光學實驗練習題

1、光學實驗專項練習一、光的直線傳播規(guī)律實驗（小孔成像）1、小孔成像是光的直線傳播的實例。北宋科學家沈括也做過精彩的描述，他在夢溪筆談中寫道：“若鳶飛空中，其影隨鳶而移；或中間為窗隙所束，則影與鳶遂相違，鳶東則影西，鳶西則影東。又如窗隙中樓塔之影，中間為富所束，亦皆倒垂”。（如圖）楊光同學根據(jù)課本中的“試一試”用易拉罐做小孔成像實驗。（1）請在圖中作出蠟燭AB在屏上所成的像AB（要求標出A、B）。（2）楊光發(fā)現(xiàn)蠟燭和小孔的位置固定后，像離小孔越遠，像就越大。他測出了不同距離時像的高度，填在表格中：像的高度hcm1020304050像到小孔的距離scm20406080100請你根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在坐標系

2、中畫出h與s的關(guān)系圖像。（3）從圖像中可以看出h與s的關(guān)系為：_。（4）楊光知道樹蔭下的圓形光斑就是太陽通過樹葉間的小孔在地面上成的像，他測出了光斑的直徑為70cm，光斑到小孔的距離為75m，從書上查到太陽到地球的距離為151011m，由此可以估算出太陽的直徑為_m。二、光的反射定律實驗入射光線與法線的夾角反射光線與法線的夾角4504503003006006001、如圖所示，小明和小剛兩位同學用激光手電、平面鏡、白色硬紙板和量角器做光的反射規(guī)律實驗，實驗數(shù)據(jù)如下表：（1）實驗時，光屏應如何放置？ 光屏在實驗中的作用是： ； ；（2）請在圖中標出反射角的度數(shù)。（3）小明探究反射光線與入射光線是否

3、在同一平面內(nèi)，他應如何操作?_。 當把紙板B向后折，不能看到反射光線，說明 ；（4）從這些數(shù)據(jù)得出的結(jié)論是： （a）入射光線偏離法線，反射光線 法線；入射角增大，反射角 ； （b）反射角 入射角。（填“大于、小于、等于”）； （c）入射光線垂直平面鏡入射時，反射角為_度。（5）如果讓光線逆著OF的方向射向鏡面，會發(fā)現(xiàn)反射光線沿著OE方向射出，這表明： 。（6）實驗中多次改變?nèi)肷涔饩€EO與ON的夾角進行實驗，測量記錄如上表所示。同組的小東分析數(shù)據(jù)得出的結(jié)論是：光在反射時，入射角等于反射角；小聰認為應是：光在反射時，反射角等于入射角。你認為 的結(jié)論正確，理由是 。實驗次數(shù)入射角反射角第一次2007

4、00第二次300600第三次500400課后，某同學利用同一套實驗器材，選擇入射角分別為20o、30o、50o的三條光線進行實驗，結(jié)果得到了不同的數(shù)據(jù)，如圖所示。經(jīng)檢查，三次試驗中各角度的測量值都是準確的，他根據(jù)表中數(shù)據(jù)得出的結(jié)論和其他同學的結(jié)論并不一致。請你根據(jù)表中的數(shù)據(jù)分析小明實驗中出現(xiàn)錯誤的原因是 。三、平面鏡成像特點實驗1、如圖甲所示是探究“平面鏡成像特點”的實驗。（l）下面步驟a中橫線處的內(nèi)容是 。實驗步驟a、b、c、d的合理順序是 （填寫步驟前字母）a.在水平桌面上鋪一張白紙，紙上豎立一塊玻璃板， 。b.拿另一支完全相同的沒有點燃的蠟燭放在玻璃板的后方，移動到某一位置時，發(fā)現(xiàn)該蠟燭

5、與被點燃的蠟燭的像重合，在紙上記下該蠟燭的位置A1.c.改變玻璃板前蠟燭的位置，重復以上實驗，在紙上記錄物與像的位置A2、A2；A3、A3（如圖乙所示）。d.點燃蠟燭放在玻璃板前，看到它在玻璃板后面的像，在紙上記錄蠟燭的位置A1 。如圖乙所示，分別將實驗中的物點與像點連接，發(fā)現(xiàn)它們的連線始終與玻璃板面垂直為了得到平面鏡成像的特點，某同學將實驗數(shù)據(jù)填入右表請將表頭中空白部分填上合適的內(nèi)容（3）如果在像A1的位置放一光屏，光屏 （填“能”或“不能”）承接到像，這說明 。2、如圖甲所示，是小明在水平桌面上探究“平面鏡成像的特點”時的實驗裝置（1）為便于觀察，該實驗最好在_（選“較明亮”或“較黑暗”）

6、環(huán)境中進行；在實驗中用平板玻璃代替平面鏡，主要是利用玻璃透明的特點，便于 ；如果有3mm厚和2mm厚的兩塊玻璃板，應選擇 mm厚的玻璃板做實驗（2）取兩只相同蠟燭的目的是為了能比較像與物的 。（3）在豎立的玻璃板前A處放一支點燃的蠟燭，可以看到玻璃板后面出現(xiàn)蠟燭的像小明拿另一支大小相同的蠟燭在玻璃板后面移動，當蠟燭移動到A處時，可以看到它跟像完全重合由此可以得出的結(jié)論是 （4）如果當蠟燭B與蠟燭A的像完全重合后，再移去蠟燭B，在蠟燭B的原來位置上放一光屏，光屏上 (選填“能”或“不能”)承接到蠟燭A的像。由此可以得出的結(jié)論是 （5）如果玻璃板放置得不夠豎直，將對實驗產(chǎn)生的影響是： （6）經(jīng)過三

7、次實驗，記錄的像與物對應的位置如圖乙所示為了得到更多的實驗結(jié)論，接下來小明應該進行的操作是： 3、如圖是小芳同學探究“”平面鏡成像的特點“實驗裝置（1）在實驗中用透明的玻璃板代替平面鏡，主要是利用玻璃透明的特點，便于 （2）在豎立的玻璃板前放一支點燃的蠟燭M，可以看到玻璃板后面出現(xiàn)蠟燭的像小明拿另一支大小相同的蠟燭N在玻璃板后面移動，直到它跟蠟燭M的像完全重合由此可以得出的結(jié)論是 （3）實驗時，小芳同學應在 （填“M”或“N”）側(cè)觀察蠟燭M經(jīng)玻璃板所成的像（4）細心的小芳透過玻璃觀察蠟燭M的像時，看到在像的后面還有一個較模糊、與像有部分重疊的像，出現(xiàn)兩個像的原因是 （5）經(jīng)過三次實驗，記錄的像

8、A、B、C與物A、B、C對應的位置如圖乙所示為了得到更多的實驗結(jié)論，接下來小明應該進行的操作是： （6）他們發(fā)現(xiàn)，旁邊一組同學是將玻璃板和蠟燭放在方格紙上進行實驗的。你認為選擇白紙和方格紙哪種做法更好？說出你的理由：_。四、光的折射規(guī)律實驗1、如圖所示，小李把筷子插水杯中發(fā)現(xiàn)筷子好象在水面上折斷了，于是他想探究“光的折射規(guī)律”。（1）提出問題：光從空氣斜射入水中遵循什么規(guī)律？（2）猜想：A.光從空氣斜射入水中折射角大于入射角； B.光從空氣斜射入水中折射角小于入射角。次 數(shù)1234入射角/3045600折射角/2540500（3）小李通過實驗得出右表四組數(shù)據(jù)： 通過實驗探究，驗證了小李猜想 是

9、正確的（填序號）。要使折射角大于入射角，光線應該從 中斜射入 中。如果光線垂直射入水面，則折射角 度。（4）通過分析實驗，請你歸納得出光的折射規(guī)律（至少兩條）； 。2、某同學在做探究光的折射特點實驗，右圖是光從空氣射入水中時的光路實驗中發(fā)現(xiàn)，入射光線、折射光線和法線在同一平面內(nèi)，折射光線和入射光線分別位于法線的兩側(cè)通過實驗還得到如下數(shù)據(jù)：入射角15304560反射角15304560折射角1122.135.440.9(1)分析表中數(shù)據(jù)，可得出結(jié)論：光從空氣斜射到水面時，將同時發(fā)生 和 現(xiàn)象；光從空氣斜射到水面時，折射角隨入射角的變化關(guān)系是： ，且折射角 （大于等于小于）入射角當光從空氣垂直射到水

10、面時，折射角等于零該同學根據(jù)上述實驗中的發(fā)現(xiàn)和結(jié)論總結(jié)出了光的折射特點。(2)請你對該同學通過上述探究實驗得出光的折射特點的過程作出評價是否存在不足？答： （是否）；請簡要說明理由： 3、在研究光的折射時，小明知道了光從空氣斜射入水中時，折射角小于入射角；光從水斜射入空氣中時，折射角大于入射角。小明想：光在其他透明介質(zhì)的分界面發(fā)生折射時有什么規(guī)律呢？即什么條件下折射角小于入射角，什么條件下折射角大于入射角？為了研究這個問題，他在老師的指導下做了如下實驗：讓一激光手電筒射出的光束從水斜射入玻璃，再從玻璃依次斜射入冰、空氣中，其光路如圖所示。然后老師又告訴他光在一些透明介質(zhì)中的傳播速度，如下表。試

11、回答：（1）針對小明提出的問題，仔細觀察圖中的光路，對照表格中的數(shù)據(jù)進行分析，你能得出什么結(jié)論？（2）根據(jù)你得出的結(jié)論，請在圖中畫出光由玻璃斜射入酒精時，折射光線的大致位置。五、凸透鏡成像規(guī)律實驗1、在探究凸透鏡成像時同學們經(jīng)歷了如下過程：（1）【提出問題】凸透鏡成像規(guī)律是怎樣的？（2）【猜想與假設(shè)】根據(jù)用凸透鏡看近處和看遠處成的像不同，同學們猜想“凸透鏡的成像規(guī)律”與_有關(guān)。（3）【設(shè)計實驗、進行實驗】實驗器材如圖甲，實驗開始前，應如何擺放和調(diào)整器材？實驗時找到物體實像的標志是什么？實驗中很多小組找不到清晰的實像，請你分析產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是什么？實驗序號物距u/cm像距v/cm像的性質(zhì)13

12、015倒立、縮小、實像22516.7倒立、縮小、實像32020倒立、等大、實像41530倒立、放大、實像55正立、放大、虛像（4）【收集證據(jù)及分析論證】同學們所用的透鏡焦距為f=10cm當u2f時，在凸透鏡 側(cè)得到一個 像，像的位置在_ 和 之間；當2fu f時，在凸透鏡_側(cè)得到一個_像，像的位置在 之外；當u=2f時，在凸透鏡_側(cè)得到一個_像，像的位置在 ；物體在焦點以外，在物距不斷減少的過程中，像距不斷變 ，像的大小不斷變 ；當u2f時，在光屏上得 像，但透過凸透鏡可以看到_像，通過實驗可知，物體經(jīng)凸透鏡像成實像和虛像的分界點是 ，成放大或縮小實像的分界點是 。2、在用光具座研究凸透鏡成像

13、規(guī)律的實驗中： (1)測量凸透鏡的焦距如圖所示，則該凸透鏡的焦距為_cm (2)將蠟燭、凸透鏡、光屏依次放在光具座上點燃蠟燭后，調(diào)節(jié) 、 的中心和 的中心大致在_上 (3)當燭焰距凸透鏡30cm時，移動光屏，可在光屏上得到一個清晰的倒立、_的實像_就是利用這一成像規(guī)律工作的(填光學儀器)3、小明用蠟燭、凸透鏡和光屏做“探究凸透鏡成像的規(guī)律”的實驗。如圖所示：(1)要使像能夠成在光屏的中央，應將光屏向 調(diào)整(選填“上”或“下”)；(2)實驗過程中，當燭焰距凸透鏡15cm時，移動光屏至某一位置，在光屏上得到一等大清晰的像，則該凸透鏡的焦距是 cm；(3)接著使燭焰向右移動5cm，此時應該將光屏向

14、移到某一位置(選填“左”或“右”)，才能在屏上得到倒立、 、清晰的實像(選填“放大”、“縮小”或“等大”)。1、某物理學習小組在研究“凸透鏡成像規(guī)律”時，使用的器材如圖（凸透鏡的焦距是l0cm，刻度尺上標記著點，相鄰兩點間距為10cm）（l）實驗前，蠟燭、凸透鏡、光屏擺放和調(diào)整好的要求是 ；（2）凸透鏡放在D點，當圖中光屏上承接到燭焰的倒立、放大、清晰的像時，蠟燭應放在圖中的 ；（3）保持凸透鏡位置不動，在（2）實驗基礎(chǔ)上，想要在光屏上得到燭焰縮小、清晰的像，接下來的操作是_ 4、小宇在做“探究凸透鏡成像規(guī)律”實驗，其實驗裝置的示意圖如圖所示。a、b、c、d、e是主光軸上的五個點，F(xiàn)點和2F點

15、分別是凸透鏡的焦點和二倍焦距點。（l）在a、b、c、d、e這五個點中： 把燭焰放在_點上，可以成正立、放大的虛像，像與物在凸透鏡的 側(cè)（“同”“異”） 把燭焰放在_點上，光屏所成的像最小,放在_點上，所成的像最大。 把燭焰放在_點上是屬于照相機原理。 把燭焰放在_點上是屬于投影儀原理。（2）在圖中的坐標畫出該凸透鏡物距U和像距V的關(guān)系，請根據(jù)圖像求出這個凸透鏡的焦距為 cm5、如圖所示，小強用蠟燭、凸透鏡和光屏做“探究凸透鏡成像的規(guī)律”的實驗。（1）首先把點燃的蠟燭放在凸透鏡的a點，在光屏上得到了一個清晰的像，但像的位置偏高，你解決的辦法是 。（2）調(diào)整后，把蠟燭向右移動到b點，向右移動光屏，

16、光屏上的像將會比原來 （填“變大”或“變小”）。此規(guī)律應用很多，試舉一例： 。（3）再把蠟燭向右移動到d點，無論怎樣調(diào)節(jié)光屏，光屏上始終接受不到像，是因為此時成的像是 、放大的 像，要想看到這個像，應從圖中 （填“P”或“Q”）箭頭所示的方向去觀察。（4）當燭焰從遠處向透鏡靠近時，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏應向 (選填“靠近”或“遠離”）透鏡的方向移動。 6、小明在“探究眼睛是怎樣看清楚遠近物體的？”（1）猜想與假設(shè)：A.眼睛是怎樣看清楚遠近物體,可能是眼睛的晶狀體的焦距發(fā)生了變化；B.眼睛是怎樣看清楚遠近物體,可能是眼睛的晶狀體到視網(wǎng)膜的距離發(fā)生了變化。（2）進行實驗：他取三個焦距不同的凸透鏡（f1=9cm,f2=10cm,f3=11cm），在光具座上分別保持像距不變，觀察焦距與像距的