题目内容
【题目】用焦距为10cm的凸透镜探究“凸透镜成像规律”。
(1)小豪同学将蜡烛、凸透镜、光屏随意固定在光具座上,点燃蜡烛后,沿光具座无论怎样移动光屏,在光屏上始终得不到烛焰的像,原因可能是____。
(2)重新调整后,将蜡烛、凸透镜固定在光具座上,如图甲所示,移动光屏后得到烛焰清晰、完整的像,该像是____(选填“倒立”或“正立”及“放大”或“缩小”)的____(选填“实”或“虚”)。我们可以从不同角度看到光屏上的像,是因为发生了____(选填“镜面反射”或“漫反射”)。
(3)接下来保持蜡烛和光屏的位置不动,将凸透镜向蜡烛方向移动,光屏上再次出现了一个____(选填“倒立”或“正立”)放大的____(选填“实”或“虚)像,与这种成像原理一致的光学仪器是____(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)。
(4)当光屏上出现蜡烛清晰的像时,如果用遮光板挡住透镜的上半部分,我们观察光屏时,将会在光屏上看到____。
A.蜡烛像的下半部分 B.蜡烛像的上半部分
C.蜡烛完整的像,像的亮度变暗 D.蜡烛完整的像,像的亮度不变
(5)在图甲中,小豪把自己的近视眼镜放在凸透镜和蜡烛之间,发现光屏上的像变得模糊不清,应该向____(填“靠近”或“远离”)透镜方向移动光屏,可再次得到清晰的像。
(6)某小组实验时对图甲中的装置进行了改进,将蜡烛换成带有“F”形的LED灯、光屏贴上方格纸,如图乙所示,请写出改进后其中一个优点:_________。
【答案】蜡烛在一倍焦距内/蜡烛在一倍焦距上/烛焰中心、透镜中心、光屏中心不在同一高度 倒立缩小 实 漫反射 倒立 实 投影仪 C 远离 便于比较物与像的大小/现象更明显/减少污染
【解析】
(1)[1]在做凸透镜成像规律的实验时,首先要调整三者的中心在同一高度上,这样做的目的就是为了保证使烛焰的像能够成在光屏上,所以当调整光屏的位置始终光屏上没有像时,首先要想到这种可能;蜡烛在一倍焦距内成正立、放大的虚像,而虚像不能成在光屏上;蜡烛在一倍焦距上不成像;
(2)[2][3][4]此时物距为:
而焦距为10cm,物距大于2倍焦距,所以成的像是倒立、缩小的实像;我们可以从不同角度看到光屏上的像,是因为发生了漫反射;
(3)[5][6][7]保持蜡烛和光屏的位置不动,将凸透镜向蜡烛的方向移动,物距小于像距,成倒立、放大的实像;投影仪利用此原理;
(4)[8]如果用遮光板挡住透镜的上半部分,下半部分仍能会聚光线成完整的像,但由于会聚的光线比原来减少,所以像比原来变暗。故选C项符合题意,ABD项不符合题意;
(5)[9]近视眼镜是凹透镜,它对光线有发散作用,所以在蜡烛和凸透镜之间放上凹透镜后,蜡烛在凸透镜后面成的像将远离凸透镜,为了使像再成在光屏上,所以要将光屏向右移动,远离凸透镜;
(6)[10]蜡烛换成LED灯的优点:实验现象更明显、便于观察比较像与物的大小、减少了污染等。
【题目】某同学在“探究光的反射和折射特点”实验时:
(1)探究“光的反射规律”时,将一块平面镜放在水面桌面上,再把一张硬纸板竖直放在平面镜上,让一束光线贴着纸板沿EO方向入射,如图甲所示:
①小宇想探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内,应将纸板______(选填“A”或“B”)绕ON向前或向后弯折;
②改变入射角大小做三次实验后将测得的数据记录在表一中,根据数据得出结论_____。多次实验的目的是_____;
次数 | 入射角 | 反射角 |
1 | 20℃ | 20℃ |
2 | 40℃ | 40℃ |
3 | 60℃ | 60℃ |
③另一同学也把一束光贴着纸板A射到O点(如图乙所示),纸板A与纸板B仍在同一平面内,但并未与平面镜垂直,他______(选填“能”或“不能”)在纸板B上看到反射光线。
(2)探究“光的折射规律”时,让激光笔发出的光从空气斜射入水中,发现进入水中的光的传播方向发生偏折(如图丙所示):
①光发生折射时,折射光线、入射光线和法线在______,折射光线和入射光线分别位于法线的_____。
②多次改变入射光线AO与ON的夹角进行实验,测量并记录的数据如表二所示,分析数据得出的结论是:光从空气斜射入水中时,折射角______(选填“大于”或“小于”)入射角,且折射角随着入射角的增大而_____。当光由空气垂直射入水中,传播方向_____。
③该同学根据上述实验中的发现和结论②总结出了光的折射特点. 你认为该同学通过上述探究实验得出光的折射特点的过程是否存在不足?为什么?_________。
入射角α | 0° | 15° | 30° | 45° | 60° |
折射角γ | 0° | 11° | 22.1° | 35.4° | 40.9° |