内容正文:
第五章 透镜及其应用
专题训练
11.透镜光学实验
1.小雷对凸透镜的焦距与制成凸透镜的材料种类、凸透镜的凸起程度之间的关系进行了探究实验。
(1)他第一次测量焦距的实验如图甲所示,则测得的焦距为________ cm。
10.0
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(2)如表所示,由第1、2次的实验可得出结论:同种材料制成的凸透镜的凸起程度越大,其焦距越________。由2、3次的实验可得出结论:
_______________________________________________。
小
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序号 1 2 3
材料 玻璃 玻璃 水晶
凸起程度 较小 较大 较大
焦距/ cm 8.0 4.0
不同材料制成的凸起程度相同的凸透镜其焦距不同
(3)小雷回想起白光通过三棱镜后,光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带,如图乙所示,受此启发,他分别用红光和紫光来进行图甲的实验,得出结论:对同一凸透镜而言,__________光入射时焦距小些。
紫
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2.[临汾期末]小明有三块厚薄不同但口径相同的玻璃凸透镜,他想用会聚能力最强的一块凸透镜制作“太阳能火柴”,从而会聚太阳光,点燃干木柴。请你选择适当的器材设计实验,帮他找出会聚能力最强的一块凸透镜。
(1)实验器材:____________________________________。
(2)实验步骤:
①_________________________________________________________
_____________________________________________________;
②_________________________________________________;
③__________________________________________________________
__________________________________________________________。
凸透镜、白纸、刻度尺
让凸透镜正对着太阳光,调整凸透镜和白纸间的距离,直到太阳光在白纸上会聚成一个最小、最亮的光斑
用刻度尺测量此光斑到凸透镜光心的距离,记作L1
用另外两块凸透镜分别重复上述步骤,测出光斑到凸透镜光心的距
离,分别记作L2、L3,三个数字中最小的凸透镜会聚能力最强
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3.如图所示的是同学们探究透镜的折射光线规律的实验。
(1)王薇想知道放大镜是凸透镜还是凹透镜,他应该________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
触摸放大镜镜片,若镜片中间厚边缘薄,则它为凸透镜,反之,则为凹透镜(或将放大镜正对阳光,若光线可以会聚在一点,则为凸透镜,反之,则为凹透镜)
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(2)如图所示,黄欣同学在探究凹透镜时发现折射光线不明显,这是因为_________________________________________________________________________________,他可以在不追加器材的情况下,将凹透镜_____________________来改善这个问题。
(3)细心的阳瑶同学在探究凹透镜的实验中
发现光线交于凹透镜右侧一点,这是因为
_____________________________________________________________________________________________________________。
凹透镜较厚,光射到凹透镜上时有折射也有反射(光在传播过程中会有能量损耗)
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向光源处靠近一些
凹透镜右侧是凹面,凹面镜对光线有会聚作用,所以平行的光在右侧的凹面镜上发生反射,反射光线会聚于一点
4.在探究凸透镜成像规律的实验中:
(1)黄汉首先测量凸透镜的焦距,
原理是利用凸透镜对光有 ________(填“会聚”或“发散”)作用。
(2)测出焦距后,黄汉分别进行了图(a)、(b)、(c)所示的实验,请回答:①图(a)所示实验成________、________的像,图(b)所示实验成________、________的像。
②比较(a)、(b)、(c)图所示的实验,可以得出________会影响凸透镜成像特点;
③生活中,投影仪属于________[填“(a)”“(b)”或“(c)”]种情形。
会聚
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倒立 缩小
倒立 放大
物距
(b)
(3)由于实验时间较长,蜡烛变短,烛焰的像没有在光屏中央,要使烛焰的像成在光屏中央。下列操作不可行的是:________。
A.在凸透镜和光屏不动的情况,蜡烛应向上方移动适当位置
B.在蜡烛和凸透镜不动的情况,光屏应向上方移动适当位置
C.在蜡烛和光屏不动的情况,凸透镜应向下方移动适当位置
D.在蜡烛和光屏不动的情况,更换凸透镜进行实验
D
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5.小明用蜡烛、凸透镜(甲的焦距是30 cm、乙的焦距是10 cm)、光屏和光具座(长度是100 cm)等器材进行“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)为了在光具座上完成实验探究,在选择凸透镜时有以下三种观点:
A.只能选用甲凸透镜;
B.只能选用乙凸透镜;
C.甲、乙两个凸透镜都行。
你同意的观点是_____(填序号)。
B
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(2)在探究过程中,某次将蜡烛和凸透镜固定后,移动光屏,当光屏上出现清晰的像时,三者位置如图1所示。该成像情况在生活中的应用是__________(填“照相机”或“投影仪”)。
(3)在(2)的基础上,小明将蜡烛移至20 cm刻度线处,要在光屏上看到清晰的像,应将光屏________(填“靠近”或“远离”)透镜,光屏上清晰的像的大小将______(填“变大”“不变”或
“变小”),像的亮度将________
(填“变亮”“不变”或“变暗”)。
照相机
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远离
变大
变暗
【拓展设问】
(4)小明在某次实验中将蜡烛和透镜的位置固定,无论怎样移动光屏,都不能在光屏上得到清晰的像,原因可能是______________________________(写出一条即可)。
(5)【装置改进】之后小明对实验装置进行了改进,将蜡烛换成带有“F”形的LED灯,并在光屏上贴上方格纸,如图2所示,请写出改进后的一个优点:
________________________。
将蜡烛放在了一倍焦距之内
更容易比较物与像的大小
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(6)【物屏互换】若小明在光屏上得到烛焰清晰缩小的像后,他把燃烧的蜡烛和光屏互换位置,这时光屏上能看到倒立________(填“放大”或“缩小”)的像。
(7)【加透镜】如果在图1所示的蜡烛和凸透镜之间放置一个凸透镜,若想在光屏上得到清晰的像,应将光屏向______(填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动,该操作可以用来模拟_______(填“近视眼”或“远视眼”)矫正。
放大
靠近
远视眼
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