27.(12分)(2024·广东江门一模)小红同学将点燃的蜡烛、凸透镜和光屏放在如图甲所示的位置时,在光屏上观察到清晰的像。

(1)由图甲可以判断出实验所用透镜的焦距为____cm。
(2)小红把蜡烛移到光具座的10cm刻度线处,需要把光屏向____(选填“左”或“右”)适当移动,才能在光屏上得到一个清晰的像,此时的像将____(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)若已在光屏上成清晰的像,此时用遮光布遮住凸透镜的下半部分,则光屏上所成的像为____(选填“不完整的像”“亮度相同的完整的像”或“亮度稍暗的完整的像”)。
(4)由于蜡烛燃烧变短,光屏上的像移动到如图乙所示的位置,如果只调节凸透镜,应将凸透镜适当向____(选填“上”或“下”)移动。
(5)在上一步实验调整好像的位置后,小红取了一副近视镜放在凸透镜和蜡烛之间,要使光屏上还能呈现清晰的像,可将蜡烛适当向____(选填“左”或“右”)移动。
(1)由图甲可以判断出实验所用透镜的焦距为____cm。
(2)小红把蜡烛移到光具座的10cm刻度线处,需要把光屏向____(选填“左”或“右”)适当移动,才能在光屏上得到一个清晰的像,此时的像将____(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)若已在光屏上成清晰的像,此时用遮光布遮住凸透镜的下半部分,则光屏上所成的像为____(选填“不完整的像”“亮度相同的完整的像”或“亮度稍暗的完整的像”)。
(4)由于蜡烛燃烧变短,光屏上的像移动到如图乙所示的位置,如果只调节凸透镜,应将凸透镜适当向____(选填“上”或“下”)移动。
(5)在上一步实验调整好像的位置后,小红取了一副近视镜放在凸透镜和蜡烛之间,要使光屏上还能呈现清晰的像,可将蜡烛适当向____(选填“左”或“右”)移动。
答案:
27.
(1)15.0
(2)左 变小
(3)亮度稍暗的完整的像
(4)下
(5)左 解析:
(1)由图甲可知,此时物距等于像距,光屏上观察到清晰的像,则有u=v=2f=30.0cm,所以凸透镜的焦距f=15.0cm.
(2)由“凸透镜成实像时物远像近像变小”可知,当把点燃的蜡烛由图甲所示位置向左移至光具座的10cm刻度线处时,物距变大,则像距变小,像变小,应向左移动光屏.
(3)凸透镜成实像时,所有通过透镜的光会聚到光屏上成像,遮光布遮住凸透镜的下半部分,通过凸透镜的光减少,但仍有一部分光通过凸透镜而会聚成像,因此,像与原来相比,大小不变仍完整、亮度变暗.
(4)随着蜡烛的燃烧,蜡烛越来越短,由过光心的光线传播方向不变可知,应将凸透镜适当向下移动,使像成在光屏中央.
(5)近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光有发散作用,取一副近视镜放在凸透镜和蜡烛之间,会使原来的光线推迟会聚,像距变大;透镜和光屏的位置不变,由凸透镜成实像时“物近像远像变大,物远像近像变小”可知,要在光屏上得到清晰的像,即使像距变小,蜡烛应向左移动.
(1)15.0
(2)左 变小
(3)亮度稍暗的完整的像
(4)下
(5)左 解析:
(1)由图甲可知,此时物距等于像距,光屏上观察到清晰的像,则有u=v=2f=30.0cm,所以凸透镜的焦距f=15.0cm.
(2)由“凸透镜成实像时物远像近像变小”可知,当把点燃的蜡烛由图甲所示位置向左移至光具座的10cm刻度线处时,物距变大,则像距变小,像变小,应向左移动光屏.
(3)凸透镜成实像时,所有通过透镜的光会聚到光屏上成像,遮光布遮住凸透镜的下半部分,通过凸透镜的光减少,但仍有一部分光通过凸透镜而会聚成像,因此,像与原来相比,大小不变仍完整、亮度变暗.
(4)随着蜡烛的燃烧,蜡烛越来越短,由过光心的光线传播方向不变可知,应将凸透镜适当向下移动,使像成在光屏中央.
(5)近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光有发散作用,取一副近视镜放在凸透镜和蜡烛之间,会使原来的光线推迟会聚,像距变大;透镜和光屏的位置不变,由凸透镜成实像时“物近像远像变大,物远像近像变小”可知,要在光屏上得到清晰的像,即使像距变小,蜡烛应向左移动.
28. 新趋势 学科融合 (8分)阅读短文,回答问题。
眼睛和眼镜
人的眼睛是通过睫状肌调节晶状体的厚薄程度,从而改变晶状体的焦距来获得清晰的实像的。当睫状肌放松时,晶状体比较薄,对光的偏折能力较弱,远处物体射来的光刚好在视网膜上成像,此时人可以看清远处的物体;看近处物体时则睫状肌收缩。
由于长期用眼疲劳或机体老化等原因,睫状肌调节能力下降导致晶状体变焦范围缩减,致使较远或较近的物体经晶状体折射所形成的像无法正好落在视网膜上,形成近视或远视,人们可以通过戴眼镜加以矫正。近视或远视的程度越严重,戴的眼镜度数越大,眼镜的度数等于透镜焦距(以米为单位)的倒数的100倍。凸透镜的度数是正数,凹透镜的度数是负数。
(1)人眼晶状体相当于一个____透镜,对光有____作用。当人眼由看近景改为看远景时,晶状体焦距应____(选填“变长”“变短”或“不变”)。
(2)近视眼患者由于晶状体对光的偏折能力较____(选填“强”或“弱”),可推断所成像在视网膜的____(选填“前方”或“后方”),需要戴____透镜制作的眼镜;若小明因近视需要戴焦距为50cm的眼镜,该眼镜镜片的度数为____度。
眼睛和眼镜
人的眼睛是通过睫状肌调节晶状体的厚薄程度,从而改变晶状体的焦距来获得清晰的实像的。当睫状肌放松时,晶状体比较薄,对光的偏折能力较弱,远处物体射来的光刚好在视网膜上成像,此时人可以看清远处的物体;看近处物体时则睫状肌收缩。
由于长期用眼疲劳或机体老化等原因,睫状肌调节能力下降导致晶状体变焦范围缩减,致使较远或较近的物体经晶状体折射所形成的像无法正好落在视网膜上,形成近视或远视,人们可以通过戴眼镜加以矫正。近视或远视的程度越严重,戴的眼镜度数越大,眼镜的度数等于透镜焦距(以米为单位)的倒数的100倍。凸透镜的度数是正数,凹透镜的度数是负数。
(1)人眼晶状体相当于一个____透镜,对光有____作用。当人眼由看近景改为看远景时,晶状体焦距应____(选填“变长”“变短”或“不变”)。
(2)近视眼患者由于晶状体对光的偏折能力较____(选填“强”或“弱”),可推断所成像在视网膜的____(选填“前方”或“后方”),需要戴____透镜制作的眼镜;若小明因近视需要戴焦距为50cm的眼镜,该眼镜镜片的度数为____度。
答案:
28.
(1)凸 会聚 变长
(2)强 前方 凹 -200 解析:
(1)人眼的晶状体相当于一个凸透镜,对光有会聚作用;当人眼由看近景改为看远景时,物距变大了,根据凸透镜成像规律可知,此时晶状体焦距应变长,像才能恰好成在视网膜上.
(2)近视眼患者由于晶状体对光的偏折能力较强,所成的像在视网膜的前方,所以需要戴对光具有发散作用的凹透镜来矫正;小明戴的眼镜的焦距是50cm = 0.5m,小明是近视眼,由题意可知,他戴的眼镜镜片的度数为 -1/f × 100 = -1/0.5 × 100 = -200度.
(1)凸 会聚 变长
(2)强 前方 凹 -200 解析:
(1)人眼的晶状体相当于一个凸透镜,对光有会聚作用;当人眼由看近景改为看远景时,物距变大了,根据凸透镜成像规律可知,此时晶状体焦距应变长,像才能恰好成在视网膜上.
(2)近视眼患者由于晶状体对光的偏折能力较强,所成的像在视网膜的前方,所以需要戴对光具有发散作用的凹透镜来矫正;小明戴的眼镜的焦距是50cm = 0.5m,小明是近视眼,由题意可知,他戴的眼镜镜片的度数为 -1/f × 100 = -1/0.5 × 100 = -200度.
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