5. 题5图是小明把眼镜置于太阳光下的情景,若小明无论怎么调整眼镜与地面的距离,都无法找到一个很小、很亮的光斑,则他佩戴的是

凹
(凸/凹)透镜,用于矫正近视
(近视/远视)眼。镜片的“度数”(用$\Phi$表示)与镜片焦距$f$(单位:m)的关系为$\Phi=\frac{100}{f}$,若他所戴眼镜镜片的焦距为0.2 m,则该镜片的度数为500
度。答案
5. 凹;近视;500
解析
【分析】
首先,凸透镜对光线有会聚作用,能将平行太阳光会聚成很小很亮的光斑;凹透镜对光线有发散作用,无法会聚成这类光斑。题目中无论怎么调整都找不到小光斑,说明该透镜是凹透镜。其次,近视眼是晶状体折光能力过强,像成在视网膜前方,需用凹透镜矫正;远视眼需用凸透镜矫正,因此该眼镜用于矫正近视眼。最后,根据镜片度数公式代入焦距计算即可得到度数。
【解析】
1. 判断透镜类型:平行太阳光经过透镜后,无法会聚成小光斑,说明透镜对光线有发散作用,因此是凹透镜。
2. 视力矫正:近视眼的像成在视网膜前方,需佩戴凹透镜矫正;远视眼需佩戴凸透镜矫正,故该眼镜用于矫正近视眼。
3. 计算度数:根据公式$\Phi=\frac{100}{f}$,已知$f=0.2\ \mathrm{m}$,代入得$\Phi=\frac{100}{0.2}=500$度。
【答案】
凹;近视;500
【知识点】
透镜对光线的作用;近视眼的矫正;透镜度数计算
【点评】
本题考查透镜的光学性质、视力矫正原理及透镜度数计算,属于基础光学题,难度适中,需掌握相关知识点并灵活运用公式计算。
【难度系数】
0.7
首先,凸透镜对光线有会聚作用,能将平行太阳光会聚成很小很亮的光斑;凹透镜对光线有发散作用,无法会聚成这类光斑。题目中无论怎么调整都找不到小光斑,说明该透镜是凹透镜。其次,近视眼是晶状体折光能力过强,像成在视网膜前方,需用凹透镜矫正;远视眼需用凸透镜矫正,因此该眼镜用于矫正近视眼。最后,根据镜片度数公式代入焦距计算即可得到度数。
【解析】
1. 判断透镜类型:平行太阳光经过透镜后,无法会聚成小光斑,说明透镜对光线有发散作用,因此是凹透镜。
2. 视力矫正:近视眼的像成在视网膜前方,需佩戴凹透镜矫正;远视眼需佩戴凸透镜矫正,故该眼镜用于矫正近视眼。
3. 计算度数:根据公式$\Phi=\frac{100}{f}$,已知$f=0.2\ \mathrm{m}$,代入得$\Phi=\frac{100}{0.2}=500$度。
【答案】
凹;近视;500
【知识点】
透镜对光线的作用;近视眼的矫正;透镜度数计算
【点评】
本题考查透镜的光学性质、视力矫正原理及透镜度数计算,属于基础光学题,难度适中,需掌握相关知识点并灵活运用公式计算。
【难度系数】
0.7
6. 如题6图1所示,在一次物理实验探究课上,某学习小组在“探究凸透镜成像的规律”实验中,进行了如下操作:

(1)安装并调节烛焰、凸透镜和光屏的位置,使它们三者中心大致在
(2)通过探究,记录并绘制了像距v与物距u之间的关系图像,如题6图1甲所示,则该凸透镜的焦距是
(3)在题6图1乙中,小明借来物理老师的眼镜,将其放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上原本清晰的像变模糊了,向右移动光屏,光屏上的像又变清晰了,说明物理老师的眼镜是
(4)学生发现蜡烛燃烧产生的异味令人难受,经讨论大家认为可利用LED灯替代蜡烛作为光源,其好处是
(5)现用的“F”形LED灯如题6图2所示,将其放在25 cm刻度线处,调整光屏位置后,在光屏上得到清晰的像,此时用遮光罩将凸透镜的上半部分遮住,从透镜向光屏方向观察,光屏上所成的像可能是下列四幅图中的

(1)安装并调节烛焰、凸透镜和光屏的位置,使它们三者中心大致在
同一高度
,目的是使像成在光屏的中心
。(2)通过探究,记录并绘制了像距v与物距u之间的关系图像,如题6图1甲所示,则该凸透镜的焦距是
10
cm。(3)在题6图1乙中,小明借来物理老师的眼镜,将其放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上原本清晰的像变模糊了,向右移动光屏,光屏上的像又变清晰了,说明物理老师的眼镜是
近视
(近视/远视)眼镜。(4)学生发现蜡烛燃烧产生的异味令人难受,经讨论大家认为可利用LED灯替代蜡烛作为光源,其好处是
成像更清晰、更稳定
。(5)现用的“F”形LED灯如题6图2所示,将其放在25 cm刻度线处,调整光屏位置后,在光屏上得到清晰的像,此时用遮光罩将凸透镜的上半部分遮住,从透镜向光屏方向观察,光屏上所成的像可能是下列四幅图中的
C
。(填字母)答案
6. (1)同一高度;使像成在光屏的中心 (2)10 (3)近视 (4)成像更清晰、更稳定 (5)C
解析
【分析】
1. 第(1)问:回忆凸透镜成像实验的基本操作,实验前需调节烛焰、凸透镜、光屏三者中心在同一高度,目的是让像成在光屏中央,便于观察,这是实验成功的必要条件。
2. 第(2)问:利用凸透镜成像规律中“当物距u=2f时,像距v=2f,成倒立等大实像”,此时u与v相等,从图像中找到u=v的对应数值,即可算出焦距。
3. 第(3)问:放上眼镜后,光屏需右移才能承接像,说明像距变大,光线被发散,凹透镜有发散作用,而近视眼镜是凹透镜,据此判断。
4. 第(4)问:对比蜡烛和LED灯的特点,蜡烛易燃烧变短、产生异味,LED灯成像稳定、无异味,据此得出好处。
5. 第(5)问:遮住凸透镜上半部分,下半部分仍能会聚光线成完整的像,只是亮度降低,结合倒立实像的特点,选出正确选项。
【解析】
(1)实验前,需调节烛焰、凸透镜和光屏的三者中心大致在同一高度,目的是使像成在光屏的中心,便于观察实验中的像。
(2)根据凸透镜成像规律,当物距u=2f时,像距v=2f,成倒立、等大的实像,此时u=v。从图甲中可知u=v=20cm,因此2f=20cm,解得焦距f=10cm。
(3)放上眼镜后,光屏需向右移动才能再次得到清晰的像,说明该眼镜对光线有发散作用,使像距变大。凹透镜对光线有发散作用,近视眼镜是凹透镜,因此该眼镜是近视眼镜。
(4)LED灯替代蜡烛的好处是成像更清晰、更稳定,不会因蜡烛燃烧变短导致像偏移,且无异味,更环保。
(5)遮住凸透镜上半部分,透镜下半部分仍能会聚光线,成完整的像,仅亮度减弱,像的形状不变。凸透镜成倒立的实像,因此“F”形LED灯的像为倒立的,对应选项C。
【答案】(1)同一高度;使像成在光屏的中心 (2)10 (3)近视 (4)成像更清晰、更稳定 (5)C
【知识点】凸透镜成像规律、近视眼的矫正
【点评】本题围绕凸透镜成像实验展开,考查实验操作、规律应用及透镜矫正等基础知识点,难度适中,侧重对实验细节和规律的理解,适合学生巩固基础。
【难度系数】0.6
1. 第(1)问:回忆凸透镜成像实验的基本操作,实验前需调节烛焰、凸透镜、光屏三者中心在同一高度,目的是让像成在光屏中央,便于观察,这是实验成功的必要条件。
2. 第(2)问:利用凸透镜成像规律中“当物距u=2f时,像距v=2f,成倒立等大实像”,此时u与v相等,从图像中找到u=v的对应数值,即可算出焦距。
3. 第(3)问:放上眼镜后,光屏需右移才能承接像,说明像距变大,光线被发散,凹透镜有发散作用,而近视眼镜是凹透镜,据此判断。
4. 第(4)问:对比蜡烛和LED灯的特点,蜡烛易燃烧变短、产生异味,LED灯成像稳定、无异味,据此得出好处。
5. 第(5)问:遮住凸透镜上半部分,下半部分仍能会聚光线成完整的像,只是亮度降低,结合倒立实像的特点,选出正确选项。
【解析】
(1)实验前,需调节烛焰、凸透镜和光屏的三者中心大致在同一高度,目的是使像成在光屏的中心,便于观察实验中的像。
(2)根据凸透镜成像规律,当物距u=2f时,像距v=2f,成倒立、等大的实像,此时u=v。从图甲中可知u=v=20cm,因此2f=20cm,解得焦距f=10cm。
(3)放上眼镜后,光屏需向右移动才能再次得到清晰的像,说明该眼镜对光线有发散作用,使像距变大。凹透镜对光线有发散作用,近视眼镜是凹透镜,因此该眼镜是近视眼镜。
(4)LED灯替代蜡烛的好处是成像更清晰、更稳定,不会因蜡烛燃烧变短导致像偏移,且无异味,更环保。
(5)遮住凸透镜上半部分,透镜下半部分仍能会聚光线,成完整的像,仅亮度减弱,像的形状不变。凸透镜成倒立的实像,因此“F”形LED灯的像为倒立的,对应选项C。
【答案】(1)同一高度;使像成在光屏的中心 (2)10 (3)近视 (4)成像更清晰、更稳定 (5)C
【知识点】凸透镜成像规律、近视眼的矫正
【点评】本题围绕凸透镜成像实验展开,考查实验操作、规律应用及透镜矫正等基础知识点,难度适中,侧重对实验细节和规律的理解,适合学生巩固基础。
【难度系数】0.6
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