2024年华师大版初中科学重点题型复习---光学实验题(含答案)

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名称 2024年华师大版初中科学重点题型复习---光学实验题(含答案)
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资源类型 教案
版本资源 华师大版
科目 科学
更新时间 2024-04-25 13:44:49

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2024年华师大版初中科学重点题型复习---光学实验题(2)
1.在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,小明用高为4cm的发光体(由发光二极管组成)作为物体,把凸透镜固定在如图所示的专用刻度尺上50cm刻度线处不动。下表是小明记录的凸透镜成实像时的部分实验数据(数据记录时取整数):
实验次数 物距/cm 像距/cm 像高/cm
1 30 15 2
2 20 4
3 15 8
(1)分析表中数据可知,实验中所用凸透镜的焦距为 cm。实验前需要调整发光体和光屏的中心在 。
(2)在第3次实验时,将光屏移到刻度尺 cm刻度线处,光屏上会出现清晰的像。此时,如果小明不小心用手指尖触碰到了凸透镜,光屏上 (选填“会”或“不会”)出现手指尖的像。
(3)根据实验数据推测,当把物体放在刻度尺“0”刻度线处时,物体通过凸透镜所成实像的高度 (选填“大于”、“小于”或“等于”)2cm。
(4)若将凸透镜换成焦距为30cm的凸透镜,保持物体和凸透镜的位置如图1并保持不变,无论怎样在刻度尺上移动光屏,光屏上都不能得到清晰的像,原因是 。
(5)在实验时不小心把物体碰到如图2所示的位置,在光屏上的像将向 (选填“x轴正方向”、“x轴负方向”、“y轴正方向”或“y轴负方向”)移动。
2.如下图所示,是小华同学探究凸透镜成像规律的实验装置,所用凸透镜的焦距为12cm。
(1)由上图可知:应适当向下调节 的高度,使得烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上;
(2)若在上图中成了一个清晰的像,此像的特点为倒立、 (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像, (选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”)利用这一原理工作;当向左移动蜡烛时,要在光屏上再次观察到烛焰清晰的像,光屏应适当向 (选填“左”、“右”)移动;
(3)小华同学将实验中的凸透镜正对太阳,在凸透镜另一侧所放的白纸上呈现一光斑,测得光斑到凸透镜的距离为L,将白纸再远离凸透镜一段距离,发现白纸上又出现相同大小的光斑,则L 12cm(选填“大于”、“等于”或“小于”);
(4)小明同学找到另一个凸透镜来研究凸透镜成像规律,记下了物距和像距并绘出如图所示的图像,则小明所用这个凸透镜的焦距为 cm。
3.重庆开州区德阳中学“生活物理”实验小组的同学利用如图所示的装置“探究平面镜成像的特点”,请你帮助他们解决下列问题:
(1)实验用玻璃板代替平面镜,主要是利用玻璃板透明的特点,便于 的位置.
(2)此实验应在 (选填“较暗”或“较亮”)环境进行;实验选用两根完全相同的蜡烛A、B的目的是为了比较像与物的 关系.
(3)实验过程中,先在玻璃板前方2cm处放置一支点燃的蜡烛A.①再拿一支没有点燃的完全相同的蜡烛B,在玻璃板后面移动,发现蜡烛B跟蜡烛A的像重合,说明像与物的大小 (选填“相等”或“不相等”),接着小组同学用光屏代替蜡烛B,无论怎样移动光屏,都不能接收到蜡烛A的像,说明平面镜所成的是 像(选填“虚”或“实”);
②接着实验小组同学将蜡烛A远离玻璃板1cm,B蜡烛应与A相距 cm才可能与A的像完全重合,此过程中,平面镜中的像的大小将 (选填“变大”、“变小”或“不变”).
(4)小明同学还得出像和物到平面镜的距离相等.据此,在小房间可以利用平面镜的这个特点来测视力.测视力时要求人离视力表的距离为5m,现在小房间的间距只有3m,小明用图所示方法测视力,人要坐在离视力表的距离为 m的地方才能进行测量.
4.在探究光的反射定律时,
(1)小明将一块平面镜放在水平桌面上,再把一块纸板(分E、F两个面)垂直放置在平面镜上,如图甲所示。让入射光线AO沿纸板入射到O点,用铅笔在纸板上画出入射光线AO和反射光线OB,目的是为了 。
(2)在实验过程中,若将纸板倾斜(即纸板与平面镜不垂直),如图乙所示,让光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜面,纸板上 (选填“能”或“不能”)看到反射光线。
5.在探究“平面镜成像的特点”的实验中。
(1)用玻璃板代替平面镜,主要是利用玻璃板既能成像,又 的特点,便于 ;
(2)如图所示,将玻璃板竖直放置在白纸上,在玻璃板前放一支点燃的蜡烛A,可以看到玻璃板后面出现蜡烛的像,拿另一支大小相同的 (填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B在玻璃板后面移动,直到它跟蜡烛A的像完全重合。接下来应该 ,重复上述实验,由此可以得出的结论是: ;
(3)移去蜡烛B,并在其所在位置上放一光屏,则光屏上 (填“能”或“不能”)承接到蜡烛A的像;
(4)分析下表数据可以得出的结论是 。
实验次数 1 2 3 4
蜡烛到玻璃板的距离(cm) 6.20 8.68 10.35 13.52
像到玻璃板的距离(cm) 6.20 8.68 10.35 13.52
6.某小组同学在探究“凸透镜成实像时,像距与物距的关系”的实验中,所选择的实验装置如图所示,已知凸透镜的焦距f=10cm。
(1)本实验要观察的成像“物体”是 ,所以实验前应首先调整成像“物体”、透镜和光屏的中心大致在 ;
(2)小组同学记录的部分实验数据如表,其中的部分数据没有填全,请结合凸透镜成像的规律,将表格中的数据补充完整。
实验次数 1 2 3 4 5 6
焦距f/cm 10
成像特点 实像
物距u/cm 15 20 25 30 35 40
像距v/cm 30 17 14 13
分析表中数据,可得出的结论是: ;
(3)在选择实验数据时, (选填“能”或“不能”)让物距u<10cm,这是因为 ;
(4)为使结论具有普遍性,应该 。
7.在“探究凸透镜成像的规律”实验中,所用凸透镜的焦距是10cm。实验装置如图。
(1)当把点燃的蜡烛放在20cm刻度处时,为了能使像清晰的成在光屏的中央位置,要调整蜡烛、凸透镜、光屏的高度,使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在 ;
(2)当蜡烛处于图示位置时,其成像原理与 相同;(“照相机”、“投影仪”、“放大镜”)
(3)当把蜡烛移到35cm刻度处时,移动光屏可得到一个倒立、 (选填“等大”“缩小”“放大”)的实像;保持透镜位置不变,若要使光屏上的像变大,应将蜡烛向 (选填“左”或“右”)移动;
(4)当蜡烛燃烧一段时间后会变短,烛焰的像会往 (选填“上”或“下”)偏离光屏中心;
(5)将透镜B放在凸透镜A与光屏之间某处,光屏上原来清晰的像变模糊了,将光屏向远离凸透镜A的方向移动,光屏上又呈现烛焰清晰的像,这说明透镜B对光线有 (选填“会聚”或“发散”)作用。透镜B能用来矫正 (选填“近视眼”或“远视眼”)。
8.在“天宫课堂”的水球实验中,小玉看到王亚平老师的倒立,缩小的像,如图甲所示。于是她利用实验室的光学器材探究凸透镜成像的规律。
(1)小玉找到了一个焦距未知的凸透镜,让一束平行光正对凸透镜照射,移动光屏,直到光屏上出现最小、最亮的光斑,如图乙所示,该凸透镜的焦距是 cm;
(2)如图丙所示,将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上。点燃蜡烛,调整它们中心在 ,使像呈现在光屏的中央;
(3)将凸透镜固定在50cm刻度线处,蜡烛移动到20 cm刻度线处,向 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动光屏,直到出现烛焰倒立、 (选填“放大”或“缩小”) 的实像;
(4)在(3)的基础上,更换成另一个焦距为9cm的凸透镜,光屏上的像变模糊了,此现象与 (选填“近视眼”或“远视眼”)成因相似。为了使光屏上的像清晰,可向 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动蜡烛;
(5)在实验过程中,原来光屏中央的像“跑”到光屏上方,为了使像回到中央,接下来的操作不可行是 。
①向下调光屏 ②向下调凸透镜 ③向上调蜡烛
9.利用如图装置进行探究光的反射规律实验:
(1)让一束光贴着纸板A沿EO方向射向镜面,在纸板B上可看到光线沿OF方向射出,在纸板上用笔描出光线EO和OF的轨迹,则EO与垂直镜面的直线ON的夹角i是 ;
序号 ∠i ∠r
1 30° 30°
2 45° 45°
3 50° 50°
(2)多次改变入射角的大小,测得实验数据如表分析数据可得:反射角 入射角;当入射角变大时,光线OF (选填“远离”或“靠近”)直线ON;
(3)以直线ON为轴线,把纸板B向前或向后折,在纸板B上不能看到反射光线OF,由此说明反射光线、入射光线与法线在 (选填“同一”或“不同”)平面内;
(4)实验中,从教室各个方向都能观察到粗糙纸板表面反射的光线,这种反射属于 。
10.某兴趣小组做"探究凸透镜成像的规律"的实验.
(1)如图所示,将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在水平桌面上,点燃蜡烛后,调节烛焰、凸透镜和光屏,使烛焰、光屏的中心位于凸透镜的 ,其目的是使像成在 、
(2)小明将蜡烛由距透镜90cm处移至距透镜120cm处的过程中,在光屏上所成的像与透镜间的距离均约为5cm.透镜的焦距约为 cm,判断的依据是
(3)确定物距后,如何才能找到最清晰的像呢?下列最合理的是
A.把光屏朝一个方向移动,一直到看到最清晰的像为止
B.把光屏朝一个方向移动,在将到看到最清晰的像时,来回移动光屏,一直到看到最清晰的像为止
(4)小虎将蜡烛、凸透镜和光屏调到如图所示位置时,在光屏上得到了一个清晰的像,这个像一定是 (选填"放大“、“缩小"或"等大")的,此时光在光屏上发生 反射;当给凸透镜戴上近视眼镜后,为使光屏上再次呈清晰像,应将光屏向 (选填"左"或"右")移动.
11.在“探究凸透镜成像的规律”实验中
(1)实验前,小燕先进行了如甲所示的实验,这样做的目的是 ;
(2)小燕组装实验器材,将蜡烛、凸透镜和光屏放在光具座上,如图乙所示,要使像呈在光屏的中心,只需适当将 即可(只调节一件器材);
(3)小燕将蜡烛放在光具座的32cm刻度处时,要使在光屏上得到清晰的像,应将图乙中的光屏位置向 移动;
(4)通过实验,进一步分析得到了凸透镜成像的规律。实验中蜡烛通过凸透镜所能成的像可能是下图中的 (填选项)。
12.用如图1所示的装置探究平面镜成像的特点,使用的器材有:带支架的玻璃板,刻度尺,完全相同的两个蜡烛甲、乙,铅笔,白纸,火柴.
(1)在玻璃板前面放点燃的蜡烛甲,再拿与之相同的蜡烛乙,竖立在玻璃板后面并移动,直到与甲的像重合.这样做是为了比较像与物的 关系.
(2)在寻找蜡烛甲所成的像位置时,眼睛应在玻璃板放有蜡烛 (选填“甲”或“乙”)的一侧观察.
(3)在白纸上记录下多次实验后像与物对应的位置,如图2所示.请你写出怎样处理这张白纸上的信息,从而探究出像、物之间位置的关系 .
13.小华同学在探究“凸透镜成像规律”的实验中。
(1)将点燃的蜡烛、光屏放在凸透镜的两侧,并将烛焰、凸透镜和光屏的中心调整到 ;
(2)小华为了准确的知道凸透镜的焦距,找到了平行光源,进行了如图甲所示的实验。根据实验现象可知,该凸透镜的焦距是 cm;
(3)将凸透镜固定在图乙中的光具座上,位于50cm刻度线处,光屏和点燃的蜡烛位于凸透镜两侧。小华将蜡烛移至35cm刻度线处,移动光屏,当光屏在80cm刻度线处出现了烛焰清晰的像,则该像是倒立、 的实像, (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)利用了这条规律;
(4)若保持图乙中凸透镜和光屏的位置不变,小华将蜡烛移动到15cm刻度线处,光屏上的像变模糊,为了得到清晰的像,应将光屏往 (选填“左”或“右”)移动;
(5)若保持图乙中蜡烛和光屏的位置不变,只移动凸透镜,当凸透镜在 cm刻度线处光屏上再次出现清晰的像。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1. 10 凸透镜的主光轴上 80 不会 小于 u=f不成像(合理即可) x轴正方向
【详解】(1)[1]在第2次实验时,物像等大,所以2f=20cm,即f=10cm。
[2]实验前需要调整发光体和光屏的中心在凸透镜的主光轴上,使像成在光屏的中央。
(2)[3]在第3次实验时,根据光路的可逆性,此时像距等于30cm,由图可知,将光屏移到光具座80cm刻度线处,光屏上会出现清晰的像。
[4]不小心用手指尖触碰到了凸透镜,此时物距小于焦距,不能成实像,所以光屏上不会出现手指的像。
(3)[5]由表格数据知,当把物体放在刻度尺“0”刻度线处时,像的高度为2cm,根据“凸透镜成实像时物远像近像变小”可知,若把物体放在光具座“0”刻度线处时,物体通过凸透镜所成实像的高度小于2cm。
(4)[6]把凸透镜换成焦距为30cm的,保持物体和凸透镜的位置如图1并保持不变,即物距为30cm,等于1倍焦距,不成像。
(5)[7]如果在试验时不小心把点燃的蜡烛碰到图示位置,蜡烛垂直纸面向里,根据凸透镜成倒立的实像,物体相对于凸透镜左右移动,则像右左移动,方向相反,在光屏上的像将向x轴正方向移动。
2. 凸透镜 放大 幻灯机 左 小于 10
【详解】(1)[1]实验前,应调节烛焰、凸透镜和光屏,使三者的中心在同一高度。由图可知,凸透镜位置明显过高,所以应把凸透镜向下调节。
(2)[2][3]凸透镜的焦距为12cm,此时蜡烛到凸透镜的距离为15cm,即f[4]当向左移动蜡烛时,根据凸透镜成像特点可知,蜡烛的像也会向左移动,则要在光屏上再次观察到烛焰清晰的像,光屏应适当向左移动。
(3)[5]太阳光是平行光,将实验中的凸透镜正对太阳,光线会在另一侧会聚在焦点上然后再发散。在凸透镜另一侧所放的白纸上呈现一光斑,将白纸再远离凸透镜一段距离,发现白纸上又出现相同大小的光斑,说明凸透镜的焦点在两个光斑之间,所以第一次形成的光斑到凸透镜的距离小于焦距,即L小于12cm。
(4)[6]由图像可知,当
u=v=20cm
时,物体和像位于二倍焦点上,所以焦距为
3. 找到像 较暗 大小 相等 虚 6 不变 1
【详解】(1)[1]透明的玻璃板,可以观察到玻璃板的另一侧,便于找到像的位置;
(2)[2]平面镜成像时,环境越黑暗,物体和环境的对比度越大,物体越亮,物体在平面镜中成像越清晰,故此实验应在较暗的环境进行;
[3]实验时采用两个完全相同的蜡烛,当蜡烛B和蜡烛A的像完全重合时,便于确定像的位置,便于比较像和物大小关系;
(3)①[4]蜡烛A和B完全一样,当玻璃板后面的蜡烛B和玻璃板前面的蜡烛A的像完全重合时,说明像和物大小相等;
[5]实像能在光屏上承接,虚像不能在光屏上承接,移走蜡烛B并在该位置放一个光屏,无论怎样移动光屏,都不能在光屏上得到蜡烛A的像,说明所成的是虚像;
②[6]将蜡烛A远离玻璃板1cm,此时蜡烛A到玻璃板的距离为
2cm+1cm=3cm,
因为平面镜成的像和物到平面镜的距离相等,所以B蜡烛应与A相距
3cm+3cm=6cm
时才可能与A的像完全重合;
[7]因为平面镜成的像和物等大,所以此过程中,平面镜中的像的大小将不变;
(4)[8]视力表与镜的距离为3m,视力表的像离镜的距离也为3m,即视力表与它的像的距离为
3m+3m=6m,
测视力时要求人离视力表的距离为5m,由于小房间的间距只有3m,所以人离视力表的像的距离为5m,则人要坐在离视力表的距离为
6m-5m=1m.
4. 测量入射角和反射角 不能
【详解】(1)[1]在实验需要通过测量反射角和入射角的大小来寻找两角的关系,但是在实验过程中不方便测量角度,所以用铅笔在纸板上留下光的径迹,目的是便于测量反射角和入射角。
(2)[2]法线是与镜面垂直的,若纸板与平面镜垂直,则法线可能在纸板上,如果实验中纸板倾斜,法线将不会在纸板上,让光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜面,反射光线也不会在纸板上,则我们在纸板上就看不到反射光线。
5. 透明 确定像的位置 未点燃 应该多次改变蜡烛A的位置 像与物大小相等 不能 像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等
【详解】(1)[1][2]实验中用玻璃板代替平面镜,在物体的一侧能看到物体的像,同时透过玻璃板也能观察到代替物体的另一个物体,便于确定像的位置。
(2)[3][4][5]未点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动,直到它跟蜡烛A的像完全重合,接下来应该多次改变蜡烛A的位置,重复上述实验,由此可以得出的结论是:像与物大小相等。
(3)[6]实像能用光屏承接,虚像不能用光屏承接,当移去蜡烛B,在原位置放一光屏,光屏上不能承接蜡烛A的像,说明平面镜成的是虚像。
(4)[7]由表中物距和像距的数值可知,像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等。
6. 烛焰 同一高度 20 15 见解析 不能 见解析 见解析
【详解】(1)[1][2]本实验要观察的成像“物体”是烛焰,为使烛焰的像能成在光屏的中心,需要调整凸透镜和光屏的高度,使它们的中心位置跟烛焰中心的位置大致在同一高度。
(2)[3][4][5]由数据知,当物距为20cm时,位于二倍焦距处,像距等于物距为20cm,由实验1知,当物距为15cm时,像距等于30cm,在凸透镜成像实验中,光路是可逆的,当物距为30cm时,像距等于15cm;当此时物距大于像距,物体成倒立、缩小的实像;由表中数据知:凸透镜成实像时,物距减小,像距增大,像变大。
(3)[6][7]在选择实验数据时,不能让物距u<10cm,这是因为物距小于一倍焦距时的成正立、放大的虚像。
(4)[8]为使结论具有普遍性,应该用焦距不同的凸透镜重复上述实验至少两次。
7. 同一高度 照相机 放大 右 上 发散 近视眼
【详解】(1)[1]为了能使像清晰的成在光屏的中央位置,需要调整烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度。
(2)[2]当蜡烛处于图示位置时,从图中可以看到,物距为30.0cm,像距为20.0cm,可知物距大于像距,根据凸透镜的成像规律,成的是倒立、缩小的实像;照相机是成倒立、缩小的实像,而投影仪是倒立、放大的实像,放大镜是正立、放大的虚像,那么可知,其成像原理与照相机相同。
(3)[3]当把蜡烛移到35cm刻度处时,从图中可以看到,这时物距为15.0cm,凸透镜的焦距为10cm,物距是大于一倍焦距,小于两倍焦距,移动光屏获取清晰的像,由凸透镜的成像规律可知,是成倒立、放大的实像。
[4]保持透镜位置不变,若要使光屏上的像变大,根据凸透镜的动态成实像规律,物近像远像变大,则蜡烛需要靠近凸透镜,应将蜡烛向右移动。
(4)[5]当蜡烛燃烧一段时间后会变短,烛焰所在的高度会降低,由于凸透镜成的是倒立的实像,烛焰的像会往上偏离光屏中心。
(5)[6]将透镜B放在凸透镜A与光屏之间某处,光屏上原来清晰的像变模糊了,说明了光线经透镜B折射后,要么会聚了,要么发散了,将光屏向远离凸透镜A的方向移动,光屏上又呈现烛焰清晰的像,说明光线经透镜B折射后,发散了,这说明透镜B对光线有发散作用。
[7]由[6]解析可知,透镜B对光线有发散作用,已知凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用,所以透镜B是凹透镜;近视眼是用凹透镜来矫正,远视眼是用凸透镜来矫正,所以透镜B能用来矫正近视眼。
8. 10.0 同一高度 远离 缩小 近视眼 靠近 ①
【详解】(1)[1]如图,让一束平行与主光轴的光正对凸透镜照射,在凸透镜后的光屏上接收到一个最小、最亮的光斑,这个光斑是凸透镜的焦点,焦点跟光心之间的距离是凸透镜的焦距,所以凸透镜的焦距为
f=60.0cm-50.0cm=10.0cm
(2)[2]为了使像成在光屏中央,应调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度。
(3)[3][4]凸透镜的焦距为10.0cm,将凸透镜固定在50cm刻度线处,蜡烛移动到20cm刻度线处,物距
u=50cm-20cm=30cm
u>2f,成倒立、缩小的实像,2f>v>f,所以光屏向右移动,移动到60cm到70cm刻度线之间,所以光屏远离凸透镜。
(4)[5]原来凸透镜的焦距是10.0cm,更换成另一个焦距为9cm的凸透镜,凸透镜的焦距变小,折光能力变强,使像成在视网膜的前方,和近视眼的成因相似。
[6]凸透镜的焦距变小,折光能力变强,使像向前会聚,为了使光屏上的像恢复清晰,所以要向靠近凸透镜的方向移动蜡烛。
(5)[7]在实验过程中,原来光屏中央的像“跑”到上方,为了使像回到中央,由于光线过光心不改变方向,可以把光屏向上移动,或凸透镜向下移动,或蜡烛向上移动;故①符合题意,②③不符合题意。
故选①。
9. 入射角 等于 远离 同一 漫反射
【详解】(1)[1]EO与垂直镜面的直线ON的夹角i是入射光线与法线的夹角,为入射角。
(2)[2][3]由表中数据可知,多次改变入射光线的方向,反射角总等于入射角;当入射角变大时,反射角也会变大,则光线OF远离直线ON。
(3)[4]当两块硬纸板在一个平面内时,可以看到入射光线和反射光线,将硬纸板B向后折转一个角度后,看不到反射光线,由此说明入射光线、反射光线和法线在同一个平面内。
(4)[5]漫反射反射光是射向四面八方的,实验中,从教室各个方向都能观察到粗糙纸板表面反射的光线,是因为光照到上面是发生了漫反射。
10. 主光轴上 光屏中央 5 当物距大于等于10焦距,焦距约等于像距 B 放大 漫 右
【详解】(1)如图所示,将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在水平桌面上,点燃蜡烛后,调节烛焰、凸透镜和光屏,使烛焰、光屏的中心位于凸透镜的主光轴上;其目的是使像成在光屏的中央;
(2)从“小明将蜡烛由距透镜90cm处移至距透镜120cm处的过程中,在光屏上所成的像与透镜间的距离均约为5cm”,可知当物体到凸透镜的距离远远大于二倍焦距时,像距稍大于焦距,故像距约等于焦距,所以透镜的焦距约为5cm;
(3)物距确定时,向一个方向调整光屏,当在光屏上得到物体的像时,前后移动光屏,直到所成的实像最清晰,故选B;
(4)如图,光屏上出现像是实像,物距小于像距时,成倒立放大的实像;从不同位置都能看的光屏上的像,所以此时光在光屏上发生漫反射;近视眼镜是凹透镜,对光线有发散作用,当给凸透镜戴上近视眼镜后,由于对光线的发散作用,延迟了光线的会聚,像将远离凸透镜,应将光屏向右移动.
11. 测量凸透镜的焦距 将凸透镜适当下移 右 ACEF
【详解】(1)[1]凸透镜对光线有会聚作用,可把平行光线会聚到凸透镜的焦点,焦距指的是焦点到光心的距离,由此可知该凸透镜的焦距为
f=30cm-20cm=10cm
所以实验前,小燕先进行了如甲所示的实验,这样做的目的是测量凸透镜的焦距。
(2)[2]只有光源中心、凸透镜光心和光屏的中心在同一高度上,像才能完整的成在光屏上,由图可知,将凸透镜适当下移即可。
(3)[3]由(1)知焦距为10cm,小燕将蜡烛放在光具座的32cm刻度处时,物距为
u=50cm-32cm=18cm
在焦距与二倍焦距之间,根据凸透镜成像规律知,像成在两倍焦距意之外,因此要使在光屏上得到清晰的像,应将图乙中的光屏位置向右移动。
(4)[4]A.根据凸透镜成像规律可知,当u>2f时,成倒立、缩小的实像,故A正确;
BD.凸透镜所成的实像都是倒立的,虚像都是正立的,在什么情况下也不能成正立、缩小或放大的实像,故BD错误;
C.根据凸透镜成像规律可知
当u=v=2f
成倒立、等大的实像,故C正确;
E.根据凸透镜成像规律可知,当
f﹤u﹤2f
成倒立放大的实像,故E正确;
F.根据凸透镜成像规律可知,当u故选ACEF。
12. 大小 甲 用直线把每次实验中蜡烛和它的像在纸上的位置连起来;观察此连线与玻璃板位置的夹角,用刻度尺分别测量它们到玻璃板距离
【详解】(1)拿与之相同的蜡烛乙,竖立在玻璃板后面并移动,直到与甲的像重合.这样做是为了比较像与物的大小关系.
(2)平面镜成的像是光的反射形成的,A蜡烛发出的光经玻璃板反射,被人眼接受,才能看到像,故眼睛在放有蜡烛甲的一侧观察.
(3)在白纸上记录下多次实验后像与物对应的位置,接下来应该:用直线把每次实验中蜡烛和它的像在纸上的位置连起来;观察此连线与玻璃板位置的夹角是否垂直,用刻度尺分别测量它们到玻璃板距离是否相等,从而验证实验结论.
13. 同一高度 10.0 放大 投影仪 左 65
【详解】(1)[1]组装和调试实验装置时,应使凸透镜和光屏的中心跟烛焰中心大致在同一高度,目的是使像成在光屏中央,便于观察成像情况。
(2)[2]平行与凸透镜主光轴的光线,经凸透镜折射后会聚于一点,这个点就是凸透镜的焦点,凸透镜焦点到光心的距离为焦距,由图可知,刻度尺的分度值为1cm,此时焦点到光心的距离为
60.0cm-50.0cm=10.0cm
故凸透镜焦距是10.0cm。
(3)[3][4]如图乙所示,此时蜡烛带凸透镜的距离即物距为
u=50.0cm-35.0cm=15.0cm
大于1倍焦距小于2倍焦距,而光屏上呈的像到凸透镜的距离即像距为30cm,像距大于物距,根据凸透镜成像特点可知,此时成倒立、放大的实像,投影仪是利用这一原理工作的。
(4)[5]由题意知,当蜡烛移动到15cm刻度线处时,此时的物距为
大于二倍焦距,根据凸透镜成像特点可知,此时成倒立、缩小的实像;此时像成在一倍焦距和二倍焦距之间,故要得到清晰的像,需将光屏向左移动。
(5)[6]由图乙知,蜡烛和光屏位置不变,移动凸透镜至65cm刻度线处,此时物距等于原来的像距,像距等于原来的物距,根据在光的折射中,光路是可逆的可知,光屏上能再次呈现清晰的像,此时物距大于像距,根据凸透镜成像规律可知,此像的性质是倒立、缩小的实像。
答案第1页,共2页
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