由物和像与镜面距离相等,确定光源S的位置;由反射光线可以确定光在镜中的入射点,连接入射点与光源S,再在线上标出指向镜面的箭头,即为入射光线;反射光线ab经焦点后射向凸透镜,其折射光线平衡于主光轴。如图。
【点睛】
光线的综合作图,需根据光的各个规律,逐一完成。本题先根据平面成像规律完成平面镜作图,再根据凸透镜的三条特殊光线作出折射光线。
9.菜同学为了探究“平面镜成像时,像与物到平面镜的距离的关系”,所用的实验器材有:单面镀膜的玻璃板、支架、两个相同的跳棋、白纸和刻度尺.实验装置如图(甲)所示.
(1)在白纸上画一条直线,将玻璃板竖直立在白纸上,使玻璃板_____那一面的下边线与直线重合(选填“有膜”或“无膜”).
(2)用镀膜玻璃板和跳棋做实验,实验环境有:①几乎无光的实验室,②有阳光的实验窒,在_____中进行实验效果好(选填“①”或“②”).
(3)在同样的实验环境下,用镀膜玻璃板实验比用普通玻璃板实验成像更清楚,主要原因是:_____.
(4)在白纸上沿跳棋A和B的边缘画圆,测出物距u和像距v的值如下表: 实验次数 物距u/cm 像距v/cm 1 3.39 2 5.11 5.22 3 6.39 6.51 28
①如图(乙)所示,第1次实验测量的物距是A的右端到直线的距离,则像距v1=_____cm. ②该同学发现三次实验的像距都比物距略大一些,原因是:_____(只有一个正确选项,将正确选项的字母填在横线上)
A.刻度尺测量像距时存在误差 B.玻璃板有一定厚度 C.物和像的标记点不对应 D.玻璃板没有竖直放置 【答案】有膜②镀膜增强了对光的反射3.50B 【解析】 【分析】
(1)有膜的一面作为反射面;
(2)物体射出的光线对人眼刺激越强,人眼感觉物体越亮,物体经过平面镜反射,反射光线进入人眼的光线越多,人眼感到物体的像越亮.
(3)用镀膜玻璃板实验比用普通玻璃板实验成像更清楚,是反射能力更强;
(4)①刻度尺的分度值是刻度尺相邻两刻度线表示的长度.使用刻度尺时要明确其分度值,起始端从0开始,读出末端刻度值,就是物体的长度;起始端没有从0刻度线开始的,要以某一刻度线为起点,读出末端刻度值,减去起始端所对刻度即为物体长度,注意刻度尺要估读到分度值的下一位; ②玻璃板有一定厚度,有两个反射面. 【详解】
(1)在白纸上画一条直线,将玻璃板竖直立在白纸上,有镀膜的一面因为成像更清晰,所以使玻璃板有膜那一面的下边线与直线重合.
(2)用镀膜玻璃板和跳棋做实验,因为跳棋本身不会发光,要靠反射的光线成像,所以应该在光线较好的环境中实验,即在有阳光的实验室实验.
(3)在同样的实验环境下,用镀膜玻璃板实验比用普通玻璃板实验成像更清楚,因为平面镜是反射成像的,所以镀膜后一定是增强了镜面对光的反射.
(4)①如图(乙)所示,第1次实验测量的物距是A的右端到直线的距离,因为像与物关于镜面对称,所以像距应为B的左端到直线的距离,刻度尺的分度值为1mm,则像距v1=3.50cm.
②该同学发现三次实验的像距都比物距略大一些,且去除误差因素后,每次像距与物距的差值相等,说明是同一原因引起的,考虑实验装置,原因只能是:玻璃板有一定厚度
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造成的. 故选B. 【点睛】
平面镜成像的实验中有很多细节问题要注意,如要用薄的玻璃板,要保证玻璃板与桌面垂直等,要注意多总结,用时则手到擒来.另外要牢记平面镜成等大的虚像,像与物到镜面的距离相等,像与物的连线与镜面垂直,即像和物关于平面镜对称.
10.如图所示,是小林同学探究光反射规律的实验.他进行了下面的操作:硬纸板是由E、F两块粘接起来的,可以绕ON转动,ON垂直于镜面,让入射光线沿纸板射向镜面上的O点.
(1)先使E、F两块纸板在同一平面内,这时________(填“能”或“不能”)看到反射光线.
(2)把纸板F向前或向后折,这时________(填“能”或 “不能”)看到反射光线. (3)由(1)(2)可得出结论:________.
(4)如图甲,让一束光贴着纸板沿某一个角度射到0点,经平面镜的反射,沿另一个方向射出,改变光束的入射方向,使入射角30o,这时反射角________,使入射角45o,这时反射角________,使入射角65o,这时反射角________,说明________.
【答案】能不能反射光线、入射光线、法线在同一平面内30o45o65o反射角等于入射角 【解析】 【分析】 【详解】
(1)光反射时反射光线、入射光线、法线在同一平面内,所以先使E、F两块纸板在同一平面内,这时能看到反射光线;
(2)把纸板F向前或向后折,这时不能看到反射光线,否则反射光线、入射光线、法线就不在同一个平面内了;
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(3)所以由(1)(2)可得出结论:反射光线、入射光线、法线在同一平面内(三线共面);
(4)入射角为30o,反射角与入射角相等也是30o,同理,使入射角为45o,这时反射角也为45o,使入射角65o,这时反射角65o;
通过实验可以说明,在光的反射现象中,反射角等于入射角。
11.如图,小明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)由图甲可知,该凸透镜的焦距为_____cm;
(2)如图乙所示,若在光屏上能得到清晰缩小的烛焰的像(光屏未画出),则蜡烛可能置于凸透镜左边a、b、c、d四点中的_____点处(注:P点是该凸透镜的2倍焦距处),生活中的_____就是利用这个原理制成的;
(3)当蜡烛远离凸透镜时,要在光屏上再次成清晰的像,光屏应_____(填“靠近”或“远离”)凸透镜,同时观察到光屏上清晰的像变_____(填“大”或“小”),接着小明用一块遮光布遮住凸透镜的下半部分,可观察到光屏上的像是_____(“完整”或“不完整”)的;
(4)某次实验中,光屏上已得到清晰的像,小明用一个焦距为15cm的凸透镜换下原先的凸透镜,并保持凸透镜和光屏的位置不动,为了使光屏上的像变清晰,蜡烛应_____(填“靠近”或“远离”)凸透镜. 【答案】11.0a照相机靠近小完整远离 【解析】 【分析】 【详解】
(1)由图可知,凸透镜位于30cm处,光线会聚与41cm处,所以焦点到凸透镜的距离即为焦距,f=41.0cm?10.0cm=11.0cm;
(2)根据凸透镜成像的规律可知物体位于2倍焦距以外成缩小倒立的实像,所以物体位于a、b、c、d四点中的a点处,照相机就是利用这一原理制成的;
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(3)根据物远像近像变小的规律可知当蜡烛远离凸透镜时,要在光屏上再次成清晰的像,光屏应靠近凸透镜,同时观察到光屏上清晰的像变小,用一块遮光布遮住凸透镜的下半部分,像仍然是完整的只是变暗;
(4)实验中,光屏上已得到清晰的像,小明用一个焦距为15cm的凸透镜换下原先的凸透镜,并保持凸透镜和光屏的位置不动,此时相当于物距变小根据成像原理可知像距变大了,所以为了使光屏上的像变清晰,蜡烛应远离凸透镜.
12.透镜焦距f的长短标志着折光本领大小。焦距越短,折光本领就越强。通常把透镜焦距的倒数叫作透镜的焦度,用Φ表示,即Φ=
1。平常我们说的眼镜片的度数就是镜片f的透镜焦度乘以100的值。凸透镜的度数是正值,凹透镜的度数是负值。 (1)求焦距分别为0.25m和0.5m的透镜,其焦度分别为多少?
(2)+300度和-400度的眼镜片,它们的焦度是多少?-400度的眼镜片焦距是多少? 【答案】(1)4m-1;2m-1 ; (2)3m-1; 4m-1; 0.25m 【解析】 【分析】 【详解】
(1)由题可知,焦度??1;则焦距分别为0.25m和0.5m的透镜,其焦度分别为: f?1=11??4m?1 f10.25m11??2m?1 f20.5m?2=(2)由题可知,眼镜的度数???100,则透镜的焦度Φ=眼镜的度数÷100;则+300度和-400度的眼镜片,它们的焦度分别是:
300?3m?1 100400?4??4m?1
100?3?而焦度??1,故-400度眼镜片的焦距为 f28