2022年浙教版科学中考复习:光学实验探究(含解析)

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名称 2022年浙教版科学中考复习:光学实验探究(含解析)
格式 docx
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资源类型 教案
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2022-02-07 22:51:13

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2022年中考科学复习之光学实验探究
1.小华在做探究凸透镜成像规律的实验时,将焦距为10cm的薄凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处,将点燃的蜡烛放置在光具座上20cm刻度线处,移动光屏至65cm刻度线处,蜡烛在光屏上成清晰的像。如图所示。
请结合此实验完成下列问题:
(1)如图所示的实验现象能够说明___________的成像特点。(选填选项前的字母)
A.照相机 B.幻灯机 C.放大镜
(2)保持透镜在50cm刻度线处不动,若将点燃的蜡烛放在光具座上80cm刻度线处,将光屏放在光具座上透镜的左侧,通过移动光屏,在光屏上可呈现烛焰清晰的___________的像。
(3)如果要演示近视眼的成因和矫正,在保持透镜和蜡烛不动的情况下,先将光屏向_______(填“左”或“右”)使像模糊,然后在透镜与_______(填“蜡烛”或“光屏”)之间放上一块凹透镜 再移动光屏至像清晰。
2.在探究凸透镜成像规律实验中,小欢把蜡烛、凸透镜和光屏依次放在成像装置上,并调节它们的高低使它们的中心大致处于同一高度。
(1)点燃蜡烛,把蜡烛放在离凸透镜较远处,调整光屏位置,在光屏上得到了一个清晰的像(光屏上像未给出),如图甲所示。利用这一规律制成的是___________(选填“照相机”或“投影仪”)。
(2)实验过程中,由于蜡烛燃烧而不断缩短,导致光屏上的像向___________移动(选填“上”或“下”)移动;
(3)调整蜡烛的高度,使像重新回到了光屏中央后,小欢将自己的眼镜片放在凸透镜前,如图乙所示,光屏上的像变模糊了。若小欢只向右移动光屏,像又清晰了,则可判断小欢是 ___________眼(填“近视”或“远视”。)
3.小毛在 STEAM 课堂上制作出水凸透镜并结合教材知识进行探究。
(1)在探究凸透镜成像的规律时,通过注水器调节水凸透镜的焦距为 10 cm。将蜡烛、水凸透镜和光屏固定在光具座上,若点燃蜡烛后,无论怎样调节蜡烛的位置,始终不能在光屏上找到烛焰的像,原因是_________________________________________。
(2)找到原因并解决问题后,在蜡烛处于如图甲所示的位置上,此时在光屏上得到的是倒立、___________的实像。
(3)在光屏上得到清晰的像后,如果保持光屏和水凸透镜的位置不变,当蜡烛向水凸透镜靠近时,要在光屏上重新得到清晰的像,可以通过注射器往水凸透镜中___________(选填“注入”或“抽出”)适量的水。
(4)根据光的色散现象,太阳光经三棱镜发生偏折后在光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带(部分色光未画出),如图乙所示。若使用红光、黄光和蓝光来测量水凸透镜的焦距(f)大小(如图丙)。下列关于这三种色光通过水凸透镜时的焦距(f)大小关系正确的是___________(填选项)。
A.f红f黄>f蓝 D.f黄>f红>f蓝
4.某班同学利用蜡烛、凸透镜(f=10cm)、光屏和光具座等器材探究凸透镜成像规律。
(1)把蜡烛、凸透镜和光屏依次放在成像装置上,通过调节使它们的___________大致处于同一高度,从而使成像在光屏的中心。
(2)各小组的部分实验记录如下表
小组 实验次数 像的性质 物距u(cm) 像距v(cm)
A组 1 倒立、缩小的像 30 15
2 倒立、等大的像 20 20
B组 1 倒立、缩小的像 25 16.8
2 倒立、等大的像 20 20
C组 1 倒立、等大的像 20 21
2 倒立、放大的像 15 30
(交流)三组同学探究成等大实像规律时,A、B两组同学发现像距等于物距,C组同学则发现像距略大于物距。则C组同学操作上的原因可能是___________。
(归纳)从实验数据可知,物体通过凸透镜成倒立、缩小的实像需满足的条件是___________。
A. u>2f B. f2f
5.在“探究凸透镜的成像特点”实验中,小科用光具座、凸透镜、“F”形光源和不透明光屏等器材进行探究,过程如下。
(1)将光源、凸透镜和光屏放在光具座上,打开光源,调整凸透镜和光屏的高度,使“F”形光源中心、透镜中心和光屏的中心大致在___________。
(2)为便于比较在光屏上所得实像与发光体“F”的大小关系,小科在光屏中心用黑笔画出一个与光源等大的比较物“F”,请你帮他画出光屏上比较物“F”的形状___________。
(3)记录的实验数据如下表:
物距u/cm 21 25 30 37 42
像距v/cm 42 37 30 24 20
从表中数据可以得出该凸透镜焦距为___________。
(4)小科得出探究结论后,又用上述材料做了一个实验。把光源放在光具座上的10cm刻度线,凸透镜放在30cm刻度处,如图所示,移动光屏至a处位置找到像。结合表格及凸透镜成像规律,则下列说法正确的是___________。
A.光屏上的像是倒立、放大的
B.a处位置所在刻度线大于72cm
C.如果要使像变得更大,则向右移动光屏即可
6.在学习了光学知识后,某兴趣小组同学用玻璃杯和笔做了一些有趣的实验。
小柯先把笔放在空杯子后一定距离处(如图甲),然后向杯中注入水,看到了如图乙的现象。
小桥看到后很感兴趣,也进行了小柯的实验,但把笔放到注水玻璃杯后,却看到了如图丙现象,小桥思考后经过某一操作,终于看到了如小柯图乙的实验效果。
(1)小柯实验中,出现图乙的现象是因为注水的玻璃杯相当于______,从而形成了一个“倒”像。
(2)请分析小桥进行的操作是______,从而也达到了与小柯相同的实验效果。
(3)若将该注水的无盖玻璃杯移到固定在墙上的绿色环保标志“ ”的正前方,则站立时透过玻璃杯观察,下列图像中可能看到的是______。
A. B. C. D.
7.小柯通过玻璃门(如图)简单地验证了平面镜成像的某些规律。
  
(1)先在房间 A 的地砖拼接处放一标记物,然后到房间 B,让自己的像落在标记物上, 此时他看到的自己的像是由于光的______而形成的______像(选填“虚”或“实”);
(2)小桥选择用深色玻璃进行此实验,当他站在③位置观察时,发现效果比无色玻璃更好,原因是深色玻璃的透光效果差,相当于减弱了______房间的亮度。
8.小明在探究光的折射规律时,意外发现:当光沿某方向从半圆玻璃砖射向空气时,折射光消失而反射光却变得更亮(如图1),老师告诉他这是光的全反射现象。课后,小明查到光从玻璃射向空气时的一些数据如下表所示:
入射角i 0° 10° 20° 30° 40° 41.2° 41.8° 42°
折射角r 0° 15.2° 30.9° 48.6° 74.6° 81° 90° /
反射能量 5% 7% 26% 43% 77% 84% 100% 100%
(1)分析以上数据可知光从玻璃射向空气时,折射角随入射角的变化关系是:折射角随入射角的增大而___________。
(2)光从玻璃射向空气时,当入射角i≥___________°时,反射能量达到100%,就发生了全反射现象。
(3)由表格数据可知:图2中图线___________(选填“a”或“b”)反映了上述实验中的入射角与折射角之间的关系。
(4)当光从空气斜射向玻璃时,不能发生全反射现象。原因是折射角___________入射角。(选填“>”“=”或“<")
9.如图是“探究平面镜成像特点”的实验装置,把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,再拿另一支外形相同的蜡烛B竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去跟蜡烛A的像完全重合,这个位置就是像的位置,在白纸上记下A和B的位置。移动蜡烛多次重复实验。
(1)实验过程中蜡烛B___________ (选填 “需要“或“不需要”)点燃。
(2)将蜡烛A远离玻璃板一段距离,蜡烛A像的大小___________(选填“变大”、“变小”或“不变”)
(3)实验中玻璃板应竖直放置在水平桌面上,若向左倾斜玻璃板(如图乙所示),蜡烛A的像将___________(选填“向上移动”、“向下移动”或“不移动”)。
10.小明学了声音的知识后,对材料的隔音性能很感兴趣,于是他设计了如下实验进行探究。
①搜集各种材料,如衣服、报纸、平装书、塑料袋、袜子;
②把钟放到一个盒子里,将衣服盖在钟上方,然后逐渐远离盒子直到听不到嘀嗒声,记下此时人离盒子的距离;
③依次分别将各种材料盖在钟上方重复以上实验,得到下表的数据。
材料 衣服 报纸 平装书 塑料袋 袜子
听不见钟声的实际距离/m 2.1 2.8 3.7 5.2 1.2
(1)小明设计的实验利用了离声源越远,听到的声音响度越___________(选填“大”或“小”)的原理。
(2)根据实验数据,上述待测材料隔音性能最差的是___________ 。
(3)根据小明的实验结果,可以作出一个推测:表面___________的材料隔音性能较好。(选填“平整光滑”或“粗糙多孔”)
11.在探究“凸透镜成像规律”的实验中:
   
(1)如图甲,光屏上呈现清晰的像,此像的性质是倒立___________的实像(填“放大”或“缩小”),在放大镜、照相机和投影仪中,成像原理与其相同的是___________,推算此凸透镜的焦距范围是___________。若保持蜡烛和光屏位置不变,移动透镜至___________厘米刻度线处,光屏上能再次呈现清晰的像。
(2)由于蜡烛变短,像成在了光屏的上方,要使像重新成在光屏的中心,把凸透镜往___________调(选填“上”或“下”)。
(3)如图乙,保持蜡烛位置不变,移动透镜至16cm刻度线处,则人眼在图中___________处(填“A”或“B”或“C”)能观察到烛焰的像。
12.在探究“平面镜成像特点”的实验中,小莹所在小组的同学们选取一块薄平板玻璃、两根完全相同的蜡烛A和B、刻度尺、白纸、火柴等器材进行实验,如图甲所示。
(1)小莹将蜡烛A竖直放在水平桌面的白纸上,点燃蜡烛A,她发现:平板玻璃中蜡烛A的像偏低且倾斜。你认为在图乙所示的1、2、3三幅图中,___________图是产生以上实验现象的原因。
(2)器材调整正常后,若不计薄平板玻璃的厚度,当蜡烛A距平板玻璃10cm时,则蜡烛B与蜡烛A相距___________cm才能与蜡烛A的像完全重合。
(3)如图所示,小莹把四个模型分别面对玻璃直立在桌面上,用于研究像与物左右位置关系,最好选用___________。
13.在探究“平面镜成像特点”的实验中,小科所在的小组的同学们选取一块薄平板玻璃、两根完全相同的蜡烛A和B、刻度尺、白纸、火柴等器材进行实验,如图1甲所示。
实验过程中用玻璃板代替平面镜的原因是:___________;
(2)小科将蜡烛A竖直放在水平桌面的白纸上,点燃蜡烛A,她观察发现:平板玻璃中蜡烛A的像偏低且倾斜。你认为在图1乙所示的三幅图中,___________图是产生以上实验现象的原因;
(3)如图2所示,小科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,最好选用___________。
14.小江做了如下光学实验:
(1)在探究光的反射定律时,小江发现用前后可折的纸扳(如图甲)不仅能呈现光路,还能探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平。
(2)探究平面镜成像规律时他用玻璃板代替平面镜进行探究:
①他在找准右侧像的位置后,画出了A、B、C三点做标记(如图乙),在测量物距和像距时,他应分别测出______两点到平面镜的距离作为物距和像距,并加以比较,经多次试验得出像和物到平面镜的距离关系的结论。
②判断所成的像是虚像的实验方法是:____________________________________。
(3)探究凸透镜成像规律
①在利用如图丙所示的光具座探究凸透镜成像规律时,光屏上呈现了一个清晰的像,此像一定是:______的实像。
②某小组实验时对图丁中的装置进行了改进,将蜡烛换成“F”形的LED灯,光屏贴上方格纸,如图丁所示,请写出改进后其中一个优点______。
15.甲、乙、丙、丁四组同学在实验室做光学实验。
(1)图一是甲组同学探究了“光的反射定律”,他们将一张白纸B放在水平桌面上,将一块平面镜A垂直白纸放置,用激光手电贴着_____(填“A”或“B”)照射进行实验。
(2)其他三组同学都探究了光的折射规律,乙、丙两组同学根据实验现象作出了光路图,如图二和图三所示。对比光路图可以得出折射角的大小与_______有关
(3)丁组同学意外发现:当光沿某方向从半圆玻璃砖射向空气时,折射光消失而反射光变得更亮,如图四,老师告诉他这是光的全反射现象。小明查到光从玻璃射向空气时的一些数据如下表。
入射角i 0° 10° 20° 30° 40° 41.2° 41.8° 42°
折射角r 0° 15.2° 30.9° 48.6° 74.6° 81° 90°
反射能量 5% 7% 26% 43% 77% 84% 100% 100%
①分析以上数据可知光从玻璃射向空气时,折射角随入射角的增大而______。
②光从玻璃斜射向空气时,当入射角______时,反射能量达到100%,就发生了全反射现象。
③由表格数据可知图五中的图线_____(选填“a”或“b”)反映了上述实验中的两角关系。
16.在某次探究凸透镜成像规律的实验中:
(1)小明通过甲实验测凸透镜焦点,让透镜镜面垂直于阳光,在透镜下面放上白纸(纸、镜平行),测出透镜与白纸间的距离s与对应的白纸被烤焦的时间t,绘出图象如图乙,则该透镜的焦距f为______cm。
(2)实验前先调整烛焰的焰心、凸透镜和光屏的中心在同一高度,再固定好透镜和蜡烛后,发现无论如何移动光屏,光屏上都只有一个与透镜大小几乎相同的光斑,其原因可能是________________________________________________。
(3)实验过程中,燃烧的蜡烛在不断缩短,光屏上的像会向______(填“上”或“下”)移动。
(4)把一块焦距为15cm的凸透镜固定在50cm刻度线处,蜡烛固定在15cm刻度线处,如图丙,光屏应在_____(填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)区域内左右移动才能观察到清晰的像。
(5)小明在实验中将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜,物距u随时间t的变化图象如图所示,则像距v与t的大致变化关系为图中的______。
A.B.C.D.
17.小李表演了一个“水火相融”的小魔术。她将一块透明的玻璃板垂直放在桌面上,将桌子分割成甲、乙两个区域,在甲区域内放置了一个盛满水的烧杯,里面浸没着一支蜡烛A(如图一),并在乙区域的指定位置放置蜡烛B。小李请观众从乙区域一侧的某点P的位置望向蜡烛A(如图二),并将乙区域已准备好的蜡烛B点燃,观众发现蜡烛A竟然在水中燃烧了!
(1)请根据光学知识判定:小李是怎样选取和放置蜡烛的?
[选取蜡烛]使蜡烛A、B满足______的条件。
[确定位置]蜡烛A放好后,不借助刻度尺如何确定蜡烛B的位置?
小李的做法是点燃蜡烛B,并调节B的位置,使______。
(2)通过对实验的分析可知:蜡烛A在水中______(填“一定”“可能”或“一定没”)燃烧。
(3)为了增强魔术效果,小李又进行了改进,下列改进中,合理的是______
①在较黑暗环境中进行;②在较明亮环境中进行;③玻璃板薄一些;④玻璃板厚一些;⑤在图三中C处进行遮挡;⑥在图四中D处进行遮挡
18.小江探究凸透镜的成像规律,进行了如下操作并得到了相关结论。
(1)如图甲所示,让太阳光正对着凸透镜照射,把光屏置于另一侧。改变光屏与凸透镜间的距离。直到光屏上出现一个最小最亮的光斑,则凸透镜的焦距是___________cm。
(2)将蜡烛、透镜和光屏放在光具座上,并使烛焰、透镜和光屏三者的中心大致在___________,使得像始终在光屏的正中央。
(3)小江按照实验步骤做了四次实验,如图乙是第一次实验中蜡烛、透镜和光屏的位置。
实验序号 物距u/cm 像距v/cm 像的性质
1 40 13 倒立、缩小的实像
2 20 20 倒立、等大的实像
3 13 A 倒立、放大的实像
4 6 无 正立、放大的虚像
①在表中A处填写相应内容___________。
②小江做到第3次实验时,蜡烛由于燃烧而变短了一点,此时,像会成在光屏的___________半部分(选填“上”或“下”)。
(4)若将印有字母“F”的纸片(图丙)放在离凸透镜5cm的地方,能看到的清晰的像是图丙中___________(选填A、B、C、D)。
(5)如图乙,当光屏成清晰的像时,小江拿来一副眼镜放于蜡烛和凸透镜之间、光屏上的像又变得模糊,发现当光屏向右移动适当距离后像又清晰。由此可知,小江拿的眼镜属于___________。(选填“近视眼镜”或“远视眼镜”)
19.在探究“凸透镜成像规律”的实验中(凸透镜焦距)。
(1)如图甲所示,保持蜡烛的位置不变,移动透镜至图甲所示刻度线处,则人眼应该在图中___________(填“A”、“B”或“C”)处且朝着相应方向,才能观察到烛焰的像。
(2)图乙中,点燃蜡烛,经过凸透镜在光屏上成清晰的、倒立缩小的实像。然后,在烛焰和凸透镜之间放一副近视眼镜,发现光屏上的像变模糊了。不改变眼镜和透镜的位置,要使光屏上再次呈现清晰的像,可以进行的操作是:___________(以透镜为参照物)。
(3)小敏利用该凸透镜自制了一个模型照相机,如图丙所示。在纸筒M的一端嵌上这个凸透镜,纸筒N的一端蒙上一层半透明薄膜,把纸筒N套入M中,并能前后滑动。在较暗的室内,把凸透镜对着明亮的室外,调节凸透镜和薄膜之间的距离,在薄膜上可以看到室外景物清晰的像。再把凸透镜正对着室内近处点燃的蜡烛,为了使薄膜上出现烛焰清晰的像,应该___________(填“拉长”或“缩短”)凸透镜和薄膜之间的距离。
20.小科自制了一个液体透镜,如图甲所示,利用注射器向透明胶膜内注入不同的液体,可以改变液体透镜的焦距。小科想利用这个液体透镜来研究光的偏折程度与哪些因素有关。
(1)小科向液体透镜中注入少许水,利用多束平行光确定一个焦点。继续注入少许水后,发现焦点向左移。这一现象说明水透镜的凸度(凸出程度)越小,焦距越______(选填“大”或“小”)。
(2)小科将此水透镜置于光具座上,点燃蜡烛后移动光屏位置,在光屏上得到一个清晰的像,图乙所示。将透镜中的水换成酒精后(保持凸度不变),观察到光屏上的像变得不清晰了。移动光屏,当光屏上成清晰的像时,发现光屏位置在原来位置的右侧。重复上述实验,都得出相同的结果。由此说明光在水中的偏折程度比酒精中的偏折程度______(选填“大”或“小”)。
(3)上述实验中,小科将透镜中的水换成酒精后(保持凸度不变),观察到光屏上的成像不清晰了。在不改变凸度和不移动光屏的前提下,请你设计一种方法使光屏上再次呈现清晰的像:______。
通过以上实验,小科分析得到了光的偏折程度与液体透镜的凸度和液体种类有关。除此以外,光的偏折程度还与什么因素有关呢?小科进行了进一步的探究……
21.某同学利用焦距为f1的凸透镜做了三次实验,透镜、蜡烛、光屏所在位置如图所示,此时光屏上均得到清晰的像。
(1)据图判断:随着物距的不断变小,像距和像的大小变化情况是___________。
(2)在图乙所示的实验中,只将凸透镜换为焦距为f2的凸透镜(),为了在光屏上得到清晰的像,光屏应向___________(选填“左”或“右”)侧移动。
(3)在图丙实验中,小金发现烛焰中心下降约1cm,推测光屏上的像移动的方向和距离:___________。(移动方向选填“向上”或“向下”)移动的距离___________。(选填“大于1cm”“小于1cm”或“等于1cm”)
22.小科在STEAM课堂上,通过老师的指导,成功制作出水凸透镜,并完成了以下实验:
(1)在探究凸透镜成像的规律时,通过注射器调节水透镜的焦距为10cm将蜡烛、水凸透镜和光屏固定在如图甲所示的位置上,此时在光屏上得到清晰的倒立、___________(填“放大”“缩小”“等大”)的实像。
(2)光屏上得到清晰的像后,如果保持光屏和水凸透镜的位置不变,当蜡烛向水凸透镜靠近时,要在光屏上重新得到清晰的像,可以采取什么办法?___________。
(3)白光经三棱镜后,光屏上自上而下出现了如图乙所示的色带(只画出了红光、黄光、蓝光,其他色光未画出)。这说明不同色光在入射三棱镜(或凸透镜)时。蓝光偏折的程度会最大。于是,小科使用红光、黄光和蓝光来测量水凸透镜的焦距()大小,如图丙。以下关于三种色光通过水凸透镜时的焦距()大小关系正确的是(______)
A.f红>f黄>f蓝 B.f红<f黄<f蓝 C. f红=f黄=f蓝) D. f黄>f红>f蓝
23.如图甲是“探究平面镜成像特点”的实验装置图。
(1)实验时,不采用平面镜面采用透明薄玻璃板,不仅能观察到蜡烛的像,也便于_______。
(2)在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,可以看到蜡烛A在玻璃板后面的像,取一支外形相同但不点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动,直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合。在比较物与像的大小关系时,蜡烛B替代的是_______(选填“蜡烛A的像”或“蜡烛B的像”),看到蜡烛是由光的_______(填“反射”或“折射”)形成的。
(3)移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,光屏上_______(选填“能”或“不能)呈现蜡烛A的像。
(4)实验过程中如果玻璃板没有垂直架在纸上,而是如图乙所示倾斜,蜡烛A的像应是_______图中的(选填“A1”、“A2”或“A3”)。
24.照相机为什么不采用小孔成像而采用凸透镜成像?为了解答这个问题,某同学利用如图装置进行实验。
该装置由两个不透光的筒组成,内筒能在外筒内左右移动。内筒开口处用半透明纸作光屏,在外筒的孔上放置凸透镜(实验序号1),调节内筒位置,直至出现清晰的像,并记录现象。然后保持内外筒位置不变,仅对孔上放置的透镜及孔的大小按照序号2、3、4、5、6进行实验,记录如表:
实验序号 1 2 3 4 5 6
外筒孔中放置物体 未遮盖的凸透镜 小部分遮盖的凸透镜 大部分遮盖凸透镜 较大孔径的小孔 中等孔径的小孔 较小孔径的小孔
像的清晰程度 清晰,能分辨出笔画 清晰,能分辨出笔画 清晰,能分辨出笔画 很模糊,基本看不清笔画 模糊,能分辨出笔画 清晰,能分辨出笔画
像的亮暗 亮 中 暗 亮 中 暗
请回答以下问题:
(1)小孔成像和凸透镜成像分别利用了光的什么原理?______;
A.光的直线传播,光的反射 B.光的直线传播,光的折射
C.光的反射,光的折射 D.光的折射,光的反射
(2)本实验用发光字而不用蜡烛烛焰,是因为发光字相比烛焰有以下优点:________________
____________________________________(写出两条);
(3)一张照片要求成像清晰、亮度合适,根据实验结果分析相机中采用凸透镜成像而不采用小孔成像的原因是__________________________________________。
25.科学兴趣小组探究显微镜成像原理,查阅资料发现:显微镜的镜头可以看作由一块焦距较小的凸透镜(物镜,其焦距用f物表示)和一块焦距较大的凸透镜(目镜,其焦距用f目表示)组成。并根据凸透镜成像原理推测其原理图如下:其中AB表示待观测的物体标本,F1为物镜的焦点,F2为目镜的焦点,A2B2为最终观测到的物像。
(1)隔离法是一种常见的分析研究方法,可分为整体隔离和局部隔离。请使用局部隔离的观察方法找出图中物体AB经过物镜折射后所成的像的特点_______;
(2)眼睛透过目镜能看到A1B1所成的像A2B2。下列与其成像原理是一致的是_______;
A.放大镜 B.照相机 C.幻灯机
(3)兴趣小组同学继续在光具座上利用不同焦距的凸透镜,通过改变两块凸透镜之间的距离(相当于改变显微镜镜筒长度),模拟显微镜成像放大倍数实验,得到如下数据:
f物(厘米) (1/厘米) 两镜之间距离(厘米) f目(厘米) (1/厘米) 像放大倍数
1.6 0.625 a 5 0.2 50倍
2 0.5 b 5 0.2 50倍
1.6 0.625 a 2.5 0.4 100倍
2 0.5 b 2.5 0.4 100倍
X 1/X a 5 0.2 200倍
0.5 2 b 5 0.2 200倍
表中的X的数据为_______。
26.小明在探究“凸透镜成实像时像距与物距的关系”的实验中,所用的实验器材有:光具座、凸透镜、光屏和蜡烛等。
物距u/cm 14 16 18 20 22 24 26
像距v/cm 35 27 22 20 18 17 16
(1)将蜡烛、凸透镜和光屏放在光具座上,点燃蜡烛,调整凸透镜和光屏的高度,使烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在同一________上。
(2)该实验应使凸透镜成实像,那么凸透镜成实像的条件是:物距________焦距。
(3)记录的实验数据如下表。请在方格纸上画出像距与物距的关系图像________________
(4)小明得出探究结论后,又用上述器材做了一个实验。把蜡烛放在光具座上的0刻线处,凸透镜放在15cm刻线上,如图12所示。移动光屏在a位置找到像;蜡烛和光屏不动,只移动凸透镜,当凸透镜向某一方向移动到b位置时,在光屏上又看到像。结合所画图像,请你对实验中可能出现的现象作出合理的判断_______。
A.光屏上第一次的像是倒立、放大的 B.a位置在44~46cm刻线之间
C.光屏上第二次的像是倒立、缩小的 D.b位置在19~21cm刻线之间
27.在学习近平面镜成像特点的实验后,小丽同学利用平面镜表演了一个“水火相融”的小魔术。小丽先用一块透明的薄玻璃板,将桌子分割成甲、乙两个区域后,用一块不透明的挡板将乙区域分割成两部分。小丽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,小丽请小金坐在乙区域一侧的某点P(如图丙所示),并迅速将乙区域已准备好的蜡烛B点燃,在小丽一只手麻利地在小金眼前绕过的同时,另一只手悄悄地将挡板拉开一个缝隙MN。当小金沿着小丽的手指望向蜡烛A时,奇迹出现了:蜡烛A竟然在水中燃烧了!①请根据光学知识判定:小丽是怎样选取和放置蜡烛的?
(选取蜡烛)蜡烛A、B需满足完全相同的条件。
(确定位置)在蜡烛A的位置确定后,小丽不借助刻度尺如何快速确定蜡烛B的位置?___。
②请你依据所学的光学知识解释,小丽悄悄地将挡板拉开的目的?________。
反思:用薄的、透明的玻璃板代替平面镜的原因是:________。
拓展:为了让坐在小金左后方的小亮也看到蜡烛在水中燃烧的现象,小丽把玻璃板沿图示方向移动了一段距离,在此过程中,在水中的蜡烛的像________ (填“会”或“不会”)移动。
28.某小组同学用如图甲的装置探究“凸透镜成像规律”,其中凸透镜的焦距为15cm,他们进行实验的同时,在坐标纸上记录蜡烛与光屏上像的位置和大小,如图乙(用带箭头的线段表示物或像,A'、B'、C'分别表示蜡烛在A、B、C处时像的位置)
(1)从图乙中可以看出,蜡烛在 ABC 位置时光屏上得到的都是________(填像的性质)的实像;
(2)和其他小组交流后发现,当蜡烛在距透镜15﹣30cm之间时,像均成在透镜另一侧距透镜30cm以外处,此时物体所成像大小与物距的关系是________。
(3)根据如果所示的成像规律,若在将蜡烛放在 C和焦点 F之间,此时,应该在凸透镜前放置一个________(填凸透镜或凹透镜)才能使像成在 C'的位置。
29.小金在探究“平面镜成像特点“时,完成如图甲乙所示操作,回答问题:
(1)为了完成该实验,除了图中出示的器材,还需要的实验器材是_____。
(2)多次改变蜡烛的位置进行实验的目的是_____________________________。
(3)该实验对玻璃板的操作非常重要,下列操作中对实验结论的得出无影响的是_____。
A.玻璃板未与白纸板垂直(如图1)
B.玻璃板放置时与白纸板垂直,但未与白纸的XY边平行(如图2)
C.玻璃板放置正确,但实验过程中忘了画出它所在的位置,只记录了蜡烛和像所在的点(如图3)
参考答案
1.A 倒立缩小 右 蜡烛
【详解】
(1)如图所示,物距大于像距,此时成倒立缩小的实像,能够说明照相机的成像原理,故A符合题意。
(2)保持透镜在50cm刻度线处不动,若将点燃的蜡烛放在光具座上80cm刻度线处,则此时物距等于80cm-50cm=30cm>2f,呈倒立缩小实像。
(3)近视眼是因为物体成像在视网膜前面,所以需要将光屏向右移动;近视眼形成的原因是晶状体太厚,导致其折光能力变强,成像在视网膜前方,所以需要将光线发散一些,在蜡烛和凸透镜之间放上一块凹透镜。
2.照相机 上 远视眼
【详解】
(1)根据甲图可知,此时像距小于物距,肯定成倒立缩小的实像,利用这一规律制成的是照相机。
(2)实验过程中,蜡烛燃烧而不断缩短,相当于蜡烛火焰向下运动,根据凸透镜成实像时“倒立”的特点可知,此时光屏上的像向上移动。
(3)若小欢只向右移动光屏,像又清晰了,说明光线比原来会聚了,则放入的眼镜片为凸透镜,那么小欢是远视眼。
3.烛焰中心、水凸透镜中心和光屏中心不在同一高度 缩小 注入 C
【详解】
(1)[1]无论怎样调节蜡烛的位置,始终不能在光屏上找到烛焰的像,可能是因为:烛焰中心、水凸透镜中心和光屏中心不在同一高度。
(2)[2]由图可知,此时物距大于像距,在光屏上得到的是倒立、缩小实像。
(3)[3]光屏和水凸透镜位置保持不变,当蜡烛向水凸透镜靠近时,根据凸透镜成像规律:物近像远像变大,像会成在原来像的后方,这与远视眼的成因相同,因此要想重新得到清晰的像,应通过注射器往水凸透镜中注入适量的水,使其变厚、凸透镜对光线的会聚能力减增强,使像成在原来像的位置。
(4)[4]用红光、黄光和蓝光平行于同一个凸透镜的主光轴射入,红光、黄光和蓝光对凸透镜的焦距不相同,红光相对于黄光、蓝光来说,偏折能力最弱,所以红色光对凸透镜的焦距大;蓝光入射时焦距最小,故三种色光通过水凸透镜时的焦距(f)大小关系正确的是f红>f黄>f蓝,C选项正确。
4.中心 找像时没有将光屏移动到像最清晰的位置 A(或A、C)
【详解】
(1)[1]把蜡烛、凸透镜和光屏依次放在成像装置上,通过调节使它们的中心大致处于同一高度,从而使成像在光屏的中心。
(2)[2]【交流】三组同学探究成等大实像规律时,A、B两组同学发现像距等于物距,C组同学则发现像距略大于物距。则C组同学操作上的原因可能是:找像时没有将光屏移动到像最清晰的位置。
[3]【归纳】根据表格可知,当凸透镜成倒立缩小的实像时,物距分别为30cm、25cm,它们都大于20cm,即u>2f;此时像距分别为15cm、16.8cm,它们都大于10cm小于20cm,即f5.同一高度 15cm A、C
【详解】
(1)[1]将光源、凸透镜和光屏放在光具座上,打开光源,调整凸透镜和光屏的高度,使“F”形光源中心、透镜中心和光屏的中心大致在同一高度。
(2)[2]光屏上所成的像是倒立的实像,因此比较物“F”的形状应该是:。
(3)[3]根据表格可知,当物距和像距相等时,u=v=2f=30cm,则凸透镜的焦距f=15cm。
(4)[4]A.此时的物距u=30cm-10cm=20cm,即fB.与原图比较可知,如果光源在10cm处,那么物体远离凸透镜,根据“物远像近小”的规律可知,此时像距减小,即a处的刻度线小于72cm,故B错误;
C.根据“物近像远大”可知,如果要使像变大,那么物体要靠近凸透镜,而光屏远离凸透镜,即向右移动光屏,故C正确。
故选AC。
6.凸透镜 将笔适当远离水杯 A,B,C
【详解】
(1)[1]注水的玻璃杯,在水平方向上中间厚两边薄,相当于凸透镜,因此会出现倒立的像。
(2)[2]根据丙图可知,小桥的笔在玻璃杯中成正立放大的像,应该为虚像,此时笔应该在水透镜的焦距以内。如果要使笔成倒立的实像,那么可以将笔适当远离水杯,当u>f时,就会出现倒立的实像。
(3)[3]当u当f当u>2f时,成倒立、缩小的实像,即 ,故A正确。
故选ABC。
7.反射 虚 A
【详解】
(1)先在房间 A 的地砖拼接处放一标记物,然后到房间 B,让自己的像落在标记物上, 此时他看到的自己的像是由于光的反射而形成的虚像。
(2)小桥选择用深色玻璃进行此实验,当他站在③位置观察时,发现效果比无色玻璃更好,原因是深色玻璃的透光效果差,相当于减弱了A 房间的亮度。
8.增大 41.8 a <
【详解】
(1)[1]根据表格可知,光从玻璃射向空气时,折射角随入射角的变化关系是:折射角随入射角的增大而增大。
(2)[2]根据表格可知,光从玻璃射向空气时,当入射角i≥41.8 °时,反射能量达到100%,就发生了全反射现象。
(3)[3]根据表格数据可知,折射角随入射角的增大而增大,但是二者之间不能正比关系,则它们的变化图像肯定不是一条直线,则图2中图线a反映了实验中的入射角与折射角之间的关系。
(4)[4]当光从空气斜射向玻璃时,不能发生全反射现象。原因是折射角<入射角。
9.不需要 不变 向上移动
【详解】
(1)[1]实验过程中需要观察B蜡烛能否与A蜡烛的像重合,所以蜡烛B不需要点燃。
(2)[2]根据平面镜成像“物像等大”的规律可知,将蜡烛A远离玻璃板一段距离,蜡烛A像的大小不变。
(3)[3]根据平面镜成像的对称性作图:,则若向左倾斜玻璃板(如图乙所示),蜡烛A的像将向上移动。
10.小 塑料袋 粗糙多孔
【详解】
(1)[1]小明设计的实验利用了离声源越远,听到的声音响度越小的原理。
(2)[2]根据实验数据可知,使用塑料袋隔音时,听不见声音的距离最远,则上述待测材料隔音性能最差的是塑料袋。
(3)[3]根据小明的实验结果,可以作出一个推测:表面粗糙多孔的材料隔音性能较好。
11.放大 投影仪 7.5cm【详解】
(1)[1][2]根据图甲可知,此时像距大于物距,成倒立、放大的实像,与其原理相同的是投影仪。
[3]此时物距
u=25cm-10cm=15cm
像距
v=55cm-25cm=30cm
根据f2f可知
f<15cm<2f,30cm>2f
解得
7.5cm[4] 若保持蜡烛和光屏位置不变,将物距和像距对调,即此时的物距u=30cm时,光屏上仍然成清晰的实像,此时透镜所对的刻度为
10cm+30cm=40cm。
(2)[5]蜡烛变短,像成在了光屏的上方,只有像向下移动才能回到光屏的中央,根据“凸透镜的移动方向与像的移动方向相同”可知,应该把凸透镜向下调节。
(3)[6]如图乙,保持蜡烛位置不变,移动透镜至16cm刻度线处,此时的物体肯定在一倍焦距以内,成正立、放大的虚像,像和物体在同一侧,因此人眼应该在图中的B处才能看到蜡烛的像。
12.3 20 A
【详解】
(1)[1]实验时平面镜必须要竖直放置,如果不竖直,不论怎样移动后面的蜡烛都不可能与前面蜡烛的像完全重合,由图可知,甲图平面镜竖直放置,不会出现像偏低的情况,乙和丙图平面镜没有竖直放置,分别作出蜡烛A的关于平面镜的对称点可知,3图平板玻璃中蜡烛A的像偏低且倾斜,如图:。
(2)[2]由平面镜成像特点可知,若蜡烛A距平板玻璃10cm,蜡烛A的像距离平面镜也为10cm,则蜡烛B与蜡烛A相距20cm才能与蜡烛A的像完全重合。
(3)[3]由图可知,四个模型分别为C. A. T、V,从模型上看,只有C左右不同,而A、 T、V,左右相同,所以当小明把四个模型分别面对玻璃板直立在桌面上,用模型A、 T、V不能达到实验目的,只有C左右不同,所以能够达到实验目的。
13.便于确定像的位置 C A
【详解】
(1)[1]实验过程中用玻璃板代替平面镜的原因是:便于确定像的位置。
(2)[2]像和物体关于平面镜对称,如下图所示:
平板玻璃中蜡烛A的像偏低且倾斜。我认为在图1乙所示的三幅图中,C图是产生以上实验现象的原因。
(3)[3]物体和像关于平面镜对称,即像相对物体左右颠倒,因此选择的物体不能左右对称。在字母C、A、T、V四个字母中,只有字母C不是左右对称的,故选A。
14.A、C 将光屏放到像的位置,不透过玻璃板,直接观察光屏上有无像,若光屏上有像,则为实像,若无,则为虚像 倒立缩小 实验现象更明显、便于观察、减少了污染、便于比较像的大小等
【详解】
(2)①[1]由图可知,要分别测出物体和像两点到平面镜的距离作为物距和像距,则应分别测出A、C两点到平面镜的距离作为物距和像距,经多次试验得出:像和物到平面镜的距离是相等的。
②[2]为了判断物体在平面镜中所成的像是实像还是虚像,实验方法应为:将光屏放到像的位置,不透过玻璃板,直接观察光屏上有无像,若光屏上有像,则为实像,若无,则为虚像。
(3)①[3]由图可知,u>v,该图的光屏上已成清晰的像,则u>2f,f<v<2f,那么这个像是倒立缩小的实像。
②[4]蜡烛换成LED灯的优点:实验现象更明显、便于观察、减少了污染等;光屏换成带有方格光屏的优点:便于比较像的大小。
15.B 介质种类 增大 41.8° a
【详解】
(1)[1]探究“光的反射定律”的实验过程,将一个平面镜A垂直白纸放置,用激光手电贴着B照射到平面镜上,则入射光线和其反射光线的径迹同时在纸板上出现。
(2)[2]图中入射的介质分别是水和玻璃,所以光线射入的是不同的介质,在两种介质中的折射角度不同,因此可判断折射角的大小可能与介质种类有关。
(3)①[3]由表中数据可知,光从玻璃斜射向空气时,折射角、反射能量随着入射角的增大而增大。
②[4]当入射角达到41.8°时,反射能量达到100%,就发生了全反射现象。
③[5]折射角随着入射角的增大而增大,但折射角总大于入射角,而图b中,当入射角等于45°时,反射角也等于45°,a图象中的折射角始终大于入射角,因此图a反映了折射角与入射角的关系;
16.12 蜡烛在焦点处 上 Ⅱ C
【详解】
(1)[1]由图乙可知,当透镜与白纸间距s=12cm时,白纸被烤焦的时间t=4min,所用的时间最短,说明太阳光经过凸透镜会聚后该点的温度最高,这个点就是凸透镜的焦点,则测出透镜与白纸间距即为焦距f=12cm。
(2)[2]实验中固定好透镜和蜡烛后,发现无论如何移动光屏,光屏只有一个与透镜大小几乎相同的光斑,说明光平行主光轴射出,则可能将蜡烛置于焦点处了。
(3)[3]蜡烛不断燃烧,烛焰不断降低,过光心的光线不改变方向,像的位置向上移动。
(4)[4]凸透镜焦距是15cm,当把凸透镜固定在50cm刻度线位置,蜡烛固定在15cm刻度线位置时,物距为
50cm-15cm=35cm
大于2倍焦距,所以此时成倒立缩小的实像,像在1倍和2倍焦距之间,光屏应在Ⅱ区域内左右移动才能观察到清晰的像。
(4)[5]当物距大于焦距时凸透镜成的是实像;将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜,物距变大,像距则变小,成反比例,且像距最小接近一倍焦距,故图象为C图。
17.两支蜡烛完全相同 蜡烛B的像与蜡烛A完全重合 一定没 ①③⑥
【详解】
(1)[1]两支蜡烛长短或粗细不同时,会出现不能完全重合的现象,所以必须保证两支蜡烛完全相同,这样后面的蜡烛才能和前面蜡烛的像完全重合。
[2]根据玻璃板的透光性,取两个等大的蜡烛A和B把A蜡烛摆在玻璃板前面,点燃蜡烛B,并调节B的位置,使蜡烛B的像与蜡烛A完全重合,即可确定确定蜡烛B的位置。
(2)[3]将乙区域已准备好的蜡烛B点燃,观众发现蜡烛A竟然在水中燃烧了,实际上是看到了与蜡烛A重合的B的像,蜡烛A在水中一定没燃烧。
(3)[4]①②点燃的蜡烛,比较亮,环境越黑暗,蜡烛和环境的对比度越大,蜡烛成像越清晰,选择在较黑暗环境中进行。
③④玻璃板有两个反射面,每个反射面都可以成一个像,这样由于两个像的干扰,像的位置不易确定准确,选择玻璃板薄一些。
⑤⑥如图所示:
图三中蜡烛B发出的光经过平面镜反射后被挡板挡住,不能进入人的眼睛中,不能看到像,不可行;图四中蜡烛B发出的光经过平面镜反射后能进入人的眼睛中,能看到像,可行。
18.10.0 同一高度 40 上 A 近视眼镜
【详解】
(1)[1]由图知道,光屏上出现一个最小最亮的光斑即为凸透镜的焦点处,由于焦点到凸透镜光心的距离为
60.0cm-50.0cm=10.0cm
所以,凸透镜的焦距是10.0cm。
(2) [2]当蜡烛、凸透镜、光屏,三者在同一条直线上时,三者的中心大致在同一高度,像才能呈在光屏的中心。
(3)①[3]由表格数据知道,当物距为40cm时,像距为13cm,根据光路的可逆性知道,当物距为13cm时,像距为40cm。
②[4]当蜡烛燃烧变短时,由于过凸透镜光心的光线传播方向不变知道,所以,像成在了光屏的上方,若为了使像仍成在光屏中央,可以将透镜向下移动或将光屏向上移动。
(4)[5]将印有字母“F”的纸片(图乙)放在离凸透镜5cm的地方,物距小于焦距,成正立放大的虚像,故选A。
(5)[6]小江拿来的眼镜放于蜡烛和凸透镜之间,光屏上的像又变得模糊,小江同学发现当光屏向右移动适当距离后像又清晰,即此时的像距变大的,所以该眼镜推迟了像的形成,所以能对光线有发散的作用,故是凹透镜,凹透镜可以矫正近视眼,该眼镜是近视眼镜。
19.B 见解析 拉长
【详解】
(1)[1]由图甲可知,此时物距
u=4cm<f
凸透镜成正立放大的虚像,光屏上接不到,眼睛透过凸透镜观察蜡烛看到正立放大的虚像;虚像与成像物体同侧,所以应从B处观察。
(2)[2]近视眼镜的镜片为凹透镜,对光有发散作用,可使光线的会聚点推迟延后。因此,不改变眼镜和透镜的位置,要使光屏上再次呈现清晰的像,可以进行的操作是光屏远离透镜。
(3)[3]把凸透镜对着明亮的室外,调节凸透镜和薄膜之间的距离,在薄膜上可以看到室外景物清晰的像,再把凸透镜正对着室内近处点燃的蜡烛,此时物距减小,像距应变大,故应拉长暗箱,即拉长凸透镜和薄膜之间的距离。
20.大 大 见解析
【详解】
(1)[1]由图甲知,该水透镜中间厚,边缘薄,为凸透镜,继续注入少许水后,发现焦点向左移,焦点到凸透镜的距离变小,可知焦距变小,这一现象说明水透镜的凸出程度越大,水透镜的焦距越小,凸出程度越小,水透镜的焦距越大。
(2)[2]将透镜中的水换成酒精后(保持凸度不变),观察到光屏上的像变得不清晰了。移动光屏,当光屏上成清晰的像时,发现光屏位置在原来位置的右侧,焦距变长了,透镜对光的会聚能力变弱了,光在酒精中的偏折程度比在水中小。
(3)[3]根据(2)中分析可知,换成酒精后,透镜对光的会聚能力变弱,要成的像变清晰,需要使光线会聚,即在凸透镜与光屏之间放一个凸透镜。
21.见解析 左 向上 大于1cm
【详解】
(1)[1]根据图所示的实验现象可知:随着物距的不断变小,像距会逐渐变大,像逐渐变大。
(2)[2]在图乙所示的实验中,只将凸透镜换为焦距为f2的凸透镜(已知:f2<f1),此时物距不变,焦距变小,则像距变小,为在光屏上得到清晰的像,光屏应向左侧移动。
(3)[3][4]图丙中,物距小于像距,成倒立放大的实像,若烛焰中心下降1cm,根据过光心的光线传播不变可知,光屏上的像会向上移动,移动的距离大于1cm。
22.缩小 通过注射器往水凸透镜中注入适量的水 A
【详解】
(1)[1]由图甲可知,物距大于像距,且光屏上呈现清晰的像,由分析可知,所呈现的像的性质为倒立、缩小、实像。
(2)[2]光屏和水凸透镜位置保持不变,当蜡烛向水凸透镜靠近时,根据凸透镜成像规律:凸透镜成实像,物近像远像变大,像会成在原来像的后方,这与远视眼的成因相同,因此要想重新得到清晰的像,应通过注射器往水凸透镜中注入适量的水,使其变厚、凸透镜对光线的会聚能力减增强,使像成在原来像的位置。
(3)[3]用红光、黄光和蓝光平行于同一个凸透镜的主光轴射入,红光、黄光和蓝光对凸透镜的焦距不相同,红光相对于黄光、蓝光来说,偏折能力最弱,所以红色光对凸透镜的焦距大;蓝光入射时焦距最小,故三种色光通过水凸透镜时的焦距(f)大小关系正确的是
f红>f黄>f蓝
故选A。
23.确定像的位置 蜡烛A的像 反射 不能 A1
【详解】
(1)[1]该实验采用透明薄玻璃板代替日常使用的平面镜,玻璃板是透明的,观察到A蜡烛像的同时,也能观察到蜡烛B,当蜡烛B和蜡烛A的像重合时,蜡烛B的位置便是蜡烛A的像的位置。
(2)[2][3]在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B竖直在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板的前侧观察,直至它与蜡烛A的像完全重合;在比较物与像的大小关系时,蜡烛B替代的是蜡烛A的像;看到蜡烛是由光的反射形成的。
(3)[4]移去后面的蜡烛,并在所在位置上放一光屏,则光屏上不能接收到蜡烛烛焰的像.所以平面镜所成的像是虚像。
(4)[5]实验过程中如果玻璃板没有垂直架在纸上,而是如图所示倾斜,物与像关于镜面对称,蜡烛A的像应是图中的A1。
24.B 见解析 见解析
【详解】
(1)[1]小孔成像是光的直线传播形成的,凸透镜成像是光的折射形成的,故选B。
(2)[2]发光字能更容易判断像的清晰程度,光源亮度更稳定。
(3)[3]凸透镜成像能兼顾亮度和清晰度,而小孔成像则是亮度合适时像模糊,像清晰时亮度暗,所以相机中采用凸透镜成像而不采用小孔成像。
25.倒立、放大、实像 A 0.4
【详解】
(1)[1]观察图中物体AB经过物镜折射后所成的像的特点是:倒立、放大、实像。
(2)[2]眼睛透过目镜能看到A1B1所成的像A2B2,A1B1在物镜的焦点以内,因此像A2B2是放大、正立、虚像,与其成像原理是一致的是放大镜,故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
(3)[3]由表中1、3或2、4两次实验知,物镜的焦距相同、两镜之间距离相同,目镜的焦距变成或目镜焦距的倒数变成2倍,放大倍数变成2倍,即放大倍数与目镜焦距的倒数成正比;由表中2、6两次知两镜之间距离相同、目镜的焦距或焦距的倒数相同,物镜的焦距变成或焦距的倒数变成4倍,放大倍数变成4倍,即放大倍数与物镜焦距的倒数成正比;所以由1、5两次实验知,两镜之间距离相同、目镜的焦距或焦距的倒数相同,放大倍数变成4倍,故物距的焦距变成或焦距的倒数变成4倍,即物距u由1.6变成了,故x=0.4。
26.高度 大于 ABC
【详解】
(1)当物体通过凸透镜成实像时,成的像要用光屏来承接,所以要调整凸透镜、光屏、烛焰的中心大致在同一高度上,以保证物体的像能够成在光屏的中心;
(2)凸透镜成像的三种情况是:u>2f,成倒立、缩小的实像;2f>u>f,成倒立、放大的实像;u<f,成正立、放大的虚像;由此可知,凸透镜成实像的条件是:物距大于焦距;
(3)根据表格中数据,在坐标系中找出每组数据对应的点,然后用平滑的线把点连起来,如下图所示:
(4)A、由(3)知道,物距为20cm时,像距为20cm,所以,此透镜的焦距是:f=10cm,当把蜡烛放在光具座上的0刻线处,凸透镜放在15cm刻线上,即2f>u>f,此时成倒立放大的实像,故A正确;
B、当2f>u>f时,v>2f,即a的位置应是v>20cm,结合图象知道,此时v在29~31cm之间,即a位置在(29+15)~(31+15)cm,即44~46刻线之间,故B正确;
C、当蜡烛和光屏不动,只移动凸透镜,当凸透镜向某一方向移动到b位置时,在光屏上又看到像,说明此时物距和像距之和不变,以设想将蜡烛和光屏互换位置,则物距处于u>2f,凸透镜成倒立、缩小的实像,此时2f>v>f,像的位置在10cm~20cm之间,故C正确;
D、由图象知道,当凸透镜向某一方向移动到b位置时,在光屏上又看到像.此时像的位置在16cm~35cm之间,而题目中指出光屏的位置不变,所以b位置在19~21cm刻线之间时,光屏上是看不到像的,故D错误。
27.点燃蜡烛B,改变蜡烛B位置,使蜡烛B的像与蜡烛A完全重合; 让蜡烛B发出的光通过缝隙MN射到玻璃上,反射光线进入小成的眼睛,使小成看到与蜡烛A重合的B的像 薄:减小玻璃板厚度对成像的影响(避免重影等);透明:方便确定像的位置; 不会
【详解】
①[选取蜡烛]:两只蜡烛长短或粗细不同时,会出现不能完全重合的现象,所以必须保证两只蜡烛完全相同,这样后面的蜡烛才能和前面蜡烛的像完全重合。
[确定位置]:根据玻璃板的透光性,取两个等大的蜡烛A和B,把A蜡烛摆在玻璃板前面,点燃蜡烛B,并调节B的位置,使蜡烛B的像与蜡烛A完全重合,即可确定确定蜡烛B的位置。
②小丽悄悄地将挡板拉开,让蜡烛B发出的光线通过缝隙MN射到玻璃板上,使其反射光线进入小明的眼睛(或让蜡烛B发出的光线射到玻璃板的反射光线通过缝隙MN射入小明的眼中)使小明看到了与蜡烛A重合的B的像。
反思:薄的玻璃板代替平面镜可以减小玻璃板厚度对成像的影响(避免重影等)。玻璃板透明方便确定像的位置;
28.倒立、放大 物距越大,像越小 凸透镜
【详解】
(1)[1]根据乙图可知,蜡烛在ABC三处位置时光屏上得到的都是倒立、放大的实像。
(2)[2]将A和C比较可知,A比C的像距大,那么对应的像A'比C'小,且对应的像距变小,那么得到结论:物距越大,像距越小,像越小。
(3)[3]若在将蜡烛放在C和焦点F之间, 与C相比,此时物距减小了,那么根据“物近像远大”的规律可知,此时像距肯定变大,即对应的像应该在C'的右边。如果此时的像要前移成在C'的位置,那么光线就要更加会聚一些,那么应该放置一个凸透镜才行。
29.刻度尺 避免实验现象的偶然性,得出普遍规律 BC
【详解】
(1)[1]探究平面镜成像特点的实验中,需要测量像与物到平面镜距离的关系,故还需要的实验器材是刻度尺。
(2)[2]一次实验不具备代表性,应采取同样的实验方案多做几次,避免实验现象的偶然性,才能保证结论的正确。故多次改变蜡烛的位置进行实验的目的是找出像距和物距的关系,得出普遍规律。
(3)[3]因为平面镜成像时,物像是关于平面镜对称的,所以如果玻璃板不竖直,像不能成在水平面上,后面的蜡烛无法和像重合,所以应将玻璃板垂直于白纸板放置;故A不符合题意,BC符合题意。