一、初二物理 光的折射 透镜实验易错压轴题(难)
1.在探究光的折射规律时,从水面上方看水中的物体变浅了.为了确定水中物体所成像的位置,某学习小组进行了如下探究:
u/mm v/mm 30 23 60 45 90 67 120 90 150 113 180 134 A.把一个小灯泡a放在水中某处,观察灯泡所成像的位置。
B.将另一个相同的小灯泡b放在水面上方,调整其位置,使它的像与灯泡a的像重合。 C.用刻度尺测量灯泡b到水面的距离。
(1)测量时,把刻度尺的零刻度线对准灯泡b,水面处对应的刻度如图甲所示,则灯泡b到水面的距离为_____cm。
(2)灯泡a的像到水面的距离与灯泡b到水面的距离一定相等,理由是:_______ (3)测量时,如果直接将刻度尺竖直插入水中,使看到的零刻度线与灯泡a的像重合,则刻度尺在水面处的示数表示_________。
(4)某小组实验时,每次都从灯泡a的正上方观察,测得灯泡a到水面距离u和灯泡a的像到水面距离v的对应关系如上表所示。根据表中数据,请在图乙坐标中描点作出v-u关系图线。 (___________)
由图线可知,v与u成______(选填“正比”、“反比”)。 【答案】8.20 像与物到镜面的距离相等 灯泡a的深度
正比
【解析】 【详解】
(1)[1]从图甲可以看到,灯泡b到水面的距离为8.20cm;
(2)[2]根据平面镜的成像规律可知,灯泡b到水面的距离大小等于灯泡b的像到水面的距离,而灯泡b的像与灯泡a的像是重合的,所以灯泡a的像到水面的距离与灯泡b到水面的距离一定相等;
(3)[3]测量时,如果直接将刻度尺竖直插入水中,使看到的零刻度线与灯泡a的像重合,因为光的折射,刻度尺的零刻度线真实位置应该是在灯泡a的位置,所以刻度尺在水面处的示数表示灯泡a的深度;
(4)[4]根据表中数据,在坐标中描点作出v-u关系图线,如下图所示;
[5]由图线可知,v与u成正比。
2.小明用如图所示的装置探究“凸透镜成像规律”:
(1)根据图甲可知该凸透镜的焦距是_____ cm;
(2)实验前,小明调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在_____,目的是使烛焰的像成在光屏的
中央;
(3)小明将蜡烛放到图乙所示的位置,光屏上得到了一个倒立的、_____的实像(选填“放大”或“缩小”),这一成像规律应用在_____(选填“照相机”、 “投影仪”或“放大镜”)上;
(4)实验过程中蜡烛越烧越短,则光屏上烛焰的像将向_____移动,小明应把凸透镜向_____移动,就可以再次使烛焰的像成在光屏的中央。(两空均选填“上”或 “下) 【答案】10.0 同一高度 缩小 照相机 上 下 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]一束平行光照到凸透镜上,在左边的光屏上得到最小最亮的点即为凸透镜的焦点,焦点到凸透镜的距离即为焦距
f=40.0cm-30.0cm=10.0cm
(2)[2]在探究“凸透镜成像规律”实验中,为了使烛焰的像成在光屏的中央,实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度。
(3)[3][4]将蜡烛放到图乙所示的位置,蜡烛在两倍焦距以为,且物距大于像距,在光屏上得到一个倒立、缩小的实像,照相机是根据这一原理工作的。
(4)[5][6]实验过程中蜡烛越烧越短,此时像呈现在光屏的上半部分,为了使烛焰的像重新成在光屏的中央,应将凸透镜向下移动。
3.在“探究凸透镜成像的规律”实验中:
(1)实验前,必须在光具座上将烛焰、凸透镜、光屏三者的中心调整到___________; (2)图甲中的凸透镜相当于眼睛的晶状体,光屏相当于眼睛的___________;
(3)正确安装并调节好实验装置后,小芳同学在图甲所示的光屏上看到了烛焰清晰的像,则她看到的是___________(填“倒立”或“正立”)、___________(填“放大”或“缩小”)的实像;
(4)若保持蜡烛和凸透镜的位置不变,把光屏向右移动一小段距离后,要想在光屏上再次得到清晰的像,可在蜡烛与凸透镜之间放一个焦距合适的___________(填“近视”或“远视”)眼镜;
(5)某小组实验时对图甲中的装置进行了改进,将蜡烛换成“F”形的LED灯,并在光屏上贴方格纸,如图乙所示,请写出改进后的装置的一个优点:_________________; (6)为了方便从不同角度观察光屏上的像,光屏应选用较___________(填“粗糙”或“光滑”)的白色硬纸板。
【答案】同一高度 视网膜 倒立 缩小 近视 实验现象更明显、便于观察、减少了污染
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