2025年安徽中考物理热点实验专题一光学
2025-04-22
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2份
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46页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | - |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 光学 |
| 使用场景 | 中考复习-二轮专题 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 安徽省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.75 MB |
| 发布时间 | 2025-04-22 |
| 更新时间 | 2025-04-22 |
| 作者 | 适宜 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-04-22 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51735432.html |
| 价格 | 1.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2025年安徽中考物理热点专题一光学实验(原卷版)
1.如图甲所示,小明和小华在探究“光的折射现象”时,将一束入射角为50°的光斜射入杯中的水里,更换杯中的介质时他们发现光的偏折程度不同。为了定量反映这种差异,小明将“折射角与入射角的比值”定义为“偏折比”,并根据所学物理知识和生活经验,对影响“偏折比”大小的因素提出以下猜想:
猜想1:“偏折比”与液面的高度有关;
猜想2:“偏折比”与液体的种类有关;
猜想3:“偏折比”与人射光的颜色有关。
(1)小华认为猜想1是错误的,其理由是
(2)为了验证猜想2,小明只将图甲中的水换成油。如图乙所示,油的高度小于水的高度,杯底光斑的位置恰与图甲实验时光斑的位置重合,对比可知,在相同条件下,油对光的“偏折比” (选填“大于”“等于”或“小于”)水对光的“偏折比”。
(3)为了探究猜想3,小明用图甲装置先后射入绿色和紫色的激光,杯底光斑位置如图丙所示,则猜想3 (“正确”或“错误”), 光的“偏折比”大。将其中的一束激光穿过如图丁所示的玻璃砖,若光在玻璃砖上表面折射时的“偏折比”为0.8,则光在下表面折射时的“偏折比”为 。
(4)根据小明的操作和计算结果,小华认为,应该将“偏折比”定义为“光线在空气中与法线的夹角和光线在介质中与法线的夹角之比”。经过对多组不同玻璃砖的实验,测得数据如表;根据表格中的数据,分析可得:光在空气与另一种透明介质中传播时,对于不同的入射角,“偏折比” (选填“相等”或“不相等”);对于相同的入射角,“偏折比”越大,介质对光的折射程度越 (选填“高”或“低”)。
玻璃砖A
玻璃砖B
玻璃砖C
光线在空气中与法线夹角
30.0
45.0
60.0
30.0
45.0
60.0
30.0
45.0
60.0
光线在介质中与法线夹角
22.0
32.0
40.5
17.0
24.4
30.4
20.0
28.9
36.3
1.36
1.41
1.48
1.76
1.84
1.97
1.50
1.58
1.65
2.小亮在探究光的反射定律时,在平面镜的上方垂直放置一块光屏如图甲,光屏由可以绕 ON折转的E、F两块纸板组成。让一束光贴着光屏左侧的E板沿AO方向射到O点,在右侧F板上能看到反射光 OB。
(1)实验时,应在光线较 的环境中进行,更便于观察。
(2)某次实验,入射光线与平面镜的夹角如图甲所示,则反射角大小为 。若将纸板倾斜如图乙,让光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜面,此时在纸板上 看到反射光线。
(3)多次实验在纸板上画出入射光线和对应的反射光线后,发现没有量角器,为了得出反射角等于入射角这一结论,你的操作是 。
(4)光热电站利用追日镜将太阳光反射到吸热塔用于发电。如图丙为上午某时刻的光路图,根据上述实验结论推断,随着太阳的运动,中午前追日镜应沿 时针方向旋转,才可使反射光线射向吸热塔。
3.敬老爱亲的小明跟奶奶聊天时,发现奶奶一直认为“人离平面镜越近,人在镜中的像越大”。为了纠正奶奶的错误认知,小明做了如下实验。
(1)如图所示,将白纸平铺在水平桌面上,用支架把玻璃板架在白纸上,并让玻璃板与纸面 。
(2)将两支相同的蜡烛A和B分别竖放在玻璃板前后,点燃蜡烛 (选填“A”或“B”),并移动蜡烛B,直至与蜡烛A的像重合。
(3)为了纠正奶奶的错误认知,小明多次改变蜡烛A的位置时,需确保 (选填“左右”或“前后”)位置不同。
4.如图甲是小明同学探究平面镜成像特点的实验装置。
(1)把点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面, (选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B(与蜡烛A大小相同)竖立在玻璃板的后面。移动蜡烛B,直到眼睛透过玻璃板看到蜡烛B与蜡烛A的像 ,在纸上记录下蜡烛A和B的位置。
(2)为使实验中得到的平面镜成像特点具有普遍性,小明应该_________。
A.保持A、B两支蜡烛的位置不变,多次改变玻璃板的位置进行实验
B.保持玻璃板的位置不变,多次改变蜡烛A的位置进行实验
(3)为了探究平面镜成像的虚实情况,移去蜡烛B,将光屏竖直放在原来蜡烛B所在位置,眼睛应 (选填“透过”或“不透过”)玻璃板,观察光屏上是否有蜡烛A的像。
(4)如图乙所示,一枚象棋放在竖直的玻璃板前,象棋的像在a处。将玻璃板向右平移至图丙所示的位置时,下列说法正确的是_________。
A.此时无论从何角度观察,都看不到象棋的像
B.从一定角度可以观察到象棋的像,像在b处
C.从某一角度可以观察到象棋的像,像仍然在a处
(5)完成上述实验后,小明反思实验过程,提出一个质疑:实验中利用玻璃板镀膜的那一面成像,应该在镀膜那一面下边划线,作为平面镜的位置。怎样判断玻璃板哪面镀膜呢?他和同学讨论出一种方法:将铅笔尖分别贴在玻璃板的左右两面,观察到铅笔较清楚的像如图丁所示,由此可以判断镀膜在玻璃板的 (选填“左”或“右”)面。
5.如图所示是探究平面镜成像特点实验装置图。
(1)实验不用平面镜而采用透明薄玻璃板,这样不仅能观察到蜡烛的像,还便于 (选填“比较像与物的大小”或“确定像的位置”);为了便于观察,实验应该在 (选填“较亮”或“较暗”)环境中进行;
(2)在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板的 (选填“前”或“后”)侧观察,直到它与蜡烛A的像完全重合;
(3)若无论怎样调节后面的蜡烛B,蜡烛B都不能与蜡烛A的像重合,原因可能是 ;
(4)取走蜡烛B,把光屏放在像的位置,这时应该 (选填“透过”或“不透过”)玻璃板观察,发现光屏上没有像,这说明物体在平面镜中成的是 像。
6.如图甲,在探究光的反射规律的实验中,把平面镜放在水平桌面上,纸板ENF竖直立在镜面上,ON垂直于镜面。
(1)让一束光贴着纸板沿多个角度射到O点,在纸板上记录每次的光路。记录时,为了区分每次的光路,可采用的方法是 。
(2)取下纸板,用量角器测量每次的入射角和 ,并记录下来。
(3)在图甲实验的基础上,以ON为轴,把纸板NOF向后折,在纸板上看不到反射光,如图乙所示,这表明:在反射现象中,反射光线、入射光线和法线在 。小明想:当纸板折到图乙位置时,反射光还存在吗?请设计一种验证方法: 。
7.小强同学利用如图所示的装置及刻度尺等器材探究“平面镜成像的特点”,水平桌面上铺一张白纸,透明薄玻璃板与水平纸面垂直,其中为两根外形完全相同且高度可调的蜡烛。
(1)实验用透明薄玻璃板代替平面镜,此时像没有日常使用平面镜看的清楚,那么实验选用玻璃板而不用平面镜的原因是什么? 。
(2)为了确定像的位置,小强将点燃的蜡烛竖直立在透明薄玻璃板前,眼睛从图2的中的 处观察蜡烛A的像,再将未点燃的蜡烛B竖直立在透明薄玻璃板后方,调节其位置,借助蜡烛B记录蜡烛A的像的位置。
(3)为了比较像与物大小关系,调节蜡烛B的高度,直到蜡烛B看上去像是被点燃了,再比较蜡烛B和蜡烛A的高度,发现两只蜡烛高度相同,说明像与物的大小关系是: 。
(4)为确定像的虚实,移开蜡烛,在原蜡烛的位置放一个不透明的光屏,从如图2中的中的 处观察光屏上没有像,说明平面镜成的像是 像。
(5)改变蜡烛A的位置进行多次实验。分别作物和像到镜面的垂线段,用刻度尺测得对应垂线段长度相等,并发现像和物到镜面的垂线段共线如图3所示,因此得出:平面镜成像时像和物的位置关系是 。
8.如图甲所示,同学在仪容镜前观察自己在镜中的像,她退后几步,感觉像的大小有明显的变化。于是她和组内同学对平面镜的成像特点进行了探究。他们从实验室借的器材有:薄玻璃板、支架、白纸、大小不同的4支蜡烛等。
【问题】根据观察的现象,他们猜想平面镜成像时,像的大小与 有关。
【证据】
(1)实验中需要收集 (选填“同一”或“不同”)蜡烛在不同位置时像的大小的数据。
(2)部分实验步骤:
①如图乙所示,在水平桌面上铺一张白纸,用支架将玻璃板竖立在纸上,记录玻璃板的位置并将点燃的蜡烛A放在玻璃板前适当位置;
②依次选取未点燃的蜡烛B、C、D在玻璃板后移动,发现只有选取蜡烛 (选填“B”“C”或“D”)时,才能与蜡烛A的像完全重合,记录它们的位置。
③改变蜡烛A到玻璃板的距离,重做实验,测得它们到玻璃板的距离,记录在下表中。
实验序号
蜡烛到玻璃板的距离/cm
蜡烛的像到玻璃板的距离/cm
像与蜡烛的大小关系
1
3.00
3.00
相等
2
5.80
5.80
相等
3
8.70
8.70
相等
【解释】根据所测数据和观察到的实验现象,可得平面镜中所成像的大小由 决定,该同学远离镜子后感觉自己的像变小了,是由于视角变化引起的错觉,猜想不正确;实验中将薄玻璃板向蜡烛A靠近2cm,那么它的像将向蜡烛A靠近 cm。
【交流】想要知道蜡烛A的像是虚像还是实像,你的验证方法是 。
9.2024年嫦娥六号首次实现人类在月球背面采样并返回的壮举。在嫦娥六号完成任务过程中,如图甲是中继卫星“鹊桥”在地球和月背之间搭建的通信桥梁,鹊桥卫星位置和轨道的选择,小明认为需要探究光的反射定律才能确定位置。
(1)如图乙所示,硬纸板上可显示光路,其原理是 ;
(2)让光沿AO方向射向镜面上的O点,为了进一步确定反射光线的位置,小明同学把硬纸板F沿PQ剪开,将硬纸板的上半部分向后折转一定的角度,如图丙,发现在硬纸板F的上半部分看不到反射光线。此实验现象说明: ;
(3)为探究反射角与入射角的大小关系,需多次改变 ,测得多组数据得到普遍规律;
(4)小明同学想解决中继卫星的问题,做了如图丁的实验,可是光线到达不了障碍物CD的后面,为使光线照到障碍物后面,请你帮助小明同学解决这个问题,你的操作是: 。
10.在探究平面镜成像特点的实验中:
(1)如图甲所示的3支蜡烛,应该选择 (填序号)两支蜡烛开展实验;
(2)将选好的一支蜡烛点燃放在玻璃板前,另一支 (选填“点燃”或“不点燃”)放在玻璃板后,移动玻璃板后的蜡烛至某一位置时,发现它与点燃的蜡烛的像完全重合,如图乙所示,说明平面镜所成的像与物体大小 ,并记录两支蜡烛的位置;
(3)为了得到普遍规律,接下来的操作是 ,进而探究像与物体到平面镜的距离关系;
(4)如图丙所示,实验中将透明玻璃板与水平桌面成45°放置,然后将蜡烛沿水平桌面向右移动L=5cm,则两次蜡烛到像的距离的变化量为 cm。
11.如图甲所示,将茶色玻璃板作为平面镜竖直放置在一张方格纸上,并准备了两个相同的棋子A和B、刻度尺、铅笔、手电筒等。
(1)实验中“调整玻璃板后侧棋子B位置”的操作过程中,人眼应该一直在玻璃板 (选填“前”或“后”)侧观察;
(2)将玻璃板沿所在平面向右平移,像将 移动;
(3)移去棋子B,在该位置放置光屏, (选填“透过”或“不透过”)玻璃板观察光屏,发现光屏上没有像,所以棋子A所成的像是虚像;
(4)若把棋子A换为点燃的蜡烛,玻璃板换成更厚的,将会发现它通过玻璃板成两个像(如图乙所示),其中离玻璃板较远的像,是来自蜡烛的入射光经过玻璃板 形成的。
A.一次反射、一次折射
B.两次反射、一次折射
C.一次反射、两次折射
D.两次反射、两次折射
12.小明买了蜡烛做以下物理小实验:
(1)如图甲,小明用刻度尺测量蜡烛的长度,该蜡烛的长度为 cm;
(2)如图乙,小明在纸杯底部开一圆孔,用塑料薄膜蒙住杯口,拍打薄膜发出声音,烛焰晃动,说明声音具有 ;
(3)如图丙,小明用该蜡烛“探究平面镜成像的特点”时,将点燃的蜡烛A放在玻璃板前面,实验中蜡烛B (选填“需要”或“不需要”)点燃。小明用吸管沿着图示方向对着蜡烛A的左侧吹气,他将看到A烛焰的像向 (选填“左”或“右”)偏;
(4)如图丁,小明把一根蜡烛截成长度不同的两段,竖立在轻质杠杆的两边(支点在中点),如图所示。若同时点燃蜡烛(设燃烧速度相同),则杠杆 (选填“左端下沉”、“右端下沉”、“仍保持平衡”或“无法判断”);
(5)如图戊,小明将底部嵌有铁块的蜡烛放入水中,点燃蜡烛至蜡烛熄灭时,蜡烛所受浮力 (选填“变大”、“变小”或“不变”;下同),水对容器底部产生的压强 。
13.某小组探究平面镜和凸透镜成像的特点,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1所示。在AB之间朝向A观察,看到的光源形状如图2中的甲所示。
(1)当在图1的B处竖直放置一块平面镜,镜面朝向光源,小丽在AB之间观察平面镜中的像,观察到的是图2中的乙;小明在BC之间观察光屏,观察到的是图中的丙;
(2)此后,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2中的 (选填“甲”“乙”“丙”“丁”或“戊”);
(3)小亮又在圆柱形的玻璃瓶里面装满水,把如图乙所示的一幅卡通图片放在玻璃瓶的一侧,透过玻璃瓶可以看到那幅卡通图片,如图甲所示。如果把卡通图片由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢地移动,通过玻璃瓶在选项中不能看到的像是图的 。
A. B. C. D.
14.小陈同学在学校“数字食堂”刷脸设备前排队就餐时,发现屏幕上有一个自己正立、缩小的像如图甲所示。为弄清其成像原理他利用如图乙所示的器材进行了探究(凸透镜的焦距为15cm)。
(1)实验前,应调整烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在 ;
(2)小陈将蜡烛放在凸透镜前40cm处,移动光屏,可在光屏上得到一个 (选填“正立”或“倒立”)、缩小的实像,这与刷脸设备成像原理 (选填“相同”或“不同”);
(3)若将蜡烛向凸透镜靠近,为了在光屏上再次得到清晰的像,光屏应 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜,此时像的大小将 。
15.小明进行了“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)小明让平行于凸透镜主光轴的光射到凸透镜A上,在透镜另一侧移动光屏出现最小、最亮的光斑,如图甲所示,测出凸透镜A的焦距f= cm;
(2)调节蜡烛位置并移动光屏,如图乙所示,此时在光屏上成清晰的像,这个像是一个 (填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像,生活中 (填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用这个原理工作的;
(3)将图乙中蜡烛移到20.0cm刻度线处时,须把光屏移到为 cm之间才能在光屏上找到清晰的像;
(4)在图乙中,不改变蜡烛和光屏的位置,小明将凸透镜移到 cm处,光屏上可以出现另一个清晰的像。小光同学发现在图乙中,不改变蜡烛和光屏的位置,若换一个焦距为20cm的凸透镜,无论怎么移动凸透镜在光屏上都找不到清晰的像,原因是 。
16.同学们利用凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验,操作如下:
(1)在光具座上组装实验器材时,烛焰、透镜和光屏三者的中心应该调整到 ;
(2)小明所在的小组将蜡烛、凸透镜和光屏调整到如图甲所示位置时,恰好在光屏上成清晰的像。则该小组所用凸透镜的焦距可能为 ;
A.5cm B. C. D.
(3)保持蜡烛和透镜的位置不变,若将凸透镜换成直径大小相同、焦距稍大的凸透镜,则需将光屏 (选填“向左”或“向右”)移动,光屏上才能成清晰的像;
(4)小华所在的小组根据记录的实验数据得到了如图乙所示的图像,线段为凸透镜的像距倒数和物距的倒数对应关系,根据图像信息可知,该小组所用凸透镜的焦距为 cm,如果用此凸透镜作为照相机的镜头,被拍摄者到镜头之间的距离应该 cm。
17.如图-1,是小明做“探究凸透镜成像的规律”的实验装置;
(1)实验时,调节烛焰中心、凸透镜光心和光屏中心在同一高度;
(2)固定凸透镜的位置,将蜡烛放在距离凸透镜较远处,此时应移动 直至出现最清晰的像,记录物距、像距、像的性质;
(3)改变物距,重复上述操作,多次实验,将实验数据记录在下表中;凸透镜的焦距:
实验次数
物距
像距
像的性质
正立或倒立
放大或缩小
虚像或实像
1
18.0
6.9
倒立
缩小
实像
2
10.0
10.0
倒立
等大
实像
3
7.0
17.7
倒立
放大
实像
4
4.0
/
正立
放大
虚像
分析数据可知:当物距大于凸透镜焦距时,物距减小,像距 ;(选填“增大”、“减小”或“不变”)
(4)当光屏上出现清晰的像时,小明不小心用手指尖遮挡住了凸透镜的一部分,这时光屏上 (选填“仍能”或“不能”)成烛焰完整的像;
(5)如图-2,当无人机在高空拍摄地面场景时,所成的像最靠近图-3中凸透镜主光轴上的 (选填“a”、“b”、“c”或“d”)点;
(6)生活中常用的放大镜应用了表中第 次实验的成像规律。
18.在探究“凸透镜成像规律”的实验中。
(1)为使烛焰的像成在光屏中央,小丽的调节场景如图甲,操作中的不当之处是 ;
(2)如图乙,光屏上恰能呈现烛焰倒立、 的清晰实像,此时光在光屏上发生 反射;若在凸透镜左侧附近放置一镜片,将光屏向左移动,光屏上可再次呈现清晰的像,该镜片是 透镜;
(3)保持凸透镜位置不变,为使图乙中光屏上的像变大,小丽的操作应是将蜡烛 (选填“靠近”或“远离”)调节,并向 适当调节光屏的位置,使光屏上呈现清晰的像。
19.探究凸透镜成像的规律。
第一步:测量凸透镜焦距。
(1)让太阳光依次通过多个带孔的挡板,得到平行光后照射到凸透镜上,如图甲所示。若想找到透镜焦点,应 (选填“顺时针”“逆时针”)旋转透镜。找到焦点的位置后,测出透镜的焦距为15cm。
第二步:探究成像规律。
正确安装并调节实验器材,实验过程中凸透镜始终处于50cm刻度处。
(2)图乙中光屏上 (选填“能”“不能”)承接到清晰的像。
(3)将蜡烛移至15cm刻度处,若想在光屏上承接到清晰的像,光屏应向 (选填“左”“右”)移动,请写出生活中利用该成像特点的一个实例 。
(4)当光屏上成清晰的像时,若用遮光板遮住透镜上半部分,像如何变化? ;
20.在“探究凸透镜成像的规律”实验中:
(1)在光具座上,将蜡烛、光屏安装在凸透镜两侧,接着调节三者中心在同一高度的目的是使像能呈现在 ;通过实验,绘制了像距v随物距u变化图像如图甲,此凸透镜的焦距是 cm。
(2)实验中,当蜡烛、透镜和光屏的位置如图乙时,光屏出现了蜡烛清晰的像,这个实验现象与生活中的 的成像特点相同(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”);
(3)“自拍神器”是旅游的最爱,如丙图所示。与直接拿手机自拍相比,自拍杆可以通过增大物距,从而 (选填“增大”或“减小”)所成像的大小。
(4)某同学用自制的水透镜做凸透镜成像实验,在光屏上得到了清晰的像。如图丁,他向水透镜中注水,不改变蜡烛和透镜的位置,要使光屏上再次得到清晰的像,应将蜡烛向 (选填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动,或者在透镜前放置一副 (选填“远视”或“近视”)眼镜。
21.小明做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)如图甲所示,将一束平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小、最亮的光斑,则凸透镜的焦距f = cm;
(2)小明在某次实验中,将蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上如图乙所示的位置,光屏上呈现清晰的像,此像是倒立、 的实像,生活中 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是依据此成像原理制成的;
(3)当光屏上出现清晰的像时,一只苍蝇飞过来停留在了凸透镜上,这时光屏上 (选填“仍能”或“不能”)成烛焰完整的像;
(4)小明在图乙中烛焰和凸透镜之间的适当位置放一副眼镜,发现光屏上原本清晰的像变模糊了。将蜡烛向靠近凸透镜方向移动适当距离后,发现光屏上再次得到清晰的像,则该眼镜是 (选填“近视”或“远视”)眼镜。
(5)保持蜡烛位置不变,移动凸透镜至如图丙所示位置,则人眼在图中 (选填“A”或“B”)处能观察到烛焰的像;用放大镜观察报纸时,要使观察的像更大些,放大镜要 (选填“靠近”或“远离”)报纸。
22.小莹在“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1)如图甲所示,让一束平行于主光轴的光射向凸透镜,移动光屏,直到光屏上出现最小、最亮的光斑。由图可知,该凸透镜的焦距为 cm。
(2)如图乙所示,像呈在光屏上方,为使像呈在光屏中央,应将凸透镜向 调节。
(3)如图丙是同学用手机拍照上传的作业,图片一头大一头小,这是由于作业本成像更大的这端离镜头更 (选填“近”或“远”)。
23.在“探究凸透镜成像的规律”的实验中:将凸透镜固定在光具座上进行实验。
(1)此光具座摆放好之后,要调整器材使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在 ;
(2)如图是某次实验的情景,此时烛焰在光屏上恰好得到一个清晰的像,生活中的 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)利用了这个成像规律;
(3)实验中,保持凸透镜在光具座上的位置不动,仅将蜡烛和光屏的位置互换,光屏上能观察到烛焰清晰的像,这是因为 ;
(4)将蜡烛像左移动一段距离,光屏上的像变模糊了,为了使光屏上再次成清晰的像,同学们提出了两种不同的解决方案:
方案一:仅向 (选填“左”或“右”)移动光屏;
方案二:仅换用焦距较 (选填“长”或“短”)的凸透镜。
24.用如图甲所示的装置“探究凸透镜成像特点”,其中凸透镜的焦距为15cm,实验时在坐标纸上记录了蜡烛与光屏上像的位置和大小,如图乙所示(带箭头的线段表示物或像,、分别表示蜡烛在A、B时像的位置)。
(1)从图乙可以看出,蜡烛在A、B位置时光屏上得到的都是 (填像的性质)。
(2)当把蜡烛放在C位置时,在光具座上无论怎样移动光屏都不能得到清晰的像。为了让蜡烛在C位置的像能成在光具座上的光屏上,他采用了两种做法。
做法一:保持蜡烛和透镜位置不变更换凸透镜,在光具座上移动光屏,光屏上又出现了清晰的像;由此推断更换的凸透镜比原有的凸透镜的聚光能力 (填“强”或“弱”)。
做法二:保持蜡烛和透镜位置不变,在蜡烛和透镜之间再放置一个凸透镜,在光具座上移动光屏,光屏上又出现了清晰的像。由此实验联系实际可推知,远视眼的晶状体焦距较 (选填“大”或“小”),将近处物体的像成在视网膜 (填“前”“后”)方。
(3)在实验中将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜,物距u随时间t的变化图像如图丙所示,则像距v与t的大致变化关系为丁图中的 。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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2025年安徽中考物理热点专题一光学实验(解析版)
1.如图甲所示,小明和小华在探究“光的折射现象”时,将一束入射角为50°的光斜射入杯中的水里,更换杯中的介质时他们发现光的偏折程度不同。为了定量反映这种差异,小明将“折射角与入射角的比值”定义为“偏折比”,并根据所学物理知识和生活经验,对影响“偏折比”大小的因素提出以下猜想:
猜想1:“偏折比”与液面的高度有关;
猜想2:“偏折比”与液体的种类有关;
猜想3:“偏折比”与人射光的颜色有关。
(1)小华认为猜想1是错误的,其理由是
(2)为了验证猜想2,小明只将图甲中的水换成油。如图乙所示,油的高度小于水的高度,杯底光斑的位置恰与图甲实验时光斑的位置重合,对比可知,在相同条件下,油对光的“偏折比” (选填“大于”“等于”或“小于”)水对光的“偏折比”。
(3)为了探究猜想3,小明用图甲装置先后射入绿色和紫色的激光,杯底光斑位置如图丙所示,则猜想3 (“正确”或“错误”), 光的“偏折比”大。将其中的一束激光穿过如图丁所示的玻璃砖,若光在玻璃砖上表面折射时的“偏折比”为0.8,则光在下表面折射时的“偏折比”为 。
(4)根据小明的操作和计算结果,小华认为,应该将“偏折比”定义为“光线在空气中与法线的夹角和光线在介质中与法线的夹角之比”。经过对多组不同玻璃砖的实验,测得数据如表;根据表格中的数据,分析可得:光在空气与另一种透明介质中传播时,对于不同的入射角,“偏折比” (选填“相等”或“不相等”);对于相同的入射角,“偏折比”越大,介质对光的折射程度越 (选填“高”或“低”)。
玻璃砖A
玻璃砖B
玻璃砖C
光线在空气中与法线夹角
30.0
45.0
60.0
30.0
45.0
60.0
30.0
45.0
60.0
光线在介质中与法线夹角
22.0
32.0
40.5
17.0
24.4
30.4
20.0
28.9
36.3
1.36
1.41
1.48
1.76
1.84
1.97
1.50
1.58
1.65
【答案】(1)液面的高度改变,入射角、折射角的大小不变,“偏折比”不变
(2)小于
(3) 正确 绿 1.25
(4) 不相等 高
【知识点】光的折射的实验现象及结论
【详解】(1)分析可知,水面上升或下降时,入射角和折射角都不变,则折射角与入射角的比值即偏折比也不变,由此说明偏折比与液体深度无关,故猜想1不正确。
(2)将图甲中的水换成油,当油的深度小于水的深度,杯底光斑位置恰与图甲实验时光斑位置重合,如图1
由图1可知:水中的折射角大于油中的折射角,由于入射角相同,则在相同条件下,油对光的折射能力更强,其“偏折比”比水对光的“偏折比”小。
(3)[1][2]由图丙可知:绿色激光的折射角大于紫色激光的折射角,故猜想3正确;由于入射角相同,则根据“偏折比”的定义可知:绿光的“偏折比”大。
[3]若光在玻璃砖上表面折射时入射角为i,折射角为r,此时“偏折比”为0.8,即;当光在下表面折射时,则此时入射角为i′,折射角为r′,根据光路的可逆性可知∠i′=∠r,∠r′=∠i,所以,光在下表面折射时的“偏折比”为。
(4)[1]分析玻璃砖A(或玻璃砖B或玻璃砖C)的数据可知,光在空气与另一种透明介质中传播时,对于不同的入射角,α和β之比不同,即“偏折比”不相等。
[2]分析表中数据,当光线在空气中与法线夹角都是30°时,光线分别在A、B、C三种玻璃中与法线的夹角越大,α和β之比越大,即“偏折比”越大,说明介质对光的折射程度越高。
2.小亮在探究光的反射定律时,在平面镜的上方垂直放置一块光屏如图甲,光屏由可以绕 ON折转的E、F两块纸板组成。让一束光贴着光屏左侧的E板沿AO方向射到O点,在右侧F板上能看到反射光 OB。
(1)实验时,应在光线较 的环境中进行,更便于观察。
(2)某次实验,入射光线与平面镜的夹角如图甲所示,则反射角大小为 。若将纸板倾斜如图乙,让光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜面,此时在纸板上 看到反射光线。
(3)多次实验在纸板上画出入射光线和对应的反射光线后,发现没有量角器,为了得出反射角等于入射角这一结论,你的操作是 。
(4)光热电站利用追日镜将太阳光反射到吸热塔用于发电。如图丙为上午某时刻的光路图,根据上述实验结论推断,随着太阳的运动,中午前追日镜应沿 时针方向旋转,才可使反射光线射向吸热塔。
【答案】(1)暗
(2) 40° 不能
(3)将纸板沿ON 对折,观察反射光线与入射光线是否重合
(4)逆
【知识点】探究光的反射定律实验装置和实验操作、探究光的反射定律时的实验注意事项
【详解】(1)为了实验的现象更加明显,应该使光暗对比度比较明显,所以在较暗的环境中进行。
(2)[1]根据反射定律,反射角等于入射角,反射角是反射光线与法线的夹角,入射角是入射光线与法线的夹角,则反射角大小为90°-50°=40°
[2]因为入射光线、反射光线、法线是在同一个平面内,所以将F板向后折转一定的角度后,让光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜面,反射面与反射光线不在同一平面内,所以在纸板上不能看到反射光线。
(3)为了得出反射角等于入射角这一结论,可进行的操作是:将白纸板沿法线对折,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。
(4)根据图丙可知,此时上午某时刻的光路图,说明太阳要逆时针方向运动,入射角变小,反射角也要变小,为了保证使反射光线射向吸热塔,追日镜也要沿逆时针方向旋转。
3.敬老爱亲的小明跟奶奶聊天时,发现奶奶一直认为“人离平面镜越近,人在镜中的像越大”。为了纠正奶奶的错误认知,小明做了如下实验。
(1)如图所示,将白纸平铺在水平桌面上,用支架把玻璃板架在白纸上,并让玻璃板与纸面 。
(2)将两支相同的蜡烛A和B分别竖放在玻璃板前后,点燃蜡烛 (选填“A”或“B”),并移动蜡烛B,直至与蜡烛A的像重合。
(3)为了纠正奶奶的错误认知,小明多次改变蜡烛A的位置时,需确保 (选填“左右”或“前后”)位置不同。
【答案】(1)垂直
(2)A
(3)前后
【知识点】探究平面镜成像特点实验中的装置及作用
【详解】(1)眼睛应该在点燃蜡烛的一侧观察,为使B与A的像重合,玻璃板必须与白纸垂直,
(2)平面镜成像是光的反射现象,如果点燃蜡烛B会影响实验效果,所以应将两支相同的蜡烛A和B分别竖放在玻璃板前后,点燃蜡烛A,用于成像,蜡烛B不点燃,并移动蜡烛B,直至与蜡烛A的像重合,可以确定像与物的大小关系。
(3)实验中为了证明像的大小与物体离平面镜的距离无关,小明应多次改变蜡烛A的位置时,使蜡烛A到镜面的前后距离不同。
4.如图甲是小明同学探究平面镜成像特点的实验装置。
(1)把点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面, (选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B(与蜡烛A大小相同)竖立在玻璃板的后面。移动蜡烛B,直到眼睛透过玻璃板看到蜡烛B与蜡烛A的像 ,在纸上记录下蜡烛A和B的位置。
(2)为使实验中得到的平面镜成像特点具有普遍性,小明应该_________。
A.保持A、B两支蜡烛的位置不变,多次改变玻璃板的位置进行实验
B.保持玻璃板的位置不变,多次改变蜡烛A的位置进行实验
(3)为了探究平面镜成像的虚实情况,移去蜡烛B,将光屏竖直放在原来蜡烛B所在位置,眼睛应 (选填“透过”或“不透过”)玻璃板,观察光屏上是否有蜡烛A的像。
(4)如图乙所示,一枚象棋放在竖直的玻璃板前,象棋的像在a处。将玻璃板向右平移至图丙所示的位置时,下列说法正确的是_________。
A.此时无论从何角度观察,都看不到象棋的像
B.从一定角度可以观察到象棋的像,像在b处
C.从某一角度可以观察到象棋的像,像仍然在a处
(5)完成上述实验后,小明反思实验过程,提出一个质疑:实验中利用玻璃板镀膜的那一面成像,应该在镀膜那一面下边划线,作为平面镜的位置。怎样判断玻璃板哪面镀膜呢?他和同学讨论出一种方法:将铅笔尖分别贴在玻璃板的左右两面,观察到铅笔较清楚的像如图丁所示,由此可以判断镀膜在玻璃板的 (选填“左”或“右”)面。
【答案】(1) 未点燃 完全重合
(2)B
(3)不透过
(4)C
(5)左
【知识点】探究平面镜成像特点实验中的装置及作用、探究平面镜成像特点的实验操作过程
【详解】(1)[1][2]为使成像清晰,在玻璃板前放置点燃的蜡烛A,将完全相同未点燃的蜡烛B放在玻璃板后并移动,人眼一直在玻璃板的前侧观察,直到眼睛透过玻璃板观察到B与A的像完全重合,说明像与物的大小相同。
(2)一次实验不具备代表性,为避免实验的偶然性,使结论具有普遍性,保持玻璃板的位置不变,多次改变蜡烛A的位置进行实验。
故选B。
(3)实像可以成在光屏上,虚像不能成在光屏上,为了探究平面镜成像的虚实情况,移去蜡烛B,将光屏竖直放在原来蜡烛B所在位置,眼睛应不透过玻璃板,观察光屏上是否有蜡烛A的像。
(4)一枚象棋子放在竖直的玻璃板前,象棋子的像在a处;将玻璃板向右平移至图乙所示的位置时,由于平面镜成像时,像与物体关于镜面是对称的,所以象棋子所成的像的位置不变,仍然在a处。
故选C。
(5)玻璃镀膜的那一面即为平面镜的反射面,根据平面镜成像规律中像距等于物距,由图可知反射面为左面。
5.如图所示是探究平面镜成像特点实验装置图。
(1)实验不用平面镜而采用透明薄玻璃板,这样不仅能观察到蜡烛的像,还便于 (选填“比较像与物的大小”或“确定像的位置”);为了便于观察,实验应该在 (选填“较亮”或“较暗”)环境中进行;
(2)在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板的 (选填“前”或“后”)侧观察,直到它与蜡烛A的像完全重合;
(3)若无论怎样调节后面的蜡烛B,蜡烛B都不能与蜡烛A的像重合,原因可能是 ;
(4)取走蜡烛B,把光屏放在像的位置,这时应该 (选填“透过”或“不透过”)玻璃板观察,发现光屏上没有像,这说明物体在平面镜中成的是 像。
【答案】(1) 确定像的位置 较暗
(2)前
(3)玻璃板没有垂直于桌面
(4) 不透过 虚
【知识点】探究平面镜成像特点实验中的装置及作用、探究平面镜成像特点实验的注意事项和常见错误、探究平面镜成像特点的实验操作过程
【详解】(1)[1]在探究平面镜成像实验中,用透明薄玻璃板代替平面镜,是因为玻璃板既能反射光成像,又能透光,这样可以透过玻璃板观察到后面的蜡烛,从而便于确定像的位置。
[2]实验在较暗的环境中进行,是因为周围环境较暗时,蜡烛的像会更清晰,便于观察。如果环境较亮,玻璃板反射的光相对较弱,像就不容易看清楚。
(2)在竖立的玻璃板前点燃蜡烛 A,人眼要在玻璃板的前侧观察。因为蜡烛 A 发出的光经玻璃板反射后进入人眼,人眼逆着反射光线的方向看去,感觉光是从蜡烛 A 的像处发出的,这样才能观察到蜡烛 A 的像,并且通过在玻璃板后侧移动未点燃的蜡烛 B,使其与蜡烛 A 的像完全重合。如果在玻璃板后侧观察,无法看到蜡烛 A 经玻璃板反射所成的像。
(3)若无论怎样调节后面的蜡烛 B,蜡烛 B 都不能与蜡烛 A 的像重合,原因可能是玻璃板没有与桌面垂直放置。当玻璃板与桌面不垂直时,蜡烛 A 所成的像会偏高或偏低,导致在桌面上移动蜡烛 B 时,无法与蜡烛 A 的像完全重合。
(4)[1][2]在探究平面镜成像特点的实验中,取走蜡烛 B,把光屏放在像的位置,此时应不透过玻璃板观察光屏,因为如果透过玻璃板观察,看到的是蜡烛 A 通过玻璃板所成的像,而不是光屏上的情况。发现光屏上没有像,这说明物体在平面镜中成的像不能呈现在光屏上,所以平面镜成的是虚像。
6.如图甲,在探究光的反射规律的实验中,把平面镜放在水平桌面上,纸板ENF竖直立在镜面上,ON垂直于镜面。
(1)让一束光贴着纸板沿多个角度射到O点,在纸板上记录每次的光路。记录时,为了区分每次的光路,可采用的方法是 。
(2)取下纸板,用量角器测量每次的入射角和 ,并记录下来。
(3)在图甲实验的基础上,以ON为轴,把纸板NOF向后折,在纸板上看不到反射光,如图乙所示,这表明:在反射现象中,反射光线、入射光线和法线在 。小明想:当纸板折到图乙位置时,反射光还存在吗?请设计一种验证方法: 。
【答案】 换用不同颜色的笔记录每次光的路径 反射角 同一平面内 用喷雾器在纸板右侧喷水雾,观察反射光线是否存在
【知识点】探究光的反射定律实验装置和实验操作、探究光的反射定律时的实验注意事项
【详解】(1)[1]记录时,为了区分每次的光路,可以换用不同颜色的笔记录每次光的入射和反射路径。
(2)[2]为比较反射角和入射角的大小关系,应该用量角器测量每次的入射角和反射角,并记录。
(3)[3]由题意得,当显示入射光线、反射光线的纸板在同一平面上时,入射光线、反射光线都能同时看见;当把显示反射光线的纸板NOF向后折,这时在NOF上看不到反射光,说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
[4]用喷雾器在纸板右侧喷水雾,水雾可以显示出光的传播路径,就可以验证反射光线是否存在。
7.小强同学利用如图所示的装置及刻度尺等器材探究“平面镜成像的特点”,水平桌面上铺一张白纸,透明薄玻璃板与水平纸面垂直,其中为两根外形完全相同且高度可调的蜡烛。
(1)实验用透明薄玻璃板代替平面镜,此时像没有日常使用平面镜看的清楚,那么实验选用玻璃板而不用平面镜的原因是什么? 。
(2)为了确定像的位置,小强将点燃的蜡烛竖直立在透明薄玻璃板前,眼睛从图2的中的 处观察蜡烛A的像,再将未点燃的蜡烛B竖直立在透明薄玻璃板后方,调节其位置,借助蜡烛B记录蜡烛A的像的位置。
(3)为了比较像与物大小关系,调节蜡烛B的高度,直到蜡烛B看上去像是被点燃了,再比较蜡烛B和蜡烛A的高度,发现两只蜡烛高度相同,说明像与物的大小关系是: 。
(4)为确定像的虚实,移开蜡烛,在原蜡烛的位置放一个不透明的光屏,从如图2中的中的 处观察光屏上没有像,说明平面镜成的像是 像。
(5)改变蜡烛A的位置进行多次实验。分别作物和像到镜面的垂线段,用刻度尺测得对应垂线段长度相等,并发现像和物到镜面的垂线段共线如图3所示,因此得出:平面镜成像时像和物的位置关系是 。
【答案】(1)见解析
(2)a
(3)像与物体大小相等
(4) b 虚
(5)见解析
【知识点】探究平面镜成像特点实验中的装置及作用、探究平面镜成像特点的实验操作过程、探究平面镜成像特点实验的注意事项和常见错误、平面镜成像的特点和规律
【详解】(1)玻璃板有透光性,平板玻璃既能成像,又便于确定像的位置。
(2)平面镜成像属于光的反射,为了确定像的位置,小强将点燃的蜡烛A竖直立在透明薄玻璃板前,眼睛从图2的a处观察蜡烛A的像。
(3)为了比较像与物大小关系,调节蜡烛B的高度,直到蜡烛B看上去像是被点燃了,再比较蜡烛B和蜡烛A的高度,发现两支蜡烛高度相同,因两蜡烛相同,说明像与物的大小关系相等。
(4)虚像不能成在光屏上。为确定像的虚实,移开蜡烛B,在原蜡烛B的位置放一个不透明的光屏,从如图2中的b处观察光屏上没有像,说明平面镜成的像是虚像。
(5)改变蜡烛A的位置进行多次实验。分别作物和像到镜面的垂线段,用刻度尺测得对应垂线段长度相等,并发现像和物到镜面的垂线段共线,如图3所示,结合数学知识得出∶平面镜成像时像和物的位置关系是像与物体关于镜面对称。
8.如图甲所示,同学在仪容镜前观察自己在镜中的像,她退后几步,感觉像的大小有明显的变化。于是她和组内同学对平面镜的成像特点进行了探究。他们从实验室借的器材有:薄玻璃板、支架、白纸、大小不同的4支蜡烛等。
【问题】根据观察的现象,他们猜想平面镜成像时,像的大小与 有关。
【证据】
(1)实验中需要收集 (选填“同一”或“不同”)蜡烛在不同位置时像的大小的数据。
(2)部分实验步骤:
①如图乙所示,在水平桌面上铺一张白纸,用支架将玻璃板竖立在纸上,记录玻璃板的位置并将点燃的蜡烛A放在玻璃板前适当位置;
②依次选取未点燃的蜡烛B、C、D在玻璃板后移动,发现只有选取蜡烛 (选填“B”“C”或“D”)时,才能与蜡烛A的像完全重合,记录它们的位置。
③改变蜡烛A到玻璃板的距离,重做实验,测得它们到玻璃板的距离,记录在下表中。
实验序号
蜡烛到玻璃板的距离/cm
蜡烛的像到玻璃板的距离/cm
像与蜡烛的大小关系
1
3.00
3.00
相等
2
5.80
5.80
相等
3
8.70
8.70
相等
【解释】根据所测数据和观察到的实验现象,可得平面镜中所成像的大小由 决定,该同学远离镜子后感觉自己的像变小了,是由于视角变化引起的错觉,猜想不正确;实验中将薄玻璃板向蜡烛A靠近2cm,那么它的像将向蜡烛A靠近 cm。
【交流】想要知道蜡烛A的像是虚像还是实像,你的验证方法是 。
【答案】 物距 同一 B 物体大小 4 见解析
【知识点】探究平面镜成像特点的实验操作过程
【详解】(1)[1]同学到平面镜的距离发生变化,她感觉自己像的大小发生变化。故猜想是:像的大小与物距有关。
(2)[2]要探究像的大小与物距关系,除改变物距外,要控制其他因素不变,因此要探究同一物体在不同位置时像的大小。
[3]平面镜成像时,像与物体大小相等。只有蜡烛B与A大小相等,因此,只有将蜡烛B放在玻璃板后,才能与蜡烛A的像完全重合。
[4]实验数据表明,物距发生变化时,像大小不变。故像大小与物距无关。实验中,像的大小总是与物体大小相等,因此结论是:像的大小是由物体的大小决定的。
[5]平面镜成像时,像与物体到镜面的距离相等,蜡烛向玻璃板靠近2cm,像也向玻璃板靠近2cm,则像与蜡烛间距离变化减小了4cm。
[6]实像是由实际光线会聚而成的,虚像不是实际光线会聚而成的。可以将一纸板放在像的位置上,用眼睛直接观察纸板,如果能够在纸板上看到像,则像是实像,否则是虚像。
9.2024年嫦娥六号首次实现人类在月球背面采样并返回的壮举。在嫦娥六号完成任务过程中,如图甲是中继卫星“鹊桥”在地球和月背之间搭建的通信桥梁,鹊桥卫星位置和轨道的选择,小明认为需要探究光的反射定律才能确定位置。
(1)如图乙所示,硬纸板上可显示光路,其原理是 ;
(2)让光沿AO方向射向镜面上的O点,为了进一步确定反射光线的位置,小明同学把硬纸板F沿PQ剪开,将硬纸板的上半部分向后折转一定的角度,如图丙,发现在硬纸板F的上半部分看不到反射光线。此实验现象说明: ;
(3)为探究反射角与入射角的大小关系,需多次改变 ,测得多组数据得到普遍规律;
(4)小明同学想解决中继卫星的问题,做了如图丁的实验,可是光线到达不了障碍物CD的后面,为使光线照到障碍物后面,请你帮助小明同学解决这个问题,你的操作是: 。
【答案】(1)光的漫反射
(2)反射光线、入射光线和法线在同一平面内
(3)入射角的大小
(4)在CD上方适当位置放置一块平面镜,让光线对着平面镜照射,并适当调整平面镜的角度和位置
【知识点】探究光的反射定律时的实验注意事项、探究光的反射定律实验装置和实验操作
【详解】(1)为了看清纸板上的光路,白色纸板的表面应尽可能的粗糙些,光射在上面发生漫反射,反射光线射向各个方向,无论从哪个角度都能看得清楚。
(2)硬纸板的上半部分向后折转一定的角度,当有光射来时,因入射光线、反射光线分居两个平面,所以在硬纸板F的上半部分看不到反射光线,则此实验现象说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(3)为探究反射角与入射角的大小关系,即需要获得多组入射角和反射角的度数,因此需多次改变入射角的大小。
(4)若要使光线照到障碍物后面,需要改变光路,平面镜具有改变光路的作用,因此在CD上方适当位置放置一块平面镜,让光线对着平面镜照射,并适当调整平面镜的角度和位置。
10.在探究平面镜成像特点的实验中:
(1)如图甲所示的3支蜡烛,应该选择 (填序号)两支蜡烛开展实验;
(2)将选好的一支蜡烛点燃放在玻璃板前,另一支 (选填“点燃”或“不点燃”)放在玻璃板后,移动玻璃板后的蜡烛至某一位置时,发现它与点燃的蜡烛的像完全重合,如图乙所示,说明平面镜所成的像与物体大小 ,并记录两支蜡烛的位置;
(3)为了得到普遍规律,接下来的操作是 ,进而探究像与物体到平面镜的距离关系;
(4)如图丙所示,实验中将透明玻璃板与水平桌面成45°放置,然后将蜡烛沿水平桌面向右移动L=5cm,则两次蜡烛到像的距离的变化量为 cm。
【答案】 ①② 不点燃 相等 改变蜡烛位置多次实验
【知识点】探究平面镜成像特点实验中的装置及作用、探究平面镜成像特点的实验操作过程、平面镜成像的特点和规律
【详解】(1)[1]为了探究平面镜所成的像与物的大小关系,实验时需要两只完全相同的蜡烛,故选①②两支蜡烛。
(2)[2][3]为了探究平面镜所成的像与物的大小关系,将选好的一支蜡烛点燃放在玻璃板前,另一支不点燃放在玻璃板后,移动玻璃板后的蜡烛至某一位置时,多方位观察,发现它与点燃的蜡烛的像完全重合,如图乙所示,说明平面镜所成的像与物体大小相等,并记录两支蜡烛的位置。
(3)[4]为了得到普遍规律,接下来的操作是要保持玻璃板位置不变,改变蜡烛的位置,多次实验,得到的实验结论具有普遍性,避免偶然性。进而探究像与物体到平面镜的距离关。
(4)[5]透明玻璃板与水平桌面垂直方向成45°角放置,将蜡烛沿水平桌面向玻璃板方向移动一段距离L,由等腰直角三角形性质知,物距变化量
由于蜡烛和蜡烛的像关于玻璃板对称,则蜡烛所成像的像距变化量为,物体到像的距离的变化量为
11.如图甲所示,将茶色玻璃板作为平面镜竖直放置在一张方格纸上,并准备了两个相同的棋子A和B、刻度尺、铅笔、手电筒等。
(1)实验中“调整玻璃板后侧棋子B位置”的操作过程中,人眼应该一直在玻璃板 (选填“前”或“后”)侧观察;
(2)将玻璃板沿所在平面向右平移,像将 移动;
(3)移去棋子B,在该位置放置光屏, (选填“透过”或“不透过”)玻璃板观察光屏,发现光屏上没有像,所以棋子A所成的像是虚像;
(4)若把棋子A换为点燃的蜡烛,玻璃板换成更厚的,将会发现它通过玻璃板成两个像(如图乙所示),其中离玻璃板较远的像,是来自蜡烛的入射光经过玻璃板 形成的。
A.一次反射、一次折射
B.两次反射、一次折射
C.一次反射、两次折射
D.两次反射、两次折射
【答案】 前 不会 不透过 C
【知识点】探究平面镜成像特点实验中的装置及作用、光的折射的概念和现象
【详解】(1)[1]实验中,A的光线通过平面镜反射时,进入人眼,才能看到A的像,所以在移动B时,人眼应该一直在玻璃板前侧观察,才能看到A的像与B重合。
(2)[2]玻璃板沿所在平面向右平移时,A的位置不变,则像的位置也不变,所以像将不移动。
(3)[3]在棋子B的位置放置光屏,透过玻璃板观察光屏时,有A的反射光线进入眼睛,仍能观察到像,不透过玻璃板观察光屏时,发现光屏上没有像,则说明A所成的像是虚像。
(4)[4]离玻璃板较远的像,是蜡烛的光通过后面的玻璃板反射形成的,光斜射向玻璃板时,通过前后两玻璃板都会发生折射,所以蜡烛的入射光线经玻璃板的一次反射和两次折射形成了较远的像。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
12.小明买了蜡烛做以下物理小实验:
(1)如图甲,小明用刻度尺测量蜡烛的长度,该蜡烛的长度为 cm;
(2)如图乙,小明在纸杯底部开一圆孔,用塑料薄膜蒙住杯口,拍打薄膜发出声音,烛焰晃动,说明声音具有 ;
(3)如图丙,小明用该蜡烛“探究平面镜成像的特点”时,将点燃的蜡烛A放在玻璃板前面,实验中蜡烛B (选填“需要”或“不需要”)点燃。小明用吸管沿着图示方向对着蜡烛A的左侧吹气,他将看到A烛焰的像向 (选填“左”或“右”)偏;
(4)如图丁,小明把一根蜡烛截成长度不同的两段,竖立在轻质杠杆的两边(支点在中点),如图所示。若同时点燃蜡烛(设燃烧速度相同),则杠杆 (选填“左端下沉”、“右端下沉”、“仍保持平衡”或“无法判断”);
(5)如图戊,小明将底部嵌有铁块的蜡烛放入水中,点燃蜡烛至蜡烛熄灭时,蜡烛所受浮力 (选填“变大”、“变小”或“不变”;下同),水对容器底部产生的压强 。
【答案】(1)3.28
(2)能量
(3) 不需要 左
(4)左端下沉
(5) 变小 变小
【知识点】刻度尺的读数、物体沉浮状态与浮力、重力和体积的关系、运用杠杆平衡原理进行计算、探究平面镜成像特点实验的注意事项和常见错误、声与能量
【详解】(1)由图可知,刻度尺上10cm之间有10个小格,即此刻度尺的分度值为1cm,末端与3.28cm对齐,则该蜡烛的长度为
(2)声音能够传递信息和能量,小明在纸杯底部开一圆孔,用塑料薄膜蒙住杯口,拍打薄膜发出声音,烛焰晃动,说明声音具有能量。
(3)[1]一支蜡烛放在玻璃板前面并点燃,另一支放在玻璃板后面,实验中为了使玻璃中蜡烛的像更清晰,不需要点燃蜡烛B。
[2]由于在烛焰左侧吹气,则左侧的空气流速加快,左侧的气压也随之变低,故烛焰右侧的大气压会将烛焰向左侧推动,由于像与物关于镜面对称,平面镜中烛焰像也向左偏。
(4)由图可知,m左>m右,由G=mg可知G左>G右,开始,杠杆平衡G左L左=G右L右,
因G左>G右,L左<L右;
蜡烛燃烧速度相同,过一段时间后,减少的重力ΔG相同,左边(G左﹣ΔG)L左
右边(G右﹣ΔG)L右,由于G左L左=G右L右,则左边与右边相减,得
则
因此左边力与力臂的乘积大于右边力与力臂的乘积,杠杆不再平衡,即左端下沉。
(5)[1]随着蜡烛的燃烧,则蜡烛和铁块整体的质量逐渐变小,蜡烛和铁块的整体重力也变小,蜡烛燃烧至熄灭时,受到的浮力始终等于蜡烛和铁块的整体重力,故受到的浮力变小。
[2]将蜡烛、铁块和水看成整体,蜡烛燃烧至熄灭过程中整体的重力不断变小,故对容器底面的压力逐渐变小,容器底部面积一定,压力变小,则压强变小。
13.某小组探究平面镜和凸透镜成像的特点,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1所示。在AB之间朝向A观察,看到的光源形状如图2中的甲所示。
(1)当在图1的B处竖直放置一块平面镜,镜面朝向光源,小丽在AB之间观察平面镜中的像,观察到的是图2中的乙;小明在BC之间观察光屏,观察到的是图中的丙;
(2)此后,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2中的 (选填“甲”“乙”“丙”“丁”或“戊”);
(3)小亮又在圆柱形的玻璃瓶里面装满水,把如图乙所示的一幅卡通图片放在玻璃瓶的一侧,透过玻璃瓶可以看到那幅卡通图片,如图甲所示。如果把卡通图片由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢地移动,通过玻璃瓶在选项中不能看到的像是图的 。
A. B. C. D.
【答案】 戊 AC
【知识点】探究凸透镜成像规律的实验结论
【详解】(2)[1]将平面镜更换为一个凸透镜,恰能在光屏上成等大的像,当u=v=2f时,凸透镜成倒立等大的实像,所成的像上下左右都相反,他在BC之间观察光屏上的像,小亮看到的像是图戊。
(3)[2]由于玻璃杯的上下是一样粗细的,相当于一个柱面透镜,成像时,像始终是正立的。把卡通图片由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢的移动时,实际是物体逐渐远离凸透镜。由凸透镜成像的规律可知,物体在一倍焦距内靠近焦点时,像正立且会逐渐变大;当物体在一倍焦距到二倍焦距之间时,所成的像是正立的、变宽的实像,远离焦点时会逐渐变小;当物距为2f,成的是正立、等大的实像;大于二倍焦距时,成的是正立的、缩小的实像。故不可能看到A和C,故选AC。
14.小陈同学在学校“数字食堂”刷脸设备前排队就餐时,发现屏幕上有一个自己正立、缩小的像如图甲所示。为弄清其成像原理他利用如图乙所示的器材进行了探究(凸透镜的焦距为15cm)。
(1)实验前,应调整烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在 ;
(2)小陈将蜡烛放在凸透镜前40cm处,移动光屏,可在光屏上得到一个 (选填“正立”或“倒立”)、缩小的实像,这与刷脸设备成像原理 (选填“相同”或“不同”);
(3)若将蜡烛向凸透镜靠近,为了在光屏上再次得到清晰的像,光屏应 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜,此时像的大小将 。
【答案】(1)同一高度
(2) 倒立 相同
(3) 远离 变大
【知识点】探究凸透镜成像规律的实验装置和操作步骤、探究凸透镜成像规律的实验结论
【详解】(1)为了使像成在光屏中央,应调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度。
(2)[1][2]小陈将蜡烛放在凸透镜前40cm处,此时物距u=40.0cm-0.0cm=40.0cm
而凸透镜的焦距为15cm,则物距大于2倍焦距,所以,移动光屏后在光屏上得到烛焰清晰的倒立、缩小的实像,这与刷脸设备成像原理相同。
(3)[1][2]将蜡烛向凸透镜靠近,为了在光屏上再次得到清晰的像,则与之前相比,物距减小了,根据凸透镜成实像时物近像远像变大可知,像距会变大,所以应将光屏远离凸透镜,像的大小将变大。
15.小明进行了“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)小明让平行于凸透镜主光轴的光射到凸透镜A上,在透镜另一侧移动光屏出现最小、最亮的光斑,如图甲所示,测出凸透镜A的焦距f= cm;
(2)调节蜡烛位置并移动光屏,如图乙所示,此时在光屏上成清晰的像,这个像是一个 (填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像,生活中 (填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用这个原理工作的;
(3)将图乙中蜡烛移到20.0cm刻度线处时,须把光屏移到为 cm之间才能在光屏上找到清晰的像;
(4)在图乙中,不改变蜡烛和光屏的位置,小明将凸透镜移到 cm处,光屏上可以出现另一个清晰的像。小光同学发现在图乙中,不改变蜡烛和光屏的位置,若换一个焦距为20cm的凸透镜,无论怎么移动凸透镜在光屏上都找不到清晰的像,原因是 。
【答案】(1)10.0
(2) 放大 投影仪
(3)60∼70
(4) 65 光屏与蜡烛之间的距离小于4f
【知识点】探究凸透镜成像规律的实验装置和操作步骤、探究凸透镜成像规律的实验结论
【详解】(1)由图甲知道,平行光经凸透镜会聚于一点,此点即为焦点,凸透镜的光心到凸透镜的焦点的距离为
所以凸透镜的焦距为。
(2)[1][2]由图乙知道,此时在光屏上成清晰的像,物距小于像距,则物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大实像,像距大于二倍焦距,生活中投影仪是依据此原理制成的。
(3)将蜡烛移到刻度线处时,物距变为30cm,物距大于二倍焦距成倒立缩小实像,像距大于一倍焦距小于二倍焦距,故须把光屏移到为60~70cm两刻度线之间才能在光屏上找到清晰的像。
(4)[1][2]保持蜡烛、光屏位置不动,此时的物距为
像距为
根据光路可逆知道,当物距为,像距为时成倒立、缩小的实像,即将凸透镜移到光具座上的65cm处,光屏上可再次得到清晰的像;换用20cm的凸透镜,保持蜡烛和光屏位置不变,由图乙知道,光屏与蜡烛之间的距离小于4f,因此无论怎样移动蜡烛,在光屏上都得不到烛焰清晰的像。
16.同学们利用凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验,操作如下:
(1)在光具座上组装实验器材时,烛焰、透镜和光屏三者的中心应该调整到 ;
(2)小明所在的小组将蜡烛、凸透镜和光屏调整到如图甲所示位置时,恰好在光屏上成清晰的像。则该小组所用凸透镜的焦距可能为 ;
A.5cm B. C. D.
(3)保持蜡烛和透镜的位置不变,若将凸透镜换成直径大小相同、焦距稍大的凸透镜,则需将光屏 (选填“向左”或“向右”)移动,光屏上才能成清晰的像;
(4)小华所在的小组根据记录的实验数据得到了如图乙所示的图像,线段为凸透镜的像距倒数和物距的倒数对应关系,根据图像信息可知,该小组所用凸透镜的焦距为 cm,如果用此凸透镜作为照相机的镜头,被拍摄者到镜头之间的距离应该 cm。
【答案】(1)同一高度
(2)C
(3)向右
(4) 10 大于20
【知识点】探究凸透镜成像规律的实验装置和操作步骤
【详解】(1)为使得像成在光屏中央位置,在光具座上组装实验器材时,烛焰、透镜和光屏三者的中心应该调整到同一高度。
(2)由图可知,此时物距小于像距,且成实像,根据凸透镜成像规律,物距与焦距的关系为 ①
像距与焦距的关系为 ②
联立①②,解得,由选项可判断该小组所用凸透镜的焦距可能为12cm。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
(3)保持蜡烛和透镜的位置不变,若将凸透镜换成直径大小相同、焦距稍大的凸透镜。凸透镜焦距变大,对光的会聚能力减弱,会将光线延迟会聚成像,因此需将光屏向右移动,光屏上才能成清晰的像。
(4)[1]根据凸透镜成像规律,时,成倒立、等大的实像。图丙中,
解得凸透镜的焦距
[2]如果用此凸透镜作为照相机的镜头,被拍摄者到镜头之间的距离应大于二倍焦距,即大于20cm。
17.如图-1,是小明做“探究凸透镜成像的规律”的实验装置;
(1)实验时,调节烛焰中心、凸透镜光心和光屏中心在同一高度;
(2)固定凸透镜的位置,将蜡烛放在距离凸透镜较远处,此时应移动 直至出现最清晰的像,记录物距、像距、像的性质;
(3)改变物距,重复上述操作,多次实验,将实验数据记录在下表中;凸透镜的焦距:
实验次数
物距
像距
像的性质
正立或倒立
放大或缩小
虚像或实像
1
18.0
6.9
倒立
缩小
实像
2
10.0
10.0
倒立
等大
实像
3
7.0
17.7
倒立
放大
实像
4
4.0
/
正立
放大
虚像
分析数据可知:当物距大于凸透镜焦距时,物距减小,像距 ;(选填“增大”、“减小”或“不变”)
(4)当光屏上出现清晰的像时,小明不小心用手指尖遮挡住了凸透镜的一部分,这时光屏上 (选填“仍能”或“不能”)成烛焰完整的像;
(5)如图-2,当无人机在高空拍摄地面场景时,所成的像最靠近图-3中凸透镜主光轴上的 (选填“a”、“b”、“c”或“d”)点;
(6)生活中常用的放大镜应用了表中第 次实验的成像规律。
【答案】 光屏 增大 仍能 b 4
【知识点】探究凸透镜成像规律的实验装置和操作步骤、探究凸透镜成像规律的实验结论、放大镜的成像原理及特点
【详解】(2)[1]固定凸透镜的位置,则凸透镜的位置不变,将蜡烛放在距离凸透镜较远处,蜡烛的位置保持不变,此时应移动光屏,直至光屏上出现最清晰的像。
(3)[2]由实验次数1、2、3可知,当物距大于凸透镜焦距时,物距减小,像距增大。
(4)[3]当光屏上出现清晰的像时,用手指尖遮挡住了凸透镜的一部分,蜡烛各点发出的光线仍然通过凸透镜成像,只是通过凸透镜的光线变少,所以在光屏上成的像变暗,但仍能成烛焰完整的像。
(5)[4]当无人机在高空拍摄地面场景时,地面场景距离凸透镜的距离远大于二倍焦距,即物距远大于二倍焦距,由凸透镜成像规律可知,像距在一倍焦距到二倍焦距之间,由图-3可知,只有b、c两点在一倍焦距和二倍焦距之间,由凸透镜成实像时物远像近像变小可知,物距越大,像距越小,所以成的像最靠近图-3中凸透镜主光轴上的b点。
(6)[5]由凸透镜成像规律可知,生活中常用的放大镜应用了物距小于一倍焦距时,成正立、放大的虚像,由表中数据可知,应用了第4次实验的成像规律。
18.在探究“凸透镜成像规律”的实验中。
(1)为使烛焰的像成在光屏中央,小丽的调节场景如图甲,操作中的不当之处是 ;
(2)如图乙,光屏上恰能呈现烛焰倒立、 的清晰实像,此时光在光屏上发生 反射;若在凸透镜左侧附近放置一镜片,将光屏向左移动,光屏上可再次呈现清晰的像,该镜片是 透镜;
(3)保持凸透镜位置不变,为使图乙中光屏上的像变大,小丽的操作应是将蜡烛 (选填“靠近”或“远离”)调节,并向 适当调节光屏的位置,使光屏上呈现清晰的像。
【答案】(1)烛焰中心、透镜中心和光屏中心未在同一高度
(2) 缩小 漫 凸
(3) 靠近 右
【知识点】探究凸透镜成像规律的实验装置和操作步骤
【详解】(1)图甲操作中的不当之处是烛焰中心、透镜中心和光屏中心未在同一高度,烛焰的像不能成在光屏中央。
(2)[1]由图乙可知,此时物距大于像距,根据凸透镜成像规律可知,光屏上恰能呈现烛焰倒立、缩小的实像。
[2]从不同方向都能看到光屏上成的像,故光在光屏上发生的是漫反射。
[3]若在凸透镜左侧附近放置一块凸透镜,凸透镜对光线有会聚作用,使光线会聚,像将呈现在光屏的前方,将光屏向左移动,光屏上可再次呈现清晰的像,故该镜片是凸透镜。
(3)[1][2]凸透镜成实像时,物近像远像变大,保持凸透镜位置不变,为使图乙中光屏上的像变大,可将蜡烛靠近凸透镜,向右调节光屏,使光屏上呈现清晰的像。
19.探究凸透镜成像的规律。
第一步:测量凸透镜焦距。
(1)让太阳光依次通过多个带孔的挡板,得到平行光后照射到凸透镜上,如图甲所示。若想找到透镜焦点,应 (选填“顺时针”“逆时针”)旋转透镜。找到焦点的位置后,测出透镜的焦距为15cm。
第二步:探究成像规律。
正确安装并调节实验器材,实验过程中凸透镜始终处于50cm刻度处。
(2)图乙中光屏上 (选填“能”“不能”)承接到清晰的像。
(3)将蜡烛移至15cm刻度处,若想在光屏上承接到清晰的像,光屏应向 (选填“左”“右”)移动,请写出生活中利用该成像特点的一个实例 。
(4)当光屏上成清晰的像时,若用遮光板遮住透镜上半部分,像如何变化? ;
【答案】(1)顺时针
(2)不能
(3) 左 照相机
(4)像会变暗
【知识点】用平行光测定凸透镜焦距、探究凸透镜成像规律的实验装置和操作步骤、探究凸透镜成像规律的实验注意事项和错误分析、探究凸透镜成像规律的实验结论、照相机
【详解】(1)根据透镜的三条特殊光线可知,平行于主光轴的光线将会聚于焦点,故要找到焦点的位置,需要使光线平行于主光轴射入透镜,即应顺时针旋转透镜,使太阳光平行于凸透镜的主光轴射入。
(2)由(1)可知,透镜的焦距为15cm,由图乙可知,此时的物距为20cm,在一倍焦距和二倍焦距之间,根据凸透镜成像规律可知,若要成清晰的像,像距应大于二倍焦距,即大于30cm,而此时光屏与凸透镜的距离恰好为30cm,故不能承接到清晰的像。
(3)[1][2]将蜡烛移至15cm刻度处,此时的物距为35cm,大于二倍焦距,则像距应在一倍焦距与二倍焦距之间,即65cm与80cm之间,故光屏应向左移动,生活中利用该成像特点制成了照相机。
(4)当光屏上成清晰的像时,若用遮光板遮住透镜上半部分,烛焰发出的光会通过凸透镜下半部分折射成像,所成的像仍然完整,但像的亮度会下降,原因是折射光线减少,光屏上承接的光线减少了。
20.在“探究凸透镜成像的规律”实验中:
(1)在光具座上,将蜡烛、光屏安装在凸透镜两侧,接着调节三者中心在同一高度的目的是使像能呈现在 ;通过实验,绘制了像距v随物距u变化图像如图甲,此凸透镜的焦距是 cm。
(2)实验中,当蜡烛、透镜和光屏的位置如图乙时,光屏出现了蜡烛清晰的像,这个实验现象与生活中的 的成像特点相同(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”);
(3)“自拍神器”是旅游的最爱,如丙图所示。与直接拿手机自拍相比,自拍杆可以通过增大物距,从而 (选填“增大”或“减小”)所成像的大小。
(4)某同学用自制的水透镜做凸透镜成像实验,在光屏上得到了清晰的像。如图丁,他向水透镜中注水,不改变蜡烛和透镜的位置,要使光屏上再次得到清晰的像,应将蜡烛向 (选填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动,或者在透镜前放置一副 (选填“远视”或“近视”)眼镜。
【答案】(1) 光屏中央 10
(2)照相机
(3)减小
(4) 靠近 近视
【知识点】近视眼和远视眼的矫正方法及光路图、照相机、凸透镜成实像时像距随物距的变化规律、探究凸透镜成像规律的实验结论、探究凸透镜成像规律的实验装置和操作步骤
【详解】(1)[1]为了使像成在光屏中央,应调节烛焰、凸透镜和光屏三者中心在同一高度。
[2] 根据凸透镜成像规律,当物距和像距均等于二倍焦距时,成倒立等大的实像,由图甲可知
所以此凸透镜的焦距是10cm。
(2)如图乙,物距大于像距,根据凸透镜成像规律,此时成倒立、缩小的实像,应用是照相机。
(3)根据凸透镜成像规律,成实像时“物远像近像变小”,与直接拿手机自拍相比,自拍杆可以通过增大物距,使得成像变小。
(4)[1][2]如图丁,他向水透镜中注水,则凸透镜变厚,焦距变小,成像提前,不改变光屏和透镜的位置,要使光屏上再次得到清晰的像,可将蜡烛向靠近透镜的方向移动,或者在透镜前放置一副近视眼镜,利用凹透镜对光线的发散作用,使得像仍成在原来的位置。
21.小明做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)如图甲所示,将一束平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小、最亮的光斑,则凸透镜的焦距f = cm;
(2)小明在某次实验中,将蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上如图乙所示的位置,光屏上呈现清晰的像,此像是倒立、 的实像,生活中 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是依据此成像原理制成的;
(3)当光屏上出现清晰的像时,一只苍蝇飞过来停留在了凸透镜上,这时光屏上 (选填“仍能”或“不能”)成烛焰完整的像;
(4)小明在图乙中烛焰和凸透镜之间的适当位置放一副眼镜,发现光屏上原本清晰的像变模糊了。将蜡烛向靠近凸透镜方向移动适当距离后,发现光屏上再次得到清晰的像,则该眼镜是 (选填“近视”或“远视”)眼镜。
(5)保持蜡烛位置不变,移动凸透镜至如图丙所示位置,则人眼在图中 (选填“A”或“B”)处能观察到烛焰的像;用放大镜观察报纸时,要使观察的像更大些,放大镜要 (选填“靠近”或“远离”)报纸。
【答案】(1)10.0
(2) 放大 投影仪
(3)仍能
(4)远视
(5) B 远离
【知识点】探究凸透镜成像规律的实验结论、近视眼和远视眼的矫正方法及光路图、用平行光测定凸透镜焦距、放大镜的成像原理及特点
【详解】(1)由图甲可知,一束平行光正对凸透镜照射时,光屏上出现一个最小、最亮的光斑,那便是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离是焦距,如图尺子分度值为1cm,所以焦距为
(2)[1][2]由图乙可知,光屏上呈现清晰的像,此时,根据凸透镜成实像规律,则物距大于一倍焦距小于二倍焦距,在光屏上成倒立、放大的实像,投影仪就是根据这一原理制成的。
(3)凸透镜成像是由于物体发出的光线经凸透镜折射后,在光屏上会聚形成的。当苍蝇停在凸透镜上时,只是挡住了部分光线,物体上各点发出的光线仍能通过凸透镜的其他部分折射后会聚到光屏上,所以仍能成烛焰完整的像。但是由于通过凸透镜的光线减少了,所以像的亮度会变暗。
(4)远视眼镜是凸透镜,对光线有会聚作用。在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜后,光屏上原本清晰的像变模糊了,将蜡烛向靠近凸透镜方向移动适当距离后,像变远了,光屏上再次得到清晰的像,说明该眼镜使光线提前会聚了,即该眼镜对光线的会聚能力较强,是远视眼镜。而近视眼镜是凹透镜,对光线有发散作用,会使像成在光屏后方,与题中现象不符。
(5)[1]由图丙可知,蜡烛位于凸透镜的一倍焦距以内,此时成正立、放大的虚像,虚像不能呈现在光屏上,只能通过透镜向蜡烛一侧观察到像,所以人眼在 B 处能观察到烛焰的像。
[2]根据凸透镜成像规律,用放大镜观察物体时,物距越小,像越小,物距越大,像越大。所以要使观察的像更大些,放大镜要远离报纸,增大物距。
22.小莹在“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1)如图甲所示,让一束平行于主光轴的光射向凸透镜,移动光屏,直到光屏上出现最小、最亮的光斑。由图可知,该凸透镜的焦距为 cm。
(2)如图乙所示,像呈在光屏上方,为使像呈在光屏中央,应将凸透镜向 调节。
(3)如图丙是同学用手机拍照上传的作业,图片一头大一头小,这是由于作业本成像更大的这端离镜头更 (选填“近”或“远”)。
【答案】(1)10.0
(2)下
(3)近
【知识点】用平行光测定凸透镜焦距、探究凸透镜成像规律的实验装置和操作步骤
【详解】(1)平行于主光轴的光射向凸透镜,移动光屏,直到光屏的光斑变得最小、最亮,这个点为凸透镜的焦点,测量焦点到凸透镜光心的距离就是焦距,因此凸透镜的焦距
(2)烛焰在光屏上的像偏高,因凸透镜在光屏上成倒立的实像,为使像能成在光屏的中央,可以向上移动烛焰或向下移动凸透镜。
(3)凸透镜成实像时,物距变大,像距变小,像变小,物距变小,像距变大,像变大,图片一头大一头小,这是由于成像更大的那端离镜头近。
23.在“探究凸透镜成像的规律”的实验中:将凸透镜固定在光具座上进行实验。
(1)此光具座摆放好之后,要调整器材使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在 ;
(2)如图是某次实验的情景,此时烛焰在光屏上恰好得到一个清晰的像,生活中的 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)利用了这个成像规律;
(3)实验中,保持凸透镜在光具座上的位置不动,仅将蜡烛和光屏的位置互换,光屏上能观察到烛焰清晰的像,这是因为 ;
(4)将蜡烛像左移动一段距离,光屏上的像变模糊了,为了使光屏上再次成清晰的像,同学们提出了两种不同的解决方案:
方案一:仅向 (选填“左”或“右”)移动光屏;
方案二:仅换用焦距较 (选填“长”或“短”)的凸透镜。
【答案】(1)同一高度
(2)照相机
(3)见解析
(4) 左 长
【知识点】探究凸透镜成像规律的实验装置和操作步骤、探究凸透镜成像规律的实验结论
【详解】(1)实验中,为了使像成在光屏的中央,使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在同一高度。
(2)由图可知,此时物距大于像距,成倒立、缩小的实像,应用于照相机。
(3)实验中,保持凸透镜的位置不动,仅将蜡烛和光屏位置互换,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,光屏上能观察到烛焰清晰的像。
(4)[1][2]将蜡烛向左移动一段距离,此时物距增大,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小可知,仅将光屏向左移动一段距离;将蜡烛向左移动一段距离,物距增大,根据凸透镜成像规律可知,此时像成在光屏的左侧,为了使光屏上再次成清晰的像,应换用焦距较大的凸透镜,凸透镜焦距越大,对光的会聚能力越弱,会将光线推迟会聚成像。
24.用如图甲所示的装置“探究凸透镜成像特点”,其中凸透镜的焦距为15cm,实验时在坐标纸上记录了蜡烛与光屏上像的位置和大小,如图乙所示(带箭头的线段表示物或像,、分别表示蜡烛在A、B时像的位置)。
(1)从图乙可以看出,蜡烛在A、B位置时光屏上得到的都是 (填像的性质)。
(2)当把蜡烛放在C位置时,在光具座上无论怎样移动光屏都不能得到清晰的像。为了让蜡烛在C位置的像能成在光具座上的光屏上,他采用了两种做法。
做法一:保持蜡烛和透镜位置不变更换凸透镜,在光具座上移动光屏,光屏上又出现了清晰的像;由此推断更换的凸透镜比原有的凸透镜的聚光能力 (填“强”或“弱”)。
做法二:保持蜡烛和透镜位置不变,在蜡烛和透镜之间再放置一个凸透镜,在光具座上移动光屏,光屏上又出现了清晰的像。由此实验联系实际可推知,远视眼的晶状体焦距较 (选填“大”或“小”),将近处物体的像成在视网膜 (填“前”“后”)方。
(3)在实验中将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜,物距u随时间t的变化图像如图丙所示,则像距v与t的大致变化关系为丁图中的 。
【答案】 倒立放大的实像 强 大 后 C
【知识点】探究凸透镜成像规律的实验注意事项和错误分析、探究凸透镜成像规律的实验结论、近视眼和远视眼的矫正方法及光路图
【详解】(1)[1]从图乙中可以看出,蜡烛在A、B位置时,此时物距与像距关系:2f>u>f,则此时成倒立放大的实像。
(2)[2]保持蜡烛和透镜的位置不变,更换凸透镜,在光具座上移动光屏,光屏上又出现了清晰的像,由此推断更换的凸透镜会聚光的能力较强,使成像变近。
[3][4]产生远视眼的原因是,品状体太薄,折光能力太弱,焦距变大,近处的物体的像成在视网膜之后,因此远视眼看不清近处的物体,可以用凸透镜的镜片进行矫正。
(3)[5]当物距大于焦距时凸透镜成的是实像;将蜡烛从略大于一倍焦距处逐新远离凸透镜,物距变大,像距则变小,成实像时,物距大于一倍焦距,故图像为C图。
试卷第1页,共3页
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