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例1-1.小明同学在课外用易拉罐做成如图所示的装置做小孔成像实验,如果易拉罐底部有一个很小的三角形小孔,将三角形小孔正立放置对准点燃的蜡烛,则他在半透明纸上看到的像是( )
A.蜡烛的正立像 B.蜡烛的倒立像 C.正立的三角形光斑 D.倒立的三角形光斑
【答案】B
【详解】小孔成像是由于光的直线传播形成的,物体经过小孔成的像是物体倒立的实像,而不是光斑,像的形状与物体相同,而与小孔的形状无关,故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。
例1-2.小科在学习了小孔成像的原理后,制作了“针孔照相机”,如图,看到清晰的像后,如把小孔变小一些,观察到的像将( )
A.变小 B.变大 C.变暗 D.变亮
【答案】C
【详解】看到清晰的像后,如把小孔变小一些,像距和物距不变,所以像的大小不变;通过的光量变小,观察到像变暗,故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。
1.由于光的传播我们看到了色彩斑斓的世界。下列现象中由光的直线传播形成的是( )
A.海市蜃楼 B.镜子里的像
C.水中倒影 D.树荫下圆形光斑
【答案】D
【解答】【详解】A.海市蜃楼是由于光的折射形成的,故A不符合题意:B.镜子里的像,属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故B不符合题意;水中倒影,属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故C不符合题意;D.树荫下圆形光斑属于小孔成像,是由光沿直线传播形成的,故D符合题意。故选D。故选:D。
2.在观察小孔成像特点时,小波发现:光屏到小孔的距离越远,所成的像越大,像的大小与该距离有什么定量关系?于是他在光线较暗的环境中进一步探究:
1用发光二极管按“F”字样拼装在不透明的纸板上,如图1甲所示。
2将“F”字样纸板、带小孔的不透明纸板、半透明塑料板(光屏)依次置于光具座的A、B、C位置,使“F”正立面对小孔,如图1乙所示。
(1)给二极管通电,随即在光屏上呈现出“F”的像,小波观察到光屏上呈现的像是图2中的______(填写序号);
(2)由于小孔成像的原理是光的______,所以这个像是______;(选填“实像”或“虚像”)
(3)保持“F”字样纸板,小孔位置不变,只改变光屏到小孔的距离(像距)。用刻度尺逐次测量像高,记录数据如表所示:
实验次数 1 2 3 4
像距v/cm 12.0 16.0 20.0 24.0
像高h/cm 3.0 4.0 5.0 6.0
根据表中的数据,请你用一个数学表达式来表示h与v的关系______;
(4)于是小波得出结论:小孔成像时,同一物体像的大小与像距成正比,你认为这一结论需要补充的条件是______。
【答案】(1)② (2)直线传播原理实像 (3)1/4v=h (4)物距不变
【详解】(1)本实验是小孔成像,小孔所成的像都是倒立的实像,故选②。
(2)[1][2]小孔成像是由光沿直线传播形成的倒立的实像。
(3)根据表格上的数据可知,像的高度随像到小孔距离的增大而增大,且像的高度与像到小孔距离的比值是一个定值,即h/v=3.0cm/12.0cm=1/4,即h=1/4v
(4)由(3)得在物距和物高一定时,物体经小孔所成像的高度和像距成正比。即小孔成像时,物体到小孔的距离一定,同一物体像的大小与相距成正比。
例2-1.光的色散说明白光是一种复色光,棱镜对不同色光的偏折程度不同,其中对红光的偏折程度最小,对紫光的偏折程度最大。图中能正确表示白光通过三棱镜发生色散的是( )
A.B.C.D.
【解答】解:棱镜对不同色光的偏折程度不同,其中对红光的偏折程度最小,对紫光的偏折程度最大;所以白光经三棱镜后,光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带,红光在最上面,紫光在最下方。故选:B。
例2-2.下列说法正确的是( )
A.单颜色的红光通过棱镜后也会发生色散现象
B.光的色散是光通过介质后发生了偏折,其中紫光偏折最大
C.白光色散后不可能再合成为白色光
D.物体呈黑色是因为它能反射一切色光
【答案】B
【详解】A.单颜色的红光通过棱镜后会发生折射,但不会发生色散现象,故A错误;B.光的色散是光通过介质后发生了偏折,其中红光偏折最小,紫光偏折最大,故B正确;C.白光色散后,再经过一个三棱镜会变为白光,故C错误;D.物体呈黑色是因为其吸收了所有的色光,故D错误。故选B。
1.某广告公司在拍摄水果广告时,为了追求某种艺术效果,在暗室里用红光照射装在白色瓷盘中的红色苹果及黄色香蕉。站在旁边的摄影师将看到( )
A.苹果呈黑色,瓷盘呈白色,香蕉呈黑色
B.苹果呈红色,瓷盘呈红色,香蕉呈黑色
C.苹果呈黑色,瓷盘呈红色,香蕉呈红色
D.苹果呈红色,瓷盘呈黑色,香蕉呈黑色
【解答】解:用红光照射白色瓷盘、红色苹果及黄色香蕉:①白色瓷盘,白色的物体能反射所有的色光,反射什么色光就是什么颜色,故瓷盘呈现红色。②红色的苹果只能反射红光,故呈现红色;
③黄色香蕉,只能反射黄光,吸收红色的光,因此在红光照射下没有反射光线进入人眼,故呈现黑色;故选:B。
2.在“五岳”之一的泰山上,历史上曾多次出现“佛光”奇景。据目击者说:“佛光”是一个巨大的五彩缤纷的光环,与常见的彩虹色彩完全一样。“佛光”形成的主要原因是( )
A.光的直线传播 B.小孔成像 C.物体的影子 D.光的色散
【答案】D
【详解】光的色散是太阳光通过三棱镜之后分为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色带的现象,由题意可知,“佛光”是一个巨大的五彩缤纷的光环,与常见的彩虹色彩完全一样,所以“佛光”和“彩虹”都是光的色散现象,故D符合题意,ABC不符合题意。故选D。
例3-1.如图所示,甲、乙为两种反射类型的模式图,下列关于它们说法正确的是( )
A.新黑板从各个方向能看清字,其原理如图甲所示
B.新黑板从各个方向能看清字,其原理仍遵循光的反射定律
C.用久的黑板会出现反光,其原理如图乙所示
D.用久的黑板会出现反光,其原理不再遵循光的反射定律
【答案】B
【详解】AB,新黑板从各个方向能看清字是发生了漫反射,原理仍遵循光的反射定律,其原理如图乙所示,故A错误,B正确;CD,黑板的某些部位由于反复摩擦,使其表面变得光滑,发生了镜面反射,造成了黑板反光现象,镜面反射和漫反射都遵循反射定律,其原理如图甲所示,故CD错误。故选B。
例3-2.描绘纯美青春的《再别康桥》诗句中蕴含了丰富的光学知识.下列说法正确的是( )
A.“河畔的金柳是夕阳中的新娘”,金柳的影子是光的折射形成的
B.“撑一支长篙向青草更青处漫溯”,长篙在水中的倒影是等大的实像
C.“波光里的艳影在我的心头荡漾”,湖面波光粼粼是光的直线传播形成的
D.“我挥一挥衣袖不带走一片云彩”,看到天上的云彩是由于云彩反射了太阳光
答案:D
解析:影子是由于光的直线传播形成的,故A错误;长篙在水中的倒影是平面镜成像,是由于光的反射形成的等大的虚像,故B错误;湖面波光粼粼是光的反射形成的,故C错误;看到天上的云彩,是由于云彩反射的太阳光进入了人的眼睛,故D正确。
例3-3.某校新建成一个喷水池,在池底中央安装了一只射灯。射灯发出的一束光照在右边的池壁上,当池内无水时,站在池旁左边的人,看到在S点形成一个亮斑,如图所示,现往池内灌水,水面升至a位置时,人看到亮斑的位置在P点;如果水面升至b位置时,人看到亮斑的位置在Q点,则 ( )
A.P点在S点的下方,Q点在S点的上方
B.P点在S点的上方,Q点在S点的下方
C.P点在S点的上方,Q点在S点的上方
D.P点在S点的下方,Q点在S点的下方
【答案】A
【详解】往池内注水,水面升至a位置时,发生折射,根据折射定律,P点如下图所示:
(2)水面上升至6位置时,光线先在水池壁反射,再折射出水面,根据反射定律和折射定律,Q点如下图所示:
通过画图可知:P点在S点的下方,Q点在S点的上方,故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
1.学校的录播教室被一种单向透视玻璃分隔成上课和观摩两个功能区,坐在观摩室的听课教师通过单向透视玻璃进行观摩。下列说法错误的是( )
A.上课区域的光照强一些,观摩效果更好
B.从上课区域射向透视玻璃的光只发生折射
C.听课教师能看到上课的情景,是由于上课区域的光能透过透视玻璃
D.学生在透视玻璃中看到了自己的像,此时的透视玻璃相当于平面镜
【答案】 B
【解析】A.上课区域的光照强一些,听课老师看到的更清楚,观摩效果更好,故A正确不合题意;B.从上课区域射向透视玻璃的光既发生折射,又发生折射,故B错误符合题意;C.听课教师能看到上课的情景,是由于上课区域的光能透过透视玻璃,故C正确不合题意;D.学生在透视玻璃中看到了自己的像,此时的透视玻璃相当于平面镜,故D正确不合题意。 故选B。
2.有经验的渔民使用钢叉捕鱼时,钢叉要对准看到的“鱼”的下方叉,因为实际的鱼在看到的“鱼”的下方。如下所示的四幅图中,能正确反映渔民看到“鱼”的光路图是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】水中鱼反射出的光,在水面处发生了折射,最终进入人的眼睛,且折射角大于入射角,所以逆着折射光线看上去,看到的是变浅的鱼的虚像。所以有经验的渔民应该用鱼叉瞄准看到鱼的下方位置;如图所示:
故A符合题意,BCD不符合题意,故选A。
3.如下图所示是个魔术箱。魔术箱顶部的中央有一条窄缝,使激光笔产生的激光束从左侧的小孔射入,从右侧小孔射出。将一块遮光板从顶部的窄缝插入箱中,它并没有挡住激光束的传播。若魔术箱内只使用了平面镜,则平面镜的数量至少是( )
A.2块 B.5块 C.4块 D.3块
【答案】D
【详解】由激光東从左侧的小孔射入,从右侧小孔射出时光线的传播方向没有发生改变,其实就是三块平面镜的反射,其组装情况如下图所示:故ABC不符合题意,D符合题意。故选D。
例4-1.如图甲是汽车抬头显示(汽车平视显示)系统,简化后的成像原理如图乙,它能使显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃成像在司机正前方,方便安全驾驶。行车时,若要使挡风玻璃上成的像调低,需将显示器( )
A.左端垫高 B.右端垫高 C.水平靠近挡风玻璃 D.水平远离挡风玻璃
【答案】C
【详解】根据平面镜成像特点,因为像到平面镜的距离随着物体到镜面的距离减小而减小,当发现挡风玻璃所成的像过高,不便于观察,这时就需要将显示器沿水平方向靠近挡风玻璃。故C符合题意,而ABD不符合题意。故选C。
例4-2.如图是“探究平面镜成像特点”的实验装置图。
(1)实验室提供了厚薄不同的两块玻璃板,你应选择__________(选填“厚”或“薄”)玻璃板进行实验;
(2)在实验过程中,将白纸平铺在水平桌面上,玻璃板__________立在水平桌面上,然后在白纸上用笔记下__________(选填“蜡烛”或“玻璃板”)的位置。取甲、乙两支等大的蜡烛,将蜡烛甲放在玻璃板的左侧,则蜡烛乙应放在玻璃的另一侧,在图(b)中人眼应沿__________(选填“A”、“B”、“C”、“D”)方向才能看到甲的像,移动蜡烛乙,直到蜡烛乙与__________重合;
(3)为了判定所成的像是否为虚像,人眼应在图(b)中沿__________(选填“A”、“B”、“C”、“D”)方向观察光屏。
【答案】(1)薄 (2)竖直 玻璃板 A 蜡烛甲的像 (3)B
【详解】(1)玻璃板有两个反射面,两个反射面都能成像,玻璃板越厚,两个像距离越远,难以确定像的位置,所以采用薄玻璃板,实验简单化。(2)[1][2]将白纸平铺在水平桌面上,玻璃板要竖直放在水平桌面上,否则找不到蜡烛甲像的位置;在纸上划线,是为了记下玻璃板的位置便于实验之后的测量。[3][4]平面镜成像原理是光的反射,是虚像,所以眼睛要在蜡烛甲的位置,即从4点透过玻璃板观察,直到蜡烛乙和蜡烛甲的像完成重合时,蜡烛乙的位置即蜡烛甲像的位置。(3)判断平面镜是否成虚像,眼睛要从8方向直接观察光屏,光屏上不能承接到像,所以平面镜成虚像。
例4-3.如图所示是一位小朋友在照镜子(平面镜)。
(1)小朋友看不到被镜子遮住的物品,是因为光在同一均匀介质中沿________传播
(2)小朋友通过镜面所成的像在________。(填“镜面前”“镜面上”或“镜面后”)
【答案】 (1)直线(2)镜面后
【解析】(1)小朋友看不到被镜子遮住的物品,是因为光在同一均匀介质中沿直线传播;(2)物体在平面镜中所成的像与物体关于平面镜对称,因为小朋友在镜面前,所以通过镜面所成的像在镜面后。
1.小明在做“探究平面镜成像”的实验时,将一块玻璃竖直立在水平台上,再取两段完全相同的蜡烛A和B,点燃玻璃板前的蜡烛A,在玻璃板后移动蜡烛B使其与蜡烛A的像重合,并进行观察,如图所示,则此实验中正确的是( )
A.平面镜越大,物体离平面镜越近,成的像就越大
B.小明将蜡烛B点燃,可以更方便地使蜡烛B与蜡烛A的像重合
C.移去后面的蜡烛B,在其所在位置放一光屏,从前面透过玻璃板不能看到蜡烛A的像
D.小明选择玻璃板代替平面镜进行实验,是为了便于确定像的位置
【答案】D
【详解】A.平面镜所成的像与物体大小相等,与平面镜大小、物体离平面镜的远近都无关,故A错误;B.小明将蜡烛B点燃,会导致看不清A蜡烛成的像,对实验造成影响,故B错误;C、平面镜成的像是虚像,是由平面镜的反射光线会聚而成的,与镜后物体无关,所以在镜后放光屏不会影响对像的观察,即从前面透过玻璃板仍能看到蜡烛A的像,故C错误;D,小明选择玻璃板代替平面镜进行实验,是因为玻璃板可以起到平面镜成像的作用,同时还可以看到玻璃板后的物体,这样是为了便于确定像的位置,故D正确。故选D。
2.如图所示,猫的头部位置保持不变,把镜子沿MN截成两半,并分别向两侧平移一段距离,则猫的头部通过左、右两半面镜子( )
A.都不能成像
B.各成半个像,合起来成一个完整的像
C.都成完整的像,且两个像在同一位置
D.都成完整的像,且两个像在不同位置
【解答】解:
平面镜所成的像和物体形状、大小相同,与平面镜的大小无关,半个平面镜仍能成完整像,故AB错误;平面镜左右两部分都能成完整的像,像与小猫关于镜面对称,所以两个像的位置是相同,故C正确,D错误。故选:C。
3.如图所示是春秋战国时期盛水的容器——“鉴”,我国古代将镜子称作“鉴”就是由于“鉴”中盛水可用来照面。若你正对着“鉴”中平静的水面,就会看到自己在水中的像。下列有关说法正确的是( )
A.看到的像是由镜面反射形成的 B.水中所成的像是实像
C.像到水面的距离不能超过“鉴”的高度 D.人越靠近水面,水中的像越大
【答案】A
【详解】AB,看到的像属于平面镜成像,是由于光的反射形成的虚像,故A正确,B错误;C,平面镜成的像和物体到镜面的距离相等,靠近水面,与“鉴”的高度无关,故C错误;D,平面镜成像时,像与物体大小相等,靠近水面,水中的像不变,故D错误。故选A。
2.在探究“平面镜成像特点”的实验中,小山同学选取一块茶色平板玻璃、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(a)所示:
(1)小山将蜡烛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的像偏高且倾斜。你认为产生此现象的原因可能是___________;
(2)小山移开蜡烛B,用白纸做光屏放在该位置,他能否直接在白纸上观察到烛焰的像,并说明理由:___________;
(3)小山选择图(a)两支蜡烛,小海选择图(b)两只棋子分别进行实验,请针对其中一位同学,评价他选择的理由:___________。
【答案】(1)平面镜未与水平面垂直 (2)不能,平面镜成的是虚像 (3)见解析
【详解】(1)实验时平面镜必须要竖直放置,如果没有竖直放置,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,玻璃板没有竖立在水平桌面上,所成的像偏高且倾斜。(2)移去蜡烛B,用白纸做光屏放在该位置,则光屏上不能接收到蜡烛A烛焰的像,因为蜡烛在平面镜中所成的像为虚像,无法星在光屏上(3)选择2支蜡烛。优点:点燃的蜡烛成像更清晰;缺点:随着时间的推移蜡烛燃烧后会变短。选择2只棋子。优点:棋子大小不变,缺点:成像不如蜡烛清晰。
例5-1.如图所示,用手电筒对着平面镜中的像照射时,观察到像比原来亮多了,其原因是( )
A.光射到像上,所以像变亮了
B.光反射到物体上,物体变亮了,所以像也变亮了
C.光使整个空间变亮了,更便于观察像,所以像变亮了
D.光使镜子更明亮了,所成的像也就变亮了
【答案】B
【详解】因为当手电筒对着像照射射时,反射光线刚好射到物体上,而物体反射出去的光线增多,因此物体变亮,像随之也变亮,故ACD不符合题意,B符合题意。故选B。
例5-2.小柯利用如图所示的装置做“探究光的反射规律”的实验。
(1)实验中,光经过白色硬纸板上时会发生 ___________反射,有利于我们观察到光传播的路径;
(2)若将入射光线AO靠近法线,则反射光线OB将 ___________(填“靠近”或“远离”)法线;
(3)在实验过程中,使E、F在同一平面上,让入射光线AO沿纸板E射向镜面,将纸板F向后翻折,观察纸板F上是否仍能呈现反射光线。该过程可以证明:光的反射中,入射光线、反射光线、法线___________;
(4)将纸板E、F置于同一平面后,若将一束光贴着纸板F沿BO射到O点,反射光将沿图中的OA方向射出,说明___________。
【答案】(1)慢 (2)靠近 (3)在同一平面内 (4)在反射现象中,光路可逆
【详解】(1)在不同方向都能看到光的传播路径,是由于光在光屏上发生漫反射的缘故。(2)将入射光线40向法线靠近时,入射角减小,所以08也靠近法线。(3)若将F板向后折转一定的角度,则在F板上不能看到反射光,则说明入射光线、反射光线和法线在同一平面内。(4)由于光的反射现象中,光路可逆,因此将一束光贴着纸板F沿80射到0点,反射光将沿图中的04方向射出。
1.如图是小科探究光的反射定律和相关实验的过程。下列叙述正确的是( )
A.图甲中应选用光滑的硬纸板 B.图甲中∠EOM是入射角
C.图乙中反射光不存在 D.图丙、甲中现象说明光路是可逆的
【答案】 D
【解析】A.图甲中应选用粗糙的硬纸板,这样会发生光的漫反射,保证我们能够从纸板上看到光路,故A错误;B.图甲中EO是入射光线,ON是法线,因此∠EON是入射角,故B错误;C.图乙中反射光肯定存在,只是没有纸板的漫反射,我们无法看到它的存在,故C错误; D.图丙、甲中现象说明光路是可逆的,故D正确。 故选D。
2.在探究“光反射的规律”实验中,某小组实验步骤如下:
A.把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张硬纸板竖直地立在平面镜上,纸板上的对折线ON
垂直于镜面,如图甲所示。
B.如甲图,让一束红光贴着硬纸板沿着某一角度射到O点,经平面镜反射,沿着另一方向射出,在纸板上用笔描出入射光线EO和反射光线OF的径迹。改变入射光线的方向,重做两次,换用另一种颜色的笔,记录光的径迹。
C.取下硬纸板,用量角器测量NO两侧的角i和角r。
D.纸板ENF由两块纸板连接起来的,把纸板NOF向前折或向后折,观察反射光线(如乙图)。
根据上述实验步骤,回答下列问题:
(1)为了便于观察,该实验最好在__________的环境中进行;(选填“较明亮”或“较黑暗”)
(2)由实验步骤C可以得到的规律是:在光的反射中,__________;
(3)该实验中硬纸板NOF向前折或向后折是为了探究光的反射中__________;
(4)在甲图中,如果将光线沿着FO射向平面镜时,你还会发现的规律是__________。
【答案】(1)较黑暗
(2)反射角等于入射角((3)反射光线、入射光线、法线是否在同一平面内
(4)光路是可逆的
【详解】(1)实验中为了使光路更加清晰,因此最好在较暗的环境中进行实验。(2)步骤C中,测量反射角和入射角之间大小相等,可得结论为:在光的反射现象中,反射角等于入射角。(3)硬纸板NOF向前折或向后折,此时入射光线和反射光线、法线在不同的平面内,因此探究的是反射现象中,反射光线、入射光线、法线是否在同一平面内。
(4)由于光的反射现象中光路是可逆的,因此将光线沿着F0射向平面镜时,光线由OE射出。
3.如图是小明探究光的反射定律的实验装置,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。
实验次数 入射角 反射角
1 20° 70°
2 30° 60°
3 50° 40°
(1)实验时,小明先使E、F两部分位于同一平面内,让一束光贴着纸板E射到平面镜上,无法在F面上观察到对应的反射光线,原因可能是__________;
(2)改正错误后,入射光和反射光的径迹同时在纸板上出现,如图所示。同学们能从纸板前不同的方向看到光的径迹,原因是__________;
(3)小明让一束光贴着纸板E射到平面镜上,在纸板F上可看到反射光的径迹,三次改变入射角的大小,所测得的数据如表所示,他根据表中数据得出的结论和其他同学的结论并不一致,请你分析小明测量数据过程中出现的问题可能是__________。
【答案】纸板未与平面镜垂直 漫反射 将反射光线与镜面的夹角当成反射角
【详解】(1)[1]要使入射光线和其反射光线的径迹同时在纸板上出现,则法线必须与平面镜垂直、入射光线和法线必须在同一平面内;当前纸板未与平面镜垂直所以在纸板F上没有看到反射光的径迹。(2)[2]因为纸面不是光滑的平面,光线在其上发生漫反射,因此同学们能从纸板前不同的方向看到光的径迹。(3)[3]根据反射定律,反射角等于入射角,入射角是入射光线与法线的夹角,反射角是反射光线与法线的夹角,而小明将反射光线与镜面的夹角当成反射角。
例6-1.丽丽用同一凸透镜先后两次观察同一书本上的字,看到如图所示的两种情景,下列说法正确的是( )
A.甲、乙两图成像原理都是光的直线传播
B.甲图中成的是实像,乙图中成的是虚像
C.甲图中书本上的字到凸透镜的距离比乙图中书本上的字到凸透镜的距离小
D.甲图中的成像规律可应用于投影仪,乙图中的成像规律可应用于照相机
【答案】C
【详解】A.图中都是使用凸透镜观察物体,光透过凸透镜时会发生折射,即它们的成像原理都是光的折射,故A错误;B.凸透镜成像时,实像都是倒立的,虚像都是正立的,则甲图中成的是虚像,乙图中成的是实像,故B错误;C.甲图成正立、放大的虚像,物距小于焦距;乙图成倒立、放大的实像,物距大于一倍焦距小于二倍焦距,所以甲图中书本到凸透镜的距离更小,故C正确;D,根据凸透镜的成像规律可知,甲图中成像规律可应用于放大镜,乙图中成像规律可应用于投影仪或幻灯机,故D错误。故选C。
例6-2.如图所示,凸透镜竖直放置,凸透镜焦距f,现有一点光源S在凸透镜左侧以凸透镜两倍焦距处为圆心,在经过主光轴的竖直平面内做顺时针圆周运动,直径为D,且,则在下列关于点光源所成的像的运动轨迹的各图中,正确的是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【详解】将点光源5运动的轨迹看成一个物体,在物体上的各个位置找一些点,利用凸透镜成像的规律作出像点,连接各像点即可得到一个不规则的圆,且转动方向为逆时针,所以像点运动图象是选项C的形状,大致如图所示:
故选C。
例6-3.如图所示,这是小明做“探究凸透镜成像的规律”的实验装置。
(1)小明先调整蜡烛、光屏和凸透镜的中心在同一高度。
(2)固定凸透镜的位置,将蜡烛放在距离凸透镜较远处,移动光屏直至出现最清晰的像,记录物距、像距、像的性质。
(3)改变物距,重复上述操作,多次实验,将实验数据记录在表中。
实验次数 物距/cm 像距/cm 像的性质
正立或倒立 放大或缩小 虚像或实像
1 18.0 6.9 倒立 缩小 实像
2 10.0 10.0 倒立 等大 实像
3 7.0 17.7 倒立 放大 实像
4 4.0 / 正立 放大 虚像
分析数据可知:实验中使用的凸透镜焦距为______cm。
(4)当光屏上成清晰的像时,小明保持凸透镜在光具座上的位置不动,仅将蜡烛和光屏的位置互换,此时光屏上也能观察到烛焰清晰的像。这是因为在光的折射现象中,光路是______的。
(5)实验中,小明将自己的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上原来清晰的像变模糊。将光屏适当靠近凸透镜后,光屏上再次出现清晰的像,由此可判断小明佩戴的是______(选填“近视”或“远视”)眼镜。
【答案】5.0 可逆 远视
【详解】(3)[1]当u=v=2f时,成倒立等大的实像,由表格可知u=v=2f=10.0cm,可得焦距/=5.0cm(4)[2]仅将蜡烛和光屏的位置互换,此时光屏上也能观察到烛焰清晰的像。说明在光的折射现象中,光路是可逆的。(5)[3]只将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离时,又在光屏上观察到蜡烛清晰的像,说明物距不变,像距变小了,也就是眼镜对光线有会聚作用,因此这只眼镜是凸透镜,也叫远视眼镜。
1.在“探究凸透镜的成像特点”实验中,所用凸透镜的焦距为10cm,光屏是用表面涂有白漆的铁板制成。小科把“F”发光物置于离凸透镜13cm处,移动光屏,在光屏上找到清晰的像,如图所示。小科看到光屏上像的形状和大小分别是( )
A.、放大 B.、放大 C.、缩小 D.、缩小
【答案】 A
【解析】因为10cm<13cm<20cm,即f2.在探究“凸透镜成像规律”的实验中:
(1)实验装置正确安装并调节后,小科同学某次实验情景如图所示,此时他在光屏上看到的像是倒立缩小的实像,若把蜡烛移到刻度线44厘米的位置,移动光屏,在光屏上______(填“能”或“不能”)看到烛焰清晰的像。
(2)如果保持蜡烛和凸透镜的位置不变,把光屏向右移一小段距离后,要想在光屏上再次得到清晰的像,可在蜡烛与凸透镜之间放一个___(选填“近视眼镜”或“远视眼镜”)。
(3)实验过程中,燃烧的蜡烛在不断缩短,导致光屏上的像向上移动,为了使烛焰的像能成在光屏中央,在不更换实验器材的情况下,请写出一种可行的方法:____。
【答案】(1)不能 (2)近视眼镜 (3)将蜡烛向上调节(或将凸透镜向下调节或将光屏向上调节)
【详解】(1)在光屏上看到烛焰清晰的倒立缩小的实像,由图可知,物距u=50.0cm-20.0cm=30.0cm
v=63.0cm-50.0cm=13.0cm
若把蜡烛移到刻度线44厘米的位置,此时
u=50cm-44cm=6cm
小于一倍焦距,移动光屏,在光屏上不能看到烛焰清晰的像。
(2)如果保持蜡烛和凸透镜的位置不变,把光屏向右移动一小段距离后,像成在光屏的前面,与近视眼的成因相同,因此要想在光屏上再次得到清晰的像,可在蜡烛与凸透镜之间放一个近视眼镜。
(3)实验过程中,燃烧的蜡烛在不断缩短,由于过光心的光线传播方向不变,导致光屏上的像向上移动,为了使烛焰的像能成在光屏中央在不更换实验器材的情况下,可将光屏向上调节(或将蜡烛向上调节或将凸透镜向下调节)。
3.在“研究凸透镜成像规律“的实验中。
(1)某次实验过程中,小敏移动光屏直到出现清晰的像,蜡烛、透镜和光屏在光具座上位置如图所示,此时所成的是倒立 的实像。
(2)若通过移动透镜,使光屏上再次成清晰的像,透镜应该移到 厘米刻度处。
(3)实验一段时间后,原为成在光屏中央的像,“跑“到图甲所示的位置。下列操作可以让像重新回到光屏中央的有 。
①光屏上移一段距离 ②蜡烛下移一段距离 ③透镜下移一段距离
(4)研究好成像规律后,小敏模拟了近视和远视的矫正,图乙中,小敏给透镜A戴上“眼镜“(凸透镜B),光屏上刚好出现清晰的像,摘下”眼镜“后,光屏上的像变模糊,如图丙所示,若要通过移动蜡烛使像再次清晰,应将蜡烛向 (选填“靠近”或“远离”)透镜方向移动一段距离。
【答案】(1)放大 (2)45 (3)①③ (4)远离
【知识点】光学,凸透镜成像规律
【考查能力】实验分析能力,读图能力
【解析】(1)根据图形可知,物距为15cm,像距为30cm,像距大于物距,所以成倒立放大实像。(2)根据光路可逆知识点,在物与像位置不变的条件下,只改变凸透镜位置,那么物距与距位置应该反一下,透镜位置应该为离蜡烛30cm处,即光距座45cm处(3)图甲位置像偏上方,为了使像回到中间位置,可以将蜡烛、光屏上移,透镜下移(4)加凸透镜后成清晰像,说明成像位置在比光屏更远处,为了让像成在光屏上,应将蜡烛远离透镜。
【难度】中上
例7-1.智能手机给人们带来了许多便利,但长时间盯着手机屏幕,容易导致视力下降。下列关于近视眼及其矫正的原理图正确的是( )
A.甲乙 B.甲丁 C.丙乙 D.丙丁
【答案】A
【详解】近视眼视物时,物体通过晶状体成的像位于视网膜前方。故甲是近视眼视物光路图;近视眼需用凹透镜矫正。故乙是近视眼矫正光路图。综上所述,故A正确,BCD错误。故选A。
例7-2.如图甲为来自远方物体上的光经某同学眼球折光系统后的情况示意图,则该同学矫正视力时应佩戴的透镜是图中的( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】人正常视物时,物体的像应成在视网膜上,此时物体的像成在视网膜前,因此需要佩戴对光起发散作用的透镜--凹透镜进行矫正,使像恰好成在视网膜上。故ABC不符合题意,D符合题意。故选D。
例7-3.眼睛是心灵的窗户,爱护眼睛已经成为我们的共识。请据图回答。
(1)图甲中晶状体和角膜的作用相当于一个___________镜, 把来自物体的光折射后会聚在视网膜上,形成的是___________的实像;
(2)近视的同学需要佩戴眼镜矫正。图乙中属于近视眼矫正的是___________ (填“①”或“②”)。
【答案】(1)凸透 倒立、缩小 (2)②
【详解】(1)[1][2]图甲中品状体和角膜的作用相当于一个凸透镜,凸透镜对光有会聚作用,把来自物体的光折射后会聚在视网膜上,形成的是倒立、缩小的实像。
(2)如果晶状体的凸度过大或眼球前后径过长,远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像就会落在视网膜的前方,导致看不清远处的物体,形成近视眼。近视眼戴凹透镜加以矫正,图②中透镜中间薄边缘厚,对光线有发散作用,是凹透镜,可以用于近视眼矫正。
1.为满足特殊人群的需求,有一种眼镜的镜片可以改变(如图甲),它的改变是通过在透明的薄膜中注人或抽出光学液体来实现。图乙是某人看远处物体时的成像情况,此时该人的视力缺陷和矫正时应选择的镜片是( )
A.近视眼,镜片Ⅰ B.近视眼,镜片Ⅱ C.远视眼,镜片I D.远视眼,镜片Ⅱ
【答案】 A
【解析】根据乙图可知,焦点在视网膜前面,因此为近视眼,应该应凹透镜矫正,即选择镜片I,故A正确,而B、C、D错误。故选A。
2.持一只放大镜,在室内的白墙与窗户之间移动,有三种情况可能发生。但有一种情况是不可能发生,这就是( )
A.在墙上看到缩小的窗户 B.在墙上看到放大的窗户
C.在墙上看到正立的窗户 D.在墙上看不到窗户
【错解】选D
【析错】当物距大于二倍焦距时,此时所成的像为倒立、缩小的窗户的实像,像距大于一倍焦距,小于二倍焦距。当物距小于二倍焦距大于一倍焦距时,此时成一个倒立、放大的窗户的实像。在物距等于一倍焦距或者小于一倍焦距时,在墙壁上都看不到像。物距等于一倍焦距时不成像,小于一倍焦距时成虚像,虚像和窗户在同一侧,所以墙壁上不会有像,故在墙上看不到窗户是可能的。
【正解】选C 凸透镜成像,正立的像必是虚像,无法用光屏承接,且与物在同侧,所以不可能在墙壁上成正立的像。
3.如图所示,将凸透镜看成是眼睛的晶状体,光屏看成是眼睛的视网膜,烛焰看成是被眼睛观察的物体。拿一个远视眼镜给“眼睛”戴上,光屏上出现烛焰清晰的像,而拿走远视眼镜则烛焰的像变得模糊。在拿走远视眼镜后,为了能在光屏上重新得到清晰的像,下列操作可行的是( )
A.将蜡烛靠近凸透镜 B.将光屏远离凸透镜
C.将光屏靠近凸透镜 D.将光屏和蜡烛同时靠近凸透镜
【答案】B
【详解】将凸透镜看作是眼睛的品状体,光屏看作是眼睛的视网膜,烛焰看作是被眼睛观察的物体,拿一个远视眼镜给“眼睛”戴上,光屏上出现烛焰清晰的像,而拿走远视眼镜则烛焰的像变得模糊。在拿走远视眼镜后,光线变发散了,成像在光屏的后面了,为了能在光屏上重新得到清晰的像,将光屏远离凸透镜。或适当增大蜡烛到凸透镜的距离(物距增大),由凸透镜成像规律可知,像距将减小,清晰的像会向前移动到光屏上,故选B。
4.学完凸透镜成像规律后,某兴趣小组用焦距为10cm的凸透镜以及其他素材自制了照相机模型和投影仪模型:
【对投影仪模型的思考】
①投影仪中手电筒的作用:______。
②完成模型制作后,小组成员用投影仪展示相关影像,发现成倒立的像。为了看到正立的像,应进行的操作是______。
【对照相机模型的思考】
①照相机模型中充当胶片的膜(a位置)应该用哪种素材制作 ______(填字母);
A.白色不透光卡纸 B.黑色不透光卡纸
C.全透明的塑料膜 D.绘画用的薄宣纸
②小组成员要选用合适长度的纸筒来作为照相机模型的外纸筒。现有三种规格的纸筒,其长度分别为5cm、10cm、20cm,你选择的哪种规格的纸筒?你的理由是?______
【模型对比】
对比投影仪模型和照相机模型的制作原理上的共同点______。
【答案】提供光源,让投影片成像清晰 将投影片反着插 D 20cm,照相机工作时物体在2倍焦距以外,像在一倍焦距和二倍焦距之间,由于凸透镜的焦距为10cm,所以像距应该在10cm到20cm之间(用符号表达更宜) 都是运用凸透镜成实像的原理
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例1-1.小明同学在课外用易拉罐做成如图所示的装置做小孔成像实验,如果易拉罐底部有一个很小的三角形小孔,将三角形小孔正立放置对准点燃的蜡烛,则他在半透明纸上看到的像是( )
A.蜡烛的正立像 B.蜡烛的倒立像 C.正立的三角形光斑 D.倒立的三角形光斑
例1-2.小科在学习了小孔成像的原理后,制作了“针孔照相机”,如图,看到清晰的像后,如把小孔变小一些,观察到的像将( )
A.变小 B.变大 C.变暗 D.变亮
1.由于光的传播我们看到了色彩斑斓的世界。下列现象中由光的直线传播形成的是( )
A.海市蜃楼 B.镜子里的像
C.水中倒影 D.树荫下圆形光斑
2.在观察小孔成像特点时,小波发现:光屏到小孔的距离越远,所成的像越大,像的大小与该距离有什么定量关系?于是他在光线较暗的环境中进一步探究:
1用发光二极管按“F”字样拼装在不透明的纸板上,如图1甲所示。
2将“F”字样纸板、带小孔的不透明纸板、半透明塑料板(光屏)依次置于光具座的A、B、C位置,使“F”正立面对小孔,如图1乙所示。
(1)给二极管通电,随即在光屏上呈现出“F”的像,小波观察到光屏上呈现的像是图2中的______(填写序号);
(2)由于小孔成像的原理是光的______,所以这个像是______;(选填“实像”或“虚像”)
(3)保持“F”字样纸板,小孔位置不变,只改变光屏到小孔的距离(像距)。用刻度尺逐次测量像高,记录数据如表所示:
实验次数 1 2 3 4
像距v/cm 12.0 16.0 20.0 24.0
像高h/cm 3.0 4.0 5.0 6.0
根据表中的数据,请你用一个数学表达式来表示h与v的关系______;
(4)于是小波得出结论:小孔成像时,同一物体像的大小与像距成正比,你认为这一结论需要补充的条件是______。
例2-1.光的色散说明白光是一种复色光,棱镜对不同色光的偏折程度不同,其中对红光的偏折程度最小,对紫光的偏折程度最大。图中能正确表示白光通过三棱镜发生色散的是( )
A.B.C.D.
例2-2.下列说法正确的是( )
A.单颜色的红光通过棱镜后也会发生色散现象
B.光的色散是光通过介质后发生了偏折,其中紫光偏折最大
C.白光色散后不可能再合成为白色光
D.物体呈黑色是因为它能反射一切色光
1.某广告公司在拍摄水果广告时,为了追求某种艺术效果,在暗室里用红光照射装在白色瓷盘中的红色苹果及黄色香蕉。站在旁边的摄影师将看到( )
A.苹果呈黑色,瓷盘呈白色,香蕉呈黑色
B.苹果呈红色,瓷盘呈红色,香蕉呈黑色
C.苹果呈黑色,瓷盘呈红色,香蕉呈红色
D.苹果呈红色,瓷盘呈黑色,香蕉呈黑色
2.在“五岳”之一的泰山上,历史上曾多次出现“佛光”奇景。据目击者说:“佛光”是一个巨大的五彩缤纷的光环,与常见的彩虹色彩完全一样。“佛光”形成的主要原因是( )
A.光的直线传播 B.小孔成像 C.物体的影子 D.光的色散
例3-1.如图所示,甲、乙为两种反射类型的模式图,下列关于它们说法正确的是( )
A.新黑板从各个方向能看清字,其原理如图甲所示
B.新黑板从各个方向能看清字,其原理仍遵循光的反射定律
C.用久的黑板会出现反光,其原理如图乙所示
D.用久的黑板会出现反光,其原理不再遵循光的反射定律
例3-2.描绘纯美青春的《再别康桥》诗句中蕴含了丰富的光学知识.下列说法正确的是( )
A.“河畔的金柳是夕阳中的新娘”,金柳的影子是光的折射形成的
B.“撑一支长篙向青草更青处漫溯”,长篙在水中的倒影是等大的实像
C.“波光里的艳影在我的心头荡漾”,湖面波光粼粼是光的直线传播形成的
D.“我挥一挥衣袖不带走一片云彩”,看到天上的云彩是由于云彩反射了太阳光
例3-3.某校新建成一个喷水池,在池底中央安装了一只射灯。射灯发出的一束光照在右边的池壁上,当池内无水时,站在池旁左边的人,看到在S点形成一个亮斑,如图所示,现往池内灌水,水面升至a位置时,人看到亮斑的位置在P点;如果水面升至b位置时,人看到亮斑的位置在Q点,则 ( )
A.P点在S点的下方,Q点在S点的上方
B.P点在S点的上方,Q点在S点的下方
C.P点在S点的上方,Q点在S点的上方
D.P点在S点的下方,Q点在S点的下方
1.学校的录播教室被一种单向透视玻璃分隔成上课和观摩两个功能区,坐在观摩室的听课教师通过单向透视玻璃进行观摩。下列说法错误的是( )
A.上课区域的光照强一些,观摩效果更好
B.从上课区域射向透视玻璃的光只发生折射
C.听课教师能看到上课的情景,是由于上课区域的光能透过透视玻璃
D.学生在透视玻璃中看到了自己的像,此时的透视玻璃相当于平面镜
2.有经验的渔民使用钢叉捕鱼时,钢叉要对准看到的“鱼”的下方叉,因为实际的鱼在看到的“鱼”的下方。如下所示的四幅图中,能正确反映渔民看到“鱼”的光路图是( )
A. B.
C. D.
3.如下图所示是个魔术箱。魔术箱顶部的中央有一条窄缝,使激光笔产生的激光束从左侧的小孔射入,从右侧小孔射出。将一块遮光板从顶部的窄缝插入箱中,它并没有挡住激光束的传播。若魔术箱内只使用了平面镜,则平面镜的数量至少是( )
A.2块 B.5块 C.4块 D.3块
例4-1.如图甲是汽车抬头显示(汽车平视显示)系统,简化后的成像原理如图乙,它能使显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃成像在司机正前方,方便安全驾驶。行车时,若要使挡风玻璃上成的像调低,需将显示器( )
A.左端垫高 B.右端垫高 C.水平靠近挡风玻璃 D.水平远离挡风玻璃
例4-2.如图是“探究平面镜成像特点”的实验装置图。
(1)实验室提供了厚薄不同的两块玻璃板,你应选择__________(选填“厚”或“薄”)玻璃板进行实验;
(2)在实验过程中,将白纸平铺在水平桌面上,玻璃板__________立在水平桌面上,然后在白纸上用笔记下__________(选填“蜡烛”或“玻璃板”)的位置。取甲、乙两支等大的蜡烛,将蜡烛甲放在玻璃板的左侧,则蜡烛乙应放在玻璃的另一侧,在图(b)中人眼应沿__________(选填“A”、“B”、“C”、“D”)方向才能看到甲的像,移动蜡烛乙,直到蜡烛乙与__________重合;
(3)为了判定所成的像是否为虚像,人眼应在图(b)中沿__________(选填“A”、“B”、“C”、“D”)方向观察光屏。
例4-3.如图所示是一位小朋友在照镜子(平面镜)。
(1)小朋友看不到被镜子遮住的物品,是因为光在同一均匀介质中沿________传播
(2)小朋友通过镜面所成的像在________。(填“镜面前”“镜面上”或“镜面后”)
1.小明在做“探究平面镜成像”的实验时,将一块玻璃竖直立在水平台上,再取两段完全相同的蜡烛A和B,点燃玻璃板前的蜡烛A,在玻璃板后移动蜡烛B使其与蜡烛A的像重合,并进行观察,如图所示,则此实验中正确的是( )
A.平面镜越大,物体离平面镜越近,成的像就越大
B.小明将蜡烛B点燃,可以更方便地使蜡烛B与蜡烛A的像重合
C.移去后面的蜡烛B,在其所在位置放一光屏,从前面透过玻璃板不能看到蜡烛A的像
D.小明选择玻璃板代替平面镜进行实验,是为了便于确定像的位置
2.如图所示,猫的头部位置保持不变,把镜子沿MN截成两半,并分别向两侧平移一段距离,则猫的头部通过左、右两半面镜子( )
A.都不能成像
B.各成半个像,合起来成一个完整的像
C.都成完整的像,且两个像在同一位置
D.都成完整的像,且两个像在不同位置
3.如图所示是春秋战国时期盛水的容器——“鉴”,我国古代将镜子称作“鉴”就是由于“鉴”中盛水可用来照面。若你正对着“鉴”中平静的水面,就会看到自己在水中的像。下列有关说法正确的是( )
A.看到的像是由镜面反射形成的 B.水中所成的像是实像
C.像到水面的距离不能超过“鉴”的高度 D.人越靠近水面,水中的像越大
2.在探究“平面镜成像特点”的实验中,小山同学选取一块茶色平板玻璃、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(a)所示:
(1)小山将蜡烛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的像偏高且倾斜。你认为产生此现象的原因可能是___________;
(2)小山移开蜡烛B,用白纸做光屏放在该位置,他能否直接在白纸上观察到烛焰的像,并说明理由:___________;
(3)小山选择图(a)两支蜡烛,小海选择图(b)两只棋子分别进行实验,请针对其中一位同学,评价他选择的理由:___________。
例5-1.如图所示,用手电筒对着平面镜中的像照射时,观察到像比原来亮多了,其原因是( )
A.光射到像上,所以像变亮了
B.光反射到物体上,物体变亮了,所以像也变亮了
C.光使整个空间变亮了,更便于观察像,所以像变亮了
D.光使镜子更明亮了,所成的像也就变亮了
例5-2.小柯利用如图所示的装置做“探究光的反射规律”的实验。
(1)实验中,光经过白色硬纸板上时会发生 ___________反射,有利于我们观察到光传播的路径;
(2)若将入射光线AO靠近法线,则反射光线OB将 ___________(填“靠近”或“远离”)法线;
(3)在实验过程中,使E、F在同一平面上,让入射光线AO沿纸板E射向镜面,将纸板F向后翻折,观察纸板F上是否仍能呈现反射光线。该过程可以证明:光的反射中,入射光线、反射光线、法线___________;
(4)将纸板E、F置于同一平面后,若将一束光贴着纸板F沿BO射到O点,反射光将沿图中的OA方向射出,说明___________。
1.如图是小科探究光的反射定律和相关实验的过程。下列叙述正确的是( )
A.图甲中应选用光滑的硬纸板 B.图甲中∠EOM是入射角
C.图乙中反射光不存在 D.图丙、甲中现象说明光路是可逆的
2.在探究“光反射的规律”实验中,某小组实验步骤如下:
A.把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张硬纸板竖直地立在平面镜上,纸板上的对折线ON
垂直于镜面,如图甲所示。
B.如甲图,让一束红光贴着硬纸板沿着某一角度射到O点,经平面镜反射,沿着另一方向射出,在纸板上用笔描出入射光线EO和反射光线OF的径迹。改变入射光线的方向,重做两次,换用另一种颜色的笔,记录光的径迹。
C.取下硬纸板,用量角器测量NO两侧的角i和角r。
D.纸板ENF由两块纸板连接起来的,把纸板NOF向前折或向后折,观察反射光线(如乙图)。
根据上述实验步骤,回答下列问题:
(1)为了便于观察,该实验最好在__________的环境中进行;(选填“较明亮”或“较黑暗”)
(2)由实验步骤C可以得到的规律是:在光的反射中,__________;
(3)该实验中硬纸板NOF向前折或向后折是为了探究光的反射中__________;
(4)在甲图中,如果将光线沿着FO射向平面镜时,你还会发现的规律是__________。
3.如图是小明探究光的反射定律的实验装置,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。
实验次数 入射角 反射角
1 20° 70°
2 30° 60°
3 50° 40°
(1)实验时,小明先使E、F两部分位于同一平面内,让一束光贴着纸板E射到平面镜上,无法在F面上观察到对应的反射光线,原因可能是__________;
(2)改正错误后,入射光和反射光的径迹同时在纸板上出现,如图所示。同学们能从纸板前不同的方向看到光的径迹,原因是__________;
(3)小明让一束光贴着纸板E射到平面镜上,在纸板F上可看到反射光的径迹,三次改变入射角的大小,所测得的数据如表所示,他根据表中数据得出的结论和其他同学的结论并不一致,请你分析小明测量数据过程中出现的问题可能是__________。
例6-1.丽丽用同一凸透镜先后两次观察同一书本上的字,看到如图所示的两种情景,下列说法正确的是( )
A.甲、乙两图成像原理都是光的直线传播
B.甲图中成的是实像,乙图中成的是虚像
C.甲图中书本上的字到凸透镜的距离比乙图中书本上的字到凸透镜的距离小
D.甲图中的成像规律可应用于投影仪,乙图中的成像规律可应用于照相机
例6-2.如图所示,凸透镜竖直放置,凸透镜焦距f,现有一点光源S在凸透镜左侧以凸透镜两倍焦距处为圆心,在经过主光轴的竖直平面内做顺时针圆周运动,直径为D,且,则在下列关于点光源所成的像的运动轨迹的各图中,正确的是( )
A.B.C.D.
例6-3.如图所示,这是小明做“探究凸透镜成像的规律”的实验装置。
(1)小明先调整蜡烛、光屏和凸透镜的中心在同一高度。
(2)固定凸透镜的位置,将蜡烛放在距离凸透镜较远处,移动光屏直至出现最清晰的像,记录物距、像距、像的性质。
(3)改变物距,重复上述操作,多次实验,将实验数据记录在表中。
实验次数 物距/cm 像距/cm 像的性质
正立或倒立 放大或缩小 虚像或实像
1 18.0 6.9 倒立 缩小 实像
2 10.0 10.0 倒立 等大 实像
3 7.0 17.7 倒立 放大 实像
4 4.0 / 正立 放大 虚像
分析数据可知:实验中使用的凸透镜焦距为______cm。
(4)当光屏上成清晰的像时,小明保持凸透镜在光具座上的位置不动,仅将蜡烛和光屏的位置互换,此时光屏上也能观察到烛焰清晰的像。这是因为在光的折射现象中,光路是______的。
(5)实验中,小明将自己的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上原来清晰的像变模糊。将光屏适当靠近凸透镜后,光屏上再次出现清晰的像,由此可判断小明佩戴的是______(选填“近视”或“远视”)眼镜。
1.在“探究凸透镜的成像特点”实验中,所用凸透镜的焦距为10cm,光屏是用表面涂有白漆的铁板制成。小科把“F”发光物置于离凸透镜13cm处,移动光屏,在光屏上找到清晰的像,如图所示。小科看到光屏上像的形状和大小分别是( )
A.、放大 B.、放大 C.、缩小 D.、缩小
2.在探究“凸透镜成像规律”的实验中:
(1)实验装置正确安装并调节后,小科同学某次实验情景如图所示,此时他在光屏上看到的像是倒立缩小的实像,若把蜡烛移到刻度线44厘米的位置,移动光屏,在光屏上______(填“能”或“不能”)看到烛焰清晰的像。
(2)如果保持蜡烛和凸透镜的位置不变,把光屏向右移一小段距离后,要想在光屏上再次得到清晰的像,可在蜡烛与凸透镜之间放一个___(选填“近视眼镜”或“远视眼镜”)。
(3)实验过程中,燃烧的蜡烛在不断缩短,导致光屏上的像向上移动,为了使烛焰的像能成在光屏中央,在不更换实验器材的情况下,请写出一种可行的方法:____。
3.在“研究凸透镜成像规律“的实验中。
(1)某次实验过程中,小敏移动光屏直到出现清晰的像,蜡烛、透镜和光屏在光具座上位置如图所示,此时所成的是倒立 的实像。
(2)若通过移动透镜,使光屏上再次成清晰的像,透镜应该移到 厘米刻度处。
(3)实验一段时间后,原为成在光屏中央的像,“跑“到图甲所示的位置。下列操作可以让像重新回到光屏中央的有 。
①光屏上移一段距离 ②蜡烛下移一段距离 ③透镜下移一段距离
(4)研究好成像规律后,小敏模拟了近视和远视的矫正,图乙中,小敏给透镜A戴上“眼镜“(凸透镜B),光屏上刚好出现清晰的像,摘下”眼镜“后,光屏上的像变模糊,如图丙所示,若要通过移动蜡烛使像再次清晰,应将蜡烛向 (选填“靠近”或“远离”)透镜方向移动一段距离。
例7-1.智能手机给人们带来了许多便利,但长时间盯着手机屏幕,容易导致视力下降。下列关于近视眼及其矫正的原理图正确的是( )
A.甲乙 B.甲丁 C.丙乙 D.丙丁
例7-2.如图甲为来自远方物体上的光经某同学眼球折光系统后的情况示意图,则该同学矫正视力时应佩戴的透镜是图中的( )
A. B. C. D.
例7-3.眼睛是心灵的窗户,爱护眼睛已经成为我们的共识。请据图回答。
(1)图甲中晶状体和角膜的作用相当于一个___________镜, 把来自物体的光折射后会聚在视网膜上,形成的是___________的实像;
(2)近视的同学需要佩戴眼镜矫正。图乙中属于近视眼矫正的是___________ (填“①”或“②”)。
1.为满足特殊人群的需求,有一种眼镜的镜片可以改变(如图甲),它的改变是通过在透明的薄膜中注人或抽出光学液体来实现。图乙是某人看远处物体时的成像情况,此时该人的视力缺陷和矫正时应选择的镜片是( )
A.近视眼,镜片Ⅰ B.近视眼,镜片Ⅱ C.远视眼,镜片I D.远视眼,镜片Ⅱ
2.持一只放大镜,在室内的白墙与窗户之间移动,有三种情况可能发生。但有一种情况是不可能发生,这就是( )
A.在墙上看到缩小的窗户 B.在墙上看到放大的窗户
C.在墙上看到正立的窗户 D.在墙上看不到窗户
3.如图所示,将凸透镜看成是眼睛的晶状体,光屏看成是眼睛的视网膜,烛焰看成是被眼睛观察的物体。拿一个远视眼镜给“眼睛”戴上,光屏上出现烛焰清晰的像,而拿走远视眼镜则烛焰的像变得模糊。在拿走远视眼镜后,为了能在光屏上重新得到清晰的像,下列操作可行的是( )
A.将蜡烛靠近凸透镜 B.将光屏远离凸透镜
C.将光屏靠近凸透镜 D.将光屏和蜡烛同时靠近凸透镜
4.学完凸透镜成像规律后,某兴趣小组用焦距为10cm的凸透镜以及其他素材自制了照相机模型和投影仪模型:
【对投影仪模型的思考】
①投影仪中手电筒的作用:______。
②完成模型制作后,小组成员用投影仪展示相关影像,发现成倒立的像。为了看到正立的像,应进行的操作是______。
【对照相机模型的思考】
①照相机模型中充当胶片的膜(a位置)应该用哪种素材制作 ______(填字母);
A.白色不透光卡纸 B.黑色不透光卡纸
C.全透明的塑料膜 D.绘画用的薄宣纸
②小组成员要选用合适长度的纸筒来作为照相机模型的外纸筒。现有三种规格的纸筒,其长度分别为5cm、10cm、20cm,你选择的哪种规格的纸筒?你的理由是?______
【模型对比】
对比投影仪模型和照相机模型的制作原理上的共同点______。
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