专题2：光的折射(刘鹏)

专题2:光的折射规律资源收集整理哈尔滨市第39中学 刘鹏 每一位使用者都会对您表示深深的感谢！（1）凸透镜成像规律1、（2008江苏苏州）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 上表中实验序号2中像的性质为 ，实验序号4中像距为 cm 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2、哈尔滨市2009同学们要探究“凸透镜成像规律”他们来到实验室，选用的器材如下图： (1)请你简要说出实验探究前应怎样合理摆放和调整器材； (2)器材调好后，蜡烛从离透镜较远的地方逐渐向透镜移动，调整光屏位置，在光屏上测出了不同位置时像的高度并将数据填在表格中凸透镜焦距f=l0 cm物体到凸透镜距离ucm 60 30 20 15 12 像的高度hcm 0.4 l 2 4 10 文莉同学通过实验现象得出的结论是：凸透镜成的像是倒立的： 林哲同学通过实验数据得出的结论是：物体到凸透镜距离越近。像就越大请你对他们的实验过程及实验结论作出点评3、(哈尔滨市2010年中考调研测试)(6分)同学们在“探究凸透镜成像的规律”实验时，将蜡烛、凸透镜、 光屏、刻度尺放在水平桌面上，下面是他们探究过程中出现的一些，问题，请你分析和解决这些问题。 (问题一)：一位同学点燃蜡烛后，使烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上，然后移动烛焰和光屏，光屏上却找不到烛焰的像。 你认为产生这种现象的可能原因是什么?(写出两种可能的原因) (问题二)：另位同学用焦距为10cm的凸透镜做实验，测得了多组数据，其中一组数据如下表：请分析该组的实验数据，总结凸透镜成像的规律。(问题三)：由同学们的实验记录可知，在实验过程中有的时候光屏上能承接到的烛焰的像，有的时候光屏上承接不到烛焰的像。请你从能量的角度去解释该现象，并用实验来验证你的解释(或讲述你的实验经历来证明你的观点)。4、（2010临沂）关于凸透镜：（1）在探究凸透镜成像的实验中，王聪同学先将凸透镜对着太阳光，调整凸透镜和白纸间的距离，直到太阳光在白纸上会聚成一个最小、最亮的点，如图所示，这一操作的目的是；（2）在探究凸透镜成像的实验中，由于蜡烛火焰的高度不合适，在光屏上得到如图所示不完整的像，要得到蜡烛火焰完整的像，应将蜡烛向调节；（3）照相机是利用凸透镜成倒立、缩小实像的原理制成的；教室里的投影仪是利用凸透镜成倒立、实像的原理制成的。5、（2011哈市模） (5分）学习了凸透镜成像的规律之后，小明为了更进一步地证明其正确性，他和同学们又设计了如下实验，将焦更为20cm的凸透镜A固定在光具座的35cm刻度处，将点燃的蜡烛放置在光具座的5cm刻度处，移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的像，如图甲所示.接着他们保持烛焰的位置不变，在原位置上将凸透镜A换成凸透镜B，移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的像，如图乙所示(1)请设计表格记录此二次实验 (2)请回答凸透镜A的焦距 凸透镜B的焦距（选填”大于”、“等于”或“小于”）(3)在对两个实验进行了分析后，小红高兴地说：“我又明白了个道理，原来凸透镜成何种性质的像是由凸透镜的焦距决定啊！”你认为此话是否正确，并说明理由6（2011泉州）(5分)在用焦距为10cm的凸透镜来探究其成像规律的实验中：（1)如图将蜡烛、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 ，其目的是使像成在 。 (2)当烛焰距凸透镜25cm时，移动光屏，可在光屏上上得到一个清晰的 ， 的实像、人们利用这个原理制成了 。7、（2011四川广安）在探究凸透镜成像规律时，小捷用了9个红色的发光二极管按“F”字样镶嵌排列在白色的板上代替蜡烛作光源，实验装置如图所示：（1）为了确定凸透镜的焦距，小捷将凸透镜正对太阳光，再把光屏放在另一侧，改变凸透镜与光屏的距离，直到光屏上出现一个 （填“亮点”或“亮环”）为止，测得它与凸透镜中心的距离为10cm，确定出焦距f= （填“5cm”或“10cm”）。（2）凸透镜固定在光具座的零刻度线上，小捷将光源移至光具座30cm处后，再移动光屏，至到如图所示位置，光屏上会出现清晰 （填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像；如果她将光源再远离凸透镜一些，这时光屏应向 （填“左”或“右”）移动，以获得清晰的实像。（3）如果将光源移至7cm处，凸透镜此时成的是放大的 （填“虚像”或“实像”）。 8.（2012哈尔滨）（5分）某物理学习小组在研究“凸透镜成像规律”时，使用的器材如图（凸透镜的焦距是lOcm，刻度尺上标着点，相邻两点间距为10cm）(l)实验前，蜡烛、凸透镜、光屏摆放和调整好的要求是 ；(2)凸透镜放在D点，当图中光屏上承接到烛焰的倒立、放大、清晰的像时，蜡烛应放在图中的 ；(3)保持凸透镜位置不动，在(2)实验基础上，想要在光屏上得到烛焰缩小、清晰的像，接下来的操作是 .9（2012泰州）小明和小华一起探究“凸透镜成像的规律”，他们分别用f1=l5cm和f2=10cm的凸透镜做实验，下表是他们记录的部分数据像的性质焦距f/cm试验序号物距u/cm像距v/cm倒立、缩小15402335271040133514（1）若以“透镜的焦距为单位”进行比较，在成倒立、缩小的像时：物距（u）与焦距（f）的关系是 ；像距（v）与焦距（f）的关系是 （2）成倒立、缩小实像时：物距减小，像距 ；若物距相同，焦距大，像距 10（2012福州）（3分）小明在探究“凸透镜成像规律”时，所用凸透镜的焦距是10cm。（1）他将蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上依次摆放，点燃蜡烛后，发现无论如何移动光屏总找不到像，其原因可能是_。（写出一种即可）（2）调整好后，当蜡烛与凸透镜的距离为36cm时，可在光屏上得到倒立_的实像；再将蜡烛向凸透镜靠近一些，要获得清晰的实像光屏应_（选填“靠近”或“远离”）凸透镜。11、（2012松北）（6分）小文和小丽探究：“凸透镜成像的规律”，如甲图他们将蜡烛、凸透镜（焦距为10cm）、 光屏、刻度尺放在水平桌面上，通过调整使像能成在光屏中心。下面是他们探究过程中出现的一些问题，请你分析和解决这些问题。 乙甲（1）小文同学将蜡烛放在离凸透镜6cm处，无论怎样移动光屏也承接不到像，当他把蜡烛放在离凸透镜15cm处，通过移动光屏能够承接到像，请你解释其原因。（2）小丽同学将蜡烛放在离凸透镜25cm处，并从烛焰A点画出一条通过光心的光线如乙图，请你帮她补画一束光路，使其能够确定A点的像点A的位置，并说明此时物体所成像的特点。丁（3）当光屏接收到像后，小文拿掉光屏，从凸透镜右侧（如丙图所示）沿主光轴向凸透镜方向观察，当眼睛离凸透镜较远时看到了发光物体的像，离凸透镜较近时就看不到这个像了，请你按照丁图所示的光路图说明其原因。丙12、（2012平房二模）50.（6分）在探究凸透镜成像规律的实验过程中，夏刚同学想探究所成实像的大小与哪些因素有关，他的实验过程片段如下：第一次实验：（1）当蜡烛、凸透镜和光屏按如图所示的位置放置时（透镜的焦距f1=10cm），光屏上得到清晰烛焰的像。此时物距为 cm，所成的像是倒立的 的实像。 (2）当蜡烛向凸透镜逐渐移动时，在光屏上仍能观察到清晰烛焰的像，其像的大小变化情况： （填“逐渐变大”或“逐渐变小”）。实验过程中蜡烛燃烧不断缩短，导致光屏上的像向 （选填“上”或“下”）方移动。 第二次实验：夏刚猜想“凸透镜成像大小情况与凸透镜焦距可能有关”。于是他又找来一个焦距为f2=12cm凸透镜进行实验，蜡烛、凸透镜位置不变如上图所示，只是移动光屏到某一位置，光屏上又得到了一个清晰的实像，但是同第一次成的像相比 （填“放大一些”、“缩小一些”或“等大”），根据两次实验，夏刚总结出影响凸透镜成实像大小的因素： 。13、（2012南岗二模）50（5分）小明在探究凸透镜成实像的规律时，用了两个焦距不同的凸透镜分别进行实 验，研究同一物体的成像特点，并把试验数据准确地记录在以下两个表格中请分析表中数据，回答以下问题：表一（焦距f1=15cm） 表二（焦距f2）物距u1/cm像距v1/cm像放大或缩小2060放大2538放大3030等大3526缩小4024缩小物距u2/cm像距v2/cm像放大或缩小3060放大3547放大4040等大4536缩小5034缩小（1）表二所对应的凸透镜的焦距f2=_cm （2）当物体成 的实像时，物体与所成的实像之间的距离最短 （3）小明在同一地点分别用两个透镜观察远处物体，看到的像相对比较大的透镜焦距是 。 （4）小林分析数据后得出结论1，你能概括出另一个结论吗？ 结论1：对同一个凸透镜，在成放大实像的情况下，像移动的速度大于物体移动 的速度 结论2：_ （2）神奇的眼睛1、（2008年河北省）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。2、（2008年浙江省义乌市）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25 cm，那么他的眼球对来自远处物体的光线聚焦情况可用如图所示中的图 表 示，配戴 制作的眼镜可以得到矫正。 3、（宁夏回族自治区2008）（4分）某同学探究“视力的矫正”原理，如图所示。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。（1）（2分）分析实验现象可知：甲乙两个眼镜中，_是凸透镜，_是凹透镜。（2）（2分）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_。（填写实验现象序号） 4、（茂名市2007）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，如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_（填“靠近”或“远离”）眼睛。（2）如图乙所示的四幅小图中，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。5、（05宜昌）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. 6、（2008年福建省宁德）（4分）小苗进行“视力矫正”的探究活动，如图20（甲）所示她将自己戴的近视0眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，在光屏上得到了一个缩小倒立的清晰实像。（1）如图20（乙）所示的四幅小图中，正确表示近视眼成像情况的是_图，其矫正做法是_图。（选填“A”、“B”、“C”或“D”）（2）若在图20（甲）实验中“取下”近视眼镜，为使光屏上的像清晰，在保持烛焰和透镜位置不变的条件下，应将光屏：（ ）A保持在原来位置 B靠近透镜C远离透镜 D无论怎样移动光屏都不能使像清晰7（2008年浙江省衢州卷）如图所示，某同学将自己戴的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，在光屏上得到一个清晰的像。在下列表示视力矫正的光路图中，与上述实验情形一致的是）第12题图8、(2007年中等学校招生贵港市)（5分）某物理兴趣小组进行“模拟近视眼”的实验探究。如图9（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。观察眼球结构图如图9（乙）并结合以上实验，回答：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_。近视眼患者不戴眼镜时，远处物体成像在视网膜的_（填“前方”或“后方”）。近视眼镜对光线具有_作用（填“会聚”或“发散”），应是_透镜。9.(3分)在探究凸透镜成像规律的实验中 (1)由右图可知凸透镜的焦距为 cm. (2)当烛焰距凸透镜30 cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个倒立、 的实像， (填光学仪器)就是依据这个成像规律工作的10、（2008湖北宜昌）小明的爸爸有一副眼镜，小明观察发现：爸爸在看书时常常会戴上眼镜，看电视或看远处的物体时又会摘下眼镜。(1)请你猜想小明爸爸配戴的眼镜是什么透镜制成的？并说明你猜想的理由。(2)请设计一个实验来验证你的猜想。11（2012武汉）如图所示，将凸透镜看作是眼睛的晶状体，光屏看作是眼睛的视网膜，烛焰看作是被眼睛观察的物体。拿一个近视眼镜给“眼睛”戴上，光屏上出现烛焰清晰的像，而拿走近视眼镜则烛焰的像变得模糊。在拿走近视眼镜后，为了能在光屏上重新得到清晰的像，下列操作可行的是A将蜡烛远离凸透镜 B将光屏远离凸透镜C将光屏靠近凸透镜 D将光屏和蜡烛同时远离凸透镜12（2012陕西）目前，青少年近视现象十分严重，近视眼在看远处物体时，物体的像落在视网膜的_（选填“前方”或“后面”），需要配戴对光线有_作用的_透镜进行矫正，使远处物体在视网膜上成倒立、_的实像。13.（2012内江）正常眼睛观察物体最清晰而又不易疲劳的距离，叫做明视距离，约为 cm;根据近视眼的结构，近视眼的明视距离比正常眼的明视距离 （选填“大”、“小”或“相等”）14（2012自贡）为了矫正视力，近视眼应佩戴 透镜的眼镜，远视眼应佩戴 透镜的眼镜。15.(2012梅州)小明同学上初中后患上了近视眼，使远处物体的像落在视网膜 （选填“前”或“后”）而看不清远处物体。现在有一种治疗手术，采用激光对角膜进行处理，使晶状体和角膜构成的透镜对光的偏折能力变得 （选填“强”或“弱”）些。答案：1、凸透镜成像规律1(1)10 (2)同一高度 (3)倒立、缩小的实像 30 远离2、(1)将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在同一直线上；(1分) 调整烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度(1分) (2)两位同学的结论在收集的证据范围内成立，符合数据和现象所体现出的 规律；(1分) 两位同学都没有收集uf范围内的证据，所以结论不完整(1分)3、 (问题一)：烛焰、凸透镜、光屏的放置不在一条直线上；烛焰只在l倍焦距内移动； 烛焰和光屏移动的位置配置不当(任选其中两条，每条1分，计2分)(问题二)：物体在大于2倍焦距处成倒立、缩小的实像； 在l倍焦距和2倍焦距之间成倒立放大的实像；在小于1倍焦距处成正立、放大的虚像。 (2分，缺1条或错l条扣1分)(问题三)：光屏能承接到的是实像，是实际光线会聚成的，是能量的聚集；光屏上不能承接但眼 睛能看到的是虚像，不是实际光线会聚成的，在像的位置上没有能量的聚集。(1分) （关键词：实像是能量聚集，虚像的位置没有能量聚集） 验证：用凸透镜做成像实验时，光屏上承接到像时，会感觉到温度升高。(1分)或利用太阳光做实验对，光屏在其像的位置(即焦点附近)温度会明显升高，甚至可点燃光屏4、测量凸透镜的焦距，上，放大（1）大（1分）（2）5 （2分） （2分）5、6、【答案】（1）同一高度、光屏中间。（2）倒立、缩小、照相机。7、【答案】(1)亮点 10cm (2)缩小 左 (3)虚像8、(1)蜡烛、凸透镜、光屏依次放在同一直线上（1分），烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度（1分）（或“烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一直线、同一高度上”得2分）说明：不写“依次”，在叙述三者顺序时，体现出凸透镜在中间位置的不扣分(2)B和C两点之间（或“在透镜左侧，距凸透镜lOcm至20cm之间”；“在透镜左侧，到凸透镜的距离大于l倍焦距，小于2倍焦距”）（1分）(3)将蜡烛移到B点左侧（1分）（只要体现出B点左侧的某一区域或某一点即可），并调整光屏位置（1分）9、（1）凸透镜成倒立、缩小的实像时，u2f，2fvf（2）成倒立、缩小实像时：由实验序号和（或和）得，焦距相等，物距减小，像距增大；由实验序号和（或和）得，物距相同，焦距越大，像距越大故答案为：（1）u2f；2fvf；（2）变大；越大10.(3分)(1)烛焰、凸透镜、光屏三者的中心不在同一高度(或物距小于焦距)(答案科学合理即可) (2)缩小 (3)远离11（6分）（1） 在小于1倍焦距处成正立、放大的虚像。虚像不是实际光线会聚成的，在像的位置上没有能量的聚集，光屏上不能承接，在l