备战2021 中考科学 精讲精练 专题14 波（教师版）

备战2021 中考科学 精讲精练 专题14 波（教师版）

专题 14 波 【知识点回顾】 一、光的反射定律和折射现象 考点 1 知道光在同一种均匀物质中沿直线传播 1．光在________中是沿________传播的。小孔成像、影子的形成、日食、月食说明光 的直线传播。 2．光在真空中的传播速度：c＝________米/秒。 光在不同物质里的传播速度：c＞v 空气＞v 水＞v 玻璃。 考点 2 举例说出光的反射现象 当光射到物体表面上时，有一部分光会被物体表面反射回来的现象叫光的反射。我们能 够看到本身不发光的物体，是因为物体反射的光进入了我们的眼睛。 考点 3 描述光的反射定律 1．内容：如图反射光线 OB 与入射光线 AO、法线 MN 在________上，反射光线与入射 光线分居法线的两侧，反射角∠BOM________入射角∠AOM。 2．注意点：要抓住一面、一点、两角、三线，即镜面，入射点，反射角和入射角，反 射光线、入射光线和法线。 3．反射时光路是可逆的。 考点 4 辨别镜面反射和漫反射 1．镜面反射 平行光线射到平面镜或其他表面是光滑的物体上时，反射光线也是________的。 2．漫反射 平行光线射到凹凸不平的粗糙表面上时，反射光线并不平行，而是向着各个方向反射。 漫反射可以使人在各个不同方向都能看到物体。 镜面反射和漫反射都遵循光的________定律。 考点 5 知道平面镜成像的特点 1．原理：________。 平面镜成像 2．平面镜成像的特点：所成的像是________，像与物体________，像与物体关于镜面 ________，即像到镜面的距离与物体到镜面的距离相等，像与物体的连线垂直于镜面。 3．平面镜的应用 平面镜可以成像；平面镜可以改变光的传播路线，如可用平面镜制成潜望镜。 考点 6 举例说出光的折射现象 光从一种透明介质斜射入另一种透明介质时，在两种介质的界面上传播方向会发生改变 的现象。 考点 7 描述光的折射规律 用光的反射定律和折射规律解释简单的现象 折射光线 OB 与入射光线 AO、法线在________上，折射光线与入射光线________。光 由空气斜射入水、玻璃等透明介质时，折射角 r 小于入射角 i。 光由水、玻璃等透明介质斜射入空气中时，折射角 r 大于入射角 i。 光垂直射到两种介质的界面上时，传播方向不发生改变，折射角等于 0。 二、人眼球的作用 考点 8 知道人眼球对光的作用相当于凸透镜 1．凸透镜和凹透镜 名称 形状 性质 特点 凸透镜 中间厚 边缘薄 对光起________ 作用，有实焦点 能成实像 和虚像 凹透镜 中间薄 边缘厚 对光起________ 作用，有虚焦点 只能成 虚像 2.眼球折光系统 眼球的折光系统其作用相当于凸透镜，其中起主要作用的是________，视网膜相当于光 屏。 考点 9 认识凸透镜成像规律，应用凸透镜成像规律，解释人眼球的成像特点 1．实验装置图 2．凸透镜成像规律 物距(u) 像距(v) 正倒 大小 虚实 应用 u>2f ________ 倒立 缩小 实像 照相机 u＝2f ________ 倒立 等大 实像 测焦距 f2f 11．(1)虚 (2)6 (3)下降 0.5 12．大于 缩小 大 凸 13．(1)③ (2)亮(大) (3)BC 【例题精析】 例 1．（2020•衢州）如图是小科探究光的反射定律和相关实验的过程。下列叙述正确的是 （ ） A．图甲中应选用光滑的硬纸板 B．图甲中∠EOM 是入射角 C．图乙中反射光不存在 D．图丙、甲中现象说明光路是可逆的 【解答】解： A、当光线照射到硬纸板上时，为了能看清光路，需要硬纸板发生漫反射，所以硬纸板的 表面要粗糙一些，故 A 错误； B、根据入射角的定义可知，图甲中∠EON 是入射角，∠EOM 是入射光线与镜面之间的 夹角，故 B 错误； C、纸板的右半部分向后折，此时看不到反射光线，但反射光线是存在的，故 C 错误； D、由图可知，当光线逆着反射光线射入时，会逆着入射光线射出，这表明在光的反射中， 光路是可逆的，故 D 正确。 故选：D。 例 2．（2020•宁波）在“探究凸透镜的成像特点”实验中，所用凸透镜的焦距为 10cm，光屏是 用表面涂有白漆的铁板制成。小科把“F”发光物置于离凸透镜 13cm 处，移动光屏，在光 屏上找到清晰的像，如图所示。小科看到光屏上像的形状和大小分别是（ ） A． 、放大 B． 、放大 C． 、缩小 D． 、缩小 【解答】解：凸透镜的焦距 f＝10cm，物距 u＝13cm，满足 2f＞u＞f 条件，成倒立、放 大的实像； 由图可知，光源“F”开口向里（即垂直于纸面向里），因凸透镜成的实像是倒立的，即像 与物体的左右、上下相反，所以，在光屏前面看到的字母“F”是开口向外的（或开口向右）， 即像的形状应该是“ ”，故 A 正确，BCD 错误。 故选：A。 例 3．（2020•湖州）如图是游客在公园观赏金鱼的场景。游客能看到水中的金鱼是因为眼睛 接收到了金鱼反射出来的光。金鱼反射出来的光进入人眼的路径是（ ） A． B． C． D． 【解答】解：水中鱼反射出的光从水中斜射入空气中时发生折射，折射光线向远离法线 的方向偏折，故 A 正确。 故选：A。 例 4．（2020•台州）为满足特殊人群的需求，有一种眼镜的镜片可以改变（如图甲），它的 改变是通过在透明的薄膜中注入或抽出光学液体来实现。图乙是某人看远处物体时的成 像情况，此时该人的视力缺陷和矫正时应选择的镜片是（ ） A．近视眼，镜片Ⅰ B．近视眼，镜片Ⅱ C．远视眼，镜片 I D．远视眼，镜片Ⅱ 【解答】解：由图可知，某人看远处物体时，像成在了视网膜的前方，所以是近视眼， 需要佩戴凹透镜矫正，由图可知，镜片Ⅰ是凹透镜，故 A 正确。 故选：A。 例 5．（2020•杭州）照相机和放大镜都是凸透镜成像原理的具体应用。对应图，下列关于照 相机、放大镜使用和成像的说法正确的是（ ） A．照相机：被拍物体应在甲区域内，成倒立缩小实像 B．照相机：被拍物体应在乙区域内，成倒立缩小实像 C．放大镜：被观察物体应在乙区域内，成正立放大虚像 D．放大镜：被观察物体应在丙区域内，成正立放大实像 【解答】解：AB、当物体在甲区域内时，u＞2f，通过凸透镜所成的像为缩小的像，应用 于照相机和摄像机，故 A 正确，B 错误； C、当物体在乙区域内时，2f＞u＞f，通过凸透镜所成的像为倒立放大的实像，应用于幻 灯机和投影仪。故 C 错误； D、当物体在丙区域内时，u＜f，在凸透镜的另一侧会看到放大、正立的虚像，应用于放 大镜和老花镜。故 D 错误。 故选：A。 例 6．（2020•南京）在图甲、乙所示的虚线方框内各放置一个透镜，发光点 S 发出的两束光 通过透镜前后的方向如图所示，则（ ） A．甲为凹透镜，乙为凸透镜 B．甲、乙都为凸透镜 C．甲为凸透镜、乙为凹透镜 D．甲、乙都为凹透镜 【解答】解：发光点 S 发出的两束光通过甲、乙透镜后折射光线变得会聚了，因此两图 都应是凸透镜。 故选：B。 例 7．（2019•杭州）关于近视眼和远视眼的成因如图所示，下列说法正确的是（ ） A．甲为近视眼，应佩戴凹透镜矫正 B．乙为近视眼，应佩戴凸透镜矫正 C．甲为远视眼，应佩戴凸透镜矫正 D．乙为远视眼，应佩戴凹透镜矫正 【解答】解： 图甲中的光线在视网膜前会聚，表示像成在视网膜的前方，因此表示的是近视眼，近视 眼应该佩戴凹透镜矫正； 图乙中的光线在视网膜后方会聚，表示像成在视网膜的后方，因此表示的是远视眼，远 视眼应该佩戴凸透镜进行矫正； 由此可知，A 正确，BCD 错误。 故选：A。 例 8．（2019•苏州）将一凸透镜正对太阳，可在距凸透镜 15cm 处得到一个最小、最亮的光 斑。现将该凸透镜和蜡烛、光屏安装到光具座上，位置如图所示。下列说法正确的是 （ ） A．此时可以在光屏上观察到清晰缩小的像 B．仅在凸透镜左侧附近放一合适的凹透镜，可模拟近视眼的矫正 C．将蜡烛移到 30cm 刻度处，移动光屏可在屏上得到清晰等大的像 D．将蜡烛移到 40cm 刻度处，移动光屏可在屏上得到清晰放大的像 【解答】解：根据焦点和焦距的定义，当拿着凸透镜正对太阳光，在距透镜中心 15cm 处 得到一个最小最亮的光斑，则该凸透镜的焦距为该点到透镜的距离，即焦距为 15cm。 A、从图上看出，物距 u＝50.0cm﹣10.0cm＝40.0cm。v＝85cm﹣50cm＝35cm，凸透镜 u ＞2f，2f＞v＞f，成倒立、缩小的实像，此时像距大于二倍焦距，不会得到清晰的像，故 A 错误； B、由 A 分析可知，像距较大要延迟光线会聚，应在凸透镜左侧附近放一合适的凹透镜， 可模拟近视眼的矫正，故 B 正确； C、u＝v＝2f，凸透镜成倒立等大的实像，由图可知，将蜡烛移到 30cm 刻度处，u＝50cm ﹣30cm＝20cm≠2f，故移动光屏不能在屏上得到清晰等大的像。故 C 错误； D、将蜡烛移到 40cm 刻度处，u＝50cm﹣40cm＝10cm，物距满足 u＜f，成正立、放大的 虚像，虚像不能成在光屏上。故 D 错误。 故选：B。 例 9．（2019•温州）将一蜡烛放在装有水的烧瓶前，调整蜡烛和烧瓶至如图所示位置，在墙 壁上得到清晰的像。该像的性质是（ ） A．缩小的虚像 B．放大的虚像 C．缩小的实像 D．放大的实像 【解答】解：装有水的烧瓶相当于一个凸透镜，调整蜡烛和烧瓶至如图所示位置，在墙 壁上得到清晰的像，由图可知，物距小于像距，由凸透镜成像规律可知，成倒立、放大 的实像。 故选：D。 例 10．（2019•宁波）如图所示，在“用‘凸透镜’观察周围的景物”活动中，小科将印有绿色环 保标志” ”的纸固定在墙上，再将一只装有水的圆柱形玻璃杯移到标志的正前方，然 后改变破璃杯与标志之间的距离。小科站立时透过玻璃杯和水观察。下列图象中，不可 能看到的是（ ） A． B． C． D． 【解答】解：因为装有水的圆柱形玻璃杯，中间厚边缘薄，相当于凸透镜，所以是左右 颠倒； 当物距小于焦距时，成正立放大的虚像，即左右变大，上下不变，如图 A； 当物距大于焦距小于二倍焦距时，成倒立、放大的实像，即左右颠倒，如图 B；不可能 出现 C 中的图片； 当物体大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像，可能出现 D 中的图片； 故选：C。 例 11．（2019•湖州）生活中有许多常见的光学现象。下列现象由光的反射形成的是（ ） A． 树荫下的圆形光斑 B． 水中树的倒影 C． 夕阳下栏杆的影子 D． 放大镜放大的 地图 【解答】解： A、树叶与树叶之间会形成很多小的缝隙，太阳光从这些小缝隙中照射下来，由于光在同 种均匀介质中沿直线传播，所以在地面上会形成太阳的像（即圆形光斑），且是倒立的实 像，不符合题意； B、水中树的倒影，属于平面镜成像，是由光的反射形成的，符合题意； C、影子的形成说明光是沿直线传播的，由于光的直线传播，被物体挡住后，物体后面就 会呈现出阴影区域，就是影子，不符合题意。 D、用放大镜看地图时，地图变大了，属于凸透镜成像，是由光的折射形成的，不符合题 意。 故选：B。 例 12．（2020•绍兴）在“研究凸透镜成像规律”的实验中。 （1）某次实验过程中，小敏移动光屏直到出现清晰的像，蜡烛、透镜和光屏在光具座上 位置如图所示，此时所成的是倒立 放大 的实像。 （2）若通过移动透镜，使光屏上再次成清晰的像，透镜应该移到 45 厘米刻度处。 （3）实验一段时间后，原来成在光屏中央的像“跑”到图甲所示的位置。下列操作可以让 像重新回到光屏中央的有 ①③ 。 ①光屏上移一段距离 ②蜡烛下移一段距离 ③透镜下移一段距离 （4）研究好成像规律后，小敏模拟了近视和远视的矫正。图乙中，小敏给透镜 A 戴上“眼 镜”（凸透镜 B），光屏上刚好出现清晰的像，摘下“眼镜”后，光屏上的像变模糊，如图丙 所示。若要通过移动蜡烛使像再次清晰，应将蜡烛向 远离 （选填“靠近”或“远离”） 透镜方向移动一段距离。 【解答】解：（1）由图片可知，凸透镜成实像时，物距小于像距，成倒立、放大的实像； （2）不改变蜡烛和光屏位置，要通过移动透镜，使光屏上再次成清晰的像，移动后物距 为原来的像距，即凸透镜距光屏应为 15cm，故应移动到 45cm 刻度处； （3）如图甲所示，实验一段时间后，蜡烛变短，像移动到光屏的上方，要让像重新回到 光屏中央，可将蜡烛向上移动、将光屏向上移动、将凸透镜向下移动，正确的操作为① ③； （4）如图乙，在蜡烛和凸透镜 A 之间放置具有会聚作用的凸透镜 B，光屏上呈现清晰的 像，移除凸透镜 B 后，像距将变大，要得到清晰的像，需增大物距，减小像距，故蜡烛 应远离凸透镜。 故答案为：（1）放大；（2）45；（3）①③；（4）远离。 【习题巩固】 一．选择题（共 15 小题） 1．“停课不停，张同学拍照上传的作业图片总是一头大一头小，一侧亮一侧暗。下列说法正 确的是（ ） A．成像性质角度：大的一头是虚像，小的一头是实像 B．成像大小角度：大的一头是放大的，小的一头是缩小的 C．物距大小角度：大的一头离镜头近，小的一头离得远 D．拍摄技术角度：把拍照手机水平放到作业本的上方，拍出来就会一样亮 【解答】解：A、拍照上传的作业图片是实像，大的和小的都是实像，故 A 错误。 B、凸透镜成实像时，U＞2f 时，成缩小的实像，作业本到镜的距离在 2f 以外，所以拍 照作业像都是缩小的，故 B 错误。 C、凸透镜所成像的大小与物体到镜的距离有关，成实像时，物体到镜的距离越小，像越 大，所以大的一头离镜头近，小的一头离得远，故 C 正确。 D、拍摄技术角度：把拍照手机水平放到作业本的上方，由于作业本上亮度不同，拍出来 的拍照亮度也会不一样亮，故 D 错误。 故选：C。 2．黑板用久后变光滑的部分容易发生镜面反射，使部分位置看不清字。当太阳光如图中情 形射入，最有可能看不清字的位置是（ ） A．甲同学 B．乙同学 C．丙同学 D．丁同学 【解答】解：能从不同方向看到本身不发光的物体，是因为光在物体表面上发生了漫反 射，反射光线射向各个方向的缘故。黑板“反光”是因为黑板发生了镜面反射，黑板反射 的光线比粉笔字反射的光线强，使人无法看清黑板上的字； 根据图象可知，当光线射入时，根据光的反射定律可知，反射光线会向甲的方向射出， 所以甲处看到的是明亮的光线，所以看不清黑板上的字；乙、丙、丁看不到光滑处发生 镜面反射时的光线，故 A 符合题意。 故选：A。 3．如图是我市南塘印象景区的夜景，图中桥洞与水中的倒影组成了一个圆的形状。若多日 下雨造成水位上涨，则桥洞与其倒影大致形状是（ ） A． B． C． D． 【解答】解：根据平面镜成像的特点可知，像与物体是等大的、对称的；当水面上升后， 水面以上的桥拱不再是半圆形，所以成的像也不是半圆形，只是半圆的一部分，而且水 上部分和水中的像是关于水面对称的，因此，B 图是正确的。 故选：B。 4．光刻机是芯片制造的核心设备之一，其工作原理如图所示。下列说法正确的是（ ） ①缩图透镜是凸透镜，晶圆相当于光屏； ②掩膜在晶圆上的像是正立缩小的虚像； ③要想晶圆上的像变小，需将掩膜和晶圆向上移动； ④将掩膜和晶圆向下移动相同距离，晶圆上还能成清晰的像。 A．①③ B．②④ C．①④ D．②③ 【解答】解：光刻机在工作时利用的是凸透镜成像，缩图透镜是凸透镜，晶圆相当于光 屏，成的是倒立、缩小的实像，故①正确，②错误； 要想晶圆上的像变小，需要增大物距减小像距，即需将掩膜和晶圆向上移动，故③正确； 由于此时成的是倒立、缩小的实像，将掩膜和晶圆向下移动相同距离，此时清晰的像不 能成在晶圆上，故④错误。 故选：A. 5．如图所示，筷子斜插入盛有水的碗中，我们看到筷子在水中的部分发生向上弯折的情况。 筷子产生偏折的主要原理是（ ） A．光的反射 B．光的折射 C．平面镜成像 D．光的漫反射 【解答】解：筷子斜插入装满水的碗中，光线从水中斜射入空气中时，折射光线偏离法 线，我们可以观察到筷子在水中的部分会向上偏折。故筷子产生偏折的主要原理是光的 折射。 故选：B。 6．一束激光在某透明界面发生反射和折射现象，如图所示。其中∠AOB＝∠AOC，则 OA、 OB、OC 三束光中能量（ ） A．OA 最大 B．OB 最大 C．OC 最大 D．一样大 【解答】解：由图可知，∠AOB＝∠AOC，则 O 为折射点或反射点；若入射光线为 BO 或 CO，OA 为折射光线，则∠BOC 的平分线即法线与 OA 是重合的，不符合光的折射定 律； 所以只能是 AO 为入射光线，由于入射分成两条路径，所以 AO 的能量是最大的，故 A 正确。 故选：A。 7．如图是李红同学拍摄的婺江日出的照片，若江水深为 5 米，则关于水中的倒影的下列说 法正确的是（ ） A．倒影是光的反射形成的 B．倒影是物体倒立的虚像 C．倒影比岸上实物大一些 D．倒影离水面一定为 5 米 【解答】解：（1）桥在水中的倒影属于平面镜成像，是光的反射形成的，根据平面镜成 像特点可知，平面镜成的像是正立等大的虚像，倒影与岸上景物一样大，故 A 正确、BC 错误； （2）由平面镜成像特点可知，倒影到水面的距离等于桥离水面的距离，与水的深度无关， 因不知桥离水面的距离，所以不能确定倒影离水面的距离，故 D 错误。 故选：A。 8．小科同学将凸透镜正对太阳，在纸面上得到一个并非最小的光斑，此时光斑到凸透镜的 距离为 10cm。若凸透镜远离纸面的过程中光斑一直变大，则该凸透镜的焦距（ ） A．一定小于 10cm B．一定等于 10cm C．一定大于 10cm D．可能小于 10cm，也可能大于 10cm 【解答】解：由于光斑到凸透镜的距离为 10cm 时，即像距为 10cm 时，纸上呈现一个并 非最小的光斑，这个光斑可能是焦点之后的，也可能是焦点之前的光斑，所以凸透镜的 焦距 f≠10cm；若凸透镜远离纸的过程中光斑一直变大，说明凸透镜的焦点不在光斑之后， 故焦点应在光斑之前，因此 f 一定小于 10cm。 故 BCD 错误，故 A 正确。 故选：A。 9．如图是一款人脸识别取款机，它通过摄像机的镜头成像，然后分析人脸的信息。人站在 ATM 机前，看一眼摄像头，再输入手机号、取款金额、密码，自动吐钞，拿走现金。下 列与此摄像机成像的原理相同的是（ ） A．穿衣镜的成像 B．放大镜的成像 C．电影机的成像 D．人眼的成像 【解答】解：摄像机主要的结构是摄像头，摄像头是一个凸透镜，和照相机的原理相同， 物距大于凸透镜的二倍焦距，成倒立缩小的实像。 A、穿衣镜是一个平面镜，故 A 错误； B、放大镜是利用凸透镜成正立放大的虚像，故 B 错误； C、电影机和投影仪的原理相同，物距大于凸透镜的一倍焦距小于二倍焦距，成倒立放大 的实像，故 C 错误； D、人眼的晶状体是一个凸透镜，物体在凸透镜的二倍焦距以外，成倒立缩小的实像，和 摄像机的原理相同，故 D 正确。 故选：D。 10．如图是某小组同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中的一个情景，此时光屏上呈现清晰 的像，由此可知（ ） A．此时光屏上成倒立放大的实像，与照相机的成像原理相同 B．仅将蜡烛和光屏的位置互换，光屏上无法呈现出清晰的像 C．将蜡烛远离透镜，要想在光屏上呈现清晰的像，应将光屏靠近透镜 D．随着蜡烛越烧越短，呈现在光屏上的像也会上下移动 【解答】解： A、由图知此时物距小于像距，即说明光屏上成倒立、放大的实像，幻灯机就是利用该原 理制成的，故 A 错误； B、根据光路可逆知若不移动凸透镜，只将蜡烛和光屏位置互换，现在的物距等于原来的 像距，现在的像距等于原来的物距，所以能再次在光屏成清晰的像，故 B 错误； C、将蜡烛远离透镜时，物距增大，像距减小，要想在光屏上呈现清晰的像，应将光屏靠 近透镜，故 C 正确； D、由于此时成倒立的实像，随着蜡烛越烧越短，则在光屏上的像会向上运动，故 D 错 误。 故选：C。 11．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，烛焰在光屏 上成了一个清晰的像，下列说法正确的是（ ） A．生活中的照相机就是利用了图中的成像规律 B．换上焦距小的凸透镜，蜡烛不动，要将光屏靠近透镜才能接收到清晰的像 C．如果使蜡烛向左移动，光屏需要向右移动才能接收到清晰的像 D．实验中蜡烛越烧越短，光屏上烛焰的像向下移动 【解答】解：A、由图可知，此时的像距大于物距，成倒立、放大实像，是投影仪的原理， 故 A 错误； B、当更换一个焦距小（即会聚能力强）的凸透镜进行实验时，此时清晰的像在光屏的左 侧，要将光屏靠近透镜才能接收到清晰的像，故 B 正确。 C、将物体向左移动，物距增大，像距减小，要在光屏上得到清晰的像，光屏要向左移动， 故 C 错误。 D、蜡烛变短后，烛焰的位置向下移动，根据光线过透镜的光心不改变方向，像的位置向 上移动，故 D 错误。 故选：B。 12．如图所示为中国女航天员王亚平太空授课的情景，图中水球相当于凸透镜，若水球的焦 距为 f，则此时王亚平到水球的距离 u 应满足（ ） A．u＞2f B．f＜u＜2f C．u＝2f D．u＜f 【解答】解：图中所成的像为倒立、缩小的实像，水球具有中间厚，边缘薄的特点，因 此水球相当于一个凸透镜，此时王亚平到水球的距离与水球焦距的关系是大于 2 倍焦距。 故选：A。 13．如图所示，有一圆柱体 PQ 放在凸透镜前图示的位置，它所成像 P′Q′的形状应该是下列 图中的（ ） A． B． C． D． 【解答】解：当 U＞f 时，物距减小，像距变大像变大。圆柱体的左边在 2f 之外，所成 的像是倒立缩小的，像距 v 在 f 与 2f 之间；圆柱体的右边在 2f 以内，所成的像是倒立放 大的，像距 v＞2f。符合要求的只有 B 图。 故选：B。 14．如图，在做“探究凸透镜成像规律”的实验中，小明同学发现在光屏上呈现一个清晰的倒 立放大的像，如果此时小明取下凸透镜，并将带有小孔的遮光板换上去（小孔与凸透镜 光心位置重合），此时光屏上（ ） A．看不到像 B．呈现一个倒立、放大的像 C．呈现一个倒立、缩小的像 D．以上现象都有可能 【解答】解：由图可知，物距小于像距，根据凸透镜成像的规律可知，此时成倒立放大 的实像； 由于凸透镜成像是光的折射，对光线有会聚作用；而小孔成像的原理是光的直线传播， 所以，此时用一个带有小孔的纸板替换凸透镜，小孔的位置恰好为原来凸透镜的光心处， 像到小孔的距离大于物到小孔的距离，此时光屏上成的是倒立放大的实像。 故选：B。 15．在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，依次将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上， 并调节好使它们的中心在同一直线上，如图所示，蜡烛在光屏上成一倒立缩小的实像。 下列说法中正确的是（ ） A．蜡烛向左移动，光屏向右移动才能得到清晰的像 B．用遮光板把透镜上半部分挡住，光屏上的像不完整 C．该凸透镜的焦距在 8cm 与 10cm 之间 D．向右移动凸透镜的过程中，在光屏上能观察到等大倒立的实像 【解答】解： A、蜡烛向左移动，物距变大，像距减小，应使光屏向左移动才能得到清晰的像，故 A 错误； B、凸透镜成实像时，所有透过透镜的光会聚到光屏上成像，当将透镜的下半部分挡住后， 整个物体发出的光虽有一部分被挡住，但总会有一部分光通过上半部分凸透镜而会聚成 像，因此，像与原来相同显示像的全部；由于透镜的一半被遮住，因此折射出的光线与 原来相比减少了一半，故像会变暗，故 B 错误； C、此时的像是倒立缩小的实像，则 u＝20cm＞2f，2f＞16cm＞f，解得 8cm＜f＜10cm， 故 C 正确； D、向右移动凸透镜的过程中，物距变小，则像距变大，光屏应该向右移动才能得到清晰 的像，故 D 错误。 故选：C。 二．实验探究题（共 5 小题） 16．某兴趣小组探究凸透镜成像的规律。 （1）实验开始前，首先在光具座上依次安装蜡烛、凸透镜和光屏并进行调节，使它们的 中心在同一高度，其目的为了 使像成在光屏的中央 。 （2）实验中，已经在光屏上呈清晰的像，现保持凸透镜的位置不变，将蜡烛向右移动一 小段距离，为在光屏上再次得到清晰的像，应将光屏向 右 ；若保持光屏和凸透镜的 位置不变，应在凸透镜左侧附近安装一个焦距适当的 凸 透镜（选填“凸”或“凹”）。 【解答】解： （1）实验开始前，首先在光具座上依次安装蜡烛、凸透镜和光屏并进行调节，使它们的 中心在同一高度处，是为了使烛焰的像成在光屏的中央； （2）实验中，已经在光屏上呈清晰的像，说明此时成实像； 在图所示情况下，保持凸透镜的位置不变，将蜡烛向右移动一小段距离，物距变小，像 距应变大，此时成像于光屏后，所以应向右调节光屏； 若光屏和凸透镜的位置不变，为了使光屏上仍然成清晰的像，由于凸透镜对光有会聚作 用，则应在凸透镜左侧附近安装一个焦距适当的凸透镜，使光线提前会聚，才能在光屏 上再次得到清晰的像； 故答案为：（1）使像成在光屏的中央；（2）右；凸。 17．实验室利用光具座研究凸透镜成像的规律。当三个元件移动到图示位置时，光屏上出现 比较清晰的像。回答下列问题： （1）此时光屏上所成的像性质为 倒立、缩小的实像 。 （2）若将蜡烛靠近透镜的方向移动（物距始终大于一倍焦距），要使光屏上再次出现清 晰的像，操作是 向右移动光屏，直到光屏上呈现清晰的像 。 （3）科学中用像距和物距的比值来表示凸透镜的放大率，即 m ，请说明教室投影仪 成像时放大率是大于 1 还是小于 1？并解释理由： 大于 1；投影仪成像时，像距大于物 距，即 v＞u 。 【解答】解：（1）根据能在光屏上成像，得出一定是实像，再根据物距大于像距，可知， 光屏上的像为倒立、缩小的实像； （2）若将蜡烛靠近透镜的方向移动，物距减小，要使光屏上再次出现清晰的像，应增大 像距，所以操作是：向右移动光屏，直到光屏上呈现清晰的像； （3）投影仪成倒立、放大的实像，像距大于物距，即 v＞u，则有： ＞1。 故答案为：（1）倒立、缩小的实像；（2）向右移动光屏，直到光屏上呈现清晰的像；（3） 大于 1；投影仪成像时，像距大于物距，即 v＞u。 18．小明同学要探究光从空气射入不同介质发生折射时的规律。她将光从空气射入水、玻璃 后发生折射实验数据记录在下表中： 入射 角 水中折 射角 玻璃中 折射角 光速 0° 0° 0° C 为光在真 空中的传播 速度 V 空气 ＝C V 水 C V 玻 C 10° 8.9° 6.7° 20° 17.4° 13.3° 30° 21.5° 19.6° 40° 26.3° 25.2° 50° 33.5° 30.7° （1）比较数据中第一行，得出结论是： 垂直入射时，光不改变传播方向 ； （2）比较第一、第二列或第一、第三列，可得出的结论是：光从空气斜射入另一种介质 时， 传播方向一般发生改变 ，且随着入射角的增加折射角 增加 ； （3）比较表中数据，可初步得出的结论：当光以相同入射角斜射入不同介质时，在介质 中的传播速度越大，折射角 越大 。 【解答】解：由折射定律可得，光从空气斜射入不同介质时，折射角是不同的； （1）第一行中，光线垂直入射，结果发现光介质中的传播方向没有发生变化，即垂直入 射光不改变方向； （2）比较第一、第二列或第一、第三列，可得出的结论是，光从空气斜射入另一种介质 时，传播方向一般发生改变，当入射角增大时，折射角也随之发生变化，即折射角随入 射角的增大而增大； （3）由表中数据可知，同样的入射角入射时，光在光速较大的水中，折射角也大，故说 明折射角的大小应与光速有关，在介质中的传播速度越大，则折射角越大； 故答案为：（1）垂直入射时，光不改变传播方向；（2）传播方向一般发生改变；增加；（3） 越大。 19．小乐利用光具座研究凸透镜成像的规律。 （1）当小乐将三个元件移动到图示位置时，光屏中心出现了清晰的像，则光屏上像的性 质为 倒立缩小的实像 。 （2）在（1）的基础上，保持凸透镜不动，将蜡烛移至 20cm 刻度处，若仍要在光屏上得 到清晰的像，应进行的操作是 将光屏向右移至合适位置，待光屏上有较清晰像后再左 右移动光屏，直到光屏上的像最清晰 。 （3）若实验中用发绿光的 F 字形作光源，也恰好在图示位置，光屏上有清晰的 F 字形的 像，此时，将光源换成大小和形状都相同、发红光的 F 字形，要在光屏上得到清晰的像， 理论上应将光屏向 右 （选填“左”或“右”）移到合适位置，这是因为凸透镜对红光的 偏折能力更 弱 （选填“强”或“弱”）。 【解答】解：（1）根据能在光屏上成像，得出一定是实像，再根据物距大于像距，可知， 光屏上的像为倒立缩小的实像； （2）在（1）的基础上，保持凸透镜不动，将蜡烛移至 20cm 刻度处，根据物近像远像变 大的特点，若仍要在光屏上得到清晰的像，应进行的操作是将光屏向右移至合适位置， 待光屏上有较清晰像后再左右移动光屏，直到光屏上的像最清晰； （3）若实验中用发绿光的 F 字形作光源，也恰好在图示位置，光屏上有清晰的 F 字形的 像，此时，将光源换成大小和形状都相同、发红光的 F 字形，要在光屏上得到清晰的像， 红光的偏折能力没有绿光的偏折强，理论上应将光屏向右移到合适位置，这是因为凸透 镜对红光的偏折能力更弱。 故答案为：（1）倒立缩小的实像；（2）将光屏向右移至合适位置，待光屏上有较清晰像 后再左右移动光屏，直到光屏上的像最清晰；（3）右；弱。 20．科学兴趣小组探究显微镜成像原理，查阅资料发现：显微镜的镜头可以看作由一块焦距 较小的凸透镜（物镜，其焦距用 f 物表示）和一块焦距较大的凸透镜（目镜，其焦距用 f 目表示）组成。并根据凸透镜成像原理推测其原理图如下：其中 AB 表示待观测的物体标 本，F1 为物镜的焦点，F2 为目镜的焦点，A2B2 为最终观测到的物像。 （1）隔离法是一种常见的分析研究方法，可分为整体隔离和局部隔离。请使用局部隔离 的观察方法找出图中物体 AB 经过物镜折射后所成的像的特点 倒立放大的实像 。 （2）眼睛透过目镜能看到 A1B1 成的像 A2B2．下列与其成像原理是一致的是 A 。 A．放大镜 B．照相机 C．幻灯机 （3）兴趣小组同学继续在光具座上利用不同焦距的凸透镜，通过改变两块凸透镜之间的 距离（相当于改变显微镜镜筒长度），模拟显微镜成像放大倍数实验，得到如下数据： f 物（厘米） 物 （1/厘米） 两镜之间距 离（厘米） f 目（厘米） 目 （1/厘米） 像放大倍数 1.6 0.625 a 5 0.2 50 倍 2 0.5 b 5 0.2 50 倍 1.6 0.625 a 2.5 0.4 100 倍 2 0.5 b 2.5 0.4 100 倍 X 1/X a 5 0.2 200 倍 0.5 2 b 5 0.2 200 倍 表中的 X 的数据为 0.4 。 【解答】解：（1）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，过光心的光线经凸透 镜折射后传播方向不变，故 A1B1 是 AB 的像，像的性质是：倒立放大的实像； （2）睛透过目镜能看到 A1B1 成的像 A2B2 是正立放大的虚像，其成像原理与放大镜一致， 故 A 正确； （3）由表中 1、3 或 2、4 两次实验知，物镜的焦距相同、两镜之间距离相同，目镜的焦 距变成 或目镜焦距的倒数变成 2 倍，放大倍数变成 2 倍，即放大倍数与目镜焦距的倒数 成正比； 由表中 1、5 两次知两镜之间距离相同、目镜的焦距或焦距的倒数相同，物距的焦距变成 或焦距的倒数变成 4 倍，放大倍数变成 4 倍，即放大倍数与物镜焦距的倒数成正比； 所以由 2、6 两次实验知，两镜之间距离相同、目镜的焦距或焦距的倒数相同，放大倍数 变成 4 倍，故物距的焦距变成 或焦距的倒数变成 4 倍，即物距 u 由 2 变成了 1.6 0.4， 故 x＝0.4。 故答案为：（1）倒立放大的实像；（2）A；（3）0.4。