第24页

信息发布者:
光屏上还没有出现清晰的像就测像距

大视野范围

45
靠近
60
【分析】
本题围绕“探究凸透镜成像规律”实验展开,需结合焦距测量方法、凸透镜成像规律、透镜对光线的作用及实验操作注意事项逐一分析:
(1)测量凸透镜焦距时,最小最亮的光斑才是焦点,若光斑不是最小,说明纸片不在焦点位置,此时光斑到透镜的距离L可能是焦点前或后的距离,故实际焦距可能小于或大于L;
(2)图乙中物距小于像距,成倒立放大实像,对应投影仪的工作原理;遮住凸透镜一半,透镜仍能折射光线成像,像完整;
(3)放眼镜后光屏需靠近透镜才能成像,说明眼镜是会聚透镜,用于矫正远视眼;
(4)物距相同像距不同,非测量误差,原因是未等像最清晰就测像距。
【解析】
(1)太阳光为平行光,经凸透镜后会聚于焦点,焦点处光斑最小最亮。当纸片上光斑不是最小时,纸片可能在焦点前或后,因此光斑到透镜的距离L与实际焦距的关系不确定,可能小于L,也可能大于L,故选D;
(2)由图乙可知,物距$u=50\mathrm{cm}-35\mathrm{cm}=15\mathrm{cm}$,像距$v=80\mathrm{cm}-50\mathrm{cm}=30\mathrm{cm}$,此时$f<u<2f$、$v>2f$,成倒立、放大的实像,投影仪利用该规律工作;遮住凸透镜上半部分,透镜下半部分仍能折射光线成像,因此光屏上的像完整,仅亮度变暗;
(3)将眼镜放在凸透镜前,光屏向透镜方向移动才能再次成清晰的像,说明该眼镜对光线有会聚作用,是凸透镜,用于矫正远视眼(远视眼晶状体折光能力弱,像成在视网膜后方,需凸透镜会聚光线);
(4)物距相同像距不同,非长度测量误差,原因是各组实验中,光屏上还未出现最清晰的像就测量了像距,导致数据存在差异。
【答案】
(1)D;(2)投影仪;完整;(3)远;(4)光屏上还没有出现清晰的像就测像距
【知识点】
凸透镜成像规律;远视眼矫正;实验操作
【点评】
本题全面考查凸透镜成像规律实验的核心知识点,涵盖焦距测量、成像规律应用、透镜遮挡影响、视力矫正及实验误差分析,是光学实验的典型题目,需学生熟练掌握实验细节与规律。
【难度系数】
0.6
【分析】
本题结合新能源智能汽车的实际应用,分5个小问题考查相关知识点:
1. 凸面镜的特性:凸面镜对光线有发散作用,能扩大视野,这是汽车后视镜用凸面镜的原因;
2. 汽车雷达的信号:汽车倒车雷达利用超声波的反射测距,因为超声波方向性好,适合该场景;
3. 平面镜成像的角度:根据平面镜成像“像与物关于镜面对称”,显示器水平、像垂直水平面,说明水平与垂直的夹角被镜面平分,故夹角为45°;
4. 像的位置调整:平面镜成像中,物距越小,像距越小,像的位置越低,因此像过高时需将显示器靠近挡风玻璃;
5. 图像分析计算:车内光照度为定值,即车外光照度×透明度=定值,从图中取点计算出定值后,代入车外100lx即可算出透明度。
【解析】
(1)凸面镜对光线有发散作用,与平面镜相比,能扩大视野范围,因此汽车后视镜使用凸面镜;
(2)汽车雷达利用超声波的反射来判断距离,超声波具有方向性好、穿透能力强的特点,故发出的是超声波信号;
(3)根据平面镜成像特点,像与物关于镜面对称。显示器水平放置,其像垂直于水平面,说明水平的物和垂直的像的夹角为90°,镜面作为对称轴,与水平面的夹角为90°÷2=45°;
(4)平面镜成像中,像的高度与物距有关,物距越小,像距越小,像的位置越低。当挡风玻璃所成的像过高时,减小显示器到挡风玻璃的距离(即沿水平方向靠近挡风玻璃),像会下移,便于观察;
(5)由题意,车内光照度为定值,即车外光照度×玻璃透明度=常数。从图丙可知,当车外光照度为300 lx时,透明度为30%,则常数=300 lx×30%=90 lx·%;当车外光照度为100 lx时,透明度=90 lx·% ÷100 lx=0.6=60%。
【答案】
(1)扩大视野范围 (2)超 (3)45 (4)靠近 (5)60
【知识点】
凸面镜的应用、超声波的利用、平面镜成像特点、图像分析与计算
【点评】
本题以新能源智能汽车为背景,将光学、声学知识与实际应用结合,考查学生对基础知识点的理解和应用能力,其中平面镜成像的角度和图像计算是易错点,整体难度适中。
【难度系数】
0.5