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2024年中考物理实验微专题——第五章《透镜及其应用》
1.小明在学习了凸透镜后,想探究凸透镜的焦距大小与什么因素有关,于是他让平行光通过如图(a)的四个透镜(其中甲、乙和丙、丁是两组形状相同的凸透镜,它们分别用玻璃、塑料和水晶制成)。
(1)当与主光轴平行的光经过甲、丙两凸透镜后会聚于焦点处,如图(b)所示,比较两次实验数据,可以得到的结论是:在凸透镜的材料相同时,凸透镜表面越凸,凸透镜的焦距越 (选填“大”或“小”);
(2)如果要探究凸透镜的焦距大小与材料的关系,应选择 两个透镜,这里主要用到的一个物理研究方法是 ;
(3)联想到如图(c)光的色散现象,如果分别用红光和紫光测同一个凸透镜的焦距,用 (选填“红”或“紫”)光测出的凸透镜焦距更大;
(4)小明用乙透镜测焦距时发现边缘有一小块已经缺损,这会使测得的焦距 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
2.三棱镜是一种重要的光学元件,光通过三棱镜的传播路线是怎样的呢?小宁用红光以一定角度射到三棱镜上,光路图如图1所示。改变入射角度,光路图如图2、图3所示。
(1)经过两次折射后,红光均向三棱镜的 (填“顶角A”或“底面BC”)偏折。这个规律对于其他的单色光成立吗?小宁选用其他不同的单色光重复上述实验,发现了同样的规律。
(2)了解了小宁的探究后,老师建议小宁把凸透镜分割成两部分进行思考,如图4所示。小宁经过分析和综合,理解了凸透镜对光具有 作用的原因。
3.透镜光路基本概念:图(1)是透镜光路示意图。
(1)过透镜两个球面球心的直线叫 (主轴),用“CC”表示。透镜的几何中心叫 ,用“O”表示。
(2)焦点:平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后 主光轴上一点,这点叫凸透镜 ,用“F”表示,如图(2)a所示;平行于凹透镜主光轴的光线经凹透镜折射后发散,其 会交于一点,这是凹透镜的焦点(虚焦点),如图(2)b所示。
(3)焦距:焦点到光心的距离 ,焦距用“f”表示。
(4)物距:物体到光心的距离叫 ,用“u”表示。
(5)像距:像到光心的距离叫 ,用“v”表示。
4.在“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1)如图甲所示,平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小、最亮的光斑,则凸透镜的焦距f= cm。实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心,使它们在 上;
(2)实验过程中,当蜡烛与凸透镜的位置如图乙所示时,在光屏上可得到一个清晰的倒立 的实像(选填“放大”、“缩小”或“不变”),生活中利用这个规律制成的光学仪器是 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)。
(3)实验时,由于实验时间较长,蜡烛变短,烛焰的像在光屏上的位置会向 (填“上”或“下”)方移动;
(4)将蜡烛移到距凸透镜5cm处,无论怎样调节光屏,光屏上始终接收不到清晰的像,这时应从凸透镜的 (选填“左”或“右”)侧透过凸透镜直接观察到 立的像(选填“正”或“倒”);
(5)小超同学在一次实验中用“F”光源在光屏上得到了一个倒立的清晰的像,爱动手实验的小超在光源和凸透镜之间放了一个 眼镜(选填“近视”或“远视”),需要将光屏远离透镜才能再次出现清晰的像。
5.小刚做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)小刚把凸透镜正对太阳光,再把一张纸放在另一侧,调整凸透镜和纸的距离,当纸上出现一个 的光斑时,测得光斑到凸透镜光心的距离为10cm。
(2)将光源、凸透镜、光屏依次放在水平光具座上,发现光屏上成像如图甲所示。为了能在光屏上完整成像,可以把凸透镜向 (选填“上”、“下”、“左”、“右”)调节。
(3)解决上述问题后,移动光源和凸透镜的位置如图乙,则此时的物距为 cm,移动光屏恰好得到一个 (填“正立”或“倒立”)、 (填“放大”“缩小”或“等大”)的实像,用此规律可以制作 (选填“放大镜”、“照相机”、“投影仪”)。
(4)不改变光源和透镜的位置,换一个焦距5cm的凸透镜,此时要使光屏 透镜(选填“靠近”、“远离”),才能得到一个清晰的像,“F”光源的图案如图1,此时在光屏上接收到的像是图2中的 。
6.小明在做“探究凸透镜成像的规律”的实验,凸透镜的焦距为10cm。
(1)小明将此凸透镜、点燃的蜡烛、光屏置于光具座上如图甲所示的位置时,恰好在光屏上呈现了烛焰清晰的像,该像是