小专题(一) 光学实验
01 专题概述
光学实验主要包括探究光的反射定律、探究平面镜成像的特点、探究光的折射规律. 1.探究光的反射定律实验，往往考查验证三线共面、反射角与入射角的关系、入射角变化时反射角的变化规律总结、光路可逆性的验证等.解答时从实验器材的特点入手，通过折纸板的翻折验证出三线共面、根据两角的大小关系得出反射角与入射角的关系.
2.探究平面镜成像特点时，要理解几个关键点：一是等效替代法的应用.实验中，用玻璃板而不用平面镜是为了便于确定像的位置；实验中为了确定像的位置和比较像与物体大小的关系，取的是完全相同的蜡烛来探究，这样使得一个复杂的问题简单化，这种方法在物理学中称为“等效替代法”.二是实验需要多次重复进行，目的是更好地得出平面镜成像的特点.
3.探究光的折射规律实验，往往考查两角的识别、两角的大小关系、实验数据的分析、光路可逆性的验证等.解答时以实验现象为切入点，以实验数据为关键点得出所需验证的结论. 02 专题训练
类型1 探究光的反射定律
1.如图所示，在研究光的反射规律实验中，平面镜M平放在平板上，E、F是两粘接起来的硬纸板，可绕垂直于镜面的接缝ON转动.
(1)如图甲，当E、F在同一平面上时，让入射光线AO沿纸板E射向镜面，在F上可看到反射光线，若将AO向ON靠近，则OB________(填“靠近”或“远离”)ON.
(2)如图乙，把半面纸板F向前或向后折，则________(填“能”或“不能”)看到反射光线，说明反射光线与入射光线及法线在____________.
2.(山西中考)如图是小明探究光的反射规律的实验装置，在平面镜上放置一块硬纸板，纸板由可以绕ON转折的E、F两部分组成.
(1)要使入射光和其反射光的径迹同时在纸板上出现，你认为纸板与平面镜的位置关系是
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________(填“垂直”或“不垂直”).实验时，从纸板前不同的方向都能看到光的径迹，这是因为光在纸板上发生了________反射.
(2)小明让一束光沿AO贴着纸板E射到平面镜上，在纸板F上会看到反射光OB的径迹.三次改变入射角的大小，实验所测得数据如表所示.他根据表中数据得出的结论和其他同学的结论并不一致.请你分析小明测量实验数据过程中出现的问题可能是________________________________________________________.
实验次数 入射角 1 2 3 20° 30° 50° 反射角 70° 60° 40° (3)三次实验中，总能在纸板上观察到入射光和反射光的径迹.由此小明得出结论：“在反射现象中，反射光线、入射光线和法线都在同一平面内”.请你评估小明的做法是否合理并说明理由：________________________________________________________________.
类型2 探究平面镜成像特点
3.(济南中考)小明同学利用如图所示装置进行“探究平面镜成像的特点”的实验：
(1)小明选用玻璃板而不选用平面镜，是因为这样________________________.
(2)实验时，小明在玻璃板前放一支点燃的蜡烛甲，还要在玻璃板后面放一支未点燃的蜡烛乙.对这两只蜡烛的要求是________________.
(3)小明在寻找蜡烛甲的像的位置时，眼睛应在玻璃板放有蜡烛________(填“甲”或“乙”)的一侧观察.
(4)如果小明在寻找蜡烛甲的像的位置时，无论怎样沿桌面移动蜡烛乙，都不能使它与蜡烛甲的像重合，可能的原因是____________________.
(5)在玻璃板的同一侧，小明同学通过玻璃板看到了蜡烛甲的两个像.形成两个像的原因是____________________________________；解决这一问题的办法是________________.
4.(苏州中考)利用如图装置探究平面镜成像特点.
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(1)实验时应选________(填“较厚”或“较薄”)的玻璃板代替平面镜竖立在水平桌面上. (2)在玻璃板前放置棋子A，将完全相同的棋子B放在玻璃板后并移动，人眼一直在玻璃板的前侧观察，直至B与A的像完全重合，由此可得结论：____________________.
(3)为了探究平面镜成像的虚实情况，将一张白卡片竖直放在B所在的位置，应在玻璃板________(填“前”或“后”)侧观察白卡片上是否有A的像.
(4)改变A的位置，重复(2)中步骤并分别测出A和B到玻璃板的距离，记录在下表中.
序号 A到玻璃板的距离/cm B到玻璃板的距离/cm 1 3.00 2 5.00 3 8.00 3.00 5.00 8.00 分析表中数据，可以得到结论：________________________________.
5.(长沙中考)小红为小鹏表演了一个“水火相融”的小魔术，她先用一块透明的薄玻璃板将桌子分割成甲、乙两个区域后，再用一块不透明的挡板将乙区域分割成两部分.小红在甲区域内放置了一个盛满水的烧杯，且里面浸没着一支蜡烛A，并在乙区域挡板后的指定位置放置蜡烛B.准备就绪后，小红请小鹏坐在乙区域一侧的某点P(如图所示)，并迅速将乙区域已准备好的蜡烛B点燃，在小红一只手麻利地在小鹏眼前绕过的同时，另一只手悄悄地将挡板拉开一个缝隙MN.当小鹏沿着小红的手指望向蜡烛A时，奇迹出现了：蜡烛A竟然在水中燃烧了！
(1)若实验中完全相同的蜡烛A和B到薄玻璃板的垂直距离分别为s1和s2，则s1________s2(填“＞”“＜”或“＝”).
(2)小鹏之所以能看到“水火相融”的奇迹，是因为他看到的燃烧的蜡烛是蜡烛B通过薄玻璃板所成的等大、________的________像.
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类型3 探究光的折射规律
6.小刚同学探究光从空气射入不同介质发生折射时的一些规律，他将一束光从空气射入水中发生折射的实验数据记录于下表：
实验 次数 入射 角i 水中折 射角β 1 2 3 4 5 6 0° 10° 20° 30° 40° 50° 0° 7.9° 15.4° 21.5° 26.3° 33.5° (1)分析第1次的实验数据，结论是
________________________________________________.
(2)分析第2次至第6次的实验数据，结论是：光从空气斜射入水中， ____________________.
(3)分析第2次至第6次的实验数据的变化，结论是：光从空气斜射入水中时， ________________________________________________.
7.在探究“光从空气斜射入水和油时，哪种液体对光的偏折本领较大”的实验中，小明提出如下实验方案：先让一束入射光从空气直接斜射入透明的空水槽中，记录下光斑位置(如图甲所示)；接着分别倒入水和油，记录对应的光斑位置，再通过分析就可得到实验结论.经讨论，同学们认为这一方案是可行的，于是进行了探究实验.
(1)要实现探究目标，他们应选择图乙中的________(填字母序号)两图示实验.
(2)由AD两图的实验________(填“能”或“不能”)得出结论，原因是________________________.
(3)某小组同学正确实验后，所记录的三次光斑的相对位置如图丙所示，经分析可知：光
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从空气斜射入水和油时，________对光的偏折本领较大.
参考答案 小专题(一) 光学实验
1．(1)靠近 (2)不能 同一平面内 2.(1)垂直 漫 (2)把反射光线与镜面的夹角当成了反射角 (3)不合理．应将纸板F沿法线方向折转，再次观察纸板上是否还能看到反射光 3.(1)便于确定像的位置 (2)高度、粗细相同 (3)甲 (4)玻璃板与桌面不垂直 (5)玻璃的两个表面同时反射，每个表面成一个像 换较薄的玻璃板 4.(1)较薄 (2)像与物的大小相等 (3)后 (4)像与物体到平面镜的距离相等 5.(1)＝ (2)正立 虚 6.(1)当光从空气垂直射入水中时，光的传播方向不变 (2)折射角小于入射角 (3)入射角增大，折射角也增大，但折射角总是小于入射角 7.(1)BD (2)不能 没有控制液面的高度相同 (3)油
知识清单
01 知识梳理 1.光的直线传播
(1)光源：________发光的物体叫做光源，月亮________光源.
(2)光的直线传播：光在________介质中沿直线传播；影子的形成、小孔成像、日月食的形成都说明________________.
(3)光速：光在不同介质中的传播速度________，光________在真空中传播，在真空中的传播速度________m/s.
2.光的反射
(1)光的反射：光从一种物质射到另一种物质的表面时，有一部分光________到原来物质中传播的现象叫做光的反射.
(2)光的反射定律：在反射现象中，反射光线、入射光线和法线________________，反射光线、入射光线分居法线________，反射角________入射角.在反射现象中，光路是________的.
(3)分类：光的反射分为________反射和________反射，它们都________光的反射定律. 3.平面镜成像
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【人教版】初中八年级上册物理第4章《光现象》全章练习题(精品含答案)
