内容正文:
第三章 光和眼睛
一、单选题
1.青少年学生一定要多参加户外运动,这是因为太阳光中的某一种光波可以促成维生素D的活化,从而促进骨骼对钙的吸收,这种光是( )
A.红外线 B.紫外线 C.红色光 D.绿色光
2.关于人的眼睛下列说法中正确的是( )
A.正常人的眼睛具有很强的自我调节本领,可以使远处的物体和近处的物体都能成像在视网膜上
B.如果一束平行光经过眼睛的角膜和晶状体折射后所成的像落在视网膜的后方,这就是近视眼
C.近视眼矫正的方法是佩戴一副焦距合适的、由凸透镜片做成的眼镜
D.爷爷是远视眼,当爷爷戴上眼镜时,张丽通过镜片看到爷爷的“眼睛”是通过镜片形成正立、放大的实像
3.下列四种仪器中,属于利用紫外线工作的是( )
A.倒车雷达 B.电视遥控器
C.医生用便携式B超机 D.验钞机
4.学校大门旁竖直放置了一块平面镜,小涵同学逐渐靠近平面镜的过程中,下列说法正确的是( )
A.小涵的像逐渐变大
B.镜子上有只小飞虫,小涵在平面镜中所成的像仍然完整
C.小涵在平面镜中看见了小轩,则小轩在平面镜中看不见小涵
D.小涵在平面镜中所成的像相对于小涵是静止的
5.如图是探究平面镜成像特点实验的情景,关于探究过程中所涉及的问题分析不正确的是( )
A.为了使烛焰的像更清晰,应将玻璃板后的蜡烛B点燃后进行实验
B.实验中所成像的大小不会随物体位置的改变而改变
C.实验中所成的像不可用光屏承接
D.改变蜡烛A位置多次实验,主要是使结论更准确
6.关于图中“凸透镜成像规律”的实验,下列说法正确的是( )
A.图中蜡烛到凸透镜的距离为(为焦距)
B.图中凸透镜成像规律与投影仪的成像原理相同
C.图中光路图说明光在不同介质间传播的方向一定改变
D.从不同方向能看清光屏上的像,是因为光在光屏上发生了漫反射
7.如图所示,一束光线通过容器的玻璃侧壁斜射到容器中,在P处形成一光斑,在向容器里加满水的过程中,光斑将( )
A.一直向左移动然后停止 B.先向左移动再向右移回到P点
C.一直向右移动然后停止 D.先向右移动再向左移回到P点
8.如图所示是某同学探究凸透镜成像规律时,先后将物体放在A、B、C处,记录了三次成像情况,下列说法不正确的是( )
A.三次所成的像均是倒立的实像 B.物体放在A处时,成像在L处
C.物体放在B处时,成像在K处 D.透镜的焦点在B、C两点之间
9.将物体放在距凸透镜40cm处,在透镜另一侧距透镜30cm处的光屏上得到一个清晰的像,则此凸透镜的焦距范围是( )
A.10cm<f<15cm B.15cm<f<20cm
C.20cm<f<30cm D.30cm<f<40cm
二、多选题
10.下列对各光学现象的相应解释或描述,正确的是( )
A.甲:入射光垂直射向镜面时,入射角等于0°
B.乙:蜡烛远离玻璃板时,玻璃板后面蜡烛的像大小不变
C.丙:点燃蜡烛前,需调整蜡烛、凸透镜和光屏的中心在同一高度
D.丁:是远视眼矫正后的成像光路图
11.智能语音控制系统可通过网络让用户以语言对话的交互方式,实现影音娱乐、生活服务信息查询等多项功能的操作。以下说法中正确的是( )
A.智能音箱呈黑色是因为音箱能吸收所有颜色的光
B.系统控制的智能音箱播放的音乐也可能成为噪声
C.对系统发布“大点儿声”的指令,目的是要改变声音的音调
D.播放音乐时,人们能依据音色分辨出不同乐器的声音
12.下列说法错误的是( )
A.光照在物体上时,物体的颜色由照射光的颜色决定
B.实验表明,色光的混合规律与颜料的混合规律相同
C.电视机的遥控器是利用红外线来工作的
D.任何情况下,紫外线的照射对人体都是有利的
13.用图甲所示的装置测出凸透镜的焦距并“探究凸透镜成像规律”,当蜡烛、透镜、光屏位置如图乙时,在光屏上成清晰的像,则下列说法正确的是( )
A.凸透镜的焦距是30cm
B.图乙中烛焰成的是倒立放大的像
C.照相机成像特点与图乙中所成像的特点相同
D.保持凸透镜位置不变,将蜡烛和光屏的位置互换仍可在光屏上成清晰的像
14.入射光线与平面镜的夹角为70°,若入射光线方向不变,使平面镜绕入射点沿入射光线与法线构成的平面顺时针方向旋转40°后,入射光线与反射光线的夹角为( )。
A.40° B.80° C.120° D.160°
15.有一个焦距为20厘米的凸透镜,关于它所成的像下面叙述中哪些是正确的( )
A.当物体沿主光轴从距透镜50厘米处向30厘米处移动的过程中物像之间的距离先变大后变小
B.当物体沿主光轴从距透镜50厘米处向30厘米处移动的过程中物像之间的距离先变小后变大
C.当物体沿主光轴从距透镜5厘米处向15厘米处移动的过程中所成的像逐渐变大
D.利用这个凸透镜成实像时物像之间的距离可能小于80厘米
16.如图所示,平面镜M与N的夹角为,一条平行于平面ON的光线经过两个平面镜的多次反射后,能够沿着原来的光路返回,则两平面镜之间的夹角可能( )
A. B. C. D.
17.身高为1.5 m的小明沿直线匀速运动,路灯在行进线路的正上方,某时刻人影的长度为0.6 m,前进4 m后,影长变为1.4 m,则路灯的高度可能为( )。
A.9m B.7.5m C.6m D.4.5 m
三、填空题
18.一个人站在平面镜前4m处照镜子,他在镜中的像距平面镜 m,如果他正对镜子以0.5m/s的速度向镜子靠拢,3s后镜中的像与人的距离是 m。
19.如图所示是一款具有摄像功能的手机,摄像机的镜头相当于一个 透镜,通过镜头所成的像是 (选填“实像”或“虚像”).
20.琪琪站在家中全身镜前2m处,突然她从镜中看到衣服上有一个黑点,就向全身镜走去,在她走近全身镜的过程中,她在全身镜中所成的像的大小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。看电影时观众能从各个角度看到电影幕布上的影像,是因为播放设备发出的光在电影幕布上发生了 (选填“镜面反射”或“漫反射”)。
21.一束光射到平面镜上,入射角是30°时,反射光线与入射光线的夹角是 度;如果这束光垂直射到平面镜上,这时入射角是 度,保持此时入射光线不变,使镜面沿顺时针方向转动25°,则反射光线和入射光线的夹角为 。
22.小明利用水透镜、蜡烛、光屏、光具座等器材进行了如下探究,某次实验中,当蜡烛、水透镜和光屏在如图所示位置时(图中未画出),则此时水透镜的焦距是 cm;接着固定蜡烛位置不变,将水透镜移到60.0cm刻度线处,应将光屏向 (选填“左”或“右”)移动。
23.某同学要利用一把卷尺和一小块平面镜测出如图所示的水平地面上的一棵大树的高度,如图中画图表示他的测量方法,①将平面镜放在水平地面上,人沿着树根A与平面镜B所决定的直线,眼睛看到地面上的平面镜前后移动位置,当人在镜中恰能看到树梢D 的像时,记下这时人的位置C.②用卷尺量出AB间的距离a,BC间的距离b,人眼到地面的高度h.用字母表示所测得的量,写出大树高度H的表达式H= .
24.如图所示,一平面镜放在圆筒的中心处,平面镜正对筒壁上一个点光源 S,点光源发出一细光束垂直射向平面镜,此时入射角为 度,平面镜从图示位置开始绕圆筒中心轴 O 匀速转动。在转动30°角时,照射到简壁上的反射光转过的角度为 度。
25.图是射到空气和玻璃界面上的场景,OA、OB和OC代表三条光线,则反射角为 度,折射角为 度。
四、计算题
26.为实现我国的探月计划,向月球发射的激光到达月球并返回地面约2.6s,求:
(1)地球和月球之间的距离;
(2)如果用声音来测量地球和月球之间的距离,可行吗?请简要说明理由.
27.打雷和闪电是同时发生的。小明测出自观察到闪电起至听到雷声的时间为18s,已知声音在空气中的传播速度为340m/s,光在空气中的传播速度为3×108m/s,求:
(1)发生闪电处距小明的直线距离约多远?(不计光传播所需时间)
(2)光从闪电处到小明处需要多少时间?
28.站在百米赛跑终点的计时员,在听到发令员的枪声后才按表计时,测得运动员的成绩为13.69s,求运动员的真实成绩是多少?(设当时气温为15℃,无风)
29.激光测距技术广泛应用在人造地球卫星测控、大地测量等方面.激光测距仪向目标发射激光脉冲束,接收反射回来的激光束,测出激光往返所用的时间,就可以算出所测天体与地球之间的距离.现在利用激光测距仪测量月、地之间的距离,精度可以达到±10cm.已知一束激光从激光测距仪发出并射向月球,大约经过2.53s反射回来,则地球到月球的距离大约是多少千米?
30.已知光的传播速度是3×108m/s,从地球向月球发出一束激光信号,经过约2.54s收到了从月球反射回来的信号,求:月球到地球的距离约为多远?
五、作图题
31.根据图中的光路图在长方形框中填上适当类型的透镜。
32.图甲是小龙参加红石崖风景区地貌研学之旅时所拍摄的照片。请你在图乙中画出小龙看到水中石头的光路图,其中A点是石头的实际位置,B点是小龙所看到的石头像的位置。
33.一条光线从水中斜射入空气中时,其反射光线如图所示。请在图中画出入射光线、折射光线的大致位置并标出入射角的度数。
六、实验探究题
34.如图所示是探究“平面镜成像的特点”的实验装置,图中A、B是两段外形相同的蜡烛。
(1)平面镜成像的原理 ;
(2)选用透明的玻璃板代替平面镜,主要是利用玻璃板透明的特点,便于确定 ;
(3)实验时应在 (填“A”或“B”)侧观察蜡烛A经玻璃板所成的像;
(4)实验中,通过多次观察点燃的蜡烛的像与没点燃的蜡烛完全重合的现象,得出“平面镜所成像的大小与物体的大小相等”的结论。这种确定像和物大小关系的研究方法是______。
A.转换法 B.控制变量法 C.等效替代法
35.在”探究凸透镜成像的规律”实验中,所用凸透镜的焦距是10cm,实验装置如图。
(1)当把点燃的蜡烛放在20cm刻度处时,为了能使像清晰的成在光屏的中央位置,要调整蜡烛、凸透镜、光屏的高度,使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在 ;
(2)当把蜡烛移到35cm刻度处时,移动光屏可得到一个 的实像;保持透镜位置不变,若要使所成的像变大,应将蜡烛向 (选填“左”或“右”)移动;
(3)小吴将蜡烛远离透镜至10m刻度处,此时光屏上得到的像是倒立、 (选填“等大”“缩小”或“放大”)的实像,若用不透明的物体挡住透镜的上半部分,光屏上 (选填“能”或“不能”)成完整的像;
(4)当蜡烛燃烧一段时间后会变短,烛焰的像会往 (选填“上”或“下”)偏离光屏中心。
36.在探究“光的反射规律”时,小明将一块平面镜放在水平桌面上,再把一张可折转的纸板放置在平面镜上,如图甲所示。
入射角
30°
40°
60°
反射角
30°
40°
60°
(1)实验中,要使入射光线和反射光线的径迹同时在纸板上呈现,纸板应 放置。
(2)让光线贴着纸板沿AO方向射向镜面,反射光线沿OB方向射出,多次改变入射光线AO与ON的夹角进行实验,测量记录入射角和反射角如表格所示,分析此数据得出的结论是 。多次改变入射角进行实验是为了 。
(3)在图甲中,要使反射光线通过C点,则应使入射光线AO绕O点沿 (顺/逆)时针方向转过适当的角度。
(4)在实验过程中,若将纸板倾斜,如图乙所示,让光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜面,小明认为反射光线仍将贴着纸板:小华认为反射光线将不存在。请你评价他俩的观点是否正确。答:小明 、小华 ;(正确/不正确)。并说明理由: 。
(5)图乙中,在不改变纸板放置和入射光线方向的情况下,为了清断地观察光的传播,请你提出一条改进建议: 。
七、综合题
37.晚上小吴在家中正欣赏着音像里传出来的交响乐,忽然停电了.他将蜡烛点亮后放在音箱前面.过了一会儿通电了,交响乐又响起来了.小吴从挂在墙上的镜子里发现音箱前面的烛焰在摇曳,仔细观察还发现当音箱音量突然变大时,烛焰摇曳得更明显.
(1)烛焰没有受到风的影响,进一步探究,发现蜡烛越靠近音箱,烛焰摇曳得越明显,由此可确定烛焰的摇曳是受 的影响所致.
(2)他在镜中看见的蜡烛是通过 后形成的 (选填“实”或“虚”像).
(3)当蜡烛越靠近音箱,蜡烛在镜中的像的大小将 (选填“变大”“变小”或“不变”)
(4)上述现象中,相关的声的知识还有(写出一例): .
38.周末小梓和同学一起参观字画展览,他透过一个玻璃展柜观看展品时看到了自己的像,他联想到平面镜成像的特点,于是想利用一把刻度尺粗略地测量这个用薄玻璃板封闭的展柜的深度,如图甲所示。实验步骤如下,请完成相关内容:
(1)小梓将刻度尺垂直于玻璃板放置,并且使刻度尺的 对齐玻璃边缘;
(2)向展柜内部看去,观察与 重合的刻度位置,他认为这个读数就是玻璃展柜的深度,其物理依据是 ;
(3)回程时小梓所坐的轿车安装了汽车抬头显示系统(简称HD),如图乙所示,HD可将水平显示器上重要行车数据通过前挡风玻璃(看作平面镜)呈现在司机正前方,方便安全行车。请你在图丙中作出显示器内箭头AB的像A'B' 。
答案解析部分
1.【答案】B
2.【答案】A
3.【答案】D
4.【答案】B
【解析】【解答】A.像物等大,走近的过程,物体大小不变,所以像大小不变,故错误。
B.镜子上有飞虫,不影响像的完整程度,故正确。
C.因为光路可逆,故错误。
D.物靠近平面镜,像也靠近平面镜,所以相对于物体,像是运动的。故错误。
故答案为:B。
【分析】光路是可逆的,平面镜成像与物体等大。
5.【答案】A
6.【答案】D
7.【答案】B
8.【答案】D
9.【答案】B
【解析】【解答】解:因为物距大于像距,所以满足物距大于2倍焦距,且像距介于1倍焦距与2倍焦距之间,所以40cm>2f,f<30cm<2f,化简后可得15cm<f<20cm.选项ACD不符合题意,选项B符合题意.
故答案为:B.
【分析】因为物距大于像距,所以此时成的是倒立缩小的实像,可知物距大于2倍焦距,像距大于一倍焦距小于两倍焦距.
10.【答案】A,B
11.【答案】A,B,D
12.【答案】A,B,D
13.【答案】B,D
14.【答案】A,C
【解析】【解答】因为入射光线与平面镜的夹角是70°,所以入射角为90°-70°=20°。
若入射光线从法线的左侧射入,并且入射光线不动,使平面镜绕入射点沿入射光线和法线构成的平面顺时针方向旋转40°后,则入射光线平面镜的夹角为30°,则入射角为90°-30°=60°,所以反射角也为60°,则反射光线与入射光线的夹角为60°+60°=120°;
如下图所示:
若入射光线从法线的右侧射入,并且入射光线不动,使平面镜绕入射点沿入射光线和法线构成的平面顺时针方向旋转40°后,则入射光线平面镜的夹角为110°-40°=70°,则入射角为90°-70°=20°,所以反射角也为20°,则反射光线与入射光线的夹角为20°+20°=40°。
如下图所示:
故选AC。
【分析】根据光的反射定律可知:入射角指入射光线与法线的夹角,反射角指反射光线与法线的夹角,在光反射时,反射角等于入射角,据此分析判断。
15.【答案】B,C
【解析】【解答】AB、凸透镜的焦距为20cm,则当物距为2f=40cm时,物像之距最小,所以从50cm处向30cm处移动时,物像之距在先变小,后变大,A不符合题意,B符合题意;
C、当物体沿主轴从距透镜5cm处向15cm处移动的过程中,物距始终小于1倍焦距,成虚像,物距变大,则成的像变大,C符合题意;
D、当物距等于2f=40cm时,成等大的像,此时像距等于物距等于40cm,所以物像之距为80cm,当物距等于2f时,物像之距最小,D不符合题意。
故答案为:BC
【分析】结合凸透镜成像的特点分析解答即可.
物体位置
像的位置
像的大小
像的性质
应用举例
u>2f
f< v <2f
像、物异侧
缩小
倒立实像
照相机
u=2f
v =2f
像、物异侧
等大
倒立实像
测焦距
f<u<2f
v >2f
像、物异侧
放大
倒立实像
幻灯机
投影仪
16.【答案】C,D
17.【答案】A,D
【解析】【解答】情形1:人远离路灯。根据光的直线传播,可作出甲所示光路。图中AC为路灯的高度,D1E1、D2E2为身高,E1E2为行走的距离,B1E1、B2E2为前后两次的影长。
根据提示,可得
及;
因为D1E1=D2E2,将各已知量代入,;
;
解得:路灯的高度AC=9m;
情形2:人先靠近、后远离路灯。根据光的直线传播,可作出乙所示光路。
根据提示,可得;
及 ;
因为D1E1=D2E2,将各已知量代入,;
;
解得:路灯的高度AC=4.5m。
所以路灯的高度是9m或4.5m。
故选AD.
【分析】根据在同一时刻物高和影长成正比,即在同一时刻的两个物体,影子,经过物体顶部的太阳光线三者构成的两个直角三角形相似解答即可。
18.【答案】4;5
【解析】【解答】根据平面镜的成像规律,像与物的大小相等、像与物到平面镜的距离相等。人站在平面镜前4m,那么镜中的像和平面镜距离也是4m;如果他正对镜子以0.5m/s的速度向镜子靠拢,3s后运动的距离是
此时他与镜子的距离是
镜中的像与人的距离是
【分析】平面镜成像时,成的像是正立、等大的虚像,物距等于像距,物和像关于平面镜对称。
19.【答案】凸;实像
【解析】【解答】解:摄像机的镜头相当于一个凸透镜,其成像的原理是:当物距大于二倍焦距时,凸透镜成倒立缩小的实像.
故答案为:凸;实像.
【分析】摄像机的镜头相当于一个凸透镜,与照相机的成像原理相同,凸透镜成倒立缩小的实像.
20.【答案】不变;漫反射
【解析】【解答】(1) 平面镜所成的像是等大的,故在琪琪走近全身镜的过程中,她在全身镜中所成的像的大小不变;
(2)电影幕布表面粗糙不平,是为了让播放设备发出的光在电影幕布上发生漫反射,将射向屏幕的光线向各个方向反射出去,观众能从各个角度看到电影幕布上的影像。
【分析】(1)平面镜成像特点:物像等大、物像等距、物像连线垂直平面镜、左右相反;
(2)平行光射向凹凸不平的反射面时,反射光线会被向各个方向反射出去,这就是漫反射,生活中我们能从各个方向看到同一个物体就是因为发生了漫反射。
21.【答案】60;0;50
【解析】【解答】当入射角是30°时,因为反射角等于入射角,所以反射光线与入射光线的夹角是60度;
如果这束光垂直射到平面镜上,入射光线与法线重合,这时入射角是0度;
保持此时入射光线不变,使镜面沿顺时针方向转动25°,则此时入射角为25°,反射角也为25°,反射光线和入射光线的夹角为50°。
故答案为:60;0;50.
【分析】根据光的反射规律,反射角等于入射角,当光线垂直平面镜入射时,入射角和反射角都是0.
22.【答案】10.0;右
23.【答案】
【解析】【解答】解:测量方法,如图所示.
由平面镜成像特点可知,AD=AD′,△ABD≌△ABD′,
因为△ABD′∽△BCE,所以△ABD∽△BCE,
AB间的距离a,BC间的距离b,人眼到地面的高度h.
由△ABD∽△BCE,可得 .
故答案为:.
【分析】首先根据题意作出光的反射光路图,然后将其转化成数学模型,利用相似三角形,测量需要的数值,即可算出大树高度.
24.【答案】0;60
【解析】【解答】平面镜正对筒壁上一个点光源S,点光源发出一细光束垂直射向平面镜,此时入射光线和反射光线、法线三线合一,入射角为0度;
如右图所示,平面镜旋转30°,相当于入射角增大30°,因为原先入射角为0°,(如左图)则入射角和反射角的夹角为60°,照射到筒壁上的反射光斑转过的角度θ2即为60°(如右图),由左右两图的“虚像”的位置可知:点光源在镜中所成的像转过的角度θ1为60°。
【分析】 点光源发出一细光束垂直射向平面镜,此时入射光线和反射光线、法线三线合一,入射角为0度,平面镜旋转30°,相当于入射角增大30°,入射角和反射角的夹角为60°,照射到筒壁上的反射光斑转过的角度θ2即为60°.
25.【答案】30;60
26.【答案】(1)解:光在真空中的速度v=3×108m/s;激光从地球到月球的时间:
t= ×2.6s=1.3s,
因为v= ,
所以地球和月球之间的距离:
s=vt=3×108m/s×1.3s=3.9×108m.答:地球和月球之间的距离3.9×108m;
(2)解:月球上没有空气,是真空,声在真空中不能传播,所以不用声音来测量地球和月球之间的距离.
答:不行,因为真空不能传声.
【解析】【分析】(1)首先计算出激光从地球到月球的时间,再利用速度公式的变形公式s=vt计算地球和月球之间的距离;
(2)真空不能传声.
27.【答案】(1);(2)
28.【答案】解:声音的传播需要时间,声音传到终点时运动员已经开始跑了,
s=100m,V=340m/s,
t= = ≈0.29s;
所以真实成绩是计时时间加上声音100米传播的时间,即:13.69s+0.29s=13.98s
答:运动员的真实成绩是13.98s.
【解析】【分析】百米赛跑时,应看到发令枪冒烟后开始计时,由于声音传播的速度较小,在听到发令员的枪声后再按表计时,这时,运动员已经开始跑了,计时偏晚,成绩偏高,真实成绩应是计时时间加上声音100米传播的时间 . 利用速度公式的变形公式计算出声音传播100m所用的时间,再求出他的真实成绩 .
29.【答案】解:由题意可知
光速v=3×108m/s,
到月球所有时间t=×2.53s=1.265s
∵v=,
∴地球到月球的距离s=vt=3×108 m/s×1.265s=3.795×108 m=3.795×105km;
答:地球到月球的距离大约是3.795×105km.
【解析】【分析】激光传到月球的时间是激光总传播时间的一半,已知光速,由速度公式的变形公式可以求出地球到月球的距离.
30.【答案】解:由题知,激光从月球传到地球所用的时间: ,∵∴月球到地球的距离: 。
答:月球到地球的距离为3.81×108m.
【解析】【分析】利用激光测量距离:s=vt.
31.【答案】
32.【答案】
33.【答案】
【解析】【解答】过O点作垂直于界面的法线,可知反射角为:
90°-60°=30°
根据反射角等于入射角,在法线右侧,水面下画出入射光线,标出入射角读数为30°;
根据折射角大于入射角,在法线左侧,空气中画出折射光线,如图所示:
【分析】1.光的反射规律:反射光线、入射光线、法线在同一平面内;反射光线和入射光线分居法线两侧;反射角等于入射角;
2.光的折射规律:折射光线、入射光线、法线在同一平面内;折射光线和入射光线分居法线两侧;光从水中斜射到空气中时,折射角大于入射角。
34.【答案】(1)光的反射
(2)像的位置
(3)A
(4)C
【解析】【解答】(1)平面镜成像是光的反射形成的,所以其原理是光的反射。(2)因为玻璃板是透明的,能在观察到蜡烛A像的同时。还可以透过玻璃板清楚的看到放在后面蜡烛B,便于确定像的位置。(3)平面镜成的像是光的反射形成的,A蜡烛发出的光线经玻璃板反射,被人眼接收,才能看到像,故眼睛在A蜡烛所在这一侧。(4)另外一支相同的蜡烛与竖立在玻璃板前面点燃的蜡烛的像能完全重合,可知玻璃板后面的蜡烛和前面蜡烛成的像大小相等,此种方法是等效替代法,故答案为:C。
【分析】(1)(3)平面镜成像的实质就是光的反射,应该在物体同侧观察物体的像;
(2)玻璃板与平面镜相比,即可以透光也可以反光,便于确定像的位置;
(4)选用两只相同的蜡烛进行实验可以比较像与物的大小关系,对应的实验方法为等效替代法。
35.【答案】(1)同一高度
(2)倒立、放大;右
(3)缩小;能
(4)上
【解析】【解答】(1)做凸透镜成像实验应在光具座上依次放置蜡烛,凸透镜,光屏,凸透镜必须位于蜡烛和光屏之间,使它们的中心大致在同一高度上,目的是使像成在光屏的中心。
(2)当把蜡烛移到35cm刻度处时,此时物距为15cm,凸透镜的焦距为10cm,此时物距在一倍焦距与二倍焦距之间,凸透镜成倒立、放大的实像。
根据凸透镜成像规律可知,当凸透镜成实像时,物近像远像变大,故保证透镜位置不变,要使像变大,应将物距减小,即将蜡烛向右移动。
(3)凸透镜的焦距为10cm,当蜡烛远离透镜至10m刻度处时,物距位于二倍焦距以外,此时凸透镜成倒立、缩小的实像。
用不透明的物体挡住透镜的上半部分,透镜的下半部分仍然可以成像,蜡烛的一部分光线可以通过透镜的下半部分成像,只是通过透镜的光线变少,所以此时像会变暗,但在光屏上可以得到完整的像。
(4)当蜡烛燃烧一段时间后会变短,烛焰位置下移,根据过透镜光心的光线不改变方向,所以像的位置向上移动,偏离光屏中心。
【分析】(1)在实验中,为使像能成在光屏的中心,应调整烛焰、凸透镜和光屏的高度,使它们的中心大致在同一高度。
(2)当f<u<2f时,成倒立、放大的实像,此时v>2f;凸透镜成实像时,物近像远像变大。
(3)物距大于二倍焦距,凸透镜成倒立、缩小的实像;物体有无数点组成,物体上任一点射向凸透镜有无数条光线,经凸透镜折射后,有无数条折射光线会聚成该点的像;当遮住凸透镜的一部分,还有另外的部分光线,经凸透镜折射会聚成像。
(4)随着蜡烛燃烧而变短,根据过光心不改变方向,像会向上移动,根据凸透镜成倒立实像进行分析凸透镜向上还是向下移动。
36.【答案】(1)垂直于桌面
(2)反射角等于入射角;多次实验,寻找一般规律
(3)逆
(4)不正确;不正确;此时反射光线仍存在,但不在纸板平面内,而在竖直平面内
(5)在平面镜上方空间中喷少量水雾或烟雾
【解析】【解答】(1)由于入射光线、反射光线与法线在同一平面内,实验中要使入射光线和反射光线的径迹同时在纸板上呈现,纸板应垂直于桌面放置。(2)让光线贴着纸板沿AO方向射向镜面,反射光线沿OB方向射出,多次改变入射光线AO与ON的夹角进行实验以寻找一般规律,测量记录入射角和反射角如表格所示,分析此数据得出的结论是反射角等于入射角。(3)由于反射角大小等于入射角,在图甲中,要使反射光线通过C点,则应使入射光线AO绕O点沿逆时针方向转过适当的角度,以增大入射角的大小。(4)小明和小华的观点均不正确,由于入射光线、反射光线与法线在同一平面内,此时反射光线仍存在,但不在纸板平面内,而在竖直平面内。(5)图乙中,在不改变纸板放置和入射光线方向的情况下,为了清断地观察光的传播,可以在平面镜上方空间中喷少量水雾或烟雾,使光发生漫反射便于观察。
【分析】(1)探究光的反射规律时,纸板和桌面垂直;(2)光在反射时,反射角等于入射角;通过多次实验,可以探究规律的普遍性;(3)在反射现象中,反射角等于入射角;(4)光在反射时,反射光线、入射光线和法线在同一平面内;(5)喷少量水雾或烟雾,使光发生漫反射便于观察。
37.【答案】(1)声波
(2)平面镜反射;虚像
(3)不变
(4)声音是由物体振动产生的;声波可以传递能量等
【解析】【解答】(1)因为声音不仅能传递信息,还能传递能量,所以蜡烛越靠近音箱,烛焰摇曳得越明显,由此可确定烛焰的摇曳是受声波的影响; (2)他在镜子中看见的蜡烛是由于平面镜成像,平面镜所成的像是与物体大小相等的虚像; (3)平面镜成像特点可知,蜡烛在镜中像的大小将与蜡烛离平面镜的距离无关,所以当蜡烛越靠近音箱时,蜡烛在镜中像的大小不会改变; (4)“小吴在家中正欣赏着音像里传出来的交响乐”可知声音是由物体振动产生的,声音通过空气传入小吴的耳朵;“音箱音量突然变大时,烛焰摇曳得更明显”可知声音不仅能传递信息,还能传递能量。
故答案为:(1)声波;(2)平面镜反射;虚像;(3)不变;(4)声音是由物体振动产生的;声波可以传递能量等.
【分析】声音具有能量,平面镜成的像是虚像,像和物体的大小相等,声音是由物体的振动产生的.
38.【答案】零刻度线;展柜底部;平面镜所成的像与物大小相等、物体到平面镜的距离和像到平面镜的距离相等;
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