2020-2021学年八年级第一学期人教版物理
第五章第一节透镜同步测试
一、单选题(共7题;共21分)
1.要使小灯泡发出的光经某透镜后变成平行光,应把小灯泡放在( )
A.?凸透镜前任意位置?????????B.?凸透镜的焦点上?????????C.?凹透镜前任意位置????????????????D.?凹透镜的焦点上
2.如图所示,属于凸透镜的是( )
A.???????????????????????????????B.???????????????????????????????C.???????????????????????????????D.?
3.下列是关于透镜光学性质的说法,其中正确的是(?
?)
A.?凡是过光心的光线,其传播方向都不变
B.?经透镜后其光线是发散的,该透镜肯定是凹透镜
C.?经透镜后其光线是会聚的,该透镜肯定是凸透镜
D.?以上说法都正确
4.如图所示,主光轴上有一点光源,在透镜的另一侧有一光屏。光屏、点光源通过凸透镜在光屏上形成一个光斑,现让光屏稍微靠近凸透镜,光斑的面积会减小,设凸透镜的焦距为f,由此可判断(???
)
A.?d一定小于f?????????B.?d一定大于2f?????????C.?d一定大于f,小于2f?????????D.?d可能大于2f,也可能小于f
5.下列关于透镜的说法中正确的是( )
A.?通过凸透镜的光线必定是会聚的??????????????????????????B.?任何光线经过凸透镜折射后都能会聚于一点
C.?通过凸透镜的光线可能是发散的??????????????????????????D.?通过凹透镜的光线一定是发散的
6.许多家庭的门上都装有防盗门镜(俗称“猫眼”)。从室内透过防盗门镜向外看,可以看到来客的正立、缩小的像。由此可以断定,此时防盗门镜的作用相当于一个(???)
A.?凸透镜???????????????????????????B.?凹透镜???????????????????????????C.?凸透镜和凹透镜???????????????????????????D.?玻璃砖
7.在光具座上自左向右依次竖直放置一个凹透镜、凸透镜和平面镜,两个透镜的主光轴重合,凸透镜的焦距为f,此时两个透镜之间的距离为L。在凹透镜的左侧有一水平平行光束通过两个透镜后入射到平面镜上,经平面镜反射后,反射光恰能沿原来的光路返回,据此可判断凹透镜的焦距为(???
)
A.?f?????????????????????????????????????????B.?L?????????????????????????????????????????C.?f+L?????????????????????????????????????????D.?f-L
二、填空题(共7题;共32分)
8.如图所示是两束激光分别射向并通过甲、乙两透镜的传播路径.由图可知?________(甲透镜/乙透镜)是凹透镜,可用于?________(近视/远视)眼的矫正.
9.如图所示,一束光线与主光轴平行且宽度为a,照射到一个凹透镜上,经过拆射后在距透镜L的光屏上形成一个宽度为b的光斑,则此凹透镜的焦距为________。
10.如图所示,光会聚于b点,在虚线区域内放甲透镜后,光会聚于主光轴MN上的c点;在虚线区域内换放乙透镜后,光会聚于主光轴MN上的a点.现小明想进一步探究凸透镜成像的特点,应选择________透镜.小明在房间里用焦距为15cm的凸透镜将明亮的窗户成像在一张作业本的空白纸上.根据小明的实验情况,可推测窗户距凸透镜的距离范围为________.
11.如图,在注有清水的试管内留有一稍大的空气泡,使太阳光从试管的正上方向下照,观察试管下方的白纸,可以发现白纸上与空气泡相对应的位置上,有一椭圆黑影,而其它部分竟是一条与试管平行的亮线.这是因为试管充满水的地方相当于________透镜,而气泡与周边的水组成________透镜.如果把白纸从靠近试管向下移动到较远处,亮线的粗细将如何变化?________.
12.冬冬在探究光的色散现象时,看到白光经三棱镜后,光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带,冬冬对产生的原因进行了思考.受此启发,在测量凸透镜的焦距时,冬冬想再进行一个实验:如果分别用红光和紫光平行于同一个凸透镜的主光轴射入,看它们的焦距是否相同.你觉得红光的焦距________紫光的焦距(选填“大于”、“等于”或“小于”).理由是________。
13.物点A发出两条光线经过凸透镜会聚于像点A′,请您在图中作出物点A发出的a光线经过凸透镜后的传播光路图________。此时蜡烛成的是________像(填“实”或“虚”)。
14.如图所示,一农户在塑料薄膜组成的棚顶下堆放着一堆干柴,夏天大雨之后,正值正午,阳光格外强烈,干柴居然冒烟,险些着火。请根据上述现象,提出两个与物理知识有关的问题,并针对提出的问题作出简要的回答。
问题1:(_________________________________________________________________________________)?
回答1:(__________________________________________________________________________________)。
问题2(_________________________________________________________________________________)?
回答2:(__________________________________________________________________________________)。
三、作图题(共3题;共7分)
15.在图中画出光线L经过凸透镜折射后的大致光路。
16.如图所示,一条平行于凸透镜主光轴CC′的入射光线经透镜折射后入射于平面镜上的N点(平面镜与主光轴平行),经平面镜反射后与主光轴CC′相交于B点,过N点作平面镜的法线与主光轴CC′相交于A点,O点为凸透镜的光心.请在图中画出这条光线经凸透镜折射前和折射后的光路图.
?
17.?(1)请在图甲中用作图的方法,表示人眼所能看到的档板右侧范围大小,并在此范围中打上阴影线。(用带有箭头的直线表示光线,箭头方向为光的传播方向)。
(2)如图乙所示,考古人员需要对一口古井进行清理,为了解决照明问题,准备用平面镜把太阳光反射到井里,并能垂直照亮井底。请你在图中画出符合要求的平面镜(保留作图痕迹)。
(3)如图丙,已知入射光线,请画出经凸透镜、凹透镜折射后的折射光线。
四、实验探究题(共3题;共20分)
18.在利用太阳光测量凸透镜的焦距后,小华将凸透镜正对着太阳,发现把火柴头放在凸透镜焦点处一段时间后,火柴会被点燃.他想进一步探究不同的透镜对火柴的点燃效果有什么不同,和同学们讨论后,他们提出了以下三种猜想:
猜想1:凹透镜也能点燃火柴;
猜想2:点燃火柴的快慢与凸透镜的焦距大小有关;
猜想3:点燃火柴的快慢与凸透镜的直径大小有关.
(1)根据所学知识,他们经过讨论,判断猜想1是错误的.你认为他们判断的依据是________.
(2)为了验证猜想2是否正确,他们选用直径相同而焦距不等的凸透镜进行多次实验,发现火柴被点燃的时间基本相等.这说明猜想2是________的.
(3)请设计一个简单实验,验证猜想3是否正确,简述你的实验方案.
简要做法:________;如何判断:________.
19.图(a)是中间镂空的玻璃砖形成的空气凸透镜,当一束平行光射向空气凸透镜时,出射光线是会聚还是发散?请你进行以下探究:
⑴图(b)是中间镂空的玻璃砖形成的空气棱镜,请在图(b)中画出光线O1O2从空气进入玻璃后折射光线O2T的大致位置;
⑵对比分析图(a)、(b),可以猜想:图(a)空气凸透镜对光线有
________
作用;
⑶将空气凸透镜正对着太阳光,用白纸当
________
在另一侧来回移动,通过在白纸上能否观察到很小很亮的
________
,说明(2)中的猜想是否正确,这是通过
________
方法验证猜想.
20.某物理学习小组,选择如图所示的四个透镜进行探究实验(其中A、B和C、D是两组形状相同的凸透镜,它们分别用玻璃、塑料和水晶制作而成):
(1)为了探究“凸透镜的焦距大小与透镜球形表面弯曲程度的关系”,小组同学应选择图中的哪两个凸透镜做实验?答:________(选填字母序号);
器材确定后,接着小组同学让一束与主光轴平行的光,分别经过两凸透镜后会聚于焦点处,如图甲、乙所示。比较两次实验的现象,可以得到的结论是:凸透镜表面越凸,凸透镜的焦距越________;
(2)如果选择A、B两个透镜,他们还可以探究“凸透镜的焦距大小与________的关系”。
五、综合题(共3题;共20分)
21.在利用太阳光测量凸透镜焦距时,小华将凸透镜正对着太阳,再把一张纸放在它的下方,如图所示.当在纸上呈现一个并非最小的光斑时,测得这个光斑到凸透镜的距离为L.小华推断,凸透镜的焦距一定大于L.
(1)你认为小华的推断________(选填“正确”或“不正确”).
(2)为了检验小华的推断是否正确,可将凸透镜向下方的纸张慢慢移近,若观察到纸上呈现的光斑变________(选填“大”或“小”),则他的推断是正确的.
22.某同学要测量凸透镜的焦距,他把凸透镜正对着太阳光,把一张白纸放在凸透镜的另一侧,改变凸透镜与纸之间的距离,直到纸上的光斑变得最小、最亮,如图所示.此时光斑与凸透镜光心之间的距离就是该凸透镜的焦距.
?
(1)使凸透镜正对太刚光的目的是什么?________________________________________________________
(2)如果没有仔细调节白纸与凸透镜之间的距离纸上的光斑就不是最小,此时测出光斑到凸透镜中心的距离为L则凸透镜的焦距(?
)
A.一定小于L
B.一定大于L
C.一定等于L
D.可能大于L,也可能小于L
(3)按一个扁平一些的凸透镜做该实验,测出的焦距比原来凸透镜的焦距
________一些.
23.阅读短文,回答问题
眼镜的秘密
据相关调查,我国中学生近视率已高达60%以上,厚重的眼镜让人感到不适。形状相同的镜片中心与边缘的厚度差跟近视度数、镜片的折射率有关。度数越大、折射率越小的镜片厚度差越大。
折射率为光在真空(因为在空气中与在真空中的传播速度差不多,所以一般用在空气的传播速度)中的速度与光在该材料中的速度之比。材料的折射率越高,使入射光发生折射的能力越强,光的传播方向改变就越大。当光从折射率小的物质进入折射率大的物质时,折射光线会偏向法线。
(1)如下图所示,甲乙两种物质中折射率较大的是________;
(2)如下图所示,如果丙物质折射率小于丁物质,则下列光路正确的是________;
(3)不同材料的折射率与该材料中的光速________(成/不成)正比;
(4)如下图所示的制作的近视度数相同、中心厚度相同的眼镜中,所用材料折射率大的是________;
(5)若上图所示的中心厚度相同近视眼镜是由相同材料制作的,则眼镜度数大的是________。
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】
B
【解析】【解答】解:小灯泡发出的光是发散光,要经过透镜变为平行光,这个透镜对光线起到了会聚作用,应该是凸透镜过凸透镜焦点的光线经过凸透镜的折射,就会变为平行于主光轴的光线射出,所以可以将小灯泡放在凸透镜的焦点上.
故选B.
【分析】首先分析这个透镜要对光线起到的是会聚作用还是发散作用,据此选择好透镜;
然后根据凸透镜或者是凹透镜的上特殊的光线来分析.
2.【答案】
A
【解析】【解答】解:由图知,A中透镜中间比边缘厚是凸透镜,B、C、D中透镜中间比边缘薄是凹透镜.
故选A.
【分析】根据凸透镜和凹透镜定义进行判断:中间比边缘厚的透镜是凸透镜;中间比边缘薄的透镜是凹透镜.
3.【答案】
A
【解析】【解答】A.凡是过光心的光线,其传播方向不变.正确
B.经透镜后其光线是散发的,该透镜肯定是凹透镜.错误.如果原来是散发的很厉害,经过凸透镜后还可能是散发的.所以不一定是凹透镜.
C.经透镜后其光线是会聚的,该透镜肯定是凸透镜.错误
.如果原来是会聚的很厉害,经过凹透镜后还可能是会聚的.所以不一定是凸透镜.
D.以上说法都正确.错误.
故选A。
4.【答案】D
【解析】【解答】如图一,点光源在焦点上,点光源射出的光线经凸透镜折射后平行于主光轴.(如黑色的光线)当点光源在一倍焦距以内,点光源射出的光线,经凸透镜之后也会聚一些,但是不会到达平行光线的位置,如红色光线会聚在光屏上,形成比较大的光斑,光屏向凸透镜靠近时,光斑会减小.如图二,点光源在一倍焦距和二倍焦距之间,点光源在另一侧会形成倒立、放大的实像,光屏没有放在实像的位置,而是放在和点光源距凸透镜等距离的位置上,光屏靠近凸透镜光斑会增大.如图三,点光源在二倍焦距以外,点光源在另一侧会形成倒立、缩小的实像,到达实像位置后,光线继续向外传播,光屏没有放在实像的位置,而是放在和点光源距凸透镜等距离的位置上,光屏靠近凸透镜光斑会减小.所以光屏和点光源与凸透镜等距离时,当点光源在一倍焦距以内和二倍焦距以外,光屏上形成光斑,光屏靠近凸透镜时,光斑减小.
【分析】当过凸透镜的光线会聚于光心时,点最小,其它位置光斑的面积都较大.
5.【答案】
C
【解析】【解答】解:A、凸透镜对光线有会聚作用,可使光线在原来传播方向的基础上更靠近主光轴,但最终的传播趋势也可能是发散的,A不符合题意;
B、光线经过凸透镜折射后不一定能会聚于一点,比如通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴,B不符合题意;
C、由对选项A的解析可知,通过凸透镜的光线可能是会聚的,也可能是发散的,C符合题意;
D、凹透镜对光线有发散作用,通过凹透镜的光可能是发散的,也可能是平行的,还有可能是会聚的,D不符合题意.
故答案为:C.
【分析】凸透镜对光有会聚作用,会聚作用是使光线在原来传播方向的基础上更靠近主光轴,但最终的传播趋势也可能是发散的;
凹透镜对光有发散作用,发散作用是使光线在原来传播方向的基础上更偏离主光轴,通过凹透镜的光可能是发散的,也可能是平行的,还有可能是会聚的.
6.【答案】
B
【解析】【解答】门镜是由两块透镜组合而成.当我们从门内向外看时,物镜是凹透镜,目镜是凸透镜.最后看到来客的正立、缩小的像.所以防盗门镜的作用相当于一个凹透镜.凹透镜对光线有发散作用.
故选B.
【分析】门镜是由两块透镜组合而成.当我们从门内向外看时,物镜是凹透镜,目镜是凸透镜.物镜的焦距极短,它将室外的人或物成一缩得很
小的正立虚像,此像正好落在目镜的第一焦点之内,目镜起着放大镜的作用,最后得到一个较为放大的正立虚像,所以防盗门镜的作用相当于一个凹透镜.凸透镜对
光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用.本题考查学生对凸透镜和凹透镜本质区别的认识,理解凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用是解答此题的关键.
7.【答案】
D
【解析】解答:如果凸透镜的焦点位于凸透镜与凹透镜之间时,因为从凹透镜出来的光线为发散光线,所以不可能经过凸透镜焦点;
如果凸透镜焦点位于凹透镜左边时,则从凹透镜出来的光线的反向延长线经过凸透镜的焦点;而射入凹透镜的光线为平行光线,故从凹透镜出来的光线的反向延长线也经过凹透镜的焦点,因而凹透镜的焦点与凸透镜的焦点重合,如图,所以凹透镜的焦距f′=f-L;
故选D。
分析:掌握凹透镜的发散作用、凸透镜的会聚作用。
二、填空题
8.【答案】
乙透镜;近视
【解析】【解答】从图知,通过甲透镜的光线比入射光线向主光轴靠拢,所以甲对光线有会聚作用,因此甲是凸透镜。通过乙透镜的光线比起入射光线更加远离主光轴,所以乙对光线有发散作用,因此乙是凹透镜。近视眼是由于晶状体对光线的会聚作用过强引起的,所以要用凹透镜对光线进行发散。
故答案为:乙透镜;近视。
【分析】要解决此题,需要掌握凸透镜与凹透镜对光线的作用,知道凸透镜有会聚光线的作用,凹透镜有发散光线的作用。
了解近视眼的形成及矫正.知道近视眼是由于晶状体曲度过大,光线提前会聚,使像成在视网膜前面.所以要用凹透镜进行矫正。
9.【答案】aL/(b-a)
【解析】【解答】(1)平行于凹透镜主光轴的光线,经凹透镜折射后变得发散,但其反向延长线过焦点;
(2)将图中折射光线反向延长,与主光轴交与点F
,
则O、F之间的距离就是焦距f
,
如下图所示:
该图简化成如下图所示:
大三角形和小三角形相似,对应边成比例,则有
=
,解得f=
.故答案为:aL/(b-a).
【分析】平行于凹透镜主光轴的光线,经凹透镜折射后变得发散,但其反向延长线过焦点,运用三角形相似可得出凹透镜的焦距.
10.【答案】乙;>30cm
【解析】【解答】凸透镜对光有会聚作用;凹透镜对光有发散作用.所以,甲透镜为凹透镜,乙为凸透镜;由题意可知,窗户成像是缩小的,此时物距大于二倍焦距,可推测窗户距凸透镜的距离范围为>30cm.
故答案为:乙;>30cm
【分析】本题考查学生对凸透镜和凹透镜的区别,以及凸透镜成像规律的应用。规律:(1)物体在二倍焦距以外(u>2f),成倒立、缩小的实像(像距:f2f)。如幻灯机;(3)物体在焦距之内(u11.【答案】凸;凹;先变细再变粗
【解析】【解答】解:圆柱型试管充满水的地方,中间比边缘厚,是水凸透镜,凸透镜对光线有会聚的作用,会聚成一条亮线;由于气泡的存在,气泡周边的水形成中间薄边缘厚的凹透镜,凹透镜对光线有发散的作用,在气泡的下面对应的位置有黑影;亮线的位置相当于焦点的位置,如果把白纸从靠近试管向下移动过程中,经过焦点时亮线最细;从焦点处向下继续移动时,亮线变粗,是因为光线继续由焦点的位置向前沿直线传播.
故答案为:凸;凹;先变细再变粗.
【分析】(1)透明的材料都可以制成凸透镜和凹透镜,材料不同,对光线的作用是相同的.
(2)中间比边缘厚的是凸透镜,凸透镜对光线有会聚作用.
(3)中间比边缘薄的是凹透镜,凹透镜对光线有发散作用.
12.【答案】大于;玻璃对红光的偏折角度较小
【解析】【解答】根据三棱镜对光线的偏折情况,可以得出,红光被偏折的程度小,紫光被偏折的程度大,当红光和紫光分别平行于凸透镜的主光轴射向相同的凸透镜时,红光的会聚点,也就是红光的焦点距离透镜远,而紫光的焦点离透镜近,所以红光的焦距大。
【分析】由图可以看出:红光的偏折程度小,紫光的偏折程度大,即红光折射能力弱紫光折射能力强。
13.【答案】
;实
【解析】【解答】解:物点A发出的光线,经过凸透镜的折射,会聚在凸透镜的另一侧所成像的位置A′,因此,将a光线的入射点与像点A′连接即可得到对应的折射光线,如图所示:
此时蜡烛成的像是由实际光线会聚而成的,是实像。
【分析】该题目考查的是凸透镜作图,三条特殊的光线:经过光心的光线不改变方向,焦点发出的光线会变成平行光,平行光经过凸透镜会聚在焦点上。
14.【答案】为什么夏天大雨之后,容易造成火灾;薄膜上的积水中间厚,边缘薄,恰好形成了一个大的凸透镜,而此时太阳光通过这个凸透镜发生折射,干草又在凸透镜的焦点处,达到着火点就能引起火灾;达到燃烧的条件是什么;太阳光通过这个凸透镜发生折射,把光线会聚在焦点,同时放出热量,从而使可燃物的温度升高,当达到干柴的着火点时,干柴就燃烧起来
【解析】【解答】问题1:为什么夏天大雨之后,容易造成火灾?回答1:薄膜上的积水中间厚,边缘薄,恰好形成了一个大的凸透镜,而此时太阳光通过这个凸透镜发生折射,干草又在凸透镜的焦点处,达到着火点就能引起火灾。问题2:达到燃烧的条件是什么?回答2:太阳光通过这个凸透镜发生折射,把光线会聚在焦点,同时放出热量,从而使可燃物的温度升高,当达到干柴的着火点时,干柴就燃烧起来。
【分析】根据图片提出问题并回答,可以从力、热、光、电、磁、声各个方面去考虑.
三、作图题
15.【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】先过光线L与凸透镜主光轴的交点垂直主光轴画一物体AB,过A点分别作出平行于主光轴和过光心的两条特殊光线,这两条光线的折射光线的交点为像点A′,过A′做主光轴的垂线得像A′B′,则B′为B的像;光线L的折射光线一定过像点B′,据此画出L的折射光线。如图所示:
【分析】凸透镜三条特殊光线:①通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴。②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点。③过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变.
16.【答案】
解:根据反射角等于入射角等于65°做出入射光线(即通过凸透镜的折射光线),该光线与凸透镜的主光轴的交点即为凸透镜的焦点F,
对于凸透镜,折射光线过焦点,入射光线(即经凸透镜折射前的光线)平行主光轴,光路图如图所示:
?
【解析】【分析】首先根据反射定律画出反射光线的入射光线,即通过凸透镜后的折射光线,然后画出射向凸透镜的入射光线.
17.【答案】
【解析】?【解答】
(1)由于光沿直线传播,只有没被挡板挡住的光能进入人眼;
(2)做反射光线和入射光线夹角的角平分线,即为法线,法线的垂线就是平面镜;
(3)与主光轴平行的光经过凸透镜后折向焦点;预射向凹透镜焦点的光经过凹透镜后变成与主光轴平行的光线。
【分析】光的直线传播、反射、折射
四、实验探究题
18.【答案】
(1)凹透镜对光线具有发散作用,不能把太阳光会聚成一点
(2)错误
(3)用焦距相同而直径不同的凸透镜,点燃火柴,测出点燃火柴需要的时间;判断方法是如果点燃火柴所需要的时间相等,则猜想3是错误的;如果点燃火柴所需要的时间不相等,则猜想3是正确的.
【解析】【解答】探究“不同的透镜对火柴的点燃效果有什么不同”,应用控制变量法(1)因为凸透镜对光有会聚作用;凹透镜对光线具有发散作用,不能把太阳光会聚成一点(2)因为直径的大小决定了通过凸透镜的光的多少,而焦距的大小只是决定了光汇聚的位置.(3)根据控制变量法用焦距相同而直径不同的凸透镜,点燃火柴,测出点燃火柴需要的时间.如果点燃火柴所需要的时间相等,则猜想3是错误的;如果点燃火柴所需要的时间不相等,则猜想3是正确的.
故答案为:(1)凹透镜对光线具有发散作用,不能把太阳光会聚成一点(2)错误(3)用焦距相同而直径不同的凸透镜,点燃火柴,测出点燃火柴需要的时间;判断方法是如果点燃火柴所需要的时间相等,则猜想3是错误的;如果点燃火柴所需要的时间不相等,则猜想3是正确的.
【分析】本题考查学生对探究实验步骤的掌握。实验时,分析实验故障排除故障是实验题常见的题型,所以实验时不要仅仅注意实验结论,更要注重实验过程中故障、故障原因、故障排除等环节.还要对实验出现的不同现象进行分析。
19.【答案】发散;光屏;光斑;实验
【解析】【解答】(1)由光的折射规律知道,光从空气斜射入玻璃中时,折射角小于入射角;光从玻璃斜射入空气中时,折射角大于入射角。所以过入射点O2
作法线,光镂空的玻璃砖内斜射入玻璃中时,折射角要小于入射角,故折射光线如图所示:
;(2)根据上图猜想,图(a)空气凸透镜对光线有发散作用;(3)将空气凸透镜正对着太阳光,用白纸当光屏在另一侧来回移动,通过在白纸上能否观察到很小很亮的亮点,如果能在光屏上观察到很小很亮的光斑,说明猜想是不正确的,反之正确,这是通过实验方法验证猜想。
【分析】空气凸透镜的对光的发散特点,既可以通过光的折射规律作图得到结论,也可通过用实验的方法得到验证.当空气凸透镜正对着太阳光,用白纸当光屏在另一侧来回移动,如果能在光屏上观察到很小很亮的光斑,说明猜想是不正确的,反之正确.
20.【答案】
(1)A、C;小
(2)材料
【解析】【解答】(1)要探究“凸透镜的焦距大小与透镜球形表面弯曲程度的关系”,应选择材料相同而透镜球形表面弯曲程度不同的透镜做实验,所以应选A.
C;由图2可知,凸透镜表面越凸,凸透镜的焦距越短。(2)由图1可知,A.
B两个凸透镜球形表面弯曲程度相同,材料不同,因此可以用它们探究:凸透镜的焦距大小与透镜材料的关系。
故???
(1).
A和C???
(2).
小???
(3).
透镜材料
【分析】本题是一道实验探究题,应用了控制变量法(要探究“凸透镜的焦距大小与透镜球形表面弯曲程度的关系”,应选择材料相同而透镜球形表面弯曲程度不同的透镜做实验;A、B两个凸透镜球形表面弯曲程度相同,而材料不同,因此可以用它们探究:凸透镜的焦距大小与材料的关系).
五、综合题
21.【答案】
(1)不正确
(2)大
【解析】【解答】解:平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚一点,这点是凸透镜的焦点,光线到达焦点并且继续向前射出,这个非最小的光斑可能在焦点之前,也可能在焦点之后.小华猜测焦距大于L,说明光斑在焦点之前.
如果向下移动凸透镜,此时光斑变大,说明光斑在焦点之前,焦距大于L,说明小华推断正确.
如果向下移动凸透镜,此时光斑变小,说明光斑在焦点之后,焦距小于L,说明小华推断错误.
故答案为:(1)不正确;(2)大.
【分析】(1)这个光斑可能是焦点之后的,也可能是焦点之前的光斑,从这两种可能进行分析.(2)一定要明确焦点之前的光线是会聚的,焦点之后的光线是发散的.
22.【答案】
(1)粗略测量凸透镜的焦距
(2)D
(3)长
【解析】【解答】解:(1)图中,太阳光汇聚的一点是凸透镜的焦点,测量出焦点到凸透镜的距离即为凸透镜的焦距.(2)凸透镜正对阳光,光线平行于凸透镜的主光轴,经凸透镜会聚在主光轴上最小、最亮的点,该点是凸透镜的焦点,在焦点左右的光点不是最小最亮的,测量的焦距偏大或偏小,如下图:当测量距离为L时,焦距可能大于L,也可能小于L.故选D.(3)扁平的凸透镜薄度较小,折光能力较弱,焦距较长.
故答案为:(1)粗略测量凸透镜的焦距;(2)D;(3)长.
【分析】(1)利用太阳光简单测量焦距的方法.使凸透镜正对着太阳光,找到焦点,测量焦点到凸透镜的距离,即为焦距.(2)太阳光可看做是平行光,平行光照射到凸透镜上经过折射后会聚到焦点,若光屏到透镜的距离小于或大于焦距的距离,则在光屏上形成的光斑都不是最小的.(3)凸透镜的焦距决定于凸透镜的厚度与它的折光能力,凸透镜越厚,折光能力越强,焦距相对就短;凸透镜越薄,折光能力越弱,焦距相对就长.
23.【答案】
(1)乙
(2)C
(3)不成
(4)a
(5)b
【解析】【解答】
(1)由题可知,材料的折射率越高,使入射光发生折射的能力越强,光的传播方向改变就越大;由图可知光线在乙中传播方向改变较大
(偏折程度更大),所以折射率较大的是乙;
(2)由题可知,当光从折射率小的物质进入折射率大的物质时,折射光线会靠近法线;
丙物质折射率小于丁物质,则光从丙斜射入丁中时,折射光线更靠近法线,故C图正确;
(3)已知折射率为光在真空中的速度与光在该材料中的速度之比,
由于光在真空中的速度为定值,则折射率与材料中的光速成反比,所以不同材料的折射率与该材料中的光速不成正比;
(4)由题意可知,眼镜度数相同时,折射率越小的镜片厚度差越大;
图3所示的a、b两眼镜的近视度数相同、中心厚度相同,a边缘与中心的厚度差小于
b的厚度差,厚度差越小,折射率越大,故a的折射率大于b的折射率;
(5)由题意可知,中心厚度相同、材料相同时,厚度差越大的镜片度数越大;
由相同材料制成中心厚度相同的近视镜,厚度差越大的,眼镜的度数越大,b的厚度差大于a的厚度差,故b眼镜的度数大.
故答案为:(1)乙;(2)C;(3)不成;(4)a;(5)b.
【分析】
本题考查学生对信息的处理能力,能正确从题目的信息中理解折射率的定义是解题的关键。