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7. 如图3-3-5所示，小明利用太阳光测量凸透镜的焦距。他让凸透镜正对着太阳光，但没有仔细调节纸片与凸透镜的距离，因而在纸片上的光斑并不是最小、最亮时，就测出了光斑到凸透镜中心的距离L。那么，该凸透镜的焦距（
A.一定小于L
B.一定大于L
C.可能等于L
D.可能小于L，也可能大于L
D
）。A.一定小于L
B.一定大于L
C.可能等于L
D.可能小于L，也可能大于L
答案
7. D
解析
【分析】
要解决这道题，需明确凸透镜焦距的测量原理：太阳光可近似为平行于主光轴的光，经凸透镜后会会聚到焦点，焦点处的光斑是最小、最亮的，此时光斑到凸透镜中心的距离才是焦距。若纸片不在焦点位置，光斑会比焦点处大，此时需分两种情况判断：若纸片在焦点与凸透镜之间（焦点前），光线尚未完全会聚，测得的距离L小于焦距；若纸片在焦点之外（焦点后），光线过焦点后继续发散，测得的距离L大于焦距。因此仅根据非最小最亮光斑的距离L，无法确定焦距与L的大小关系。
【解析】
1. 平行光（太阳光）经凸透镜后会聚到焦点，焦点处光斑最小最亮，此时光斑到透镜的距离为焦距f。
2. 当纸片距离透镜为L时：
若纸片在焦点与透镜之间（焦点前），光线未完全会聚，形成的光斑比焦点处大，故L ＜ f；
若纸片在焦点之外（焦点后），光线过焦点后发散，形成的光斑也比焦点处大，故L ＞ f。
3. 因此，焦距f可能小于L，也可能大于L，对应选项D。
【答案】
D
【知识点】
凸透镜焦距、凸透镜对光的会聚作用
【点评】
本题考查凸透镜焦距的测量原理，核心是理解焦点处光斑的特点，易错点在于仅考虑一种情况，忽略焦点前后两种可能，需全面分析。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需明确凸透镜焦距的测量原理：太阳光可近似为平行于主光轴的光，经凸透镜后会会聚到焦点，焦点处的光斑是最小、最亮的，此时光斑到凸透镜中心的距离才是焦距。若纸片不在焦点位置，光斑会比焦点处大，此时需分两种情况判断：若纸片在焦点与凸透镜之间（焦点前），光线尚未完全会聚，测得的距离L小于焦距；若纸片在焦点之外（焦点后），光线过焦点后继续发散，测得的距离L大于焦距。因此仅根据非最小最亮光斑的距离L，无法确定焦距与L的大小关系。
【解析】
1. 平行光（太阳光）经凸透镜后会聚到焦点，焦点处光斑最小最亮，此时光斑到透镜的距离为焦距f。
2. 当纸片距离透镜为L时：
若纸片在焦点与透镜之间（焦点前），光线未完全会聚，形成的光斑比焦点处大，故L ＜ f；
若纸片在焦点之外（焦点后），光线过焦点后发散，形成的光斑也比焦点处大，故L ＞ f。
3. 因此，焦距f可能小于L，也可能大于L，对应选项D。
【答案】
D
【知识点】
凸透镜焦距、凸透镜对光的会聚作用
【点评】
本题考查凸透镜焦距的测量原理，核心是理解焦点处光斑的特点，易错点在于仅考虑一种情况，忽略焦点前后两种可能，需全面分析。
【难度系数】
0.5
8. 如图3-3-6所示，同种材料制成的(a)、(b)两个凸透镜的焦距分别为2 cm和3 cm。请在图中作出平行于主光轴的光分别通过它们的光路。根据所作的图像，你能得出什么结论？
答案
8. 见
根据所作图像可知，凸透镜的焦距越小，它对光线的偏折作用越显著
解析
【分析】首先回忆凸透镜的光学性质：平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，会会聚在主光轴上的焦点处，焦点到透镜光心的距离为焦距。本题中(a)、(b)是同种材料制成的凸透镜，焦距不同，作图时需将平行于主光轴的光线分别折射到各自的焦点，再对比两者的偏折程度，即可得出结论。
【解析】1. 作图步骤：对于图(a)的凸透镜，焦距为2cm，平行于主光轴的光线经透镜折射后，会聚在主光轴上距离透镜光心2cm的焦点处；对于图(b)的凸透镜，焦距为3cm，平行于主光轴的光线经透镜折射后，会聚在主光轴上距离透镜光心3cm的焦点处。2. 结论：观察所作光路，发现焦距更小的(a)凸透镜，光线的偏折程度更大，因此得出凸透镜的焦距越小，对光线的偏折作用越显著的结论。
【答案】见
根据所作图像可知，凸透镜的焦距越小，它对光线的偏折作用越显著
【知识点】凸透镜焦距、凸透镜对光线的作用
【点评】本题通过作图对比不同焦距凸透镜的偏折能力，考查凸透镜的基本光学性质，属于基础光学题，帮助学生理解焦距与透镜偏折能力的关系。
【难度系数】0.5
【解析】1. 作图步骤：对于图(a)的凸透镜，焦距为2cm，平行于主光轴的光线经透镜折射后，会聚在主光轴上距离透镜光心2cm的焦点处；对于图(b)的凸透镜，焦距为3cm，平行于主光轴的光线经透镜折射后，会聚在主光轴上距离透镜光心3cm的焦点处。2. 结论：观察所作光路，发现焦距更小的(a)凸透镜，光线的偏折程度更大，因此得出凸透镜的焦距越小，对光线的偏折作用越显著的结论。
【答案】见
根据所作图像可知，凸透镜的焦距越小，它对光线的偏折作用越显著
【知识点】凸透镜焦距、凸透镜对光线的作用
【点评】本题通过作图对比不同焦距凸透镜的偏折能力，考查凸透镜的基本光学性质，属于基础光学题，帮助学生理解焦距与透镜偏折能力的关系。
【难度系数】0.5
9. 给你一个透镜,请你用两种不同的方法来判别它是凸透镜还是凹透镜(不包括用手摸的方法)。
答案
9. 方法①：让太阳光(平行光)垂直照射到透镜上，在另一侧移动光屏。若能找到最小、最亮的点，则是凸透镜；若总是只能看到比透镜大的光斑，则是凹透镜 方法②：把透镜靠近教材，通过透镜观察教材上的字。若字被放大，则是凸透镜；若字被缩小，则是凹透镜
解析
【分析】要判别凸透镜还是凹透镜，需利用两者对光线的作用不同，以及成像特点的差异，不用手摸的话，可从平行光的会聚/发散作用、近距离成像的大小变化这两个角度设计可行的判别方法。
【解析】方法①：利用透镜对平行光的作用。让太阳光（平行光）垂直照射到透镜上，在透镜另一侧放置光屏并移动光屏。若光屏上能出现最小、最亮的光斑，说明透镜对光线有会聚作用，是凸透镜；若光屏上始终只能得到比透镜更大的光斑，说明透镜对光线有发散作用，是凹透镜。方法②：利用透镜近距离成像的特点。将透镜靠近教材（作为物体），通过透镜观察教材上的字。若看到的字是放大的，说明透镜是凸透镜（此时物距小于焦距，成正立放大的虚像）；若看到的字是缩小的，说明透镜是凹透镜（凹透镜始终成正立缩小的虚像）。
【答案】9. 方法①：让太阳光(平行光)垂直照射到透镜上，在另一侧移动光屏。若能找到最小、最亮的点，则是凸透镜；若总是只能看到比透镜大的光斑，则是凹透镜 方法②：把透镜靠近教材，通过透镜观察教材上的字。若字被放大，则是凸透镜；若字被缩小，则是凹透镜
【知识点】透镜对光线的作用、凸透镜成像规律
【点评】本题考查凸透镜与凹透镜的判别方法，结合两者的光学特性设计方案，属于基础光学实验题，侧重对透镜性质的理解应用。
【难度系数】0.6
【解析】方法①：利用透镜对平行光的作用。让太阳光（平行光）垂直照射到透镜上，在透镜另一侧放置光屏并移动光屏。若光屏上能出现最小、最亮的光斑，说明透镜对光线有会聚作用，是凸透镜；若光屏上始终只能得到比透镜更大的光斑，说明透镜对光线有发散作用，是凹透镜。方法②：利用透镜近距离成像的特点。将透镜靠近教材（作为物体），通过透镜观察教材上的字。若看到的字是放大的，说明透镜是凸透镜（此时物距小于焦距，成正立放大的虚像）；若看到的字是缩小的，说明透镜是凹透镜（凹透镜始终成正立缩小的虚像）。
【答案】9. 方法①：让太阳光(平行光)垂直照射到透镜上，在另一侧移动光屏。若能找到最小、最亮的点，则是凸透镜；若总是只能看到比透镜大的光斑，则是凹透镜 方法②：把透镜靠近教材，通过透镜观察教材上的字。若字被放大，则是凸透镜；若字被缩小，则是凹透镜
【知识点】透镜对光线的作用、凸透镜成像规律
【点评】本题考查凸透镜与凹透镜的判别方法，结合两者的光学特性设计方案，属于基础光学实验题，侧重对透镜性质的理解应用。
【难度系数】0.6
10. 如图3-3-7所示是河岸上的人看水中物体的光路图。如果他想用手电筒照亮水中的物体，那么应瞄准(
A.他所看到的物体
B.他所看到的物体的下方
C.他所看到的物体的上方
D.他所看到的物体的前方
水面
图3-3-7
A
)。A.他所看到的物体
B.他所看到的物体的下方
C.他所看到的物体的上方
D.他所看到的物体的前方
水面
图3-3-7
答案
10. A
解析
【分析】
要解决这个问题，需结合光的折射规律和光路可逆原理分析：人看到水中物体时，是水中物体的光经水面折射后进入人眼，人眼逆着折射光线看到的是虚像，虚像位置比实际物体偏高；根据光路可逆性，若用手电筒照亮实际物体，需让手电筒的光沿原折射光路反向传播，因此应瞄准人看到的虚像位置。
【解析】
1. 人看到水中物体的原理：水中物体反射的光从水中斜射入空气中时发生折射，折射角大于入射角，人眼逆着折射光线看去，会形成虚像，虚像位置比实际物体的位置偏高（即人看到的“物体”是虚像）。
2. 光路可逆的应用：根据光路可逆原理，当手电筒的光从空气斜射入水中时，若手电筒对准人看到的虚像（即他所看到的物体），则光进入水中后会沿原折射光路反向传播，刚好到达实际的水中物体，从而照亮该物体。因此应选择A选项。
【答案】
A
【知识点】
光的折射、光路可逆
【点评】
本题考查光的折射规律及光路可逆的实际应用，核心是理解人看到水中物体是虚像，利用光路可逆反向推导手电筒的照射方向，需注意区分虚像与实际物体的位置，避免误判。
【难度系数】
0.5
要解决这个问题，需结合光的折射规律和光路可逆原理分析：人看到水中物体时，是水中物体的光经水面折射后进入人眼，人眼逆着折射光线看到的是虚像，虚像位置比实际物体偏高；根据光路可逆性，若用手电筒照亮实际物体，需让手电筒的光沿原折射光路反向传播，因此应瞄准人看到的虚像位置。
【解析】
1. 人看到水中物体的原理：水中物体反射的光从水中斜射入空气中时发生折射，折射角大于入射角，人眼逆着折射光线看去，会形成虚像，虚像位置比实际物体的位置偏高（即人看到的“物体”是虚像）。
2. 光路可逆的应用：根据光路可逆原理，当手电筒的光从空气斜射入水中时，若手电筒对准人看到的虚像（即他所看到的物体），则光进入水中后会沿原折射光路反向传播，刚好到达实际的水中物体，从而照亮该物体。因此应选择A选项。
【答案】
A
【知识点】
光的折射、光路可逆
【点评】
本题考查光的折射规律及光路可逆的实际应用，核心是理解人看到水中物体是虚像，利用光路可逆反向推导手电筒的照射方向，需注意区分虚像与实际物体的位置，避免误判。
【难度系数】
0.5
11. 如图 3-3-8 所示，a、b 是河岸上灯泡 L 发出的光进入水中的情形。如果有位潜水员从水中观察河岸上的灯泡，那么他所观察到的灯泡 L 在什么位置，请作图表示。
图 3-3-8
图 3-3-8
答案
11. 见
(在灯泡L的上方)解析
【分析】要确定潜水员看到灯泡的位置，需结合光的折射规律分析：当光从空气斜射入水中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角。潜水员在水中观察灯泡，是灯泡发出的光经水面折射后进入眼睛；由于人眼会认为光线沿直线传播，因此逆着折射光线看去，会形成虚像，虚像位置比实际灯泡更高。具体思路：1. 明确光线传播方向：灯泡L的光经水面折射后沿a、b两条光线进入水中；2. 人眼逆着折射光线判断光源，将两条折射光线反向延长，交点即为虚像，该虚像在实际灯泡L的上方。
【解析】光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，折射光线靠近法线。潜水员在水中看到灯泡，是折射光线进入眼睛，人眼会误以为光线沿直线传播，因此将图中的折射光线a、b分别反向延长，两条反向延长线的交点就是潜水员看到的灯泡的虚像，该虚像位于实际灯泡L的上方。
【答案】在灯泡L的上方，作图时反向延长a、b两条折射光线，交点为虚像L'，位置在L的上方。
【知识点】光的折射、虚像
【点评】本题考查光的折射现象的实际应用，核心是理解人眼逆着折射光线看物体时，虚像位置与实际物体位置的关系，属于基础光学应用题目，需掌握折射规律的内容。
【难度系数】0.5
【解析】光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，折射光线靠近法线。潜水员在水中看到灯泡，是折射光线进入眼睛，人眼会误以为光线沿直线传播，因此将图中的折射光线a、b分别反向延长，两条反向延长线的交点就是潜水员看到的灯泡的虚像，该虚像位于实际灯泡L的上方。
【答案】在灯泡L的上方，作图时反向延长a、b两条折射光线，交点为虚像L'，位置在L的上方。
【知识点】光的折射、虚像
【点评】本题考查光的折射现象的实际应用，核心是理解人眼逆着折射光线看物体时，虚像位置与实际物体位置的关系，属于基础光学应用题目，需掌握折射规律的内容。
【难度系数】0.5
