内容正文:
专题训练 光的折射与透镜的实验探究
类型一 探究光折射的特点
1. (2023·泰州高港二模)光从空气斜射入水和玻璃中时都会发生折射现象,但是在水和玻璃中的折射情况会相同吗?为了探究这个问题,小华选择了光屏、透明玻璃砖、水槽、激光电筒等器材进行实验.他在光屏上画出互相垂直的NN'和MM'两条线段并相交于O点,如图甲所示.
(1) 小华将玻璃砖的一个表面与MM'齐平放置,让激光电筒发出的光线从A点到O点入射,他看到了如图乙所示的光路(AO、OC为同一直线),你认为出现光线OC是因为 有部分光线并没有通过玻璃砖,而依旧在空气中传播 ,鉴于本实验的目的,此时最应该记录的两条光线是 AO和OB .
有部分光线并没有通过玻璃砖,而依旧在空气中传播
AO和OB
1
2
3
4
(2) 接下来观察光从空气中进入水中的传播情况,小华应想办法保证 入射角 相同,他的做法是将光屏竖直放入水槽中(使线段MM'水平),并向水槽中慢慢注水至水面与MM'齐平,入射光线应从 A 点向O点射入.
(3) 小华最终在光屏上记录下了如图丙所示的光路图(OE为水中的折射光线),通过分析光路,你认为玻璃和水这两种介质对光的偏折能力较强的是 玻璃 .
第1题
(4) 若激光以相同的入射角分别从玻璃和水中斜射入空气中,则 玻璃 射出的折射光线更远离法线.
入射角
A
玻璃
玻璃
1
2
3
4
类型二 探究凸透镜成像的规律
2. (2023·盐城二模)某同学在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,选用了焦距未知的凸透镜.
(1) 如图甲所示,该凸透镜的焦距为 10.0 cm.
第2题
(2) 如图乙所示,想在光屏上得到烛焰清晰的像,需将光屏向 右 (左/右)移动,此时光屏上能得到一个倒立、 放大 的实像, 投影仪 (照相机/放大镜/投影仪)就是根据此原理工作的.
10.0
右
放大
投影仪
1
2
3
4
(3) 在光屏上得到清晰的 实 (实/虚)像后,该同学把他爷爷的老花眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上烛焰的像变模糊了,在不改变凸透镜和蜡烛位置的情况下,若想在光屏上再一次得到烛焰清晰的像,他应该将光屏向 左 (左/右)移动.
(4) 如图丙所示,保持蜡烛位置不变,移动透镜至18cm刻度线处,则人眼在 B (A/B/C)处能观察到烛焰的像,像是图丁中的 4 (1/2/3/4).
第2题
实
左
B
4
丁
1
2
3
4
3. (2023·常州武进校级模拟)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,所用凸透镜的焦距是10cm,将透镜固定在50cm处,实验装置如图甲所示.
第3题
(1) 实验时,调整烛焰、透镜和光屏的中心大致在 同一高度 以保证像能成在光屏中央.
(2) 当把点燃的蜡烛放在20cm刻度处时,在光具座上移动光屏到 60~70 cm之间的刻度范围内,可在光屏上得到烛焰清晰倒立、 缩小 (放大/缩小)的实像.与这种成像规律相同的应用是 照相机 .
同一高度
60~70
缩小
照相机
1
2
3
4
(3) 在上述实验的基础上,将蜡烛向远离透镜的方向移动,要在光屏上得到清晰的像则应将光屏 靠近 (远离/靠近)透镜,光屏上的像 变小 (变大/不变/变小);遮住凸透镜的下半部分,则烛焰在光屏上的成像情况是 完整的像 (完整的像/一半的像/无法成像).
(4) 小明做完实验后,想进一步研究透镜成像的情况.他又在透明的玻璃板上用黑色笔画了个表盘及指针的位置,然后把这个玻璃板放在蜡烛的位置上,并用平行光源对着玻璃板上的表盘照射,如图乙所示,移动光屏直到成清晰像为止.此时表盘在光屏上所成的像应是下列图中的 D .
A
B
C
D
靠近
变小
完整的像
D
1
2
3
4
类型三 模拟探究近视眼的缺陷
4. 小涛同学利用带水透镜的光具座研究近视眼的矫正原理.
第4题
(1) 如图所示,烛焰的像清晰地呈现在光屏上,光屏相当于人眼中的 视网膜 (晶状体/视网膜).
视网膜
1
2
3
4
② 光屏不移动,在烛焰和水凸透镜间加一个焦距合适的 凹 透镜,光屏上也能得到清晰的像,说明近视眼镜对光有 发散 作用.
凹
发散
(2) 给水透镜注水,光屏上的像变得模糊,说明凸透镜对光的偏折能力与 凸起程度(或凸透镜的焦距) 有关.
① 此时将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离,再次得到清晰的像,说明近视眼将远处的物体成像在视网膜 前 (前/后).
凸起
程度(或凸透镜的焦距)
前
1
2
3
4
$$