内容正文:
第四章 光的世界 章末复习
2022年课程标准
物理素养
2.3.3 探究并了解光的反射定律。通过实验,了解光的折射现象及其特点。
2.3.4 探究并了解平面镜成像时像与物的关系。知道平面镜成像的特点及应用。
2.3.5 了解凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用探究并了解凸透镜成像的规律。了解凸透镜成像规律的应用。
2.3.6 通过实验,了解白光的组成和不同色光混合的现象。
科学观念:六个环节、三个概念、两种测量工具。
科学思维:利用控制变量法探究降落伞飞行时间的因素;利用特殊方法测量物体的长度。
科学探究:用刻度尺测量长度、用表测量时间。
科学态度与责任:正确使用刻度尺,培养学生严肃认真、实事求是的科学态度;通过降落伞比赛,丰富教学活动,培养学生的科学态度和社会责任感。
知识点1:光的直线传播
1. 光源:能够 发光 的物体叫光源.按获取方式可将光源分成自然光源和人造光源。
2. 规律:光在同种均匀介质中沿直线传播。
3. 现象:小孔成像(成倒立的实像),影子、日食、月食都属于光的直线传播形成的。
4. 应用:激光准直、站队看齐、射击瞄准等
5. 光速:光在真空中的传播速度c= 3.0×108m/s,光在不同的介质中的传播速度一般不同。
【提示】
(1)月亮不是光源;
(2)小孔成像时像的形状与成像物体相似,与小孔的形状无关;
(3)光年是长度(距离)单位。
知识点2:光的反射
1.光的反射定律
(1)定义:光射到物体表面被反射回原介质中的现象。
(2)探究光的反射定律
①光屏的作用:显示光的传播路径;
②如何验证三线是否共面:将反射光所在的一半光屏向后折,观察能否看到反射光线;
③当光线逆着原来的反射光线射到反射面时,必会逆着原来的入射方向反射出去,说明反射时光路是可逆的;
(3)反射定律
①反射光线与入射光线、法线在同一平面内;②反射光线和入射光线分居法线两侧;③反射角等于入射角;
【提示】
(1)入射角(反射角)是入射光线(反射光线)与法线的夹角;
(2)当光线垂直入射时,传播方向反向,入射角和反射角等于0 度;
(3)由于先有入射,后有反射,应表述为“反射角等于入射角”,相反表述不符合逻辑关系。
2. 两种反射
漫反射
镜面反射
条件
反射面凹凸不平
反射面平整光滑
图示
反射特点
入射光线平行,反射光线向着不同方向
入射光线平行,反射光线仍然平行
视觉特征
能从各个方向看到物体
只能在反射光的方向上看到物体,且物体看起来明亮、刺眼
能否成像
不能成像
能成像
相同点
都遵循光的反射定律
知识点3:平面镜成像
1.平面镜成像
(1)成像原理
如图所示,光源S向四处发光,一些光经过平面镜反射后进入了人的眼睛,引起视觉,我们感到光好像是从图中S′处射来的.S′就是S在平面镜中虚像
(2)探究过程
①实验中用玻璃板代替平面镜的目的是便于找到像的位置;
②用薄玻璃板的原因是厚玻璃板会出现2个像;
③玻璃板要与水平面,否则找不到像;
④用两支完全相同蜡烛的目的是便于比较像与物的大小关系。
(3)成像特点
平面镜成的像是虚像,像和物体大小相等,平面镜所成的像和物体到镜面的距离相等,像和物体的连线与镜面相互垂直。(即物像关于平面镜对称)
【提示】
当我们靠近平面镜时,觉得自己在镜中的像变大了,这是由于眼睛看像的视角变大的缘故,而像的大小不变.
2.实像与虚像
实像
虚像
形成
实际光线会聚
实际光线反向延长线会聚
承接
能被光屏承接
不能用光屏承接
画法
用实线表示
用虚线表示
观察
可以用眼睛观察,可以用相机拍摄
知识点4:光的折射
1.定义:
光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生的改变的现象叫光的折射现象。
2.折射规律:
(1) 折射光线与入射光线、法线在同一平面内——三线共面;
(2) 折射光线和入射光线分居法线两侧——两线分居;
(3) 当光线由空气斜射入水中时,入射角等于折射角;入射角增大,折射角也增大;当光线垂直入射时,传播方向不变,在光的折射现象中,光路是的可逆的。
3.折射现象
池底变浅、海市蜃楼等 如:从池底A点来的光线在水面处发生折射,折射角大于入射角,眼睛逆着折射光线看去,感觉光是从A′点射来的,A′点就是A点的变高(填“高”或“低”)的虚像。
【提示】光线发生折射时,在介质表面处,光线还会发生反射.
知识点5:光的色散
1. 光谱:太阳光通过棱镜分解成红橙黄绿蓝靛紫七种不同颜色的光,这七种色光按顺序排列起来就是光谱。2. 光的色散:
太阳光被分解成 红 、橙、黄、 绿 、蓝 、靛、紫等各种色光的现象叫光的色散
3. 实验结论
色散现象说明:(1)白光是由各种色光混合而成的,白光不是单色光;(2)不同色光通过棱镜时偏折程度不同,红光偏折程度最小,紫光偏折程度最大。
4. 三原色
色光的三原色:红、绿、蓝
颜料的三原色:红、黄、蓝(品红、黄、青)
5. 物体的颜色
透明体的颜色是由它透过的色光决定的;不透明体的颜色是由它反射的色光决定的;白色物体反射所有色光,黑色物体吸收所有色光。
知识点6:透镜
1. 凸透镜
(1)外形特征:中间厚、边缘薄;
(2)对光的作用:汇聚作用
(3)相关概念:
(4)三条特殊光线:
2. 凹透镜
(1)外形特征:中间薄、边缘厚
(2)对光的作用:发散
(3)相关概念:
(4)三条特殊光线:
【提示】凸透镜表面越凸,焦距越短,折光能力越强.
知识点8: 凸透镜成像规律及其应用
1. 探究凸透镜成像规律
(1)实验装置
(2)安装细节
调节烛焰、凸透镜和光屏,使三者的中心大致在同一高度,使像成在光屏的正中央。
(3)评估交流
无论如何移动光屏,均得不到像的原因:一是凸透镜、烛焰、光屏的中心不在同一高度;二是蜡烛在一倍焦距以内或蜡烛在焦点上。
(4)深入拓展
①遮住凸透镜一部分,成像性质不变,像变暗;
②蜡烛与光屏对调后,物距变像 距,像距变物距,像的大小与对调前相反,这也说明了光路的可逆性
2.凸透镜成像规律及其应用
物体到凸透镜的距离u
像的性质
像到凸透
镜的距离v
应用
正倒
大小
虚实
u>2f
倒立
缩小
实像
2f>v>f
照相机
u=2f
倒立
等大
实像
v=2f
间接测焦距
2f>u>f
倒立
放大
实像
v>2f
投影仪
u=f
不成像
u<f
正立
放大
虚像
v>u
放大镜
巧记规律
一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小;成实像时,物近像远像变大,物远像近像变小
【提示】当没有给出凸透镜焦距时,可利用太阳光粗略测量凸透镜的焦距.
知识点9:眼睛和眼镜
1. 眼睛与照相机
(1).眼睛
成像元件:晶状体、角膜; 承像元件:视网膜
看远近不同物体的调节:调节晶状体的弯曲程度(调节焦距)
(2)照相机
成像元件:凸透镜; 承像元件:光屏
看远近不同物体的调节:调节像距
2.近视眼和远视眼
(1)近视眼
视觉特征:近处清晰,远处模糊
形成原因:晶状体太厚,折光能力太强,眼球前后方向太长
成像位置:在视网膜前方
成像光路:
矫正镜片:凹透镜
(2)远视眼
视觉特征:远处清晰,近处模糊
形成原因:晶状体太薄,折光能力太弱,眼球前后方向太短
成像位置:在视网膜后方
成像光路:
矫正镜片:凸透镜
知识点10:显微镜和望远镜
1. 显微镜和望远镜的对比
显微镜
望远镜
物镜
成倒立、放大的实像,相当于投影仪
成倒立、缩小的实像,相当于照相机
目镜
成正立、放大的虚像,相当于放大镜
2. 视角
(1)定义:由物体两端射出的两条光线在眼球内交叉而成的角叫视角.
(2)影响因素:视角与物体本身的大小及物体和人眼之间的距离有关.
探究1:三种光现象辨析
1.下列关于光学现象的描述中正确的是( )
A.图甲中,树荫下的地面上不同形状的光斑都是小孔成像现象
B.图乙中,铅笔向上弯折是由于光从空气折射入水中所形成的
C.图丙中,桥在水中的倒影是由于光的反射形成的
D.图丁中,红光的偏折角度大于紫光的偏折角度
【答案】C
【详解】A.树荫下不同形状的光斑不是小孔成像现象,而是影子的原因,是光的直线传播形成的,故A错误;
B.铅笔斜插入水中,铅笔在水面处看起来变折了,这是由于铅笔反射的光从水中斜射入空气中时发生的折射现象,故B错误;
C.桥在水中的倒影是桥在水面上成的虚像,属于光的反射,故C正确;
D.太阳光通过三棱镜分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光,这就是光的色散现象,光屏上红光在紫光上面,说明红光的偏折能力最弱,紫光的偏折能力最强,故D错误。
故选C。
2.下列现象可用光沿直线传播解释的是( )
A.瓶子在平面镜中的像 B.手影游戏
C.水中折笔 D.水中倒影
【答案】B
【详解】A.瓶子在平面镜中的像属于平面镜成像,是光的反射形成的,故A不符合题意;
B.手影是由于光的直线传播,在不透明的手的后面、光线照不到的地方形成的影子,故B符合题意;
C.水中折笔是水中的笔反射的光斜射入空气中发生折射形成的,故C不符合题意;
D.水中倒影属于平面镜成像,是光的反射形成的,故D不符合题意;
故选B。
3.2021年10月12日下午,北京西城区出现“双侧幻日”奇观,出现“幻日”是因北京天气满足了大气光学折射的条件。下列光现象中,与其成因相同的是( )
A.湖面的倒影 B.筷子折断
C.日食形成 D.树木成荫
【答案】B
【详解】由题意知,“幻日”是因北京天气满足了大气光学折射的条件,发生的折射现象。
A.湖面的倒影,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故A不符合题意;
B.筷子折断,是光由水中传向空气中发生的折射现象,故B符合题意;
C.日食形成,是由于光的直线传播,太阳被月亮挡住后出现的现象,故C不符合题意;
D.树木成荫,是由于光的直线传播,被物体挡住后,物体后面就会呈现出阴影区域,故D不符合题意。
故选B。
4.光与影的世界是生活也是艺术,更包含着科学的知识与原理黄下列光现象中成虚像的是( )
A.演员用镜子画脸谱
B.树葫下圆形的光斑
C.用照相机拍摄景物
D.小孔成像
【答案】A
【详解】A.演员用镜子画脸谱,属于平面镜成像,成等大的虚像,故A符合题意;
B.树葫下圆形的光斑属于小孔成像,是光的直线传播形成的实像,故B不符合题意;
C.用照相机拍摄景物,成倒立缩小的实像,故C不符合题意;
D.小孔成像成的是倒立的实像,故D不符合题意。
故选A。
5.如图所示的光现象中,由于光的反射形成的是( )
A.皮影戏 B.镜中人像
C.雨后彩虹 D.小孔成像
【答案】B
【详解】AD.皮影戏和雨后彩虹是由光的直线传播形成的,故AD不符合题意;
B.像中人像是平面镜成像现象,是由光的反射形成的,故B符合题意;
C.雨后彩虹是光的色散现象,是由光的折射形成的,故C不符合题意。
故选B。
探究2:平面镜成像的特点
6.2024年8月6日,在巴黎奥运会跳水女子比赛中,中国选手全红婵在亚运会上以425.60分夺得女子10m跳台冠军。如图所示,全红婵跳下去保持抱腿姿势的过程中,全红婵在水中的像( )
A.实像,且像与水面的距离变小 B.虚像,且像的大小不变
C.实像,且像与水面的距离变大 D.虚像,且像逐渐变大
【答案】B
【详解】全红婵在水中的像是光的反射所成的虚像,像与物体等大,则像的大小不变;全红婵跳下去保持抱腿姿势的过程中,物距变小,像距变小,则像与水面的距离变小,故B正确,ACD错误。
故选B。
7.一支蜡烛长13cm,立于平面镜前15cm的地方,蜡烛在平面镜中的像高为 cm,像到蜡烛的距离为 cm(填数值);如果蜡烛到平面镜的距离增大到50cm,那么蜡烛在平面镜中的像高将 (填“增大”、“不变”或“减小”)。
【答案】 13 30 不变
【详解】[1]平面镜成像时,像与物体的大小相等,蜡烛长13cm,则蜡烛在平面镜中的像高也是13cm。
[2]平面镜成像时,像与物体到平面镜的距离相等,蜡烛距离平面镜15cm,可知像到平面镜的距离也是15cm,则像到蜡烛的距离为30cm。
[3]平面镜成像时,像的大小与物体的大小有关,与物体到平面镜的距离无关。所以当蜡烛到平面镜的距离增大到50cm时,蜡烛在平面镜中的像高将不变。
8.平面镜前有一点光源S,如图所示,作一条从光源S射出的光线,使它经平面镜反射后,恰好经过A点。图中的数字符号表示的是确定光源S射出的光线时作图的先后次序,下列光路图正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】平面镜成像是光的反射现象,已知光源与反射光线上的一点,应根据像与物关于平面镜对称,做出S在平面镜中的像点S′,再连接S′A,得到反射光线,反射光线与镜面的交点为入射点,连接S与入射点,得到入射光线,如图所示:
故ABD错误,C正确。
故选C。
9.某同学在“探究平面镜成像特点”的实验中,取两段等长的蜡烛A和B,点燃蜡烛,观察玻璃板后的像,如图1所示:
(1)平面镜成像的原理是 ;
(2)沿水平桌面移动蜡烛B前应先点燃蜡烛 (填“A”或“B”),但无论怎样移动B,始终不能与蜡烛A的像完全重合,造成这种情况的原因是 ;
(3)改正后,再次移动蜡烛B直到与蜡烛A的像完全重合为止,这样做的目的既确定了像的位置又验证了 ;
(4)移去蜡烛B,并在其所在位置上放一光屏,则光屏 (填“能”或“不能”)承接到蜡烛A的烛焰的像。
(5)测量视力时,利用平面镜成像特点可以节省空间。如图2所示,让被测者面对着镜子背对视力表,此人看到视力表的像离她的距离是 m。
【答案】(1)光的反射
(2) A 玻璃板没有竖直放置
(3)像和物大小相等
(4)不能
(5)5
【详解】(1)平面镜成像的原理是光的反射。
(2)[1]沿水平桌面移动蜡烛B前应先点燃蜡烛A,先点燃蜡烛A才能得到A的像,再移动蜡烛B确定像的位置。
[2]如果玻璃板不竖直放置,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,像不在水平桌面上。
(3)改正后,再次移动蜡烛B直到与蜡烛A的像完全重合为止,这样做的目的既确定了像的位置,又验证了像和物体的大小相等。
(4)平面镜成的是虚像,故光屏不能承接到蜡烛A的烛焰的像。
(5)人与镜距离2m,人与视力表距离1m,视力表与镜距离即为2m+1m=3m
平面镜成的像与物到镜面距离相等,视力表的像离镜距离也为3m,所以视力表的像离人的距离为3m+2m=5m
故此人看到视力表的像离她的距离是5m。
10.为了探究平面镜成像特点,小明在水平桌面上铺一张白纸,在白纸上竖立一块玻璃板,把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面,再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛B放在玻璃板后面,如图甲所示。
(1)小明应该尽量选用 (填“厚”或“薄”)玻璃板;实验中使用了两支外形相同的蜡烛A与B,主要目的是 ;
(2)当蜡烛A向玻璃板靠近时,蜡烛A的像的大小 (填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)若玻璃板没有竖直放置,如图乙所示。请根据对称法画出烛焰上的S点在玻璃板中的像 (保留作图痕迹);
(4)如图丙所示,商场柜台旁放有一面直立的平面镜,小华沿直线AD行走,直线AD与平面镜平行,B、C为由平面镜底边两端点向AD所作垂线的交点,则小华能由平面镜中观察到自己像的路段是 (填写选项代号)。
A.AB和CD段 B.只有AC段 C.只有BC段 D.只有BD段
【答案】(1) 薄 便于比较物与像的大小
(2)不变
(3)
(4)C
【详解】(1)[1]平面镜成像中利用了光的反射来成像的,若玻璃板较厚则在前后表面各形成一个虚像,会形成双像的干扰,因此实验尽量选用薄玻璃板。
[2]选用两根外形相同的蜡烛,运用等效替代法来判断物像大小关系。
(2)平面镜成像中,物与像大小相等,因此当蜡烛A向玻璃板靠近时,蜡烛A的像的大小不变。
(3)作出蜡烛火焰关于平面镜的对称点,可知在实验中如果把平板玻璃向右倾斜(如图丙),观察到蜡 烛的像的大致位置在图中的S'处,如图所示:
(4)平面镜成像的原理是光的反射,要从平面镜中观察到自己像,则他反射的光线经平面镜反射后反射光线一定要进入他的眼睛;由图结合光的反射定律可知,他在AB段或CD段行走时,反射光线会在法线的另一侧,即平面镜反射的光线不会进入他的眼 睛,则他不能从平面镜中观察到自己像;而他在BC段行走时,他反射的光线经平面镜反射后反射光线会进入他的眼睛,则他能从平面镜中观察到自己 像。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
探究3:凸透镜成像规律
11.当物体距凸透镜16cm时,在凸透镜的另一侧的光屏上成一个清晰缩小的像。固定物体和光屏的位置不动,若将凸透镜向远离光屏方向移动4cm,则在光屏上又成一个清晰的像,那么凸透镜的焦距f的范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】物体离凸透镜16cm时,在透镜的另一侧得到一个倒立的、缩小的实像,物距
u=16cm>2f
则f<8cm;根据光的折射中光路是可逆的,若将凸透镜向远离光屏方向移动4厘米,则在光屏上又成一清晰的像,此时成的像为倒立、放大的实像,此时的物距为12cm,则
2f>12cm>f ,12cm>f>6cm
由此可知6cm<f<8cm
故选A。
12.(多选)在“探究凸透镜成像的规律”实验时,某小组测量出物距和像距的数据,并绘制成如图所示的图象,根据图像可知( )
A.该凸透镜的焦距
B.当物距时,成倒立、放大的实像
C.当物距时,成正立、放大的虚像
D.若把物体从距凸透镜30cm处向距凸透镜15cm处移动过程中,所成的像会逐渐变大
【答案】CD
【详解】A.根据凸透镜成像规律可知,当u=v=2f
凸透镜成倒立、等大的实像;由图可知u=v=2f=20cm
所以f=10cm,故A错误;
B.当物距u=30cm时,物距大于2倍焦距,成倒立、缩小的实像,故B错误;
C.当物距u=8cm时,物距小于焦距,成正立、放大的虚像,故C正确;
D.若把物体从距凸透镜30cm处向距凸透镜15cm处移动过程中,根据凸透镜成实像时,物近像远像变大可知,物距变小,像距变大,像变大,故D正确。
故选CD。
13.在探究“凸透镜成像规律”的实验中。
(1)为了测量凸透镜的焦距,小明在上午第二节课将凸透镜正对太阳,调节凸透镜到地面的距离,直至地上出现一个最小最亮的光斑,此亮斑到凸透镜光心的距离 (选填“是”或“不是”)该凸透镜的焦距,理由是 。
(2)小明正确测出凸透镜的焦距为10.0cm,组装实验装置并调节烛焰、光屏的中心位于凸透镜的 ;实验时,当蜡烛、凸透镜、光屏位于如图所示位置时光屏上出现了清晰的像,此像的性质是倒立 的实像。
(3)保持蜡烛、光屏位置不动,把凸透镜移到 cm刻度线处,光屏上会再次出现烛焰清晰的像。
(4)小明进一步探究发现,当蜡烛距凸透镜 cm时,移动光屏,光屏上呈现清晰的倒立等大的实像,为了得到凸透镜成像的普遍规律,小明下一步的操作是 。
【答案】(1) 不是 地面没有与凸透镜平行,所以这个亮点不是凸透镜的焦点位置
(2) 主光轴上 缩小
(3)35.0
(4) 20 改变物距,多次实验
【详解】(1)[1][2]太阳光可以近似看为平行光源,将凸透镜正对着太阳光,太阳光经凸透镜后将会聚在焦点上,调节凸透镜到地面的距离,直至地上出现一个最小、最亮的光斑,此时地面没有与凸透镜平行,所以这个亮点不是凸透镜的焦点位置。
(2)[1]为了使像成在光屏中央,应调节烛焰、光屏的中心位于凸透镜的主光轴上。
[2]当蜡烛、凸透镜、光屏位于如图所示位置时光屏上出现了清晰的像,此时物距大于像距,根据凸透镜成实像时,物距大于像距,成倒立、缩小的实像。
(3)保持蜡烛、光屏位置不动,把凸透镜移到35.0cm刻度线处,此时物距等于原来的像距,像距等于原来的物距,根据在光的折射中,光路是可逆的可知,光屏上会再次出现烛焰清晰的像。
(4)[1]根据
得,成倒立、等大的实像,因此当蜡烛距凸透镜20cm时,移动光屏,光屏上呈现清晰的倒立、等大的实像。
[2]为了得到凸透镜成像的普遍规律,小明下一步的操作是:改变物距,多次实验。
14.学习了透镜的知识以后,小明借来了透镜进行了探究:
(1)如图甲所示,太阳光经过透镜在光屏上形成了一个最小最亮的光斑,由此判断,该透镜可以制作 (选填“近视眼镜”或“远视眼镜”);
(2)小明将蜡烛、透镜和光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后,调整它们的高度,使烛焰、眼镜片和光屏三者的中心大致在 ;
(3)他把透镜放置在光具座上,调节到如图乙所示的位置,光屏出现了蜡烛清晰的像(像未画出),这个像是倒立 的实像, (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一成像原理工作的;
(4)如图乙所示,若透镜不动,把蜡烛往远离透镜的方向移动,要在光屏上成再次成清晰的像,则光屏要 透镜(选填“靠近”或“远离”);
(5)实验一段时间后,蜡烛因燃烧变短,所成像如图丙所示,要使像能够成在光屏的中央,保持蜡烛和光屏不动,只需将透镜向 (选填“上”或“下”)调整。
【答案】(1)远视眼镜
(2)同一高度
(3) 缩小 照相机
(4)靠近
(5)下
【详解】(1)太阳光经过透镜在光屏上形成了一个最小最亮的光斑,由此判断,该透镜对光具有会聚作用,该透镜是凸透镜,因此可以制作远视眼镜。
(2)小明将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后,调整它们的高度。使烛焰、凸透镜和光屏三者中心大致在同一高度,这样可以使烛焰的像成在光屏的中心。
(3)[1][2]由图可知,物距大于像距,根据凸透镜成像规律可知,此时成倒立缩小的实像,生活中的照相机利用了此原理。
(4)根据凸透镜成实像时,物远像近像变小,物近像远像变大。若透镜不动,把蜡烛往远离透镜的方向移动,此时物距变大,像距应变小,因此要在光屏上成再次成清晰的像,应将光屏靠近透镜。
(5)随着蜡烛的燃烧,蜡烛越来越短,根据通过光心的光线传播方向不变可知,像会成在光屏的上方,为使像成在光屏中央,应该将凸透镜向下移动。
15.某同学用如图甲所示的装置探究“凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制了物距u和像距v之间的关系图像(如图乙所示)。
(1)按照图甲安装实验器材时,为了使像成在光屏中央,除了将光源、凸透镜和光屏依次放在光具座上,还应调整他们的中心大致在 ;由图乙可得出该实验所用凸透镜的焦距是 cm;
(2)当各元件位置如图甲所示时,可在光屏上得到一个清晰倒立、 (选填“放大”或“缩小”)的实像;生活中的 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一成像原理制成的。
(3)此时在透镜和蜡烛之间放一副近视眼镜,应把光屏向 移动(选填“左”或“右”),才能再次接收到清晰的像。
(4)如图丙所示,将烛焰置于凸透镜焦距以内,在透镜另一侧可以观察到放大的虚像,若将一不透明的光屏置于如图丙中的虚线处,则烛焰的像__________(填写正确选项的字母)。
A.会消失 B.亮度变暗 C.没有变化 D.成在光屏上
【答案】(1) 同一高度 8
(2) 缩小 照相机
(3)右
(4)C
【详解】(1)[1]为了使像成在光屏中央,除了将光源、凸透镜和光屏依次放在光具座上,还应调整它们的中心大致在同一高度;在进行凸透镜成像的实验时,确保光源、凸透镜和光屏的中心大致在同一高度是非常重要的,因为这样可以保证光线通过凸透镜后能够准确地聚焦在光屏上,从而得到清晰的像。
[2]当物距等于2倍焦距时,则像距也在2倍焦距,成倒立、等大的实像;此时物距等于像距,像与物大小相等,物像异侧;由图乙可知2f=16cm,即该实验所用凸透镜的焦距是f=8cm。
(2)[1][2]当各元件位置如图甲所示时,物距为30cm,当物距大于2倍焦距时,则像距在1倍焦距和2倍焦距之间,成倒立、缩小的实像;生活中的照相机、摄像机就是利用这一成像原理制成的。
(3)近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,发散作用是使原来会聚成像的光线推迟会聚,所以将近视眼镜片放在蜡烛和凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变模糊了;使光屏远离凸透镜,又能在光屏上看到蜡烛清晰的像,应把光屏向右才能再次接收到清晰的像。
(4)因为虚像是光的折射反向延长线相交得到的,所以在虚线处放置一不透明的光屏对虚像不产生影响,此时人眼能看到烛焰的像,故选C。
探究4:跨学科实践——物理学与日常生活的关系
16.如图,让一束太阳光照射到三棱镜,射出的光射到竖直放置的光屏上。下列应用中,属于利用③区域光线的是( )
A.遥控器 B.验钞机
C.防晒伞 D.夜视仪
【答案】B
【详解】③区域在紫光以外为紫外线,紫外线具有使荧光物质发光的性质,因此可以应用在验钞机上,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
17.夜晚舞台上只用红色灯光照在穿白色上衣和蓝色裙子的女演员身上,观众看到这位女演员身上的颜色是( )
A.上衣和裙子都呈红色 B.上衣呈红色,裙子呈蓝色
C.上衣呈白色,裙子呈黑色 D.上衣呈红色,裙子呈黑色
【答案】D
【详解】白色物体可以反射所有色光,其他颜色物体反射与其相同的色光。当红色灯光照在白色上衣上时,白色上衣反射红色光,即看上去是红色;当红色灯光照在蓝色裙子上时,蓝色裙子将红色光吸收,没有色光反射,即看上去是黑色的。
故选D。
18.2021年12月9日王亚平在我国自主建造的空间站核心舱内再次开设“天宫课堂”,2013年、2021年先后在授课中做了“水球试验”。图甲是首次太空授课水球实验情况,图乙是再做水球实验的现象。图甲水球中可以看到倒立、缩小的 像,是 透镜成像的原理,其物距应该满足的条件是 (选填“大于二倍焦距”“大于一倍焦距小于二倍焦距”或“小于一倍焦距”), (选填“电影机”“摄像头”或“放大镜”)就是依据这一原理工作的;图乙水球中注入一个气泡后,可以观察到正立、缩小的 像,这是因为注入气泡的水球中间部分相当于凹透镜。
【答案】 实 凸 大于二倍焦距 摄像头 虚
【详解】[1][2][3][4]由图甲可知,水球相当于一个凸透镜,此时水球中可以看到倒立、缩小的像,根据凸透镜成像规律可知,成的是实像,是照相机成像的原理,此时物距大于二倍焦距,像距在一倍焦距和二倍焦距之间,摄像头与照相机的成像原理相同,即摄像头就是依据这一原理工作的。
[5]凸透镜和凹透镜都是由于光的折射成像的,在水球中注入气泡进行光学实验时,水球被气泡变为了两部分,中间是空气,气泡周围是水。这个时候整个水球就变成了两个透镜,外圈成为了一个凸透镜,通过凸透镜呈现出一个倒立的像。内圈相当于凹透镜,凹透镜能成一个正立、缩小的虚像。凸透镜和凹透镜都是由于光的折射成像的,因此可以在水球中同时看到一正一倒的两个像,透过水球中间气泡部位观察到正立缩小的像时,此时水球和中间气泡部分相当于一个凹透镜。
19.如图所示是“新冠肺炎”疫情防控期间各学校门口张贴的“健康码”,进入学校的人员需要健康码扫码认证,认证结果为绿码时,方可入校。用于扫码的手机摄像头相当于一个 透镜,其成像原理与生活中的 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)相同。
【答案】 凸 照相机
【详解】[1][2]用于扫码的手机摄像头,相当于凸透镜,能成倒立缩小的实像,与照相机的成像原理相同。
20.逛商场时,当自动扶梯上没有人的时候,运行的速度很慢,而一旦有人站上去后,自动扶梯的运行速度就明显加快了,这是因为在扶梯入口处安装有感应装置,该装置主要是用到了 线(选填“红外”或“紫外”);还可以用该辐射来 (选填“遥控电视”或“消毒杀菌”)。
【答案】 红外 遥控电视
【详解】[1]人体会放出红外线,感应装置主要是用到了红外线来感应人体。
[2]电视遥控器是通过红外线来遥控电视的。紫外线被用来消毒杀菌。
21.老年人容易得老花眼,这是由于晶状体对光的偏折能力变 引起的(选填“强”或“弱”)。为了方便老年人剪指甲,在指甲刀的上方加装了一个小凸透镜,如图所示。为了达到目的,应调整加装的凸透镜到刀口的距离在凸透镜的 (选填“一倍焦距以内”或“一倍焦距和二倍焦距之间”)。
【答案】 弱 一倍焦距以内
【详解】[1]老年人容易得老花眼,这是由于晶状体对光的偏折能力变弱,使像成在视网膜后面。
[2]为了方便老年人剪指甲,在指甲刀的上方加装了一个小凸透镜,为了达到目的,应调整加装的凸透镜到刀口的距离在凸透镜的一倍焦距以内,成的像是正立放大的虚像,方便修剪指甲。
22.LED光源是利用红、 、蓝三原色,在计算机技术控制下任意混合,即可形成不同色光的组合变化,实现丰富多彩的动态变化效果及各种图像。在步枪的瞄准器上安装夜视仪,在夜间能捕捉到敌人身体发出的 ,白光通过棱镜后,被“分解”成各种颜色的光,这种现象叫光的 。
【答案】 绿 红外线 色散
【详解】[1]红、绿、蓝三种色光被称为色光的三原色。
[2]一切物体都会向外辐射红外线,温度越高,辐射的红外线越多,夜视仪是利用红外线工作的,在夜间能捕捉到敌人身体发出的红外线。
[3]白光通过三棱镜后分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光,这种现象是光的色散;这说明白光是由各种色光组成的。
探究5:光学作图
23.按要求作图
(1)如图,物体S放在平面镜前,不透光的塑料板放在镜后,请画出S在平面镜中的像S';
(2)请把图中的光路图补画完整;
(3)如图所示,一束光线与界面成60°角从水中斜射向空气。试画出反射光线和折射光线的大致方向,并标出反射角的大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)分别作出物体S两个端点关于平面镜的对称点,然后用虚线连接,即为S在平面镜中的像。如图:
(2)过凹透镜光心的光线传播方向不改变、平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过焦点,如图所示:
(3)在水中法线的另一侧作出反射光线,让反射角等于入射角,等于90°-60°=30°; 在空气中法线的另一侧作出折射光线,让折射角大于入射角,如图所示:
24.作图题:
(1)如图甲所示,一束光与水面成30°角由空气斜射入水中,请画出反射光线的位置和折射光线的大致位置,并标出反射角;
(2)利用平面镜成像规律作出图乙中物体AB在平面镜MN中所成的像请保留作图痕迹,否则所作图是无效的;
(3)如图丙所示,一束光平行于主光轴射入凸透镜,射出的折射光线再经平面镜反射出去,请画出折射和反射的光路图(含法线)。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)由光的反射定律可知,反射角等于入射角,反射光线和入射光线分居在法线两侧,先过入射点作垂直于水面的法线,入射光线与水面间的夹角为30°,所以入射角为
所以反射角也为60°;光从空气斜射入水中时发生折射,折射角小于入射角,所以折射光线更靠近法线,如图所示
(2)由平面镜成像原理可知,平面镜所成的像关于平面镜对称,过平面镜分别作A点和B点关于平面镜对称的像点和,再将像点连接起来,即为物体AB在平面镜MN中所成的虚像,如图所示
(3)平行于主光轴射入的光线经凸透镜后发生折射,折射光线经过凸透镜的焦点,折射光线与平面镜相交,过交点作垂直于平面镜的法线,根据光的反射定律可知,反射角等于入射角,反射光线和入射光线分居在法线两侧,所以在法线右侧作出反射光线,如图所示
25.(1)如图,小华走在路灯下,请画出小华在地面上形成影子的光路,并用线段AB标出影子的范围。
(2)OA是一条反射光线,请在图中画出入射光线并标出入射角的度数。
(3)光从水里斜射到空气上的折射光线,请在图中画出大致入射光线和反射光线。
(4)平面镜前有物体S,现在镜后放置一块不透光的塑料板。请画出S在平面镜中的像S′。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【详解】(1)由于光在同种均匀介质中沿直线传播的,光射到不透明物体后,会在物体的背光面形成影子;光源发出的光线照到人的身体,被身体挡住后,在身后形成影子;连接光源和头顶作一条直线,交地面于点B,则图中BA为小华在地面上的影子,如图所示:
(2)经过反射点作出法线,因为反射光线与镜面的夹角是30°,所以反射角为90°−30°=60°
根据反射角与入射角相等作出入射光线并标出入射角的度数。如图所示:
(3)先作出法线,垂直于空气和水的界面,由图可知反射角等于90°−40°=50°
反射角等于入射角,由此可作出入射光线;根据光的折射规律,折射光线、入射光线和法线在同一平面内,折射光线、入射光线分居法线两侧,光线从空气斜射入水中时,折射光线向靠近法线方向偏折,由此可作出折射光线;如图所示:
(4)由平面镜成像的特点可知,物体通过平面镜成虚像,像与物关于平面镜对称,塑料板在镜后不影响物体成像。分别作出物体S两个端点关于平面镜的对称点,然后用虚线连接,即为物体S在平面镜中的像S′,如图所示:
26.如图所示,在大水族箱中有一条鱼F。潜水员通过AB平面玻璃,看到鱼的虚像(图中未画出);小弛在空中看到鱼F的位置在水中W处。请在图中画出:
①鱼的虚像,用“·”表示:
②潜水员看到鱼虚像的完整光路:
③小弛看到鱼F的位置在水中W处的完整光路。
【答案】
【详解】①潜水员通过AB平面玻璃,看到鱼的虚像,与F关于AB对称,画出F的对称点就是鱼的虚像;②连接潜水员与虚像的与镜面相交,此时是反射光线的位置,画出F到交点是入射光线的位置,如图所示是潜水员看到鱼虚像的完整光路;③小弛看到鱼F的位置在水中W处,连接小弛与W是折射光线的位置,画出F到水面的交点的连线是入射光线的位置,如图所示:
一、单选题
1.关于光和声的传播,下列说法中正确的是( )
A.光和声的传播都需要介质
B.光源能射出无数条光线,所以光线是真实存在的
C.光的传播速度约为,声音的传播速度为340m/s
D.光和声可能造成环境污染
【答案】D
【详解】A.声音的传播需要介质,真空不能传声,光的传播不需要介质,光可以在真空中传播,故A错误;
B.光源是能发光的物体,它发出的光可以形成无数条光线,但这些光线只是为了便于研究和描述光的传播方向而假设的直线,故B错误;
C.光在真空中的传播速度约为,声音在15℃的空气中传播速度为340m/s,故C错误;
D.在某些情况下,妨碍人们正常生活、工作、学习的光和声也会对环境造成污染,故D正确。
应选D。
2.用蜡烛和扎有小孔的木板做小孔成像实验,如图所示,发现可以在墙壁上形成一个烛焰的像,下列说法正确的是( )
A.木板上的小孔一定是圆形的
B.墙上形成的像是倒立的虚像
C.若把木板的孔开得稍微大些,墙上烛仍有烛焰的像,此时像的大小和亮度都不变
D.保持蜡烛和墙的位置不变,将木板向靠近墙的方向移动,蜡烛在墙上的像会变小
【答案】D
【详解】A.小孔成像实验中,像的形状与小孔无关,小孔可以是任意形状,故A错误;
B.蜡烛的光通过小孔所成的像是光实际会聚成的,可以被光屏(墙)所承接,因此是实像,故B错误;
C.若把木板的孔开得稍微大些,墙上烛仍有烛焰的像,此时因光线增多,亮度会变,故C错误;
D.保持蜡烛与墙位置不变,将木板靠近墙的方向移动,物距变大,像距变小,会导致成像变小,故D正确。
故选D。
3.晚自习后,小莹发现自己家的车灯照射前面自行车“尾灯”时,会发现对方“尾灯”很明亮。查阅资料知道自行车“尾灯”结构如图所示。这种结构称为角反射器,是由互相垂直的反光面组成的。则下列说法正确的是( )
A.自行车尾灯很明亮,所以自行车尾灯是光源
B.人从侧边看自行车尾灯也很明亮
C.光照射在自行车尾灯上发生的是漫反射
D.自行车尾灯能将平行的入射光平行反射
【答案】D
【详解】A.能够自身发光的物体叫做光源,自行车尾灯本身不发光,不是光源,故A错误;
B.自行车的尾灯是由相互垂直的平面镜组合而成的,根据光的反射定律可知,垂直入射到两块相互垂直的平面镜的光线,经两次反射后,反射光线与入射光线平行射出,人从侧边看自行车尾灯时,光线不能平行反射,所以不会很明亮,故B错误;
C.光照射在自行车尾灯上是平行入射,平行反射,所以发生的是镜面反射,故C错误;
D.自行车的尾灯是由相互垂直的平面镜组合而成的,根据光的反射定律可知,垂直入射到两块相互垂直的平面镜的光线,经两次反射后,反射光线与入射光线平行射出,故D正确。
故选 D。
4.下列四种现象中,可用光的直线传播原理解释的是( )
A.镜中花 B.水中桥
C.林中影 D.水中塔的倒影
【答案】C
【详解】A.镜中管的直线传播花属于平面镜成像,是光的反射,故A不符合题意。
B.水中桥,是桥在水中的倒影,属于平面镜成像,是光的反射,故B不符合题意。
C.林中影,是影子,是光的直线传播,故C符合题意。
D.倒影属于平面镜成像,是光的反射,故D不符合题意。
故选 C。
5.如图,有些电工仪表的刻度盘上有一个弧形缺口,缺口下面有一面镜子,它的作用( )
A.检验仪表是否水平 B.增加刻度盘的亮度
C.读数时使眼睛处于正确位置 D.便于观察仪表的内部结构
【答案】C
【详解】垂直于指针处看时,像和指针是重合的,且读数准确,倾斜着看时,会有重影,且读数不准,所以只要看到有重影,就能提醒自己视线位置不对。故主要目的是使眼睛处于一个正确的位置。
故选C。
6.如图所示为检测视力的情景,下列说法不正确的是( )
A.平面镜中的“视力表”与身后的视力表等大。
B.测试时该同学看到平面镜中的“视力表”实际上是身后视力表的虚像。
C.测试时该同学眼睛到平面镜中“视力表”的水平距离大约是5.4m。
D.为了让学生看清平面镜中的“视力表”,应用灯光照亮身后的视力表。
【答案】C
【详解】AB.因为平面镜成像的特点是成正立、等大的虚像, 则平面镜中的“视力表”与身后的视力表大小相等,且是虚像,故AB正确,AB不符合题意;
C.从图示中可以看出,视力表距离平面镜2.5m,因为像距等于物距,可以知道视力表的像距离平面镜也为2.5m,而该同学距离视力表的距离
所以镜中视力表的像到该同学的眼睛距离为
故C错误,C符合题意;
D.人能够看见物体,是因为物体能发光或反射光,有光线进入人眼,所以为了让学生看清视力表,应用灯光照亮身后的视力表,故D正确,D不符合题意。
故选C。
7.如图所示,筷子在水中看起来向上偏折,下列能正确解释此现象的光路图是( )
【答案】C
【详解】在光的折射光路图中,不论是人射角还是折射角,空气所在那一侧对应的角更大,人眼看到筷子是其反射的光进入人眼,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
8.如图,一束太阳光通过三棱镜后,在光屏上形成一条彩色的光带,正确的是( )
A.A处是紫光
B.其中的红黄蓝为光的三原色
C.光屏的颜色为深色的好
D.这是由于光的折射形成的
【答案】D
【详解】AD.如图,是光的色散现象,这是由于光的折射形成的,不同色光经过三棱镜时折射程度不同而散开,紫光折射程度最大,在B处,故A错误,D正确;
B.红、绿、蓝为光的三原色,故B错误;
C.光屏的颜色应为白色的好,因为白色物体可以反射各种色光,故C错误。
故选D。
9.关于凸透镜对光的作用,下列说法正确的是( )
A.经过凸透镜后的光一定变成会聚的光
B.对平行于主光轴的光才有会聚作用
C.对任何光都有会聚作用
D.光通过凸透镜后变成平行光
【答案】C
【详解】A.从凸透镜的焦点出发的光线,经过凸透镜后平行于主光轴,所以经过凸透镜后的光不一定变成会聚的光,只是比原来的光线会聚一些,故A错误;
B.凸透镜对光具有会聚作用,不仅仅是只对平行光线,故B错误;
C.凸透镜对任何光都有会聚作用,故C正确;
D.不是所有光经过透镜后都会变成平行光,故D错误。
故选C。
10.如图所示,四个图画出了光线通过透镜(图中未画出)的情形,其中凸透镜是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】ABD.由图知,折射光线相对于入射光线是发散的;凹透镜对光线有发散作用,ABC是凹透镜,故ABD不符合题意;
C.入射光线经透镜折射后变得会聚,凸透镜对光线有会聚作用,所以C是凸透镜,故C符合题意;
故选C。
11.如图是某款机器人正在送货的情景,用户可通过人脸识别、输入(扫描)取货码等多种方式取货。下列分析正确的是( )
A.机器人旁边的影子,是光的折射形成的
B.周围的行人都能看见机器人,是镜面反射形成的
C.用户进行人脸识别时,摄像头所成的像是倒立缩小的实像
D.用户进行人脸识别时,人脸要距离摄像头一倍焦距以内
【答案】C
【详解】A.机器人旁边的影子,是光的直线传播形成的,故A错误;
B.周围的行人都能看见机器人,说明反射光射向了各个方向,是漫反射形成的,故B错误;
C.用户进行人脸识别时,摄像头的成像原理和照相机相似,所成的像是倒立缩小的实像,故C正确;
D.用户进行人脸识别时,摄像头的成像原理和照相机相似,人脸要距离摄像头二倍焦距以外,故D错误。
故选C。
12.张同学在做“研究凸透镜成像规律”实验时,如图甲所示,先测量了凸透镜的焦距,将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏调试到如图乙所示的位置,光屏中心正好出现清晰的像(未画出)。下列说法正确的是( )
A.凸透镜焦距为20cm B.光屏上的像是倒立、缩小的实像
C.焟烛燃烧变短,屏上像的位置会下降 D.取走光屏,则凸透镜不成像
【答案】B
【详解】A.由图甲可知,凸透镜焦距
故A错误;
B.由图乙可知,物距是50.0cm-10.0cm=40.0cm
物体在二倍焦距以外,成倒立、缩小的实像,故B正确;
C.焟烛燃烧变短,烛焰向下运动,根据经过光心的光线传播方向不改变可知,屏上像的位置会向上,故C错误;
D.取走光屏,烛焰射出的光经凸透镜折射后,仍会聚到原位置,所以仍成像,故D错误。
故选B。
13.如图是物体S通过凸透镜成像的示意图,当物体S放在哪个位置时,才能产生图中所成的像S′( )
A.u>2f B.f<u<2f C.u=f D.u<f
【答案】A
【详解】由题图可知,物体成倒立的实像,像到凸透镜的距离在一倍焦距和二倍焦距之间,根据凸透镜成像规律可知,当u>2f时,像到凸透镜的距离在一倍焦距和二倍焦距之间,而且像是倒立、缩小的,所以当物体S在2f以外时,能产生图中所成的像S′。
故选A。
14.现代生活,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.甲和丙 B.甲和丁 C.乙和丙 D.乙和丁
【答案】D
【详解】甲图成像在视网膜之后,是远视眼的成因;乙图成像在视网膜之前,是近视眼的成因;丙图配戴凸透镜,是远视眼的矫正;丁图配戴凹透镜,是近视眼的矫正,故图中关于近视眼及其矫正的原理图正确的是乙和丁,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
15.某天文爱好者为了研究“超级月亮”这一现象,于是架设一台天文望远镜做进一步观察。如图所示,关于该望远镜,下列说法正确的是( )
A.它的物镜是平面镜
B.它的目镜是凹透镜
C.远处景物通过物镜成缩小的像
D.远处景物通过物镜成放大的像
【答案】C
【详解】AB.望远镜的目镜和物镜都是凸透镜,故AB错误;
CD.物镜相当于照相机,所成的像是倒立、缩小的实像,故C正确,D错误。
故选C。
二、填空题
16.如图所示,汽车前方的盲区是由于车身设计的缘故,阻挡了驾驶员视线而形成的。盲区的形成是由于光的 ;用沥青铺设的路面,与水泥路面相比较软,可减小汽车在行驶过程中的颠簸,从而在 处减弱噪声;沥青路面上还有许多微型小孔,这些小孔能吸收声音,可以较好地在 减弱车辆产生的噪声。
【答案】 直线传播形成的 声源 传播过程中
【详解】[1]由于光的直线传播,光线被挡住的区域会形成盲区。
[2]用沥青铺设的路面,可减小汽车在行驶过程中的颠簸,防止噪声产生,从而在声源处减弱噪声。
[3]沥青道路上有许多微型小孔,声音在小孔中经多次的反射而使得声音减弱,所以这样做的目的是为了在传播过程中减弱车辆噪声污染。
17.某液面高度监测器是通过光束在液面反射后射到光电屏上的光电屏上的光斑位置来判断液面高低的。如图所示的光路中,入射光束与液面的夹角为40度,此时光束在液面上的反射角为 度,当液面降低时,光电屏上的光斑S将向 (选填“左”或“右”)移动;若液面高度不变,要使光电屏上的光斑S向左移动,应 (选填“增大”或“减小”)入射光束与液面的夹角。
【答案】 50° 右 增大
【详解】[1]入射光束与液面的夹角为40度,此时光束在液面上的
[2]当液面降低时,入射点向右移动,入射角不变,反射角不变,则光电屏上的光斑S将向右移动。
[3]若液面高度不变,要使光电屏上的光斑S向左移动,应增大入射光束与液面的夹角,减小入射角,减小反射角。
18.测量视力时,视力表放在被测者后方,被测者识别对面墙上镜子里的像,如图所示。小红看到镜中视力表的像与视力表相比 (选填“偏大”“偏小”或“一样大”),该像到小红的距离为 m;若她向左移动1m,则该像到小红的距离为 m。
【答案】 一样大 5.5 4.5
【详解】[1]由平面镜成像特点知道,像与物体的大小相同知道,所以,镜中视力表的像与视力表是一样大的。
[2]视力表距离平面镜3m,因为像距等于物距,可知视力表的像距离平面镜也为3m,视力表的像到小红的距离为
[3]已知小红原来距离平面镜2.5m,若她向左移动1m,则小红距离平面镜的距离为2.5m-1m=1.5m
镜中视力表的像到小红的距离为3m+1.5m=4.5m
19.如图所示,一支固定好的激光笔向空水槽底部固定点O打出一束激光。向水槽内加水使水面上升至A点,此时光斑在O点 侧,打开水槽底部水龙头缓慢放水,同时观察到水槽底部光斑向 移动,在这过程中,折射角 (填“增大”“不变”或“减小”)。
【答案】 左 右 不变
【详解】[1]水槽内没有注水时,光沿直线传播,照射到O点;当向水槽内注入适量的水后,光从空气斜射入水中发生折射,折射角小于入射角,折射光线偏向法线,因此水槽底部光斑移动到O点的左侧。
[2]打开水槽底部水龙头缓慢放水,水面下降,折射点向右移动,折射光线逐渐向右移动,水槽底部光斑向右移动。
[3]打开水槽底部水龙头缓慢放水,水面下降,入射光线的方向不变,因此入射光线在水面的入射角不变,则折射角不变。
20.如图所示的实验中可以观察到白屏上出现彩色光带,其中A端是 色,如果将一块红色玻璃加在三棱镜与白屏之间,则白屏上将会呈现 色光斑。
【答案】 紫 红
【详解】[1]当太阳光经过三棱镜后,会分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光,因为三棱镜倒置,所以A端为紫光,B端为红光。
[2]透明物体可以让与它相同的色光透过,若在三棱镜与白屏之间插一块红玻璃,红色玻璃是透明的,只透过红光,所以白屏上将会呈现红光。
21.在探究“凸透镜成像的规律”实验中:如图所示,让平行光正对着凸透镜照射,移动光屏,直到光屏上出现一个最小最亮的光斑,可测得凸透镜焦距f= cm。受此实验启发,小文认为在光斑处放一个“点光源”,将会在凸透镜左侧获得平行光束,小文的依据是: 。
【答案】 10.0 光路是可逆的
【详解】[1]让平行光正对着凸透镜照射,移动光屏,焦点到凸透镜的距离f=40.0cm-30.0cm=10.0cm
[2]在光的折射中,光路是可逆的,在光斑处放一个“点光源”将会在凸透镜左侧获得平行光束。
22.某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制了物体到凸透镜的距离u跟像到凸透镜的距离v之间的关系图像,如图所示。该凸透镜的焦距是 cm;把物体从距凸透镜15cm处移动到30cm处的过程中,像将 。(选填“逐渐变小”“逐渐变大”或“保持不变”)
【答案】 10 逐渐变小
【详解】[1]由凸透镜成像规律可知,当物距、相距相等时,此时物距等于两倍焦距,成的是倒立、等大的实像。由图可知,当物距等于20cm时,像距也为20cm,此时物距等于两倍焦距,所以焦距为10cm。
[2]物体从距凸透镜15cm处移动到30cm处的过程中,即物距从1倍焦距和2倍焦距之间移动到大于2倍焦距处,由凸透镜成实像时“物远像近像变小”可知,物距增大,像逐渐变小。
23.晓彤用两个可以套在一起拉动的硬纸筒,自制了一个简易照相机,外筒上装有凸透镜,如图所示。晓彤用它观察远处的物体时,在半透明纸上可以得到 的实像。若晓彤拿它向远处物体走近一段距离后,需要将内筒向 (选填“靠近凸透镜”“远离凸透镜”或“保持原位置”)方向移动,才能在半透明纸上看到清晰的像。某人在眼镜店所配的眼镜是+200度,它是 眼镜片(选填“近视”或“远视”)。
【答案】 倒立、缩小 远离凸透镜 远视
【详解】[1]用简易照相机观察远处的物体时,物距大于二倍焦距,由凸透镜成像规律可知,在半透明纸上可以得到倒立、缩小的实像。
[2]若将简易照相机向远处物体走近一段距离后,物距减小,由凸透镜成像规律可知,像距增大,因此需要将内筒向远离凸透镜方向移动。
[3]由凸透镜(远视镜片)的度数是正数可知,标着+200度的眼睛片是远视眼镜片。
三、作图题
24.
(1)根据平面镜成像的规律,画出图甲中物体AB在平面镜中所成的像。
(2)A、B为某一发光点S发出的光线经平面镜MN反射后的两条反射光线,如图乙所示,试作出这两条反射光线的入射光线,并确定发光点的位置。
(3)如图丙所示,从S点发出的一条光线,经平面镜反射后,其反射光线恰好通过P点,请你作出这条入射光线并完成光路图。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)像与物体关于平面镜对称,分别做出A、B点关于镜面的对称点A′B′,连接A′B′,并在A′点上打上箭头,如图所示:
(2)分别根据反射角等于入射角做出经AB反射的入射光线,两入射光线的交点为光源S,如图所示:
(3)先做出S关于平面镜的对称点S′,连接S′P可得反射光线,反射光线与MN的交点为入射点,连接S与入射点可得入射光线,如图所示:
25.作图题:
(1)根据平面镜成像特点,在图甲中画出物体AB所成的像A'B';
(2)完成图丙中凹透镜的光路图;
(3)如图,从A点发出的一束光射向水面,在水面同时发生反射和折射,反射光线在天花板MN上形成一个光斑B请根据平面镜成像的特点作出射向B点的反射光线和进入水中的折射光线;(保留作图痕迹)
(4)如图,在A点看到水中物体S的像在S',画出一条在A点看到物体像S的光路图。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【详解】(1)分别作出物体AB端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′,用虚线连接A′、B′即为AB在平面镜中的像。如图:
(2)对于凹透镜,延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴。平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过焦点,如图所示:
(3)先通过水面作出发光点A的对称点A′,连接A′B交水平面于点O,AO为入射光线,OB为反射光线,过入射点O作垂直于界面的法线,根据光从空气中斜射入水中,折射角小于入射角在水中法线的左侧做出折射光线,如下图所示:
(4)物体S反射的光由水进入空气后进入人眼,人眼逆着折射光线看到S的像点,连接AS′交水面于点O,连接SO画出入射光线,连接OA画出折射光线,如图所示:
四、实验题
26.小明利用如图所示的器材“探究平面镜成像特点”。
(1)实验中用玻璃板代替平面镜,主要是利用玻璃板透明的特点,便于 ,如果有1mm厚和2mm厚的两块玻璃板,应选择 mm厚的玻璃板做实验。为了使实验效果更明显,整个实验过程应在较 (选填“亮”或“暗”) 的环境进行;
(2)小明拿另一支大小相同且 (选填“需要”或“不需要”)点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动,人眼一直在 (选填“E”或“F”)一侧观察,直到看上去蜡烛B跟蜡烛A完全重合,此现象表明平面镜所成的像与物体的大小 。
(3)移开蜡烛B,在其原来位置放一光屏,光屏上 (选填“能”或“不能”)呈现蜡烛的像,说明平面镜所成的是 (选填“虚”或“实”) 像。
(4)小明借来了旁边实验小组的玻璃板,放在蜡烛A的后面,他惊奇地发现,蜡烛A成了很多个像,如图所示。这些像与蜡烛A的大小关系是 (选填“相等”或“越远越小”)。
(5)小轿车的前挡风玻璃是倾斜的,这样可以保证夜间开车时,车内物体通过挡风玻璃所成的像在司机前面的 (选填“斜上方”、“斜下方”或“正前方”)避免干扰司机的视线,保证驾驶安全。
【答案】(1) 确定像的位置 1 暗
(2) 不需要 E 相等
(3) 不能 虚
(4)相等
(5)斜上方
【详解】(1)[1]玻璃有透光性,玻璃既能成像,又能看清玻璃板后的物体,选择玻璃来研究平面镜成像特点,这样做的目的是便于确定像的位置。
[2]厚玻璃板两个表面反射面两个相距较选的像,不易确定像的位置,如果有1mm厚和2mm厚的两块玻璃板,应选择1mm厚的玻璃板做实验。
[3]平面镜成像时,环境越黑暗,物体和环境的对比度越大,物体越亮,物体在平面镜中成像越清晰,所以,此实验应在较暗环境进行。
(2)[1]为使成像清晰,小明拿另一支大小相同且不需要点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动。
[2][3]平面镜成的像属于光的反射,人眼一直在E一侧观察,直到看上去蜡烛B跟蜡烛A完全重合,此现象表明平面镜所成的像与物体的大小相等。
(3)[1][2]虚像不能成在光屏上,移开蜡烛B,在其原来位置放一光屏,光屏上不能呈现蜡烛的像,说明平面镜所成的是虚像。
(4)当有两块玻璃板时,光线不仅会在第一块玻璃板上反射,还会穿过第一块玻璃板后,在第二块玻璃板上再次反射,这样,每一块玻璃板都会形成一个像,而且光线还会在两块玻璃板之间多次反射,形成更多的像。这些都属于平面镜所成的像,故这些像与蜡烛A的大小相等。
(5)平面镜成的像与物关于镜面对称,小轿车的前挡风玻璃是倾斜的,这样可以保证夜间开车时,车内物体通过挡风玻璃所成的像在司机前面的斜上方避免干扰司机的视线,保证驾驶安全。
27.如图所示是“探究光反射规律”的实验装置。
实验次数
1
2
3
入射角
30°
45°
60°
反射角
60°
45°
60°
(1)如图甲,平面镜水平放置,把标有刻度的白色硬纸板应 放置在平面镜上方,白色硬纸板的作用是 和便于测量角度;
(2)在纸板前从不同方向都可以看到入射光EO的径迹,是因为光在纸板上发生了 ;
(3)图乙中,将纸板B沿PQ剪开,把B纸板上半部分向后旋转,发现B纸板的 (选填“上部”或“下部”)不再看到反射光线,此现象说明: ;
(4)图甲中若将一束光贴着纸板沿FO方向射到O点,光将沿 方向射出,说明在光的反射现象中,光路是 的;
(5)小明发现表格中第一组实验数据不符合“反射角等于入射角”这一结论,你认为导致这一问题的原因是 。
【答案】(1) 垂直 显示光路
(2)漫反射
(3) 上部 反射光线、入射光线和法线在同一平面内
(4) OE 可逆
(5)将反射光线与镜面的夹角当成反射角
【详解】(1)[1]纸板应垂直放置于平面镜上,这样反射光线才可以在硬纸板上呈现。
[2]本实验中硬纸板的主要作用是显示光路和测量角度。
(2)我们能在不同的方向看到物体是因为光在物体表面发生了漫反射;在不同方向都可以看到纸板上入射光EO的径迹,这是因为光在纸板上发生了漫反射的缘故。
(3)[1][2]将纸板B的上半部分向后折,如图乙所示,则上半部分与A板不在同一平面内,下半部分与A板仍在同一平面内,发现在纸板B的下半部分有反射光线,上半部分无反射光线,此实验现象说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(4)[1][2]当激光束沿着FO射入时,发现会沿着OE被反射,即光可以逆着原来的方向传播,说明在光的反射中,光路可逆。
(5)根据光的反射定律,反射角等于入射角,反射角是反射线与法线的夹角,入射角是入射线与法线的夹角,其中有一组数据测错了,这组数据是第1次实验的,原因可能是将反射光线与镜面的夹角当成反射角。
28.某实验小组用凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验:
(1)实验时,首先在光具座上放置实验器材,若图甲中光具座A处放置蜡烛,则C处应放置 (凸透镜/光屏)。
(2)实验前,老师让同学们将实验室窗帘拉上后进行实验,据此小组同学讨论后认为实验应在光线较 的环境中进行更便于观察。
(3)器材位置正确放置后,点燃蜡烛,为了使烛焰的像成在光屏中央,应使烛焰和光屏的中心大致在凸透镜的 。
(4)器材调整完毕后,用如下方法测量凸透镜的焦距:将一束平行于主光轴的光射向凸透镜,调整光屏,直到在光屏上形成一个 的光斑,用刻度尺测量光斑到凸透镜光心的距离即为焦距,如图乙所示,该透镜的焦距为 cm。
(5)当各元件位置如图丙所示时,光屏上成清晰的像:
①此时可在光屏上得到一个清晰倒立、 (放大/缩小)的实像,生活中 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一成像原理制成的。
②若将蜡烛与光屏的位置互换,光屏上 (能/不能)看到清晰的像。
(6)小明将蜡烛移至30cm处时,要想得到清晰的像,光屏应移至 cm处,此时成倒立、 的实像
(7)将蜡烛移至34cm处时,移动光屏,直到找到最清晰的像:
①此时光屏离凸透镜的距离可能是 。
A.8cm B.18cm C.28cm
②蜡烛通过凸透镜形成的像可能是图丁中的 。
(8)由于实验时间较长,蜡烛会变短,烛焰的像在光屏上的位置会向 方移动,为了能让像回到光屏中央,可将凸透镜向 调节。(以上两空均选填“上”或“下”)
(9)光屏上成清晰的像后,用不透光的纸板遮住凸透镜的上半部分,则在光屏上观察到的像是________。
A.烛焰的上半部分,亮度变暗 B.烛焰的下半部分,亮度变暗
C.完整的烛焰,亮度变暗 D.完整的烛焰,亮度不变
(10)在图丙的基础上将自己佩戴的眼镜放在烛焰和凸透镜之间,发现光屏上的像由清晰变模糊了,将光屏向透镜移动适当距离后再次呈现清晰的像,则该眼镜是 眼镜(近视/远视)。
(11)小丽发现实验中当物距u等于焦距f时,发现在光屏侧透过凸透镜看到了烛焰正立放大的像。你觉得下列解释合理的是________。
A.因为烛焰有一定的宽度,实际上它的某些部分到凸透镜的距离稍大于焦距
B.因为烛焰有一定的宽度,实际上它的某些部分到凸透镜的距离稍小于焦距
C.这是烛焰发出的光经凸透镜表面反射形成的像
【答案】(1)光屏
(2)暗
(3)主光轴上
(4) 最小最亮 10.0
(5) 缩小 照相机 能
(6) 70 等大
(7) C C
(8) 上 下
(9)C
(10)远视
(11)B
【详解】(1)根据凸透镜成像规律可知,凸透镜应放在蜡烛与光屏之间,故C处应放置光屏。
(2)在较暗的环境中更容易观察到像,实验前,老师让同学们将实验室窗帘拉上后进行实验,据此小组同学讨论后认为实验应在光线较暗的环境中进行更便于观察。。
(3)器材位置正确放置后,点燃蜡烛,为了使烛焰的像成在光屏中央,应使烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在同一高度,使烛焰和光屏的中心大致在凸透镜的大致在凸透镜的主光轴上。
(4)[1][2]将一束平行于主光轴的光线经过凸透镜,调整光屏,直到在光屏上形成一个最小最亮的光斑,光斑到凸透镜光心的距离即为焦距,如图乙所示,该透镜的焦距为10.0cm。
(5)[1][2]当各元件位置如图丙所示时,此时物距大于像距,光屏上得到的是倒立、缩小的实像,生活中的照相机就是利用这一成像原理制成的。
[3]若将蜡烛与光屏的位置互换,根据光路可逆可知光屏上能看到清晰的像,此时成像情况倒立、放大的实像,符合投影仪的原理。
(6)[1][2]将蜡烛移至30cm处时,蜡烛在凸透镜二倍焦距处,要想得到清晰的像光屏应位于70cm处,此时成倒立、等大的实像。
(7)[1]将蜡烛移至34cm处时,蜡烛在凸透镜一倍焦距和二倍焦距之间,移动光屏找到清晰的像,光屏离凸透镜的距离应在凸透镜的二倍焦距外,即光屏离凸透镜的距离应大于20cm。
故选C。
[2]此时蜡烛通过凸透镜形成的像可能是倒立、放大的实像。
故选C。
(8)[1][2]蜡烛变短,烛焰的像在光屏上的位置会向上方移动,为了能让所成清晰的像回到光屏中央,可将凸透镜和光屏向下调节。
(9)用不透光的纸板遮住凸透镜的上半部分,则在光屏上观察到的像是完整的烛焰,只是亮度变暗。
故选C。
(10)在图丙的基础上将自己佩戴的眼镜放在烛焰和凸透镜之间,发现光屏上的像由清晰变模糊了,将光屏向透镜移动适当距离后再次呈现清晰的像,说明放入的眼镜对光线具有会聚作用,是凸透镜,所以眼镜是远视眼镜。
(11)据题可知,此时成的是正立、放大的像。
A.若它的某些部分到凸透镜的距离稍大于焦距,即蜡烛处于1倍焦距和2倍焦距之间,应该成一个倒立、放大的实像,故A不符合题意;
B.若它的某些部分到凸透镜的距离稍小于焦距,即在1倍焦距以内,此时看到一个正立、放大的虚像,故B符合题意;
C.若是通过透镜的表面反射成像,即相当于凸面镜成像,成的是正立、缩小的虚像,故C不符合题意。
故选B。
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第四章 光的世界 章末复习
2022年课程标准
物理素养
2.3.3 探究并了解光的反射定律。通过实验,了解光的折射现象及其特点。
2.3.4 探究并了解平面镜成像时像与物的关系。知道平面镜成像的特点及应用。
2.3.5 了解凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用探究并了解凸透镜成像的规律。了解凸透镜成像规律的应用。
2.3.6 通过实验,了解白光的组成和不同色光混合的现象。
科学观念:六个环节、三个概念、两种测量工具。
科学思维:利用控制变量法探究降落伞飞行时间的因素;利用特殊方法测量物体的长度。
科学探究:用刻度尺测量长度、用表测量时间。
科学态度与责任:正确使用刻度尺,培养学生严肃认真、实事求是的科学态度;通过降落伞比赛,丰富教学活动,培养学生的科学态度和社会责任感。
知识点1:光的直线传播
1. 光源:能够 的物体叫光源.按获取方式可将光源分成 光源和 光源。
2. 规律:光在 介质中沿直线传播。
3. 现象:小孔成像(成倒立的实像),影子、日食、月食都属于光的直线传播形成的。
4. 应用:激光准直、站队看齐、射击瞄准等
5. 光速:光在真空中的传播速度c= m/s,光在不同的介质中的传播速度一般不同。
【提示】
(1)月亮不是光源;
(2)小孔成像时像的形状与成像物体相似,与小孔的形状无关;
(3)光年是长度(距离)单位。
知识点2:光的反射
1.光的反射定律
(1)定义:光射到物体表面被 回原介质中的现象。
(2)探究光的反射定律
①光屏的作用:显示 ;
②如何验证三线是否共面:将反射光所在的一半光屏向后折,观察能否看到反射光线;
③当光线逆着原来的反射光线射到反射面时,必会逆着原来的入射方向反射出去,说明反射时光路是可 的;
(3)反射定律
①反射光线与入射光线、法线在 ;②反射光线和入射光线分居 两侧;③反射角 入射角;
【提示】
(1)入射角(反射角)是入射光线(反射光线)与法线的夹角;
(2)当光线垂直入射时,传播方向反向,入射角和反射角等于0 度;
(3)由于先有入射,后有反射,应表述为“反射角等于入射角”,相反表述不符合逻辑关系。
2. 两种反射
漫反射
镜面反射
条件
反射面凹凸不平
反射面平整光滑
图示
反射特点
入射光线平行,反射光线向着不同方向
入射光线平行,反射光线仍然平行
视觉特征
能从各个方向看到物体
只能在反射光的方向上看到物体,且物体看起来明亮、刺眼
能否成像
不能成像
能成像
相同点
都遵循光的反射定律
知识点3:平面镜成像
1.平面镜成像
(1)成像原理
如图所示,光源S向四处发光,一些光经过平面镜反射后进入了人的眼睛,引起视觉,我们感到光好像是从图中S′处射来的.S′就是S在平面镜中虚像
(2)探究过程
①实验中用玻璃板代替平面镜的目的是 ;
②用薄玻璃板的原因是厚玻璃板会出现 个像;
③玻璃板要与水平面,否则找不到像;
④用两支完全相同蜡烛的目的是 。
(3)成像特点
平面镜成的像是虚像,像和物体大小相等,平面镜所成的像和物体到镜面的距离相等,像和物体的连线与镜面相互垂直。(即物像关于平面镜对称)
【提示】
当我们靠近平面镜时,觉得自己在镜中的像变大了,这是由于眼睛看像的视角变大的缘故,而像的大小不变.
2.实像与虚像
实像
虚像
形成
实际光线会聚
实际光线反向延长线会聚
承接
能被光屏承接
不能用光屏承接
画法
用实线表示
用虚线表示
观察
可以用眼睛观察,可以用相机拍摄
知识点4:光的折射
1.定义:
光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生的改变的现象叫光的折射现象。
2.折射规律:
(1) 折射光线与入射光线、法线在同一平面内——三线共面;
(2) 折射光线和入射光线分居法线两侧——两线分居;
(3) 当光线由空气斜射入水中时,入射角等于折射角;入射角增大,折射角也增大;当光线垂直入射时,传播方向不变,在光的折射现象中,光路是的可逆的。
3.折射现象
池底变浅、海市蜃楼等 如:从池底A点来的光线在水面处发生折射,折射角大于入射角,眼睛逆着折射光线看去,感觉光是从A′点射来的,A′点就是A点的变 (填“高”或“低”)的虚像。
【提示】光线发生折射时,在介质表面处,光线还会发生反射.
知识点5:光的色散
1. 光谱:太阳光通过棱镜分解成红橙黄绿蓝靛紫七种不同颜色的光,这七种色光按顺序排列起来就是光谱。2. 光的色散:
太阳光被分解成 红 、橙、黄、 绿 、蓝 、靛、紫等各种色光的现象叫光的色散
3. 实验结论
色散现象说明:(1)白光是由各种 混合而成的,白光 单色光;(2)不同色光通过棱镜时偏折程度不同,红光偏折程度最小,紫光偏折程度最大。
4. 三原色
色光的三原色:红、绿、蓝
颜料的三原色:红、黄、蓝(品红、黄、青)
5. 物体的颜色
透明体的颜色是由它透过的色光决定的;不透明体的颜色是由它反射的色光决定的;白色物体反射所有色光,黑色物体吸收所有色光。
知识点6:透镜
1. 凸透镜
(1)外形特征:中间厚、边缘薄;
(2)对光的作用:汇聚作用
(3)相关概念:
(4)三条特殊光线:
2. 凹透镜
(1)外形特征:中间薄、边缘厚
(2)对光的作用:发散
(3)相关概念:
(4)三条特殊光线:
【提示】凸透镜表面越凸,焦距越短,折光能力越强.
知识点8: 凸透镜成像规律及其应用
1. 探究凸透镜成像规律
(1)实验装置
(2)安装细节
调节烛焰、凸透镜和光屏,使三者的中心大致在 ,使像成在光屏的 。
(3)评估交流
无论如何移动光屏,均得不到像的原因:一是凸透镜、烛焰、光屏的中心不在同一高度;二是蜡烛在 或蜡烛在 。
(4)深入拓展
①遮住凸透镜一部分,成像性质不变,像变暗;
②蜡烛与光屏对调后,物距变 距,像距变物距,像的大小与对调前相 ,这也说明了光路的可逆性
2.凸透镜成像规律及其应用
物体到凸透镜的距离u
像的性质
像到凸透
镜的距离v
应用
正倒
大小
虚实
u>2f
倒立
缩小
实像
2f>v>f
照相机
u=2f
倒立
等大
实像
v=2f
间接测焦距
2f>u>f
倒立
放大
实像
v>2f
投影仪
u=f
不成像
u<f
正立
放大
虚像
v>u
放大镜
巧记规律
一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小;成实像时,物近像远像变大,物远像近像变小
【提示】当没有给出凸透镜焦距时,可利用太阳光粗略测量凸透镜的焦距.
知识点9:眼睛和眼镜
1. 眼睛与照相机
(1).眼睛
成像元件: 、角膜; 承像元件:
看远近不同物体的调节:调节晶状体的弯曲程度(调节焦距)
(2)照相机
成像元件:凸透镜; 承像元件:
看远近不同物体的调节:调节像距
2.近视眼和远视眼
(1)近视眼
视觉特征:近处清晰,远处模糊
形成原因:晶状体太厚,折光能力太 ,眼球前后方向太
成像位置:在视网膜 方
成像光路:
矫正镜片:凹透镜
(2)远视眼
视觉特征:远处清晰,近处模糊
形成原因:晶状体太薄,折光能力太 ,眼球前后方向太
成像位置:在视网膜 方
成像光路:
矫正镜片:凸透镜
知识点10:显微镜和望远镜
1. 显微镜和望远镜的对比
显微镜
望远镜
物镜
成倒立、放大的实像,相当于投影仪
成倒立、缩小的实像,相当于照相机
目镜
成正立、放大的虚像,相当于放大镜
2. 视角
(1)定义:由物体两端射出的两条光线在眼球内交叉而成的角叫视角.
(2)影响因素:视角与物体本身的大小及物体和人眼之间的 有关.
探究1:三种光现象辨析
1.下列关于光学现象的描述中正确的是( )
A.图甲中,树荫下的地面上不同形状的光斑都是小孔成像现象
B.图乙中,铅笔向上弯折是由于光从空气折射入水中所形成的
C.图丙中,桥在水中的倒影是由于光的反射形成的
D.图丁中,红光的偏折角度大于紫光的偏折角度
2.下列现象可用光沿直线传播解释的是( )
A.瓶子在平面镜中的像 B.手影游戏
C.水中折笔 D.水中倒影
3.2021年10月12日下午,北京西城区出现“双侧幻日”奇观,出现“幻日”是因北京天气满足了大气光学折射的条件。下列光现象中,与其成因相同的是( )
A.湖面的倒影 B.筷子折断
C.日食形成 D.树木成荫
4.光与影的世界是生活也是艺术,更包含着科学的知识与原理黄下列光现象中成虚像的是( )
A.演员用镜子画脸谱
B.树葫下圆形的光斑
C.用照相机拍摄景物
D.小孔成像
5.如图所示的光现象中,由于光的反射形成的是( )
A.皮影戏 B.镜中人像
C.雨后彩虹 D.小孔成像
探究2:平面镜成像的特点
6.2024年8月6日,在巴黎奥运会跳水女子比赛中,中国选手全红婵在亚运会上以425.60分夺得女子10m跳台冠军。如图所示,全红婵跳下去保持抱腿姿势的过程中,全红婵在水中的像( )
A.实像,且像与水面的距离变小 B.虚像,且像的大小不变
C.实像,且像与水面的距离变大 D.虚像,且像逐渐变大
7.一支蜡烛长13cm,立于平面镜前15cm的地方,蜡烛在平面镜中的像高为 cm,像到蜡烛的距离为 cm(填数值);如果蜡烛到平面镜的距离增大到50cm,那么蜡烛在平面镜中的像高将 (填“增大”、“不变”或“减小”)。
8.平面镜前有一点光源S,如图所示,作一条从光源S射出的光线,使它经平面镜反射后,恰好经过A点。图中的数字符号表示的是确定光源S射出的光线时作图的先后次序,下列光路图正确的是( )
A. B.
C. D.
9.某同学在“探究平面镜成像特点”的实验中,取两段等长的蜡烛A和B,点燃蜡烛,观察玻璃板后的像,如图1所示:
(1)平面镜成像的原理是 ;
(2)沿水平桌面移动蜡烛B前应先点燃蜡烛 (填“A”或“B”),但无论怎样移动B,始终不能与蜡烛A的像完全重合,造成这种情况的原因是 ;
(3)改正后,再次移动蜡烛B直到与蜡烛A的像完全重合为止,这样做的目的既确定了像的位置又验证了 ;
(4)移去蜡烛B,并在其所在位置上放一光屏,则光屏 (填“能”或“不能”)承接到蜡烛A的烛焰的像。
(5)测量视力时,利用平面镜成像特点可以节省空间。如图2所示,让被测者面对着镜子背对视力表,此人看到视力表的像离她的距离是 m。
10.为了探究平面镜成像特点,小明在水平桌面上铺一张白纸,在白纸上竖立一块玻璃板,把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面,再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛B放在玻璃板后面,如图甲所示。
(1)小明应该尽量选用 (填“厚”或“薄”)玻璃板;实验中使用了两支外形相同的蜡烛A与B,主要目的是 ;
(2)当蜡烛A向玻璃板靠近时,蜡烛A的像的大小 (填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)若玻璃板没有竖直放置,如图乙所示。请根据对称法画出烛焰上的S点在玻璃板中的像 (保留作图痕迹);
(4)如图丙所示,商场柜台旁放有一面直立的平面镜,小华沿直线AD行走,直线AD与平面镜平行,B、C为由平面镜底边两端点向AD所作垂线的交点,则小华能由平面镜中观察到自己像的路段是 (填写选项代号)。
A.AB和CD段 B.只有AC段 C.只有BC段 D.只有BD段
探究3:凸透镜成像规律
11.当物体距凸透镜16cm时,在凸透镜的另一侧的光屏上成一个清晰缩小的像。固定物体和光屏的位置不动,若将凸透镜向远离光屏方向移动4cm,则在光屏上又成一个清晰的像,那么凸透镜的焦距f的范围是( )
A. B.
C. D.
12.(多选)在“探究凸透镜成像的规律”实验时,某小组测量出物距和像距的数据,并绘制成如图所示的图象,根据图像可知( )
A.该凸透镜的焦距
B.当物距时,成倒立、放大的实像
C.当物距时,成正立、放大的虚像
D.若把物体从距凸透镜30cm处向距凸透镜15cm处移动过程中,所成的像会逐渐变大
13.在探究“凸透镜成像规律”的实验中。
(1)为了测量凸透镜的焦距,小明在上午第二节课将凸透镜正对太阳,调节凸透镜到地面的距离,直至地上出现一个最小最亮的光斑,此亮斑到凸透镜光心的距离 (选填“是”或“不是”)该凸透镜的焦距,理由是 。
(2)小明正确测出凸透镜的焦距为10.0cm,组装实验装置并调节烛焰、光屏的中心位于凸透镜的 ;实验时,当蜡烛、凸透镜、光屏位于如图所示位置时光屏上出现了清晰的像,此像的性质是倒立 的实像。
(3)保持蜡烛、光屏位置不动,把凸透镜移到 cm刻度线处,光屏上会再次出现烛焰清晰的像。
(4)小明进一步探究发现,当蜡烛距凸透镜 cm时,移动光屏,光屏上呈现清晰的倒立等大的实像,为了得到凸透镜成像的普遍规律,小明下一步的操作是 。
14.学习了透镜的知识以后,小明借来了透镜进行了探究:
(1)如图甲所示,太阳光经过透镜在光屏上形成了一个最小最亮的光斑,由此判断,该透镜可以制作 (选填“近视眼镜”或“远视眼镜”);
(2)小明将蜡烛、透镜和光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后,调整它们的高度,使烛焰、眼镜片和光屏三者的中心大致在 ;
(3)他把透镜放置在光具座上,调节到如图乙所示的位置,光屏出现了蜡烛清晰的像(像未画出),这个像是倒立 的实像, (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一成像原理工作的;
(4)如图乙所示,若透镜不动,把蜡烛往远离透镜的方向移动,要在光屏上成再次成清晰的像,则光屏要 透镜(选填“靠近”或“远离”);
(5)实验一段时间后,蜡烛因燃烧变短,所成像如图丙所示,要使像能够成在光屏的中央,保持蜡烛和光屏不动,只需将透镜向 (选填“上”或“下”)调整。
15.某同学用如图甲所示的装置探究“凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制了物距u和像距v之间的关系图像(如图乙所示)。
(1)按照图甲安装实验器材时,为了使像成在光屏中央,除了将光源、凸透镜和光屏依次放在光具座上,还应调整他们的中心大致在 ;由图乙可得出该实验所用凸透镜的焦距是 cm;
(2)当各元件位置如图甲所示时,可在光屏上得到一个清晰倒立、 (选填“放大”或“缩小”)的实像;生活中的 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一成像原理制成的。
(3)此时在透镜和蜡烛之间放一副近视眼镜,应把光屏向 移动(选填“左”或“右”),才能再次接收到清晰的像。
(4)如图丙所示,将烛焰置于凸透镜焦距以内,在透镜另一侧可以观察到放大的虚像,若将一不透明的光屏置于如图丙中的虚线处,则烛焰的像__________(填写正确选项的字母)。
A.会消失 B.亮度变暗 C.没有变化 D.成在光屏上
探究4:跨学科实践——物理学与日常生活的关系
16.如图,让一束太阳光照射到三棱镜,射出的光射到竖直放置的光屏上。下列应用中,属于利用③区域光线的是( )
A.遥控器 B.验钞机
C.防晒伞 D.夜视仪
17.夜晚舞台上只用红色灯光照在穿白色上衣和蓝色裙子的女演员身上,观众看到这位女演员身上的颜色是( )
A.上衣和裙子都呈红色 B.上衣呈红色,裙子呈蓝色
C.上衣呈白色,裙子呈黑色 D.上衣呈红色,裙子呈黑色
18.2021年12月9日王亚平在我国自主建造的空间站核心舱内再次开设“天宫课堂”,2013年、2021年先后在授课中做了“水球试验”。图甲是首次太空授课水球实验情况,图乙是再做水球实验的现象。图甲水球中可以看到倒立、缩小的 像,是 透镜成像的原理,其物距应该满足的条件是 (选填“大于二倍焦距”“大于一倍焦距小于二倍焦距”或“小于一倍焦距”), (选填“电影机”“摄像头”或“放大镜”)就是依据这一原理工作的;图乙水球中注入一个气泡后,可以观察到正立、缩小的 像,这是因为注入气泡的水球中间部分相当于凹透镜。
19.如图所示是“新冠肺炎”疫情防控期间各学校门口张贴的“健康码”,进入学校的人员需要健康码扫码认证,认证结果为绿码时,方可入校。用于扫码的手机摄像头相当于一个 透镜,其成像原理与生活中的 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)相同。
20.逛商场时,当自动扶梯上没有人的时候,运行的速度很慢,而一旦有人站上去后,自动扶梯的运行速度就明显加快了,这是因为在扶梯入口处安装有感应装置,该装置主要是用到了 线(选填“红外”或“紫外”);还可以用该辐射来 (选填“遥控电视”或“消毒杀菌”)。
21.老年人容易得老花眼,这是由于晶状体对光的偏折能力变 引起的(选填“强”或“弱”)。为了方便老年人剪指甲,在指甲刀的上方加装了一个小凸透镜,如图所示。为了达到目的,应调整加装的凸透镜到刀口的距离在凸透镜的 (选填“一倍焦距以内”或“一倍焦距和二倍焦距之间”)。
22.LED光源是利用红、 、蓝三原色,在计算机技术控制下任意混合,即可形成不同色光的组合变化,实现丰富多彩的动态变化效果及各种图像。在步枪的瞄准器上安装夜视仪,在夜间能捕捉到敌人身体发出的 ,白光通过棱镜后,被“分解”成各种颜色的光,这种现象叫光的 。
探究5:光学作图
23.按要求作图
(1)如图,物体S放在平面镜前,不透光的塑料板放在镜后,请画出S在平面镜中的像S';
(2)请把图中的光路图补画完整;
(3)如图所示,一束光线与界面成60°角从水中斜射向空气。试画出反射光线和折射光线的大致方向,并标出反射角的大小。
24.作图题:
(1)如图甲所示,一束光与水面成30°角由空气斜射入水中,请画出反射光线的位置和折射光线的大致位置,并标出反射角;
(2)利用平面镜成像规律作出图乙中物体AB在平面镜MN中所成的像请保留作图痕迹,否则所作图是无效的;
(3)如图丙所示,一束光平行于主光轴射入凸透镜,射出的折射光线再经平面镜反射出去,请画出折射和反射的光路图(含法线)。
25.(1)如图,小华走在路灯下,请画出小华在地面上形成影子的光路,并用线段AB标出影子的范围。
(2)OA是一条反射光线,请在图中画出入射光线并标出入射角的度数。
(3)光从水里斜射到空气上的折射光线,请在图中画出大致入射光线和反射光线。
(4)平面镜前有物体S,现在镜后放置一块不透光的塑料板。请画出S在平面镜中的像S′。
26.如图所示,在大水族箱中有一条鱼F。潜水员通过AB平面玻璃,看到鱼的虚像(图中未画出);小弛在空中看到鱼F的位置在水中W处。请在图中画出:
①鱼的虚像,用“·”表示:
②潜水员看到鱼虚像的完整光路:
③小弛看到鱼F的位置在水中W处的完整光路。
一、单选题
1.关于光和声的传播,下列说法中正确的是( )
A.光和声的传播都需要介质
B.光源能射出无数条光线,所以光线是真实存在的
C.光的传播速度约为,声音的传播速度为340m/s
D.光和声可能造成环境污染
2.用蜡烛和扎有小孔的木板做小孔成像实验,如图所示,发现可以在墙壁上形成一个烛焰的像,下列说法正确的是( )
A.木板上的小孔一定是圆形的
B.墙上形成的像是倒立的虚像
C.若把木板的孔开得稍微大些,墙上烛仍有烛焰的像,此时像的大小和亮度都不变
D.保持蜡烛和墙的位置不变,将木板向靠近墙的方向移动,蜡烛在墙上的像会变小
3.晚自习后,小莹发现自己家的车灯照射前面自行车“尾灯”时,会发现对方“尾灯”很明亮。查阅资料知道自行车“尾灯”结构如图所示。这种结构称为角反射器,是由互相垂直的反光面组成的。则下列说法正确的是( )
A.自行车尾灯很明亮,所以自行车尾灯是光源
B.人从侧边看自行车尾灯也很明亮
C.光照射在自行车尾灯上发生的是漫反射
D.自行车尾灯能将平行的入射光平行反射
4.下列四种现象中,可用光的直线传播原理解释的是( )
A.镜中花 B.水中桥
C.林中影 D.水中塔的倒影
5.如图,有些电工仪表的刻度盘上有一个弧形缺口,缺口下面有一面镜子,它的作用( )
A.检验仪表是否水平 B.增加刻度盘的亮度
C.读数时使眼睛处于正确位置 D.便于观察仪表的内部结构
6.如图所示为检测视力的情景,下列说法不正确的是( )
A.平面镜中的“视力表”与身后的视力表等大。
B.测试时该同学看到平面镜中的“视力表”实际上是身后视力表的虚像。
C.测试时该同学眼睛到平面镜中“视力表”的水平距离大约是5.4m。
D.为了让学生看清平面镜中的“视力表”,应用灯光照亮身后的视力表。
7.如图所示,筷子在水中看起来向上偏折,下列能正确解释此现象的光路图是( )
【答案】C
【详解】在光的折射光路图中,不论是人射角还是折射角,空气所在那一侧对应的角更大,人眼看到筷子是其反射的光进入人眼,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
8.如图,一束太阳光通过三棱镜后,在光屏上形成一条彩色的光带,正确的是( )
A.A处是紫光
B.其中的红黄蓝为光的三原色
C.光屏的颜色为深色的好
D.这是由于光的折射形成的
9.关于凸透镜对光的作用,下列说法正确的是( )
A.经过凸透镜后的光一定变成会聚的光
B.对平行于主光轴的光才有会聚作用
C.对任何光都有会聚作用
D.光通过凸透镜后变成平行光
10.如图所示,四个图画出了光线通过透镜(图中未画出)的情形,其中凸透镜是( )
A. B.
C. D.
11.如图是某款机器人正在送货的情景,用户可通过人脸识别、输入(扫描)取货码等多种方式取货。下列分析正确的是( )
A.机器人旁边的影子,是光的折射形成的
B.周围的行人都能看见机器人,是镜面反射形成的
C.用户进行人脸识别时,摄像头所成的像是倒立缩小的实像
D.用户进行人脸识别时,人脸要距离摄像头一倍焦距以内
12.张同学在做“研究凸透镜成像规律”实验时,如图甲所示,先测量了凸透镜的焦距,将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏调试到如图乙所示的位置,光屏中心正好出现清晰的像(未画出)。下列说法正确的是( )
A.凸透镜焦距为20cm B.光屏上的像是倒立、缩小的实像
C.焟烛燃烧变短,屏上像的位置会下降 D.取走光屏,则凸透镜不成像
13.如图是物体S通过凸透镜成像的示意图,当物体S放在哪个位置时,才能产生图中所成的像S′( )
A.u>2f B.f<u<2f C.u=f D.u<f
14.现代生活,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.甲和丙 B.甲和丁 C.乙和丙 D.乙和丁
15.某天文爱好者为了研究“超级月亮”这一现象,于是架设一台天文望远镜做进一步观察。如图所示,关于该望远镜,下列说法正确的是( )
A.它的物镜是平面镜
B.它的目镜是凹透镜
C.远处景物通过物镜成缩小的像
D.远处景物通过物镜成放大的像
二、填空题
16.如图所示,汽车前方的盲区是由于车身设计的缘故,阻挡了驾驶员视线而形成的。盲区的形成是由于光的 ;用沥青铺设的路面,与水泥路面相比较软,可减小汽车在行驶过程中的颠簸,从而在 处减弱噪声;沥青路面上还有许多微型小孔,这些小孔能吸收声音,可以较好地在 减弱车辆产生的噪声。
17.某液面高度监测器是通过光束在液面反射后射到光电屏上的光电屏上的光斑位置来判断液面高低的。如图所示的光路中,入射光束与液面的夹角为40度,此时光束在液面上的反射角为 度,当液面降低时,光电屏上的光斑S将向 (选填“左”或“右”)移动;若液面高度不变,要使光电屏上的光斑S向左移动,应 (选填“增大”或“减小”)入射光束与液面的夹角。
18.测量视力时,视力表放在被测者后方,被测者识别对面墙上镜子里的像,如图所示。小红看到镜中视力表的像与视力表相比 (选填“偏大”“偏小”或“一样大”),该像到小红的距离为 m;若她向左移动1m,则该像到小红的距离为 m。
19.如图所示,一支固定好的激光笔向空水槽底部固定点O打出一束激光。向水槽内加水使水面上升至A点,此时光斑在O点 侧,打开水槽底部水龙头缓慢放水,同时观察到水槽底部光斑向 移动,在这过程中,折射角 (填“增大”“不变”或“减小”)。
20.如图所示的实验中可以观察到白屏上出现彩色光带,其中A端是 色,如果将一块红色玻璃加在三棱镜与白屏之间,则白屏上将会呈现 色光斑。
21.在探究“凸透镜成像的规律”实验中:如图所示,让平行光正对着凸透镜照射,移动光屏,直到光屏上出现一个最小最亮的光斑,可测得凸透镜焦距f= cm。受此实验启发,小文认为在光斑处放一个“点光源”,将会在凸透镜左侧获得平行光束,小文的依据是: 。
22.某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制了物体到凸透镜的距离u跟像到凸透镜的距离v之间的关系图像,如图所示。该凸透镜的焦距是 cm;把物体从距凸透镜15cm处移动到30cm处的过程中,像将 。(选填“逐渐变小”“逐渐变大”或“保持不变”)
23.晓彤用两个可以套在一起拉动的硬纸筒,自制了一个简易照相机,外筒上装有凸透镜,如图所示。晓彤用它观察远处的物体时,在半透明纸上可以得到 的实像。若晓彤拿它向远处物体走近一段距离后,需要将内筒向 (选填“靠近凸透镜”“远离凸透镜”或“保持原位置”)方向移动,才能在半透明纸上看到清晰的像。某人在眼镜店所配的眼镜是+200度,它是 眼镜片(选填“近视”或“远视”)。
三、作图题
24.
(1)根据平面镜成像的规律,画出图甲中物体AB在平面镜中所成的像。
(2)A、B为某一发光点S发出的光线经平面镜MN反射后的两条反射光线,如图乙所示,试作出这两条反射光线的入射光线,并确定发光点的位置。
(3)如图丙所示,从S点发出的一条光线,经平面镜反射后,其反射光线恰好通过P点,请你作出这条入射光线并完成光路图。
25.作图题:
(1)根据平面镜成像特点,在图甲中画出物体AB所成的像A'B';
(2)完成图丙中凹透镜的光路图;
(3)如图,从A点发出的一束光射向水面,在水面同时发生反射和折射,反射光线在天花板MN上形成一个光斑B请根据平面镜成像的特点作出射向B点的反射光线和进入水中的折射光线;(保留作图痕迹)
(4)如图,在A点看到水中物体S的像在S',画出一条在A点看到物体像S的光路图。
四、实验题
26.小明利用如图所示的器材“探究平面镜成像特点”。
(1)实验中用玻璃板代替平面镜,主要是利用玻璃板透明的特点,便于 ,如果有1mm厚和2mm厚的两块玻璃板,应选择 mm厚的玻璃板做实验。为了使实验效果更明显,整个实验过程应在较 (选填“亮”或“暗”) 的环境进行;
(2)小明拿另一支大小相同且 (选填“需要”或“不需要”)点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动,人眼一直在 (选填“E”或“F”)一侧观察,直到看上去蜡烛B跟蜡烛A完全重合,此现象表明平面镜所成的像与物体的大小 。
(3)移开蜡烛B,在其原来位置放一光屏,光屏上 (选填“能”或“不能”)呈现蜡烛的像,说明平面镜所成的是 (选填“虚”或“实”) 像。
(4)小明借来了旁边实验小组的玻璃板,放在蜡烛A的后面,他惊奇地发现,蜡烛A成了很多个像,如图所示。这些像与蜡烛A的大小关系是 (选填“相等”或“越远越小”)。
(5)小轿车的前挡风玻璃是倾斜的,这样可以保证夜间开车时,车内物体通过挡风玻璃所成的像在司机前面的 (选填“斜上方”、“斜下方”或“正前方”)避免干扰司机的视线,保证驾驶安全。
27.如图所示是“探究光反射规律”的实验装置。
实验次数
1
2
3
入射角
30°
45°
60°
反射角
60°
45°
60°
(1)如图甲,平面镜水平放置,把标有刻度的白色硬纸板应 放置在平面镜上方,白色硬纸板的作用是 和便于测量角度;
(2)在纸板前从不同方向都可以看到入射光EO的径迹,是因为光在纸板上发生了 ;
(3)图乙中,将纸板B沿PQ剪开,把B纸板上半部分向后旋转,发现B纸板的 (选填“上部”或“下部”)不再看到反射光线,此现象说明: ;
(4)图甲中若将一束光贴着纸板沿FO方向射到O点,光将沿 方向射出,说明在光的反射现象中,光路是 的;
(5)小明发现表格中第一组实验数据不符合“反射角等于入射角”这一结论,你认为导致这一问题的原因是 。
28.某实验小组用凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验:
(1)实验时,首先在光具座上放置实验器材,若图甲中光具座A处放置蜡烛,则C处应放置 (凸透镜/光屏)。
(2)实验前,老师让同学们将实验室窗帘拉上后进行实验,据此小组同学讨论后认为实验应在光线较 的环境中进行更便于观察。
(3)器材位置正确放置后,点燃蜡烛,为了使烛焰的像成在光屏中央,应使烛焰和光屏的中心大致在凸透镜的 。
(4)器材调整完毕后,用如下方法测量凸透镜的焦距:将一束平行于主光轴的光射向凸透镜,调整光屏,直到在光屏上形成一个 的光斑,用刻度尺测量光斑到凸透镜光心的距离即为焦距,如图乙所示,该透镜的焦距为 cm。
(5)当各元件位置如图丙所示时,光屏上成清晰的像:
①此时可在光屏上得到一个清晰倒立、 (放大/缩小)的实像,生活中 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一成像原理制成的。
②若将蜡烛与光屏的位置互换,光屏上 (能/不能)看到清晰的像。
(6)小明将蜡烛移至30cm处时,要想得到清晰的像,光屏应移至 cm处,此时成倒立、 的实像
(7)将蜡烛移至34cm处时,移动光屏,直到找到最清晰的像:
①此时光屏离凸透镜的距离可能是 。
A.8cm B.18cm C.28cm
②蜡烛通过凸透镜形成的像可能是图丁中的 。
(8)由于实验时间较长,蜡烛会变短,烛焰的像在光屏上的位置会向 方移动,为了能让像回到光屏中央,可将凸透镜向 调节。(以上两空均选填“上”或“下”)
(9)光屏上成清晰的像后,用不透光的纸板遮住凸透镜的上半部分,则在光屏上观察到的像是________。
A.烛焰的上半部分,亮度变暗 B.烛焰的下半部分,亮度变暗
C.完整的烛焰,亮度变暗 D.完整的烛焰,亮度不变
(10)在图丙的基础上将自己佩戴的眼镜放在烛焰和凸透镜之间,发现光屏上的像由清晰变模糊了,将光屏向透镜移动适当距离后再次呈现清晰的像,则该眼镜是 眼镜(近视/远视)。
(11)小丽发现实验中当物距u等于焦距f时,发现在光屏侧透过凸透镜看到了烛焰正立放大的像。你觉得下列解释合理的是________。
A.因为烛焰有一定的宽度,实际上它的某些部分到凸透镜的距离稍大于焦距
B.因为烛焰有一定的宽度,实际上它的某些部分到凸透镜的距离稍小于焦距
C.这是烛焰发出的光经凸透镜表面反射形成的像
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