专项提优（三）光学实验综合 ----2024-2025学年沪粤版物理八年级上学期

专项提优（三）光学实验综合 沪粤版（2024）八年级上册 一、实验探究题 1．同学们利用图甲所示的器材（纸板F可绕ON翻折）探究光的反射定律。 （1）图乙中，用激光笔沿AO方向入射，当入射光线与平面镜夹角为60°时　 　；再将纸板F绕ON向后折，纸板F上 　 　（选填“有”或“没有”）反射光线，这一步骤的目的是探究反射光线、入射光线、法线 　 　。 （2）图乙中，若让另一束光线沿BO方向射向平面镜，反射光线沿OA方向射出　 　 （3）为了得到“反射角等于入射角”这一普遍规律，接下来的操作是改变 　 　，多次实验。 （4）图丙中，保持入射光线AO不变，将平面镜绕入射点旋转，则反射光线偏转的角度为 　 　。 2．在“探究光反射的规律”时，小李进行了如图甲所示的实验。 （1）先将平面镜平放在水平桌面上，再把白色硬纸板放在平面镜上且与镜面保持垂直；白色的硬纸板表面应尽可能 　 　（光滑/粗糙）。 （2）小李让一束光EO贴着纸板射到平面镜上，在纸板上会看到反射光线F，然后将纸板绕ON向后折，此时在NOF面上看不到反射光线，此时　 　（存在/不存在）。 （3）为了进一步确定此时反射光线的位置，小李将纸板沿PQ剪开，将纸板的上半部分向后折，发现在纸板右侧的 　 　（上部/下部）会看到反射光线。此实验现象说明 　 　。 （4）接下来老师进行了如下演示，先用加湿器使整个教室充满雾气，将平面镜放在一能转动的水平圆台上，使其发出的光垂直射向平面镜上的O点，其作用是为了显示法线的位置，使绿色激光射向O点，出现了如图乙所示的情景，入射光线和法线在同一平面内，接下来 　 　（填写具体的操作），直到看到绿光和红光看起来重合，由此得出结论。 3．在“探究平面镜成像的特点”的实验中： （1）第一小组找到如图甲所示的两种器材，器材a是平面镜，器材b是在薄玻璃板的一面贴上几条镜面纸的自制教具。为了确定像的位置　 　（写出器材的字母符号即可）； （2）第二小组选取两支相同的蜡烛做实验，实验装置如图乙所示，同学们发现玻璃板后面的蜡烛总是能和玻璃板前面那支蜡烛的像完全重合　 　； （3）在探究像距和物距的关系时，小明在第一次实验中测出物距为12.50cm，像距为12.50cm。为了得到像距和物距关系的规律　 　。 4．用如图甲装置，探究平面镜成像的特点： （1）为了便于确定像的位置，玻璃板应 　 　放置在水平桌面的白纸上。 （2）将蜡烛1放在A位置，可看到它在玻璃板后面的像。拿一支相同的蜡烛2竖立着在玻璃板后面移动，直到看上去它跟蜡烛1的像 　 　时，该位置记为A'。 （3）将光屏放在A′位置，任意转动都承接不到像，可知平面镜成的像是 　 　像。 （4）改变蜡烛1的位置，重复步骤（2），可得像与物位置的对应关系如图乙，像与物的连线与镜面 　 　（选填“垂直”或“平行”）。 （5）将图乙中C处的蜡烛沿直线CC'向玻璃板方向移动1cm，此时像与物之间的距离是 　 　cm，像的大小的变化情况是 　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 5．如图所示，为了探究光折射时的特点，某实验小组将一束光斜射到一块平行板玻璃砖的上表面，他们得到以下结论： （1）当入射角θ减小时，折射角也 　 　； （2）在光的折射现象中，光路是 　 　的； （3）这一束光进入玻璃砖前的光线与离开玻璃砖后的光线的关系是 　 　的； （4）若透过平行板玻璃砖上表面观看置于玻璃砖下表面的一枚硬币，看到硬币的位置比实际的 　 　（选填“深”或“浅”）。 6．小明为探究光的折射规律设计了如图甲所示的实验装置，其中光屏F可绕直径NOM前后折转。 （1）实验时，光贴着光屏从空气射入水中，小明将F板向后折转一定的角度　 　（选填“能”或“不能”）看到折射光，此时折射光线和入射光线　 　（选填“在”或“不在”）同一平面内。 （2）小明将光屏F恢复原状，保持入射光不动，继续加水　 　（选填“左”、“右”或“上”）移动。 （3）小明继续用另一支激光笔让光沿着BO射向水面时，可看到折射光沿OA射出，这说明　 　。 （4）让一束激光从某玻璃斜射向空气（如图乙）。保持入射点不动，改变入射角（每次增加0.2°），折射光消失，只存在入射光与反射光，如图丙所示。此时的入射角叫做这种物质的临界角。当入射角大于临界角时，只发生反射，根据以上内容可判断： ①当光从空气射向玻璃时　 　（填“会”或“不会”）发生光的全反射现象， ②一个三棱镜由上述玻璃制成，一束光垂直于三棱镜的一个面射入，如图丁所示．则关于这束光经过三棱镜后的光路描述　 　。 7．某实验小组进行探究凸透镜成像的实验，操作如下： （1）实验前，调整烛焰和光屏的中心与凸透镜的光心在同一高度，目的是 　 　； （2）若凸透镜的焦距为f，当物距u＜f时，烛焰成正立放大虚像，　 　（填“能”或“不能”）观察到烛焰的像；当u＞f时，烛焰成 　 　（填“正立实像“、“正立虚像”、“倒立实像”或“倒立虚像”）。同学们分析得出：像的虚实由 　 　大小关系决定： （3）当蜡烛、凸透镜和光屏处于图甲所示位置时，恰好在光屏上成清晰的像，此时光屏上所成像的特点与 　 　（填“照相机”、“放大镜”或“投影仪”）原理相同。 （4）若仅将图甲中凸透镜换成焦距相同直径较小的凸透镜，光屏上所成的像与原来相比 　 　（填“变小”、“变暗”或“变不完整”）了。 （5）若仅将图甲中凸透镜换成直径大小相同、焦距稍小的凸透镜，则需将光屏 　 　（填“向左”或“向右”）移动才能成清晰的像。 （6）如图乙所示，凸透镜的焦距为10cm，保持光屏位置不变，同时沿光具座匀速向左运动，经过2.5s　 　（填“放大”、“等大”或“缩小”）的像。 8．小张同学探究“凸透镜成像规律”的实验装置如图所示，其中焦距为10cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处，光屏和蜡烛分别位于凸透镜两侧。 （1）小张将蜡烛移至光具座上25cm刻度线处，移动光屏，直到烛焰在光屏上成清晰的像　 　（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像。 　 　（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就属于这一应用。 （2）小张将蜡烛从光具座上25cm向35cm移动时，若要让烛焰在光屏上能再次成清晰的像，光屏应 　 　（选填“远离”或“靠近”）凸透镜。 （3）小张再将蜡烛移至光具座上45cm刻度线处，他从凸透镜的右侧通过凸透镜可以看到烛焰 　 　的像（选填“倒立”或“正立”）。 9．小杰用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材探究“凸透镜成像的规律”。 （1）小杰将一束平行于凸透镜主光轴的光线射向凸透镜，调节光屏到凸透镜的距离，直到光屏上出现最小亮点，凸透镜的焦距为 　 　cm。 （2）实验前，为了使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度，应将如图乙中的 　 　适当向下调节（选填“蜡烛”“凸透镜”或“光屏”）。接下来，再保持蜡烛、凸透镜的位置不动，直至光屏上出现烛焰清晰的像。 （3）如图乙所示，在实验步骤（2）的基础上，对调蜡烛和光屏，则光屏上烛焰的像相对烛焰是 　 　（填“放大”或“缩小”）的。此时小杰将近视眼镜的镜片放在凸透镜与蜡烛之间合适的位置，则应将光屏 　 　（填“远离”或“靠近”）凸透镜，可使光屏上再次出现烛焰清晰的像。 10．近视程度不同的同学需要佩戴焦距不同的眼镜。为了探究近视眼的矫正过程，组装如图甲所示的实验装置，其中“F”字样的光源代替可视物体，打开“F”光源，调节各个元件的位置，正常眼睛的视物模型便组装完成。 请回答下列问题： （1）模拟近视眼视物情况，选择图乙中的 　 　（填序号）号透镜替代2号透镜安装在光具座上后，光屏上的像变模糊； （2）用如图丙所示的水透镜模拟近视眼矫正视力。应将水透镜置于光具座上的 　 　（选填“A”“B”或“C”）点，缓慢调节水透镜中的水量，当水透镜形成焦距合适的 　 　透镜时，光屏上呈现清晰的像，近视眼的成像情况得到改善； （3）更换焦距更小的凸透镜模拟近视程度更严重的眼睛晶状体，为了改善视网膜上的成像情况，实验时需要用注射器 　 　（选填“抽取”或“注入”）适量水； （4）根据上述实验，近视程度更严重的同学应选择焦距更大还是更小的透镜来矫正呢？　 　，请结合透镜对光的作用来分析选择的理由：　 　。 参考答案与试题解析 一、实验探究题 1．同学们利用图甲所示的器材（纸板F可绕ON翻折）探究光的反射定律。 （1）图乙中，用激光笔沿AO方向入射，当入射光线与平面镜夹角为60°时　30°　；再将纸板F绕ON向后折，纸板F上 　没有　（选填“有”或“没有”）反射光线，这一步骤的目的是探究反射光线、入射光线、法线 　在同一平面内　。 （2）图乙中，若让另一束光线沿BO方向射向平面镜，反射光线沿OA方向射出　在光的反射现象中，光路是可逆的　 （3）为了得到“反射角等于入射角”这一普遍规律，接下来的操作是改变 　入射角大小　，多次实验。 （4）图丙中，保持入射光线AO不变，将平面镜绕入射点旋转，则反射光线偏转的角度为 　20°　。 【分析】（1）入射角是入射光线与法线的夹角； 在光的反射现象中，反射光线、入射光线和法线在同一平面内； （2）根据入射光线和反射光线的位置互换进行实验，观察反射光线与原来入射光线的关系得出结论； （3）为了得出普遍结论，应进行多次实验，测出多组实验数据； （4）根据反射角等于入射角分析若保持入射光线AO不变，将平面镜绕入射点旋转，使入射角增大10°，分析反射光线偏转的角度。 【解答】解：（1）让光线贴着纸板沿AO方向射向镜面，根据AO与法线的夹角是入射角； 将纸板F绕ON向后折，纸板F上没有反射光线，反射光线； （2）如果让光沿BO方向入射，反射光将沿OA方向射出，光路图照样成立，光路是可逆的； （3）只进行一次实验，根据一次测量就得出实验结论，为了得出普遍结论，应改变入射角大小，进行多次测量； （4）保持入射光线AO不变，将平面镜绕入射点旋转，此时入射角为：∠AON′＝30°+10°＝40°； 因为反射角等于入射角，所以转动前入射光线与反射光线的夹角∠AOB＝30°+30°＝60°； 转动后10°后，此时入射角∠AON′＝40°，所以转动后入射光线与反射光线的夹角∠AOB′＝40°+40°＝80°； 则反射光线偏转的角度：∠BOB′＝∠AOB′﹣∠AOB＝80°﹣60°＝20°。 故答案为：（1）30°；没有；（2）在光的反射现象中；（ 3）入射角大小。 【点评】本题是探究光的反射定律实验，关键是记住光的反射定律内容：反射光线、入射光线和法线都在同一平面内，反射光线、入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角。 2．在“探究光反射的规律”时，小李进行了如图甲所示的实验。 （1）先将平面镜平放在水平桌面上，再把白色硬纸板放在平面镜上且与镜面保持垂直；白色的硬纸板表面应尽可能 　粗糙　（光滑/粗糙）。 （2）小李让一束光EO贴着纸板射到平面镜上，在纸板上会看到反射光线F，然后将纸板绕ON向后折，此时在NOF面上看不到反射光线，此时　存在　（存在/不存在）。 （3）为了进一步确定此时反射光线的位置，小李将纸板沿PQ剪开，将纸板的上半部分向后折，发现在纸板右侧的 　下部　（上部/下部）会看到反射光线。此实验现象说明 　反射光线、入射光线和法线在同一平面　。 （4）接下来老师进行了如下演示，先用加湿器使整个教室充满雾气，将平面镜放在一能转动的水平圆台上，使其发出的光垂直射向平面镜上的O点，其作用是为了显示法线的位置，使绿色激光射向O点，出现了如图乙所示的情景，入射光线和法线在同一平面内，接下来 　沿水平方向缓慢转动圆台　（填写具体的操作），直到看到绿光和红光看起来重合，由此得出结论。 【分析】（1）白色的硬纸板表面应尽可能粗糙，让光线发生漫反射； （2）光在反射时，反射光线、入射光线、法线在同一平面内，由此进行答题； （3）光在反射时，反射光线、入射光线、法线在同一平面内，由此进行答题； （4）加湿器使整个教室充满雾气，这样能显示出光的传播路径；沿水平方向缓慢转动圆台，直到看到绿光和红光看起来重合，证明反射光线，入射光线和法线在同一平面内。 【解答】解：（1）白色的硬纸板表面应尽可能粗糙，让光线发生漫反射； （2）光在反射时，反射光线、法线在同一平面内，在NOF面上看不到反射光线，反射光线存在； （3）光在反射时，反射光线、法线在同一平面内，如图丙所示。此实验现象说明反射光线； （4）加湿器使整个教室充满雾气，这样能显示出光的传播路径，入射光线和法线在同一平面内，直到看到绿光和红光看起来重合； 故答案为：（1）粗糙；（2）存在；反射光线；（4）沿水平方向缓慢转动圆台。 【点评】本题考查了探究光的反射实验，光的反射遵循反射定律，光在反射时，反射光线、入射光线、法线在同一平面内。 3．在“探究平面镜成像的特点”的实验中： （1）第一小组找到如图甲所示的两种器材，器材a是平面镜，器材b是在薄玻璃板的一面贴上几条镜面纸的自制教具。为了确定像的位置　b　（写出器材的字母符号即可）； （2）第二小组选取两支相同的蜡烛做实验，实验装置如图乙所示，同学们发现玻璃板后面的蜡烛总是能和玻璃板前面那支蜡烛的像完全重合　相等　； （3）在探究像距和物距的关系时，小明在第一次实验中测出物距为12.50cm，像距为12.50cm。为了得到像距和物距关系的规律　改变物距，多做几组实验　。 【分析】（1）利用玻璃板透明的特点，可以观察到玻璃板的另一侧，便于找到像的位置； （2）根据平面镜成像特点：像与物关于镜面对称和像与物等大的特点分析解答； （3）初中物理用实验探究物理问题时要进行多次实验，有的是为了多次测量求平均值来减小误差；有的是为了使实验结论具有普遍性。 【解答】解：（1）实验中用透明的薄玻璃板代替平面镜，在物体的一侧能看到物体的像，应选择器材b； （2）发现玻璃板后面的蜡烛总是能和玻璃板前面那支蜡烛的像完全重合，这说明平面镜所成像的大小与物体的大小相等； （3）小明在第一次实验中测出物距为12.50cm，像距为12.50cm，为使实验结论具有普遍性，多做几组实验。 故答案为：（1）b；（2）相同，多做几组实验。 【点评】本题需要熟练掌握平面镜的成像特点和实验的探究过程，解答此类题目就很容易。 4．用如图甲装置，探究平面镜成像的特点： （1）为了便于确定像的位置，玻璃板应 　竖直　放置在水平桌面的白纸上。 （2）将蜡烛1放在A位置，可看到它在玻璃板后面的像。拿一支相同的蜡烛2竖立着在玻璃板后面移动，直到看上去它跟蜡烛1的像 　完全重合　时，该位置记为A'。 （3）将光屏放在A′位置，任意转动都承接不到像，可知平面镜成的像是 　虚　像。 （4）改变蜡烛1的位置，重复步骤（2），可得像与物位置的对应关系如图乙，像与物的连线与镜面 　垂直　（选填“垂直”或“平行”）。 （5）将图乙中C处的蜡烛沿直线CC'向玻璃板方向移动1cm，此时像与物之间的距离是 　10　cm，像的大小的变化情况是 　不变　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【分析】（1）玻璃板不竖直，像的底部不在桌面上，怎么移动都不会与另一蜡烛重合； （2）实验过程中，要比较物体和物体的像的大小，物体放在平面镜前面，物体在平面镜中成像，物体和物体的像都不能移动，要找一个和物体相同的另一个物体和物体的像去比较； （3）光屏只能承接实像； （4）平面镜成像，像物到镜面距离相等； （5）物与像到镜面的距离相等，平面镜所成的像与物等大。 【解答】解：（1）做“探究平面镜成像的特点”实验，玻璃板应竖直放置在水平桌面上，前面蜡烛所成的像可能偏高或偏低； （2）实验过程中，蜡烛1放在A位置，蜡烛1和物蜡烛8的像都不能移动，则蜡烛2代替的是蜡烛1的像，该位置记为A'； （3）光屏上不能得到蜡烛的像，所以可以验证平面镜所成的像是虚像； （4）观察像与物位置的对应关系如图乙，像与物的连线与镜面垂直； （5）移动前，蜡烛到平面镜的距离是8cm，距玻璃板为5cm，所以像与蜡烛的距离为10cm，故像的大小不变。 故答案为：（1）竖直；（2）完全重合；（4）垂直；不变。 【点评】本题主要考查了平面镜成像特点的实验及其应用。这是光学中的一个重点，也是近几年来中考经常出现的题型，要求学生熟练掌握，并学会灵活运用。 5．如图所示，为了探究光折射时的特点，某实验小组将一束光斜射到一块平行板玻璃砖的上表面，他们得到以下结论： （1）当入射角θ减小时，折射角也 　减小　； （2）在光的折射现象中，光路是 　可逆　的； （3）这一束光进入玻璃砖前的光线与离开玻璃砖后的光线的关系是 　平行　的； （4）若透过平行板玻璃砖上表面观看置于玻璃砖下表面的一枚硬币，看到硬币的位置比实际的 　浅　（选填“深”或“浅”）。 【分析】（1）（2）光的折射规律可概括为“三线同面，两线分居”，当光从空气斜射入水或其他介质中时，折射角小于入射角，折射角随入射角的减小而减小；当光线垂直射向介质表面时，入射光线、法线和折射光线重合，传播方向不改变；在折射现象中，光是可逆的。 （3）光从空气进入玻璃时，不会产生光的全反射现象，由干上表面与下表面两个表面平行，光线在上表面上的折射角等于在下表面上的入射角根据光路可逆原理分析； （4）硬币反射的光由玻璃斜射入空气时发生折射，折射光线进入眼睛从而看到了硬币，所看到的硬币是由光的折射形成的虚像。 【解答】解：（1）当入射角减小时，折射角会减小； （2）在光的折射现象中，光路是可逆的； （3）根据光路是可逆的原理可知，光线在下表面上的折射角等于在上表面上的入射角，一定与射入上表面前的光线平行； （4）硬币反射的光线由玻璃斜射入空气时发生折射，折射角大于入射角，所以人眼逆着折射光线看上去。 故答案为：（1）减小；（2）可逆；（4）浅。 【点评】本题考查了光的折射的应用，解题时要注意折射规律的内容，属于识记、理解内容。 6．小明为探究光的折射规律设计了如图甲所示的实验装置，其中光屏F可绕直径NOM前后折转。 （1）实验时，光贴着光屏从空气射入水中，小明将F板向后折转一定的角度　不能　（选填“能”或“不能”）看到折射光，此时折射光线和入射光线　在　（选填“在”或“不在”）同一平面内。 （2）小明将光屏F恢复原状，保持入射光不动，继续加水　左　（选填“左”、“右”或“上”）移动。 （3）小明继续用另一支激光笔让光沿着BO射向水面时，可看到折射光沿OA射出，这说明　光的折射现象中，光路是可逆的　。 （4）让一束激光从某玻璃斜射向空气（如图乙）。保持入射点不动，改变入射角（每次增加0.2°），折射光消失，只存在入射光与反射光，如图丙所示。此时的入射角叫做这种物质的临界角。当入射角大于临界角时，只发生反射，根据以上内容可判断： ①当光从空气射向玻璃时　不会　（填“会”或“不会”）发生光的全反射现象， ②一个三棱镜由上述玻璃制成，一束光垂直于三棱镜的一个面射入，如图丁所示．则关于这束光经过三棱镜后的光路描述　D　。 【分析】（1）光的折射规律：光从空气斜射入水或其它介质时，折射光线与入射光线、法线在同一平面内；折射角小于入射角； （2）光由空气斜射入水中，发生折射现象，折射角小于入射角，当入射角不变时，折射角也不变，根据作图可以知道光斑移动方向； （3）根据折射现象中，光路是可逆的回答； （4）①根据折射角和入射角的关系进行分析，即当折射角大于入射角时，并且入射角大于或等于临界角时，才会发生全反射现象； ②当光从一种透明介质垂直射入另一种透明介质时，传播方向不变；当光从其他透明介质斜射入空气时，若入射角大于或等于临界角，则会发生全反射现象；若入射角小于临界角，则会发生折射，且折射角大于入射角，据此画出光路图。 【解答】解： （1）当F板向后折转一定的角度后，则呈现折射光线的F板和呈现入射光线的E板不在同一平面内；但此时折射光线和入射光线在同一平面内； （2）若杯中的水增多，如图所示： 可见，当水增多时，入射角不变，光斑会向左移动； （3）小明继续用另一支激光笔让光线沿着BO射向水面时，可看到折射光线沿OA射出，光路是可逆的。 （4）①光从空气斜射向玻璃，折射角总小于入射角，故不会发生全反射现象。 ②光线从空气垂直于玻璃入射时，光的传播方向不变，由图可知入射角为45°，所以会发生全反射现象（折射光线消失，其光路图如下图所示： 故只有D正确。 故答案为：（1）不能；在；（2）左，光路是可逆的；②D。 【点评】此题考查的是我们对光的折射规律探究过程及分析数据得出结论的能力，属于基本技能的考查。 7．某实验小组进行探究凸透镜成像的实验，操作如下： （1）实验前，调整烛焰和光屏的中心与凸透镜的光心在同一高度，目的是 　使像成在光屏中央　； （2）若凸透镜的焦距为f，当物距u＜f时，烛焰成正立放大虚像，　不能　（填“能”或“不能”）观察到烛焰的像；当u＞f时，烛焰成 　倒立实像　（填“正立实像“、“正立虚像”、“倒立实像”或“倒立虚像”）。同学们分析得出：像的虚实由 　物距和焦距　大小关系决定： （3）当蜡烛、凸透镜和光屏处于图甲所示位置时，恰好在光屏上成清晰的像，此时光屏上所成像的特点与 　投影仪　（填“照相机”、“放大镜”或“投影仪”）原理相同。 （4）若仅将图甲中凸透镜换成焦距相同直径较小的凸透镜，光屏上所成的像与原来相比 　变暗　（填“变小”、“变暗”或“变不完整”）了。 （5）若仅将图甲中凸透镜换成直径大小相同、焦距稍小的凸透镜，则需将光屏 　向左　（填“向左”或“向右”）移动才能成清晰的像。 （6）如图乙所示，凸透镜的焦距为10cm，保持光屏位置不变，同时沿光具座匀速向左运动，经过2.5s　等大　（填“放大”、“等大”或“缩小”）的像。 【分析】（1）为了使像成在光屏中央，必须将烛焰、凸透镜、光屏三者的中心放在同一高度上； （2）根据凸透镜成像规律进行解答； （3）根据凸透镜成实像时，物距小于像距，成倒立、放大的实像，应用于投影仪； 由图得出光屏离凸透镜的距离；像距大于物距，根据“物近像远像变大”判断像的特点并解答； （4）用焦距相同、镜面直径较小的凸透镜，发光体发出的光透过凸透镜的光线少； （5）如果将凸透镜换成焦距稍小的凸透镜，比起原来就相当于将物距变大了，那么像距就要减小； （6）利用速度公式，分别求出2.5秒后的物距，根据物距和像距都等于2倍焦距时，成倒立、等大的实像。 【解答】解：（1）为了使像成在光屏中央，必须调节烛焰、光屏三者的中心在同一高度； （2）若凸透镜的焦距为f，当物距u＜f时；当u＝f时；当u＞f时；分析得出：像的虚实由物距和焦距大小关系决定； （3）由图甲可知，此时物距小于像距，物距小于像距、放大的实像； （4）用另一只与原实验中焦距相同但镜面直径较小的凸透镜，替代原来的凸透镜再次实验，但经凸透镜的光线变少，比原来暗； （5）如果将凸透镜A换成镜面直径相同、但焦距稍小的凸透镜，那么像距就要减小；光屏要靠近凸透镜； （6）由乙图可知，原物距u＝15cm，保持光屏位置不变，同时匀速向左运动，物距u′＝15cm+（4cm/s﹣2cm/s ）×8.5s＝20cm＝2f，此时光屏上成倒立等大的实像。 故答案为：（1）使像成在光屏中央；（2）不能；物距和焦距；（4）变暗；（6）等大。 【点评】本题考查凸透镜成像涉及到的知识点很多，有焦点、焦距、凸透镜的会聚作用、速度公式应用等，综合性很强，使试题具有一定的难度。 8．小张同学探究“凸透镜成像规律”的实验装置如图所示，其中焦距为10cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处，光屏和蜡烛分别位于凸透镜两侧。 （1）小张将蜡烛移至光具座上25cm刻度线处，移动光屏，直到烛焰在光屏上成清晰的像　缩小　（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像。 　照相机　（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就属于这一应用。 （2）小张将蜡烛从光具座上25cm向35cm移动时，若要让烛焰在光屏上能再次成清晰的像，光屏应 　远离　（选填“远离”或“靠近”）凸透镜。 （3）小张再将蜡烛移至光具座上45cm刻度线处，他从凸透镜的右侧通过凸透镜可以看到烛焰 　正立　的像（选填“倒立”或“正立”）。 【分析】（1）根据物距大于2倍焦距时，成倒立缩小实像的特点进行判断； （2）凸透镜成实像时，具有物近像远像变大的特点； （3）物距小于焦距时，成正立、放大的虚像。 【解答】解：（1）将蜡烛移至光具座上25cm刻度线处，此时物距为25cm，所以成倒立缩小的实像。 （2）将蜡烛从光具座上25cm向35cm移动时，物距变小，所以应该将光屏远离凸透镜。 （3）将蜡烛移至光具座上45cm刻度线处，此时物距为5cm，成正立放大的虚像。 故答案为：（1）缩小；照相机；（3）正立。 【点评】此题考查的是凸透镜焦距的确定及成像规律和实际应用，属于基本技能的考查和基本规律的应用，难度不大，熟练掌握凸透镜成像规律是解决此类问题的前提。 9．小杰用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材探究“凸透镜成像的规律”。 （1）小杰将一束平行于凸透镜主光轴的光线射向凸透镜，调节光屏到凸透镜的距离，直到光屏上出现最小亮点，凸透镜的焦距为 　10.0　cm。 （2）实验前，为了使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度，应将如图乙中的 　光屏　适当向下调节（选填“蜡烛”“凸透镜”或“光屏”）。接下来，再保持蜡烛、凸透镜的位置不动，直至光屏上出现烛焰清晰的像。 （3）如图乙所示，在实验步骤（2）的基础上，对调蜡烛和光屏，则光屏上烛焰的像相对烛焰是 　放大　（填“放大”或“缩小”）的。此时小杰将近视眼镜的镜片放在凸透镜与蜡烛之间合适的位置，则应将光屏 　远离　（填“远离”或“靠近”）凸透镜，可使光屏上再次出现烛焰清晰的像。 【分析】（1）一束光平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后，在光屏上形成一个最小、最亮的光斑，这个光斑叫焦点，得出凸透镜的焦距； （2）实验前，为了使像成在光屏上，要调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度； （3）根据光路的可逆性回答；根据近视眼镜（凹透镜）对光线有发散作用分析回答。 【解答】解：（1）小杰将一束平行于凸透镜主光轴的光线射向凸透镜，调节光屏到凸透镜的距离、很亮的光斑；此时凸透镜和光屏的位置如图甲所示 f＝40.0cm﹣30.0cm＝10.2cm。 （2）实验前，为了使像成在光屏上、凸透镜，应将如图乙所示的光屏适当向下调节。 （3）在（2）的基础上，保持凸透镜位置不动，根据光路的可逆性，则光屏上烛焰的像相对烛焰是放大的，因近视眼镜（凹透镜）对光线有发散作用，可使光屏上再次出现烛焰清晰的像。 故答案为：（1）10.0；（2）光屏；远离。 【点评】本题探究“凸透镜成像的规律”，考查测量焦距的方法、成像规律的运用及光的可逆性和凹透镜对光线的作用。 10．近视程度不同的同学需要佩戴焦距不同的眼镜。为了探究近视眼的矫正过程，组装如图甲所示的实验装置，其中“F”字样的光源代替可视物体，打开“F”光源，调节各个元件的位置，正常眼睛的视物模型便组装完成。 请回答下列问题： （1）模拟近视眼视物情况，选择图乙中的 　3　（填序号）号透镜替代2号透镜安装在光具座上后，光屏上的像变模糊； （2）用如图丙所示的水透镜模拟近视眼矫正视力。应将水透镜置于光具座上的 　B　（选填“A”“B”或“C”）点，缓慢调节水透镜中的水量，当水透镜形成焦距合适的 　凹　透镜时，光屏上呈现清晰的像，近视眼的成像情况得到改善； （3）更换焦距更小的凸透镜模拟近视程度更严重的眼睛晶状体，为了改善视网膜上的成像情况，实验时需要用注射器 　抽取　（选填“抽取”或“注入”）适量水； （4）根据上述实验，近视程度更严重的同学应选择焦距更大还是更小的透镜来矫正呢？　更小　，请结合透镜对光的作用来分析选择的理由：　近视程度更严重的同学，其晶状体焦距更小，对光的会聚能力更强，故需用对光发散能力更强、焦距更小的凹透镜矫正　。 【分析】（1）近视眼的成因：晶状体凸度过大或眼球前后径过长，外界物体的像成在视网膜前方； （2）近视眼矫正方法：配戴凹透镜，使进入眼睛的光线发散一些后再通过晶状体，使像成在视网膜上； （3）凸透镜的焦距越小，对光的会聚能力越强，需要用对光发散能力更强、焦距更小的凹透镜矫正； （4）根据实验现象分析选择合适的凹透镜。 【解答】解：（1）近视眼是晶状体凸度过大或眼球前后径过长，外界物体的像成在视网膜前方引起的； （2）图甲中C点在凸透镜（晶状体）和光屏（视网膜）之间，是眼睛的内部； 由于近视眼需要配戴凹透镜矫正，因此应将水透镜调节成焦距合适的凹透镜； （3）凸透镜的焦距越小，对光的会聚能力越强、焦距更小的凹透镜矫正，此时需要用注射器抽取适量的水； （4）根据上述实验现象可知，近视程度更严重的同学，对光的会聚能力更强、焦距更小的凹透镜矫正。 故答案为：（1）3；（2）B；凹；（4）更小，其晶状体焦距更小，故需用对光发散能力更强。 【点评】本题探究近视眼的矫正过程，考查近视眼的成因和矫正，知道透镜对光线的作用是解题的关键。 声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2025/1/13 15:14:05；用户：sjwocakd；邮箱：13851372384；学号：59917209 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$