一、初二物理 光现象实验易错压轴题(难) 1.在“探究平面镜成像的特点”实验中.
(1)实验室提供平面镜、茶色玻璃板和透明玻璃板,应选________作为实验器材,这样做的目的是为了便于________ ;
(2)小丁选择两只大小外形完全一样的蜡烛是为了比较________;
(3)如图1,蜡烛放在画有方格的平板上,像的位置在________;(A/B/C/D),在该位置放一光屏,屏上________(能/不能)承接到像,说明平面镜成的像是________像; (4)细心的小丁透过玻璃观察蜡烛的像时,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________,此时成两个像对应的物距分别是蜡烛到玻璃板前后两个面的距离,若玻璃板厚度为3mm,则两个像的中心距离为________mm. (5)如图2,小丁把四个模型分别面对玻璃板直立在桌面上,用于研究像与物左右位置的关系.其中能够达到实验目的是________;
(6)小丁同学实验过程中,如果在平面上无论怎样移动镜后的蜡烛,都无法与镜前蜡烛的像完全重合,原因可能是________.
【答案】茶色玻璃板 确定像的位置 便于比较像和物体的大小关系 B 不能 虚 玻璃板太厚 6 C 玻璃板与桌面不垂直(或玻璃板为竖直放置) 【解析】
(1)实验室提供平面镜、茶色玻璃板和透明玻璃板,研究平面镜的成像实验时,因为用平面镜不能看到后面的物体,所以不能用,为了减小环境光线对成像的干扰,提高成像的对比度,应选茶色玻璃板作为实验器材,这样做的目的是为了便于确定像的位置. (2)小丁选择两只大小外形完全一样的蜡烛,实验时像和物体可以完全重合,所以便于比较像和物体的大小关系.
(3)如图,蜡烛放在画有方格的平板上,根据像和物到镜面的距离相等,连线与镜面垂直的特点,可知像的位置在B处;
因为平面镜成虚像,由反射光线的反射延长线相交而形成的,所以在该位置放一光屏,屏上不能承接到像.
(4)细心的小丁透过玻璃观察蜡烛的像时,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板的两面都能成像,即会成两个像,此时成两个像对应的物距分别是蜡烛到玻璃板前后两个面的距离,若玻璃板厚度为3mm,则后面的像物距和像距都大了3mm,所以两个像会相距6mm.
(5)要研究像与物左右位置的关系,如图中的字母:ATV都是左右对称的,所以不能达到目的,C字母左右不对称,所以其中能够达到实验目的是C图;
(6)平面镜成的像与物体的连线与镜面垂直,像和物体关于平面镜对称,如果在平面上无
论怎样移动镜后的蜡烛,都无法与镜前蜡烛的像完全重合,原因可能是:玻璃板与桌面不垂直(或玻璃板未竖直放置),此时像不在桌面上,所以不能重合.
点睛:平面镜成像的实验中有很多细节问题要注意,如在较暗的环境中实验,要用薄的玻璃板,要保证玻璃板与桌面垂直等,要注意多总结,用时则手到擒来.
2.如图所示,是小明在“探究平面镜成像的特点”的活动中所选用的器材和活动过程.
(1)在探究活动中为便于观察,该实验最好在______(选填“较明亮”或“较黑暗”)环境中进行.
(2)小明在玻璃板的前面放一支点燃的蜡烛A,还要在玻璃板的后面放一支没有点燃的蜡烛B,对蜡烛A和B的要求是_____,这是为了_____.这种确定像与物大小的方法是______.(选填“控制变量法”或“等效替代法”)
(3)在寻找蜡烛像的位置时,眼睛应该在蜡烛______(填“A”或“B”)这一侧观察,如果小明无论怎样调节后面的蜡烛,都不能与蜡烛的像重合,请你推测可能的原因是_____________.
(4)小明用跳棋代替点燃的蜡烛进行实验,但看不清跳棋的像,请你帮想个办法看清跳棋的像:____.
(5)实验时在玻璃板前面放置一支点燃的蜡烛,再拿没有点燃的相同蜡烛在玻璃板后面移动,直到跟前面那支蜡烛的像______,若用光屏替换玻璃板后面的蜡烛,在玻璃板后面观察光屏,______观察到玻璃板前点燃蜡烛的像(选填“能”、“不能”).说明平面镜成的是______(选填“虚”或“实”)像.
(6)在实验中用平板玻璃代替平面镜,主要是利用玻璃透明的特点,便于_______;如果有3mm厚和2mm厚的两块玻璃板,应选择______mm厚的玻璃板做实验.
(7)为了让右座的同学也能够看清蜡烛的像,小明只将玻璃板向右平移,则蜡烛像的位置______(选填“向右移动”、“向左运动”或“不变”).
(8)实验中,看到点燃的蜡烛通过玻璃板成两个像,其中距离观察者较远的像较______(填“亮”或“暗”).远处的像是来自于蜡烛的入射光经过玻璃板______(只有一个选项正确,将正确选项的字母填在横线上). A.一次反射、一次折射形成的 B.两次反射、一次折射形成的 C.一次反射、两次折射形成的 D.两次反射、两次折射形成的
【答案】较黑暗 大小相同 比较物与像的大小 等效替代法 A 玻璃板与水平面不垂直,成的像不在水平位置 用手电筒照亮跳棋 重合 不能 虚 对比蜡烛A的像与蜡烛B
的大小 2 不变 暗 C 【解析】 【详解】
(1)[1]该实验最好在较黑暗环境中进行,这样蜡烛的像才会比较清晰;
(2)[2][3][4]对蜡烛A和B的要求是大小相同,这是为了比较物与像的大小,通过比较像与蜡烛B的大小,从而比较像与蜡烛A的大小;这种确定像与物大小的方法是等效替代法; (3)[5][6]在寻找蜡烛像的位置时,眼睛应该在蜡烛A这一侧观察,这样才能看到蜡烛A的像;如果小明无论怎样调节后面的蜡烛,都不能与蜡烛的像重合,这种情况可能是玻璃板与水平面不垂直,成的像不在水平位置;
(4)[7]用手电筒照亮跳棋,这样跳棋反射的光更多,所成的像更明显;
(5)[8][9][10]实验时在玻璃板前面放置一支点燃的蜡烛,再拿没有点燃的相同蜡烛在玻璃板后面移动,直到跟前面那支蜡烛的像重合;若用光屏替换玻璃板后面的蜡烛,在玻璃板后面观察光屏,不能观察到玻璃板前点燃蜡烛的像;说明平面镜成的是虚像;
(6)[11][12]在实验中用平板玻璃代替平面镜,主要是利用玻璃透明的特点,可以看到玻璃后面的蜡烛,便于对比蜡烛A的像与蜡烛B的大小;应选择2mm厚的玻璃板做实验,这是因为比较厚的玻璃板会出现明显的两个像,影响实验效果;
(7)[13]小明只将玻璃板向右平移,则蜡烛像的位置不变,这是因为根据平面镜成像规律,物体的位置不变,那么所成的像位置也不变;
(8)[14][15]实验中,看到点燃的蜡烛通过玻璃板成两个像,其中距离观察者较远的像较暗,这是因为入射光线在玻璃板第一个面发生反射和折射时,光线强度就已减弱,折射光线又作为入射光线在第二个面发生反射和折射时,光线强度又减弱了,此时第二个反射光线在第一个面又作为入射光线发生反射和折射,这个折射光线所成的虚像距离观察者较远,同时光线强度比较弱,所以像较暗;由上述可知,远处的像是来自于蜡烛的入射光经过玻璃板一次折射、然后一次反射,最后一次折射形成的,所以说远处的像是来自于蜡烛的入射光经过玻璃板一次反射、两次折射形成的,故选C.
3.小明用图甲的装置探究“平面镜成像的特点”,操作如下:①在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,可以看到蜡烛A在玻璃板中的像,取一支外形相同但不点燃的蜡烛B在玻璃板后面来回移动,直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合;②移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,观察光屏上是否有蜡烛的像;③将玻璃板倾斜,再次观察“蜡烛A的像”,如图乙所示。请你解答下列问题:
(1)实验不用平面镜而用玻璃板的目的是便于______;
(2)操作①中通过玻璃板能够看到蜡烛A的像是由于发生了光的______;蜡烛B与蜡烛A