初中物理苏科版八年级上册4.3 探究凸透镜成像的规律习题
展开4.3 凸透镜成像的规律(填空题)
1.如图所示,保持烛焰、凸透镜的位置不变,调节光屏到图示位置,得到清晰倒立 的实像,利用此成像特点可以制成 .
2.如图是凸透镜成像的实验.图1、图2是能在光屏上呈现清晰像的两种情形.这两种成像情形中, (选填“图1”或“图2”)能够模拟眼睛成像.为了模拟近视眼看东西模糊的情形,应该把该图中的光屏向 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜方向移动或使凸透镜的曲度变得更大.
3.如图所示,是“探究凸透镜成像的规律”实验装置,在图示位置,烛焰恰能在光屏上成清晰的像.
(1)物距是 cm.
(2)光屏上成的是倒立、 (填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像.
(3)小明将近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,为了在光屏上再次得到烛焰清晰的像,应将光屏向 (填“左”或“右”)移动.
4.(1)利用微信“扫一扫”功能,通过智能手机的摄像头扫描二维码(如图甲)可快速获取网络信息,手机摄像头相当于一个凸透镜,二维码到摄像头的距离应满足 的条件.
(2)如图乙所示,蜡烛恰好在光屏上成清晰的像.将光屏移至刻度线10cm处,蜡烛向 (远离/靠近)透镜方向移动,光屏上能再次成清晰的像.保持透镜位置不变,仅将蜡烛和光屏位置交换,光屏上可观察到倒立 的实像.
5.在探究凸透镜成像规律时,应调节烛焰和光屏中心位于凸透镜的 上.当蜡烛距凸透镜30.0cm时,在光屏上成一个等大的实像,则凸透镜的焦距是 cm;将蜡烛远离透镜移动动到适当位置,要在光屏上成清晰的像,就将光屏向 (远离/靠近)透镜方向移动.
6.如图,在探究凸透镜成像规律实验中,凸透镜、蜡烛、光屏放在同一直线上,当烛焰在B点时,成像在A点;当烛焰在A点时,成像在C点,则凸透镜一定固定在 之间.
7.小南同学在做“凸透镜成像”的实验中,经过调节在光屏上得到一个清晰的像,并测出物距u=20cm,像距v=15cm,则光屏上是倒立 的实像,该凸透镜焦距的范围为 .
8.小红用一个焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验,他将蜡烛和凸透镜固定在光具座上如图所示的位置,只移动光屏,在光屏上成一个清晰的像,利用这一成像规律可以制成 (选填“放大镜”“照相机”或“投影仪”).实验后,好奇的小红取下自己所带的眼镜放在蜡烛与凸透镜之间靠近透镜的位置,原来光屏上清晰的像变模糊了,他将光屏向靠近透镜方向移动一段距离后,原来模糊的像又变清晰了,则小红所戴眼镜的镜片是 透镜.
9.如图所示是探究“凸透镜成像规律”的实验装置,凸透镜的焦距为10cm,点燃的蜡烛与凸透镜固定不动.移动光屏,直到烛焰在光屏上成清晰的像,则该像是 、 的实像;遵从这一成像原理的是 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”).
10.如图所示,用焦距为5cm的凸透镜进行了如下实验操作:将蜡烛放在A处时,位于P处(图中未画出)的光屏上得到了清晰的缩小像;保持透镜位置不变,向右移动蜡烛至B处,再将光屏从P处移至另一位置得到清晰的放大像,则两次所成的像都是 立的,P位于A的 侧,上述过程中光屏是向 侧移动的,用刻度表示透镜在光具座上的位置: .
11.无人机利用携带的焦距一定的微型摄像机进行航拍,来自地面景物的光通过摄像机镜头,会聚在感光晶片上,形成倒立、 (选填“放大”或“缩小”)的实像;当无人机上升时,须 (选填“增大”或“减小”)镜头与感光晶片间的距离,才能拍摄到清晰地画面.
12.如图所示,两个薄透镜L1和L2共轴放置,已知L1的焦距f1=f,L2的焦距f2=﹣f,两透镜间的距离也是f,小物体位于物面P上,物距u1=3f.
(1)小物体经过这两个透镜的像在L2的 边,到L2的距离 ,是 像(填“实”或“虚”)、 像(填“正”或“倒”).
(2)现在两个透镜位置调换,若还要使给定的原物体的原像处成像,两透镜作为整体应沿光轴向 边移动距离 ,这个新的像是 像(填“实”或“虚”)、 像(填“正”或“倒”).
13.如图小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,凸透镜的位置固定不动,实验操作规范.在图示位置时,烛焰恰好在光屏上成清晰的像.
(1)这个像的成像原理与 (选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”)相同.若将蜡烛向右移动少许,则应将光屏向 (选填“左”或“右”)移动才能再次在光屏上成清晰的像,此时像的大小比刚才的像要 些.
(2)再在凸透镜左侧附近放置一凹透镜(图中未画出),这时需要将光屏向 (选填“左”或“右”)移动才能在光屏上成清晰的像.
14.小明用如图甲所示的装置测出凸透镜的焦距,并“探究凸透镜成像规律”,当蜡烛、透镜、光屏位置如图乙时,在光屏上可成清晰的像.
(1)该凸透镜的焦距是 cm;
(2)图乙中烛焰在光屏上成的是 的实像.
15.小明将一支点燃的蜡烛放在凸透镜(f=10cm)前16cm处,光屏上得到了烛焰倒立、 的清晰像,然后他在蜡烛和凸透镜之间放置了一个近视眼镜片,由于近视眼镜片对光线有 作用,所以光屏上烛焰的像变模糊了(如图所示),若想在光屏上重新得到清晰的像,他可将光屏 凸透镜.
16.小明做“探究凸透镜成像的规律”实验时,所用凸透镜的焦距为f,保持凸透镜位置不变,如图所示,先后使烛焰位于a、b、c、d四点,并分别调整光屏的位置,则烛焰位于a点时,屏上出现的实像最 (选填“大”或“小”),烛焰位于 (选填“a”、“b”、“c”或“d”)点时,成正立、放大的虚像.
17.小明用如图甲所示的装置测出凸透镜的焦距,并“探究凸透镜成像规律”,当蜡烛、透镜、光屏位置如图乙时,在光屏上可成清晰的像.
(1)该凸透镜的焦距是 cm;
(2)图乙中烛焰在光屏上成的清晰像是 的实像,若将蜡烛适当远离凸透镜,凸透镜和光屏不动,要想在光屏上得到清晰的像,可以在凸透镜前加一个 (“凸透镜”、“凹透镜”),这类似生活中的 镜(“近视眼”、“老花眼”).
18.小明用薄膜充水后制成水透镜模拟眼球中的晶状体,来比较正常眼、近视眼和远视眼的焦距大小.实验中测得甲图焦距为10cm,再将甲分别挤压成乙图、丙图的形状,并分别测量焦距,如图所示.
(1)测得焦距小于10cm的是图 .
(2)在同一位置,用甲、乙、丙透镜分别对着远处的某一物体,移动光屏得到清晰的像,其中像距较大的是 图.
(3)目前很多近视患者戴隐形眼镜来矫正视力.隐形眼镜是一种直接贴在角膜表面的超薄镜片,可随着眼球运动,其中心厚度只有0.05mm,则此镜片的边缘厚度 0.05mm(选填“小于”、“等于”或“大于”),此镜片对光有 作用(选填“会聚”或“发散”).
19.在探究“凸透镜成像规律”的理化实验操作考查中,小维同学把蜡烛移到透镜一倍焦距以内时,发现无论如何移动光屏都无法在光屏上出现清晰的像,只能在光屏上看到如图所示的一个光斑,于是她断定此时蜡烛成正立放大的 像(选填“虚”或“实”).为了看到这个像,她站在烛焰的一侧,看到透镜上有如图所示的两个像,这两个像是由于光的 所形成的(选填“反射”、“折射”或“直线传播”).为了看到正立放大的像,她应该 .
20.如图所示,图甲测凸透镜的焦距,图乙“探究凸透镜成像的规律”,在图乙所示的位置光屏上成清晰的像,下列说法正确的是
A.由图甲可知凸透镜的焦距是40cm
B.图乙的成像特点与投影仪的成像原理相同
C.图乙中若用遮光板挡住凸透镜的上半部分,光屏上只出现像的下半部分
D.图乙中若在凸透镜左侧“戴”上近视镜,光屏向左移动才能找到清晰的像
理由: .
21.在探究“凸透镜成像规律”的实验中,当蜡烛距透镜20cm 时,光屏上得到清晰等大的 (选填“实”或“虚”)像,则该透镜的焦距是 cm.透镜位置不动,移动蜡烛,调节光屏位置后再次得到清晰的像,如图所示.应用这一成像特点可制成 (选填“放大镜”、“幻灯机”或“照相机”).
22.在探究“凸透镜成像规律”的实验中,小文对实验进行了改进,将发光二极管按F”字样镶嵌在带有方格的白色纸板上代替蜡烛作光源,如图甲所示.在实验时,使用的光屏也是与光源相同的白色方格纸板,如图乙.这样改进的好处有:通过方格纸的测量,便于比较 关系; 能确定凸透镜成的实像是 的.
23.如图所示,F为凸透镜的两个焦点,A'B'为物体AB的像,则物体AB在图中 区域,箭头方向向 .(填“上”、“下”)
24.用图甲所示的装置测出凸透镜的焦距,并“探究凸透镜成像规律”,当蜡烛、透镜、光屏位置如图乙时,在光屏上可成清晰的像.下列说法正确的是
A.凸透镜的焦距是30cm;
B.图乙中烛焰成的是倒立放大的像;
C.照相机成像特点与图乙中所成像的特点相同;
D.保持凸透镜、光屏位置不变,将蜡烛远离凸透镜,烛焰仍可在光屏上成清晰的像.
说明理由: .
25.在“验证凸透镜成像规律”实验中,将焦距为10cm的凸透镜放置在光具座的50cm刻度处,在20cm刻度处放置一支点燃的蜡烛,如图所示,此时烛焰通过透镜能成一个倒立缩小的像,为验证这个像是否为实像,需用 在图中BC两点间移动找像.若将蜡烛移到光具座的45cm刻度处,应从 点一侧(填“A”或“F”)观察才能看到正立放大的烛焰像.
26.在探究“凸透镜成像规律”的实验中,已知凸透镜焦距为10cm,当蜡烛与凸透镜的距离是35cm时成一清晰的像,此时光屏上成像的性质是 像,举出这一成像规律的一个实际应用 .
27.在探究“凸透镜成像规律”的实验中,小明为了测量凸透镜焦距,他让一束平行光正对射向凸透镜,调节光屏直到屏上得到一个的光斑,测得凸透镜到该光斑的距离为10cm.将发光体放在离透镜15cm的主光轴上,在光屏上呈现的像是倒立、 的实像(选填“放大”、“等大”或“缩小”),像到透镜的距离 20cm(选填“大于”、“等于”或“小于”).
28.小明同学在做“凸透镜成像规律”的实验中,实验装置如图所示,A、B、C分别是主光轴上的点.F和2F分别为1倍焦距和2倍焦距.他把点燃的蜡烛放在 点上,能够得到倒立、缩小的实像.他把点燃的蜡烛放到C点上,也可以成像,其原理和 相同.
29.如图甲所示的装置测出凸透镜的焦距为 cm,用该透镜“探究凸透镜成像规律”,当蜡烛、透镜位置如图乙时,移动光屏可成清晰的 、 的实像.
30.如图是探究凸透镜成像规律实验装置,光屏上得到了一个清晰的像(光屏上像未给出),保持透镜不动,将蜡烛向左移动,为使光屏上再次出现清晰的像,应将光屏向 移动(选填“左”或“右”).
31.如图所示,是探究凸透镜成像规律的实验装置,烛焰、透镜和光屏的中心大致在同一高度.当凸透镜的焦距f=10cm、物距u=15cm、像距v=30cm时,在光屏上得到 、 的实像,撤去光屏,简要说明观察该像方法 .把蜡烛放在离凸透镜30cm的位置,光屏在离凸透镜 cm的位置,能得到最清晰的像.
32.在探究凸透镜成像规律时,首先应调节凸透镜、光屏和蜡烛,使它们的中心大致在 .如果凸透镜焦距为10cm,物距为15cm,移动光屏,可以在光屏上得到一个实像.在照相机和投影仪中,成像情况与此类似的是 .
33.在探究凸透镜成像﹣物距大于2倍焦距时像的性质的实验中,调整透镜和光屏的高度,使烛焰透镜和光屏的中心在同一高度.实验过程中,由于蜡烛燃效变短,烛焰的像会成在光屏的 方.改变物距做了三次实验,这样做的目的是 .
34.如图甲所示,一束平行光经过凸透镜后,在光屏上得到一个最小、最亮的光斑,则它的焦距是 cm;用此凸透镜探究成像规律,实验装置如图乙所示,调整后在光屏上得到一个清晰的蜡烛火焰的像,该像的性质是 (写出像的正倒、大小、虚实);此时某同学将爷爷的老花眼镜放在蜡烛和凸透镜之间靠近凸透镜的位置,结果光屏上原来清晰的像变模糊了,若不改变蜡烛和凸透镜的位置,应将光屏向 (选填“远离”或“靠近”)凸透镜方向移动,才能使像变得清晰.
35.如图所示,某同学把一支铅笔放在一只盛水的烧杯后,透过烧杯观察铅笔的像,他惊奇地发现,手中铅笔的笔尖是朝左的,可他看到的像却是笔尖朝右,这是因为盛水的烧杯相当于一个 镜,他看到的是铅笔的 (填“实”或“虚”)像,若将铅笔继续 (填“靠近”或“远离”)烧杯,他所看到的像将会变成笔尖朝左.
36.小明想探究凸透镜成像规律,实验桌上有两块凸透镜,其焦距分别为10cm 和20cm.
(1)小明将其中一块凸透镜放在光具座上,当烛焰、透镜及光屏的位置如图所示时,恰能在光屏上得到一个清晰的像,请问小明选择的凸透镜的焦距为 cm.
(2)小明将蜡烛和光屏的位置对换,发现在光屏上仍能成一清晰的像,此时的像为倒立、 (填“放大”“缩小”或“等大”)的实像.
(3)实验(2)中,不改变各元件的位置,小明换了另一块凸透镜,仅调节光屏的位置,此时 (填“能”或“不能”)在光屏上找到烛焰的像.
37.如图是一款具有摄像功能的手机,摄像头的镜头相当于一个 镜,图中甲、乙是用这款手机先后拍下同一小车的两张照片(设摄像头焦距不变),拍摄第二张比拍摄第一张摄像头离小车 (填“远”或“近”)些.两次拍摄时,摄像头离小车的距离都满足 (填与焦距之间的关系).
38.如图是十字路口处安装的监控摄像头,它可以拍下违章行驶的汽车照片,摄像头的镜头相当于一个 镜.甲、乙是一辆汽车经过十字路口时,先后拍下的两张照片,可以看出汽车是 (靠近/远离)摄像头.观察照片发现,车的外表很清晰,但几乎看不见车内的人,是因为车内的人光线 (亮/暗),摄像头几乎无法成像.夜晚,为了不影响司机开车,车内的灯应 (熄灭/亮着).
39.如图所示是安装在汽车上的“倒车防撞可视雷达”,安装在车尾的摄像头对准车后的障碍物,障碍物经摄像头中的凸透镜成的 实像,这个像通过电子装置加工、调整并传递到显示屏上,司机据此可以准确地了解车后的情况.如果看到显示屏中的障碍物的像变大,则障碍物离车尾的距离变 .
40.“虚拟试衣镜”亮相南京国际软件产品博览会,如图所示.该款“虚拟试衣镜”解决了购物者很难观察到试穿衣服时背面的情况,摄像头能够监视顾客的移动,并将衣服的背面展现给他们,监视顾客移动的摄像头相当于 镜,所成的是缩小的 像(填“实”或“虚”);若镜头的焦距为10cm,为了能成清晰的像,人到镜头的距离应大于 cm.
参考答案与试题解析
1.(2017•淮安)如图所示,保持烛焰、凸透镜的位置不变,调节光屏到图示位置,得到清晰倒立 放大 的实像,利用此成像特点可以制成 投影仪 .
【分析】当物距小于像距时,成的是倒立、放大的实像,据此分析.
【解答】解:由图可知,此时的物距要小于像距,所以光屏上的像是倒立、放大的实像,其应用是投影仪.
故答案为:放大;投影仪.
【点评】此题考查了对凸透镜成像规律的理解,凸透镜成像的四种情况和应用是凸透镜成像习题中重要依据.
2.(2017•湖州)如图是凸透镜成像的实验.图1、图2是能在光屏上呈现清晰像的两种情形.这两种成像情形中, 图2 (选填“图1”或“图2”)能够模拟眼睛成像.为了模拟近视眼看东西模糊的情形,应该把该图中的光屏向 远离 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜方向移动或使凸透镜的曲度变得更大.
【分析】人的眼睛相当于照相机;近视眼是由于晶状体对光线的会聚作用太强,使远处物体射来的光线会聚在视网膜的前方,由此可以确定哪一个图表示了近视眼的成像情况.需佩戴凹透镜.凹透镜对光线有发散作用,能使光线的会聚点推迟会聚.
【解答】解:人的眼睛相当于照相机,物距大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像,故图2符合;
近视眼应该用凹透镜矫正,凹透镜对光线有发散作用,为了模拟近视眼看东西模糊的情形,应该把该图中的光屏向远离凸透镜.
故答案为:图2;远离.
【点评】了解近视眼镜为凹透镜,并根据凹透镜对光的作用,可分析其对近视眼的矫正,属基础知识的考查.
3.(2017•宿迁)如图所示,是“探究凸透镜成像的规律”实验装置,在图示位置,烛焰恰能在光屏上成清晰的像.
(1)物距是 20.5 cm.
(2)光屏上成的是倒立、 放大 (填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像.
(3)小明将近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,为了在光屏上再次得到烛焰清晰的像,应将光屏向 右 (填“左”或“右”)移动.
【分析】(1)根据光具座上的刻度读数;
(2)物距小于像距,成的是倒立、放大的实像;
(3)凹透镜对光线有发散作用.
【解答】解:(1)蜡烛到凸透镜的距离为u=30.5cm﹣10.0cm=20.5cm;
(2)由图可知,此时物距小于像距,成的是倒立、放大的实像;
(3)近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,发散作用是使原来会聚成像的光线推迟会聚,所以将近视眼镜片放在蜡烛和凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变模糊了;使光屏远离凸透镜,即光屏向右移动,又能在光屏上看到蜡烛清晰的像.
故答案为:(1)20.5;(2)放大; (3)右.
【点评】凸透镜成像的几种情况和凸透镜成实像时,物距变化,像距变化,像变化经常用到,一定要熟练掌握.本题还考查了近视眼的成因和矫正方法,本题与学生的实际生活联系密切,能够体现从物理走向生活的理念.
4.(2017•苏州)(1)利用微信“扫一扫”功能,通过智能手机的摄像头扫描二维码(如图甲)可快速获取网络信息,手机摄像头相当于一个凸透镜,二维码到摄像头的距离应满足 物距大于二倍焦距 的条件.
(2)如图乙所示,蜡烛恰好在光屏上成清晰的像.将光屏移至刻度线10cm处,蜡烛向 靠近 (远离/靠近)透镜方向移动,光屏上能再次成清晰的像.保持透镜位置不变,仅将蜡烛和光屏位置交换,光屏上可观察到倒立 缩小 的实像.
【分析】(1)凸透镜成像时,物距u>2f,成倒立缩小的实像,应用是照相机.
(2)物距变大,则像距变小,像变小;在光的折射中,光路是可逆的.
【解答】解:(1)摄像头扫描二维码时相当于凸透镜,成倒立缩小实像,此时物距大于二倍焦距;
(2)将光屏移至刻度线10cm处,像距变大,则物距应减小,蜡烛向靠近透镜方向移动,光屏上能再次成清晰的像,此时像距大于物距,成的是倒立、放大的实像;保持透镜位置不变,仅将蜡烛和光屏位置交换,此时像距小于物距,成的是倒立缩小的实像.
故答案为:(1)物距大于二倍焦距;(2)靠近;缩小.
【点评】凸透镜成像的规律:u>2f,成倒立缩小的实像,应用是照相机;u=2f,成倒立等大的实像,应用是测焦距;f<u<2f,成倒立放大的实像,应用是投影仪;u=f,不成像;u<f,成正立放大的虚像,应用是放大镜.
5.(2017•盐城)在探究凸透镜成像规律时,应调节烛焰和光屏中心位于凸透镜的 主光轴 上.当蜡烛距凸透镜30.0cm时,在光屏上成一个等大的实像,则凸透镜的焦距是 15.0 cm;将蜡烛远离透镜移动动到适当位置,要在光屏上成清晰的像,就将光屏向 靠近 (远离/靠近)透镜方向移动.
【分析】(1)在探究凸透镜成像特点的实验中,必须调整蜡烛、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度,这样像才能成在光屏的中央;
(2)物距等于二倍焦距时成倒立等大的实像;
(3)凸透镜成实像时,物距变大,像距减小.
【解答】解:
(1)为使像能成在光屏的中央,应调节烛焰和光屏中心位于凸透镜的主光轴上.
(2)蜡烛距凸透镜30.0cm时,在光屏上成一个等大的实像,则物距等于二倍焦距,u=2f,则f=15.0cm;
(3)蜡烛远离透镜移动到适当位置,物距变大,则像距要减小,将光屏向靠近透镜方向移动.
故答案为:主光轴;15.0;靠近.
【点评】此题是探究凸透镜成像规律的实验,凸透镜成像的三种情况和应用是凸透镜成像习题中重要依据,一定要熟练掌握.
6.(2017•襄阳)如图,在探究凸透镜成像规律实验中,凸透镜、蜡烛、光屏放在同一直线上,当烛焰在B点时,成像在A点;当烛焰在A点时,成像在C点,则凸透镜一定固定在 BC 之间.
【分析】凸透镜成像的三种情况:u>2f,成倒立、缩小的实像;2f>u>f,成倒立、放大的实像;u<f,成正立、放大的虚像;凸透镜成实像时光路是可逆的.
【解答】解:当烛焰在B点时,成像在A点;当烛焰在A点时,成像在C点,由于凸透镜成实像时光路可逆,故在B点和在A点成像情况不同;故一次成的是实像,一次成的是虚像;由于AB间的距离小于AC间的距离,故当烛焰在B点时,成的是虚像,像与物体在凸透镜的同一侧,故凸透镜应该在B的左边;当烛焰在A点时,成像在C点,成的是实像,凸透镜应在AC之间,故凸透镜的位置应该在BC之间.
故答案为:BC.
【点评】此题是研究凸透镜成像规律的实验,明确凸透镜成像的特点是解题的关键.
7.(2017•南充)小南同学在做“凸透镜成像”的实验中,经过调节在光屏上得到一个清晰的像,并测出物距u=20cm,像距v=15cm,则光屏上是倒立 缩小 的实像,该凸透镜焦距的范围为 7.5cm<f<10cm .
【分析】凸透镜成像时,u>2f,2f>v>f,成倒立、缩小的实像.根据物距、像距和焦距的关系,求出凸透镜焦距的取值范围.
【解答】解:凸透镜成像时,物距大于像距,则成缩小的像,物体放在距离凸透镜20cm处时,光屏上得到倒立、缩小的实像,所以20cm>2f,所以10cm>f.
此时的像距满足:2f>v>f,2f>15cm>f,则7.5cm<f<15cm;
故凸透镜焦距的取值范围为:7.5cm<f<10cm.
故答案为:缩小;7.5cm<f<10cm.
【点评】由凸透镜成像情况,根据物距和焦距,或根据像距和焦距的关系,判断凸透镜焦距的取值范围:
u>2f,成倒立、缩小的实像,2f>v>f.
u=2f,成倒立、等大的实像,v=2f
2f>u>f,成倒立、放大的实像,v>2f.
u<f,成正立、放大的虚像.
8.(2017•遵义)小红用一个焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验,他将蜡烛和凸透镜固定在光具座上如图所示的位置,只移动光屏,在光屏上成一个清晰的像,利用这一成像规律可以制成 照相机 (选填“放大镜”“照相机”或“投影仪”).实验后,好奇的小红取下自己所带的眼镜放在蜡烛与凸透镜之间靠近透镜的位置,原来光屏上清晰的像变模糊了,他将光屏向靠近透镜方向移动一段距离后,原来模糊的像又变清晰了,则小红所戴眼镜的镜片是 凸 透镜.
【分析】(1)凸透镜成像的规律是:当物距大于二倍焦距时,物体成倒立的缩小的实像,像距小于二倍焦距,根据这种情况制成了照相机;当物距小于二倍焦距大于一倍焦距时,成倒立放大的实像,据此制成了投影仪、幻灯机;
(2)凸透镜对光线具有会聚作用;凹透镜对光线有发散作用.
【解答】解:由图可知,此时物距为30cm,焦距为10cm,物距大于二倍焦距,所以成的是倒立、缩小的实像;其应用是照相机;
小红取下自己所带的眼镜放在蜡烛与凸透镜之间靠近透镜的位置,原来光屏上清晰的像变模糊了,他将光屏向靠近透镜方向移动一段距离后,此时的物距是减小的,说明该眼镜对关系具有会聚作用,故是凸透镜.
故答案为:照相机;凸.
【点评】此题考查了凸透镜成像规律和远视眼镜对光线的作用,是一道基础题.
9.(2017•潍坊)如图所示是探究“凸透镜成像规律”的实验装置,凸透镜的焦距为10cm,点燃的蜡烛与凸透镜固定不动.移动光屏,直到烛焰在光屏上成清晰的像,则该像是 倒立 、 缩小 的实像;遵从这一成像原理的是 照相机 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”).
【分析】根据凸透镜成像的三种情况和应用进行判断:
u>2f,成倒立、缩小的实像.
2f>u>f,成倒立、放大的实像.
u<f,成正立、放大的虚像.
【解答】解:凸透镜位于50cm刻线处,蜡烛移至20cm刻度线处,物距u=50cm﹣20cm=30cm,凸透镜的焦距是10cm,u>2f,成倒立、缩小的实像,照相机就是用到了该原理.
故答案为:倒立;缩小;照相机.
【点评】凸透镜成像的三种情况和应用是凸透镜成像习题的重要依据,一定要熟练掌握.
10.(2017•镇江)如图所示,用焦距为5cm的凸透镜进行了如下实验操作:将蜡烛放在A处时,位于P处(图中未画出)的光屏上得到了清晰的缩小像;保持透镜位置不变,向右移动蜡烛至B处,再将光屏从P处移至另一位置得到清晰的放大像,则两次所成的像都是 倒 立的,P位于A的 右 侧,上述过程中光屏是向 右 侧移动的,用刻度表示透镜在光具座上的位置: 55cm~60cm .
【分析】解决此题要知道:
①u>2f,成倒立、缩小的实像,2f>v>f,物像异侧.
2f>u>f,成倒立、放大的实像,v>2f.
②凸透镜成实像时,物近像远像变大.
【解答】解:用焦距为5cm的凸透镜进行实验操,将蜡烛放在A处时,位于P处的光屏上得到了清晰的缩小像;此时物距u>2f,
保持透镜位置不变,向右移动蜡烛至B处,再将光屏从P处移至另一位置得到清晰的放大像,此时物距2f>u>f,成倒立、放大的实像,
由此可知,两次所成的像都是倒立的实像;
凸透镜成实像时,物像异侧,所以P位于A的右侧,
根据凸透镜成实像时,物近像远像变大,可知,上述过程中物距减小,像距变大,即光屏是向 右侧移动的;v>2f.
蜡烛放在A处时,根据u>2f,成倒立、缩小的实像可知,此时透镜应在50cm右边.
保持透镜位置不变,向右移动蜡烛至B处,再将光屏从P处移至另一位置得到清晰的放大像,此时物距2f>u>f,此时透镜应在55cm~60cm的刻度范围.
综上分析可知,用刻度表示透镜在光具座上的位置:55cm~60cm.
故答案为:倒;右;右;55cm~60cm.
【点评】此题是探究凸透镜成像规律的实验,凸透镜成像规律的应用,在掌握规律时,注意成像特点、物距、像距的关系.
11.(2017•河南)无人机利用携带的焦距一定的微型摄像机进行航拍,来自地面景物的光通过摄像机镜头,会聚在感光晶片上,形成倒立、 缩小 (选填“放大”或“缩小”)的实像;当无人机上升时,须 减小 (选填“增大”或“减小”)镜头与感光晶片间的距离,才能拍摄到清晰地画面.
【分析】(1)摄像机是利用凸透镜成像的规律制成的,摄像机的镜头是一个凸透镜;掌握凸透镜成像的三种情况和应用.
U>2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机和摄像机.
2f>U>f,成倒立、放大的实像,应用于幻灯机和投影仪.
U<f,成倒正立、放大的虚像,应用于放大镜;
(2)成实像时,物距增大,像距减小,像变小.
【解答】解:(1)摄像机的镜头相当于一个凸透镜,其成像的原理是:当物距大于二倍焦距时,凸透镜成倒立缩小的实像;
(2)当物距增大时,像距减小,也就是当无人机高度上升时增大了物距,这时需减小镜头与感光晶片的距离,才能拍摄到清晰的画面.
故答案为:缩小;减小.
【点评】凸透镜的成像在实际生活中的应用非常广泛,很多光学器材都是利用凸透镜制成的:如幻灯机,投影仪、放大镜、显微镜、望远镜等.只不过是物距与焦距的关系不同,而出现了不同的像.
12.如图所示,两个薄透镜L1和L2共轴放置,已知L1的焦距f1=f,L2的焦距f2=﹣f,两透镜间的距离也是f,小物体位于物面P上,物距u1=3f.
(1)小物体经过这两个透镜的像在L2的 右 边,到L2的距离 f ,是 实 像(填“实”或“虚”)、 倒 像(填“正”或“倒”).
(2)现在两个透镜位置调换,若还要使给定的原物体的原像处成像,两透镜作为整体应沿光轴向 左 边移动距离 2f ,这个新的像是 实 像(填“实”或“虚”)、 倒 像(填“正”或“倒”).
【分析】(1)根据凸透镜成像的规律,当u>2f时,成倒立、缩小的实像,此时2f>v>f.凸透镜成像公式+=并结合图来到L2的距离.
(2)根据光的可逆原理,第二次的物距等于第一次的像距,当u=2f时,成倒立、等大的实像,
【解答】解:(1)由物距u1=3f.可知u>2f,则在L1的右侧成倒立、缩小的实像,
由+=可得,+=,解得v=1.5f,
因为L1的焦距f1=f,L2的焦距f2=﹣f,两透镜间的距离也是f,所以小物体经过这两个透镜的像到L2的距离为1.5f﹣0.5f=f,
(2)根据光的可逆原理可知,现在两个透镜位置调换,若还要使给定的原物体的原像处成像,第二次的物距等于第一次的像距,所以,透镜组应整体向左平移3f﹣f=2f,最终得到的是倒立等大的实像.
故答案为:(1)右;f;实;倒;(2)左;2f;实; 倒.
【点评】本题考查凸透镜成像特点的定量分析,准确把握各量的大小,灵活运用公式+=是解题关键.
13.如图小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,凸透镜的位置固定不动,实验操作规范.在图示位置时,烛焰恰好在光屏上成清晰的像.
(1)这个像的成像原理与 照相机 (选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”)相同.若将蜡烛向右移动少许,则应将光屏向 右 (选填“左”或“右”)移动才能再次在光屏上成清晰的像,此时像的大小比刚才的像要 大 些.
(2)再在凸透镜左侧附近放置一凹透镜(图中未画出),这时需要将光屏向 右 (选填“左”或“右”)移动才能在光屏上成清晰的像.
【分析】(1)凸透镜成实像时,根据物距和像距的关系,能判断凸透镜的成像情况:①物距大于像距,成倒立、缩小的实像;②物距等于像距,成倒立、等大的实像;③物距小于像距,成倒立、放大的实像,应用于投影仪或幻灯机.
(2)当凹透镜靠近凸透镜时,会聚能力减弱,使像呈在光屏的后方.
【解答】解:(1)物体到凸透镜的距离是物距,像到凸透镜的距离是像距.如图,物距大于像距,成倒立、缩小的实像,照相机就是利用此原理制成的.当凸透镜的位置不变时,只向右移动蜡烛,要使光屏上再次出现一个明亮清晰的像,可以向右移动光屏,才能再一次成像,并且此时的像比刚才的像大.
(2)凹透镜对光线有发散作用,靠近凸透镜时,使光线发散,像会聚在光屏的后方,像距增大,在光屏上要得到清晰的像,光屏要远离凸透镜.
故答案为:(1)照相机; 右; 大;(2)右.
【点评】本题涉及到的知识点很多,有焦点、焦距、凸透镜的会聚作用、凹透镜的发散作用、近视眼的原因和矫正等,综合性很强,使试题具有一定的难度.
14.(2017•无锡一模)小明用如图甲所示的装置测出凸透镜的焦距,并“探究凸透镜成像规律”,当蜡烛、透镜、光屏位置如图乙时,在光屏上可成清晰的像.
(1)该凸透镜的焦距是 10 cm;
(2)图乙中烛焰在光屏上成的是 倒立、放大 的实像.
【分析】(1)根据凸透镜对光线的折射作用知:平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点,然后可知其焦距;
(2)根据图中表示的焦距与物距,利用凸透镜成像的规律可以确定成像的性质.
【解答】解:(1)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将汇聚于点F,点F即为此透镜的焦点,从焦点到透镜中心的距离即为焦距,则透镜的焦距为40cm﹣30cm=10cm;
(2)图乙中,物距u=12cm,像距v=23cm,像距大于物距,由凸透镜成像规律可知,图乙中烛焰成的是倒立放大的实像.
故答案为:(1)10;(2)倒立、放大.
【点评】本题主要考查了测量焦距的方法和凸透镜的成像规律,比较简单,属于基础知识.
15.小明将一支点燃的蜡烛放在凸透镜(f=10cm)前16cm处,光屏上得到了烛焰倒立、 放大 的清晰像,然后他在蜡烛和凸透镜之间放置了一个近视眼镜片,由于近视眼镜片对光线有 发散 作用,所以光屏上烛焰的像变模糊了(如图所示),若想在光屏上重新得到清晰的像,他可将光屏 远离 凸透镜.
【分析】(1)当物距处于f和2f之间时,凸透镜成倒立放大的实像;
(2)近视镜片是凸透镜,对光线具有发散作用,会使像推迟会聚.
【解答】解:已知f=10cm,则2f=20cm,蜡烛在凸透镜前16cm处,处于f和2f之间,成倒立放大的实像;
近视眼镜片是凹透镜,所以远视眼镜片对光线有发散作用;
将近视眼镜片放在蜡烛和凸透镜之间,经过凸透镜的光线会比原来推迟会聚成像,所以将光屏远离凸透镜,才能在光屏上重新得到清晰的像.
故答案为:放大;发散;远离.
【点评】本题主要考查了凸透镜成像规律的应用,要熟练掌握成像特点与物距、像距的关系.
16.小明做“探究凸透镜成像的规律”实验时,所用凸透镜的焦距为f,保持凸透镜位置不变,如图所示,先后使烛焰位于a、b、c、d四点,并分别调整光屏的位置,则烛焰位于a点时,屏上出现的实像最 小 (选填“大”或“小”),烛焰位于 d (选填“a”、“b”、“c”或“d”)点时,成正立、放大的虚像.
【分析】凸透镜成像规律:
当u>2f时,2f>v>f,成倒立缩小的实像;
当u=2f时,v=2f,成倒立等大的实像;
当2f>u>f时,v>2f,成倒立放大的实像;
当u=f时,不成像;
当u<f时,像物在透镜的同侧,成正立放大的虚像.
【解答】解:图中a点:ua>2f,成倒立、缩小的实像;
b、c点:f<ub<2f,成倒立、放大的实像,由于凸透镜成实像时,物距越大,像距越小、像越小,故蜡烛在c点时所成实像最大;蜡烛在a点时所成实像最小;
d点:ud<f,成正立、放大的虚像.
故答案为:小;d.
【点评】此题考查凸透镜成像的规律,一定要熟练掌握凸透镜成像特点与物距之间的关系.掌握凸透镜成像规律并能灵活运用分析实际问题.
17.小明用如图甲所示的装置测出凸透镜的焦距,并“探究凸透镜成像规律”,当蜡烛、透镜、光屏位置如图乙时,在光屏上可成清晰的像.
(1)该凸透镜的焦距是 10.0 cm;
(2)图乙中烛焰在光屏上成的清晰像是 倒立放大 的实像,若将蜡烛适当远离凸透镜,凸透镜和光屏不动,要想在光屏上得到清晰的像,可以在凸透镜前加一个 凹透镜 (“凸透镜”、“凹透镜”),这类似生活中的 近视眼 镜(“近视眼”、“老花眼”).
【分析】(1)根据凸透镜对光线的折射作用知:平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点,然后可知其焦距;
(2)根据图中表示的焦距与物距,利用凸透镜成像的规律可以确定成像的性质;凸透镜成实像时,物距增大,像距减小,凹透镜对光学具有发散作用.
【解答】解:(1)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将汇聚于点F,点F即为此透镜的焦点,从焦点到透镜中心的距离即为焦距,则透镜的焦距为40.0cm﹣30.0cm=10.0cm;
(2)图乙中,物距u=12cm,像距v=23cm,像距大于物距,由凸透镜成像规律可知,图乙中烛焰成的是倒立放大的实像;因为凸透镜成实像时,物距增大,像距减小,所以将蜡烛远离凸透镜,保持凸透镜、光屏位置不变,则在光屏上不能成清晰的像,因为凹透镜对光学具有发散作用,要想在光屏上得到清晰的像,可以在凸透镜前加一凹透镜,这类似生活中的近视眼镜.
故答案为:(1)10.0;(2)倒立放大;(3)凹透镜;近视眼.
【点评】本题主要考查了测量焦距的方法和凸透镜的成像规律.凸透镜成实像时如果物距变小,那么像距变大,像的大小也变大,凸透镜成虚像时,如果物距变小,那么像距变小,像的大小也变小.
18.小明用薄膜充水后制成水透镜模拟眼球中的晶状体,来比较正常眼、近视眼和远视眼的焦距大小.实验中测得甲图焦距为10cm,再将甲分别挤压成乙图、丙图的形状,并分别测量焦距,如图所示.
(1)测得焦距小于10cm的是图 乙 .
(2)在同一位置,用甲、乙、丙透镜分别对着远处的某一物体,移动光屏得到清晰的像,其中像距较大的是 丙 图.
(3)目前很多近视患者戴隐形眼镜来矫正视力.隐形眼镜是一种直接贴在角膜表面的超薄镜片,可随着眼球运动,其中心厚度只有0.05mm,则此镜片的边缘厚度 大于 0.05mm(选填“小于”、“等于”或“大于”),此镜片对光有 发散 作用(选填“会聚”或“发散”).
【分析】(1)根据图中乙丙的凸度大小即可确定测得乙小于10cm的焦距;
(2)据三个透镜的焦距关系分析判断即可解决;
(3)近视眼能看清近处的物体,不能看清远处的物体是因为晶状体太厚或眼球太长,使像成在视网膜的前方,近视眼戴凹透镜使光线发散一些,使像成在视网膜上.
【解答】解:
(1)实验中测得甲图焦距为10cm,再将甲分别挤压成乙图、丙图的形状,并分别测量焦距;
凸透镜的凸度越大,焦距越小,由图可以看出,乙图的凸度比丙图大,则测得焦距小于10cm的是图乙;
(2)由于凸透镜会聚能力越弱(焦距越大),像距越大,所以据图可知,3个透镜分别对着远处的某一物体,丙图的会聚能力最弱,则像距最大.
(3)近视眼患者戴的是凹透镜,凹透镜四周的厚度要比中间的厚度厚,故这种超薄镜片的边缘厚度大于0.05mm,其对光线有发散的作用;
故答案为:(1)乙;(2)丙; (3)大于; 发散.
【点评】本题考查了近视眼的成因和矫正方法,本题与学生的实际生活联系密切,能够体现从物理走向生活的理念.
19.在探究“凸透镜成像规律”的理化实验操作考查中,小维同学把蜡烛移到透镜一倍焦距以内时,发现无论如何移动光屏都无法在光屏上出现清晰的像,只能在光屏上看到如图所示的一个光斑,于是她断定此时蜡烛成正立放大的 虚 像(选填“虚”或“实”).为了看到这个像,她站在烛焰的一侧,看到透镜上有如图所示的两个像,这两个像是由于光的 反射 所形成的(选填“反射”、“折射”或“直线传播”).为了看到正立放大的像,她应该 取下光屏,在光屏的一侧透过凸透镜观察 .
【分析】物距小于焦距时成的是虚像;根据光的反射分析呈现两个像的原因;凸透镜成虚像时像与物体在同侧.
【解答】解:
小维同学把蜡烛移到透镜一倍焦距以内时,成的是正立、放大的虚像,虚像不能呈在光屏上;
她站在烛焰的一侧,看到透镜上有如图所示的两个像,说明蜡烛发出的光经凸透镜两个面反射的光线进入人眼,这两个像是由于光的反射形成的;
由于像在烛焰的一侧,所以应取下光屏,在光屏的一侧透过凸透镜观察像.
故答案为:虚;反射;取下光屏,在光屏的一侧透过凸透镜观察.
【点评】此题主要考查了凸透镜成像的规律及应用,要熟记规律,并能做到灵活的应用,本题属于常见考题.
20.如图所示,图甲测凸透镜的焦距,图乙“探究凸透镜成像的规律”,在图乙所示的位置光屏上成清晰的像,下列说法正确的是 B
A.由图甲可知凸透镜的焦距是40cm
B.图乙的成像特点与投影仪的成像原理相同
C.图乙中若用遮光板挡住凸透镜的上半部分,光屏上只出现像的下半部分
D.图乙中若在凸透镜左侧“戴”上近视镜,光屏向左移动才能找到清晰的像
理由: 由图甲可知,凸透镜的焦距f=10cm,由图乙可知,物距u=12cm,此时f<u<2f,成倒立、放大的实像,与投影仪成像原理相同 .
【分析】(1)凸透镜成像的规律,研究的是成像特点与物距之间的关系,成像特点的变化与透镜的焦距有关.首先确定凸透镜的焦距;
(2)然后结合凸透镜成像规律的表格分析判断:
物距(u) | 成像特点 | 像距(v) | 应用 |
u>2f | 倒立 缩小 实像 | f<v<2f | 照相机 |
u=2f | 倒立 等大 实像 | v=2f | 测焦距 |
2f>u>f | 倒立 放大 实像 | v>2f | 投影仪/幻灯机 |
u=f | 不成像 | ||
u,<f | 正立 放大 虚像 |
| 放大镜 |
(3)结合凸透镜成像是由于光通过透镜会聚而成像和近视眼的成因和矫正方法.
【解答】解:
A、根据甲图可以知道f=10cm,故A错误;
B、根据乙图u>2f,应用应该是照相机,故B正确;
C、挡住了透镜上半部分,光能通过下半部分会聚成像,只是光线变少了,能成一个变暗的完整的像,故C错误;
D、戴上近视眼镜(凹透镜)对光有发散作用,所以像会成在后面,光屏向右移动.故D错误.
故答案为:B;由图甲可知,凸透镜的焦距f=10cm,由图乙可知,物距u=12cm,此时f<u<2f,成倒立、放大的实像,与投影仪成像原理相同.
【点评】此题是凸透镜成像规律的常规题目,考查了学生对透镜成像规律的应用,透镜成像的原因,近视眼镜.
21.在探究“凸透镜成像规律”的实验中,当蜡烛距透镜20cm 时,光屏上得到清晰等大的 实 (选填“实”或“虚”)像,则该透镜的焦距是 10 cm.透镜位置不动,移动蜡烛,调节光屏位置后再次得到清晰的像,如图所示.应用这一成像特点可制成 照相机 (选填“放大镜”、“幻灯机”或“照相机”).
【分析】(1)凸透镜成像时,u=2f,成倒立、等大的实像,应用于测焦距;
(2)①凸透镜成像时,u>2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机.②凸透镜成实像时,物距减小,像距增大,像增大.
【解答】解:当u=20cm时,在另一侧距凸透镜20cm处的光屏上可以得到一个与蜡烛等大的实像,所以2f=20cm,即f=10cm.
当u>2f时,成倒立、缩小的实像,应用这一成像特点可制成照相机.
故答案为:实;10;照相机.
【点评】凸透镜成像的三种情况和应用,以及凸透镜成实像时,物距减小,像距增大,像变大,在凸透镜成像中都有广泛的应用.
22.在探究“凸透镜成像规律”的实验中,小文对实验进行了改进,将发光二极管按F”字样镶嵌在带有方格的白色纸板上代替蜡烛作光源,如图甲所示.在实验时,使用的光屏也是与光源相同的白色方格纸板,如图乙.这样改进的好处有:通过方格纸的测量,便于比较 像与物的大小关系 关系; 能确定凸透镜成的实像是 倒立 的.
【分析】方格纸能够显示一定的刻度大小,方便比较物像的大小关系;
凸透镜所成的实像都是倒立的.
【解答】解;用发光二极管按“F”字样镶嵌排列在白色方格板上替代蜡烛作为光源,光源比较稳定;用同样的白色方格板做成光屏便于比较像与物的大小;
凸透镜所成的实像都是倒立的.
故答案为:像与物的大小关系;倒立.
【点评】凸透镜成实像时,像与物关于主光轴上下左右互换.
23.如图所示,F为凸透镜的两个焦点,A'B'为物体AB的像,则物体AB在图中 Ⅲ 区域,箭头方向向 上 .(填“上”、“下”)
【分析】根据图中告诉的像距与焦距的关系,结合凸透镜成像的规律即可确定像与物体之间的大小关系,以及物距与焦距的关系.
【解答】解:由题意知,像在一倍焦距和二倍焦距之间,根据凸透镜成像的特点,此时物体应在二倍焦距以外,且成的像是倒立缩小的实像,所以物体在图中Ⅲ区域,箭头向上.
故答案为:Ⅲ;上.
【点评】凸透镜成像的规律涉及四个方面:①物距与焦距的关系;②成像的性质;③像距与焦距来的关系;④应用.只要告诉其中的一个方面,就可以确定其它三个方面的内容.在此题中,根据图示确定了像距(10厘米)与焦距的关系;然后利用凸透镜成像的规律物距与物体与像的大小关系.
24.用图甲所示的装置测出凸透镜的焦距,并“探究凸透镜成像规律”,当蜡烛、透镜、光屏位置如图乙时,在光屏上可成清晰的像.下列说法正确的是 B
A.凸透镜的焦距是30cm;
B.图乙中烛焰成的是倒立放大的像;
C.照相机成像特点与图乙中所成像的特点相同;
D.保持凸透镜、光屏位置不变,将蜡烛远离凸透镜,烛焰仍可在光屏上成清晰的像.
说明理由: A、平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将汇聚于点F,点F即为此透镜的焦点,从焦点到透镜中心的距离即为焦距,则透镜的焦距为30cm﹣20cm=10cm,故A错误;
B、图乙中,物距u=12cm,像距v=23cm,像距大于物距,由凸透镜成像规律可知,图乙中烛焰成的是倒立放大的实像,故B正确;
C、图乙中成倒立放大的实像,根据这个原理制成了幻灯机或投影仪;故C错误;
D、因为凸透镜成实像时,物距增大,像距减小,所以将蜡烛远离凸透镜,保持凸透镜、光屏位置不变,则在光屏上不能成清晰的像,要想在光屏上成清晰的像,应将光屏向靠近透镜的方向移动,故D错误 .
【分析】(1)根据凸透镜对光线的折射作用知:平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点,然后可知其焦距;
(2)根据图中表示的焦距与物距,利用凸透镜成像的规律可以确定成像的性质.
(3)当u>2f时,成倒立缩小的实像,应用于照相机.
(4)凸透镜成实像时,物距增大,像距减小.
【解答】解:A、平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将汇聚于点F,点F即为此透镜的焦点,从焦点到透镜中心的距离即为焦距,则透镜的焦距为30cm﹣20cm=10cm,故A错误;
B、图乙中,物距u=12cm,像距v=23cm,像距大于物距,由凸透镜成像规律可知,图乙中烛焰成的是倒立放大的实像,故B正确;
C、图乙中成倒立放大的实像,根据这个原理制成了幻灯机或投影仪;故C错误;
D、因为凸透镜成实像时,物距增大,像距减小,所以将蜡烛远离凸透镜,保持凸透镜、光屏位置不变,则在光屏上不能成清晰的像,要想在光屏上成清晰的像,应将光屏向靠近透镜的方向移动,故D错误.
故答案为:B;见解析.
【点评】本题主要考查了测量焦距的方法和凸透镜的成像规律.凸透镜成实像时如果物距变小,那么像距变大,像的大小也变大,凸透镜成虚像时,如果物距变小,那么像距变小,像的大小也变小.
25.在“验证凸透镜成像规律”实验中,将焦距为10cm的凸透镜放置在光具座的50cm刻度处,在20cm刻度处放置一支点燃的蜡烛,如图所示,此时烛焰通过透镜能成一个倒立缩小的像,为验证这个像是否为实像,需用 光屏 在图中BC两点间移动找像.若将蜡烛移到光具座的45cm刻度处,应从 F 点一侧(填“A”或“F”)观察才能看到正立放大的烛焰像.
【分析】凸透镜成像规律中,当物距u>2f 时,成倒立缩小的实像;实像是实际光线会聚而成,所以在光屏上能接收到;当物距u<f时,凸透镜成虚像,虚像是实际光线的反向延长线会聚而成的,不能被光屏接收,只能用眼观察,而且像物在凸透镜同一侧.
【解答】解:焦距为10厘米的凸透镜放置在光具座的50厘米刻度处,得出u=50cm﹣20cm=30cm>2f(20cm),所以成缩小倒立的实像,可用光屏接收;
烛移到光具座的45厘米刻度处可算出此时u=50cm﹣45cm=5cm<f,因此成正立放大的虚像,虚像与物在凸透镜同侧,应从F点一侧观察.
故答案为:光屏;F.
【点评】此题主要考查了凸透镜成像的规律,注意凸透镜成像的特点与物距、像距之间的关系,物距、像距要注意和光具座上的刻度的对应关系,是一道易错的题目.
26.在探究“凸透镜成像规律”的实验中,已知凸透镜焦距为10cm,当蜡烛与凸透镜的距离是35cm时成一清晰的像,此时光屏上成像的性质是 倒立、缩小的实 像,举出这一成像规律的一个实际应用 照相机 .
【分析】根据凸透镜成像的三种情况和应用进行判断:
u>2f,成倒立、缩小的实像,2f>v>f,应用于照相机和摄像机.
2f>u>f,成倒立、放大的实像,v>2f,应用于幻灯机和投影仪.
u<f,成正立、放大的虚像,应用于放大镜和老花镜.
【解答】解:凸透镜的焦距是10cm,蜡烛与凸透镜的距离是物距,当u=35cm时,u>2f,成的是倒立缩小的实像,应用于照相机.
故答案为:倒立、缩小的实;照相机.
【点评】凸透镜成像的三种情况和应用是凸透镜成像习题的重要依据,一定要熟练掌握.
27.在探究“凸透镜成像规律”的实验中,小明为了测量凸透镜焦距,他让一束平行光正对射向凸透镜,调节光屏直到屏上得到一个的光斑,测得凸透镜到该光斑的距离为10cm.将发光体放在离透镜15cm的主光轴上,在光屏上呈现的像是倒立、 放大 的实像(选填“放大”、“等大”或“缩小”),像到透镜的距离 大于 20cm(选填“大于”、“等于”或“小于”).
【分析】凸透镜成像时2f>u>f,成倒立、放大的实像,v>2f,据此分析.
【解答】解:测得凸透镜到该光斑的距离为10cm,则10cm为凸透镜的焦距,将发光体放在离透镜15cm的主光轴上,此时2f>u>f,成倒立、放大的实像,v>2f,即像距要大于20cm.
故答案为:放大;大于.
【点评】此题考查焦距的定义和凸透镜成像的规律,难度不大,属于基础知识.
28.小明同学在做“凸透镜成像规律”的实验中,实验装置如图所示,A、B、C分别是主光轴上的点.F和2F分别为1倍焦距和2倍焦距.他把点燃的蜡烛放在 A 点上,能够得到倒立、缩小的实像.他把点燃的蜡烛放到C点上,也可以成像,其原理和 放大镜 相同.
【分析】掌握凸透镜成像的三种情况和应用:
u>2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机和摄像机.
2f>u>f,成倒立、放大的实像,应用于幻灯机和投影仪.
u<f,成正立、放大的虚像,应用于放大镜和老花镜.
【解答】解:(1)u>2f,凸透镜成倒立、缩小的实像,所以蜡烛放在A点.
(2)蜡烛放在C点,凸透镜成正立、放大的虚像,应用于放大镜.
故答案为:A;放大镜.
【点评】凸透镜成像的几种情况是凸透镜成像习题的基础内容,一定要掌握.
29.如图甲所示的装置测出凸透镜的焦距为 10.0 cm,用该透镜“探究凸透镜成像规律”,当蜡烛、透镜位置如图乙时,移动光屏可成清晰的 倒立 、 放大 的实像.
【分析】(1)根据凸透镜对光线的折射作用知:平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点,然后可知其焦距;
(2)根据图中表示的焦距与物距,利用凸透镜成像的规律可以确定成像的性质.
【解答】解:(1)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将汇聚于点F,点F即为此透镜的焦点,从焦点到透镜中心的距离即为焦距,则透镜的焦距为20.0cm﹣10.0cm=10.0cm;
(2)图乙中,物距u=65.0cm﹣50.0cm=15.0cm,2f>u>f,由凸透镜成像规律可知,图乙中烛焰成的是倒立、放大的实像.
故答案为:10.0;倒立;放大.
【点评】本题主要考查了测量焦距的方法和凸透镜的成像规律,比较简单,属于基础知识.
30.如图是探究凸透镜成像规律实验装置,光屏上得到了一个清晰的像(光屏上像未给出),保持透镜不动,将蜡烛向左移动,为使光屏上再次出现清晰的像,应将光屏向 左 移动(选填“左”或“右”).
【分析】解答此题从以下两点入手:
(1)凸透镜成像时,物距大于像距,成倒立、缩小的实像;
(2)凸透镜成实像时,物距减小,像距增大,像增大.
【解答】解:如图蜡烛和凸透镜的位置,物距u=25cm,凸透镜的像距是v=10cm,u>v,成倒立、缩小的实像;
保持透镜不动,将蜡烛向左移动,物距增大,为使在光屏上得到清晰的像,相距应减小,所以同时将光屏也向左移动,遵循:物近像远,物远像近.
故答案为:左.
【点评】凸透镜成像的三种情况和应用,以及凸透镜成实像时,物距减小,像距增大,像变大是凸透镜成像习题的重要依据.
31.如图所示,是探究凸透镜成像规律的实验装置,烛焰、透镜和光屏的中心大致在同一高度.当凸透镜的焦距f=10cm、物距u=15cm、像距v=30cm时,在光屏上得到 倒立 、 放大 的实像,撤去光屏,简要说明观察该像方法 在光屏原位置右侧距离凸透镜30cm左右的地方向左看即可 .把蜡烛放在离凸透镜30cm的位置,光屏在离凸透镜 15 cm的位置,能得到最清晰的像.
【分析】(1)凸透镜成像的三种情况和应用:①u>2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机和摄像机.②2f>u>f,成倒立、放大的实像,应用于幻灯机和投影仪.③u<f,成正立、放大的虚像,应用于放大镜和老花镜.
(2)据光路的可逆性分析即可判断;
【解答】解:此时凸透镜的焦距f=10cm、物距u=15cm、像距v=30cm时,即物体处于1倍焦距好和2倍焦距之间,像成在另一侧的2倍焦距以外,成倒立、放大的实像;撤去光屏,观察该像的方法是:在光屏原位置右侧距离凸透镜30cm左右的地方向左看即可;
据光路的可逆性分析可知,把蜡烛放在离凸透镜30cm的位置,光屏在离凸透镜15cm的位置,能得到最清晰的像.
故答案为:倒立;放大;在光屏原位置右侧距离凸透镜30cm左右的地方向左看即可;15;
【点评】凸透镜成像的三种情况和应用是凸透镜成像习题中重要依据,一定要熟练掌握.
32.在探究凸透镜成像规律时,首先应调节凸透镜、光屏和蜡烛,使它们的中心大致在 同一高度 .如果凸透镜焦距为10cm,物距为15cm,移动光屏,可以在光屏上得到一个实像.在照相机和投影仪中,成像情况与此类似的是 投影仪 .
【分析】探究凸透镜成像的实验时,在桌面上依次放蜡烛、凸透镜、光屏,三者在同一条直线上,三者的中心大致在同一高度,像才能呈在光屏的中心.
凸透镜成像时,2f>u>f,成倒立、放大的实像,应用于幻灯机和投影仪.
【解答】解:蜡烛、凸透镜、光屏,三者在同一条直线上,三者的中心大致在同一高度,像才能呈在光屏的中心.
凸透镜焦距为10cm,物距为15cm,2f>u>f,成倒立、放大的实像,应用于幻灯机和投影仪.
故答案为:同一高度;投影仪.
【点评】凸透镜成像的三种情况和应用是凸透镜成像习题中重要依据,一定要熟练掌握.
33.在探究凸透镜成像﹣物距大于2倍焦距时像的性质的实验中,调整透镜和光屏的高度,使烛焰透镜和光屏的中心在同一高度.实验过程中,由于蜡烛燃效变短,烛焰的像会成在光屏的 上 方.改变物距做了三次实验,这样做的目的是 使结论具有普遍性 .
【分析】(1)凸透镜成倒立的实像.若烛焰向下移动,像将向上移动;
(2)在物理实验中,为了使实验结果更具有可信度,防止实验结论的片面性,通常要多做几次.
【解答】解:(1)由于凸透镜成的是倒立的实像,所以由于蜡烛太短而使得像在光屏中心的上方;
(2)在探究物距大于2倍焦距凸透镜成像的规律时,做了三次实验.这样使实验结论更具有可信度,消除实验结论的片面性.
故答案为:上;.
【点评】此题是探究凸透镜成像的实验,烛焰考查了学生对实验操作的要求;为使实验结论具有普遍性,对同一种情况应多测几组数据.
34.如图甲所示,一束平行光经过凸透镜后,在光屏上得到一个最小、最亮的光斑,则它的焦距是 10 cm;用此凸透镜探究成像规律,实验装置如图乙所示,调整后在光屏上得到一个清晰的蜡烛火焰的像,该像的性质是 倒立、缩小、实像 (写出像的正倒、大小、虚实);此时某同学将爷爷的老花眼镜放在蜡烛和凸透镜之间靠近凸透镜的位置,结果光屏上原来清晰的像变模糊了,若不改变蜡烛和凸透镜的位置,应将光屏向 靠近 (选填“远离”或“靠近”)凸透镜方向移动,才能使像变得清晰.
【分析】(1)运用平行光测焦距法粗测凸透镜的焦距;
(2)当物体在2倍焦距以外,像成在1倍焦距和2倍焦距之间,成倒立缩小的实像,应用于照相机;
(3)要解决此题,需要知道老花镜是凸透镜,凸透镜会聚光线的作用.
【解答】解:(1)由图可知,最小、最亮的光斑距离凸透镜10cm,故凸透镜的焦距为10cm;
(2)由图可知,蜡烛在2倍焦距以外,成倒立、缩小的实像,此现象应用于照相机;
(3)某同学将爷爷的老花眼镜放在蜡烛和凸透镜之间靠近凸透镜的位置,由于老花镜是凸透镜,对光线有会聚作用,所以通过凸透镜的光线比以前会聚得要早了,像距更小了,因此要得到清晰的像,需将光屏靠近凸透镜.
故答案为:10;倒立、缩小、实像;靠近.
【点评】本题对凸透镜成像规律的实验中的操作要领、实验现象及相关规律进行考查,知识点较多,难度不大;关于凸透镜成像规律的记忆,建议结合成像光路才能形象直观地深入理解且印象深刻.
35.如图所示,某同学把一支铅笔放在一只盛水的烧杯后,透过烧杯观察铅笔的像,他惊奇地发现,手中铅笔的笔尖是朝左的,可他看到的像却是笔尖朝右,这是因为盛水的烧杯相当于一个 凸透 镜,他看到的是铅笔的 实 (填“实”或“虚”)像,若将铅笔继续 靠近 (填“靠近”或“远离”)烧杯,他所看到的像将会变成笔尖朝左.
【分析】凸透镜成像的规律:
当物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像;
当物距等于二倍焦距时,成倒立、等大的实像;
当物距小于二倍焦距、大于一倍焦距时,成倒立、放大的实像;
当物距小于一倍焦距时,成正立、放大的虚像.
【解答】解:
装满水后的烧瓶相当于一个凸透镜,当物体在焦点以外时,成倒立、放大的实像;
手中铅笔的笔尖本是朝左的,可他看到的像却是笔尖朝右,说明铅笔在凸透镜的焦点以外,看到的是铅笔倒立、放大的实像;
当物距小于一倍焦距时,成正立、放大的虚像.因此若将铅笔继续靠近烧杯,铅笔在凸透镜的焦点以内时,成成正立、放大的虚像.则他所看到的像将会变成笔尖朝左.
故答案为:凸透;实;靠近.
【点评】本题主要考查了凸透镜对光的作用,以及凸透镜成像的规律,一定熟练掌握成像规律的内容,并能做到灵活应用.需要注意的是:凸透镜成的实像都是倒立的,凸透镜成的虚像都是正立的,正立和倒立都是相对物而言的.
36.小明想探究凸透镜成像规律,实验桌上有两块凸透镜,其焦距分别为10cm 和20cm.
(1)小明将其中一块凸透镜放在光具座上,当烛焰、透镜及光屏的位置如图所示时,恰能在光屏上得到一个清晰的像,请问小明选择的凸透镜的焦距为 10 cm.
(2)小明将蜡烛和光屏的位置对换,发现在光屏上仍能成一清晰的像,此时的像为倒立、 放大 (填“放大”“缩小”或“等大”)的实像.
(3)实验(2)中,不改变各元件的位置,小明换了另一块凸透镜,仅调节光屏的位置,此时 不能 (填“能”或“不能”)在光屏上找到烛焰的像.
【分析】(1)根据物距大于2f时成倒立缩小的实像的特点判断焦距的大小;
(2)根据折射光路的可逆性及成像规律进行分析;
(3)首先判断能否成实像,若能够成实像判断像距是否够大;
【解答】解:(1)由图知,凸透镜成倒立缩小的实像,所以物距u=50cm﹣20cm=30cm>2f,则f<15cm,可知凸透镜的焦距为10cm的;
(2)此时凸透镜成倒立缩小的实像,物距大于2f,像距处于f和2f之间,根据折射光路的可逆性,若对换凸透镜和光屏的位置,光屏上仍可呈现清晰的像,此时物距处于f和2f之间,成倒立、放大的实像;
(3)此时物距为65cm﹣50cm=15cm,另一凸透镜的焦距为20cm,若换另一凸透镜,物距小于焦距,此时成虚像,所以不能在光屏上成像.
故答案为:(1)10;(2)放大;(3)不能.
【点评】本题考查的知识点较多,综合性强;熟练掌握凸透镜成像规律,掌握物距、像距的概念是解题的关键.
37.如图是一款具有摄像功能的手机,摄像头的镜头相当于一个 凸透 镜,图中甲、乙是用这款手机先后拍下同一小车的两张照片(设摄像头焦距不变),拍摄第二张比拍摄第一张摄像头离小车 近 (填“远”或“近”)些.两次拍摄时,摄像头离小车的距离都满足 大于二倍焦距 (填与焦距之间的关系).
【分析】(1)根据凸透镜成像的三种情况和应用进行判断:
u>2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机和摄像机.
2f>u>f,成倒立、放大的实像,应用于幻灯机和投影仪.
u<f,成正立、放大的虚像,应用于放大镜和老花镜.
(2)凸透镜成实像时,物距减小,像距增大,像增大.
【解答】解:手机摄像头相当于凸透镜,手机拍摄时,凸透镜成倒立、缩小的实像.凸透镜成实像时,物距减小,像距增大,像变大,甲乙两图比较,乙的像大,所以乙的物距小,所以拍摄第二张比拍摄第一张摄像头离小车近一些.甲乙两图都是倒立、缩小的实像,摄像头离小车的距离都大于二倍焦距.
故答案为:凸透;近;大于二倍焦距.
【点评】凸透镜成像的三种情况和应用,以及凸透镜成实像时,物距减小,像距增大,像变大,是凸透镜成像习题中常用的两个知识点.
38.如图是十字路口处安装的监控摄像头,它可以拍下违章行驶的汽车照片,摄像头的镜头相当于一个 凸透 镜.甲、乙是一辆汽车经过十字路口时,先后拍下的两张照片,可以看出汽车是 靠近 (靠近/远离)摄像头.观察照片发现,车的外表很清晰,但几乎看不见车内的人,是因为车内的人光线 暗 (亮/暗),摄像头几乎无法成像.夜晚,为了不影响司机开车,车内的灯应 熄灭 (熄灭/亮着).
【分析】(1)凸透镜成像的三种情况:
①U>2f时,凸透镜成倒立缩小的实像,2f>V>f,应用于照相机和摄像头.
②2f>U>f时,凸透镜成倒立放大的实像,V>2f,应用于投影仪和幻灯机.
③U<f时,凸透镜成正立放大的虚像,应用于放大镜.凸透镜成实像时,物距减小,像距增大,像增大.
(2)当光线很暗时,凸透镜无法成像;
(3)知道在夜晚行车时,为了防止车前的玻璃形成平面镜成像,夜晚,车内不应开灯,这样车内的光线较暗,更有利于看清外边的交通状况.
【解答】解:(1)摄像头的镜头相当于一个凸透镜.由同一辆汽车经过十字路口时,先后拍下的两张照片甲、乙,可知汽车的像变大,根据凸透镜成像的规律(物近像远像变大)可知汽车是靠近摄像头.
(2)观察照片可以发现,几乎看不见车内的人,是因为车内的人反射的光很弱,摄像头几乎无法成像.
(3)夜晚,为了不影响司机开车,车内的灯应关闭,车内较暗,使车内不能形成平面镜成像,便于看清路况,
故答案为:凸透;靠近;暗;熄灭.
【点评】本题主要考查对凸透镜成像条件的了解:
①当物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像;
②当物距等于二倍焦距时,成倒立、等小的实像;
③当物距小于二倍焦距、大于一倍焦距时,成倒立、放大的实像;
④当物距小于一倍焦距时,成正立、放大的虚像.
39.如图所示是安装在汽车上的“倒车防撞可视雷达”,安装在车尾的摄像头对准车后的障碍物,障碍物经摄像头中的凸透镜成的 倒立、缩小 实像,这个像通过电子装置加工、调整并传递到显示屏上,司机据此可以准确地了解车后的情况.如果看到显示屏中的障碍物的像变大,则障碍物离车尾的距离变 小 .
【分析】(1)凸透镜对光线有会聚作用,当物体在透镜的2倍焦距之外时,物体经透镜能成倒立、缩小的实像;
(2)凸透镜成像的规律中,成实像时,物像异侧,物距变大,像距变小,像变小.
【解答】解:(1)车尾的摄像头相当于凸透镜,其工作原理是:在2倍焦距之外的物体发出或反射的光经凸透镜折射后,成倒立、缩小的实像;
(2)由凸透镜成实像的规律可知,物距越小,所成的像越大;所以,看到显示屏中的障碍物的像变大,则障碍物离车尾的距离变小.
故答案为:倒立、缩小;小.
【点评】本题主要考查的是凸透镜成像规律的应用,关键是记熟成像规律,并搞清物距像距之间的关系.知道成实像时,物距越大,像越小,像距也越小.
40. “虚拟试衣镜”亮相南京国际软件产品博览会,如图所示.该款“虚拟试衣镜”解决了购物者很难观察到试穿衣服时背面的情况,摄像头能够监视顾客的移动,并将衣服的背面展现给他们,监视顾客移动的摄像头相当于 凸透 镜,所成的是缩小的 实 像(填“实”或“虚”);若镜头的焦距为10cm,为了能成清晰的像,人到镜头的距离应大于 20 cm.
【分析】根据凸透镜成像规律及其应用之一,当u>2f时,成倒立缩小实像,应用于照相机来解答此题.
【解答】解:摄像头和照相机的镜头相同,都是一个凸透镜,摄像头成倒立、缩小的实像.此时物距要大于凸透镜的二倍焦距,凸透镜焦距是10cm,所以人到镜头的距离应大于20cm.
故答案为:凸透;实;20.
【点评】明确凸透镜成像在现实生活中的应用是解决此题的关键,要理论与实际结合起来.
初中物理苏科版八年级上册第四章 光的折射 透镜4.3 探究凸透镜成像的规律课后作业题: 这是一份初中物理苏科版八年级上册第四章 光的折射 透镜4.3 探究凸透镜成像的规律课后作业题,共3页。
苏科版八年级上册4.3 探究凸透镜成像的规律课后练习题: 这是一份苏科版八年级上册4.3 探究凸透镜成像的规律课后练习题,共46页。试卷主要包含了完成下列两个实验探究等内容,欢迎下载使用。
初中物理苏科版八年级上册4.3 探究凸透镜成像的规律课时训练: 这是一份初中物理苏科版八年级上册4.3 探究凸透镜成像的规律课时训练,共40页。