專題突破八：光學(xué)實(shí)驗(yàn)探究【解析版】

目錄TOC\o"1-1"\h\u一．光的反射定律的應(yīng)用（共3小題） 1二．平面鏡成像的特點(diǎn)（共2小題） 3三．探究平面鏡成像的特點(diǎn)（共4小題） 5四．光的折射規(guī)律的應(yīng)用（共2小題） 9五．探究光折射的特點(diǎn)（共5小題） 12六．探究凸透鏡成像的規(guī)律（共8小題） 18一．光的反射定律的應(yīng)用（共3小題）1．如圖所示，為探究光的反射定律的實(shí)驗(yàn)裝置，其中ON是法線：（1）此實(shí)驗(yàn)裝置叫作光具盤；（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，當(dāng)入射光線為AO時(shí)，反射光線為OB；當(dāng)入射光線為CO時(shí)，反射光線為OD；當(dāng)入射光線為EO時(shí)，反射光線為OF，從這一現(xiàn)象可初步說明：反射光線與入射光線分居法線兩側(cè)；（3）當(dāng)入射光線靠近法線時(shí)，反射光線靠近法線（選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）。（4）若把此裝置中的小門向后轉(zhuǎn)動(dòng)一角度，則在門上不能（選填“能”或“不能”）看見反射光線，這一現(xiàn)象表明：反射光線、入射光線與法線在同一平面內(nèi)?！窘獯稹拷猓海?）該裝置是探究光的反射定律的儀器，叫光具盤；（2）從圖中可以看出入射光線為AO與反射光線為OB在法線兩側(cè)；入射光線為CO與反射光線為OD在法線兩側(cè)；入射光線為EO與反射光線為OF在法線兩側(cè)，因此反射時(shí)，反射光線、入射光線分居在法線兩側(cè)；（3）反射角等于入射角，當(dāng)入射光線靠近法線時(shí)，入射角變小，反射角變小，則反射光線靠近法線；（4）若把此裝置中的小門向后轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，則在小門上不能看到反射光線，所以可得：只有在同一平面上才可以看到反射光線；即反射光線、入射光線與法線在同一平面內(nèi)。故答案為：（1）光具盤；（2）法線兩側(cè)；（3）靠近；（4）不能；反射光線、入射光線與法線在同一平面內(nèi)。2．某同學(xué)探究光的反射規(guī)律，他在實(shí)驗(yàn)中所使用的器材如圖所示。①實(shí)驗(yàn)中，使用一塊小尺寸的平面鏡（選填“玻璃板”或“平面鏡”）作為反射面。②實(shí)驗(yàn)記錄的光路圖如圖所示，其中ON是法線。實(shí)驗(yàn)時(shí)，當(dāng)入射光線為AO時(shí)，反射光線為OB；當(dāng)入射光線為CO時(shí)，反射光線為OD；當(dāng)入射光線為EO時(shí)反射光線為OF，從這一現(xiàn)象可以發(fā)現(xiàn)反射光線和入射光線始終在法線的兩側(cè)（選填“兩側(cè)”或“同一側(cè)”）。③按圖示光路示意圖，將每次實(shí)驗(yàn)的入射角和反射角的度數(shù)填入表格中相應(yīng)的空白處。實(shí)驗(yàn)序號(hào)入射光線入射角（度）反射光線反射角（度）1AO50OB502CO40OD403EO20OF20以上數(shù)據(jù)分析后得出的初步結(jié)論是：當(dāng)光發(fā)生反射時(shí)反射角等于入射角?！窘獯稹拷猓孩僖?yàn)槠矫骁R的反射效果比玻璃板好，所以探究光的反射定律，應(yīng)將平面鏡水平地放置在水平面上；②法線與反射面是垂直的，所以O(shè)N為法線；從圖中可以看出當(dāng)入射光線為AO時(shí)，反射光線為OB，都在法線兩側(cè)；當(dāng)入射光線為CO時(shí)，反射光線為OD，都在法線兩側(cè)；當(dāng)入射光線為EO時(shí)反射光線為OF，都在法線兩側(cè)，因此反射時(shí)，反射光線、入射光線分居在法線兩側(cè)；③①當(dāng)入射光線為AO時(shí)，入射角為50°，此時(shí)反射光線0B與ON的角度為50°，即為反射角為：50°；②當(dāng)入射光線為CO時(shí)，入射角為40°，此時(shí)反射光線OD與ON的角度為40°，即為反射角為：40°；③當(dāng)入射光線為EO時(shí)，入射角為20°，此時(shí)反射光線OF與ON的角度為20°，即為反射角為：20°；由表中數(shù)據(jù)可得反射角等于入射角；故答案為：①平面鏡；②ON；兩側(cè)；③反射角等于入射角。3．在“光的反射”學(xué)習(xí)過程中，老師讓同學(xué)們用牙簽?zāi)M入射光和反射光的模擬作品，如圖所示，結(jié)合模擬作品老師提出兩個(gè)問題。模擬反射光、入射光的位置（模擬活動(dòng)，請(qǐng)忽略入射點(diǎn)的位）問題①為什么牙簽只能模擬入射光和反射光的“位置”即光的傳播路徑，而不能模擬“光線”？問題②如何在原有的器材基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，以達(dá)到可以模擬“光線”的目的？針對(duì)這兩個(gè)問題，請(qǐng)表達(dá)你的觀點(diǎn)或建議。針對(duì)問題①寫出你的觀點(diǎn)光線能表示光的傳播路徑和傳播方向，牙簽不能表示光的傳播方向，所以不能模擬“光線”；針對(duì)問題②寫出你的建議用筆在牙簽的一端劃上標(biāo)記，代表光的傳播方向，可以模擬“光線”。【解答】解：（1）光線是表示光的傳播路徑和傳播方向的直線，牙簽的形狀為條形，可以表示傳播的路徑，但牙簽兩端相同，不能表示光的傳播方向；（2）為了區(qū)分牙簽兩端，可以用筆在一端劃上標(biāo)記，從而使牙簽可以表示表示方向，以表示“光線”。故答案為：（1）光線能表示光的傳播路徑和傳播方向，牙簽不能表示光的傳播方向，所以不能模擬“光線”；（2）用筆在牙簽的一端劃上標(biāo)記，代表光的傳播方向，可以模擬“光線”。二．平面鏡成像的特點(diǎn)（共2小題）4．如圖所示，在研究平面鏡成像特點(diǎn)時(shí)。①實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用玻璃板（填實(shí)驗(yàn)器材）作為平面鏡，其目的是確定像的位置；②圖1中B（選填“A”或“B”）為點(diǎn)燃的蠟燭。在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)觀察比較像與物的大小，再分別測(cè)量像到鏡面與物到鏡面的距離，并進(jìn)行比較。③若將光屏放在A的位置上，光屏上沒有（選填“有”或“沒有”）像，說明平面鏡所成的像是虛像（選填“實(shí)”或“虛”）。④如圖所示，蠟燭在A、B、C位置時(shí)，所成像的位置分別是A′、B'、C′，從圖中得出平面鏡成像特點(diǎn)是：像與物到鏡面的距離相等，像與物的連線與鏡面垂直【解答】解：①因?yàn)椴ＡО寮饶茏尮馔高^也可以反射光，容易確定像的位置，而平面鏡是不透明的，無法確定像的位置，所以選用玻璃板；②實(shí)驗(yàn)時(shí)，將點(diǎn)燃的蠟燭放在玻璃板前，所以圖1中B為點(diǎn)燃的蠟燭，觀察比較像與物的大小，再分別測(cè)量像到鏡面與物到鏡面的距離，并進(jìn)行比較。方可得出結(jié)論。③平面鏡成的像光屏承接不到，光屏上沒有像，所以平面鏡中成的是虛像。④連接像與物的對(duì)應(yīng)點(diǎn)，判斷連線與鏡面是否垂直；通過歸納處理即可得出如下結(jié)論：物和像的連線與鏡面垂直，物體和像到鏡面的距離相等；故答案為：①玻璃板；像的位置；②B；距離；③沒有；虛；④像與物到鏡面的距離相等，像與物的連線與鏡面垂直。5．如圖所示，是小明同學(xué)探究“平面鏡成像特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)情景：（1）小明在實(shí)驗(yàn)中先在水平桌面上鋪一張白紙，紙上豎直放置一塊玻璃板作為平面鏡。用其代替平面鏡，主要是利用其透明的特點(diǎn)，便于確定像的位置。（2）在玻璃板前放一支點(diǎn)燃的蠟燭A，可以看到玻璃板后蠟燭的像，小明拿另一支大小相同的未點(diǎn)燃（填“點(diǎn)燃”或“未點(diǎn)燃”）的蠟燭B在玻璃板后面移動(dòng)，直到從玻璃板前不同（選填“相同”或“不同”）位置看去它好像點(diǎn)燃了似的。（3）若在實(shí)驗(yàn)中無論怎樣移動(dòng)蠟燭B，也無法與蠟燭A的像完全重合，原因可能是：玻璃板沒有豎直放置。（4）移去蠟燭B，并在其位置上放一光屏，則光屏不能（填“能”或“不能”）承接到蠟燭A的像。（5）此實(shí)驗(yàn)應(yīng)在較暗（填“較暗”或“較亮”）環(huán)境進(jìn)行?！窘獯稹拷猓海?）因?yàn)椴ＡО迨峭该鞯?，能在觀察到A蠟燭像的同時(shí)。還可以透過玻璃清楚的看到放在后面B蠟燭，便于確定像的位置。（2）在玻璃板前放一支點(diǎn)燃的蠟燭A，可以看到玻璃板后蠟燭的像，小明拿另一支大小相同的未點(diǎn)燃的蠟燭B在玻璃板后面移動(dòng)，直到從玻璃板前不同位置看去它好像點(diǎn)燃了似的；（3）平面鏡所成的像和物體關(guān)于平面鏡對(duì)稱，如果玻璃板沒有放正，蠟燭的像與蠟燭不在同一水平面上，所以A蠟燭成的像不與B蠟燭重合；（4）由于虛像不能成在光屏上，平面鏡成虛像，若在像的位置放一光屏，光屏不能承接到像；（5）平面鏡成像時(shí)，環(huán)境越黑暗，物體和環(huán)境的對(duì)比度越大，物體越亮，物體在平面鏡中成像越清晰，所以此實(shí)驗(yàn)應(yīng)在較暗環(huán)境進(jìn)行。故答案為：（1）玻璃板；確定像的位置；（2）未點(diǎn)燃；不同；（3）玻璃板沒有豎直放置；（4）不能；（5）較暗。三．探究平面鏡成像的特點(diǎn)（共4小題）6．如圖所示為某小組同學(xué)在“探究平面鏡成像特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)。①選擇較?。ㄟx填“較厚”或“較薄”）的玻璃板代替平面鏡放置于水平桌面上，并將其豎直放置，雖然成像不如平面鏡清晰，但卻能在觀察到A蠟燭像的同時(shí)確定像的位置。②點(diǎn)燃A蠟燭，小心地移動(dòng)另一支未點(diǎn)燃的蠟燭B，直到與A蠟燭的像完全重合為止。實(shí)驗(yàn)中，要比較像與物的大小關(guān)系、像與物到鏡面的距離關(guān)系以及物像連線與鏡面的夾角關(guān)系。③某小組同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)蠟燭A在平面鏡中的像不清晰，為此小組同學(xué)提出了幾種解決方案。方案一：將實(shí)驗(yàn)搬至較暗或較亮的環(huán)境中，通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)較暗（選填“較暗”或“較亮”）的環(huán)境可以使看到的像更清晰。方案二：將蠟燭B也點(diǎn)燃，用來增加像的亮度，通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)這樣做不能（選填“能”或“不能”）使看到的像更清晰。④為證實(shí)上述有關(guān)成像特點(diǎn)是否可靠，你認(rèn)為應(yīng)采取下列哪一項(xiàng)操作？BA．保持A、B兩支蠟燭的位置不變，多次改變玻璃板的位置進(jìn)行觀察。B．保持玻璃板位置不變，多次改變A蠟燭的位置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?！窘獯稹拷猓孩佼?dāng)玻璃板比較厚時(shí)，兩個(gè)反射面成像距離比較遠(yuǎn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)會(huì)出現(xiàn)明顯的兩個(gè)像，當(dāng)玻璃板比較薄時(shí)，兩個(gè)反射面成像距離比較近，可以近似看成一個(gè)像，使實(shí)驗(yàn)簡單化；玻璃板應(yīng)豎直放置；采用透明玻璃板代替平面鏡，雖然成像不如平面鏡清晰，但卻能在觀察到蠟燭A像的同時(shí)，也能觀察到代替蠟燭A的蠟燭B，當(dāng)蠟燭B和蠟燭A的像完全重合時(shí)，便于確定像的位置；②點(diǎn)燃A蠟燭，小心地移動(dòng)另一支未點(diǎn)燃的蠟燭B，直到與A蠟燭的像完全重合為止。實(shí)驗(yàn)中，要比較像與物的大小關(guān)系、像與物到鏡面的距離關(guān)系以及物像連線與鏡面的夾角關(guān)系；③在比較明亮的環(huán)境中，很多物體都在射出光線，干擾人的視線，在較黑暗的環(huán)境中，蠟燭是最亮的，蠟燭射向平面鏡的光線最多，反射光線最多，進(jìn)入人眼的光線最多，感覺蠟燭的像最亮。所以最比較黑暗的環(huán)境中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；在實(shí)驗(yàn)中，用一支相同的蠟燭放在玻璃板的另一側(cè)，是為了確定像的位置和比較像的大小，若將另一側(cè)的蠟燭點(diǎn)燃，結(jié)果使得玻璃后面太亮，更不容易發(fā)生反射，所以像會(huì)更不清晰；④一次實(shí)驗(yàn)不具備代表性，應(yīng)采取同樣的實(shí)驗(yàn)方案多做幾次，避免實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的偶然性，才能保證結(jié)論的正確。所以應(yīng)采取B操作。故答案為：①較??；豎直；像的位置；②未點(diǎn)燃；完全重合；大小關(guān)系；距離關(guān)系；③較暗；不能；④B。7．如圖，在“探究平面鏡成像特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)中：（1）作為平面鏡M的是玻璃板，另外還有兩支完全相同蠟燭、白紙、火柴和刻度尺。（2）為了便于測(cè)量及減小誤差，必須保證M豎直（選填“水平”、“豎直”或“傾斜”）放置；（3）在M前面放一支點(diǎn)燃的燭，然后把另一支未點(diǎn)燃（選填“點(diǎn)燃”或“未點(diǎn)燃”）的蠟燭放到M后面，并移動(dòng)使之看上去好像點(diǎn)燃了，這樣做的目的是為了比較像與物體的大小關(guān)系。（4）移去M后面的蠟燭，并在該位置上放一光屏，則光屏上不能（選填“能”或“不能”）呈現(xiàn)M前面蠟燭的像，此現(xiàn)象說明平面鏡所成的像是虛。（5）為證實(shí)上述有關(guān)成像特點(diǎn)是否可靠，你認(rèn)為應(yīng)采取下列哪一項(xiàng)操作？B。①保持A、B兩支蠟燭的位置不變，多次改變玻璃板的位置進(jìn)行觀察②保持玻璃板位置不變，多次改變A蠟燭的位置，進(jìn)行與上述（3）相同的操作【解答】解：（1）選擇玻璃板代替平面鏡便于確定像的位置，便于比較物像大小關(guān)系；另外，需要兩支完全相同的蠟燭A和B比較像和物體的大小關(guān)系，以及刻度尺測(cè)量物像到平面鏡的距離，比較物距和像距的關(guān)系；（2）玻璃板必須與水平桌面垂直，即保證玻璃板豎直放置另一支完全相同的蠟燭才能與所成的像重合，才可以比較物像大??；（3）點(diǎn)燃蠟燭A，小心地移動(dòng)未點(diǎn)燃的蠟燭B，直到與蠟燭A的像完全重合為止，這樣做的目的既確定了像的位置，又驗(yàn)證了像和物體的大小相等；（4）移去后面的蠟燭，在像的位置放一光屏，光屏上不能接到像，說明平面鏡成虛像；（5）一次實(shí)驗(yàn)具有較大的偶然性，不具備代表性，應(yīng)采取同樣的實(shí)驗(yàn)方案多做幾次，才能保證結(jié)論的正確，所以應(yīng)采取B操作。故答案為：（1）玻璃板；完全相同；刻度尺；（2）豎直；（3）未點(diǎn)燃；比較像與物體的大小關(guān)系；（4）不能；虛；（5）B。8．在探究平面鏡成像特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告（部分）如下，請(qǐng)完成空格處內(nèi)容填寫。實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄科矫骁R成像特點(diǎn)實(shí)驗(yàn)器材：白紙，兩支相同的蠟燭，火柴，玻璃板，刻度尺，筆實(shí)驗(yàn)步驟：①在桌面鋪一張白紙，將玻璃板豎直放置。②在玻璃板前方放一支點(diǎn)燃的蠟燭A，另取一支與蠟燭A相同的未點(diǎn)燃蠟燭B。③實(shí)驗(yàn)中，移動(dòng)蠟燭B，直到從玻璃板前看上去，它好像也點(diǎn)燃似的。④多次改變蠟燭A的位置，記錄像與物的位置……（1）實(shí)驗(yàn)過程中，若在玻璃板后面擋一張黑紙，從玻璃板前能看到點(diǎn)燃的蠟燭的像；用光屏放在玻璃板后像的位置，光屏上不能看到蠟燭的像（均選填“能”或“不能”），說明平面鏡成的是虛像。（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，某同學(xué)提出實(shí)驗(yàn)過程中只要有一組即可，該觀點(diǎn)是錯(cuò)誤（選填“正確”或“錯(cuò)誤”），理由是一次實(shí)驗(yàn)不能得到普遍規(guī)律。【解答】解：實(shí)驗(yàn)步驟：①在桌面鋪一張白紙，將玻璃板豎直放置；②在玻璃板前方放一支點(diǎn)燃的蠟燭A，另取一支與蠟燭A相同的未點(diǎn)燃蠟燭B；（1）平面鏡成像是由于光的反射形成的，看到像是因?yàn)榭吹搅私?jīng)平面鏡反射的光線，在玻璃板后面擋一張黑紙，也不會(huì)擋住蠟燭的像，所以仍能夠在玻璃板內(nèi)看到點(diǎn)燃的蠟燭的像；平面鏡所成的像用光屏不能承接，所以平面鏡所成的像是虛像；（2）只進(jìn)行一組實(shí)驗(yàn)，得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有偶然性，所以該同學(xué)的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的，為了得到普遍規(guī)律，防止偶然性的發(fā)生，應(yīng)多次實(shí)驗(yàn)。故答案為：①豎直；②點(diǎn)燃；未點(diǎn)燃；（1）能；不能；虛像；（2）錯(cuò)誤；一次實(shí)驗(yàn)不能得到普遍規(guī)律。9．如圖所示，某小組同學(xué)做“探究平面鏡成像特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)。（1）該實(shí)驗(yàn)中用玻璃板代替平面鏡進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，主要是為了便于找到像的位置。（2）在觀察蠟燭A的像時(shí)，眼睛應(yīng)在A（選填“A”或“B”）一側(cè)通過平面鏡去觀察像，發(fā)現(xiàn)像是正立的（選填“正”或“倒”）。（3）為了探究像與物的大小關(guān)系，實(shí)驗(yàn)中選取的A、B兩支蠟燭應(yīng)相同（選填“相同”或“不同”），蠟燭A（選填“A”或“B”）是點(diǎn)燃的。（4）實(shí)驗(yàn)中，若用一張黑紙完全遮住像一側(cè)的平面鏡，將能（選填“能”或“不能”）繼續(xù)在平面鏡中觀察到蠟燭的像，這說明平面鏡成的像是虛像（選填“虛”或“實(shí)”）。【解答】解：（1）使用平面鏡時(shí)，只能成像，而不能透光，不容易確定像的位置，用玻璃板時(shí)，既能成像，又能透光，便于找到像的位置，而且能比較像與物的大小關(guān)系；（2）A通過平面鏡成像的原理是光的反射，反射光線與A在同側(cè)，所以要看到A的像，應(yīng)在A一側(cè)通過鏡面觀察；發(fā)現(xiàn)像是正立等大的像；（3）兩支蠟燭大小相同，后面的蠟燭又和前面蠟燭的像完全重合，這樣就證明了像與物大小相同，所以兩支蠟燭等長是為了比較像與物大小關(guān)系用的，蠟燭A是點(diǎn)燃的；（4）平面鏡成的是虛像，成像的原理是光的反射，要驗(yàn)證平面鏡所成的是虛像，用一張黑紙完全遮住像一側(cè)的平面鏡，能看到蠟燭A的像，這說明平面鏡成的像是虛像。故答案為：（1）玻璃板；像的位置；（2）A；正；（3）相同；A；（4）能；虛。四．光的折射規(guī)律的應(yīng)用（共2小題）10．小明在學(xué)了光的折射后，想知道光進(jìn)入不同介質(zhì)時(shí)，彎曲程度是否相同（折射角是否相等），如不同，彎曲程度跟什么因素有關(guān)？老師幫他設(shè)計(jì)了下面的實(shí)驗(yàn)：用一厚玻璃缸盛一定量的水，讓一激光手電筒射出的光束從空氣中斜射入水中，從水中進(jìn)入玻璃，再次進(jìn)入空氣中，其光路如圖所示．小明上網(wǎng)查出一些介質(zhì)的其他參數(shù)如下表。物質(zhì)密度/（kg/m3）光速/（m/s）空氣1.293.0×108水1.0×1032.25×108玻璃2.0×108植物油0.8×103（1）分析光路圖（a）可得出結(jié)論：光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí)，傳播方向會(huì)發(fā)生變化。（2）分析表中數(shù)據(jù)猜想玻璃的密度比水的密度大（填“大”或“小”）。（3）分析光路圖（a）和表中數(shù)據(jù)可得出折射角變化的規(guī)律：光從光速大的介質(zhì)斜射入光速小的介質(zhì)中時(shí)，折射角小于入射角。（4）你認(rèn)為光在植物油中傳播的速度比在水中的傳播速度大（填“大”或“小”）。（5）現(xiàn)代醫(yī)學(xué)治療中常用超聲波擊碎人體內(nèi)的結(jié)石，當(dāng)超聲波斜射入人體時(shí)，能發(fā)生類似光一樣的折射。如圖（b）所示，超聲波進(jìn)入人體擊碎結(jié)石時(shí)，入射點(diǎn)應(yīng)在O點(diǎn)的左側(cè)。（選填：“左”或“右”）【解答】解：（1）由圖中的光路可知，光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí)，傳播方向不在沿直線傳播，而發(fā)生了變化；（2）由表中數(shù)據(jù)可知，光在水中的傳播速度是2.25×108m/s，大于在玻璃中的傳播速度2.0×108m/s，則說明玻璃的密度大于水的密度。（3）由圖可知，光從光速大的介質(zhì)斜射入光速小的介質(zhì)中時(shí)，折射角小于入射角；（4）對(duì)比空氣、水、玻璃的密度與光速的關(guān)系，可以看出介質(zhì)的密度越大，光傳播的速度越慢，因此，可猜想光在植物油中的傳播速度比在水中的傳播速度要大；（5）由于超聲波在人體內(nèi)的傳播速度大于在空氣中的傳播速度，所以超聲波進(jìn)入人體后，折射角大于入射角，要使超聲波進(jìn)入人體擊碎結(jié)石時(shí)，入射點(diǎn)應(yīng)在O點(diǎn)的左側(cè)。故答案為：（1）光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí)，傳播方向會(huì)發(fā)生變化；（2）大；（3）光從光速大的介質(zhì)斜射入光速小的介質(zhì)中時(shí)，折射角小于入射角；（4）大；（5）左。11．為了探究光從其他介質(zhì)斜射入空氣時(shí)折射角的大小與哪些因素有關(guān)，小李同學(xué)利用激光筆、玻璃、水、量角器等進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。他先讓光從水中斜射入空氣，分別測(cè)出入射角和折射角的大小，記錄在表一中。然后他又讓光從玻璃斜射入空氣中，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，將數(shù)據(jù)記錄在表二中。表一：光從水斜射入空氣中實(shí)驗(yàn)序號(hào)入射角（度）折射角（度）1101322027330424405954570650無折射表二：光從玻璃斜射空氣中實(shí)驗(yàn)序號(hào)入射角（度）折射角（度）7101582031930491040761145無折射1250無折射①分析比較表一或表二的第2列和第3列，可以得到的初步結(jié)論是：光從其他介質(zhì)斜射到空氣時(shí)，折射角大于（選填“大于”、“等于”或“小于”）入射角；②分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1﹣5或7﹣10中折射角隨入射角的變化關(guān)系，可以得到的初步結(jié)論是：光從水或玻璃斜射入空氣時(shí)，折射角隨入射角的增大而增大；③分析比較表一和表二中的數(shù)據(jù)可知：當(dāng)入射角相同時(shí)，光從水中斜射入空氣的折射角小于（選填“大于”、“小于”、“等于”）光從玻璃斜射到空氣的折射角。因此，光從其他介質(zhì)斜射入空氣時(shí)，折射角的大小還跟介質(zhì)種類有關(guān)；④從表一、表二數(shù)據(jù)中，他發(fā)現(xiàn)光從水或玻璃斜射入空氣時(shí)，當(dāng)入射角增大到一定程度，就不再有折射光線。如果光從玻璃斜射入空氣中，折射光線恰好消失時(shí)的入射角為a，為了得到a的大小，應(yīng)該在入射角為40°～45°的范圍內(nèi)繼續(xù)實(shí)驗(yàn)。【解答】解：①分析表格數(shù)據(jù)可知，光從其他介質(zhì)斜射到空氣時(shí)，折射角的度數(shù)都大于入射角的度數(shù)，故折射角大于入射角；②分析表格數(shù)據(jù)可知，光從水或玻璃斜射入空氣時(shí)，入射角度數(shù)增大時(shí)，折射角度數(shù)也增大，故折射角隨入射角的增大而增大；③入射角都為10°時(shí)，光從水斜射入空氣中的折射角為13°，光從玻璃斜射空氣中的折射角為15°，同理可分析其他組的數(shù)據(jù)，可知，當(dāng)入射角相同時(shí)，光從水中斜射入空氣的折射角小于光從玻璃斜射到空氣的折射角；④如果光從玻璃斜射入空氣中，折射光線恰好消失時(shí)的入射角為a，為了得到a的大小，應(yīng)該在最大折射角與折射角消失之間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，由表二數(shù)據(jù)可知應(yīng)在入射角為40°～45°的范圍內(nèi)繼續(xù)實(shí)驗(yàn)。故答案為：①大于；②增大；③小于；介質(zhì)種類；④40°～45°。五．探究光折射的特點(diǎn)（共5小題）12．在探究光的折射規(guī)律實(shí)驗(yàn)中，某小組同學(xué)將光分別射入水和玻璃中，并記錄了如下數(shù)據(jù)。請(qǐng)分析表中的數(shù)據(jù)，可以得出：空氣中的入射角i0°30°45°60°水中的折射角r0°22°32°40°玻璃中的折射角β0°17°24°30°（1）當(dāng)光從一種介質(zhì)垂直射入到另一種介質(zhì)時(shí)，光的傳播方向不變（選填“不變”或“改變”）。（2）當(dāng)光從空氣斜射入水或玻璃中時(shí)，入射角增大，折射角增大（選填“增大”或“減小”），且折射角小于入射角。由此可猜想，光從空氣斜射入其他介質(zhì)時(shí)，折射角不可能（選填“可能”或“不可能”）達(dá)到90°。（3）在光的折射現(xiàn)象中，光路也是可逆的，則可猜想：光從水斜射入空氣中時(shí)，入射角為32°，折射角應(yīng)為45°。（4）從表中數(shù)據(jù)中還能得出：不同介質(zhì)對(duì)光的折射本領(lǐng)是不同的。可猜想：當(dāng)光從水中斜射入玻璃中時(shí)，折射角小于入射角?！窘獯稹拷猓海?）當(dāng)空氣中的入射角i為0°時(shí)，水中的折射角r和玻璃中的折射角β都為0°，故當(dāng)光從一種介質(zhì)垂直射入到另一種介質(zhì)時(shí)，傳播方向不變；（2）由表格中的數(shù)據(jù)可知：當(dāng)空氣中的入射角i逐漸增大時(shí)，折射角也隨之增大；但折射角始終小于入射角，故光從空氣射入其它介質(zhì)時(shí)，折射角不可能達(dá)到90°；（3）光的折射中，光路是可逆的，由表格可知，當(dāng)光線以32°入射角從水中射向空氣時(shí)，則折射角是45°；（4）由表格數(shù)據(jù)可知，v空氣＞v冰＞v水＞v玻璃，結(jié)合圖可得：光從傳播速度大的介質(zhì)斜射入傳播速度小的介質(zhì)中時(shí)，折射角小于入射角。故答案為：（1）不變；（2）增大；小于；不可能；（3）45；（4）小于。13．某小組同學(xué)在研究光的折射規(guī)律時(shí)，記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示：序號(hào)傳播路徑入射角折射角序號(hào)傳播路徑入射角折射角1空氣到水30°20°6空氣到玻璃30°18°245°30°745°25°360°45°860°38°4水到空氣20°30°9玻璃到空氣25°45°530°45°1038°60°請(qǐng)仔細(xì)觀察并分析上表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)論。①分析實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、2或3（或6、7或8）可以得出的初步結(jié)論是：當(dāng)光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí)，會(huì)發(fā)生折射；②分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、2和3（或6、7和8）中折射角隨入射角的變化關(guān)系，可得出的初步結(jié)論是：當(dāng)光從空氣斜射入其它介質(zhì)時(shí)，折射角隨入射角的增大而增大。③分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、2或3（或6、7或8）中折射角與入射角的大小關(guān)系，可得出的初步結(jié)論是：當(dāng)光從空氣斜射入其它介質(zhì)時(shí)，折射角小于入射角。④分析實(shí)驗(yàn)序號(hào)1與4或2與5或8與10中的數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)在折射現(xiàn)象中，光路是可逆的。【解答】解：①分析實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、2或3（或6、7或8）可知，折射角和入射角不相等，則可以得出的初步結(jié)論是：當(dāng)光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí)，會(huì)發(fā)生折射；②分析實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、2和3（或6、7和8）可知，光從空氣斜射入水或玻璃中，入射角變大，折射角也變大，故可以得出的初步結(jié)論是：當(dāng)光從空氣斜射入其它介質(zhì)時(shí)，折射角隨入射角的增大而增大；③分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、2或3（或6、7或8）中折射角與入射角的大小關(guān)系可知，折射角小于入射角，可得出的初步結(jié)論是：當(dāng)光從空氣斜射入其它介質(zhì)時(shí)，折射角小于入射角；④分析實(shí)驗(yàn)序號(hào)1與4或2與5或8與10中的數(shù)據(jù)可知，當(dāng)光線逆著原折射光線的方向射入時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)折射光線逆著原入射光線的方向射出，這表明在折射現(xiàn)象中，光路是可逆的。故答案為：①會(huì)發(fā)生折射；②折射角隨入射角的增大而增大；③光從空氣斜射入其它介質(zhì)時(shí)，折射角小于入射角；④在折射現(xiàn)象中，光路是可逆的。14．某小組探究光的折射規(guī)律中折射角和入射角的大小關(guān)系，小組合作完成以下實(shí)驗(yàn)。讓激光以不同的入射角分別從空氣斜射入玻璃和水，觀察光線偏折的方向，測(cè)量入射角大小及對(duì)應(yīng)的折射角大小，記錄在表格中。表一：當(dāng)光從空氣斜射入玻璃入射角折射角角度大小比較23°15°折射角小于入射角36°23°折射角小于入射角51°31°折射角小于入射角表二：當(dāng)光空氣斜射入水入射角折射角角度大小比較23°18°折射角小于入射角36°27°折射角小于入射角51°37°折射角小于入射角根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可得到初步結(jié)論：①當(dāng)光從空氣斜射入玻璃或水時(shí)，折射角小于入射角。（選填“大于”、“等于”或“小于”）②當(dāng)入射光線逐漸遠(yuǎn)離法線時(shí)，入射角增大，折射角增大。（均選填“增大”或“減小”）③玻璃（選填“玻璃”或“水”）對(duì)光的折射本領(lǐng)強(qiáng)。【解答】解：（1）根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可知，當(dāng)光從空氣斜射入玻璃或水時(shí)，折射角都小于入射角；（2）根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可知，入射角變大時(shí)，折射角也會(huì)變大，當(dāng)入射光線逐漸遠(yuǎn)離法線時(shí)，則入射角會(huì)增大，折射角增大；（3）當(dāng)入射角都為23°、36°、51°時(shí)，玻璃中的折射角為15°、23°、31°，在水中的折射角為18°、27°、37°，即玻璃對(duì)光的折射能力強(qiáng)。故答案為：（1）小于；（2）增大；增大；（3）玻璃。15．某小組同學(xué)探究光的折射規(guī)律，他們分別測(cè)量并記錄了光從空氣斜射入玻璃和光從玻璃斜射入空氣時(shí)的入射角和折射角，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表一、表二所示。表一：光從空氣斜射入玻璃中實(shí)驗(yàn)序號(hào)入射角（度）折射角（度）1201323019340254503156035表二：光從玻璃斜射入空氣中實(shí)驗(yàn)序號(hào)入射角（度）折射角（度）61320719308254092845103355①分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1～5可得：當(dāng)光從空氣斜射入玻璃時(shí)，折射角小于入射角；分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)6～10可得：當(dāng)光從玻璃斜射入空氣時(shí)，折射角大于入射角。（均選填“大于”或“小于”）②分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1與6或2與7或3與8可得：當(dāng)光在空氣和玻璃的界面發(fā)生折射時(shí)，光路是可逆的。③他們?cè)龃笕肷浣抢^續(xù)研究，表三為光從空氣斜射入玻璃時(shí)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，表四中的入射角為當(dāng)光從玻璃斜射入空氣時(shí)擬進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)。表三：光從空氣斜射入玻璃中實(shí)驗(yàn)序號(hào)入射角（度）折射角（度）116537127039138041148942表四：光從玻璃斜射入空氣中實(shí)驗(yàn)序號(hào)入射角（度）折射角（度）1540165017601870小王分析了表三的數(shù)據(jù)，結(jié)合之前得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，認(rèn)為表四中實(shí)驗(yàn)序號(hào)16、17和18中擬定的入射角會(huì)找不到折射光線，理由是折射角隨入射角的增大而增大，當(dāng)玻璃中的入射角為50度時(shí)，空氣中的折射角應(yīng)大于90度，不符合實(shí)際?！窘獯稹拷猓孩俜治霰容^實(shí)驗(yàn)序號(hào)1～5的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：光從空氣斜射入玻璃中時(shí)，折射角小于入射角；分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)6～10的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：光從玻璃斜射入空氣中時(shí)，折射角大于入射角；②分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1與6或2與7或3與8可知，光在空氣和玻璃的界面發(fā)生折射時(shí)，光路是可逆的；③由表三數(shù)據(jù)可知，空氣中的入射角為89度時(shí)，在玻璃中的折射角為42度；因光發(fā)生折射時(shí)光路是可逆的，所以當(dāng)玻璃中的入射角為42度時(shí)，空氣中的折射角為89度；因折射角隨入射角的增大而增大，所以當(dāng)玻璃中的入射角為50度時(shí)，空氣中的折射角應(yīng)大于90度，不符合實(shí)際，此時(shí)折射光線將消失（即發(fā)生全反射），故實(shí)驗(yàn)序號(hào)16、17和18中擬定的入射角會(huì)找不到折射光線。故答案為：①小于；大于；②光在空氣和玻璃的界面發(fā)生折射時(shí)，光路是可逆的；③16、17和18；折射角隨入射角的增大而增大，當(dāng)玻璃中的入射角為50度時(shí)，空氣中的折射角應(yīng)大于90度，不符合實(shí)際。16．小杰同學(xué)探究光從空氣射入不同介質(zhì)發(fā)生折射時(shí)的一些規(guī)律，他將一束光從空氣射入水中發(fā)生折射的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄于下表：實(shí)驗(yàn)序號(hào)12345入射角i10°20°30°40°50°折射角r7.9°15.4°21.5°26.3°33.5°（1）分析實(shí)驗(yàn)序號(hào)1（或2或3或4或5）中折射角與入射角的大小關(guān)系，得出初步結(jié)論是：光從空氣斜射入水中時(shí)，折射角小于入射角；（2）分析實(shí)驗(yàn)序號(hào)1與2與3與4與5中折射角與入射角的變化關(guān)系，得出初步結(jié)論是：光從空氣斜射入水中時(shí)，當(dāng)入射角變大時(shí)，折射角也隨之變大；（3）該同學(xué)在得出以上結(jié)論后想要繼續(xù)研究光在其他透明介質(zhì)的分界面折射時(shí)有什么規(guī)律。表中是光在幾種不同介質(zhì)中的傳播速度，如圖1是光在這幾種介質(zhì)中發(fā)生折射的光路：介質(zhì)水玻璃冰空氣酒精光速（m/s）2.25×1082.0×1082.30×1083.0×1082.2×108①綜合分析表中的數(shù)據(jù)和圖1中的光路圖可以得出的結(jié)論是：當(dāng)光從傳播速度大的介質(zhì)斜射入傳播速度小的介質(zhì)中時(shí)，折射角小于入射角。（選填“大于”或“小于”或“等于”）②如圖2所示，根據(jù)上述結(jié)論，光從玻璃斜射向酒精后經(jīng)過了點(diǎn)A，那么激光光源的入射點(diǎn)應(yīng)在O點(diǎn)左側(cè)。（選填“O點(diǎn)左側(cè)”或“O點(diǎn)處”或“O點(diǎn)右側(cè)”）【解答】解：（1）分析實(shí)驗(yàn)序號(hào)1（或2或3或4或5）中折射角與入射角的大小關(guān)系可知，折射角小于入射角，可以得出初步結(jié)論是：光從空氣斜射入水中時(shí)，折射角小于入射角；（2）分析實(shí)驗(yàn)序號(hào)1與2與3與4與5實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得：光從空氣斜射入水中時(shí)，當(dāng)入射角變大時(shí)，折射角也隨之變大；（3）①V真空＞V空氣、V空氣＞V水、V空氣＞V玻璃，由圖得出，折射角小于入射角，由此可得：光從傳播速度大的介質(zhì)斜射入傳播速度小的介質(zhì)中時(shí)，折射角小于入射角；②光從玻璃斜射向酒精中，光的傳播速度變大，折射角大于入射角，入射點(diǎn)應(yīng)該在O點(diǎn)左側(cè)。故答案為：（1）光從空氣斜射入水中時(shí)，折射角小于入射角；（2）光從空氣斜射入水中時(shí)，當(dāng)入射角變大時(shí)，折射角也隨之變大；（3）①小于；②O點(diǎn)左側(cè)。六．探究凸透鏡成像的規(guī)律（共8小題）17．在焦距為5厘米、10厘米或15厘米的凸透鏡中選擇一個(gè)置于光具座的B點(diǎn)處，如圖所示。在光具座上將蠟燭、光屏分別置于透鏡兩側(cè)，調(diào)整透鏡和光屏的高度，使它們的中心與燭焰的中心在同一高度，為了使?fàn)T焰的像能成在光屏中央。將蠟燭置于A點(diǎn)，在CD間移動(dòng)光屏?xí)r，可看到一個(gè)清晰的像，則實(shí)驗(yàn)所用透鏡的焦距可能是10或15厘米。保持蠟燭與光屏的位置不變，為了得到另一種性質(zhì)的像?？蓪⑼雇哥R向左移動(dòng)（選填“左”或“右”）?！窘獯稹拷猓海?）根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律中實(shí)驗(yàn)的要求，首先把凸透鏡、蠟燭、光屏放在光具座上，點(diǎn)燃蠟燭并調(diào)整蠟燭、凸透鏡、光屏的高度，讓燭焰、凸透鏡、光屏三者中心放在同一高度上，這樣才能使像成在光屏的中心；（2）將蠟燭置于A點(diǎn)，物距為35cm，在CD間移動(dòng)光屏?xí)r，可看到一個(gè)清晰的像，則像位于10cm～25cm之間，故u＞v，根據(jù)凸透鏡的成像規(guī)律可知，此時(shí)u＞2f，f＜v＜2f，則實(shí)驗(yàn)所用透鏡的焦距可能是10cm或15cm。已知此時(shí)的像是倒立縮小的實(shí)像，想在光屏上得到另一種性質(zhì)的像，即倒立放大的實(shí)像時(shí)，要使?fàn)T焰在光屏上所成的像變大，就要減小物距，也就是將蠟燭靠近凸透鏡，也可以將凸透鏡向左移動(dòng)，同時(shí)增大像距。故答案為：同一；中央；10或15；左。18．某小組同學(xué)在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，為了研究物距變化時(shí)，像距變化的情況，他們?cè)诠饩咦瞎潭ń咕酁?0厘米的凸透鏡，按表中的物距u依次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，每次都使光屏上燭焰的像最清晰，并將相應(yīng)的像距ν記錄在表一中。為了進(jìn)一步探究像距ν變化與物距u變化之間的關(guān)系，他們分別對(duì)實(shí)驗(yàn)序號(hào)前四次和后四次實(shí)驗(yàn)進(jìn)行適量的運(yùn)算，并將結(jié)果分別記錄在表二中。表一：f＝10厘米實(shí)驗(yàn)序號(hào)u（厘米）。ν（厘米）112.060.0214.035.0316.026.7418.022.5520.018.3622.017.2724.016.3826.015.6表二：f＝10厘米序號(hào)u2﹣u1（厘米）v1﹣v2（厘米）12.025.022.08.332.04.242.01.152.00.962.00.7①分析比較表一中實(shí)驗(yàn)序號(hào)1與2與3與4數(shù)據(jù)中的物距u、像距ν與焦距f二倍焦距2f大小關(guān)系及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是：同一凸透鏡，當(dāng)物距大于一倍焦距小于二倍焦距時(shí)，像距大于二倍焦距。②分析比較表一中實(shí)驗(yàn)序號(hào)6、7、8數(shù)據(jù)中的物距u、像距ν與焦距f、二倍焦距2f大小關(guān)系及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是：同一凸透鏡，當(dāng)物距大于二倍焦距時(shí)，像距大于一倍焦距小于二倍焦距。③請(qǐng)進(jìn)一步綜合分析比較表一和經(jīng)運(yùn)算后得到表二中的數(shù)據(jù)，物距u變化時(shí)，像距v的變化情況及相關(guān)條件，并歸納得出結(jié)論。（a）分析比較表二中序號(hào)1與2與3，可以初步得出：同一凸透鏡，當(dāng)物距大于一倍焦距小于二倍焦距時(shí)，像距變化大于物距變化；（b）分析比較表二中序號(hào)4與5與6，可以初步得出：同一凸透鏡，當(dāng)物距大于二倍焦距時(shí)，像距變化小于物距變化?！窘獯稹拷猓孩賹?shí)驗(yàn)序號(hào)1與2或3與4數(shù)據(jù)中，光屏上得到的都是實(shí)像，所以同一凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距增大，像距減小。②分析比較表一中實(shí)驗(yàn)序號(hào)6、7、8數(shù)據(jù)中的物距u、像距ν與焦距f、二倍焦距2f大小關(guān)系及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是：同一凸透鏡，當(dāng)物距大于一倍焦距小于二倍焦距時(shí)，像距大于二倍焦距。③（a）分析比較表二中序號(hào)1與2與3，可以初步得出：同一凸透鏡，當(dāng)物距大于一倍焦距小于二倍焦距時(shí)，像距變化大于物距變化；（b）分析比較表二中序號(hào)4與5與6，可以初步得出：同一凸透鏡，當(dāng)物距大于二倍焦距時(shí)，像距變化小于物距變化。故答案為：①像距大于二倍焦距；②6、7、8；③（a）像距變化大于物距變化；（b）像距變化小于物距變化。19．小安在做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，有焦距分別為25厘米、12厘米、10厘米和8厘米的四個(gè)凸透鏡。他選取其中一個(gè)固定在光具座上50厘米刻度處，如圖所示。（1）將點(diǎn)燃的蠟燭放置在光具座上20厘米刻度線處，移動(dòng)光屏到70厘米刻度線處，蠟燭在光屏上成清晰的像，此時(shí)物距為30厘米，像比物體?。ㄟx填“大”或“小”），所用透鏡焦距的大小是12厘米。（2）如果想在光屏上得到更大的像，以下操作可行的有AB。（選填編號(hào)）A．保持蠟燭和光屏位置不變，將透鏡向左移動(dòng)B．保持透鏡和光屏位置不變，更換焦距為8厘米的透鏡并向右移動(dòng)蠟燭C．保持透鏡和蠟燭位置不變，更換焦距為25厘米的透鏡并向右移動(dòng)光屏【解答】解：（1）將點(diǎn)燃的蠟燭放置在光具座上20厘米刻度線處，移動(dòng)光屏到70厘米刻度線處，蠟燭在光屏上成清晰的像，此時(shí)物距為50cm﹣20cm＝30厘米，像距為70cm﹣50cm＝20cm，物距大于像距，凸透鏡成倒立縮小的實(shí)像，像比物體小，由30cm＞2f，解得f＜15cm，2f＞20cm＞f，解得10cm＜f＜20cm，所以凸透鏡焦距范圍：10cm＜f＜15cm已知有焦距分別為25厘米、12厘米、10厘米和8厘米的四個(gè)凸透鏡，故所用透鏡焦距的大小是12cm；（2）由（1）將點(diǎn)燃的蠟燭放置在光具座上20厘米刻度線處，移動(dòng)光屏到70厘米刻度線處，蠟燭在光屏上成清晰的像，此時(shí)物距為30cm，保持蠟燭和光屏位置不變，將透鏡向左移動(dòng)到新的物距是20厘米，那么新的相距是30厘米，就是倒立放大的實(shí)像，故A可以；想在光屏上得到更大的清晰的像，應(yīng)使物距縮小，則像距變大，所以應(yīng)將蠟燭右移，同時(shí)光屏也向右移，更換凸透鏡的焦距，焦距減小相當(dāng)于增大物距，焦距增大相當(dāng)于增減小物距，故B符合題意；故答案為：（1）30；?。?2；（2）AB。20．小紅通過實(shí)驗(yàn)探究得到凸透鏡成實(shí)像的規(guī)律，進(jìn)一步處理數(shù)據(jù)，她計(jì)算了部分成實(shí)像情況中的“發(fā)光物體與光屏之間的距離L”，并將其（即“物屏距離L”）添加在下表的最后一列中。凸透鏡的焦距f為10厘米實(shí)驗(yàn)序號(hào)物距u（厘米）像距v（厘米）成像情況物屏距離L（厘米）13514縮小4923015縮小4532020等大4041530放大4551435放大4961260放大72①分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1﹣6的數(shù)據(jù)中物屏距離L隨物距u的變化關(guān)系及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論：同一凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距u減小時(shí)，物屏距離L先減小后增加。②小紅進(jìn)一步分析比較表中的“物屏距離L”和“成像情況”并進(jìn)行了相關(guān)思考。（a）分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1與5或2與4的數(shù)據(jù)中物屏距離L相等時(shí)的成像情況。可得出的初步結(jié)論：在成實(shí)像的情況下，物屏距離L確定后，移動(dòng)凸透鏡，可以在光屏上得到一次放大的像和一次縮小的像。（b）小紅認(rèn)為：“物屏距離L”在一定條件時(shí)，移動(dòng)凸透鏡，但光屏上只能成一次像。你是否認(rèn)同該觀點(diǎn)？若認(rèn)同，寫出該條件：若不認(rèn)同，寫出理由。認(rèn)同，條件是u＝v＝2f成等大實(shí)像時(shí)只能成一次像。③小紅在綜合思考后，認(rèn)為：“物屏距離L”只有滿足一定條件時(shí)，移動(dòng)凸透鏡。才能在光屏上成像。于是，她除了用現(xiàn)有的凸透鏡進(jìn)行實(shí)驗(yàn)外，還換用了其它凸透鏡進(jìn)行研究。若換用焦距為15厘米的凸透鏡進(jìn)行研究請(qǐng)你綜合表中數(shù)據(jù)、現(xiàn)象和凸透鏡成實(shí)像的規(guī)律，分別預(yù)設(shè)兩個(gè)“物屏距離L”的值L1、L2，要求：當(dāng)發(fā)光物體與光屏之間的距離為L1時(shí)，移動(dòng)凸透鏡，能在光屏上成兩次像。L1為80cm。當(dāng)發(fā)光物體與光屏之間的距離為L2時(shí)，移動(dòng)凸透鏡，不能在光屏上成像。L2為30cm，【解答】解：小紅通過實(shí)驗(yàn)探究得到凸透鏡成實(shí)像的規(guī)律，進(jìn)一步處理數(shù)據(jù)，她計(jì)算了部分成實(shí)像情況中的“發(fā)光物體與光屏之間的距離L”，并將其（即“物屏距離L”）添加在表的最后一列中，已知凸透鏡的焦距f為10厘米；①分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1﹣6的數(shù)據(jù)中物屏距離L隨物距u的變化關(guān)系及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論：同一凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距u減小時(shí)，物屏距離L先減小后增加。②（a）分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1與5或2與4的數(shù)據(jù)中物屏距離L相等時(shí)的成像情況，可得出的初步結(jié)論：在成實(shí)像的情況下，物屏距離L確定后，移動(dòng)凸透鏡，可以在光屏上得到一次放大的像和一次縮小的像。（b）根據(jù)表格數(shù)據(jù)以及凸透鏡成像規(guī)律可知，若u＝v＝2f成等大實(shí)像時(shí)只能成一次像，此時(shí)物屏距離L＝4f；當(dāng)物屏距離L＞4f時(shí)，可以成兩次像，一次放大，一次縮??；③由上面實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知，要想成兩次像，物屏距離L必須大于4f；要想成成一次像（等大實(shí)像），物屏距離L應(yīng)等于4f；當(dāng)物屏距離L小于4f時(shí)，移動(dòng)凸透鏡，不能在光屏上成像；此時(shí)凸透鏡焦距為15cm，4f＝60cm，由此可知：當(dāng)發(fā)光物體與光屏之間的距離為L1時(shí)，移動(dòng)凸透鏡，能在光屏上成兩次像，可以預(yù)設(shè)L1為80cm（大于60cm）；當(dāng)發(fā)光物體與光屏之間的距離為L2時(shí)，移動(dòng)凸透鏡，不能在光屏上成像，可以預(yù)設(shè)L2為30cm（小于60cm）；故答案為：①物距u減小時(shí)，物屏距離L先減小后增加；②（a）1與5或2與4；（b）認(rèn)同，條件是u＝v＝2f成等大實(shí)像時(shí)只能成一次像；③80cm；30cm。21．小王用凸透鏡、蠟燭、光屏和光具座等器材，探究凸透鏡成像的規(guī)律。實(shí)驗(yàn)桌上現(xiàn)有A、B兩個(gè)凸透鏡，其中凸透鏡A的焦距為50cm，凸透鏡B的焦距為10cm。光具座上標(biāo)尺的刻度范圍如圖所示。①小王想探究凸透鏡成像的規(guī)律，應(yīng)選用B（選填“A”或“B”）凸透鏡。②實(shí)驗(yàn)時(shí)首先要使?fàn)T焰的中心、凸透鏡和光屏的中心大致在同一高度。③小王在圖的光具座上，不斷改變蠟燭與透鏡間的距離，并移動(dòng)光屏進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，所獲得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如右表所示。分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：實(shí)驗(yàn)次序物體到凸透鏡的距離u/cm光屏上像到凸透鏡的距離v/cm光屏上像的大小16012縮小23015縮小32020等大41530放大51260放大從實(shí)驗(yàn)序號(hào)2、3、4可以看出，當(dāng)成實(shí)像時(shí)，物體到凸透鏡的距離越短，光屏上像的大小就越大；同一凸透鏡，成實(shí)像時(shí)，像距v隨物距u的增大而減小；當(dāng)物距等于兩倍焦距時(shí)，凸透鏡成等大的實(shí)像。④有些同學(xué)認(rèn)為小王的實(shí)驗(yàn)過程不夠全面，提出了多種看法。其中甲同學(xué)認(rèn)為他只記錄了像的大小，沒有記錄像的正倒，所以他的記錄不夠全面；乙同學(xué)認(rèn)為他只通過一塊凸透鏡成像的情況，要得出凸透鏡的成像規(guī)律，欠普遍性；丙同學(xué)認(rèn)為他只研究凸透鏡成實(shí)像的情況，沒有研究凸透鏡成虛像的情況，欠完整。你認(rèn)為這些看法正確的是甲乙丙（可填“甲”、“乙”、“丙”）。【解答】解：①如果選擇A透鏡，當(dāng)“研究凸透鏡成像的規(guī)律”中的u＞2f時(shí)，即物距大于100cm，此時(shí)f＜v＜2f，即像距大于50cm小于100cm，而實(shí)驗(yàn)所用的光具座上標(biāo)尺的刻度范圍是“0～100cm”，所成的像位置超出了光具座的范圍，在光屏上不能看到清晰的像。所以不能選A透鏡，只能選擇B透鏡。故選B。②在調(diào)試實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，蠟燭、凸透鏡、光屏，三者在同一條直線上，三者的中心大致在同一高度，像才能成在光屏的中心；③從實(shí)驗(yàn)次序2、3、4可以看出，物距越來越小，像距越來越大，像由縮小到等大到放大，即當(dāng)成實(shí)像時(shí)，物體到凸透鏡的距離越短，光屏上像的大小就越大；同一凸透鏡，成實(shí)像時(shí)，物距越來越大，像距越來越小，即像距v隨物距u的增大而減?。桓鶕?jù)第3組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，u＝v＝20cm時(shí)，凸透鏡成等大的實(shí)像，即物距等于二倍焦距成倒立等大實(shí)像；④小王同學(xué)的實(shí)驗(yàn)過程不夠全面，因?yàn)樗挥涗浟讼竦拇笮?，沒有記錄像的倒正，所以他的記錄不全，通過一塊凸透鏡成像的情況，要得到凸透鏡成實(shí)像的規(guī)律，欠普遍性；或只研究了凸透鏡成實(shí)像的情況，沒有研究成虛像的情況，所以甲乙丙這三種看法都是正確的；故答案為：①B；②同一高度；③2、3、4；減??；兩倍；④甲乙丙。22．如圖甲所示，一束平行光經(jīng)過一個(gè)凸透鏡，調(diào)節(jié)光屏的位置直到在光屏上得到一個(gè)最小、最亮的光斑，小明用此凸透鏡做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)，并用蠟燭作光源，實(shí)驗(yàn)裝置如圖乙所示。（1）該凸透鏡的焦距為10.0厘米；（2）實(shí)驗(yàn)前，要調(diào)整凸透鏡和光屏的高度，使它們的中心與燭焰中心大致在同一高度上；（3）當(dāng)蠟燭、凸透鏡和光屏位于圖乙中刻度對(duì)應(yīng)的位置時(shí)，光屏上得到一個(gè)清晰的像，該像是一個(gè)倒立、縮?。ㄟx填“放大”或“縮小”）的實(shí)（選填“虛”或“實(shí)”）像，此時(shí)所成的像與照相機(jī)（選填“照相機(jī)”、“投影儀”或“放大鏡”）所成的像性質(zhì)相同。若拿一張黑紙，把凸透鏡遮去一半，則光屏上的像C（選填字母）。A、像變不完整，只有原來的一半B、像還是完整的像，且跟原來沒什么區(qū)別C、像還是完整的像，但比原來要暗一些（4）保持凸透鏡位置不變，將圖乙中的蠟燭移至44厘米刻度線處，則移動(dòng)透鏡右側(cè)光屏，在光屏上不能（選填“能”或“不能”）找到像，因?yàn)榇藭r(shí)凸透鏡成的是正立、放大（選填“放大”或“縮小”）的虛（選填“虛”或“實(shí)”）像?！窘獯稹拷猓海?）凸透鏡的焦距：f＝40.0cm﹣30.0cm＝10.0cm。（2）實(shí)驗(yàn)前，要調(diào)整凸透鏡和光屏的高度，使它們的中心與燭焰中心大致同一高度，像成在光屏的中央位置。（3）如圖乙，物距大于像距，凸透鏡成倒立縮小的實(shí)像，應(yīng)用于照相機(jī)。若拿一張黑紙，把凸透鏡遮去一半，燭焰的各點(diǎn)都會(huì)經(jīng)凸透鏡折射成像，像的大小不變，但是各點(diǎn)入射光線減少一半，折射光線減少一半，像變暗，故選C。（4）保持凸透鏡位置不變，將圖乙中的蠟燭移至44厘米刻度線處，u＝50cm﹣44cm＝6cm，u＜f，凸透鏡成正立放大的虛像，虛像不能用光屏承接，所以光屏上不能找到像。故答案為：（1）10.0；（2）同一