某物理兴趣小组利用透明橡皮膜、注射器、乳胶管、止水夹等器材制成凹、凸形状可改变的液体透镜,并利用液体透镜探究“光的折射”和“透镜成像”,如图所示.(1)在探究“
题型:不详难度:来源:
某物理兴趣小组利用透明橡皮膜、注射器、乳胶管、止水夹等器材制成凹、凸形状可改变的液体透镜,并利用液体透镜探究“光的折射”和“透镜成像”,如图所示.
(1)在探究“凸透镜对光线的作用”时,首先在两个透明玻璃长方体容器中充入蚊香烟雾,然后将水注入橡皮膜,制成液体透镜,再将液体透镜放置在两个玻璃容器之间,如图甲所示,让光线沿图示方向射入玻璃容器,经透镜折射后折射光线将 (选填“偏离”或“偏向”)主光轴.如果此时再用注射器向橡皮膜注水,改变液体透镜的凸起程度,则折射光线偏折的程度 (选填“会改变”或“不改变”),在玻璃容器中充入蚊香烟雾的目的是 . (2)在用液体透镜探究“凸透镜成像规律”时,蜡烛、光屏和液体透镜的位置如图乙所示,光屏上出现清晰的烛焰像,若透镜位置不动,将蜡烛移到光具座10cm刻度时,则烛焰经凸透镜所称的像是 .A.放大、倒立的实像 | B.放大、正立的虚像 | C.缩小、倒立的实像 | D.缩小、正立的实像 | (3)为了探究“影响液体透镜折光能力强弱的因素”,物理兴趣小组人员做了如下实验:在图甲所示的装置中,保持液体透镜的凸起程度、即形状不变,先后在橡皮膜中注入酒精和煤油,观察光线经不同液体透镜折射后的偏折程度,此时,他们是在探究液体透镜折光能力与 是否有关,在此探究过程中保持液体透镜的凸起程度,即形状不变的具体原因是 . (4)利用液体透镜还可以探究哪些问题?(写出一个即可) . |
答案
(1)偏向;会改变;观察光的路径; (2)C; (3)液体种类;凸透镜对光的偏折能力与凸透镜的凸起程度有关; (4)探究近视眼的矫正 |
解析
试题分析:(1)由图可知,液体透镜中央厚边缘薄相当于一个凸透镜,凸透镜对光有会聚作用,经透镜折射后折射光线将向主光轴方向偏折;凸透镜对光的偏折能力与凸透镜的凸起程度有关,用注射器向橡皮膜注水,改变液体透镜的凸起程度,则折射光线偏折的程度会发生改变;在玻璃容器中充入蚊香烟雾,当光在玻璃容器中传播时,烟雾颗粒对光的反射方向是不同的,会发生漫反射现象,所以我们从各角度可以看到光的路径。 (2)由图知,物距小于像距,此时成倒立放大的实像,因此物距处于1倍和2倍焦距之间,像距大于2倍焦距,物距u=40cm﹣25cm=15cm;像距v=70cm﹣40cm=30cm;由30cm>2f 和 f<15cm<2f,得到7.5cm<f<15cm;将蜡烛移到光具座的10cm刻度处时,物距u=40cm﹣10cm=30cm,处于2倍焦距之外,所以成倒立缩小的实像,C选项正确。 (3)在图甲所示的装置中,保持液体透镜的凸起程度、即形状不变,先后在橡皮膜中注入酒精和煤油,观察光线经不同液体透镜折射后的偏折程度,此时,他们是在探究液体透镜折光能力与液体的种类是否有关,在此探究过程中保持液体透镜的凸起程度,即形状不变是因为凸透镜对光的偏折能力与凸透镜的凸起程度有关。 (4)通过小孔向空腔内注入水时,橡皮膜向外鼓出,这样的中间液体透镜厚、边缘薄,是一个凸透镜的模型,可以类比眼镜,蜡烛通过液体透镜成的像落在光屏上,模拟正常眼睛的成像情况。如果患有近视眼,晶状体突起程度加深,光屏上的像变得模糊,在凸透镜前加一个合适的凹透镜会使光屏上的像再次变清晰,模拟近视眼视力的矫正。 |
举一反三
(2分)微距摄影是指照相机通过镜头拍摄与物体等大或稍小的图象.如图所示,一次微距摄影中,拍摄图象与物体等大,光学镜头等效为一个凸透镜,则物体一定位于
A.两倍焦距以外 | B.两倍焦距上 | C.两倍焦距与1倍焦距之间 | D.1倍焦距以内 |
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在森林游玩时不能乱丢矿泉水瓶,一旦瓶内进水后相当于 镜,对光线有 作用. |
如图所示,请根据已知光线,完成光路图.
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如图所示,在探究“凸透镜成像规律”的实验中,依次将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上。
(1)实验前,调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度,目的是 。 (2)蜡烛与凸透镜的距离在一倍焦距和二倍焦距之间时,在凸透镜的另一侧移动光屏,会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”)应用了这个成像规律。接下来保持凸透镜的位置不变,将蜡烛与光屏的位置对调后,在光屏上还会出现一个清晰的像,这时所成的像是 、 的实像,这是因为光在折射时光路是 。 (3)实验中,将蜡烛向远离凸透镜方向移动,若在光屏上还能够得到清晰的像,应将光屏 (选填“远离”或“靠近”)凸透镜。 |
(8分)小明同学用一个焦距未知的凸透镜、蜡烛、光屏、光具座探究凸透镜成像规律:
(1)如图a可知,该凸透镜的焦距是 cm. (2)如图b所示,若在光屏上(光屏未画出)能得到清晰放大的烛焰的像,则蜡烛可能置于凸透镜左边a、b、c、d四点中的 点上(P是该凸透镜的2倍焦距处),此成像特点可应用在 上. (3)通过实验,小明发现蜡烛离凸透镜越远,光屏上得到的清晰像越 (填“大”或“小”).把蜡烛向凸透镜靠近时,要在光屏上成清晰的像,光屏应 凸透镜(填“靠近”或“远离”),此时在光屏上成的清晰像是 的(填“倒立”或“正立”). (4)实验中,光屏上已成清晰的、缩小的像,此时小明固定蜡烛和凸透镜,在光屏和凸透镜间放上自己所配戴的近视眼镜,若仍要在光屏上成清晰的像,则需将光屏向 (填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动,此时所成的清晰像为 像(填“实”或“虚”). |
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