初中物理总复习实验专题 实验02 探究光的折射定律及凸透镜成像规律.docx
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初中物理总复习实验专题实验02探究光的折射定律及凸透镜成像规律
实验02探究光的折射及凸透镜成像规律
01、小宇利用如图01所示装置将一细光束斜射到空气中,用于探究“光的折射规律”。
(1)为了更清晰地观察水中的光路。
可以采用的办法是:
。
实验中, (选填“能”或“不能”)看见反射光线。
(2)实验的折射光路如图中所示,可以判定折射角 填“大于”、“小于”或“等于”)入射角。
增大入射角观察到折射角在 (填“增大”或“减小”)。
若不断增大光在水中的入射角,会观察到的现象是:
入射角到一定值时, 。
图01图02
02、如图02所示,冬冬在探究光的色散现象时,看到白光经三棱镜后,光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带,冬冬对产生的原因进行了思考。
受此启发,在测量凸透镜的焦距时,冬冬想:
如果分别用红光和紫光平行于同一个凸透镜的主光轴射入,红光、紫光对凸透镜的焦距是否不同呢?
请写出你的推断:
色光对凸透镜的焦距大,你推断的理由是:
。
03、小宇从《物理手册》中查到光从玻璃射向空气中的一些数据:
入射角i
0°
30°
39°
39°30'
40°
50°
折射角r
0°
51°
79°
82°
90°
反射的能量
4.7%
6.8%
36%
47%
100%
100%
①当入射角i≥ 时,不发生折射现象。
如图03所示的图线 反映了上述实验中的两角关系。
②判断:
如果光从空气射向玻璃,则反射的能量可以达到100%。
( )
图03图04
04、在用焦距为10cm的凸透镜来探究成像规律的实验中.
(1)如图04所示,将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上.点燃蜡烛后,调节凸透镜和光屏的高度,使它们的中心与烛焰中心大致在同一高度.其目的是使像成在.
(2)当烛焰距凸透镜15cm时,移动光屏,可在光屏上得到一个清晰的倒立、(选填“放大”或“缩小”)的实像.
(3)把图中的凸透镜看作眼睛的晶状体,光屏看作视网膜.给“眼睛”戴上远视眼镜,使烛焰在“视网膜”上成一清晰的像.若取下远视眼镜,为使光屏上得到清晰的像,应将光屏(选填“远离”或“靠近”)透镜。
05、小明利用一未知焦距的凸透镜探究透镜的成像规律,进行了如下操作并得到了相关结论.请你将空缺部分补充完整。
(1)将一束平行光射向凸透镜,得到如图05所示的光路图,则该透镜的焦距为cm.
(2)将蜡烛、透镜和光屏放在光具座上,并使烛焰、透镜和光屏三者的中心大致在.
(3)按要求进行观察和测量,并将观测情况记录在下表中.
试验序号
物距u/cm
像距v/cm
像的性质
1
30
15
倒立、缩小的实像
2
25
16.7
3
20
20
倒立、等大的实像
4
15
倒立、放大的实像
5
5
正立、放大的虚象
①上表中实验序号2中像的性质为,实验序号4中像距为cm
②当烛焰从远处向透镜靠近时,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏应向(选填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动.
图05图06
06、小芳同学实验探究凸透镜成像的规律,她首先按如图06所示完成仪器装配,图中H点是2倍焦距处。
经过调节,在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,应把蜡烛向
(选填“上”或“下”)调;调节好蜡烛的高度后,她把蜡烛移到A点处,此时光屏上的像很模糊,为了得到清晰的像,应把光屏向移动(选填“左”或“右”),这次成的是倒立、的实像。
07、如图07所示:
甲、乙分别是“探究平面镜成像特点”和“探究凸透镜成像规律”的实验装置。
(1)在“探究平面镜成像特点”的实验中,拿一支没有点燃的与A完全相同的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动,直到看上去它跟前面那支蜡烛A的像完全重合。
这样操作的目的是,同时也证明了像与物体的大小。
(2)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,保持凸透镜位置不动,将蜡烛从远处逐渐向凸透镜的焦点靠近时,要想在光屏上得到清晰的烛焰的像,光屏应向(选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动,所成像的大小将(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)当蜡烛移到图乙所示位置时,光屏上出现清晰的烛焰的像,请你比较甲、乙两图中平面镜与凸透镜所成的像的不同点:
①;②。
图07
08、在“探究凸透镜成像的规律”的实验中。
(1)实验时,应使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在。
(2)所用凸透镜的焦距为10cm。
某同学的实验数据如下表。
次数
物体到凸透镜的距离cm
像到凸透镜的距离cm
像的大小(放大或缩小)
像的正倒
l
30
15
缩小
倒
2
20
20
等大
倒
3
14
35
放大
倒
4
10
/
不成像
/
5
8
/
放大
正
①分析1、2、3次实验的数据可知、。
②在第5次实验中,从一侧透过透镜看到在 一侧放大的像。
09、小明做“探究凸透镜成像规律”的实验,所用凸透镜焦距为10cm.实验过程中,如图08所示,光屏上可得一个清晰的像,这个像是(选填“倒立”或“正立”),(选填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像.生活中就是利用这个原理制成的.图中若固定凸透镜,将蜡烛移到30cm刻线处,再向(选填“左”或“右”)移动光屏到适当位置,又可在屏上得到一个清晰的像.
图08图09
10、某同学探究“视力的矫正”原理,如图09所示。
他实验观察到如下现象:
将眼镜甲放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变得模糊了;只将光屏远离透镜移动时,又能在光屏上看到烛焰清晰的像。
将另一只眼镜乙放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上原来清晰的像也变得模糊了;只将光屏靠近透镜移动时,又可以在光屏上看到烛焰清晰的像。
请回答以下问题:
(1)分析实验现象可知:
甲乙两个眼镜中,是凸透镜,是凹透镜。
(2)在实验现象
和
中,属于近视眼矫正原理的是,属于远视眼矫正原理的是。
(选填写实验现象序号)
11、小明从眼镜上取下一块镜片,透过镜片观看邮票上的文字(如图10甲所示)。
小明用的镜片是透镜,所成的是像(选填‘虚”或“实”)。
小明将此镜片放在蜡烛和光屏之间,移动光屏,使烛焰在光屏上成清晰的像,然后在镜片前放置一眼镜(如图10乙所示),光屏上的像变模糊了,向后移动光屏,像又清晰了。
此眼镜是(选填“近视”或“远视”)眼镜。
图10图11
12、在合适的照明情况下,正常的眼睛观看25cm远的物体时,既清楚又不会感到疲劳,因此把25cm的距离称为正常眼睛的明视距离。
通过专业检测,发现某人眼睛的明视距离小于25cm,那么他的眼球对来自远处物体的光线聚焦情况可用如图11所示中的图表示,配戴制作的眼镜可以得到矫正。
13、如图12所示,小明进行“视力的矫正”探究活动,他将自己戴的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,图甲在光屏上得到了一个缩小倒立的清晰实像,拿开眼镜后,光屏上的像变得模糊了。
(1)小明为了使光屏上的像重新变得清晰,在不移动光屏和凸透镜位置的前提下,他该。
如果他不戴眼镜看书,应该将书(选填“靠近”或“远离”)眼睛。
(2)图乙的四幅小图中,正确表示近视眼成像情况的是图,其矫正做法是图;远视眼成像情况的是图,其矫正做法是图。
图12
14、某校同学在学习了眼睛和眼镜内容后,想通过实验探究近视眼的形成原因.他们选择了如下器材:
蜡烛、用薄膜充入水后制成水凸透镜(与注射器相连,注射器里有少量水)、光屏等.水凸透镜的厚薄可以通过注射器注入、吸取水的多少来调节.其装置如图13所示.
(1)在此实验装置中,相当于人眼球中的晶状体.相当于人眼球中视网膜.
(2)请你用此实验装置探究近视眼的成因,要求写出实验过程.
图13图14
15、如图14所示,某物理兴趣小组进行“模拟近视眼”的实验探究。
如图甲所示,把近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,移动光屏得到清晰的像,标出光屏的位置;拿开眼镜,屏上的像变得模糊,向凸透镜方向移动光屏,像又变得清晰,再标出光屏的位置。
观察眼球结构如图乙所示,并结合以上实验回答:
(1)眼球中的视网膜相当于实验中的;实验中的凸透镜相当于眼球中的。
(2)近视眼患者不戴眼镜时,远处物体成像在视网膜的(选填“前方”或“后方”)。
(3)近视眼镜对光线具有作用(选填“会聚”或“发散”),应是透镜。
16、在“探究凸透镜成像规律”的实验中,将发光体S(箭头形状的发光二极管,长为2cm)、凸透镜T、光屏P安装在光具座上进行试验,如图15所示。
固定凸透镜T,将发光体S放在离凸透镜4cm(物距
)处,移动光屏P,如果找不到像,则记录光屏上光斑的特征;如果在光屏上出现清晰的像,则记下像的特征,测出光屏P到透镜T的距离(像距
)和像的长度。
然后,将物距依次增加2cm,重复上面的实验。
实验数据如下表,根据表中的信息,回答下列问题:
实验次数
物距
/cm
像距
/cm
像的长度/cm
像的特征
1
4.0
/
光般大小变化
只有圆光斑
2
6.0
/
光般大小变化
只有圆光斑
3
8.0
/
光般大小不变
只有圆光斑
4
10.0
40.0
8.0
倒立的箭头
5
12.0
24.0
4.0
倒立的箭头
6
14.0
18.7
2.7
倒立的箭头
7
16.0
16.0
2.0
倒立的箭头
8
18.0
14.4
1.6
倒立的箭头
9
20.0
13.3
1.3
倒立的箭头
(1)凸透镜T的焦距为_cm。
(2)物距
在范围时,在光屏上总成倒立放大的实像。
(3)当物距从开始再到逐渐增大时,则像的大小_____,像距_____。
(均选填“变大”、“变小”、“不变”、“先变小后变大”、“先变大后边小”)
(4)当物距等于7cm时,物体在光屏上成像(选填“一定会”、“一定不会”“可能会”)。
分析表中成倒立实像的实验数据,当物像间距(
+
)最小时,成在光屏上的像的长度发光体的长度。
(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(5)请你根据上表提供的信息,再找出一条规律_____。
图15图16
17、在“探究凸透镜的成像原理”的实验中,小华用焦距f=15cm的凸透镜做实验,实验装置如图16所示,实验中凸透镜的位置保持不变.请你帮他完成下列填空:
(1)改变蜡烛位置,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(填“缩小、“等大”或“放大”)的实像.
(2)改变蜡烛位置,将其移动到40cm刻度线处.再移动光屏,屏上(选填“能”或“不能”)得到烛焰的像.
18、如图17所示,一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后,在光屏上形成一个最小、最亮的光斑,如图a可知凸透镜的焦距是 cm,现把蜡烛放在距凸透镜35cm处(如图b),在凸透镜另一侧前后移动光屏,在光屏上可以得到一个 (填“放大”、“缩小”或“等大”)的清晰像.
图17
19、如图18所示,用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像规律”的实验:
(1)图中光屏放置不台理,应该将光屏向调(选填“上”或“下”);
(2)调整后,当把蜡烛放在距离凸透镜20cm处,光屏上成倒立、等大的实像,若把蜡烛移到距离凸透镜25cm处,应将光屏向(选填“左”或“右”)移动,才能在光屏上得到清晰、倒立、的实像,这种成像原理在生活中的应用是。
图18图19
20、小明用凸透镜、蜡烛、光屏和刻度尺等器材,探究凸透镜成像的规律.
(1)如图19所示,将凸透镜正对着太阳光,把光屏置于另一侧,改变光屏与凸透镜间的距离,直到光屏上出现一个 的光斑,测得凸透镜的焦距是 cm.
(2)小明将蜡烛、凸透镜和光屏的中心调到同一高度,无论怎样移动光屏,都不能得到清晰的像原因可能是 .
(3)实验一段时间蜡烛变短,要使烛焰像仍然成在光屏的中心,应将光屏向 移动.
21、如图20所示,在探究凸透镜成像的大小与哪些因素有关的实验中:
图20
(1)吴洋同学通过物理知识的学习,知道放大镜就是凸透镜。
在活动课中,他用放大镜观察自己的手指(如图甲),看到手指的像;再用放大镜观察远处的房屋(如图乙),看到房屋的像。
(选填“放大”、“等大”或“缩小”)
(2)他猜想:
凸透镜成像的大小可能与蜡烛到透镜的距离有关。
于是,他在如图丙所示的光具座上,不断改变蜡烛到透镜的距离,并移动光屏进行实验,所获得的实验数据如下表所示:
物体到凸透镜的距离/cm
光屏上像到凸透镜的距离/cm
光屏上像的大小
3.00
光屏上没有像
5.00
光屏上没有像
12.00
60.00
放大
20.00
20.00
等大
25.00
16.67
缩小
30.00
15.00
缩小
分析数据可知,物体到凸透镜的距离越长,光屏上像的大小就越。
(3)吴洋所在班级照毕业像时,摄影师发现两旁还有同学没有进入取景框内,摄影师使照相机远离同学,同时还应(选填“增加”、“缩短”或“不改变”)照相机的暗箱长度,才会在取景框内得到清晰满意的画面。
22、小雪在“探究凸透镜成像大小与焦距的关系”实验中,对课本的实验装置进行了改进,如图21所示。
(1)他们不用蜡烛,而用由几个发光二极管做成“F”字样的发光体进
行实验,你认为其好处是:
。
(写出一点即可)
次数
物距u/cm
焦距f/cm
像距v/cm
1
15
5
7.5
2
8
17.5
3
10
29.0
(2)他们用三个焦距不同的凸透
镜进行实验,数据记录如上表。
分析表中数据可知,在物距一定时,凸透镜的焦距越大,所成实像的像距;根据你所学凸透镜成像规律分析,此时所成像的大小。
(均选填“越大”
、“越小”或“不变”)
图21图22
23、如图22所示,“探究凸透镜成像的规律”实验中,依次将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上.
(1)实验前,首先应调节凸透镜、光屏和烛焰,使它们的中心在同一直线上,并且大致在,这样可以使像成在光屏的中心;
(2)蜡烛在u>2f的位置时,在凸透镜另一侧移动光屏,会在光屏上得到一个倒立、(选填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像;
(3)如果凸透镜焦距为10cm,物距为8cm,从光屏的一侧透过凸透镜可以看到一个正立、放大的像(选填“虚”或“实”),应用这一原理可以制成;
(4)在实验中已得到清晰的实像,当用黑色硬纸片遮住透镜的上半部分,则所成的像将是的(选填“完整”或“不完整”),且亮度变暗.
24、如图23所示,利用强光手电筒改进探究凸透镜成像规律实验,将镂空刻有“F”的黑色卡纸(如图甲)蒙在手电筒(如图乙)前作为成像物体。
将成像物体、凸透镜和不透明的光屏依次安装在光具座上(如图丙)。
图23
(1)成像物体移至透镜左边40cm处,在光屏上得到如图丁所示影像。
要使影像变得如图戊所示,应向
(选填“上、下”、“左、右”或“前、后”)移动光屏。
这一成像规律应用在
(选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”)上。
(2)凸透镜的位置固定不动,把成像物体移到凸透镜左边15cm处,要在光屏上得到清晰的影像,应将光屏向移动。
(3)用蒙上镂空刻有“F”的黑色卡纸的强光手电筒代替常用的烛焰作为成像物体,好处是。
25、小华想探究凸透镜成像规律。
实验桌上有A、B、C三个凸透镜,其中凸透镜A的焦距为10cm,凸透镜B的焦距为50cm,凸透镜C的焦距未知。
光具座上标尺的刻度范围如图24所示。
(1)小华想探究凸透镜成实像的规律,应选用凸透镜(选填“A”或“B”)。
实验过程中,他将点燃的蜡烛放置在距凸透镜25cm处时,移动光屏,直到光屏上呈现出烛焰清晰的像,则该像是倒立、的实像。
(选填“放大”或“缩小”)
(2)小华将凸透镜C固定在光具座上50cm刻线处,当烛焰在光具座上30cm到40cm刻线之间时,烛焰的像是放大、倒立的实像;当烛焰在光具座上0cm到30cm刻线之间时,烛焰的像是缩小、倒立的实像。
由此可判断烛焰在光具座上45cm刻线处时,烛焰的像是放大、的像。
图24图25
26、如图25所示,“探究凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制了物距u和像距v之间关系的图像。
(1)该凸透镜的焦距是cm;
(2)把物体从距凸透镜30cm处移到15cm处的过程中,像距逐渐变;(选填“大”或“小”)
(3)当把物体放到距凸透镜8cm处时,光屏上得到一个清晰的像。
(选填“能”或“不能”)
27、在探究凸透镜成像规律时,调节光具座上依次排列的烛焰、凸透镜和光屏,使它们的中心大致在同一高度,当物距为18cm时,移动光屏,可在光屏上得到一个的等大、倒立的实像。
(1)该凸透镜的焦距是 cm。
(2)当物距为15cm时,移动光屏,可得到一个清晰的 、倒立的实像。
在放大镜、照相机和投影仪中,成像情况与此类似的是 。
28、小明在光具座上,用蜡烛、凸透镜和光屏“探究凸透镜成像的规律”:
(1)实验前,小明将所用凸透镜正对太阳,调整凸透镜的位置,当在地面上得到一个最小最亮的光斑时,测得该光斑到镜面中心的距离为l0cm。
此操作是测量凸透镜的。
(2)实验时,把凸透镜放在光具座刻度50cm处,蜡烛放在刻度20cm处,如图26所示。
通过移动光屏,在光屏上得到清晰的倒立、(填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像。
(3)若保持凸透镜位置不变,把蜡蚀放在光具座刻度45cm处,凸透镜成像的特点是(从像的大小、倒正和虚实三个方面填写)。
“照相机、“放大镜”、“幻灯机”三件光学仪器中,是利用凸透镜成像的这一规律制成的。
图26图27
29、如图27所示,夜晚,把桌子放在电灯下面,在桌面放一张白纸,然后再把凹透镜放在白纸上。
当逐渐向上移动凹透镜时,可以观察到:
通过凹透镜的光束在白纸上所形成的光斑的面积会随着凹透镜移动而逐渐变,光斑的亮度则逐渐变(全部选填“大”、“小”)。
30、凸透镜成像的实验中,所用凸透镜的焦距是25cm。
(1)想用光屏看到一个缩小的像,应该把蜡烛放在离凸透镜的
位置。
(2)如果把蜡烛从离凸透镜50cm的地方移到离凸透镜30cm的地方,像到凸透镜的距离,像的大小(两空均选填变大、变小或不变)。
(3)用该凸透镜观察到了一个倒立放大的像,此成像特点在生活中的应用是。
31、小磊在探究凸透镜成像规律时,将焦距为20cm的凸透镜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,如图28甲所示。
接着他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,如图28乙所示。
图28
(1)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 凸透镜B的焦距。
(选填“等于”、“大于”或“小于”)
(2)图甲所示的实验现象可以说明 的成像特点。
(选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”)
试验序号
物距u/cm
焦距f/cm
像距v/cm
1
15
8
17
2
10
30
3
12
30
(3)为了研究像距与焦距的关系,他选用三个焦距不同的凸透镜进行实验,实验数据记录如上表。
分析表中数据可知:
物距不变时,焦距越大,则像距越 (选填“大”或“小”)。
(4)若小磊将物距调整为20cm,并想在光屏上得到一个缩小的像,他应在上表给出的三个透镜中选用焦距为 cm的凸透镜。
32、小强做光的色散实验,看到白光经三棱镜折射后,光屏上出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫彩色光带,产生了一个问题:
红光、紫光对凸透镜的焦距是否相同?
于是他分别用红光和紫光平行于同一个凸透镜的主光轴射入进行验证。
(1)请你在如图29所示中画出红光、紫光经凸透镜折射后的光线(图中F1、F2两点表示焦点)
(2)小强得到的结论是:
。
图29
33、如图30所示,小华利用光具座(左图)、凸透镜、若干发光二极管组成葵花形状的发光体(右图)、光屏,做“探究凸透镜成像规律”的实验。
图30
(1)光具座上有ABC三个滑块用于放置凸透镜、光屏及发光体,其中在滑块B上应该放置的是。
(2)实验中有两位同学分别设计了表格一和表格二来记录相关的实验数据。
你认为用表格
来记录数据更能客观反映凸透镜的成像规律。
表格一
物距与焦距的关系
物距u/cm
像的性质
像距v/cm
实虚
大小
正倒
u>2f
2f>u>f
u 表格二 物距与焦距的关系 物距u/cm 像的性质 像距v/cm 实虚 大小 正倒 u>2f u>2f 2f>u>f 2f>u>f u u (3)当发光体在凸透镜的一倍焦距与二倍焦距之间的时候,则光屏上成的清晰像为如图中的 图31 34、通过实验找出凸透镜成像的规律,使用的器材有蜡烛、光屏、刻度尺、火柴、凸透镜及相应的支座针对实验的过程,请回答: (1)通过调节使透镜光心、蜡烛焰心及光屏中心三者在,这三者放在中间位置的应当是. (2)为了完整地找出凸透镜成像的规律,若透镜焦距为f,则蜡烛应放在凸透镜前物距u分别是: u=2f、u=f,以及u>2f、、的三个区间内; (3)实验中要确定凸透镜的焦距,如果实验当天是阴天,如何借助上述器材粗略地测出凸透镜的焦距? 35、如图32所示,“探究凸透镜成像规律”实验中,用装有6个发光二极管的方格白纸板做发光物体(图甲)。 用同样材料及大小方格白纸板做光屏。 将发光物体、凸透镜和光屏组装到光具座上并调整好。 (1)当发光物体在口点时(图乙),在光屏上成的像(图丙)。 则光屏上的像是倒立、的实像。 将发光物体由a点移动到b点,要想找到像的位置,应移动光屏,直到为止。 图32 (2)用这种发光物体和光屏做实验,最主要的一条优点是: 。 (3)如图乙所示,当发光物体在a点时,物与像之间的距离为S1当发光物体在b点时,物与像之间的距离为S2,则S1S2。 (选填“>”、“=”或“<”) (4)小明探究完凸透镜成像规律后,接着又做了一个观察实验。 他把光屏取下来,把发光物体放在凸透镜左侧,从凸透镜右侧沿主光轴向凸透镜方向观察,如图33所示。 当眼睛离凸透镜较远时看到了发光物体的倒立的像,离凸透镜较近时就看不到这个像了,请分析并说明其原因。 图33图34 36、如图34所示,某小组同学在做“验证凸透镜成像规律”实验的过程中发现: 当发光物体与光屏之间的距离L确定时,将凸透镜从发光物体处缓慢向光屏移动的过程中,有时能在光屏上成两次清晰的像,有时只能成一次清晰的像,有时不能在光屏上成像。 为了研究产生这些现象的条件,该
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- 初中物理总复习实验专题 实验02 探究光的折射定律及凸透镜成像规律 初中 物理 复习 实验 专题 02 探究 折射 定律 凸透镜 成像 规律