18. (12分)小红拿到一块玻璃透镜,仔细观察这块透镜,发现一面有螺纹,一面是光滑的,她对此透镜进行了探究。
(1) 她把该透镜靠近书上的“实验”二字,观察到图甲所示的现象,由此可以判定该透镜是

(第18题图)
(2) 小红查阅资料后了解到,用图乙所示的三棱镜组合可以描述该透镜对光的作用。请在图乙中画出平行光入射两个三棱镜后出射光线的大致方向。
(3) 为探究该透镜的成像规律,小红将“F”光源、透镜、光屏放置在光具座上,调整好后,固定透镜位置,使“F”光源从距离透镜较远处逐渐靠近透镜,每次都调节光屏到透镜的距离,使“F”光源在光屏上成清晰的像,结果记录如表所示,则该透镜的焦距为

(1) 她把该透镜靠近书上的“实验”二字,观察到图甲所示的现象,由此可以判定该透镜是
凸
(凸/凹)透镜。(第18题图)
(2) 小红查阅资料后了解到,用图乙所示的三棱镜组合可以描述该透镜对光的作用。请在图乙中画出平行光入射两个三棱镜后出射光线的大致方向。
(3) 为探究该透镜的成像规律,小红将“F”光源、透镜、光屏放置在光具座上,调整好后,固定透镜位置,使“F”光源从距离透镜较远处逐渐靠近透镜,每次都调节光屏到透镜的距离,使“F”光源在光屏上成清晰的像,结果记录如表所示,则该透镜的焦距为
10
cm。当“F”光源位于图丙所示的位置时,光屏应适当向左
(左/右)移动,才能在光屏上得到清晰的像。答案
18.(1)凸 (2)如图所示 (3)10 左
〔解析〕(1)小红把该透镜靠近书上的“实验”二字,观察到如图甲所示的现象,此时透过透镜看到正立、放大的虚像,根据凸透镜成像规律,$u<f$,成正立、放大的虚像,由此可以判定该透镜是凸透镜。(2)画出法线,光从玻璃中斜射入空气,所以折射角大于入射角,由此可以作出对应的折射光线。(3)由表中数据可知,$u=v=20\ \mathrm{cm}$,成倒立、等大的实像,根据$u=v=2f$时,成倒立、等大的实像可知,$2f=20\ \mathrm{cm}$,故该凸透镜的焦距$f=10\ \mathrm{cm}$;固定透镜位置,使“F”光源从距离透镜较远处逐渐靠近透镜,当“F”光源位于如图丙所示的位置时,$2f>u'=40\ \mathrm{cm}-23\ \mathrm{cm}=17\ \mathrm{cm}>f$,根据$2f>u'>f$,$v'>2f$,成倒立、放大的实像,因为$u'=17\ \mathrm{cm}>15\ \mathrm{cm}$,由表中数据可知,$v'<30\ \mathrm{cm}$,故光屏应适当向左移动,才能在光屏上得到清晰的像。
19.(6分)如图所示为小明制作的一架简易的天文望远镜(图甲)和其原理图(图乙,图中$ l_1 $是物镜、$ l_2 $是目镜),选用的凸透镜焦距为5 cm和50 cm,他将寻星装置安装在套筒上,将望远镜固定在三脚架上,用于观察月球。通过寻星装置寻找月球,是利用了光的

(第19题图)
直线传播
原理。将焦距为50 cm的凸透镜作为物镜,焦距为5 cm的凸透镜作为目镜,月球通过物镜成倒立、缩小的实像
(填像的特点),相当于照相机
(放大镜/投影仪/照相机)的镜头;目镜的作用主要是将物镜所成的像放大,以增大
(增大/减小)视角。(第19题图)
答案
19. 直线传播 倒立、缩小的实像 照相机 增大
〔解析〕通过寻星装置寻找月球,是利用了光的直线传播原理,光在均匀介质中沿直线传播,寻星装置通过这条原理来定位天体的位置;月球到物镜的距离远大于二倍焦距,月球通过物镜成倒立、缩小的实像;物镜的作用类似照相机的镜头,它将远处的物体(如月球)成一个倒立、缩小的实像,这是因为物镜的焦距较长,适合于远距离成像;目镜作为一个放大镜,将物镜形成的实像进一步放大,使得观察者能够看到更大的图像,从而增加了观察的视角。
〔解析〕通过寻星装置寻找月球,是利用了光的直线传播原理,光在均匀介质中沿直线传播,寻星装置通过这条原理来定位天体的位置;月球到物镜的距离远大于二倍焦距,月球通过物镜成倒立、缩小的实像;物镜的作用类似照相机的镜头,它将远处的物体(如月球)成一个倒立、缩小的实像,这是因为物镜的焦距较长,适合于远距离成像;目镜作为一个放大镜,将物镜形成的实像进一步放大,使得观察者能够看到更大的图像,从而增加了观察的视角。
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