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第三章 光的折射 透镜 寒假练习
一、单选题
1.下列光现象与对应的物理知识不符合的是( )
A.测温枪能进行体温测量——利用了红外线的热效应
B.太阳光通过三棱镜后形成的彩色光带——光的色散
C.凿壁偷光——光的反射
D.从岸上看见湖中的游鱼——光的折射形成的虚像
2.下列选项中,正确地表示了光从水中斜射进入空气中的光路图是( )
A. B.
C. D.
3.当光从空气斜射入某种透明介质中,入射角为30°,折射角可能为( )
A.0° B.20° C.30° D.40°
4.下列关于生活中的光现象说法中正确的是( )
A.紫外线人眼是看不见的,所以它不是光
B.物体在温度高的时候辐射红外线,温度低的时候就不辐射了
C.雨后的彩虹是光的色散现象,其中,红、黄、蓝三种颜色叫做色光的三原色
D.牛顿做了著名的日光色散实验,证明了白色的太阳光是由多种色光混合而成的
5.某凸透镜的焦距为10厘米,当物体沿主光轴从距透镜15厘米处向30厘米处移动时,则( )
A.像变大,像距变大 B.像先变大后变小,像距变大
C.像变小,像距变小 D.像先变小后变大,像距变小
6.小明在探究凸透镜成像特点时,将蜡烛、凸透镜、光屏放置在如图所示位置时,光屏上恰好出现等大的清晰的像,下列说法正确的是( )
A.该凸透镜的焦距是10cm
B.此时光屏呈现的是正立的像
C.当蜡烛变短后,光屏上的像将向下移动
D.将蜡烛向左移动5cm,光屏必须向左移动5cm才能找到清晰的像
7.将物体放在凸透镜前20厘米处,在透镜另一侧的光屏上成倒立缩小的像,则凸透镜的焦距可能是( )
A.5厘米 B.10厘米 C.13厘米 D.25厘米
8.光学器件在我们的生活、学习中有着广泛应用,对下面光学器件的成像原理解释不正确的是( )
A.显微镜:显微镜的目镜和物镜都是凸透镜,显微镜的原理是:先通过物镜使物体成一倒立、放大的实像,然后再通过目镜把这个实像再次放大,利用光的折射规律成像
B.照相机:物距大于2倍焦距时,凸透镜成倒立、缩小的实像,利用光的折射规律成像
C.放大镜:它是凸透镜,物距小于1倍焦距时,凸透镜成正立、放大的实像,利用光的折射规律成像
D. “拐弯镜”:“拐弯镜”是凸面镜,利用光的反射规律成像,可扩大视野范围
9.下列描述正确的是( )
A.不敢高声语是指声音的音调太高
B.注满水的游泳池,池底看起来变浅了是光沿直线传播现象
C.测温摄像仪是利用红外线检测人体温度的
D.粼粼波光是由光的折射形成的
10.如图,小博在做凸透镜成像实验时,他得到以下结论,你认为正确的是( )
A.蜡烛置于c点时,在光屏上能成一个正立放大的像
B.蜡烛置于b点时,在光屏上能成一个倒立缩小的像
C.蜡烛置于d点时,光屏上能成一个倒立放大的像
D.蜡烛从a点向b点移动,光屏要适当向右移动才能使像变得清晰,而且像还变大了
11.下列说法正确的是( )
A.在“小孔成像”的实验中,离小孔越远的物体所成的像一定越小
B.游泳运动员在平静的水面下看到游泳池边的物体可能变矮了
C.小球沿面镜方向运动,它在平面镜中的像逐渐变大
D.蜡烛经凸透镜成实像时,当蜡烛靠近透镜,蜡烛的像一定远离透镜
12.小明在“探究凸透镜成像规律”的实验中,当光屏、凸透镜和蜡烛在如图所示的位置时,光屏的中央出现烛焰清晰的像,此凸透镜的焦距可能是( )
A.5cm B.10 cm C.13 cm D.20 cm
二、多选题
13.小燕同学在做“研究凸透镜成像规律”实验时,将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏调节到如图所示的位置,光屏中心正好出现清晰的像。下列说法中正确的是( )
A.凸透镜的焦距可能为25cm
B.屏上的像是倒立缩小的实像
C.若将蜡烛向右移动,光屏应适当向右移动,才可能在光屏上出现清晰的像
D.在凸透镜和蜡烛间安装一个凹透镜,取走光屏,人眼在原光屏处透过透镜向左观察,一定可以看到清晰的像
14.如图,斜插入水中的筷子,看起来弯折了,与该光现象原理相同的有( )
A.谭清疑水浅 B.海市蜃楼
C.照镜子 D.小孔成像
15.下列几种现象中,属于光的折射现象的是( )
A.屏幕上的手影 B.铅笔在水面处断折
C.水中亭子的倒影 D.海上出现海市蜃楼
16.在“探究凸透镜成像的规律”实验中,光具座上各元件位置如图所示,此时在光屏上恰好成一个清晰的像,则下列说法正确的是( )
A.利用这一原理制成了投影仪
B.若将蜡烛远离凸透镜,则应将光屏靠近凸透镜才能得到清晰的像,且像逐渐变小
C.若保持凸透镜位置不变,将蜡烛和光屏位置互换,会在光屏上成一个清晰倒立、放大的实像
D.若保持凸透镜位置不变,将蜡烛放在刻度线40cm处,移动光屏也一定能得到一个清晰像
17.在探究“凸透镜成像规律”的实验中,当蜡烛、透镜甲和光屏放置在如图所示位置时,在光屏上能得到蜡烛清晰的像。下列说法正确的是( )
A.透镜甲的焦距为20 cm
B.光屏上成倒立、等大的实像
C.照相机应用了该次实验的成像规律
D.若蜡烛远离透镜则光屏需靠近透镜才能得到清晰的像
18.当蜡烛、透镜甲和光屏放置在图示位置时,烛焰在光屏上成清晰的像。现保持蜡烛和透镜的位置不变,将透镜甲更换为透镜乙后,需将光屏向左移动距离s,方可在光屏上再次成清晰的像,则( )
A.透镜甲的焦距为20cm
B.透镜甲的焦距比乙的大
C.第二次所成的像是缩小的
D.透镜甲的偏折能力比乙强
三、填空题
19.饺子是中国传统美食之一,在包、煮等过程中包含许多物理知识。包饺子时,将面团擀成皮,说明力可以 形状;煮饺子时,沉入水底的饺子看起来比实际的位置浅,这属于 现象。
20.2023年3月,春暖花开,油菜花相继开放。踏青的人们纷纷拿出手机拍摄“金色花海”,手机的镜头相当于 (选填“凸”或“凹”)透镜。
21.一次,小明在家写作业时在书桌的玻璃台板上面滴了一滴水,透过水滴看下去,他发现压在台板下面的动画图片上的文字变大了。这是由于此时的水滴相当于一个 (选填 “照相机”“投影仪”或“放大镜”),图片上的文字经过水滴折射后形成一个放大的 像(选填 “实”或“虚”)。
22.小晋在课堂上展示了一个精彩的小实验。他在白色纸板上写上工整的英文“won”,并竖直放置,在纸板前放一个圆柱形水杯,如图甲所示;向水杯中倒水,调整水杯到纸板的距离,结果同学们惊奇地发现,“now”出现了,如图乙所示。本实验中,装入水的水杯相当于 ,看到的“now”是 (选填“实像”或“虚像”)。
23.如图所示,小明透过水滴状的鱼肝油胶囊观察积木,发现上面的数字“9”变成了“6”,则此像是 (选填“虚”或“实”)像,与该成像原理相同的光学仪器是 ,若想让“6”变大一些,可将积木与胶囊的距离 (选填“增大”“减小”或“不变”)
24.图1表明,跟主轴平行的光通过凸透镜后会聚在主轴上的一点F,这个点叫做 。它到透镜光心O的距离叫做 。如果把小灯泡放在这一点,则射向凸透镜的光经透镜后将变为 光。图2表明凹透镜对光有 作用。
25.如图所示,是赵强同学用蜡烛、凸透镜和光屏研究凸透镜成像规律的实验装置,其中还需要将 移动。调整后烛焰能在光屏上成倒立 的实像,若想使像变大,应将蜡烛向 移。
26.如图是照相机镜头成像原理示意图。在图中所标的a、b、c三点中,点 表示凸透镜的焦点。朱明在家里的阳台上用数码相机(焦距可调)拍摄下了某大桥美丽的夜景,如图甲、乙所示,结合图分析可知,拍摄照片 时,镜头焦距调的较大;拍照时景物到照相机的距离 (填“大于”“小于”或“等于”)照相机二倍焦距。
四、实验题
27.小明利用太阳光测量凸透镜的焦距。
(1)小明的操作方案如图所示,他的方案 (选填“合理”或“不合理”),原因是 ;
(2)小明采用正确的操作方案,适当调整位置后,在白纸上出现一个最小、最亮的光斑,经过测量得出光斑到凸透镜中心的距离为20cm,则该凸透镜的焦距为 cm;
(3)若在测量的过程中,白纸上呈现一个并非最小、最亮的光斑,这时光斑到凸透镜中心的距离为L,若透镜远离纸的过程中光斑一直变大,则该凸透镜的焦距 (选填“大于”或“小于”)L。
28.小马在探究“凸透镜成像规律”的实验中,
(1)将点燃的蜡烛、凸透镜和光屏放在如图所示的光具座上,调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在 ;
(2)如图所示,实验中所用凸透镜的焦距为 cm。
(3)小马把蜡烛移到光具座上25.0cm刻度线处,需要把光屏适当 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜,才能在光屏上得到一个清晰的像。生活中的 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用这次成像规律制成的。
29.某小组在“探究凸透镜成像的规律”实验中
(1)实验前,应调节蜡烛、凸透镜、光屏的位置,使三者的中心在 , 目的是使像成在 ;
(2)当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时,光屏上观察到清晰的像(像未画出),此时成的像与 (选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”)的成像特点相同;
(3)实验一段时间后,原来在光屏中心的像“跑”到光屏上方,如图所示位置。能让像重新回到光屏中心的操作是 ;(填序号)
A.光屏下调 B.蜡烛上调 C.透镜上调
(4)保持凸透镜位置不变,将蜡烛向右移动到光具座的 35cm 刻度线处,然后移动光屏到 cm 刻度线处。
30.在“探究凸透镜成实像的规律”实验中小华探究:“凸透镜成实像时,像的大小、像距大小分别与物距大小的关系。提供器材:焦距未知的凸透镜若干,一个高度H为3.00cm的箭头型发光体S、平行光源光屏和光具座等进行实验。
(1)凸透镜成实像的条件是 ;
(2)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。由图可知,凸透镜对光线具有 作用,该凸透镜的焦距是 cm;
(3)如图乙,将发光体S、凸透镜、光屏依次放在光具座上,调节发光体、凸透镜、光屏三者的 大致在同一高度上,使得实验时,发光体S的像能成在光屏的中央。
(4)正确安装和调节实验器材,按表中的物距依次进行实验,每次都使光屏上发光体的像最清晰,并将相应的像距v成像高度h记录在表中。
物高H=3.00cm
第1列 第2列 第3列 第4列
实验序号 物距u/cm 像距v/cm 像高h/cm
1 50 12.5 0.75
2 35 14.0 1.20
3 30 15.0 1.50
4 20 20.0 3.00
5 18 22.5 3.75
6 15 30.0 6.00
7 12 60.0
①分析表中的数据可得出:
a.凸透镜成实像时,像距与物距的关系: 。
b.分析表中的第 和 列数据可以得出凸透镜成实像时,像的大小随物距的减小而增大。
②分析实验序号4中的数据及相关条件,小华同学得出“当像距等于物距时,凸透镜成等大的实像”这个结论。你觉得可以吗?请说明理由 。
③进一步分析比较实验序号1~6中的像距v、物距u、像高h及物高H的关系,请将实验序号7中的像高填写完整 。
五、简答题
31.炎炎夏日,一个露天停车场。一位汽车司机将一瓶矿泉水放在驾驶台上就离开了。一段时间后,车内的依然物品自然起火,酿成大祸。(1)这瓶矿泉水相当于什么光学元件,(2)说明车内易燃物被矿泉水引燃的原因。
32.在一些森林地区,常见到警示牌上写着:不要在林中随便丢弃盛有饮料的透明饮料瓶。这是什么道理?请同学们利用所学光学知识解释该现象。
《2025年1月22日初中物理作业》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C D B D C A A C C D
题号 11 12 13 14 15 16 17 18
答案 D C BC AB BD AB BD BC
1.C
【详解】A.人向外辐射红外线,红外线的热效应强,测温枪接收人体辐射的红外线后温度升高,所以测温枪是根据红外线热效应强来工作的,故A不符合题意;
B.太阳光通过三棱镜后形成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光,这种现象是光的色散,故B不符合题意;
C.凿壁偷光是利用光的直线传播,故C符合题意;
D.鱼反射的光线在水面发生折射,折射光线远离法线,眼睛逆着光线看去,感觉光线从折射光线的反向延长线上射出,看到鱼的虚像,故D不符合题意。
故选C。
2.D
【详解】根据光的折射规律可知,光从水中斜射进入空气中,折射角大于入射角,即折射光线偏离法线,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
3.B
【详解】由光的折射定律知道,光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角,由于入射角等于30°,所以折射角小于30°,因为光从空气斜射入某种透明介质中,不是垂直射入,所以折射角不为0,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
4.D
【详解】A.紫外线是光,人眼看不见,是不可见光,故A错误;
B.一切物体都在不停地辐射红外线,故B错误;
C.雨后的彩虹是光的色散现象,说明太阳光是由七种色光混合而成,色光的三原色是红、绿、篮,故C错误;
D.17世纪以前,人们一直认为白色是最单纯的颜色,直到1666 年,牛顿通过色散实验即用玻璃三棱镜分解了太阳光,揭开了光的颜色之谜,故D正确。
故选D。
5.C
【详解】由凸透镜成像时物像移动规律可知:凸透镜成实像时,物距增大,像距减小,像变小。当物体沿主光轴从距透镜15cm处向30cm处移动,物距大于一倍焦距,成倒立的实像,此时物距不断增大,则像距不断缩小,所成的像也变小。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
6.A
【详解】A.由图可知,此时成等大的像,根据凸透镜成像规律可知
u=v=2f=20.0cm
解得f=10.0cm,故A正确;
B.凸透镜成像时,实像都是异侧倒立,所以此时光屏呈现的是倒立的像,故B错误;
C.当蜡烛变短后,根据过光心不改变方向,像会向上移动,故C错误;
D.蜡烛向左移动5cm,光屏上成倒立、缩小的实像,光屏也向左移动,光屏移动的距离小于5cm才能成清晰的像,故D错误。
故选A。
7.A
【详解】将物体放在凸透镜前20厘米处,在透镜另一侧的光屏上成倒立缩小的像,物距大于2倍焦距,故焦距为
经整理可知,凸透镜的焦距为
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
8.C
【详解】A.显微镜的目镜和物镜都是凸透镜,物镜使物体成一个倒立、放大的实像,将倒立的放大的实像成在目镜的焦点以内,使像再次成正立的放大的虚像,利用光的折射规律成像,故A正确,不符合题意;
B.照相机原理是,物距大于2倍焦距时,凸透镜成倒立、缩小的实像,利用光的折射规律成像,故B正确,不符合题意;
C.放大镜:它是凸透镜,物距小于1倍焦距时,凸透镜成正立、放大的虚像,利用光的折射规律成像,故C错误,符合题意;
D.“拐弯镜”是凸面镜,凸面镜对光线由发散作用,利用光的反射规律成像,可扩大视野范围,故D正确,不符合题意。
故选C。
9.C
【详解】A.不敢高声语是指声音的响度太大,故A错误;
B.注满水的游泳池,池底看起来变浅了是由于光的折射形成的,故B错误;
C.人体会发出红外线,测温摄像仪是利用红外线检测人体温度的,故C正确;
D.粼粼波光是由光的反射形成的,故D错误。
故选C。
10.D
【详解】A.蜡烛置于c点时,物距小于焦距,成的是虚像,虚像不能呈现在光屏上,故A错误;
B.蜡烛置于b点时,物距在一倍焦距和二倍焦距之间,成的是倒立、放大的实像,故B错误;
C.蜡烛置于d点时,物距等于二倍焦距,光屏上能成一个倒立等大的实像,故C错误;
D.蜡烛从a点向b点移动,由于此时的物距都大于焦距,成实像,物距减小,像距变大,光屏上的像逐渐变大,故D正确。
故选D。
11.D
【详解】A.小孔成像的实验中所成的像是倒立实像,且小孔所成的像的大小不仅与像到小孔的距离有关,与成像的屏离小孔的远近也有关,故A错误;
B.游泳池边的物体反射的光从空气中斜射入水中时,在水面处发生了折射,折射角小于入射角,人眼逆着折射光线的反向延长线看去,看到是物体的虚像,虚像在物体的上方,因此在水面下的游泳运动员看到的物体与实际的物体相比偏高,故B错误;
C.物体在平面镜中所成的像与物体等大,与物体到平面镜的距离无关,故C错误;
D.根据凸透镜成像规律,蜡烛经凸透镜成实像时,当蜡烛靠近透镜,物距减小,像距变大,像变大,故D正确。
故选D。
12.C
【详解】由图示知,刻度尺的分度值为1cm,物距
u=70.0cm-50.0cm=20.0cm
像距
v=50.0cm-15.0cm=35.0cm
物距小于像距,根据成像规律可知图中所示相当于投影仪的应用,而投影仪物距大于一倍焦距小于二倍焦距,像距大于二倍焦距,所以有
2f>20.0cm>f,35.0cm>2f
解得
10.0cm故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
13.BC
【详解】A.根据图示,物距大于像距,则u=40cm>2f,f<v=30cm<2f,所以15cm<f<20cm,故A错误;
B.能在光屏上成像,并且物距大于像距,只有u>2f,2f>v>f,成倒立缩小实像,据此原理制成了照相机,故B正确;
C.透镜成像的规律是物距减小,相距增大,像也增大,所以将将蜡烛向右移动靠近凸透镜时,为了在光屏上得到清晰的像,应将光屏应适当向右移动远离凸透镜,故C正确;
D.在凸透镜和蜡烛间安装一个凹透镜后,凹透镜后对光线有发散作用,所以此时所成清晰的像应该在光屏后方,所以人眼在原光屏处透过透镜向左观察,不一定可以看到清晰的像,故D错误。
故选BC。
14.AB
【详解】斜插入水中的筷子,看起来弯折了,是由于光从水中到空气中的折射现象。
A.谭清疑水浅是光从水中到空气中的折射现象,故A符合题意;
B.海市蜃楼是光经过不均匀介质发生的折射现象,故B符合题意;
C.照镜子是平面镜成像现象,是光的反射,故C不符合题意;
D.小孔成像是光的直线传播现象,故D不符合题意。
故选AB。
15.BD
【详解】A.屏幕上的手影属于影子,是光线照不到的阴暗区,是由光的直线传播形成的,故A不符合题意;
B.铅笔在水中弯折,是光线从水中进入空气中时,发生了折射造成的,故B符合题意;
C.水中倒影,属于平面镜成像,其原理是光的反射,所以亭子在水中的倒影,它是由光的反射形成的,故C不符合题意;
D.海市蜃楼,是由于大气层不均匀,光在不均匀的介质中传播时发生了折射造成的,故D符合题意。
故选BD。
16.AB
【详解】A.由图可知,物距小于像距,成倒立放大的实像,应用于投影仪,故A正确;
B.若将蜡烛远离凸透镜,此时物距变大,像距变小,像变小,所以应将光屏靠近凸透镜才能得到清晰的像,且像逐渐变小,故B正确;
C.若保持凸透镜位置不变,将蜡烛和光屏的位置互换,根据折射现象中光路可逆的原理,光屏上仍能得到清晰的像,此时为倒立缩小的实像,故C错误;
D.由图可知
解得
将蜡烛放到刻度线40cm处,物距为10cm,可能大于焦距也可能小于焦距,所以光屏上不一定得到清晰的像,故D错误。
故选AB。
17.BD
【详解】AB.由图可知,物距
u=40.0cm-20.0cm=20.0cm像距
v=60.0cm-40.0cm=20.0cmu=v,物距和像距相等,表示物体在二倍焦距处,光屏上成倒立、等大的实像,u=2f,则f=10cm,透镜甲的焦距为10cm,故B正确,故A错误;
C.照相机的原理是物体在二倍焦距以外,成倒立、缩小的实像,不是应用了该次实验的成像规律,故C错误;
D.根据凸透镜成实像的规律,物远像近,所以若蜡烛远离透镜,则光屏需靠近透镜才能得到清晰的像,故D正确。
故选BD。
18.BC
【详解】A.由图可知,此时
u=v=2f
成的是倒立、等大的实像,所以
2f=20cm
则
f=10cm
故A不符合题意;
B.现保持蜡烛和透镜的位置不变,将透镜甲更换为透镜乙后,需将光屏向左移动距离s,此时的像距减小,则物距不变的情况下,相当于减小了焦距,所以透镜甲的焦距比乙的大,故B符合题意;
C.将透镜甲更换为透镜乙后,需将光屏向左移动距离s,方可在光屏上再次成清晰的像,此时的物距要大于像距,成的是倒立、缩小的实像,故C符合题意;
D.透镜甲的焦距比乙的大,故透镜甲的偏折能力比乙弱,故D不符合题意。
故选BC。
19. 改变物体的 光的折射
【详解】[1]包饺子时,将面团擀成皮,使面团变成了面片,说明力可以改变物体的形状;
[2]煮饺子时,沉入水底的饺子反射的光线在射到水面时发生折射,折射光线远离法线,折射光线进入眼睛时,眼睛总是感觉光沿直线传播,从而使饺子看起来比实际位置高。
20.凸
【详解】手机的镜头相当于一个凸透镜,拍照时,物距大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像。
21. 放大镜 虚
【详解】[1][2]小水滴是透明的,并且中间部分厚,边缘部分薄,水滴相当于凸透镜。图片上的文字与水滴间的距离很小,小于水滴的焦距,透过水滴会看到一个正立、放大的虚像,此时成像的规律与放大镜的工作原理相同。
22. 凸透镜 实像
【详解】[1][2]圆柱形水杯中装有水的部分中间厚、边缘薄且透光,可以看成是凸透镜,图中乙成的是倒立等大的实像。
23. 实 照相机 减小
【详解】[1][2]由图可知,水滴状的鱼肝油胶囊相当于凸透镜,上面的数字“9”变成了“6”,像与物上、下、左、右均颠倒,根据凸透镜成像规律知,倒立缩小的应是实像;与该成像原理相同的光学仪器是照相机。
[3]根据凸透镜成像规律知,若想让“6”变大一些,可以适当减小物距,即减小积木和胶囊的距离。
24. 焦点 焦距 平行 发散
【详解】[1][2]能使平行于主光轴的光线会聚于一点,这个点称之为焦点。由图可知,跟主轴平行的光通过凸透镜后会聚在主轴上的一点,这个点叫做焦点。它到透镜光心的距离叫做焦距。
[3]根据光路的可逆性可知,如果把小灯泡放在焦点处,则射向凸透镜的光经透镜后将变为平行光。
[4]图中,平行光经凹透镜折射后变得远离主光轴,这表明凹透镜对光有发散作用。
25. 光屏向下 缩小 右
【详解】[1]为了保证烛焰的像成在光屏的中央,则焰心、光心及光屏的中心必须在同一高度上,由图可知,光屏较高,所以必须调整光屏的高度,让光屏下移。
[2]由图可知,此时的物距大于像距,由凸透镜成像规律可知,烛焰能在光屏上成倒立、缩小的实像。
[3]若想使烛焰的像变大,根据“凸透镜成实像时物近像远像变大”可知,应将蜡烛和光屏都向右移。
26. a 乙 大于
【详解】[1]平行于凸透镜主光轴的平行光,经凸透镜后,过凸透镜的焦点,而焦点在凸透镜主光轴上,故点a表示凸透镜的焦点。
[2]由题可知,拍摄两张照片时,物距相同,乙图中景物的像较大,说明拍乙照片时,凸透镜对光线的会聚能力较弱,即拍乙照片时镜头的焦距调得较大。
[3]由照相机的工作原理可知,拍照时,景物到照相机的距离大于照相机镜头的二倍焦距。
27. 不合理 太阳光没有平行于凸透镜的主光轴入射 20 小于
【详解】(1)[1][2]如图,太阳光没有正对凸透镜,太阳光没有平行于凸透镜的主光轴入射,得到的交点不是凸透镜的焦点,所以方案不合理。
(2)[3]小明采用正确的操作方案,适当调整位置后,在白纸上出现一个最小、最亮的光斑,这个点是凸透镜的焦点。焦点到凸透镜光心的距离是凸透镜的焦距,经过测量得出光斑到凸透镜中心的距离为20cm,所以凸透镜的焦距。
(3)[4]若在测量的过程中,白纸上呈现一个并非最小、最亮的光斑,这时光斑到凸透镜中心的距离为L,若透镜远离纸的过程中光斑一直变大,说明光斑已经从最小逐渐变大,光斑离焦点越来越远,则凸透镜的焦距小于L。
28. 同一高度 15.0 远离 投影仪
【详解】(1)[1]将点燃的蜡烛、凸透镜和光屏放在光具座上,调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度,使像成在光屏中央。
(2)[2]由题图可知,像距等于物距,成倒立、等大的实像,此时物距等于2倍焦距,且分度值为1cm,故焦距为15.0cm。
(3)[3][4]蜡烛往右移,要成清晰的实像,光屏应向右移;此时蜡烛在1倍焦距和2倍焦距之间,成倒立放大的实像,投影仪就是根据此原理制成的。
29.(1) 同一高度 光屏中央
(2)照相机
(3)B
(4)80
【详解】(1)[1][2]实验中,观察的对象是蜡烛的烛焰通过凸透镜所成的像,因此调整烛焰、光屏和凸透镜的中心在同一高度上,目的是使像成在光屏中央。
(2)由图可知,此时物距大于像距,则物距大于二倍焦距,像距在一倍焦距和二倍焦距之间,成的是倒立、缩小的实像,与照相机的成像特点相同。
(3)实验一段时间后,蜡烛变短,原来在光屏中心的像“跑”到光屏上方,由于蜡烛成倒立的像,要让像重新回到光屏中心,可以向上调节光屏,或向上调节蜡烛,或向下移动凸透镜,故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
(4)将蜡烛向右移动到光具座的35cm刻度线处,物距变为
50.0cm-35.0cm=15.0cm
即物距等于原来的像距,根据折射时光路可逆可知,此时像距等于原来的物距30.0cm,则
50.0cm+30.0cm=80.0cm
即移动光屏到80cm刻度线处,光屏上可再次承接到清晰的像。
30. 物距大于焦距时,凸透镜成实像 会聚 10.0 中心 见解析 2 4 不可以,只进行一次实验,实验结果具有偶然性 15.00
【详解】(1)[1]凸透镜成像的三种情况:物距大于2倍焦距,成倒立、缩小的实像;物距大于1倍焦距小于2倍焦距,成倒立、放大的实像;物距小于焦距,成正立、放大的虚像,由凸透镜成像的三种情况可知当物距大于焦距时,凸透镜成实像。
(2)[2][3]一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后,在光屏上形成了个最小、最亮的光斑,说明凸透镜对光线具有会聚作用,该凸透镜的焦距是
40.0cm-30.0cm=10.0cm
(3)[4]为了保证像能够成在光屏的中心,要调整凸透镜、光屏、发光体的中心大致在同一高度上。
(4)①a.[5]根据表格中数据可知,焦距一定,物距增大,像距减小,像距随物距的增大而减小。
b.[6][7]要得出凸透镜成实像时,像的大小随物距的变化关系,应选择第2列和第4列的数据来分析。
②[8]序号4只进行了一次实验就得出结论,该结论不具有普遍性,为了获得普遍的规律,避免偶然性的发生,实验中应多次测量。
③[9]在实验序号1中,像距与物距的比值
像的高度与物体的高度的比值为
在实验序号2中,像距与物距的比值
像的高度与物体的高度的比值为
在实验序号3中,像距与物距的比值
像的高度与物体的高度的比值为
根据以上数据可知,由此可知,凸透镜成实像时,像距v与物距u的比值等于像高h与物高H的比值,实验序号7中像距和物距的比值为
则
h=15.00cm
31.见解析
【详解】这瓶矿泉水相当于凸透镜,凸透镜对光有会聚作用,太阳光经过矿泉水瓶后,会聚在一点,导致光线会聚处的内能增大,温度升高而使车内的易燃物自燃着火。
32.见解析
【详解】盛有饮料的透明饮料瓶形状是中间厚、边缘薄,符合凸透镜的形状特点,它能使太阳光会聚于焦点,对光线有会聚作用,容易使树叶,树枝或枯草燃烧,造成火灾,所以不要在林中随便丢弃盛有饮料的透明饮料瓶。
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