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光學(xué)實(shí)驗(yàn)
【考點(diǎn)分析】
章節(jié)考點(diǎn)考試題型難易度
平面鏡成像實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)題★★
光現(xiàn)象
光沿直線傳播、光的反射、光的折射的規(guī)律探究實(shí)驗(yàn)題★★
凸透鏡凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)題★★
【知識(shí)點(diǎn)總結(jié)+例題講解】
一、平面鏡成像實(shí)驗(yàn):
1.實(shí)驗(yàn)器材:平板玻璃(透明)、兩支相同的蠟燭、白紙、刻度尺、筆;
2.實(shí)驗(yàn)環(huán)境:光線暗一點(diǎn);
3.注意事項(xiàng):玻璃板垂直桌面、玻璃板薄一點(diǎn);
4.平面鏡成像的原理:光的反射;
5.平面鏡成像特點(diǎn):等大、等距、垂直、虛像;
(1)正立的、等大的、虛像;
(2)像、物分居平面鏡兩側(cè);
(3)像、物到鏡面的距離相等:u=v;
(4)像、物的連線與鏡面垂直;(像與物關(guān)于平面鏡對(duì)稱)
(5)物體靠近平面鏡,像也靠近平面鏡,靠近的速度大小相等;
(6)注意:像的大小與平面鏡的大小、位置、形狀,以及物體到平面鏡的距離等無(wú)關(guān)。
6.平面鏡成像實(shí)驗(yàn)考點(diǎn)總結(jié):
(1)選擇玻璃板代替平面鏡進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的目的是便于準(zhǔn)確確定像的位置;
(2)在探究活動(dòng)中對(duì)玻璃板放置的要求是豎直放置;
若玻璃板沒(méi)有豎直放置:玻璃板后面的蠟燭與前面蠟燭的像不能重合;
(3)選取兩段完全相同的蠟燭的目的是為了比較像與物的大小關(guān)系;
(4)實(shí)驗(yàn)中使用刻度尺,是為了測(cè)量像與物到玻璃板的距離;
(5)移去后面的蠟燭B并在其所在位置上放一光屏,則光屏上不能接收到蠟燭燭焰的像;
(6)小明將蠟燭逐漸遠(yuǎn)離玻璃板時(shí),它的像大小不變;
(7)為便于觀察,該實(shí)驗(yàn)最好在較黑暗環(huán)境中進(jìn)行;
(8)采用透明玻璃板代替平面鏡,雖然成像不如平面鏡清晰,但卻能在觀察到A蠟燭像的同時(shí),也
能觀察到B蠟燭,巧妙地解決了確定像的位置和大小的問(wèn)題;
(9)點(diǎn)燃A蠟燭,小心地移動(dòng)B蠟燭,直到與A蠟燭的像完全重合為止,這時(shí)發(fā)現(xiàn)像與物的大小
相等;
若直接將蠟燭放在直尺上進(jìn)行實(shí)驗(yàn),進(jìn)一步觀察A、B兩支蠟燭在直尺上的位置
發(fā)現(xiàn):像和物的連線與玻璃板垂直;像和物到玻璃板的距離相等;
(10)觀察A蠟燭的像時(shí),會(huì)發(fā)現(xiàn)兩個(gè)幾乎重疊的像,這是由于玻璃板的兩個(gè)面反射各成一個(gè)像;
這兩個(gè)像的間距為兩倍玻璃板的距離;實(shí)驗(yàn)應(yīng)該選用較薄的玻璃板,這是為了使玻璃板
兩個(gè)面反射成的像盡量重疊,便于準(zhǔn)確確定像的位置;
(11)多次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的目的:尋找普遍規(guī)律。
【例題1】用如圖所示裝置探究平面鏡成像的特點(diǎn)。把一張大紙鋪在桌面上,紙上豎立一塊玻璃板,
沿著玻璃板在紙上畫(huà)一條直線OQ,代表平面鏡的位置。
(1)把一支點(diǎn)燃的蠟燭放在玻璃板前面的適當(dāng)位置,再拿一支外形相同但不點(diǎn)燃的蠟燭,豎立著在
玻璃板的后面移動(dòng),當(dāng)移動(dòng)到某位置時(shí),發(fā)現(xiàn)該蠟燭與點(diǎn)燃蠟燭的像完全重合。此說(shuō)明平面鏡
成的像o(選填序號(hào))
A.是虛像
B.大小與物體的大小相等
C.和物體到平面鏡的距離相等,和物體連線與鏡面垂直
(2)移動(dòng)點(diǎn)燃的蠟燭分別到A、B、C點(diǎn),重復(fù)(1)中的操作,記錄與點(diǎn)燃蠟燭的像重合的&、耳、
q點(diǎn),用直線將A、B、C和介、耳、q分別連接成三角形,將紙沿OQ對(duì)折,發(fā)現(xiàn)兩個(gè)三角形幾
乎重合。此說(shuō)明平面鏡成的像o(選填序號(hào))
A.是虛像
B.大小與物體的大小相等
C.和物體到平面鏡的距離相等,和物體連線與鏡面垂直
(3)有同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,觀察到點(diǎn)燃蠟燭的像好像總是“懸浮”在紙面上方。造成該現(xiàn)象的原因
可能是o(選填序號(hào))
A.玻璃板太厚
B.玻璃板未垂直桌面,且偏離點(diǎn)燃蠟燭一側(cè)
C.玻璃板未垂直桌面,且偏向點(diǎn)燃蠟燭一側(cè)
【變式2】利用圖甲裝置探究“平面鏡成像的特點(diǎn)”。
甲
乙丙
(1)在水平桌面上鋪一張白紙,再將玻璃板豎立在白紙上,把點(diǎn)燃的蠟燭A放在玻璃板前面,拿
(選填“點(diǎn)燃”或“未點(diǎn)燃”)的蠟燭B豎立在玻璃板后面移動(dòng),直到看上去蠟燭B跟
完全重合。
(2)為了探究平面鏡成像的虛實(shí),將一張白卡片豎直放在蠟燭B所在的位置,應(yīng)在玻璃板(選
填“前”或“后”)面觀察白卡片上是否有A的像。
(3)圖乙是小明某次測(cè)量蠟燭A到平面鏡的距離為cm;將蠟燭靠近玻璃板一些,像的大
小將(選填“變大”、“變小”或“不變”)。
(4)若將玻璃板向左傾斜,如圖丙所示,觀察到蠟燭A的像大致位置在圖中的(選填①
或②)處。
二、凸透鏡成像:
1.實(shí)驗(yàn)器材:光具座、凸透鏡、蠟燭、光屏;
2.實(shí)驗(yàn)原理:光的折射;
(1)實(shí)驗(yàn)注意:實(shí)驗(yàn)時(shí)點(diǎn)燃蠟燭,使?fàn)T焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度;
目的:使?fàn)T焰的像成在光屏中央;
(2)若在實(shí)驗(yàn)時(shí),無(wú)論怎樣移動(dòng)光屏,在光屏都得不到像,可能得原因有:
①蠟燭在焦點(diǎn)以內(nèi);
②燭焰在焦點(diǎn)上;
③燭焰、凸透鏡、光屏的中心不在同一高度;
④蠟燭到凸透鏡的距離稍大于焦距,成像在很遠(yuǎn)的地方,光具座的光屏無(wú)法移到該位置;
3.實(shí)驗(yàn)結(jié)論:(凸透鏡成像規(guī)律)
F分虛實(shí),2f大小,實(shí)倒虛正,具體見(jiàn)下表:
物距倒正大小虛實(shí)像距應(yīng)用
u>2f倒立縮小實(shí)像長(zhǎng)W2f照相機(jī)
u=2f倒立等大實(shí)像v=2f
Ku<2f倒立放大實(shí)像v>2f投影儀
U=f不成像獲得平行光
u<f正立放大虛像v>u放大鏡
結(jié)論:①當(dāng)物距大于一倍焦距時(shí),成實(shí)像,當(dāng)物距小于1倍焦距時(shí),成虛像:
②當(dāng)物距大于2倍焦距時(shí),成縮小像,當(dāng)物距小于2倍焦距時(shí),成放大像;
③無(wú)論成什么像,當(dāng)物體靠近焦點(diǎn)時(shí),所成的像變大,且像距變大;
⑷所有的虛像都是.正立的;所有的實(shí)像都是一倒立的;
⑤成放大的像:V>U;成縮小的像:V<u
【例題2】小紅同學(xué)在探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中:
(1)如圖在光具座上依次擺放蠟燭、凸透鏡、光屏,并調(diào)整它們的高度,使的中心、透鏡
中心和光屏中心大致在同一高度。
(2)上圖所示情景時(shí)光屏上恰好有清晰的像,此時(shí)的像距是cm,這個(gè)時(shí)候所成的像與實(shí)際
生活中(選填“照相機(jī)"''投影儀"或“放大鏡”)的成像原理相同;如果此時(shí)將蠟燭
和光屏位置對(duì)調(diào),光屏上(選填“能”或“不能”)出現(xiàn)清晰的像。
(3)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,燃燒的蠟燭在不斷縮短,導(dǎo)致光屏上的像不在成在光屏中央,為了使?fàn)T焰的像
能成在光屏中央,可以進(jìn)行的操作是o
【變式2】某同學(xué)用光具座、凸透鏡、蠟燭、光屏和刻度尺等實(shí)驗(yàn)器材,探究”凸透鏡成像的規(guī)律”。
(1)為了測(cè)量凸透鏡的焦距,讓一束平行于主光軸的光射向凸透鏡,移動(dòng)光屏,直到光屏上出現(xiàn)
最小、最亮的光斑,用刻度尺測(cè)出光斑到凸透鏡中心的距離,如圖甲所示。凸透鏡焦距為
_______cm
(2)將凸透鏡固定在光具座50cm刻度線處,蠟燭放置在光具座40cm刻度線處,點(diǎn)燃蠟燭,左右
移動(dòng)光屏,出現(xiàn)圖乙所示現(xiàn)象(成像清晰)。為使像呈現(xiàn)在光屏中央,應(yīng)將光屏向調(diào)
節(jié)。
(3)保持凸透鏡位置不變,調(diào)整燭焰中心、透鏡中心和光屏中心在同一高度。將蠟燭移至34cm
刻度線處,移動(dòng)光屏,直到光屏上再次出現(xiàn)清晰的像,該像是倒立、的實(shí)像。保持凸
透鏡位置不變,將蠟燭繼續(xù)向左移動(dòng)10.0cm,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏應(yīng)向移
動(dòng)一段距離。
【例題3】在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中:
(1)如圖1是小明確定凸透鏡焦距時(shí)所做的實(shí)驗(yàn),兩束平行于主光軸的光線,過(guò)凸透鏡都照射到
A點(diǎn),由此可以測(cè)得該凸透鏡的焦距為cm
(2)請(qǐng)?jiān)趫D2中畫(huà)出蠟燭AB發(fā)出的兩條光線通過(guò)透鏡后的光線,此時(shí)蠟燭AB通過(guò)凸透鏡成的
像是(選填“放大”或“縮小”)(選填“正立”或“倒立”)的。這個(gè)像用
光屏(填“能”或“不能”)接收到。
(3)當(dāng)實(shí)驗(yàn)裝置如圖3所示擺放時(shí),在光屏上得到了燭焰清晰的像,此時(shí)的像是(選
填“放大”或“縮小”)的(選填“虛像”或“實(shí)像”)。
(4)在圖3所示實(shí)驗(yàn)中,保持透鏡位置不變,將蠟燭移至35cm刻度處,為了在光屏上再次成清
晰的像,應(yīng)將光屏(選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)凸透鏡。
【變式3】利用光具座以及蠟燭、凸透鏡、光屏等器材,可進(jìn)行“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)。
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),首先在光具座上放置實(shí)驗(yàn)器材,若光具座A處放置蠟燭(如圖所示),則C處應(yīng)放
置(選填“凸透鏡”或“光屏”。器材正確放置后,還應(yīng)對(duì)其進(jìn)行調(diào)整,使?fàn)T焰和光
屏的中心位于凸透鏡的上。
(2)實(shí)驗(yàn)后,可得出凸透鏡成像規(guī)律。根據(jù)成像規(guī)律判斷下列說(shuō)法,說(shuō)法正確的是o
A若凸透鏡的焦距為10cm則燭焰距離凸透鏡30cm時(shí),可在光屏上成放大的像
B.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,蠟燭因燃燒而變短,則燭焰在光屏上的像會(huì)下移
C.若燭焰朝著凸透鏡方向前后不斷晃動(dòng),則光屏上仍能觀察到清晰的燭焰像
D.若燭焰在光屏上成縮小的像,則光屏到凸透鏡的距離小于燭焰到凸透鏡的距離
(3)某物理興趣小組在探究凸透鏡成像規(guī)律后,得到了如下數(shù)據(jù):
實(shí)驗(yàn)序號(hào)物距u/cm焦距f7cm像的性質(zhì)像距v/cm
11210倒立放大實(shí)像60
21410倒立放大實(shí)像35
31510倒立放大實(shí)像30
43010倒立縮小實(shí)像15
53012倒立縮小實(shí)像20
63015倒立等大實(shí)像30
下列對(duì)表中數(shù)據(jù)的分析,錯(cuò)誤的是。
A當(dāng)凸透鏡的焦距相同,物距不同時(shí),所成的像有可能相同
B.當(dāng)物距相同,凸透鏡的焦距越大時(shí),像距越大
C.當(dāng)物距相同,凸透鏡的焦距不同時(shí),所成像的性質(zhì)有可能相同
D.當(dāng)凸透鏡的焦距相同,且成放大實(shí)像時(shí),像距與物距之和隨物距的增大而減小
(4)將蠟燭置于凸進(jìn)鏡一倍焦距處,結(jié)果仍能觀察到燭焰放大的像,這是為什么?
三、其他光學(xué)實(shí)驗(yàn):
1.小孔成像:倒立的、實(shí)像;
(1)成像特點(diǎn):倒立的實(shí)像;
(2)成像與小孔的形狀:無(wú)關(guān);
(3)成像原理:光沿直線傳播;
【例題4】如圖所示是小明用易拉罐制成的簡(jiǎn)易針孔照相機(jī):
(1)使用針孔照相機(jī)時(shí),圓筒上應(yīng)使用(選填“透明”、“不透明”或“半透明”)塑
料膜制成光屏。
“F”字樣的光源
甲乙丙
(2)小明從實(shí)驗(yàn)室借來(lái)用發(fā)光二極管制反“F”字樣光源,如圖甲所示,將“F”字樣光源、簡(jiǎn)
易針孔照相機(jī)按圖乙所示位置放好,小明觀察到塑料膜上所成的像是圖丙中的(填
序號(hào)),這個(gè)像是(選填“實(shí)像”或“虛像”),此成像的原理是O
(3)保持“F”字樣光源的位置不變,將易拉罐靠近發(fā)光的“F”小明觀察到塑料膜上所成的像的
會(huì)(選填“變大”、“變小”或“不變”)。
(4)當(dāng)“F”字樣光源順時(shí)針旋轉(zhuǎn),小明觀察到塑料膜上所成的像會(huì)______(選填“順”或“逆”)
時(shí)針旋轉(zhuǎn)。
(5)小華在實(shí)驗(yàn)中在易拉罐的底部扎了兩個(gè)小孔,則在半透明膜上可以觀察到的“F”像有(選
填“一”或“二”)個(gè)。
【變式4】如圖所示某興趣小組在空易拉罐的底部中央戳個(gè)小圓孔,將頂部剪去后,蒙上一層塑料薄
膜,制作成一個(gè)簡(jiǎn)易針孔照相機(jī)。如圖甲所示,將其水平放置,在左側(cè)固定一支點(diǎn)燃的蠟燭,可
在塑料薄膜上看到燭焰的像。
(1)針孔照相機(jī)成像的原理是,塑料薄膜上所成的像是(選填“正立”或“倒
立“)的實(shí)像,若將點(diǎn)燃的蠟燭向上移動(dòng),則塑料薄膜上的像向(選填"上”或“下”)
方移動(dòng);若將易拉罐向右移動(dòng)少許,蠟燭的像將(選填“變大”、“變小”或“不變”)。
(2)若只將小圓孔改為三角形小孔,則像的形狀(選填“改變”或“不變”)。
(3)晴天的正午時(shí)分,走在濱江公園的樹(shù)林里,小明看到陽(yáng)光透過(guò)樹(shù)葉的縫隙在地上留下許多大
小不同的圓形光斑(如圖乙所示),圓形光斑大小不一原因是O
2.光的反射定律:三線同面、法線居中、兩角相等、光路可逆;
(1)三線共面:反射光線與入射光線、法線在同一平面上;
(2)法線居中反射光線和入射光線分居于法線的兩側(cè);
(3)兩角相等:反射角=入射角;
(4)光路可逆:光的反射過(guò)程中光路是可逆的;
【例題5】為了探究光反射時(shí)的規(guī)律,小明進(jìn)行了如圖所示的實(shí)驗(yàn)。
入射角30°40°60°
反射反射角30°40°60°
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)從光屏前的方向都能看到光的傳播路徑,這是因?yàn)楣庠诠馄辽习l(fā)生了反射;
(2)若將B板向后折轉(zhuǎn)一定的角度,則在B板上(“能”或“不能”)看到反射光,此
時(shí)反射光線和入射光線(“在”或“不在”)同一平面內(nèi);
(3)如果讓光線逆著OF的方向射向鏡面,會(huì)發(fā)現(xiàn)反射光線沿著OE方向射出,這表明:
(4)為了研究反射角與入射角之間的關(guān)系,實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)進(jìn)行的操作是:
A沿ONIJ后轉(zhuǎn)動(dòng)板AB.沿ONt后轉(zhuǎn)動(dòng)板B
C.改變光線OF與ON的夾角D.改變光線EO與ON的夾角
(5)表中記錄了光做以不同角度入射時(shí)對(duì)應(yīng)的反射角,分析表中數(shù)據(jù)可得:反射角入射
角(用漢字填寫(xiě)這兩個(gè)角的大小關(guān)系),若一束光與鏡面的夾角70。射到鏡面上,則對(duì)應(yīng)的
反射角為。
【變式5】在“探究光反射的規(guī)律”時(shí),小李進(jìn)行了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)。
(1)平面鏡平放在水平桌面上,一塊標(biāo)有刻度的白色(選填“粗糙”或“光滑”)硬
紙板與平面鏡保持,如圖甲所示。
(2)實(shí)驗(yàn)時(shí),將一束光貼著紙板P沿EO射到鏡面上。點(diǎn),紙板Q上會(huì)顯示出反射光束OE接著
將紙板Q繞ON向前或向后翻折,則紙板Q上(選填“能”或“不能”)顯示出反射
光束,由此說(shuō)明反射光線、入射光線與法線在同一平面內(nèi),在紙板Q繞ON向后翻折的過(guò)程
中,反射光線的位置(選填“改變”或“不變”)。
(3)若保持平面鏡位置不變,將紙板向后傾斜一個(gè)角度(如圖乙),入射光線仍能呈現(xiàn)在紙板上,
且沿E0方向入射到平面鏡的0點(diǎn),此時(shí)(選填“能”或“不能”)在紙板上看到反射
光線,此時(shí)反射光線、入射光線和法線(選填“在”或“不在”)同一平面內(nèi)。
(4)在硬紙板上描出入射光線EO和反射光線OE并測(cè)出反射角和入射角,改變?nèi)肷浣谴笮《啻?/p>
實(shí)驗(yàn)后將測(cè)得的數(shù)據(jù)記錄在表格中,可得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是O
3.光的折射規(guī)律:
(1)三線共面:折射光線、入射光線和法線都在同一個(gè)平面內(nèi);
(2)法線居中:折射光線和入射光線分居法線兩側(cè);(反射光線和折射光線在法線同側(cè))
(3)光路可逆:在折射現(xiàn)象中,光路是可逆的;
(4)入射角增大,折射角也隨之增大;
(5)在光的折射現(xiàn)象中,介質(zhì)的密度越小,光速越大,與法線形成的角越大:
①光從空氣斜射入水中或其他介質(zhì)中時(shí),折射光線向法線方向偏折:(折射角〈入射角);
②光從水或其他介質(zhì)中斜射入空氣中時(shí),折射光線向界面方向偏折:(折射角〉入射角);
【例題61光從空氣斜射入水和玻璃時(shí)都會(huì)發(fā)生折射現(xiàn)象,但是水和玻璃的折射情況會(huì)相同嗎?為
了探究這個(gè)問(wèn)題,小華選擇了光屏、透明玻璃豉、水槽、激光電筒等器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。他在光屏上畫(huà)
出互相垂直的NN和MM兩條線段并相交于0點(diǎn),如圖甲所示。
甲乙丙
(1)小華將玻璃磚的一個(gè)表面與MM齊平放置,讓激光電筒發(fā)出的光線從A點(diǎn)到。點(diǎn)入射,他
看到了如圖乙所示的光路(AQ0C為同一直線),你認(rèn)為出現(xiàn)光線0C是因?yàn)樗?/p>
致,鑒于本實(shí)驗(yàn)的目的,此時(shí)最應(yīng)該記錄的兩條光線是O
(2)接下來(lái)他要觀察光從空氣中進(jìn)入水中的情況,他將光屏豎直放入水槽中,(使線段MM水
平)并向水槽中慢慢注水至水面與MM齊平,入射光線應(yīng)從A點(diǎn)向0點(diǎn)射入,這是為了保
證,其實(shí)本實(shí)驗(yàn)小華還考慮了入射光線所在一側(cè)的相同。
(3)小華最終在光屏上記錄下了如丙所示的光路圖(0E為水中的折射光線)通過(guò)分析光路,你
認(rèn)為玻璃和水這兩種介質(zhì)對(duì)光的偏折能力較強(qiáng)的是。
(4)若激光相同的入射角分別從玻璃和水中斜射入空氣中,則射出的折射光線更遠(yuǎn)離法
線。
【變式6】在“初識(shí)光的折射現(xiàn)象”和“探究光的折射規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中。
(1)如圖甲所示,小明將一束激光射至P點(diǎn),形成一個(gè)光斑,向水槽內(nèi)慢慢注水,水槽底部光斑
的位置將(選填“向左移動(dòng)”、“向右移動(dòng)”或“不動(dòng)”),這說(shuō)明光從空氣斜射
入水中時(shí),傳播方向會(huì)發(fā)生偏折。
(2)如圖乙所示,小明繼續(xù)探究“光從空氣射入水中時(shí)的折射特點(diǎn)”。他使用可折轉(zhuǎn)的光屏,是
為了研究折射光線、入射光線和法線是否。
(3)如圖丙,他將光沿著AO方向射向水面上的。點(diǎn),光在水中沿著OB方向射出,再將光沿BO
方向射入,目的是為了研究折射時(shí)光路O
1.起床后,你開(kāi)始洗漱,洗完臉照鏡子,鏡子里出現(xiàn)了你的像。關(guān)于平面鏡成像,下列說(shuō)法正確的
是()
A成的像是實(shí)像
B.成像大小與物體到鏡面的距離有關(guān)
C.成像原理是光的反射
D.成像原理是光的折射
2.如圖,物體S在平面鏡中所成的像為S。若在鏡后放置一塊透明玻璃AB則像S將()
A變亮
B.變暗
C.不變
D.偏離原位置
3.小芳站在學(xué)校大廳衣冠鏡前2m處,她在鏡中的像與她相距()
A1mB.2mC.3mD.4m
4.小明身高1.5m,站在平面鏡前2m處,他以O(shè).lm/s的速度遠(yuǎn)離平面鏡,2s后,他的像到他的距
離和像的大小變化描述正確的是()
A1.5m,像變大B.4.4m,大小不變
C.2.2m,大小不變D.2m像變小
5.寧遠(yuǎn)文廟荷花池里''小荷才露尖尖角,早有蜻蜓立上頭”,若一蜻蜓立于距水面0.5m處的荷尖
上,池中水深1m則蜻蜓在水中的像距水面()
AImB.1.5mC.0.5mD.3m
6.臨沂市文化公園是我市一道亮麗的風(fēng)景線。1.5m深的荷花池內(nèi),一只立于荷尖上的蜻蜓距水面
0.6m(如圖),蜻蜓在水中的像()
A因光的折射而形成
B.是比蜻蜓略小的虛像
C.在水面下0.9m深處
D.與蜻蜓相距1.2m
7.在一個(gè)水深為20m的湖面的正上方,有一名跳傘運(yùn)動(dòng)員正從高40m的空中以5m/s的速度勻速下
降,關(guān)于他在水中成像的情況,下列各種說(shuō)法正確的是()
A運(yùn)動(dòng)員在水中的像始終只能在水面下20m處
B.運(yùn)動(dòng)員下降到20m高度時(shí)才能在水中形成像
C.運(yùn)動(dòng)員在水中始終能成像,像以10m/s的速度向水面靠攏
D.運(yùn)動(dòng)員在水中始終能成像,像以10m/s的速度向他本人靠攏,且像的大小不變
8.如圖所示是“科學(xué)探究:凸透鏡成像”的實(shí)驗(yàn)操作情景,下列說(shuō)法不正確的是()
A從圖甲中可知該透鏡的焦距為10.0cm
B.如圖乙所示,在蠟燭和透鏡之間放入度數(shù)合適的近視鏡片,光屏上可以得到清晰的像
C.如圖乙所示,將蠟燭移至30cm處,光屏上可得到等大的實(shí)像
D.如圖乙所示,將蠟燭移至45cm處,移動(dòng)光屏可以得到放大的實(shí)像
9.在做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中,小敏所在的小組利用如圖甲所示的裝置,測(cè)出凸透鏡的
焦距,正確安裝并調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)裝置后,在光屏上得到一個(gè)清晰的像,如圖乙所示。下列說(shuō)法中正確
的是()
A由圖甲可知該凸透鏡的焦距是40.0cm
B.燭焰在如圖乙所示的位置時(shí),成像特點(diǎn)與照相機(jī)成像特點(diǎn)相同
C.若燭焰從光具座30.0cm刻線處向遠(yuǎn)離凸透鏡方向移動(dòng),燭焰所成的像將逐漸變小
D.若燭焰從光具座40.0cm刻線處向靠近凸透鏡方向移動(dòng),燭焰所成的像將逐漸變大
10.當(dāng)蠟燭距凸透鏡40厘米時(shí),在離該透鏡30厘米的光屏上能成一個(gè)清晰的燭焰像;如果蠟燭到
該透鏡的距離為30厘米時(shí),則在光屏上()
A一定成一個(gè)放大的像B.一定成一個(gè)縮小的像
C.可能成一個(gè)正立的像D.可能不成像
11.在“探究平面鏡成像特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)中,小明選擇的實(shí)驗(yàn)器材有:薄玻璃板、兩支蠟燭、刻度尺、
火柴、白紙等。
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)實(shí)驗(yàn)器材選用薄玻璃板而非平面鏡的原因是O
(2)實(shí)驗(yàn)時(shí),小明將白紙對(duì)折,如圖甲所示,鋪在水平桌面上,沿折痕畫(huà)線作為玻璃板底邊所在
的位置,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)始終保持其與紙面O
(3)小明將點(diǎn)燃的蠟燭置于玻璃板前,透過(guò)玻璃板觀察到蠟燭的像,如圖甲所示。然后將另一支
未點(diǎn)燃的蠟燭放到像的位置,在白紙上記錄此時(shí)兩支蠟燭的位置,變換點(diǎn)燃蠟燭的位置,重
復(fù)上述操作。將白紙上像和蠟燭位置的對(duì)應(yīng)點(diǎn)連接,并測(cè)量點(diǎn)到平面鏡的距離,如圖乙所示。
由此得出結(jié)論:像與物體到平面鏡的相等。
(4)在完成步驟(3)后小明發(fā)現(xiàn),像和蠟燭位置的連線垂直于玻璃板,結(jié)合(3)的結(jié)論,小明
對(duì)這一規(guī)律的總結(jié)過(guò)程是否科學(xué)合理?,原因是o
12.某興趣小組為了驗(yàn)證“人在平面鏡中所成的像''近大遠(yuǎn)小”這個(gè)觀點(diǎn)是否正確,找來(lái)了玻璃板、
兩只完全相同的蠟燭A和B、白紙、刻度尺、火柴等器材。
(1)探究過(guò)程如下:
①如圖所示,在桌面上鋪一張大白紙,紙上豎立一塊玻璃板作為平面鏡。沿著玻璃板在紙上
畫(huà)一條直線,代表平面鏡的位置;
②將點(diǎn)燃的蠟燭A放在玻璃板前,在玻璃板后移動(dòng)未點(diǎn)燃的蠟燭B,發(fā)現(xiàn)在某一位置蠟燭
B與蠟燭A的像能夠完全重合,在白紙上標(biāo)記蠟燭A和B的位置;
③改變蠟燭A的位置,在玻璃板后移動(dòng)蠟燭B,始終能找到與蠟燭A的像完全重合的位置,
標(biāo)記蠟燭A和B的位置;
④在蠟燭所成像的位置放一張白紙,發(fā)現(xiàn)白紙上不能得到蠟燭的像;
⑤用刻度尺分別測(cè)量蠟燭A和B到玻璃板的距離數(shù)據(jù)記錄如表。
次數(shù)蠟燭A到玻璃板的距蠟燭A的像到玻璃板的距蠟燭的像與蠟
離/cm離/cm燭的大小關(guān)系
15.025.01相等
210.0210.02相等
315.0115.00相等
(2)分析了如表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),得到以下結(jié)論:
①像到平面鏡的距離和物體到平面鏡的距離;
②平面鏡所成像的大小與物體到平面鏡的距離(選填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”),說(shuō)明
“人在平面鏡中所成的像近大遠(yuǎn)小”的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的;
③平面鏡所成的像是(選填“實(shí)像”或“虛像”)。
(3)為了保證實(shí)驗(yàn)效果,做這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)選擇較(選填“厚”或“薄”)的玻璃板。
13.小明在復(fù)習(xí)凸透鏡成像的知識(shí)時(shí)想到了2021年12月9日“太空教師”王亞平給我們展示的“天
宮課堂”中的水球成像實(shí)驗(yàn),于是利用水透鏡(注射器和彈性膜制成的凸透鏡)、蠟燭、光屏、
光具座等器材進(jìn)行探究,小明在測(cè)量水透鏡焦距時(shí)發(fā)現(xiàn):當(dāng)向水透鏡里注水時(shí),水透鏡的焦距將
變??;當(dāng)從水透鏡里抽水時(shí),水透鏡的焦距將變大。
(1)如圖甲所示,一束平行于主光軸的光線射向水透鏡,在光屏上得到一個(gè)最小最亮光斑,則此
水透鏡的焦距為cm
(2)再將蠟燭置于光具座上,并讓燭焰、水透鏡光心和光屏中心處于;
(3)將實(shí)驗(yàn)器材按圖乙位置放置,光屏上成清晰的像,此像應(yīng)該是倒立、(選填“放
大”或“縮小”)的實(shí)像,這與生活中(選填“放大鏡”、“投影儀”或“照相
機(jī)”)原理相同;
(4)王亞平在天宮課堂上展示了一個(gè)中間充有氣泡的水球,透過(guò)這個(gè)水球我們可以看到“一正一
倒”兩個(gè)縮小的像,如圖丙所示,中間氣泡中形成的縮小、正立的像(填“是”或
“不是”)凸透鏡成像的結(jié)果,倒立的像是水球所成的倒立、縮小的實(shí)像,若王亞平靠近水
球,倒立的像(選填“變大”、“變小”或“不變”);
(5)在圖乙所示的實(shí)驗(yàn)情景下,該同學(xué)從水透鏡中抽水發(fā)現(xiàn)光屏上的像變模糊了,為了使像再次
清晰,他應(yīng)將蠟燭適當(dāng)—(選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)透鏡;若不移動(dòng)蠟燭,要讓光屏上的
像變清晰,可在蠟燭與水透鏡之間適當(dāng)?shù)奈恢冒惭b一個(gè)—(選填“凸”或“凹”)透鏡。
14.如圖,在(探究凸透鏡成像規(guī)律)的實(shí)驗(yàn)中:
(1)如圖甲,平行光正對(duì)凸透鏡照射,光屏上出現(xiàn)一個(gè)最小最亮的光斑,則凸透鏡的焦距
f=cm,實(shí)驗(yàn)前應(yīng)調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心,使它們?cè)诟叨壬稀?/p>
(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,當(dāng)蠟燭與凸透鏡的距離如圖乙所示時(shí),在光屏上可得到一個(gè)清晰的倒立、的
實(shí)像(選填“放大”或“縮小”),生活中利用這個(gè)規(guī)律制成的光學(xué)儀器是(選填
“照相機(jī)”、“投影儀”或“放大鏡”)。
(3)實(shí)驗(yàn)時(shí),由于實(shí)驗(yàn)時(shí)間較長(zhǎng),蠟燭變短,燭焰的像在光屏上的位置會(huì)向方移動(dòng)(選填
“上”或"下”)O
(4)如圖乙,保持凸透鏡位置不變,蠟燭從35cm刻度線處向右移動(dòng)2cm,移動(dòng)光屏直到像重新
清晰,則此時(shí)光屏移動(dòng)的距離2cm(選填“>"、"=”或)。
(5)仍如圖乙,蠟燭、透鏡和光屏分別在35cm50cm,80cm刻度線處,蠟燭和光屏位置不變的
情況下,把凸透鏡向右移動(dòng)到cm的刻度線處,光屏上會(huì)再次呈現(xiàn)清晰的像。
(6)如圖丙所示,將蠟燭放在P點(diǎn),若切除凸透鏡中間的陰影部分后,再將剩余部分靠緊重新結(jié)
合在一起,蠟燭能成個(gè)像。
15.小明利用如圖甲所示的裝置探究光的反射定律,平面鏡平放在水平桌面上,板E、F可以繞
轉(zhuǎn)動(dòng)。
(1)為了看清楚板上的光路,板的材質(zhì)應(yīng)是(選填“粗糙的”或“光滑的”);
(2)為了研究反射角與入射角之間關(guān)系,實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)進(jìn)行的操作是;
A繞ONt后轉(zhuǎn)動(dòng)板EB.繞ONt后轉(zhuǎn)動(dòng)板F
C.改變光線A*ON'可的夾角D.改變光線OB與ON間的夾角
(3)讓入射角等于時(shí),反射光線與入射光線重合;
(4)若保持平面鏡水平不變,將板向后傾斜一個(gè)角度(如圖乙),入射光線仍能呈現(xiàn)紙板上,且
沿AO方向入射到平面鏡的。點(diǎn),此時(shí)與圖甲情形對(duì)比,發(fā)生改變的有;
A法線方向B.反射光線方向
C.入射角度數(shù)D.反射角和入射角關(guān)系
(5)某同學(xué)在做探究光的折射特點(diǎn)實(shí)驗(yàn),如圖2是光從空氣射入水中時(shí)的光路。實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),入
射光線、折射光線和法線在同一平面內(nèi),折射光線和入射光線分別位于法線的兩側(cè),通過(guò)實(shí)
驗(yàn)還得到如下數(shù)據(jù):
入射角a0°15°30°45°60°
反射角B0°15°30°45°60°
折射角V0°11°22.1°35.4°40.9°
(6)閱讀短文并回答下列問(wèn)題:光的全反射一束激光從某種玻璃中射向空氣(如圖3所示),保
持入射點(diǎn)不動(dòng),改變?nèi)肷浣牵看卧黾?.2。),當(dāng)入射角增大到8。時(shí),折射光線消失,只
存在入射光線與反射光線,這種現(xiàn)象叫做光的全反射,發(fā)生這種現(xiàn)象時(shí)的入射角叫做這種物
質(zhì)的臨界角。當(dāng)入射角大于臨界角時(shí),只發(fā)生反射,不發(fā)生折射。
a、當(dāng)光從空氣射向玻璃,(選填"會(huì)”或“不會(huì)”)發(fā)生光的全反射現(xiàn)象;
b、一個(gè)三棱鏡由上述玻璃構(gòu)成,讓一束光垂直于玻璃三棱鏡的一個(gè)面射入(如圖4所示),
請(qǐng)?jiān)趫D中完成這束入射光的光路圖。
一、選擇題(共5小題):
1.(2022口濱州)如圖所示,在“探究平面鏡成像的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)中。下列說(shuō)法正確的是()
A用玻璃板代替平面鏡,是為了觀察到的蠟燭的像更清晰
B.只要把光屏放在恰當(dāng)?shù)奈恢?,就能承接到蠟燭的像
C.蠟燭距玻璃板越遠(yuǎn),蠟燭的像就越小
D.只把玻璃板向左平移,蠟燭的像的位置不變
2.(2022口益陽(yáng))如圖所示,人站在豎直放置的平面鏡前,下列判斷正確的是()
A人靠近平面鏡時(shí),他的像變大
B.人與平面鏡的距離增大時(shí),他與像的距離變小
C.平面鏡垂直紙面向里移動(dòng),他的像位置不變
.平面鏡的上端向人傾斜,他的像位置不變
3.(2022口鎮(zhèn)江)如圖所示,凸透鏡位并處(圖中未畫(huà)出)位置不變,移動(dòng)蠟燭,光屏先后在P同
側(cè)的甲、乙兩處得到燭焰清晰的像,且甲處的像比乙處大,則()
A甲處可能成的是虛像B.乙處像可能是放大的
C.P點(diǎn)位置在甲的左側(cè)D.蠟燭的移動(dòng)方向向左
4.(2022口鄂州)實(shí)驗(yàn)操作考試臨近,同學(xué)們上實(shí)驗(yàn)室動(dòng)手實(shí)驗(yàn),通過(guò)訓(xùn)練提高操作技能。如圖,小
明正在做凸透鏡成像實(shí)驗(yàn),此時(shí)光屏上出現(xiàn)了清晰的像。下列說(shuō)法正確的是()
A該透鏡與近視眼鏡的鏡片是同一類(lèi)透鏡
B.該透鏡的焦距是30cm
C.此時(shí)成的是倒立、等大的實(shí)像
D.如果將蠟燭向左移,光屏需要適當(dāng)右移才能再次形成清晰的像
5.(2022口上海)已知某物體透過(guò)凸透鏡在距離透鍬5厘米的光屏上成放大的像,若將物體移動(dòng)到
距離凸透鏡30厘米處,則此時(shí)成()
A放大的虛像B.正立的虛像C.放大的實(shí)像D.縮小的實(shí)像
二、填空題(共5小題):
6.(2022口鎮(zhèn)江)如圖所示,豎直放置的平面鏡能繞水平軸如轉(zhuǎn)動(dòng),小明站在平面鏡正前方,他在
鏡中成的是(選填“實(shí)”或“虛”)像;小明垂直鏡面移動(dòng)8cm他與像的距離改變cm
為了讓他站著就能看到鏡中腳的像,可以讓平面鏡繞軸沿時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。
7.(2021口鞍山)如圖所示,一只天鵝在水深為1.5m的水面上方水平飛行,它在水中的倒影是由于
光的形成的。若此時(shí)的天鵝距水面2m它在水中的倒影離天鵝m若以水中的倒
影為參照物,水面上方飛行的天鵝是(選填“運(yùn)動(dòng)”或“靜止”)的。
8.(2021口寧夏)檢查視力時(shí)要求被檢查者與視力表相距5nl,某同學(xué)在學(xué)校醫(yī)務(wù)室檢查視力,由于
空間有限,用如圖方式檢查,他應(yīng)距平面鏡m他在平面鏡里看到的視力表是(選
填“實(shí)”或“虛")像。
9.(2022口巴中)在探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中,小聰用凸透鏡先看到了某物體正立放大的像,
則此像為像(選填“實(shí)”或“虛”);若他想看到這個(gè)物體倒立放大的像,應(yīng)將此凸透鏡
與物體的距離(選填“增大”、“不變”或“減小”)。
10.(2022口涼山州)某同學(xué)在做探究凸透鏡成像規(guī)律實(shí)驗(yàn)時(shí),蠟燭和光屏的位置如圖所示,此時(shí)在
光屏上得到了倒立、等大、清晰的實(shí)像。接下來(lái)把蠟燭移動(dòng)到35cm刻度處,則應(yīng)將光屏向—(選
填“左”或“右”)移動(dòng),光屏上才可以得到倒立、、清晰的實(shí)像。
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三、實(shí)驗(yàn)探究題(共10小題):
11.(2022口淮安)如圖所示,探究平面鏡成像的特點(diǎn)。
(1)準(zhǔn)備的實(shí)驗(yàn)器材有:玻璃板,AB兩支完全相同的蠟燭,白紙,鉛筆,光屏。需要添加的
測(cè)量器材是o
(2)在豎直放置的玻璃板前面點(diǎn)燃蠟燭A玻璃板前觀察到蠟燭A的像是由光的形成的。
(3)玻璃板后移動(dòng)(選填“點(diǎn)燃”或“未點(diǎn)燃”)的蠟燭B,發(fā)現(xiàn)蠟燭B與蠟燭A的
像完全重合,表明像與物=
(4)探究像與物到平面鏡距離的特點(diǎn)時(shí),應(yīng)多次改變,測(cè)量像與物到鏡面的距離。
(5)撤去蠟燭B,放一光屏到B撤走時(shí)的位置,直接觀察光屏,看不到蠟燭A的像,說(shuō)明平面鏡
所成的像是。
12.(2022口青島)五代時(shí)期名士譚峭所著《化書(shū)》中,記載了照鏡子時(shí)“影與形無(wú)異”的現(xiàn)象。關(guān)
于平面鏡成像的特點(diǎn),小明用圖甲所示裝置進(jìn)行了探究。
(1)用玻璃板代替平面鏡進(jìn)行實(shí)驗(yàn),目的是便于。
(2)把一支點(diǎn)燃的蠟燭A放在玻璃板前面,再拿一支外形相同但不點(diǎn)燃的蠟燭B在玻璃板后面
移動(dòng),直到看上去它跟蠟燭A的像完全重合,說(shuō)明平面鏡所成的像與物體大小,證
實(shí)了“影與形無(wú)異”。
(3)改變蠟燭A的位置,進(jìn)行三次實(shí)驗(yàn)。用直線將物和像的位置連接起來(lái),如圖乙所示,發(fā)現(xiàn)物
和像的連線與鏡面,用刻度尺測(cè)得像和物到鏡面的距離相等。
(4)綜上可得,平面鏡所成的像與物體關(guān)于鏡面o
(5)蠟燭A的像,是它發(fā)出的光經(jīng)玻璃板反射而形成的像。若在玻璃板后放置一塊木板,
蠟燭A_______(選填“仍能”或“不能”)通過(guò)玻璃板成像。
13.(2022口安順)小華做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn):
(1)在調(diào)整蠟燭、凸透鏡和光屏高度時(shí),蠟燭(選填“需要”或“不需要”)點(diǎn)燃;
調(diào)整它們高度的目的是;
(2)他用同一凸透鏡做了四次實(shí)驗(yàn),如圖中甲、乙、丙、丁所示,光屏上均有清晰的像(未畫(huà)出)。
四次實(shí)驗(yàn)中,成縮小像的是圖(選填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”);由圖乙、
丙、丁可知,隨著蠟燭向透鏡靠近,光屏上像的大小變化情況是(選填“變大”或
“變小”);
(3)在圖乙所示的實(shí)驗(yàn)中,僅將凸透鏡換為焦距更小的凸透鏡。為在光屏上得到清晰的像,應(yīng)將
光屏(選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)凸透鏡移動(dòng)。
14.(2022口濱州)小濱同學(xué)“探究凸透鏡成像的規(guī)律”。
(1)如圖甲所示,小濱讓凸透鏡正對(duì)平行光,調(diào)整凸透鏡到光屏的距離,光屏上會(huì)出現(xiàn)一個(gè)很小、
很亮的光斑,則該凸透鏡的焦距f=cm,
(2)小濱在組裝器材時(shí),將蠟燭、凸透鏡和光屏依次放在光具座上,點(diǎn)燃蠟燭并調(diào)節(jié)燭焰、凸透
鏡、光屏的中心在同一高度上,目的是讓燭焰的像成在O
(3)如圖乙所示,小濱將凸透鏡固定在50cm刻度線處,當(dāng)蠟燭距凸透鏡15cm時(shí),移動(dòng)光屏,可
在光屏上得到一個(gè)倒立、(選填“縮小”、“等大”或“放大”)的實(shí)像,利用該成
像規(guī)律制成的光學(xué)儀器是(選填“照相機(jī)”、“投影儀”或“放大鏡”)。此時(shí),
若在凸透鏡與光屏之間放置一遠(yuǎn)視鏡片,要在光屏上成清晰的像,光屏應(yīng)向(選填
“左”或“右”)移動(dòng)。
(4)小濱在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,光屏上得到清晰的像,突然,一只飛蟲(chóng)落到了凸透鏡表面上,則光屏上
出現(xiàn)o
A.飛蟲(chóng)的像B.飛蟲(chóng)的影子C.仍是燭焰的像
15.(2022□日照)為進(jìn)一步探究光的反射和折射現(xiàn)象,小明根據(jù)老師的要求認(rèn)真完成了下列實(shí)驗(yàn)。
(1)為了證明在光的反射過(guò)程中光路是可逆的,如圖1所示,小明已完成了實(shí)驗(yàn)步驟①②。
①在水平白紙板上畫(huà)一條直線PQ做ON垂直P(pán)Q于Q點(diǎn),畫(huà)一條斜線AQ
②沿PQ放置平面鏡,讓一束光沿AQM向平面鏡,在反射光線經(jīng)過(guò)處標(biāo)上一點(diǎn)B。
接下來(lái)應(yīng)該讓入射光線沿,若反射光線沿方向射出,說(shuō)明光路是可逆的。
(2)如圖2所示,一束白光通過(guò)三棱鏡后,在白屏上形成一條彩色的光帶。據(jù)此可判斷:紅光和
紫光以相同的入射角射向同一塊玻璃磚,紅光的折射角紫光的折射角(填“大于”、
“小于”或“等于”)。
(3)在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”時(shí),記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表:
像與物距的關(guān)系凸透鏡的焦距f=10cm
像的性質(zhì)
物距與焦距的關(guān)系物距u/cm像距v/cm
虛實(shí)大小正倒
2f<u30實(shí)像縮小倒立15
2f=u20實(shí)像等大倒立20
f<u<2f15實(shí)像放大倒立
u<f5虛像放大正立-
由表中數(shù)據(jù)可知,凸透鏡成實(shí)像的條件是;成虛像的條件是
根據(jù)光路是可逆的這一特點(diǎn)可知,當(dāng)物距u=15cm時(shí),像距v=cm
(4)請(qǐng)寫(xiě)出一種測(cè)量凸透鏡焦距的方法:_______________________________________________
并簡(jiǎn)要說(shuō)明主要操作步驟:。
16.(2022口遼寧)在“天宮課堂”的水球?qū)嶒?yàn)中,小玉看到王亞平老師的倒立、縮小的像,如圖甲
所示。于是她
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