实验探究专题:光学试验探究综合 2026年中考物理复习专题
2026-05-05
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内容正文:
实验探究专题:
光学实验探究综合
一、探究光的反射定律
1.小明利用如图甲所示的实验装置探究光反射时的规律,其中ENF是由两块纸板连接起来的一个平面,且与平面镜垂直放置。
(1)保持入射光的位置不变,把纸板F向后折,观察到纸板F上的反射光“不见了”。改变入射光的位置,多次重复上述实验过程,发现相同的实验现象。其目的是探究 。
(2)在实验中小明还发现,随着入射光位置的不断改变,反射光的位置也在不断改变,但是它们始终位于ON两侧,这说明反射光线与入射光线 ,多次改变入射光的位置进行实验,然后归纳得出结论。多次实验的目的是 。
(3)如图甲所示,让激光笔发出的光逆着原来的反射光OB射向镜面时,此时的反射光将沿着OA方向射出,说明在光的反射中 。
(4)如图乙所示,标有角度的半圆形硬纸板ENF竖直放置,平面镜紧贴硬纸板水平放置,用激光笔贴着硬纸板射出一束光沿着AO方向射向平面镜,经镜面反射后会沿着 (填“OB”“OC”或“OD”)方向射出。
2.如图所示,在探究光的反射规律的实验中,先把一个平面镜M放在水平桌面上,再把一个可折叠的半圆形的屏(由两个大小相同的扇形E、F连接而成,用来显示光的传播路径)竖直地立在平面镜上,屏F可绕ON转动。使一束光贴着屏E沿AO射到O点,经平面镜反射,就可以通过研究反射光OB的情况来探究光的反射规律了。
(1)在图甲所示的情景中,使一束光贴着屏E沿AO射到O点,则经镜面反射后的光沿OB射出。已知此时入射光线AO与ON(法线)之间的夹角为50°,则反射光线OB与ON之间的夹角为________°;
(2)在图甲所示的情景中,若使一束光贴着光屏F沿BO射向O点,可看到反射光沿OA方向射出,这说明在光的反射现象中,__________;
(3)如图乙所示,若以ON(法线)为轴,将屏F向后转动,发现在屏F上不能看到反射光。在屏E上改变入射光线AO的入射角度,在屏F上仍不能看到反射光线,这说明____________________在同一平面内。
3.在“探究光的反射定律”实验中,器材有:激光笔、可折转光屏、平面镜和喷雾器。
(1)将平面镜置于水平桌面,如图甲所示。激光笔的光束射向平面镜上O点,在平面镜上方喷水雾,从前向后观察,可在镜面上方看到 条光束。
(2)将可折转光屏垂直于平面镜放置,让入射光沿左半屏射到O点,如图乙所示。要呈现反射光,需将右半屏向 (选填“前”或“后”)折转。
(3)保持入射点不变,多次改变入射方向,在光屏上记录每次实验的光路,如图丙所示。为了研究反射光线和入射光线的位置关系,发现左、右半屏相对应的光线关于转轴对称,可将此转轴视为 。同时根据光屏上的信息可得结论,反射角与入射角的大小 。
4.在“探究光的反射定律”实验中,器材有:激光笔、可折转光屏、平面镜和喷雾器。
(1)将平面镜置于水平桌面,如图甲所示。激光笔的光束射向平面镜上O点,在平面镜上方喷水雾,从前向后观察,可在镜面上方看到 条光束。
(2)将可折转光屏垂直于平面镜放置,让入射光沿光屏左半部分射到O点,如图乙所示。要呈现反射光,需将光屏右半部分向 (填“前”或“后”)折转。
(3)保持入射点不变,多次改变入射方向,在光屏上记录每次实验的光路aa'、bb'和cc',如图丙所示。为了研究反射光线和入射光线的位置关系,发现光屏左、右部分相对应的光线关于转轴对称,可将此对称轴视为 。同时根据光屏上的信息可得结论:反射角与入射角的大小 。
5.在“探究光的反射规律”时,小李进行了如图所示的实验。
(1)实验前,应将纸板________放置于平面镜上,移动激光笔,让光束贴着纸板入射,目的是______________________________。
(2)使用可以旋转的硬纸板,目的是探究___________________
____________________________________________。
(3)使入射光束绕入射点O沿逆时针转动,可观察到反射光束沿________时针方向转动。
(4)若将一束光贴着纸板F沿BO射向O点,光将沿图中OA的方向射出,说明__________________________________。
(5)如表是小李通过实验测得的数据,分析数据可得到的结论是在反射现象中________________;要使结论具有普遍性,接下来应进行的操作是______________________,多次实验。
实验序号
入射角
反射角
1
30°
30°
二、探究平面镜成像特点
6.如图甲是小明探究平面镜成像特点的实验装置。
(1)小明点燃蜡烛A,移动镜后完全相同的蜡烛B,使它与A的像完全重合,确定像的位置。小明透过玻璃板看到镜后的蜡烛B是光的 (选填“反射”或“折射”)而形成的虚像;
(2)如图乙,放在“烛焰”上的手指不会被烧痛,这是因为平面镜成 像(选填“实”或“虚”);
(3)实验后小亮用凸透镜替换了玻璃板,将蜡烛B换成白纸(如图丙),白纸上没看到烛焰的像,他把凸透镜向蜡烛移动一定距离后,白纸上出现了明亮清晰的像,这个像应该是倒立 (选填“放大”或“缩小”)的实像;
(4)若在凸透镜前加一个近视眼镜,为了得到清晰的像应将光屏 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜;
(5)小明在实验室发现一个破损的凸透镜,他就用橡皮泥把遗失的部分补上(如图丁)。小明如果用这个补好的凸透镜做上述的实验 (选填“残缺”或“完整”)的实像。
7.小月利用如图甲所示的装置探究平面镜成像的特点,AB是两只外形相同的蜡烛。
(1)选择较薄的玻璃板代替平面镜,并将其竖立在一张纸上,把点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,在玻璃板前面观察蜡烛A经玻璃板 (填“反射”或“折射”)所成像;在玻璃板后面小心地移动蜡烛B,直到与蜡烛A的像完全重合,这说明像与物的 ,此时蜡烛B所在的位置就是蜡烛A的像的位置;
甲 乙 丙
(2)移动点燃的蜡烛A,重做实验,目的是 ;
(3)如图乙所示,小月把三个字母模型分别竖立在玻璃板的前面,研究像与物的左右位置关系,选用字母模型 (填“C”“A”或“T”)效果最好;
(4)如图丙所示,一束光射向一块玻璃砖,并穿过玻璃砖。画出这束光进入玻璃和离开玻璃后的光线(注意标出法线)。
8.如图所示是“探究平面镜成像特点”的实验装置,把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,再拿另一支外形相同的蜡烛B竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去跟蜡烛A的像完全重合,这个位置就是像的位置,在白纸上记下A和B的位置。移动点燃的蜡烛,重做多次实验。
(1)实验过程中用玻璃板代替平面镜的目的是_______;
(2)移去蜡烛B,在其位置上竖立光屏,在光屏上_________(选填 “能”或“不能”)承接到蜡烛A的像,说明所成的像是_______像。
(3)将蜡烛A靠近玻璃板,所成像的大小将________。(选填“变大”“变小”或“不变”)。
9.如图,是探究平面镜成像特点的实验装置图。
(1)实验器材有:带底座的玻璃板、白纸、笔、光屏各一, 两支外形相同的蜡烛A和B。还缺少的器材是__________。选用玻璃板代替平面镜,主要是为了便于确定像的__________。
(2)在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板的__________(选填“前” 或“后”)观察,直至它与蜡烛A的像完全重合。这种确定像与物大小关系的方法是__________,(选填“控制变量法” 或“等效替代法”)。
(3)移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,光屏上无法呈现蜡烛的像,这说明平面镜成的是__________像。
(4)当蜡烛A向玻璃板靠近,蜡烛A的像__________(选填“变大”、“ 不变”或“变小”)。
10.泸州如图所示是小明在“探究平面镜成像特点”的实验装置。
(1)本实验中器材M应选择______来完成实验。(选填“玻璃板”或“平面镜”)
(2)小明竖直放好点燃的蜡烛A,移动蜡烛B,直至与蜡烛A的像完全重合,分别记录A和B的位置;移去蜡烛B,在其位置上竖立光屏,在光屏上______(选填“能”或“不能”)承接到蜡烛A的像。
(3)实验中如果蜡烛A靠近器材M,则蜡烛B应______(选填“远离”或“靠近”)器材M,才能与蜡烛A的像完全重合。
11.如图甲是探究“平面镜成像特点“的实验装置图。
(1)实验时,不采用平面镜面采用透明薄玻璃板,不仅能观察到蜡烛的像,也便于 。
(2)在竖立的玻璃板前点燃蜡烛,可以看到蜡烛在玻璃板后面的像,取一支外形相同但不点燃的蜡烛在玻璃板后面移动,直到看上去它跟蜡烛的像完全重合。在比较物与像的大小关系时,蜡烛替代的是 (选填“蜡烛”或“蜡烛的像” ,从玻璃板上看到蜡烛是由光的 (填“反射”或“折射” 形成的。
(3)移去蜡烛,在其原来位置上放置一块光屏,光屏上 (选填“能”或“不能”)呈现蜡烛的像。
(4)实验过程中如果玻璃板没有垂直架在纸上,而是如图乙所示倾斜,蜡烛的像应是 图中的(选填“”、“ ”或“” )。
三、探究光的折射定律
12.如图甲所示的是王楠同学利用光具盘探究光从空气斜射入玻璃中时的光路,经过多次实验并记录了数据:
入射角α
10°
30°
45°
60°
折射角β
7.1°
20.7°
30°
37.8°
(1)分析表格中的数据,你能得出的结论:________________________________________________________________(写出一条即可)
(2)由表格中的数据还可以判断:当光以55°的入射角从空气射入玻璃中时,其折射角________(填“等于”“小于”或“大于”)30°。
(3)当光以30°的入射角从玻璃斜射入空气中时,其折射角是______,你的依据是___________________________________ 。
(4)同班的陈新同学利用图乙探究光从空气斜射入水中时的光路。实验时,光贴着光屏从空气斜射入水中,将F板向后折转一定的角度,则在F板上________(填“能”或“不能”)看到折射光线,此时折射光线和入射光线________(填“在”或“不在”)同一平面内。
13.小明为探究光的折射规律设计了下面两个实验装置:
(1)如图甲所示,实验时,先让光屏E、F位于同一平面内,一束激光贴着光屏E从空气斜射入水中,在光屏F上可以看到折射后的光束,观察发现折射光线和入射光线位于法线______;小明将光屏F向后折转一定角度后,在光屏F上不能看到折射光线,说明折射光线和入射光线________(填“在”或“不在”)同一平面内。(光屏F可绕NOM前后折转)
(2)小明将光屏F恢复原状,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,这说明在光的折射现象中光路是______________。
(3)小明让一束光强不变的激光从某玻璃斜射向空气(如图乙、丙),不断调整入射角,通过实验得到表格中的数据:光的折射现象一般都会伴随着反射现象的发生,当入射角增大时,折射角__________(填“增大”“减小”或“不变”),折射光线的能量__________(填“增大”“减小”或“不变”)。
入射角α
0°
10°
20°
30°
40°
41.8°
折射角β
0°
15.2°
30.9°
48.6°
81°
90°
反射能量
5%
7%
26%
43%
84%
100%
14.如图是某同学利用光具盘探究光从空气斜射入玻璃中时的光路,进行多次实验并记录了如下数据:
入射角α
10°
30°
45°
60°
折射角β
7.1°
20.7°
30°
37.8°
(1)实验中,光具盘除了能读出入射角和折射角大小外,还具有 的作用。
(2)分析表格中的数据,能得出结论: 。(写出一条即可)
(3)根据表格中的数据还可以判断:当光以35°的入射角从空气射入玻璃中时,其折射角 (选填“大于”“小于”或“等于”)30°。
(4)当光以30°的入射角从玻璃射入空气中时,其折射角是 。
四、探究凸透镜成像特点
15.如图所示,请回答下列问题:
(1)如图甲所示,一束平行光通过凸透镜在光屏上形成一个最小最亮的光点。若用此凸透镜探究凸透镜成像规律,在乙图的基础上将蜡烛移至20cm刻度线处,则应将光屏______(选填“远离”或“靠近”)凸透镜,再次在光屏成倒立、______(选填“放大”“等大”或“缩小”)的实像;
(2)在乙图的基础上,保持蜡烛、凸透镜位置不动,在蜡烛和凸透镜之间放置______(选填“远视镜"或“近视镜”),将光屏远离后,会再次在光屏成清晰的像;
(3)如果将凸透镜换成平面镜,保持蜡烛与平面镜的距离不动,移动光屏到合适位置,______(选填“能”或“不能")在光屏成清晰的像。
16.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,由图甲可知,凸透镜的焦距是10.0cm。
(1)小明把凸透镜固定在光具座50cm刻度线处,将蜡烛移至光具座上45cm刻度线处,探究u<f的成像规律,无论怎样移动光屏,都没办法在光屏上成清晰的像,他接下来的操作是 ;
(2)如图乙改变蜡烛的位置,使其位于20cm刻度线处,再移动光屏,使烛焰在光屏上成清晰的倒立、 的实像(选填“放大”、“等大”或“缩小”),与 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)的成像原理相同;凸透镜的位置固定不动,当蜡烛向右(靠近透镜)移动一段距离后,要在光屏上再次成清晰的像,需将光屏向 (选填“左”或“右”)移动,此时观察到的像与原来相比将 (选填“变大”、“不变”或“变小”);
(3)小芳同学在实验中,她按如图丙所示装配仪器(图中F点是焦点,H点是2倍焦距处),此时光屏上得到了一个清晰的像,但像的位置偏高。为了使像能成在光屏的中央,她应把光屏向 调(选填“上”或“下”);调节好蜡烛的高度后,她当光屏上出现清晰的像时,遮住部分透镜,观察到像 完整(选填“仍然”或“不”),亮度将 (选填“不变”、“变暗”或“变亮”)。
17.在第一次天宫授课中,王亚平制作了一个悬在空中的水球,透过水球看到了她倒立、缩小的像,如图甲所示。老师告诉小海这个水球相当于一个凸透镜,小海利用图乙所示器材进行探究,将焦距为10cm的凸透镜固定在50cm刻度线处。
(1)当小海将蜡烛和光屏移至图乙所示位置时,烛焰恰好在光屏的中心成清晰的倒立、缩小的像,这个像是 (选填“实”或“虚”)像,此时物距u与焦距f的关系是 (选填“u>2f”“f<u<2f”或“u<f”);
(2)当小海将蜡烛移至35cm刻度线处时,应向 移动光屏,才能在光屏上成清晰的倒立、 (选填“放大”“等大”或“缩小”)的像;
(3)依据上述实验规律,小海判定:透过水球看到王亚平倒立、缩小的像时,她到水球球心的距离u与水球透镜焦距f的关系满足 (选填“u>2f”“f<u<2f”或“u<f”);
(4)凸透镜在生活中有许多应用,请列举一例: 。
18.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)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;
(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,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。
19.在探究“凸透镜成像规律”时,如题图甲所示,将凸透镜A固定在光具座上35cm刻度线处,将点燃的蜡烛放置在光具座上5cm刻度线处,移动光屏,使烛焰在光屏上成清晰的像,由凸透镜A成像中物距和像距的变化关系画出图像如题图乙所示;接着保持蜡烛的位置不变,将凸透镜A换为凸透镜B并保持位置不变,移动光屏,使烛焰在光屏上成清晰的像,如题图丙所示。
(1)组装实验装置时,应调整烛焰、凸透镜和光屏的高度,使烛焰、凸透镜和光屏三者中心在 上;
(2)请根据上述实验现象和凸透镜成像规律判断:凸透镜A的焦距是 cm,凸透镜A的焦距 (选填“大于”“小于”或“等于”)凸透镜B的焦距;
(3)在题图甲中,保持凸透镜位置不动,把蜡烛向右移动5cm,要想在光屏上再次得到清晰的像,应该把光屏向 (选填“左”或“右”)移动一段距离,像将 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(4)题图丙所示的成像规律与生活中的 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)的成像规律相同;
(5)将题图甲中的蜡烛移到30cm位置,移动光屏,在光屏上不能成清晰的像,此时取下光屏,应从凸透镜的 (选填“左”或“右”)侧透过凸透镜观察像。
20.如题图所示,小李用点燃的蜡烛、凸透镜和光屏进行“探究凸透镜成像规律”的实验,凸透镜的焦距为12cm。
(1)蜡烛和凸透镜的位置不变,要使光屏承接到一个倒立、 清晰的实像,具体的操作是:首先将光屏向右移动, ,直到找到最清晰的像,日常生活中 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一原理制成的。
(2)当蜡烛燃烧一段时间后会变短,烛焰的像会往 偏离光屏中心。
(3)请你指出用烛焰作为发光物体完成“探究凸透镜成像规律”实验存在的两点不足之处:
① ;
② 。
实验探究专题:
光学试验探究综合
一、探究光的反射定律
1. 小明利用如图甲所示的实验装置探究光反射时的规律,其中ENF是由两块纸板连接起来的一个平面,且与平面镜垂直放置。
(1)保持入射光的位置不变,把纸板F向后折,观察到纸板F上的反射光“不见了”。改变入射光的位置,多次重复上述实验过程,发现相同的实验现象。其目的是探究 。
(2)在实验中小明还发现,随着入射光位置的不断改变,反射光的位置也在不断改变,但是它们始终位于ON两侧,这说明反射光线与入射光线 ,多次改变入射光的位置进行实验,然后归纳得出结论。多次实验的目的是 。
(3)如图甲所示,让激光笔发出的光逆着原来的反射光OB射向镜面时,此时的反射光将沿着OA方向射出,说明在光的反射中 。
(4)如图乙所示,标有角度的半圆形硬纸板ENF竖直放置,平面镜紧贴硬纸板水平放置,用激光笔贴着硬纸板射出一束光沿着AO方向射向平面镜,经镜面反射后会沿着 (填“OB”“OC”或“OD”)方向射出。
【答案】(1)反射光线与入射光线和法线是否在同一平面内 (2)分居在法线的两侧;寻找普遍规律,避免结论具有偶然性 (3)光路是可逆的 (4)OD
【解析】(1)保持入射光的位置不变,把纸板F向后折,在纸板上不能看到反射光线,改变入射光的位置,多次重复上述实验过程,发现相同的实验现象。其目的是探究反射光线与入射光线和法线是否在同一平面内。(2)随着入射光位置的不断改变,反射光的位置也在不断改变,但是它们始终位于ON两侧,这说明反射光线与入射光线分居在法线的两侧;多次改变入射光线的位置,寻找反射光线与入射光线的关系,是为了得到普遍规律,避免结论具有偶然性。(3)让光线逆着原来的反射光OB射向镜面时,会发现反射光线沿着OA方向射出,体现了在光的反射中光路是可逆的。(4)用激光笔贴着硬纸板射出一束光沿AO方向射向平面镜,可知AO为入射光线,由图示可知入射角为60°,则反射角为60°,因∠DON=60°,故OD为反射光线,则沿AO方向射向平面镜的光线,经镜面反射后会沿着OD方向射出。
2. 如图所示,在探究光的反射规律的实验中,先把一个平面镜M放在水平桌面上,再把一个可折叠的半圆形的屏(由两个大小相同的扇形E、F连接而成,用来显示光的传播路径)竖直地立在平面镜上,屏F可绕ON转动。使一束光贴着屏E沿AO射到O点,经平面镜反射,就可以通过研究反射光OB的情况来探究光的反射规律了。
(1)在图甲所示的情景中,使一束光贴着屏E沿AO射到O点,则经镜面反射后的光沿OB射出。已知此时入射光线AO与ON(法线)之间的夹角为50°,则反射光线OB与ON之间的夹角为________°;
(2)在图甲所示的情景中,若使一束光贴着光屏F沿BO射向O点,可看到反射光沿OA方向射出,这说明在光的反射现象中,__________;
(3)如图乙所示,若以ON(法线)为轴,将屏F向后转动,发现在屏F上不能看到反射光。在屏E上改变入射光线AO的入射角度,在屏F上仍不能看到反射光线,这说明____________________在同一平面内。
【答案】(1)50 (2)光路是可逆的 (3)反射光线、入射光线和法线
3. 在“探究光的反射定律”实验中,器材有:激光笔、可折转光屏、平面镜和喷雾器。
(1)将平面镜置于水平桌面,如图甲所示。激光笔的光束射向平面镜上O点,在平面镜上方喷水雾,从前向后观察,可在镜面上方看到 条光束。
(2)将可折转光屏垂直于平面镜放置,让入射光沿左半屏射到O点,如图乙所示。要呈现反射光,需将右半屏向 (选填“前”或“后”)折转。
(3)保持入射点不变,多次改变入射方向,在光屏上记录每次实验的光路,如图丙所示。为了研究反射光线和入射光线的位置关系,发现左、右半屏相对应的光线关于转轴对称,可将此转轴视为 。同时根据光屏上的信息可得结论,反射角与入射角的大小 。
【答案】(1)2 (2)前 (3)法线;相等
【解析】(1)激光笔的光束射向平面镜上O点,在平面镜上方喷水雾,这样能显示出反射光线和入射光线的传播路径,故可以看到2条光束。(2)由图乙可知,光屏右半部分向后折了一个角度,由于反射光线、入射光线与法线在同一平面内,则需将右半屏向前折转。(3)由图丙可知,发现左、右半屏相对应的光线关于转轴对称,可将此转轴视为法线所在位置,同时根据光屏上的信息可得结论,反射角与入射角的大小相等。
4. 在“探究光的反射定律”实验中,器材有:激光笔、可折转光屏、平面镜和喷雾器。
(1)将平面镜置于水平桌面,如图甲所示。激光笔的光束射向平面镜上O点,在平面镜上方喷水雾,从前向后观察,可在镜面上方看到 条光束。
(2)将可折转光屏垂直于平面镜放置,让入射光沿光屏左半部分射到O点,如图乙所示。要呈现反射光,需将光屏右半部分向 (填“前”或“后”)折转。
(3)保持入射点不变,多次改变入射方向,在光屏上记录每次实验的光路aa'、bb'和cc',如图丙所示。为了研究反射光线和入射光线的位置关系,发现光屏左、右部分相对应的光线关于转轴对称,可将此对称轴视为 。同时根据光屏上的信息可得结论:反射角与入射角的大小 。
【答案】(1)2 (2)前 (3)法线;相等
【解析】(1)如图甲所示,激光笔的光束射向平面镜上O点,在平面镜上方喷水雾,会看到2条光束,一条是反射光,一条是入射光;(2)如图乙,光屏右半部分向后折转了一个角度,入射光沿左半部分射到O点,则要呈现反射光,需将光屏右半部分向前折转;(3)如图丙所示,发现光屏左、右部分相对应的光线关于转轴对称,所以可将转轴视为法线。根据光屏上的信息可得结论:反射角与入射角的大小相等。
5. 在“探究光的反射规律”时,小李进行了如图所示的实验。
(1)实验前,应将纸板________放置于平面镜上,移动激光笔,让光束贴着纸板入射,目的是______________________________。
(2)使用可以旋转的硬纸板,目的是探究___________________
____________________________________________。
(3)使入射光束绕入射点O沿逆时针转动,可观察到反射光束沿________时针方向转动。
(4)若将一束光贴着纸板F沿BO射向O点,光将沿图中OA的方向射出,说明__________________________________。
(5)如表是小李通过实验测得的数据,分析数据可得到的结论是在反射现象中________________;要使结论具有普遍性,接下来应进行的操作是______________________,多次实验。
实验序号
入射角
反射角
1
30°
30°
【答案】(1)竖直; 在纸板上呈现光路
(2)反射光线、入射光线与法线是否在同一平面上
(3)顺 (4)在光的反射中,光路是可逆的
(5)反射角等于入射角; 多次改变入射角度
二、探究平面镜成像特点
6. 如图甲是小明探究平面镜成像特点的实验装置。
(1)小明点燃蜡烛A,移动镜后完全相同的蜡烛B,使它与A的像完全重合,确定像的位置。小明透过玻璃板看到镜后的蜡烛B是光的 (选填“反射”或“折射”)而形成的虚像;
(2)如图乙,放在“烛焰”上的手指不会被烧痛,这是因为平面镜成 像(选填“实”或“虚”);
(3)实验后小亮用凸透镜替换了玻璃板,将蜡烛B换成白纸(如图丙),白纸上没看到烛焰的像,他把凸透镜向蜡烛移动一定距离后,白纸上出现了明亮清晰的像,这个像应该是倒立 (选填“放大”或“缩小”)的实像;
(4)若在凸透镜前加一个近视眼镜,为了得到清晰的像应将光屏 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜;
(5)小明在实验室发现一个破损的凸透镜,他就用橡皮泥把遗失的部分补上(如图丁)。小明如果用这个补好的凸透镜做上述的实验 (选填“残缺”或“完整”)的实像。
【答案】 折射 虚 放大 远离 完整
【解析】(1)光线通过透明玻璃板是从一种介质斜射入另一种介质会发生折射,所以透过玻璃板看到蜡烛B是光的折射形成的虚像。
(2)根据平面镜成像特点可知,平面镜成的像是虚像,所以不会烧痛。
(3)原本物距等于像距,把凸透镜向蜡烛移动一定距离后,物距小于像距,根据凸透镜成像规律可知此时成倒立放大的实像。
(4)在蜡烛和透镜之间放一近视眼镜,近视眼镜是凹透镜,使像推迟会聚,应将光屏远离凸透镜。
(5)用橡皮泥把遗失的部分补上后,仍然是一个凸透镜,但其他部分经凸透镜折射后,像的大小不发生变化,但由于透过的光变少,会聚成的像变暗。
7. 小月利用如图甲所示的装置探究平面镜成像的特点,AB是两只外形相同的蜡烛。
(1)选择较薄的玻璃板代替平面镜,并将其竖立在一张纸上,把点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,在玻璃板前面观察蜡烛A经玻璃板 (填“反射”或“折射”)所成像;在玻璃板后面小心地移动蜡烛B,直到与蜡烛A的像完全重合,这说明像与物的 ,此时蜡烛B所在的位置就是蜡烛A的像的位置;
甲 乙 丙
(2)移动点燃的蜡烛A,重做实验,目的是 ;
(3)如图乙所示,小月把三个字母模型分别竖立在玻璃板的前面,研究像与物的左右位置关系,选用字母模型 (填“C”“A”或“T”)效果最好;
(4)如图丙所示,一束光射向一块玻璃砖,并穿过玻璃砖。画出这束光进入玻璃和离开玻璃后的光线(注意标出法线)。
【答案】 反射 大小相等 寻找普遍规律 C
【解析】(1)平面镜成像原理是光的反射,所以要在玻璃板前面才能观察蜡烛A经玻璃板反射所成像。
在玻璃板后面小心地移动蜡烛B,直到与蜡烛A的像完全重合,这说明像与物的大小相等。
(2)移动点燃的蜡烛A,重做实验,目的是避免实验结论的偶然性,寻找普遍规律。
(3)由图可知,三个模型分别为C、A、T,从模型上看,只有C左右不同,而A、T,左右相同,所以当小明把三个模型分别面对玻璃板直立在桌面上,用模型A、T、不能达到实验目的,只有C左右不同,所以能够达到实验目的,故选字母模型 C。
(4)先画出法线,当光从空气斜射入玻璃时,折射光线和入射光线分居法线的两侧,折射角小于入射角;当光从玻璃斜射入空气时,折射光线和入射光线分居法线的两侧,折射角大于入射角;据此作出两条折射光线,如下图所示:
8. 如图所示是“探究平面镜成像特点”的实验装置,把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,再拿另一支外形相同的蜡烛B竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去跟蜡烛A的像完全重合,这个位置就是像的位置,在白纸上记下A和B的位置。移动点燃的蜡烛,重做多次实验。
(1)实验过程中用玻璃板代替平面镜的目的是_______;
(2)移去蜡烛B,在其位置上竖立光屏,在光屏上_________(选填 “能”或“不能”)承接到蜡烛A的像,说明所成的像是_______像。
(3)将蜡烛A靠近玻璃板,所成像的大小将________。(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1)便于确定像的位置;(2)不能;(3)虚;(4)不变。
【解析】(1)玻璃板是透明的,用玻璃板代替平面镜是为了便于确定像的位置和便于比较物与像的大小关系。
(2)光屏能够承接到的像是实像,移去蜡烛B,在其位置上竖立光屏,在光屏上不能承接到像,说明平面镜成的像是虚像。
(3)平面镜成的像与物关于平面镜对称,像与物的大小相同,将蜡烛A靠近玻璃板,所成像的大小不变。
9. 如图,是探究平面镜成像特点的实验装置图。
(1)实验器材有:带底座的玻璃板、白纸、笔、光屏各一, 两支外形相同的蜡烛A和B。还缺少的器材是__________。选用玻璃板代替平面镜,主要是为了便于确定像的__________。
(2)在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板的__________(选填“前” 或“后”)观察,直至它与蜡烛A的像完全重合。这种确定像与物大小关系的方法是__________,(选填“控制变量法” 或“等效替代法”)。
(3)移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,光屏上无法呈现蜡烛的像,这说明平面镜成的是__________像。
(4)当蜡烛A向玻璃板靠近,蜡烛A的像__________(选填“变大”、“ 不变”或“变小”)。
【答案】(1)刻度尺;确定像的位置;(2)前;等效替代法;(3)在原来B蜡烛的位置放一个光屏,在光屏上不能出现烛焰的像;(4)不变。
【解析】(1)刻度尺可以测量物体的距离,刻度尺的作用是便于测量:像与物到镜面的距离;透明的玻璃板,可以观察到玻璃板的另一侧,即在观察到A蜡烛像的同时;也能观察到蜡烛B,确定像的位置。
(2)在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B竖直在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板的前侧(A侧)观察,直至它与蜡烛A的像完全重合,这种确定像与物大小关系的方法是等效替代法。
(3)因为光屏只能接收实像,不能接收虚像,所以移去蜡烛B,并在其所在位置上放一光屏,光屏不能接收到蜡烛A的像,从而说明平面镜成的像是虚像。
(4)平面镜成像大小跟物体大小有关,与物体到平面镜的距离无关,蜡烛A向玻璃板靠近,像的大小不会变化。
10. 泸州如图所示是小明在“探究平面镜成像特点”的实验装置。
(1)本实验中器材M应选择______来完成实验。(选填“玻璃板”或“平面镜”)
(2)小明竖直放好点燃的蜡烛A,移动蜡烛B,直至与蜡烛A的像完全重合,分别记录A和B的位置;移去蜡烛B,在其位置上竖立光屏,在光屏上______(选填“能”或“不能”)承接到蜡烛A的像。
(3)实验中如果蜡烛A靠近器材M,则蜡烛B应______(选填“远离”或“靠近”)器材M,才能与蜡烛A的像完全重合。
【答案】玻璃板;不能;靠近。
【解析】(1)①实验时选择透明的玻璃板,能同时观察到像和代替蜡烛A的蜡烛B,便于确定像的位置;
(2)平面镜成虚像,移去蜡烛B,在其位置上竖立光屏,在光屏上不能承接到蜡烛A的像;
(3)实验中,如果蜡烛A靠近玻璃板M,蜡烛A成的像也靠近玻璃板M,为了使蜡烛蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,则蜡烛B应靠近器材M。
11. 如图甲是探究“平面镜成像特点“的实验装置图。
(1)实验时,不采用平面镜面采用透明薄玻璃板,不仅能观察到蜡烛的像,也便于 。
(2)在竖立的玻璃板前点燃蜡烛,可以看到蜡烛在玻璃板后面的像,取一支外形相同但不点燃的蜡烛在玻璃板后面移动,直到看上去它跟蜡烛的像完全重合。在比较物与像的大小关系时,蜡烛替代的是 (选填“蜡烛”或“蜡烛的像” ,从玻璃板上看到蜡烛是由光的 (填“反射”或“折射” 形成的。
(3)移去蜡烛,在其原来位置上放置一块光屏,光屏上 (选填“能”或“不能”)呈现蜡烛的像。
(4)实验过程中如果玻璃板没有垂直架在纸上,而是如图乙所示倾斜,蜡烛的像应是 图中的(选填“”、“ ”或“” )。
【答案】(1)确定像的位置;(2)蜡烛的像;反射;(3)不能;(4)
【解析】(1)该实验采用透明薄玻璃板代替日常使用的平面镜,玻璃板是透明的,观察到蜡烛像的同时,也能观察到蜡烛,当蜡烛和蜡烛的像重合时,蜡烛的位置便是蜡烛的像的位置;
(2)在竖立的玻璃板前点燃蜡烛,拿未点燃的蜡烛竖直在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板的前侧观察,直至它与蜡烛的像完全重合;在比较物与像的大小关系时,蜡烛替代的是蜡烛的像;看到蜡烛是由光的反射形成的;
(3)移去后面的蜡烛,并在所在位置上放一光屏,则光屏上不能接收到蜡烛烛焰的像。所以平面镜所成的像是虚像;
(4)实验过程中如果玻璃板没有垂直架在纸上,而是如图所示倾斜,物与像关于镜面对称,蜡烛的像应是图中的。
三、探究光的折射定律
12. 如图甲所示的是王楠同学利用光具盘探究光从空气斜射入玻璃中时的光路,经过多次实验并记录了数据:
入射角α
10°
30°
45°
60°
折射角β
7.1°
20.7°
30°
37.8°
(1)分析表格中的数据,你能得出的结论:________________________________________________________________(写出一条即可)
(2)由表格中的数据还可以判断:当光以55°的入射角从空气射入玻璃中时,其折射角________(填“等于”“小于”或“大于”)30°。
(3)当光以30°的入射角从玻璃斜射入空气中时,其折射角是______,你的依据是___________________________________ 。
(4)同班的陈新同学利用图乙探究光从空气斜射入水中时的光路。实验时,光贴着光屏从空气斜射入水中,将F板向后折转一定的角度,则在F板上________(填“能”或“不能”)看到折射光线,此时折射光线和入射光线________(填“在”或“不在”)同一平面内。
【答案】(1)当光从空气斜射入玻璃中时,折射角小于入射角 (2)大于 (3)45°;光路是可逆的 (4)不能;在
13. 小明为探究光的折射规律设计了下面两个实验装置:
(1)如图甲所示,实验时,先让光屏E、F位于同一平面内,一束激光贴着光屏E从空气斜射入水中,在光屏F上可以看到折射后的光束,观察发现折射光线和入射光线位于法线______;小明将光屏F向后折转一定角度后,在光屏F上不能看到折射光线,说明折射光线和入射光线________(填“在”或“不在”)同一平面内。(光屏F可绕NOM前后折转)
(2)小明将光屏F恢复原状,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,这说明在光的折射现象中光路是______________。
(3)小明让一束光强不变的激光从某玻璃斜射向空气(如图乙、丙),不断调整入射角,通过实验得到表格中的数据:光的折射现象一般都会伴随着反射现象的发生,当入射角增大时,折射角__________(填“增大”“减小”或“不变”),折射光线的能量__________(填“增大”“减小”或“不变”)。
入射角α
0°
10°
20°
30°
40°
41.8°
折射角β
0°
15.2°
30.9°
48.6°
81°
90°
反射能量
5%
7%
26%
43%
84%
100%
【答案】(1)两侧;在 (2)可逆的 (3)增大;减小
14. 如图是某同学利用光具盘探究光从空气斜射入玻璃中时的光路,进行多次实验并记录了如下数据:
入射角α
10°
30°
45°
60°
折射角β
7.1°
20.7°
30°
37.8°
(1)实验中,光具盘除了能读出入射角和折射角大小外,还具有 的作用。
(2)分析表格中的数据,能得出结论: 。(写出一条即可)
(3)根据表格中的数据还可以判断:当光以35°的入射角从空气射入玻璃中时,其折射角 (选填“大于”“小于”或“等于”)30°。
(4)当光以30°的入射角从玻璃射入空气中时,其折射角是 。
【答案】(1)显示光路 (2)当光从空气斜射入玻璃中时,折射角小于入射角 (3)小于 (4)45°
【解析】(1)利用光具盘表面的漫反射可以显示光路,同时能直接读出入射角和折射角的大小。(2)由表格数据可知,当光从空气斜射入玻璃中时,折射角小于入射角。(3)由表格数据可知,当光由空气斜射入玻璃中时,随着入射角的增大,折射角也增大,当入射角等于30°时折射角为20.7°,当入射角等于45°时折射角为30°,所以当入射角等于35°时折射角20.7°<β<30°。(4)根据光路的可逆性,当光由玻璃射入空气时,入射角小于折射角,且当入射角等于30°时,折射角为45°。
四、探究凸透镜成像特点
15. 如图所示,请回答下列问题:
(1)如图甲所示,一束平行光通过凸透镜在光屏上形成一个最小最亮的光点。若用此凸透镜探究凸透镜成像规律,在乙图的基础上将蜡烛移至20cm刻度线处,则应将光屏______(选填“远离”或“靠近”)凸透镜,再次在光屏成倒立、______(选填“放大”“等大”或“缩小”)的实像;
(2)在乙图的基础上,保持蜡烛、凸透镜位置不动,在蜡烛和凸透镜之间放置______(选填“远视镜"或“近视镜”),将光屏远离后,会再次在光屏成清晰的像;
(3)如果将凸透镜换成平面镜,保持蜡烛与平面镜的距离不动,移动光屏到合适位置,______(选填“能”或“不能")在光屏成清晰的像。
【答案】(1)靠近 缩小 (2)近视镜 (3)不能
【解析】(1)由图甲知,实验所用的凸透镜的焦距f=10cm。而乙图中,蜡烛与透镜的距离小于二倍焦距大于一倍焦距,此时的像距大于物距,当蜡烛移到20cm刻度线处,此时的物距大于二倍焦距,比第一次的物距大,则像距比第一次的小,所以应将光屏靠近凸透镜,且所成的像是缩小倒立实像。
(2)若保持图乙的蜡烛和凸透镜的位置不变,想将光屏远离后能再次承接到清晰的像,须让光线先发散,故在蜡烛和凸透镜之间放置凹透镜,即近视镜。
(3)若将凸透镜换成平面镜,保持蜡烛与平面镜的距离不变,无论怎么移动光屏都得不到像,因为平面镜成的是虚像,光屏上无法承接。
16. 在“探究凸透镜成像规律”的实验中,由图甲可知,凸透镜的焦距是10.0cm。
(1)小明把凸透镜固定在光具座50cm刻度线处,将蜡烛移至光具座上45cm刻度线处,探究u<f的成像规律,无论怎样移动光屏,都没办法在光屏上成清晰的像,他接下来的操作是 ;
(2)如图乙改变蜡烛的位置,使其位于20cm刻度线处,再移动光屏,使烛焰在光屏上成清晰的倒立、 的实像(选填“放大”、“等大”或“缩小”),与 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)的成像原理相同;凸透镜的位置固定不动,当蜡烛向右(靠近透镜)移动一段距离后,要在光屏上再次成清晰的像,需将光屏向 (选填“左”或“右”)移动,此时观察到的像与原来相比将 (选填“变大”、“不变”或“变小”);
(3)小芳同学在实验中,她按如图丙所示装配仪器(图中F点是焦点,H点是2倍焦距处),此时光屏上得到了一个清晰的像,但像的位置偏高。为了使像能成在光屏的中央,她应把光屏向 调(选填“上”或“下”);调节好蜡烛的高度后,她当光屏上出现清晰的像时,遮住部分透镜,观察到像 完整(选填“仍然”或“不”),亮度将 (选填“不变”、“变暗”或“变亮”)。
【答案】从光屏一侧透过凸透镜观察蜡烛的像 缩小 照相机 右 变大 上 仍然 变暗
【解析】(1)当 u<f时,成正立、放大的虚像,虚像不能用光屏承接,所以无论怎样移动光屏,都没办法在光屏上成清晰的像,他接下来应拿掉光屏,从光屏一侧透过凸透镜观察蜡烛的像。
(2)如图乙,物距u=50.0cm-20.0cm=30.0cm>2f
根据凸透镜成像规律可知,烛焰在光屏上成清晰的倒立、缩小的实像,与照相机的成像原理相同;
当凸透镜成实像时,物近像远像变大,所以当蜡烛向右(靠近透镜)移动一段距离后,要在光屏上再次成清晰的像,需将光屏向右移动,此时观察到的像与原来相比将变大。
(3)由图丙可知,像的位置偏高,位于光屏的上部,为了使像能成在光屏的中央,她应把光屏向上移动。
遮住部分透镜,不影响凸透镜成像的性质及完整性,观察到像仍然完整;由于遮挡了部分光线,透过凸透镜的光线减少,亮度将变暗。
17. 在第一次天宫授课中,王亚平制作了一个悬在空中的水球,透过水球看到了她倒立、缩小的像,如图甲所示。老师告诉小海这个水球相当于一个凸透镜,小海利用图乙所示器材进行探究,将焦距为10cm的凸透镜固定在50cm刻度线处。
(1)当小海将蜡烛和光屏移至图乙所示位置时,烛焰恰好在光屏的中心成清晰的倒立、缩小的像,这个像是 (选填“实”或“虚”)像,此时物距u与焦距f的关系是 (选填“u>2f”“f<u<2f”或“u<f”);
(2)当小海将蜡烛移至35cm刻度线处时,应向 移动光屏,才能在光屏上成清晰的倒立、 (选填“放大”“等大”或“缩小”)的像;
(3)依据上述实验规律,小海判定:透过水球看到王亚平倒立、缩小的像时,她到水球球心的距离u与水球透镜焦距f的关系满足 (选填“u>2f”“f<u<2f”或“u<f”);
(4)凸透镜在生活中有许多应用,请列举一例: 。
【答案】(1)实, u>2f;(2)右,放大;(3) u>2f;(4)见详解。
【解析】(1)图乙所示位置,物距为u=50.0cm-20.0cm=30.0cm
焦距为10cm,此时物距u与焦距f的关系是u>2f,根据凸透镜成像规律,烛焰恰好在光屏的中心成清晰的倒立、缩小的实像。
(2)当小海将蜡烛移至35cm刻度线处时,物距为
u′=50.0cm-35.0cm=15.0cm
物距与焦距的关系为f<u<2f,根据凸透镜成像规律,此时像距为u>2f,即像距变大,像变大,应向右移动光屏,才能在光屏上成清晰的倒立、放大的实像。
(3)根据凸透镜成像规律,透过水球看到王亚平倒立、缩小的实像,表明物距大于2倍焦距,所以她到水球球心的距离u与水球透镜焦距f的关系满足u>2f。
(4)很多光学元件的镜头都要用到凸透镜,在生活利用凸透镜成像规律工作的有照相机、投影仪、放大镜等。
18. 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)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;
(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,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。
【答案】(1)10.0;(2)放大,投影仪;(3)B;(4)远视.
【解析】(1)由图可知,平行光线经过凸透镜后会聚于一点,这一点就是焦点;焦点到光心的距离是焦距,由图可知,该凸透镜的焦距为f=50.0cm-40.0cm=10.0cm
(2)由乙图可知,物距u=15.0cm,由于f<u<2f,所以光屏上成的是倒立、放大的实像,生活中投影仪就是依据此成像原理制成的。
(3)保持蜡烛位置不变,移动凸透镜至如图丙所示位置,此时物距u=7.0cm<10.0cm
根据凸透镜成像规律可知,此时成正立、放大的虚像,像与物位于凸透镜的同侧,所以人眼在图中B处能观察到烛焰的像。
(4)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,光屏上再次得到清晰的像,说明所放的透镜对光有会聚作用,是凸透镜,而远视眼镜片是凸透镜制成的,所以该眼镜是远视眼镜。
19. 在探究“凸透镜成像规律”时,如题图甲所示,将凸透镜A固定在光具座上35cm刻度线处,将点燃的蜡烛放置在光具座上5cm刻度线处,移动光屏,使烛焰在光屏上成清晰的像,由凸透镜A成像中物距和像距的变化关系画出图像如题图乙所示;接着保持蜡烛的位置不变,将凸透镜A换为凸透镜B并保持位置不变,移动光屏,使烛焰在光屏上成清晰的像,如题图丙所示。
(1)组装实验装置时,应调整烛焰、凸透镜和光屏的高度,使烛焰、凸透镜和光屏三者中心在 上;
(2)请根据上述实验现象和凸透镜成像规律判断:凸透镜A的焦距是 cm,凸透镜A的焦距 (选填“大于”“小于”或“等于”)凸透镜B的焦距;
(3)在题图甲中,保持凸透镜位置不动,把蜡烛向右移动5cm,要想在光屏上再次得到清晰的像,应该把光屏向 (选填“左”或“右”)移动一段距离,像将 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(4)题图丙所示的成像规律与生活中的 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)的成像规律相同;
(5)将题图甲中的蜡烛移到30cm位置,移动光屏,在光屏上不能成清晰的像,此时取下光屏,应从凸透镜的 (选填“左”或“右”)侧透过凸透镜观察像。
【答案】 同一高度 10 小于 右 变大 投影仪 右
【解析】(1)为了使像成在光屏中央,实验时,应调整烛焰、凸透镜和光屏的高度,使烛焰、凸透镜和光屏三者中心在同一高度上。
(2)根据凸透镜成像规律可知,当u=v=2f
时,成倒立等大的实像,则由图乙可知u=v=2f=20cm
因此凸透镜A的焦距是10cm。
由图丙可知,物距小于像距,物距为
像距为
解得
而凸透镜A的焦距为10cm,因此凸透镜A的焦距小于凸透镜B的焦距。
(3)图甲中,保持凸透镜位置不动,把蜡烛向右移动5cm,则物距减小,根据凸透镜成实像时,物近像远像变大的规律,要想在光屏上再次得到清晰的像,应该把光屏向右移动一段距离,像将变大。
(4)由图丙可知,物距小于像距,成正立放大的实像,投影仪的成像规律与之相同。
(5)将图甲中的蜡烛移到30cm位置,则物距在1倍焦距之内,成正立放大的虚像,在光屏上不能观察到像,此时取下光屏,应从凸透镜的右侧透过凸透镜观察像。
20. 如题图所示,小李用点燃的蜡烛、凸透镜和光屏进行“探究凸透镜成像规律”的实验,凸透镜的焦距为12cm。
(1)蜡烛和凸透镜的位置不变,要使光屏承接到一个倒立、 清晰的实像,具体的操作是:首先将光屏向右移动, ,直到找到最清晰的像,日常生活中 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一原理制成的。
(2)当蜡烛燃烧一段时间后会变短,烛焰的像会往 偏离光屏中心。
(3)请你指出用烛焰作为发光物体完成“探究凸透镜成像规律”实验存在的两点不足之处:
① ;
② 。
【答案】(1)放大、以65刻度线为界;(2)上;(3)①烛焰位置会发生变化,②烛焰晃动对观察成像有影响。
【解析】(1)凸透镜焦距是12cm,由图可知物距是15cm,此时凸透镜成像一定是倒立、放大的实像;如果蜡烛和透镜位置不变,光屏需要在大于65cm刻度线右侧,此时的成像和生活中的投影仪的工作原理相同。
(2)蜡烛变短,会使烛焰的像往上移动。
(3)用蜡烛做发光物体主要的不足有:烛焰位置会发生变化;烛焰遇风会晃动,对观察成像有影响。
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