(3)实验时,小芳同学应在 M (填“M”或“N”)侧观察蜡烛M经玻璃板所成的像。
(4)细心的小芳透过玻璃观察蜡烛M的像时,看到在像的后面还有一个较模糊、与像有部分重叠的像,出现两个像的原因是 玻璃太厚,玻璃板的两个面都成了像 。 (5)若实验时不慎将玻璃向N方向倾斜,则出现的问题是: 无论怎么移动蜡烛B都不能与像重合
(6)经过三次实验,记录的像A'、B'、C'与物A、B、C对应的位置如图乙。为了得到更多的实验结论,接下来小明应该进行的操作是: 连接各对应点,判断连线与镜面是否垂直 ; 测量各对应点到镜面的距离是否相等 。
【分析】(1)利用玻璃板透明的特点,可以观察到玻璃板的另一侧,便于找到像的位置。 (2)另外一支相同的蜡烛与竖立在玻璃板前面点燃的蜡烛的像能完全重合,可知蜡烛和他成的像大小相等。
(3)根据平面镜成的像是虚像,可判断在寻找蜡烛A的像的位置时眼睛应该在蜡烛哪一侧观察;
(4)从玻璃的两面都能反射光,利用光的反射现象可知能成两个像,从这个角度去分析此题。
(5)如果玻璃板没有放正,所成的像不在水平面上,所以无论怎样移动另一支蜡烛都不能与像重合。
(6)平面镜成像的特点:物像等大、等距、连线与镜面垂直,据此分析实验的操作步骤。 【解答】解:(1)透明的玻璃板,可以观察到玻璃板的另一侧;便于观察并确定像的位置。
(2)未点燃的蜡烛与点燃的蜡烛的像完全重合,可知蜡烛和他成的像大小相等。 (3)由于平面镜成的是虚像,所以在寻找蜡烛M的像的位置时,人眼应在蜡烛M这一侧观察。使它与蜡烛M在玻璃板中所成的像完全重合;
(4)由于像是由光的反射形成的,玻璃的两面都能反射光,能成两个像,所以出现两个像的原因是玻璃太厚,玻璃板的两个面都成了像。
(5)平面镜所成的像和物体关于平面镜对称,如果玻璃板没有放正,蜡烛的像与蜡烛不在同一水平面上,所以蜡烛成的像不与蜡烛重合,所以有可能找不到像。
(6)本实验是探究验证平面镜成像的特点,所成的像是虚像;像和物体各对应点的连线与平面镜垂直;像和物体各对应点到平面镜间距离相等。他们下一步应该连接像与物的对应点,判断连线与镜面是否垂直;通过归纳处理即可得出如下结论:物和像的连线与镜面垂直,物体和像到镜面的距离相等。
故答案为:(1)确定像的位置;(2)像与物等大;(3)M;(4)玻璃太厚,玻璃板的两个面都成了像;(5)无论怎么移动蜡烛B都不能与像重合;
(6)连接各对应点,判断连线与镜面是否垂直;测量各对应点到镜面的距离是否相等。 【点评】本题考查学生动手操作实验的能力并能根据实验现象得出正确结论,动手操作实验时,能根据实验现象得出正确的结论,提高实验能力。
20.在研究“平面镜成像的特点”实验中,将一块半透明的玻璃板和两支完全相同的蜡烛A和B,放置在光具座上,如图点燃蜡烛A进行观察,在此实验中:
(1)将点燃的蜡烛A和玻璃板置于如图所示位置,再把未点燃的蜡烛B置于玻璃板的右侧光具座上移动至80cm处时,发现蜡烛B与A的像重合,由此现象可得出的结论是 物与像等大 、 物距等于像距 。
(2)移去后面的蜡烛B,并在所在位置上放一光屏,则光屏上 不能 (填“能”或“不能”)接收到蜡烛烛焰的像,所以平面镜所成的像是 虚 (填“实像”或“虚像”)。 (3)将蜡烛逐渐远离玻璃板时,它的像 不变 。(填“变大”、“变小”或“不变”) (4)实验过程中看到蜡烛A的像不清晰,将蜡烛B也点燃,用来增加像的亮度,这样做 不能 (填“能”或“不能”)使看到的像更清晰。
【分析】(1)解答本题依据平面镜成像的特点,像与物到镜面的距离相等,像与物大小相同;
(2)实像和虚像的重要区别,实像能用光屏承接到,虚像不能用光屏承接到。 (3)平面镜成像特点之一:物像等大。
(4)在镜面前的亮度越大,则其成的像越清晰。
【解答】解:(1)蜡烛B与A的像重合,由此现象可得出的结论是 物与像等大、物距等于像距。
(2)平面镜成虚像,所以移去后面的蜡烛A′并在其所在位置上放上一光屏,则光屏上不能承接到烛焰的像。
(3)由平面镜成像特点之一:物像等大可知,小华将蜡烛不管是远离玻璃板还是靠近玻璃板时,蜡烛所成像的大小不变。
(4)若将另一侧的蜡烛点燃,结果使得玻璃后面太亮,更不容易发生反射,所以像会更不清晰。
故答案为:(1)物与像等大;物距等于像距(2)不能;虚;(3)不变;(4)不能。 【点评】本题主要考查了平面镜成像特点的实验及其应用。这是光学中的一个重点,也是近几年来中考经常出现的题型,要求学生熟练掌握,并学会灵活运用。
21.如图甲所示,将一块平面镜放在水平桌面上,再把一张硬纸板竖直放在平面镜上,让一束光线贴着纸板A沿EO方向入射。
(1)量角器量出θ的大小为50°,则反射角大小为 40° 。
(2)若将纸板B向后折,使两纸板不在同一平面上,我们在纸板B上没有看到反射光,此时 有 (选填“有”或“没有”)反射光的存在。
(3)在图甲的装置中,让一束光贴着纸板B沿FO射到O点,反射光将沿 OE 方向射出。
(4)若开始实验时纸板并未与平面镜垂直(如图乙所示), 不能 (选填“能”或“不能”)在纸板B上看到反射光线。
【分析】(1)发射角是反射光线与法线的夹角;
(2)光的反射定律的内容:入射光线、反射光线和法线在同一平面内,入射光线和反射光线分居在法线两侧,反射角等于入射角; (3)据光路的可逆性分析即可;
(4)在光的反射中,三线在同一平面上,是通过光屏展现在我们眼前的;
【解答】解:(1)据图可知,角θ是反射光线和镜面的夹角,所以反射角=90°﹣θ=90°﹣50°=40°;
(2)若将纸板B向后折,使两纸板不在同一平面上,据发射定律可知,我们在纸板B上没有看到反射光,但反射光线是存在的;
(3)据光路的可逆性可知,让一束光贴着纸板B沿FO射到O点,反射光将沿OE方向射出;
(4)如果实验中硬纸板放得没有与平面镜垂直,稍有倾斜,则当入射光贴着硬纸板射向镜面上的O点后,法线将会不在硬纸板上,所以在硬纸板上不能看到反射光线。 故答案为:(1)40°;(2)有;(3)OE;(4)不能。
【点评】本题主要考查了探究光的反射规律的实验,这是光学中的一个重点,也是近几年来中考经常出现的题型,要求学生熟练掌握,并学会灵活运用。同时考查学生动手操作实验的能力,并能通过对实验现象的分析得出正确结论。 四、计算题(共3小题)
22.小康学过光的传播后,查阅相关资料,利用下面的方法粗略测出月球的直径,如图所示,在月圆时,把一枚一元的硬币AB,放在离眼睛点O约H米处,在保证与月面平行的情况下,正好把月亮遮住。已知一元硬币的直径为d,地球到月球的距离为L,则证明月球的直径D=
(本题忽略大气对光的折射)。
【分析】设OE交AB于点F,由题意可知△OAB∽△OCD,根据相似三角形的性质:对应高之比等于相似比计算即可。
【解答】证明:因为AB∥CD,所以△OAB∽△OCD, 根据相似三角形的性质有:已知AB=d,OE=L,OF=H, 则月球的直径:D=CD=
=
。 ,
【点评】本题考查了相似三角形的判定和性质,题目比较简单。
23.一光源发出的一束光从地面上竖直向上投射到和它垂直的平面镜上,平面镜与地面距离
为3米,如果把平面镜绕水平轴转过30°角,则地面上所成光点离光源多远? 【分析】由平面镜绕绕水平轴转过30°角,可知反射光线与入射光线夹角为60°,则根据作图可形成直角△ASO三角形,即地面上得到的光斑A点与S点间的距离为SO距离的2倍。
【解答】解:如图所示:
因为平面镜与水平面成30度角,所以入射光线与镜面夹角为60度,即入射角为30度,那么入射光线与反射光线的夹角为60度,由直角三角形OSA可得,SA=1.732×OS=1.732×3m=5.196m.故地面上的所成的光点距光源5.196m远。
【点评】作图法可能有效地帮助我们搞清各个角度之间的关系,同时,适当运用三角形来解决光的传播角度问题也是经常会出现的类型。
24.激光是测量距离最精确的“尺子”,它的射程非常远,利用它可以从地球射向月球,再从月球反射回地球。从发射激光到接收到它返回的信号,共用时2s,已知光速为3×108m/s,求地球到月球的距离是多少?
【分析】已知所用的时间和光的速度,根据公式s=vt可求地球到月球的距离。 【解答】解:从发射激光到接收到它返回的信号,共用时2s, 所以光从地球到月球一趟的时间是:已知光速为=3×108m/s,
由v=可得,月球到地球的距离为: s=vt=3×108m/s×1s=3×108m。 答:地球到月球的距离是3×108m。
【点评】本题考查路程的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,难点是题目所给的时间是往返的时间,这也是最容易出错的地方。
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