内容正文:
随堂精讲测·福建物理
模
块
二
光
学
教材实验一遍过
探究凸透镜成像的规律(2023. 26、2021. 26、2019. 26)
(《课标》要求探究类学生必做实验)
过基础·考点梳理
1. 实验装置图(如图 1)
图 1 图 2 图 3
2. 凸透镜成像的原理:光的 折射 .
3. 实验器材分析
(1)实验器材:蜡烛、凸透镜、光具座(带刻度)、光屏、火柴等.
(2)主要器材的作用及组装
①实验时透镜和光具座的选择:光具座的长度至少为凸透镜焦距的 4 倍.
②组装时凸透镜要位于蜡烛和光屏 中间 .
③实验前调整器材,使烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在 同一高度 ,目的是让烛焰通过凸透
镜所成的像呈现在 光屏中心 ,便于观察和比较像与物的大小、正倒关系.
4. 实验环境:选择在较暗的环境中进行,可以使实验现象更明显.
5. 凸透镜焦距的测量
(1)让平行光(太阳光)垂直照射到凸透镜,在凸透镜的另一侧用光屏承接到 最小 最亮
的光斑,光斑到凸透镜光心的距离即为焦距(或让烛焰距离凸透镜 足够远 ,此时像距近似等
于焦距). 如图 2 所示装置,接通平行光光源后,在透镜另一侧不断移动光屏,直到光屏在 60
cm 刻
度处出现了最小的光斑,其余元件位置如图 2 所示,则凸透镜 A 的焦距为 10. 0 cm.
(2)物距等于像距时,焦距等于物距(或像距)的一半,图 3 凸透镜焦距为 10 cm.
6. 进行实验与整理实验数据
(1)探究凸透镜静态成像规律
调整蜡烛在光具座上的位置,当物距分别为 u>2f、u = 2f、
f<u<2f、u<f 时,在一定范围内左右移动
光屏,使光屏上的像由模糊到清晰,直至找到像最清晰时的位置,比较像与物的大小、正倒关系,并
记下此时光屏到凸透镜的距离,即为像距(v),把实验数据记录在表格中.
(2)探究凸透镜动态成像规律
①物、像、透镜的高度问题
蜡烛燃烧变短,光屏上的像将 向上 移动;若光屏上所成的像偏下,为使像成在光屏中央,应将
蜡烛适当向 下 调节,或将凸透镜和光屏适当向 上 调节.
51
随堂精讲测·福建物理
模
块
二
光
学
②透镜位置不变,移动蜡烛、光屏
a. 透镜位置不变,移动蜡烛靠近透镜:为使光屏上再次成清晰的像,应将光屏(像) 远离 透镜,
所成的像将 变大 .
注:物距为 u,像距为 v,将蜡烛移到像距 v 处,要在光屏上再次得到清晰的像,光屏应移到物距
u 处.
b. 透镜位置不变,将蜡烛与光屏互换位置
原来成倒立、缩小的像时,互换位置后,成 倒立 、 放大 的像.
原来成倒立、放大的像时,互换位置后,成 倒立 、 缩小 的像.
③蜡烛和光屏不动,移动透镜(移动后的物距和像距等效为蜡烛与光屏位置互换)
保持蜡烛和光屏的位置不动,将凸透镜在蜡烛和光屏之间移动,光屏上 可以 (填“可以”或“不
可以”)再次成清晰的像,此时物距等于原来的像距,这是因为在折射现象中 光路可逆 .
7. 交流与反思
(1)实验中光屏上找不到像的原因
①烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度上;②烛焰在透镜的焦点上;③烛焰在透镜的焦点之内
[物距 小于 焦距,成 虚 像,光屏 不能 (填“能”或“不能”)承接到像];④物像之间距离
大于光具座长度(像距太大、光具座不够长,像成在光具座之外).
(2)实验时有同学走过,带动的风使烛焰向左摆动,烛焰的像将向 右 (填“左”或“右”)摆动;
若凸透镜的一部分被遮住,光屏上仍会得到完整的像,但像的亮度变 暗 ,光屏上 不会 出
现遮挡物的像.
(3)实验器材的改进:①把光具座上凸透镜所在的位置设为零刻度,数值向左右依次增大,优点
是:可以直接读出 物距 和像距;②用标有均匀格子的面板制作特定字母状 LED 灯代替蜡烛,
优点是:光屏上成像更清晰稳定;③用标有同样格子的光屏,优点是:从光屏上可以准确得出像与
物的 大小 关系.
提能力·拓展延伸
(1)如图 4 所示,凸透镜焦距 f= 10
cm,当蜡烛在图中位置时,眼睛应在图中 B (填“A” “B”或
“C”)位置观察成像,此时若在图中蜡烛左侧再放置一光屏,眼睛位置不动, 能 (填“能” “不
能”或“不一定能”)看到蜡烛的像.
图 4 图 5 图 6
(2)[加透镜]实验完成之后,小明把自己的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,如图 5 所示,因为近
视眼镜对光有 发散 作用,所以光屏上原来清晰的像变得模糊了,若想在光屏上重新得到烛焰
清晰的像,在不改变蜡烛和凸透镜位置的情况下,应将光屏适当
远离 (填“远离”或“靠近”)
凸透镜.
61
随堂精讲测·福建物理
模
块
二
光
学
(3)[更换透镜]当光屏上成清晰的像时,保持蜡烛和透镜的位置不变,更换一个焦距更小的凸透
镜,要使光屏上再次出现清晰的像,需进行的操作是 将光屏向凸透镜方向移动 ,当换用一个新
的凸透镜时,调整蜡烛和光屏的位置,发现像的大小和烛焰大小一样,测得此时蜡烛与光屏的距离
为20
cm,由此推断更换的凸透镜焦距为 5 cm.
(4)[水透镜]将凸透镜换成水透镜实验,如图 6 所示,缓慢向透镜中注水,水凸透镜厚度增加,光屏
上的像逐渐模糊,为使像变清晰,应当向 左 (填“左”或“右”)移动光屏. 同组的小明认为,如
果不移动透镜和光屏,只将蜡烛向 靠近 (填“远离”或“靠近”)透镜的方向移动适当距离,也
能使光屏上的像重新清晰.
拓视野·创新考法
(5)[2024 福州模拟改编]某小组将光源和光屏分别竖直放置在水平光具座上的 A、C 位置,B 是 AC
的中点,如图 7 所示,在 AB 之间朝向 A 观察,看到的光源形状如图 8 甲所示. ①当在图 7 的 B 处竖
直放置一块平面镜,镜面朝向光源,组员小丽在 AB 之间观察平面镜中的像,观察到的是图 8 中的
乙 ;组员小明在 BC 之间观察光屏,观察到的是图 8 中的 丙 ,该现象说明平面镜所成的像
为 虚 像. ②此后,组员小亮将平面镜更换为一个凸透镜,恰能在光屏上成等大的像,他在 BC
之间观察光屏上的像. 小亮观察到的是图 8 中的 丁 . ③小亮继续实验,要在光屏上得到一个缩
小的像,可进行的操作是 保持光源位置不变,将凸透镜向 C 移动 .
图 7 图 8
(6)实验完成后,该小组用凸透镜、长方体的纸盒、大小不同的两个纸筒(可套在一起)、半透明塑
料膜、刻度尺、胶带、剪刀、割纸刀等制作简易照相机.
甲 乙
图 9
①原理:当 u>2f 时,凸透镜成倒立、 缩小 的实像.
②测焦距:如图 9 甲所示,把凸透镜正对着 太阳光(或平行光) ,移动透镜直至光屏上出现一
个最小、最亮的光斑,用刻度尺测出光斑到透镜光心的距离.
③制作:根据测出的凸透镜的焦距 f 裁剪两个纸筒M、N,凸透镜安装在纸筒 N 的一端,M 正好套在
N 的外面,并能进行抽拉;纸盒的一面割出一个圆孔套进纸筒 M,纸盒的另一面裁出一个长方形
孔,套上半透明塑料膜,如图 9 乙所示. 半透明塑料膜到透镜光心的距离 v 可调节的范围是 10
cm~ 20
cm .
④使用:小明用制作的简易照相机对着远处的小亮,调节纸筒 M、N 的距离,直至半透明塑料膜上
成小亮清晰的全身像. 为了给小亮拍半身像,小明应 靠近 (填“靠近”或“远离”)小亮,同时将
纸筒 N 往前伸 (填“往前伸”或“往后缩”).
71
参考答案
模块一 声学
【基础知识梳理】
①振动 ②振动 ③振动 ④正在发声 ⑤介质
⑥不能 ⑦340 ⑧> ⑨> ⑩高低 强弱
高
大 【即时练习】1. A 20
000 20
【随堂巩固小练】
1. C 2. D 3. C 4. 传播过程中 能量 5. 3
000 振
动 真空不能传声
6. (1)声音不能在真空中传播 (2)将音叉的微小振动
放大 振幅 (3)音调 次声波
模块二 光学
命题点 1 光现象的辨识、解释及应用
【基础知识梳理】
①自行发光 ②3 × 108 ③同种均匀介质 ④偏折
【即时练习】1. B ⑤同一 ⑥等于 ⑦同一 ⑧增大
⑨减小 ⑩可逆 光的反射
折射 反射
相等 相等 垂直 正 虚 对称
能 不能 【即时练习】2. C 发散 会聚
【随堂巩固小练】
1. C 2. B 3. C 4. D 5. 4. 6 3. 1
6. (1)光的直线传播 远离 (2)折射 虚像
7. (1)如答图所示 (2)如答图所示
第 7(1)题答图 第 7(2)题答图
命题点 2 光现象实验
【教材实验一遍过】
实验 1 探究光的反射定律
【过基础·考点梳理】2. (2)同一平面
3. (2)垂直 看不到反射光线 (3)使光路能显示在纸
板上 反射 (4)使实验结论具有普遍性 顺
(5)反射光线、入射光线和法线在同一平面内
(6)光路可逆
5. (1)不垂直 (2)①误把入射光线(或反射光线)与平
面镜的夹角当成了入射角(或反射角) ②35°
(3)便于直接读出入射角和反射角的大小
【提能力·拓展延伸】(1) A (2)光在同种均匀介质中
是沿直线传播的
【拓视野·创新考法】(3)能 可逆的 (4)垂直 同一
平面内 将白纸沿法线对折,看反射光线与入射光线是
否重合,若能重合,则可证明反射角等于入射角
实验 2 探究平面镜成像的特点
【过基础·考点梳理】2. 光的反射
3. (2)确定像的位置 大小
5. (1)较暗 (2)竖直 (3)未点燃 同侧 大小相等
玻璃板没有竖直放置 (4)使实验结论具有普遍性
(5)不透过 不能 虚 (6)对称 相等 相等 玻
璃板与桌面不垂直(或玻璃板有厚度或测量长度时存
在误差等)
7. (1)变大 不变
【提能力·拓展延伸】(1)A (2)N 仍然
【拓视野·创新考法】(3)45° C
命题点 3 透镜及其成像规律
【基础知识梳理】
①会聚 ②发散 ③倒立 ④缩小 ⑤实 ⑥照相机
⑦倒立 ⑧等大 ⑨实 ⑩倒立 放大 实
投影仪 正立 放大 虚 放大镜 近
强 远 弱
【随堂巩固小练】
1. B 2. D 3. D 4. C 5. A 6. 凸透镜 虚
7. 靠近 左
8. 如答图所示
第 8 题答图
【教材实验一遍过】
探究凸透镜成像的规律
【过基础·考点梳理】2. 折射
3. (2)②中间 ③同一高度 光屏中心
5. (1)最小、最亮 足够远 10. 0 (2)10
6. (2)①向上 下 上 ②远离 变大 倒立 放大
倒立 缩小 ③可以 光路可逆
7. (1)小于 虚 不能 (2)右 暗 不会 (3)物距
721
大小
【提能力·拓展延伸】 (1)B 能 (2)发散
远离
(3)将光屏向凸透镜方向移动 5 (4)左 靠近
【拓视野·创新考法】 (5)乙 丙 虚 丁 保持光源
位置不变,将凸透镜向 C 移动 (6)缩小 太阳光(或
平行光) 10
cm ~ 20
cm 靠近 往前伸
模块三 力学
大单元一 机械运动、力、力与运动
命题点 1 运动和静止的相对性 长度、
时间的测量及估测
【基础知识梳理】
①位置 ②参照物 ③km ④cm ⑤nm ⑥103
⑦10-1 ⑧10-2 ⑨10-3 ⑩10-6 10-9 0 ~ 5
cm
多次测量取平均值 【即时练习】1. 1
mm 1. 10
秒 s 60 3
600 60 停表 15
0. 5 30 0. 1 1 39. 8 99. 8
【随堂巩固小练】
1. A 2. C 3. B 4. B 5. A 6. 运动 静止 7. 旁边
的列车 站台 8. 减小误差 17. 31
命题点 2 速度及相关计算
【基础知识梳理】
①长 ②短 ③3. 6 ④km / h 【即时练习】1. D ⑤不
变 ⑥变化
【随堂巩固小练】
1. D 2. C 3. 80 72 4. 3
000 3. 6
5. 该路段最高速度不能超过 60
km / h 246 没有
6. (1)匀速直线运动 静止 (2) > 6 4 3 (3)15
60 20 (4)9 96
7. 解:(1)由 v = s
t
得,从家门到校门的路程 s = vt = 1. 2
m / s×15×60
s = 1
080
m;
(2)骑自行车的平均速度 v′= s
t′
= 1
080
m
5×60
s
= 3. 6
m / s.
【教材实验一遍过】
测量物体运动的速度
【过基础·考点梳理】2. v= s
t
3. 同一位置
4. (1)缓 (2)40. 0 0. 2 1 0. 5 90. 0 0. 3
(3)在不同阶段运动的快慢 (4)同一位置 计算平
均值,减小实验误差
6. (1)少 (2)小 大
【提能力·拓展延伸】(1)不正确,因为所测时间不是运
动过程中下半程的时间;小车从 A 到 C 的过程中通过 B
点时的速度不为 0,小车通过 AC 段的时间与 AB 段的时
间之差才是通过 BC 段的时间 (2)右
滑动摩擦
【拓视野·创新考法】 (3)无关 (4)左 高 1. 25
变速
命题点 3 力 弹力 重力
【基础知识梳理】
①物体对物体的作用 ②受力物体 ③牛顿 ④牛
⑤N ⑥形状 ⑦运动状态 ⑧大小 ⑨方向 ⑩作用
点 相互 【即时练习】1. B 恢复原状 相反
正 零刻度线 最大测量值 0 ~ 5 0. 2
垂直 2. 4
【随堂巩固小练】
1. B 2. C 3. D 4. 跳板的形状 运动员的运动状态
5. 弹性 箭 6. 竖直向下 左 7. 140 17. 31
8. (1)如答图所示 (2)如答图所示
第 8(1)题答图 第 8(2)题答图
命题点 4 摩擦力
【基础知识梳理】
①粗糙程度 ②大 ③压力 ④粗糙 ⑤压力
⑥光滑
【随堂巩固小练】
1. D 2. 竖直向下 竖直向上 不变
【教材实验一遍过】
探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关
【过基础·考点梳理】2. 二力平衡 水平 匀速直线
等于
4. (1)水平 (3)压力 < 接触面粗糙程度相同时,压
力越大,滑动摩擦力越大 (4)接触面的粗糙程度
< 压力大小相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大
6. (1)木板的粗糙程度不均匀(没有使木块一直做匀速
直线运动) (2)不需要
【提能力·拓展延伸】(1)= (2)没有控制压力大小相
等 将切除的一半叠放在剩余的一半之上 (3)②④
【拓视野·创新考法】(4) f= 0. 4F ③ (5)无关
(6)压力 不需要 减小 减小
命题点 5 牛顿第一定律 惯性 二力平衡
【基础知识梳理】
①改变 ②阻力 ③匀速直线运动 ④静止 ⑤不变
⑥质量 ⑦质量 ⑧120 ⑨竖直向下 ⑩80 竖直
向下 静止 匀速直线运动 平衡力 同一
物体 相等 相反 静止 匀速直线运动
821