2024年初中物理重点题型复习---光学实验题(含解析)

2024年初中物理重点题型复习---光学实验题
1.小薇同学用一块焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验,她将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上。
(1)为使像成在光屏的中央,应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在 。
(2)将凸透镜固定在光具座40cm刻度处,蜡烛与光屏调节到如图所示位置,光屏上得到烛焰清晰的倒立、 (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的像。生活中的 (填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是应用了这个成像规律。
(3)随着实验的进行,蜡烛逐渐变短,要使烛焰的像仍旧呈在光屏中心,应将光屏向 移动;若实验过程中遮住凸透镜的一半,则 。
A.光屏上没有像了
B.光屏上只剩下上半部分像
C.光屏上只剩下下半部分像
D.光屏上可看到完整的像,但稍暗些
(4)小薇又把自己的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,屏上的像变模糊了,她只适当地调整光屏使之远离凸透镜,光屏上又出现了烛焰清晰的像,则小薇戴的是 (填“近视”或“远视”)眼镜。
2.在探究凸透镜成像规律的实验中
(1)如图甲,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;实验前应调节烛焰中心和光屏中心位于 。
(2)实验过程中,当蜡烛与凸透镜的距离如图乙所示时,在光屏上可得到一个清晰的像,生活中利用这个规律制成的光学仪器是 。(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)
(3)将图乙中的蜡烛替换成高3cm的LED光,并在光屏上贴上一层厚度不计的方格纸(每格为边长lcm的正方形),保持LED光源和光屏位置不变,发现光屏上的像高6格,若蜡烛和光屏不动,将凸透镜向右移 cm,光屏上可以再次承接到清晰的像,且像高 格。保持此时凸透镜位置不变,将凸透镜换成焦距为20cm的凸透镜,移动光屏,光屏上 (选填“能”或“不能”成像),理由是: 。
3.小华在“探究凸透镜成像规律的实验”中发现像高与像距、物距之间有一定的关系,为了进一步探究,他将5cm长的发光体放在一个竖直支架上作为光源进行实验。
(1)实验开始前,首先在光具座上依次安装发光体、凸透镜和光屏并进行调节,使它们的中心在 ;
(2)下表是小华同学实验时记录的几组数据:
实验次数 物距u/cm 像距v/cm 物高l/cm 像高h/cm
1 35 14 5 2
2 30 15 5 2.5
3 20 20 5 5
4 15 30 5 10
5 12 60 5 25
根据表中数据,完成下列问题:
①该凸透镜的焦距为 m;
②从表中的数据可以看出,当像距小于物距时,像高与物高的比值 1(选填“大于”或“小于”);当像距大于物距时,像高与物高的比值 1(选填“大于”或“小于”);
③小华通过进一步分析实验数据又得出了像高与物高的比值和像距与物距之间的具体关系。他的结论是 。
4.在探究光的反射规律的实验中,如图所示,平面镜M放在桌面上,E、F是两块粘接起来的硬纸板,可绕垂直的接缝ON转动。
(1)如图甲,当纸板 E、F在同一平面上垂直于镜面时,让入射光线AO沿纸板E射向镜面,在纸板F上可看到反射光线OB,并用量角器测出∠AON和∠NOB,为了得到反射角与入射角大小关系的普遍规律小华应当多次改变 。接下来,将硬纸板和镜面M不垂直,让入射光线AO沿纸板E射向镜面时,在纸板F上 看到反射光线OB(选填“能”或“不能”);
(2)如图乙,以法线ON为轴线,把竖直放置的纸板向后缓慢旋转,发现F上没有反射光线,说明 ;
(3)在此实验中为了更好观察到光线,硬纸板的表面最好做成 (选填“白”或“黑”)色的、 (选填“光滑”或“粗糙”)的;
(4)在图甲所示的实验中如果让光沿BO方向射到镜面,会发现反射光线沿OA方向射出,这表明在反射现象中 。
5.如图1王凯同学探究平面镜成像特点的实验装置。实验前该同学事先设计了实验方案,请你帮他填写完整:
实验次数 物距/cm 像距/cm
第一次 9.0 9.0
第二次 13.5 13.5
第三次 15.0 15.0
(1)实验要选取 (相同/不同)的两未蜡烛,目的是为了比较蜡烛的像与蜡烛的 关系。
(2)要想取得较好的实验效果,成像区最好选择在 (较亮/较暗)的环境中,实验中所用的玻璃板 (厚一点/薄一点)较好。
(3)实验中他用白纸做屏幕放在所看到的蜡烛像的位置,然后在玻璃板后侧直接观察白纸,结果 (能/不能)看到像,从而知道平面镜所成的像不是 。
(4)在玻璃板前点燃蜡烛,然后用另外一支未点燃的蜡烛在玻璃板后来回移动,眼睛在玻璃板 (前/后)观察,找到像的位置后,进行测量记录,实验数据如表,据表中数据可得出的结论是 。
(5)通过实验探究,王凯掌握了平面镜成像规律。他学以致用,作出了如2中物体AB在平面镜中的像,请你也来试一试吧
6.在“探究凸透镜成像规律的实验”中:
(1)如图甲所示,一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后,在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑。由图甲可知,凸透镜的焦距为 cm;
(2)小明将光屏和点燃的蜡烛分别放在凸透镜的两侧,调节烛焰、凸透镜和光屏,使它们的中心在 ;
(3)将蜡烛移动到如图乙所示位置,为了找到烛焰清晰的像,小明应将光屏向 (选填“左”或“右”)移动到适当的位置,这一实验现象可以说明 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)的成像特点。
7.(1)为了探究“平面镜成像的特点”,小攀和同学们准备了带底座的玻璃板、白纸、笔、火柴、光屏、刻度尺、两支外形相同的蜡烛A和B等实验器材,如图所示。
①此实验应在较暗的环境进行,为了提高实验的精度和效果,应该选用 (选填字母序号);
A.10mm厚的玻璃板
B.1mm厚的玻璃板
C.10mm厚的平面镜
D.1mm厚的平面镜
②实验中用两支外形相同的蜡烛A、B,目的是为了探究像与物的 关系;
③如果只将玻璃板竖直向上提升5cm,那么蜡烛在玻璃板中的像 (选填字母序号);
A.向下移动5cm
B.位置不变
C.向上移动5cm
D.向前移动5cm
(2)图甲是小攀同学用海波和石蜡探究“固体熔化时温度的变化规律”的实验装置;
①实验中采用水浴法加热,这是为了使海波和石蜡 ,并使其缓慢升温;
②开始实验后,某一时刻温度计的示数如图甲所示,温度为 ℃;
③图乙是两物质的温度-时间图象,则海波在第7min时处于 态。
8.某同学用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像规律”的实验,装置如图所示。
(1)实验过程中,当蜡烛距凸透镜18cm时,移动光屏至某一位置,能在光屏上得到一个等大清晰的像,则该凸透镜的焦距是 cm;
(2)当蜡烛距凸透镜30cm时,移动光屏,可在光屏上得到一个清晰的像,日常生活中利用这一原理制成的光学仪器是 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”),要使烛焰在光屏上所成的像变大,保持透镜的位置,将蜡烛靠近透镜,同时将光屏 (选填“靠近”或“远离”)透镜,直至得到清晰的像;
(3)实验过程中,如果用不透明的硬纸板挡住凸透镜的下半部分,则光屏上的像 。
A、只出现烛焰像的下半部分
B、只出现烛焰像的上半部分
C、像仍然是完整的,且大小不变,只是变暗了
D、出现烛焰完整的像,但像变小了
9.小乐和小霞分别探究“平面镜成像特点”和“凸透镜成像规律”,实验装置图分别如图甲和图乙所示:
(1)如图甲所示,小乐在探究“平面镜成像特点”的实验中:
①为探究像与物的大小关系,对选取的两只蜡烛的要求是 ;
②实验中,小乐只进行了一次实验,就得到了“像与物到镜面距离相等”的结论,这样得出的结论的做法不合理之处是 ;
(2)如图乙所示,小霞在探究“凸透镜成像规律”的实验中:
①当蜡烛到凸透镜的距离为20cm时,移动光屏,直到光屏上成清晰的倒立、等大的实像.则该凸透镜的焦距为 cm;
②当蜡烛到凸透镜的距离为15cm时,移动光屏,直到光屏上成清晰的像,该成像规律在实际生活中的应用是 (选填:“照相机”、“投影仪”或“放大镜”);
③当蜡烛到凸透镜的距离为12cm时,移动光屏,直到光屏上成清晰的像,此时观察像的大小,与②中所成像的大小相比 (选填:“变大”、“变小”或“不变”);
④当蜡烛到凸透镜的距离为5cm时,为观察凸透镜成像特点,小霞应从图乙中凸透镜的 (选填“左”或“右”)侧进行观察;
(3)对于平面镜成像和凸透镜成像,从成“虚像”和“实像”的角度进行比较可知,平面镜能成 像,凸透镜能成 像。
10.小红同学在做“探究平面镜成像”的实验时,将一块玻璃板竖直架在
水平台上,再取两段完全相同的蜡烛A和B,点燃玻璃板前的蜡烛A,进行观察,如图所示,在此实验中:
(1)小红选择玻璃板代替镜子进行实验的目的是 ;
(2)所用刻度尺的作用是便于比较像与物 关系;
(3)选取两段完全相同的蜡烛是为了比较像与物的 关系;
(4)移动后面的蜡烛B,并在其所在的位置上放一光屏,则光屏上 (选填“能”或“不能”)接收到蜡烛烛焰的像, 小红将蜡烛逐渐远离玻璃板时,它的像 (填“变大”、“变小”或“不变”).
(5)该同学通过玻璃板看到了同一个蜡烛的两个像,产生这种现象的原因是 .
(6)如果在实验时,李洋无论怎样调节后面的蜡烛,都无法与蜡烛的像重合,你认为可能的原因是 .
(7)后来,他又用跳棋子代替点燃的蜡烛重新实验,但看不清跳棋的像.请你帮他想个办法看清棋子的像: .
11.在探究“凸透镜成像的规律”实验中:
(1)将蜡烛和光屏移动到如图甲所示的位置时,光屏上恰好得到一个清晰的像,据此可知此凸透镜的焦距为
(2)改变蜡烛位置,移动光屏到如图乙所示的位置时,光屏上又得到一个清晰的像,生活中的 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用这样的成像原理工作的.保持凸透镜位置不变,将蜡烛向左移动3,为了在光屏上得到清晰的像,应把光屏向 (选填“左”或“右”)移动,移动的距离 (选填“大于”、“等于”或“小于”)3;
(3)在图乙的实验中,保持凸透镜和蜡烛的位置不变,换用焦距为20的凸透镜继续实验,下列说法正确的是 (填序号);
A.向左移动光屏,可以在光屏上得到烛焰缩小的清晰的实像
B.向左移动光屏,可以在光屏上得到烛焰放大的清晰的实像
C.向右移动光屏,可以在光屏上得到烛焰放大的清晰的实像
D.无论怎样移动光屏,在光屏上都得不到烛焰的清晰的像
(4)实验时,若一只昆虫落在了凸透镜上,光屏上 (选填“有”或“没有”)昆虫的像;
(5)图乙实验时,小明将一副远视眼镜的镜片放在蜡烛与凸透镜之间且靠近凸透镜的地方,若保持光屏的位置不变,应将蜡烛向 (选填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动,才能使光屏上的像再次清晰。
12.小明用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材,探究凸透镜成像的规律。
(1)实验前,应调节烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在同一高度上,目的是 ;
(2)当点燃的蜡烛、透镜和光屏位于如图所示的位置时,在光屏上得到一个清晰的实像,该实像是倒立、 (选填“放大”“缩小”或“等大”)的,生活中的 就是利用这一成像原理来工作的;
(3)保持蜡烛和光屏的位置不变,将凸透镜移动到 cm刻度处,光屏上会再次出现一个清晰的像;
(4)光屏上得到清晰的像时,一只飞虫落到了凸透镜表面上,则光屏上出现 ;
A.飞虫的像 B.飞虫的影子 C.仍是原来的像
(5)先保持蜡烛、透镜和光屏的位置不变,小明只将另一凸透镜替换原来的透镜,发现光屏上的像变模糊了,他将蜡烛适当靠近凸透镜后光屏上再次呈现清晰的像,则该凸透镜的焦距 (选填“大于”或“小于”)原凸透镜的焦距。
13.如图甲所示是用易拉罐制成的简易针孔照相机:
(1)使用针孔照相机时,小孔对着 (选填“明亮的室外”或“较暗的室内”)进行观察,可以看到 像(选填“正立”或“倒立”、“虚”或“实”);为使看到的像更清晰,某同学将实验装置改进,则圆筒的 (选填“A”“B”)端是用半透明薄纸制成的光屏;
(2)正午时,小华在地面上铺一张白纸,将刻有边长为1cm的等边三角形小孔的纸板正对着太阳,保持纸板与白纸的距离为30cm,观察白纸上的光斑:
①接着小华用另一张卡片覆盖在三角形孔上(如图乙所示)向左移动,大约遮住孔的一半时,观察光斑变化情况,与没有遮挡时相比较白纸上光斑大小将 (选填“变大”、“不变”或“变小”),光斑亮度 (选填“增强”、“不变”或“减弱”);
②没有遮挡时,渐渐增大纸板与白纸的距离到2m左右时,此时光斑形状是 形,然后再用卡片遮挡,减小通光孔的大小,白纸上光斑大小将 (选填“变大”、“不变”或“变小”),光斑亮度 (选填“增强”、“不变”或“减弱”);
③晴天太阳透过树叶缝隙在地面上形成的圆形光斑与上述原理相同,其圆形光斑大小不一的原因是 。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1. 同一高度 缩小 照相机 上 D 近视
【详解】(1)[1]根据过光心的光线传播方向不变,为了使像成在光屏的中央,烛焰的中心、凸透镜的光心、光屏的中心三者共线,所以应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度处。
(2)[2][3]由图可知,此时物距为26cm,凸透镜焦距10cm,此时u>2f,根据凸透镜成像规律可知成倒立、缩小的实像,应用于照相机和摄像机。
(3)[4]根据过光心的光线传播方向不变,烛焰的中心、凸透镜的光心、光屏的中心三者共线,蜡烛燃烧变短,烛焰的中心下降,光心位置不变,像会成在了光屏的上方,所以光屏应该上移。
[5]若实验过程中遮住凸透镜的一半,物体上任一点光射向凸透镜的下半部其他部分,经凸透镜折射后,照样能会聚成像,像的大小不发生变化,折射光线减少,会聚成的像变暗,故选D。
(4)[6]把眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,屏上的像变模糊,适当地调整光屏使之远离凸透镜,光屏上又出现了烛焰清晰的像,说明光线比原来延迟会聚,则该眼镜对光线具有发散作用,为凹透镜,可知小薇戴的是近视镜。
2. 10.0 凸透镜的主光轴上 投影仪 15 1.5 不能 像距太大,光具座太短,光屏无法继续向右移
【详解】(1)[1]由图甲可知,焦点到凸透镜的距离为
60.0cm-50.0cm=10.0cm,
所以凸透镜的焦距为10.0cm;
[2]为了使像成在光屏中心,实验开始前,应将烛焰中心、凸透镜和光屏中心调节在同一高度上,即调节烛焰中心和光屏中心位于凸透镜的主光轴上;
(2)[3]当蜡烛与凸透镜的距离如图乙所示时,在光屏上可得到一个清晰的像,此时物距小于像距,即物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大实像,生活中利用这个规律制成的光学仪器是投影仪;
(3)[4]根据题目描述,此时成倒立放大的实像,且像是实际物体的2倍,根据光的折射现象中光路可逆,所以移动后的物距等于原先的像距,
u′=v=55.0cm-25.0cm=30.0cm,
故将凸透镜向右移
30.0cm-15.0cm=15.0cm;
[5]光屏上可以再次承接到清晰的像时,成倒立缩小的实像,由光路可逆性可知像的大小应是实际物体的一半,即1.5cm,是1.5格;
[6][7]将凸透镜换成焦距为20cm的凸透镜,物距30.0cm,物距大于1倍焦距小于2倍焦距,像距大于
2f=40cm,
也就是说像在“65”后面,光具座太短,光屏无法继续向右移,在光屏上无法成清晰的实像。
3. 同一高度 10 小于 大于 见解析
【详解】(1)[1]实验中,为了使像成在光屏的中央,需要使发光体、凸透镜和光屏在同一高度。
(2)①[2]由表中第3此实验的数据,物距等于像距,物像等大,可知,此时
u=2f=20cm
则f=10cm,即该凸透镜的焦距为10cm。
②[3]1、2两次实验中像距小于物距,则像高与物高的比值
所以当像距小于物距时,像高与物高的比值小于1。
[4]4、5两次实验中像距大于物距,则像高与物高的比值
所以当像距大于物距时,像高与物高的比值大于1。
③[5]第1次实验中像高与物高的比值,像距与物距的比值
第2次实验中像高与物高的比值
像距与物距的比值
第3次实验中像高与物高的比值为1;像距与物距的比值也是1。
第4次实验中像高与物高的比值为
像距与物距的比值是
第5次实验中像高与物高的比值为
像距与物距的比值是
则由此可得出结论:像高与物高的比值和像距与物距的比值相等。
4. 入射光的方向,测量、记录反射角和入射角的大小并比较 不能 反射光线、入射光线和法线在同一平面内 白 粗糙 光路是可逆的
【详解】(1)[1]不能只由一组数据就得出结论,凭一次实验数据得出结论有偶然性,应进行多次实验
[2]将硬纸板和镜面M不垂直(稍有倾斜),让入射光线AO沿纸板E射向镜面时,法线将不在硬纸板上,所以在纸板F上不能看到反射光线OB。
(2)[3]图乙,以法线ON为轴线,把竖直放置的纸板向后缓慢旋转,此时E板和F板不在同一平面内,因此发现F上反射光线消失,由此说明了反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(3)[4][5]为了看清楚纸板上的光路,纸板材质应是白色的、粗糙的,原因有两个:一是利用白色能反射所有的色光;二是光线射在上面发生了漫反射,反射光线射向各个方向,无论从哪个角度看,都能看得清楚。
(4)[6]在图甲所示的实验中,如果让光沿BO方向射到镜面,会发现反射光沿OA方向射出,这表明在反射现象中,光路是可逆的。
5. 相同 大小 较暗 薄一点 不能 实像 前 像距等于物距 见解析
【详解】(1)[1][2]实验选择两个完全相同的蜡烛,便于比较物像大小关系。
(2)[3][4]要想成像更清晰,选择烛焰和环境亮度差比较大的较暗环境好。玻璃板要薄一些,使两个反射面成像几乎重合,简化实验。
(3)[5][6]实验中他用白纸做屏幕放在所看到的蜡烛像的位置,然后在玻璃板后侧直接观察白纸,观察不到像,说明平面镜成虚像。
(4)[7][8]观察时眼睛在平面镜前,既能看到镜前蜡烛的像,同时也能看到镜后的蜡烛。由表格数据知,平面镜成像时,物距等于像距。
(5)[9]由A点向平面镜作垂线AO,并延长至A',使AO=O'A'。由B点向平面镜作垂线BO,并延长至B',使AO=O'B'。连接A'B',A'B'是AB的虚像。
6. 10.0 同一高度 左 照相机
【详解】(1)[1]平行光线经过凸透镜后会聚在主光轴上的一点,这一点就是焦点。焦点到凸透镜光心的距离是焦距,根据图示中光屏在刻度尺上的位置,可以读出该凸透镜的焦距是
f=60.0cm-50.0cm=10.0cm
(2)[2]为使像成在光屏的中央,应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度。
(3)[3][4]将蜡烛移动到如图乙所示位置,凸透镜位于50.0cm刻度线,易知此时的物距为
50.0cm-15.0cm=35.0cm
凸透镜的焦距为10cm,故物距大于二倍焦距,像距在一倍焦距和二倍焦距之间,即在60.0cm~70.0cm之间,所以应将光屏向左移动,才能在光屏上呈现清晰的像,此时成倒立、缩小的实像,其应用是照相机。
7. B 大小 B 受热均匀 38 固液共存
【详解】(1)[1]为了便于观察像与物的关系,应当选用玻璃板,且物体会在玻璃板的前后两个面分别成像,为了减小对实验观察的影响,应尽可能选用薄的玻璃板。
故选B。
[2]用两支外形相同的蜡烛A、B,目的是为了探究平面镜成的像与物的大小是否相同。
[3]根据平面镜成像的特点,像与物到平面镜的距离相等,像与物之间的连线与镜面垂直,因此只要物体位置不变,无论怎样移动平面镜,像的位置都不会变。
故选B。
(2)[4]水浴法加热的好处就是可以使物体受热均匀。
[5]由图可知,温度计的量程为1℃,因此温度计的读书为38℃。
[6]由图像可知,海波从第4min开始熔化,第10min熔化结束,因此海波在第7min时处于固液共存态。
8. 9 照相机 远离 C
【详解】(1)[1]实验过程中,当蜡烛距凸透镜18cm时,移动光屏至某一位置,能在光屏上得到一个等大清晰的像,则
故该凸透镜的焦距是9cm。
(2)[2]当蜡烛距凸透镜30cm,此时物距大于二倍焦距,在光屏上成倒立缩小的实像,照相机就是利用此原理制成的。
[3]要使烛焰在光屏上所成的像变大,保持透镜的位置,将蜡烛靠近透镜,根据凸透镜成实像时,物近像远像变大,故应将光屏远离透镜,直至得到清晰的像。
(3)[4]挡住透镜下半部分,上半部分仍能折射光线成像,所以光屏上所成的像是完整的,且大小不变,只是会聚光线比原来变少,像变暗了,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
9. 完全相同 实验次数少,具有偶然性 10 投影仪 变大 右 虚 虚像、实
【详解】(1)①[1]为探究像与物的大小关系,对选取的两只蜡烛的要求是完全相同,便于比较物像大小关系。
②[2]小乐只进行了一次实验,就得到了“像与物到镜面距离相等”的结论,实验次数太少,实验结论具有偶然性。
(2)①[3]凸透镜成像时,当物距等于二倍焦距时,即20cm=2f,成倒立、等大的实像,所以凸透镜的焦距为f=10cm。
②[4]凸透镜的焦距为f=10cm,当蜡烛到凸透镜的距离为15cm时,2f>u>f,成倒立、放大的实像,应用于投影仪。
③[5]当蜡烛到凸透镜的距离从15cm向12cm移动时,物距减小,像距增大,像变大。
④[6]凸透镜的焦距为f=10cm,当蜡烛到凸透镜的距离为5cm时,u(3)[7][8]平面镜成像的原理是光的反射,成的是虚像;凸透镜成像时大于一倍焦距时能成实像,在一倍焦距以内也能成虚像。
10. 便于确定像的位置 到镜面的距离 大小 不能 不变 玻璃板太厚 玻璃板与水平面不垂直 用灯照亮棋子
【详解】(1)选择玻璃板代替平面镜便于确定像的位置,便于比较物像大小关系;
(2)用刻度尺测量物像到平面镜距离关系,比较物像到平面镜的距离关系;
(3)选择两段相同的蜡烛便于比较物像大小关系;
(4)平面镜成像成的是正立等大的虚像,不能在光屏上呈现,像的大小等于物的大小,所以将蜡烛逐渐远离玻璃板时,它的像不变;
(5)玻璃的前表面和后表面都能成像,玻璃太厚,通过玻璃板看到了同一个蜡烛的两个像;
(6)像与物是关于镜子对称的,实验时玻璃板要竖直放置,如果不竖直,成的像就偏高或偏低,后面的蜡烛是摆在桌面上的,不论怎样移动后面的蜡烛都不可能与前面蜡烛的像完全重合;
(7)用手电筒照亮跳棋子,棋子反射出的光线增多,棋子成像更清晰.
11. 10.0 照相机 左 小于 C 没有 靠近
【详解】(1)[1]图甲可知
则f=10.0cm,即凸透镜的焦距为10.0cm。
(2)[2]改变蜡烛位置,移动光屏到如图乙所示的位置时,光屏上又得到一个清晰的像,此时物距大于像距,遵循成实像时物远像近像缩小的原则,生活中的照相机就是利用这样的成像原理工作的。
[3][4]保持凸透镜位置不变,将蜡烛向左移动3cm,物距变大,像距变小,像比原来缩小,为了在光屏上得到清晰的像,应把光屏向左移动,由于物距大于像距,成倒立缩小的实像,所以移动的距离小于3cm。
(3)[5]如图乙,保持蜡烛和凸透镜的位置不变,物距为50.0cm-12.0cm=38.0cm,换用焦距为20cm的凸透镜,物距在一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立、放大的实像,像距要大于2倍焦距,即像距变大,由于凸透镜成实像时,像距变大,所以向右移动光屏,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
(4)[6]实验过程中,昆虫落在凸透镜上,挡住了一部分光,像变暗,由于昆虫在凸透镜一倍焦距以内,成虚像,所以光屏上不会出现昆虫的像。
(5)[7]远视眼眼镜是一个凸透镜,对光线有会聚作用,小明将一副远视眼镜的镜片放在蜡烛与凸透镜之间且靠近凸透镜的地方,此时清晰的像成在光屏左侧,要在光屏上重新承接到烛焰清晰的像,物近像远像变大可知,所以应将蜡烛向右(靠近透镜)移动适当距离。
12. 使像成在光屏中央 缩小 照相机 23.0 C 小于
【详解】(1)[1]为了使像成在光屏中央,实验前要将烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在同一高度上。
(2)[2][3]由图可知,此时物距大于像距,由凸透镜成像规律可知,此时成的是倒立、缩小的实像,与照相机的成像原理相同。
(3)[4]图中物距为40.0cm,像距为13.0cm,根据光路可逆,在物距为13.0cm,像距为40.0cm的位置可以成倒立、放大的实像,故将凸透镜移动到23.0cm的位置,光屏上会再次出现一个清晰的像。
(4)[5]小虫子落在凸透镜上,会挡住部分光,但其它部位仍能够折射光线而成原来物体清晰的像,由于光线少了一点,像会稍变暗。
故选C。
(4)[6]将蜡烛适当靠近凸透镜,此时物距减小,像距应变大,而此时光屏上再次呈现清晰的像,说明新换的凸透镜的聚光能力比原透镜更强,所以新换的透镜的焦距小于原透镜。
13. 明亮的室外 倒立实 A ①变小 不变 ②圆 不变 减弱 ③树叶缝隙到地面距离不等
【详解】(1)[1] [2]根据小孔成像原理,使用针孔照相机时,小孔对着明亮的室外,塑料薄膜在暗室内,让光线通过小孔进入筒内,在塑料薄膜上形成倒立缩小的实像。
[3]小孔成像是光的直线传播现象;物体上部的光线通过小孔后,射到了光屏的下部;物体下部的光线通过小孔后,射到了光屏的上部,因此通过小孔后所成的像是倒立的像;因此A端是用半透明薄纸制成的光屏。如图所示:
(2)[4][5]太阳光是平行光,开始时孔较大,形成的是和孔面积大小相等的光斑,故刚开始时,白纸上光斑大小将变小,而亮度与孔大小无关,所以光斑亮度不变。
[6][7][8]当没有遮挡时,渐渐增大纸板与白纸的距离到2m时,仍是小孔成像,所以此时光斑形状是圆形,继续移动覆盖的卡片,减小孔的大小,白纸上光斑大小将不变,光斑亮度减弱。
[9]晴天太阳透过树叶缝隙形成的圆形光斑与上述原理相同,其圆形光斑大小不一的原因是树叶缝隙离地面的距离不等。
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