
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专题3+透镜成像规律+2021年和2022年山东济南市中考物理模拟试题汇编
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这是一份专题3+透镜成像规律+2021年和2022年山东济南市中考物理模拟试题汇编,共36页。
专题3 透镜成像规律 2021年和2022年山东济南市中考物理模拟试题汇编
一.选择题(共13小题)
1.(2022•莱芜区二模)人眼的晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜,如图所示,是某同学的眼睛成像光路图,对于该同学的眼睛分析,以下说法中正确的是( )
A.近视眼,可利用凸透镜的会聚作用来矫正
B.远视眼,可利用凹透镜的发散作用来矫正
C.近视眼,可利用凹透镜的发散作用来矫正
D.远视眼,可利用凸透镜的会聚作用来矫正
2.(2022•历下区三模)如图所示,航天员王亚平两次授课,水球实验精彩连连,主要应用的光学知识是( )
A.光的直线传播 B.光的反射
C.光的折射 D.光的色散
3.(2022•济南二模)下列对近视眼的成像位置和矫正方法,描述正确的是( )
A.成像在视网膜前方,应配戴凹透镜片
B.成像在视网膜前方,应配戴凸透镜片
C.成像在视网膜后方,应配戴凹透镜片
D.成像在视网膜后方,应配戴凸透镜片
4.(2022•济南二模)通过透镜时会发生光的折射,下面为四束光透过透镜的光路图,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
5.(2022•历下区一模)如图所示,消费者结账时只需面对摄像头,经系统自动拍照(利用电子技术进行倒转正处理)、扫描等,确认相关信息后,即可迅速完成交易。在拍照时( )
A.人脸位于镜头的焦距以内,成倒立缩小实像
B.人脸位于镜头的焦距以内,成正立放大虚像
C.人脸位于镜头二倍焦距外,成倒立缩小实像
D.人脸位于镜头二倍焦距外,成正立放大虚像
6.(2022•商河县一模)现代生活,智能手机给人们带来了许多便利,但长时间盯着手机屏幕,容易导致视力下降。如图所示,关于近视眼及其矫正的原理图正确的是( )
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
7.(2022•济南一模)在探究凸透镜成像规律的实验中,当烛焰、凸透镜、光屏处于如图所示的位置时,恰能在光屏上得到一个清晰的像。利用这一成像原理可以制成( )
A.投影仪 B.照相机 C.放大镜 D.潜望镜
8.(2021•济南二模)如图所示,小莉在老师指导下,观察教室里的LED日光灯,发现每个LED发光芯片上都封装了硅胶透镜。资料显示,芯片最大发光角度是180°(大于180°范围。也有少量余光),光线通过透镜会聚可得到180°、160°、140°、120°、90°、60°等不同的出光角度。下图的光路显示了一些透镜对光线的作用,与LED透镜对光线的作用相同的是( )
A.①④ B.③④ C.①③ D.②①
9.(2021•莱芜区二模)某同学在做“凸透镜成像”的实验中,将蜡烛、凸透镜和光屏调节到某一位置,恰能在光屏上承接到蜡烛清晰的像。则下列说法正确的是( )
A.光屏上的像与投影仪成像的性质是一样的
B.燃烧后蜡烛变矮,光屏上的像会向下移动
C.若只将蜡烛向左移,光屏上的像还会清晰
D.若只将凸透镜向左移,光屏上还能再次承接到一次清晰的像
10.(2021•平阴县一模)小红拿着爷爷的“放大镜”观看周围的物体时发现,近处的物体是正立、放大的,而稍远处的物体是倒立、放大的,更远处的物体则是倒立、缩小的。针对这一现象,同学们经过讨论形成了下面四个问题。你认为最具有探究价值且易于探究的科学问题是( )
A.放大镜成像情况与哪些因素有关?
B.放大镜所成物体的像有哪些种类?
C.凸透镜成像情况与物体和凸透镜之间的距离有何关系?
D.凸透镜成像的条件是什么?
11.(2021•长清区一模)如图所示,利用“红外发热人群检测”装置,每分钟可以对500人实行快速的检测,同时监控主机中的摄像头可以对体温异常者进行人像采集,摄像头的焦距为f。在采集过程中,被检测人群应位于摄像头的( )
A.大于f处 B.小于f处 C.f与2f之间 D.大于 2f处
12.(2021•槐荫区一模)小红在做“研究凸透镜成像”的实验中,把一只点燃的蜡烛放在焦距为10cm的凸透镜前25cm处。在凸透镜的另一侧调节光屏的位置可找到一个清晰的烛焰的像。这个像是图中的( )
A. B. C. D.
13.(2022•济南模拟)2018年8月30日,教育部、国家生健康委员会等八部门联合印发《综合防控儿童青少年近视实施方案》,图中属于近视眼及其矫正原理图的是( )
A.甲 乙 B.甲 丁 C.丙 乙 D.丙 丁
二.多选题(共3小题)
(多选)14.(2022•长清区一模)光的世界丰富多彩,光学器件在我们的生活、学习中有着广泛应用。下列说法中符合实际的是( )
A.潜望镜是利用了平面镜对光线的反射作用
B.照相时,被照者应站在距镜头二倍焦距以外
C.借助放大镜看地图时,看到的是正立的虚像
D.阳光透过凸透镜可以点燃纸屑,是利用凸透镜对光线的发散作用
(多选)15.(2022•天桥区模拟)如图所示,是晓铭同学画出的光通过透镜(图中未画出)后发生折射的光路图,其中是凹透镜的有( )
A. B.
C. D.
(多选)16.(2021•商河县一模)在“探究凸透镜成像的规律”时,将点燃的蜡烛放在距凸透镜30cm处,在透镜另一侧距透镜16cm处的光屏上得到烛焰清晰的像。则下列相关说法正确的是( )
A.光屏上成倒立、放大的实像
B.照相机是利用这一成像原理工作的
C.若蜡烛距凸透镜16cm,光屏在透镜另一侧透镜30cm处时,光屏上可再次成清晰的像
D.将近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间,要使光屏上出现清晰的像,光屏应靠近透镜
三.填空题(共1小题)
17.(2022•天桥区二模)“二十四节气”是中华民族智慧的结晶,“寒露”和“霜降”是其中的两个节气,如图甲所示,是“寒露”节气树叶上的露,通过露珠能看到叶脉的 (选填“正立”或“倒立”)放大的虚像,图乙所示是“霜降”节气的霜,它是空气中的水蒸气 形成的。
四.实验探究题(共7小题)
18.(2022•章丘区二模)小君同学利用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”的实验,凸透镜固定在光具座50cm刻度处不变。
(1)实验前将烛焰、凸透镜、光屏三者的中心调节到同一高度,目的是 。为了准确的知道凸透镜的焦距,找到了平行光源,进行了如图所
示的实验,根据实验现象可知,则该凸透镜的焦距为 cm。
(2)在成像清晰的情况下,用一张不透明纸把透镜上半部分遮挡住,看到的像会如何变化? (选填“像部分消失”、“像完整亮度不变”或“像完整亮度变暗”);
(3)下面能说明远视眼成像和它矫正方法的原理图是 。
(4)保持凸透镜位置不动,把蜡烛移到45cm处,无论怎样移动光屏,光屏上始终接收不到像。这种情况下,小君观察到像的方法是 。
19.(2022•济南二模)小杰班同学在实验室“探究凸透镜成像的规律”。
(1)实验前,老师让大家用各自的凸透镜,观察远近不同的物体,同学们看到了不同特点的像。他们猜想:凸透镜所成像的特点可能与 有关。
(2)接下开始实验,老师引导大家将实验数据和现象记录在表格中。表分别是小杰组和小华组实验时所收集到数据。
小杰组
物距/cm
像的性质
像距/cm
像的虚实
像的倒正
像放大或缩小
13
实
倒立
放大
44
15
实
倒立
放大
31
17
实
倒立
放大
24
20
实
倒立
等大
20
25
实
倒立
缩小
16
30
实
倒立
缩小
15
35
实
倒立
缩小
14.2
小华组
物距/cm
像的性质
像距/cm
像的虚实
像的倒正
像放大或缩小
20
实
倒立
放大
60
25
实
倒立
放大
37
30
实
倒立
等大
30
35
实
倒立
缩小
25
40
实
倒立
缩小
24
45
实
倒立
缩小
22.5
50
实
倒立
缩小
20
通过分析两小组数据,可得初步结论:凸透镜成实像时,像是 的(选填“正立”或“倒立”),物距越大,所成的像越 (选填“大”或“小”)。小杰还发现物距同为20cm和30cm时,两小组像的特点有很大不同。全班交流后猜想,物距不是影响成像特点的唯一因素。
(3)通过对凸透镜知识的回题,小杰和小华用自己组的仪器分别又做了一个实验,得到的现象如图所示:由此可得结论:凸透镜成像的特点还与透镜的 有关。
(4)评估时,小华发现自己组在两倍焦距内数据偏少,于是他在物距15cm与20cm之间继续实验,但在光具座上移动光屏却始终无法找到像,在光具座上找不到像的原因是 。解决了此问题后,同学们又继续探究成虚像时的规律,进一步完善凸透镜成像的规律.....
20.(2022•槐荫区一模)(1)小明用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像的规律”的实验。如图1所示。
①要使像能够成在光屏的中央,应将光屏向 调整(选填“上”或“下”);
②实验过程中,当烛焰距凸透镜15cm时,移动光屏至某一位置,在光屏上得到一个等大清晰的像。接着使烛焰向左移动5cm,此时应该将光屏向 移到某一位置(选填“左”或“右”),才能在屏上得到倒立、 、清晰的实像(选填“放大”“缩小”或“等大”)。
(2)如图2所示是小明“观察水的沸腾”的实验装置。
①在组装该实验装置时,小明首先应当根据 (选填“酒精灯”、“酒精灯火焰”或“酒精灯外焰”)确定铁圈的位置,这样才能保证水能更好的吸收热量。然后再自下而上的组装其它器材。
②实验时,他们通过讨论决定,先探究在水沸腾过程中,温度如何变化?为了减少将水加热至沸腾的时间,他们设想了以下几种措施,其中不可行的是 (选填字母序号)。
A.选用初温较高的水
B.给烧杯加上一个纸盖
C.水的质量尽量大一些
③小明为了验证“水在沸腾过程中需要继续吸收热量”,他可以在水沸腾一段时间之后 ,观察水是否能继续沸腾。
21.(2012•市中区一模)在利用光具座进行凸透镜成像的实验探究中:
(1)如图甲所示,一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后,在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑。由图可知,凸透镜对光线具有 作用,该凸透镜的焦距是 cm。
(2)将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后,无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到像,请你指出其中一条可能的原因: 。
(3)调整后,把烛焰放在距凸透镜16cm处时(如图乙),在凸透镜另一侧前后移动光屏,会在光屏上得到一个倒立、 的实像(填写像的性质); (填光学仪器)就是利用这一成像规律工作的。如果将蜡烛在乙图的基础上远离透镜,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏应向 (选填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动。
22.(2022•长清区二模)如图所示,是“探究凸透镜成像规律”的实验装置。图甲中一束平行光射向凸透镜,光屏上得到一个最小、最亮的光斑(未画出)。
(1)由图甲可知,此凸透镜的焦距为 。
(2)调整器材后,将烛焰放在图乙所示的位置,移动光屏,在光屏上恰好成一清晰的像(未画出),则该像是倒立、 的实像。
(3)如图乙所示,将蜡烛向左移动,若在光屏上再次呈现清晰的像,应将光屏向 移动(选填“左”或“右”),所成的像变 (选填“大”或“小”)。
(4)若在图乙中烛焰和凸透镜之间放一近视眼镜的镜片,则将光屏向 (选填“左”或“右”)移动才能再次看到清晰的像。
23.(2022•章丘区三模)实验室常用蜡烛完成以下光学实验。
(1)如图甲为小孔成像示意图,小孔成像的原理是 。如果将蜡烛靠近小孔,像会变得大一点,要想像是清晰的,光屏 (选填“需要”或“不需要”)同时远离小孔。
(2)利用如图乙装置探究“平面镜成像的特点”:在水平桌面上铺一张白纸,再将玻璃板竖立在白纸上,把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面,再拿一支外形完全相同但不点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动,直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合。把光屏放在玻璃板后,无论如何移动,都不能承接到蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是 像。将蜡烛靠近玻璃板,像的大小将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)
(3)蜡烛还可以用于做“探究凸透镜成像规律”实验,图丙中一束平行光射向凸透镜,光屏上得到一个最小、最亮的光斑(未画出)。
①该凸透镜的焦距为 cm.图丁中烛焰在光屏上恰好成一清晰的像(未画出),则该像是倒立、 的实像(填“放大”或“缩小”或“等大”)。
②若在图丁中烛焰和凸透镜之间放一 (选填“近视”或“远视”)眼镜的镜片,则将光屏重新向右移动才能再次看到清晰的像。若在图丁中用塑料吸管对准A点沿垂直于纸面方向持续用力吹气,发现光屏上“烛焰尖部”变模糊,则将光屏向 移动,“烛焰尖部”呈现的像又会变清晰(选填“左”或“右”)
③随着蜡烛燃烧而变短,光屏上成的像将向上移动。由于影响到了实验的进行,这时最简单合理的调整是 。
A.只需将凸透镜向下移动些
B.只需将光屏向上移动些
C.将凸透镜和光屏向下移一些
D.蜡烛适当向上调一些
④当光屏上出现蜡烛清晰的像时,如果用遮光板尽可能靠近烛焰,并挡住烛焰的上半部分,我们观察光屏时,将会在光屏上看到 。
A.蜡烛像的下半部分
B.蜡烛像的上半部分
C.蜡烛完整的像,像的亮度变暗
D.蜡烛完整的像,像的亮度不变
24.(2022•章丘区模拟)随着现代科技的发展,手机功能越来越多,已经成为了人们生活中不可或缺的一部分。
(1)小明在利用手机给同学小坤拍照时发现,手机靠近同学,手机上的像变大,远离同学,像变小。小明通过搜集相关信息确定摄像头是一个“凸透镜”,根据观察到的现象,小明猜想:凸透镜成像的大小可能与 有关。
(2)带着问题,小明和小坤跟自己组的同学设计了实验方案并进行了实验,实验中,蜡烛由于燃烧不断变短,导致光屏上的像向 (选填“上”或“下”)移动,要想使像再次成在光屏中心,应将 (选填“凸透镜”或“蜡烛”)向下调整。
两组将利用两块不同的凸透镜收集的数据准确记录在了表中
小明组数据
f=10cm
实验序号
物距u/(cm)
像距v/(cm)
像的性质
1
40
13.4
倒立、缩小实像
2
30
15
倒立、缩小实像
3
20
20
倒立、等大实像
4
13.4
倒立、放大实像
5
10
不成像
小坤组数据
f=16cm
实验序号
物距u/(cm)
像距v/(cm)
像的性质
6
60
22
倒立、缩小实像
7
47
25
倒立、缩小实像
8
30
34
倒立、放大实像
9
18
倒立、放大实像
10
5
不成像
(3)小明在分析数据时发现第4组实验数据忘了记录像距,刚想重做一次实验,同组的小华拦住了他,说不用重做实验也可以知道像距的大小应该为 cm,他的依据是 。
(4)小坤组在做第四组实验时遇到了问题,把蜡烛放在距凸透镜18cm处,在光具座上无论怎样移动光屏,都找不到清晰地像,原因可能是 ,聪明的小坤拿起桌上的一个凸透镜放在蜡烛和凸透镜之间靠近凸透镜的地方,在光具座上移动光屏,光屏上出现了清晰地像。
(5)小明和小坤将实验分享给好友小刚,共同交流评估后,小刚又提出了新的问题,当用手机拍照时,景物和手机的距离不变,用两根手指在屏幕上同时做扩大和缩小的动作时,屏幕上的像大小也会变化,于是小刚猜想凸透镜成像大小可能与 有关。接着,他综合分析了两个表格中的数据,发现根据两表格中的 两组数据就可以验证自己的猜想,事实是否是这样呢,他们又开始了新的探究…
五.解答题(共2小题)
25.(2021•济南模拟)小亮的爷爷看报纸时需要用放大镜才能看清。
(1)小亮透过放大镜观看周围时发现:如图甲所示,离他比较远的钟表竟然呈现了倒立、缩小的样子;随着他走近钟表,如图乙所示,又观察到钟表 的样子。针对以上现象,小亮思考了下面四个问题,其中最有探究价值且易于探究的科学问题是 (选填序号)
A.凸透镜在什么条件下能成什么样的像?
B.物体通过凸透镜所成的像都有哪些种类?
C.凸透镜的成像情况与物、镜间的距离有何关系?
D.物体通过凸透镜的成像情况都与哪些因素有关?
(2)小亮想用家中的蜡烛、白纸板和凸透镜进行探究,还需要用到的测量仪器是 。
(3)如图丙所示,小亮将蜡烛、凸透镜、白纸板沿直线依次放在桌面上,点燃蜡烛后,调节凸透镜和白纸板的高度,使像成在白纸板的中心。
(4)接着小亮进行了多次实验和测量,并将测量情况记录在下表中。
实验序号
物、镜间的距离u/cm
成像的特点
1
30
倒立缩小的像
2
25
倒立缩小的像
3
20
倒立缩小的像
4
15
倒立放大的像
5
10
倒立放大的像
小亮分析表中数据,得出结论:物体距离凸透镜大于15cm时成倒立缩小的像,物体距离凸透镜小于或等于15cm成倒立放大的像。同学小华看了小亮的数据后,有不同看法,他认为结论是:物体距离凸透镜大于或等于20cm成倒立缩小的像,物体距离凸透镜小于20cm成倒立放大的像。为解决争议,他们想在物、镜间距离是15﹣﹣﹣20cm的范围内继续多做几次实验,找到 ,使结论更可靠。
26.(2021•济南模拟)小明利用凸透镜、刻度尺等进行以下探究:
(1)如图所示,烛焰与凸透镜的距离是 cm,若仅移动光屏,可在光屏上得到一个清晰的等大的像,则凸透镜的焦距为 cm.
(2)将蜡烛移至48cm处,要在光屏上得以清晰的像,光屏需要 (选填“远离”或“靠近”)透镜,此时光屏上得到的是 的像(选填“放大”、“缩小”或“等大”).
专题3 透镜成像规律 2021年和2022年山东济南市中考物理模拟试题汇编
参考答案与试题解析
一.选择题(共13小题)
1.(2022•莱芜区二模)人眼的晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜,如图所示,是某同学的眼睛成像光路图,对于该同学的眼睛分析,以下说法中正确的是( )
A.近视眼,可利用凸透镜的会聚作用来矫正
B.远视眼,可利用凹透镜的发散作用来矫正
C.近视眼,可利用凹透镜的发散作用来矫正
D.远视眼,可利用凸透镜的会聚作用来矫正
【解答】解:由图可知,像成在视网膜的后面,属于远视眼;
远视眼的晶状体较薄,会聚能力较弱,看近处的物体时,将像成在视网膜的后面,可用会聚作用的凸透镜矫正,使光线会聚能力增强,能使像成在视网膜上,能看清近处的物体。
故选:D。
2.(2022•历下区三模)如图所示,航天员王亚平两次授课,水球实验精彩连连,主要应用的光学知识是( )
A.光的直线传播 B.光的反射
C.光的折射 D.光的色散
【解答】解:水球具有中间厚,边缘薄的点,因此水球相当于一个凸透镜,当物体在两倍焦距以外时成倒立,缩小的像。中间的气泡和周围的水,组成了一个凹透镜,凹透镜成正立缩小的虚像,所以两种情况都是光的折射现象。
故选:C。
3.(2022•济南二模)下列对近视眼的成像位置和矫正方法,描述正确的是( )
A.成像在视网膜前方,应配戴凹透镜片
B.成像在视网膜前方,应配戴凸透镜片
C.成像在视网膜后方,应配戴凹透镜片
D.成像在视网膜后方,应配戴凸透镜片
【解答】解:近视眼是晶状体曲度变大,会聚能力增强,即折光能力增强,像呈在视网膜的前方,应佩戴发散透镜即凹透镜,使光线推迟会聚,故A正确。
故选:A。
4.(2022•济南二模)通过透镜时会发生光的折射,下面为四束光透过透镜的光路图,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:
A、凹透镜对光线具有发散作用,而图中折射光线变得会聚,故A错误;
B、凸透镜对光线具有会聚作用,使得折射光线变得靠拢主光轴,故B正确;
C、凹透镜对光线具有发散作用,而图中折射光线变得会聚,故C错误;
D、凸透镜对光线具有会聚作用,而图中折射光线变得发散,故D错误。
故选:B。
5.(2022•历下区一模)如图所示,消费者结账时只需面对摄像头,经系统自动拍照(利用电子技术进行倒转正处理)、扫描等,确认相关信息后,即可迅速完成交易。在拍照时( )
A.人脸位于镜头的焦距以内,成倒立缩小实像
B.人脸位于镜头的焦距以内,成正立放大虚像
C.人脸位于镜头二倍焦距外,成倒立缩小实像
D.人脸位于镜头二倍焦距外,成正立放大虚像
【解答】解:摄像头的成像原理与照相机相同,人脸位于镜头二倍焦距外,成倒立、缩小实像,故C正确。
故选:C。
6.(2022•商河县一模)现代生活,智能手机给人们带来了许多便利,但长时间盯着手机屏幕,容易导致视力下降。如图所示,关于近视眼及其矫正的原理图正确的是( )
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
【解答】解:
由图知,②图的光线会聚在视网膜的前方,所以②图表示近视眼的成像情况;近视眼是由于晶状体焦距太短,像落在视网膜的前方,为了使光线会聚在原来会聚点后面的视网膜上,就需要在光线进入人眼以前发散一些,所以应佩戴对光线具有发散作用的凹透镜来矫正,则④图是近视眼的矫正原理图。
故选:B。
7.(2022•济南一模)在探究凸透镜成像规律的实验中,当烛焰、凸透镜、光屏处于如图所示的位置时,恰能在光屏上得到一个清晰的像。利用这一成像原理可以制成( )
A.投影仪 B.照相机 C.放大镜 D.潜望镜
【解答】解:
由图可知,物距小于像距,由凸透镜成像的规律可知,光屏上的像为倒立、放大的实像。
A、投影仪、幻灯机都是根据上述原理制成的,故A符合题意。
B、照相机是根据物距大于2倍焦距时,成倒立、缩小实像的原理制成的,此时物距大于像距,故B不符合题意。
C、放大镜是根据物距小于焦距时,成正立、放大虚像的原理制成的,故C不符合题意。
D、潜望镜是根据平面镜成像的原理制成的,故D不符合题意。
故选:A。
8.(2021•济南二模)如图所示,小莉在老师指导下,观察教室里的LED日光灯,发现每个LED发光芯片上都封装了硅胶透镜。资料显示,芯片最大发光角度是180°(大于180°范围。也有少量余光),光线通过透镜会聚可得到180°、160°、140°、120°、90°、60°等不同的出光角度。下图的光路显示了一些透镜对光线的作用,与LED透镜对光线的作用相同的是( )
A.①④ B.③④ C.①③ D.②①
【解答】解:由题可知,LED透镜对光线具有会聚作用,属于凸透镜;
如下图所示:①④图中的折射光线相对于入射光线是会聚的,是凸透镜;②③图中的折射光线相对于入射光线是发散的,是凹透镜,所以与LED透镜对光线的作用相同的是①④。
故选:A。
9.(2021•莱芜区二模)某同学在做“凸透镜成像”的实验中,将蜡烛、凸透镜和光屏调节到某一位置,恰能在光屏上承接到蜡烛清晰的像。则下列说法正确的是( )
A.光屏上的像与投影仪成像的性质是一样的
B.燃烧后蜡烛变矮,光屏上的像会向下移动
C.若只将蜡烛向左移,光屏上的像还会清晰
D.若只将凸透镜向左移,光屏上还能再次承接到一次清晰的像
【解答】解:A、根据图象u>v,所以物距大于二倍焦距成倒立缩小实像,与照相机的成像原理相同,故A错误;
B、随着蜡烛燃烧而变短,由于经过光心的光线的传播方向不变,则像会向上移动,故B错误;
C、凸透镜成实像时,遵循物远像近像变小的特点,如果把蜡烛向左移动,像也将向左移动,并且像要变小,若不移动光屏像不再清晰,故C错误;
D、若只将凸透镜向左移,根据光路可逆可知,光屏上还能再次承接到一次清晰的像,故D正确。
故选:D。
10.(2021•平阴县一模)小红拿着爷爷的“放大镜”观看周围的物体时发现,近处的物体是正立、放大的,而稍远处的物体是倒立、放大的,更远处的物体则是倒立、缩小的。针对这一现象,同学们经过讨论形成了下面四个问题。你认为最具有探究价值且易于探究的科学问题是( )
A.放大镜成像情况与哪些因素有关?
B.放大镜所成物体的像有哪些种类?
C.凸透镜成像情况与物体和凸透镜之间的距离有何关系?
D.凸透镜成像的条件是什么?
【解答】解:几个选项都很容易进行探究,B只是了解了成像的特点,ACD中主要是探究了成像的原因,特别是C选项,探究了凸透镜的成像情况与物、镜间的距离有何关系,明确了规律更容易在生活中进行应用,故C正确。
故选:C。
11.(2021•长清区一模)如图所示,利用“红外发热人群检测”装置,每分钟可以对500人实行快速的检测,同时监控主机中的摄像头可以对体温异常者进行人像采集,摄像头的焦距为f。在采集过程中,被检测人群应位于摄像头的( )
A.大于f处 B.小于f处 C.f与2f之间 D.大于 2f处
【解答】解:摄像机的成像原理:物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像,所以被检测人群应位于摄像装置的二倍焦距之外。
故选:D。
12.(2021•槐荫区一模)小红在做“研究凸透镜成像”的实验中,把一只点燃的蜡烛放在焦距为10cm的凸透镜前25cm处。在凸透镜的另一侧调节光屏的位置可找到一个清晰的烛焰的像。这个像是图中的( )
A. B. C. D.
【解答】解:由题意知,凸透镜的焦距为10cm;烛焰距凸透镜的距离26cm(物距),则u>2f,调节光屏的位置,所以,在光屏上能得到一个倒立、缩小的实像。
A、图中是正立、放大的实像。故A错误。
B、图中是倒立、放大的实像。故B错误。
C、图中是正立、缩小的实像,故C错误;
D、图中是倒立、缩小的实像。故D正确。
故选:D。
13.(2022•济南模拟)2018年8月30日,教育部、国家生健康委员会等八部门联合印发《综合防控儿童青少年近视实施方案》,图中属于近视眼及其矫正原理图的是( )
A.甲 乙 B.甲 丁 C.丙 乙 D.丙 丁
【解答】解:
由图知,甲图的光线会聚在视网膜的前方,所以甲图表示近视眼的成像情况;近视眼是由于晶状体焦距太短,像落在视网膜的前方,为了使光线会聚在原来会聚点后面的视网膜上,就需要在光线进入人眼以前发散一些,所以应佩戴对光线具有发散作用的凹透镜来矫正,则乙图是近视眼的矫正原理图。
丙图的光线会聚在视网膜的后方,所以丙图表示远视眼(老花眼)的成像情况;为了使光线会聚在原来会聚点前面的视网膜上,就需要在光线进入人眼以前会聚一些,所以应佩戴对光线具有会聚作用的凸透镜来矫正,即丁图是远视眼的矫正原理图。
故属于近视眼及其矫正原理图的是甲、乙。属于远视眼及其矫正原理图的是丙、丁。
故选:A。
二.多选题(共3小题)
(多选)14.(2022•长清区一模)光的世界丰富多彩,光学器件在我们的生活、学习中有着广泛应用。下列说法中符合实际的是( )
A.潜望镜是利用了平面镜对光线的反射作用
B.照相时,被照者应站在距镜头二倍焦距以外
C.借助放大镜看地图时,看到的是正立的虚像
D.阳光透过凸透镜可以点燃纸屑,是利用凸透镜对光线的发散作用
【解答】解:
A、潜望镜内部是两块相互平行的平面镜,利用了平面镜对光线的反射作用,故A正确;
B、照相机是根据物距大于2f时,成倒立缩小实像的原理制成,照相时,被照者应站在距镜头二倍焦距以外,故B正确;
C、放大镜是根据物距小于1f时,凸透镜成正立放大虚像的原理制成的,故C正确;
D、凸透镜对光线具有会聚作用,可以将太阳光会聚到焦点,阳光通过凸透镜可以点燃纸屑,是利用凸透镜对光线的会聚作用,故D错误;
故选:ABC。
(多选)15.(2022•天桥区模拟)如图所示,是晓铭同学画出的光通过透镜(图中未画出)后发生折射的光路图,其中是凹透镜的有( )
A. B.
C. D.
【解答】解:观察A、B、D三图,可以假设入射光线不经过透镜,而是沿直线传播,画出沿直线传播的大致光路,与图中已知的折射光路对比,不难发现入射光线经过透镜后均向外发散(远离主光轴),故A、B、D中的透镜是凹透镜;
观察C图,可以假设入射光线不经过透镜,而是沿直线传播,画出沿直线传播的大致光路,与图中已知的折射光路对比,发现入射光线经过透镜后向内偏折(靠近主光轴),故C图中的透镜是凸透镜。
故选:ABD。
(多选)16.(2021•商河县一模)在“探究凸透镜成像的规律”时,将点燃的蜡烛放在距凸透镜30cm处,在透镜另一侧距透镜16cm处的光屏上得到烛焰清晰的像。则下列相关说法正确的是( )
A.光屏上成倒立、放大的实像
B.照相机是利用这一成像原理工作的
C.若蜡烛距凸透镜16cm,光屏在透镜另一侧透镜30cm处时,光屏上可再次成清晰的像
D.将近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间,要使光屏上出现清晰的像,光屏应靠近透镜
【解答】解:AB、蜡烛距离凸透镜30cm时,在透镜的另一侧16cm处光屏上得到一个清晰的像,物距大于像距,成倒立缩小实像,是照相机的原理;故A错误、B正确;
C、将点燃的蜡烛放在距凸透镜30cm处,在透镜另一侧距透镜16cm处的光屏上得到烛焰清晰的像,根据光的可逆性,若蜡烛距凸透镜16cm,光屏在透镜另一侧透镜30cm处时,光屏上可再次成清晰的像,故C正确;
D、近视镜片是凹透镜,对光线具有发散作用,所以近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间,像将延迟会聚,为使光屏上看到清晰的像,采取的方法为:使光屏远离透镜,使像成在光屏上,故D错误。
故选:BC。
三.填空题(共1小题)
17.(2022•天桥区二模)“二十四节气”是中华民族智慧的结晶,“寒露”和“霜降”是其中的两个节气,如图甲所示,是“寒露”节气树叶上的露,通过露珠能看到叶脉的 正立 (选填“正立”或“倒立”)放大的虚像,图乙所示是“霜降”节气的霜,它是空气中的水蒸气 凝华 形成的。
【解答】解:露珠相当于一个凸透镜,叶脉在凸透镜的一倍焦距之内,成正立、放大的虚像;
霜是空气中的水蒸气直接凝华形成的。
故答案为:正立;凝华。
四.实验探究题(共7小题)
18.(2022•章丘区二模)小君同学利用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”的实验,凸透镜固定在光具座50cm刻度处不变。
(1)实验前将烛焰、凸透镜、光屏三者的中心调节到同一高度,目的是 使像成在光屏中央 。为了准确的知道凸透镜的焦距,找到了平行光源,进行了如图所
示的实验,根据实验现象可知,则该凸透镜的焦距为 10.0 cm。
(2)在成像清晰的情况下,用一张不透明纸把透镜上半部分遮挡住,看到的像会如何变化? 像完整亮度变暗 (选填“像部分消失”、“像完整亮度不变”或“像完整亮度变暗”);
(3)下面能说明远视眼成像和它矫正方法的原理图是 丙 。
(4)保持凸透镜位置不动,把蜡烛移到45cm处,无论怎样移动光屏,光屏上始终接收不到像。这种情况下,小君观察到像的方法是 从光屏一侧透过透镜观察像 。
【解答】解:(1)实验过程中,调整凸透镜和光屏的高度,使烛焰、凸透镜和光屏三者中心大致在同一高度,目的是使烛焰的像成在光屏的中央;
由图知,焦点到凸透镜的距离为60.0cm﹣50.0cm=10.0cm,所以焦距为10.0cm;
(2)当用纸挡住透镜的某一部分时,由于通过凸透镜会聚的光线数量减少,所以像会比原来变暗,但仍成完整的像;
(3)近视眼是晶状体曲度变大,会聚能力增强,即折光能力增强,像呈在视网膜的前方,应佩戴发散透镜(凹透镜),所以选择图丙;
(4)保持凸透镜位置不动,把蜡烛移到45cm处时,u=5cm<f=10cm,成的是一个正立、放大的虚像,且像和物在凸透镜的同一侧,因此要想看到这个像,应从凸透镜的右侧透过凸透镜去观察。
故答案为:(1)使像成在光屏中央;10.0;(2)像完整亮度变暗;(3)丙;(4)从光屏一侧透过透镜观察像。
19.(2022•济南二模)小杰班同学在实验室“探究凸透镜成像的规律”。
(1)实验前,老师让大家用各自的凸透镜,观察远近不同的物体,同学们看到了不同特点的像。他们猜想:凸透镜所成像的特点可能与 物距 有关。
(2)接下开始实验,老师引导大家将实验数据和现象记录在表格中。表分别是小杰组和小华组实验时所收集到数据。
小杰组
物距/cm
像的性质
像距/cm
像的虚实
像的倒正
像放大或缩小
13
实
倒立
放大
44
15
实
倒立
放大
31
17
实
倒立
放大
24
20
实
倒立
等大
20
25
实
倒立
缩小
16
30
实
倒立
缩小
15
35
实
倒立
缩小
14.2
小华组
物距/cm
像的性质
像距/cm
像的虚实
像的倒正
像放大或缩小
20
实
倒立
放大
60
25
实
倒立
放大
37
30
实
倒立
等大
30
35
实
倒立
缩小
25
40
实
倒立
缩小
24
45
实
倒立
缩小
22.5
50
实
倒立
缩小
20
通过分析两小组数据,可得初步结论:凸透镜成实像时,像是 倒立 的(选填“正立”或“倒立”),物距越大,所成的像越 小 (选填“大”或“小”)。小杰还发现物距同为20cm和30cm时,两小组像的特点有很大不同。全班交流后猜想,物距不是影响成像特点的唯一因素。
(3)通过对凸透镜知识的回题,小杰和小华用自己组的仪器分别又做了一个实验,得到的现象如图所示:由此可得结论:凸透镜成像的特点还与透镜的 焦距 有关。
(4)评估时,小华发现自己组在两倍焦距内数据偏少,于是他在物距15cm与20cm之间继续实验,但在光具座上移动光屏却始终无法找到像,在光具座上找不到像的原因是 像距较大,像的位置超出了光具座的距离,光屏无法在光具座上移动到相应的位置来承接像。 。解决了此问题后,同学们又继续探究成虚像时的规律,进一步完善凸透镜成像的规律.....
【解答】解:(1)观察远近不同的物体,同学们看到了不同特点的像,说明凸透镜所成像的特点与物距有关;
(2)由表格中的数据可知,凸透镜成实像时,像总是倒立的,物距越小,像距越大;
(3)通过对凸透镜知识的回顾,小杰和小华用自己组的仪器分别又做了一个实验,得到的现象如图所示小杰的焦距为10cm,小华的焦距为15cm,导致他们记录的数据有偏差,说明凸透镜成像的特点还与透镜的焦距有关;
(4)当在物距15cm与20cm之间继续实验,但在光具座上移动光屏却始终无法找到像,像距较大,像的位置超出了光具座的距离,光屏无法在光具座上移动到相应的位置来承接像。
故答案为:(1)物距;(2)倒立;小;(3)焦距;(4)像距较大,像的位置超出了光具座的距离,光屏无法在光具座上移动到相应的位置来承接像。
20.(2022•槐荫区一模)(1)小明用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像的规律”的实验。如图1所示。
①要使像能够成在光屏的中央,应将光屏向 下 调整(选填“上”或“下”);
②实验过程中,当烛焰距凸透镜15cm时,移动光屏至某一位置,在光屏上得到一个等大清晰的像。接着使烛焰向左移动5cm,此时应该将光屏向 左 移到某一位置(选填“左”或“右”),才能在屏上得到倒立、 缩小 、清晰的实像(选填“放大”“缩小”或“等大”)。
(2)如图2所示是小明“观察水的沸腾”的实验装置。
①在组装该实验装置时,小明首先应当根据 酒精灯外焰 (选填“酒精灯”、“酒精灯火焰”或“酒精灯外焰”)确定铁圈的位置,这样才能保证水能更好的吸收热量。然后再自下而上的组装其它器材。
②实验时,他们通过讨论决定,先探究在水沸腾过程中,温度如何变化?为了减少将水加热至沸腾的时间,他们设想了以下几种措施,其中不可行的是 C (选填字母序号)。
A.选用初温较高的水
B.给烧杯加上一个纸盖
C.水的质量尽量大一些
③小明为了验证“水在沸腾过程中需要继续吸收热量”,他可以在水沸腾一段时间之后 停止加热 ,观察水是否能继续沸腾。
【解答】解:(1)①根据光线过光心不改变方向,所以烛焰的像大致在光屏的下方,要使像成在光屏的中心,所以光屏向下移动;
②根据题意,当烛焰距凸透镜15cm时,移动光屏至某一位置,在光屏上得到一等大清晰的像,说明此时满足15cm=u=2f,所以f=7.5cm;使烛焰向左移动5cm,此时物距变大,即像距需要变小,故光屏应该左移;同时原来蜡烛恰好在2倍焦距上,若左移5cm,即此时蜡烛处于2倍焦距以外,所以此时在光屏上成一个倒立、缩小的实像;
(2)①酒精灯外焰温度比内焰高,应使用外焰加热,所以根据其外焰的高度调节并固定放置石棉网和铁圈的位置;
②水的加热时间过长,可能是水的初温过低或水的质量太大或烧杯未加盖造成的。所以可以通过适当提高水的初温或适当减少水的质量或给烧杯加盖来缩短加热时间,故C不可行;
③为了验证“水在沸腾过程中需要继续吸收热量”,他可以在水沸腾一段时间之后停止加热,若水继续沸腾说明沸腾过程中不需要吸热,不能继续沸腾说明沸腾过程需要继续吸热。
故答案为:(1)①下;②左;缩小;(2)①酒精灯外焰;②C;③停止加热。
21.(2012•市中区一模)在利用光具座进行凸透镜成像的实验探究中:
(1)如图甲所示,一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后,在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑。由图可知,凸透镜对光线具有 会聚 作用,该凸透镜的焦距是 11.0 cm。
(2)将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后,无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到像,请你指出其中一条可能的原因: 蜡烛放在了凸透镜焦点以内(或蜡烛、凸透镜和光屏三者的中心不在同一高度) 。
(3)调整后,把烛焰放在距凸透镜16cm处时(如图乙),在凸透镜另一侧前后移动光屏,会在光屏上得到一个倒立、 放大 的实像(填写像的性质); 投影仪(或幻灯机) (填光学仪器)就是利用这一成像规律工作的。如果将蜡烛在乙图的基础上远离透镜,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏应向 靠近 (选填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动。
【解答】解:(1)对比折射光线和入射光线可知:凸透镜对光线有会聚作用;焦点在41cm处,光心在30cm处,所以,焦距为41.0cm﹣30.0cm=11.0cm;
故答案为:会聚;11.0。
(2)蜡烛放在了凸透镜焦点以内(或蜡烛、凸透镜和光屏三者的中心不在同一高度)均会造成光屏上不能成像;
故答案为:蜡烛放在了凸透镜焦点以内(或蜡烛、凸透镜和光屏三者的中心不在同一高度);
(3)把烛焰放在距凸透镜16cm处时,即u=16cm,f=11cm;
所以f<u<2f,
所以凸透镜成倒立放大的实像,投影仪(或幻灯机)就是根据这一原理制成的;
因为凸透镜成像时:物远像近,像变小;
所以当物体远离透镜时,像将靠近透镜;
故应将光屏应向靠近透镜的方向移动。
故答案为:放大;投影仪(或幻灯机);靠近。
22.(2022•长清区二模)如图所示,是“探究凸透镜成像规律”的实验装置。图甲中一束平行光射向凸透镜,光屏上得到一个最小、最亮的光斑(未画出)。
(1)由图甲可知,此凸透镜的焦距为 10.0cm 。
(2)调整器材后,将烛焰放在图乙所示的位置,移动光屏,在光屏上恰好成一清晰的像(未画出),则该像是倒立、 放大 的实像。
(3)如图乙所示,将蜡烛向左移动,若在光屏上再次呈现清晰的像,应将光屏向 左 移动(选填“左”或“右”),所成的像变 小 (选填“大”或“小”)。
(4)若在图乙中烛焰和凸透镜之间放一近视眼镜的镜片,则将光屏向 右 (选填“左”或“右”)移动才能再次看到清晰的像。
【解答】解:
(1)光屏上得到一个最小、最亮的光斑,即凸透镜的焦点;则由图知,该凸透镜的焦距f=60.0cm﹣50.0cm=10.0cm;
(2)当蜡烛、凸透镜位于图乙中刻度对应的位置时,物距为50.0cm﹣35.0cm=15.0cm,物距大于1倍焦距而小于2倍焦距,所以此时凸透镜能成倒立、放大的实像;
(3)光屏上能接到的像是实像,在不改变凸透镜位置的情况下,将蜡烛向左移动,物距增大,根据凸透镜成实像是,物远像近像变小,可知,为使光屏上成清晰的像,应将光屏向左移动,此时所成的像变小;
(4)凹透镜对光线有发散作用,放在凸透镜前时,使光线发散,像呈现在光屏的后方,像距增大,在光屏上要得到清晰的像,光屏要远离凸透镜,即要将光屏向右移动才能在光屏上成清晰的像。
故答案为:(1)10.0cm;(2)放大;(3)左;小;(4)右。
23.(2022•章丘区三模)实验室常用蜡烛完成以下光学实验。
(1)如图甲为小孔成像示意图,小孔成像的原理是 光的直线传播 。如果将蜡烛靠近小孔,像会变得大一点,要想像是清晰的,光屏 不需要 (选填“需要”或“不需要”)同时远离小孔。
(2)利用如图乙装置探究“平面镜成像的特点”:在水平桌面上铺一张白纸,再将玻璃板竖立在白纸上,把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面,再拿一支外形完全相同但不点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动,直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合。把光屏放在玻璃板后,无论如何移动,都不能承接到蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是 虚 像。将蜡烛靠近玻璃板,像的大小将 不变 (选填“变大”、“变小”或“不变”)
(3)蜡烛还可以用于做“探究凸透镜成像规律”实验,图丙中一束平行光射向凸透镜,光屏上得到一个最小、最亮的光斑(未画出)。
①该凸透镜的焦距为 10.0 cm.图丁中烛焰在光屏上恰好成一清晰的像(未画出),则该像是倒立、 放大 的实像(填“放大”或“缩小”或“等大”)。
②若在图丁中烛焰和凸透镜之间放一 近视 (选填“近视”或“远视”)眼镜的镜片,则将光屏重新向右移动才能再次看到清晰的像。若在图丁中用塑料吸管对准A点沿垂直于纸面方向持续用力吹气,发现光屏上“烛焰尖部”变模糊,则将光屏向 左 移动,“烛焰尖部”呈现的像又会变清晰(选填“左”或“右”)
③随着蜡烛燃烧而变短,光屏上成的像将向上移动。由于影响到了实验的进行,这时最简单合理的调整是 D 。
A.只需将凸透镜向下移动些
B.只需将光屏向上移动些
C.将凸透镜和光屏向下移一些
D.蜡烛适当向上调一些
④当光屏上出现蜡烛清晰的像时,如果用遮光板尽可能靠近烛焰,并挡住烛焰的上半部分,我们观察光屏时,将会在光屏上看到 A 。
A.蜡烛像的下半部分
B.蜡烛像的上半部分
C.蜡烛完整的像,像的亮度变暗
D.蜡烛完整的像,像的亮度不变
【解答】解:(1)如图甲是小孔成像示意图,将小孔对着蜡烛,我们可以看到烛焰在光屏上呈现的像是倒立的,成像的原理是光的直线传播。将蜡烛靠近小孔,像会变得大一点,要想像是清晰的,光屏不需要同时远离小孔。
(2)平面镜所成的像是虚像,不会出现在光屏上,所以,移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,光屏上无法呈现蜡烛A的像;
平面镜成像大小跟物体大小有关,与物体到平面镜的距离无关,所以实验时,将蜡烛靠近玻璃板,像的大小不变;
(3)①光屏上得到一个最小、最亮的光斑,即凸透镜的焦点;则由图知,该凸透镜的焦距f=60.0cm﹣50.0cm=10.0cm;
当蜡烛、凸透镜位于图丁中刻度对应的位置时,物距为50.0cm﹣35.0cm=15.0cm,物距大于1倍焦距而小于2倍焦距,所以此时凸透镜能成倒立、放大的实像;
②图乙中烛焰在光屏上恰好成一清晰的像,烛焰和凸透镜之间放一眼镜片后,光屏向右移动才能在光屏上成清晰的像,说明在凸透镜前面放的透镜对光线起发散作用;因近视眼镜的镜片为凹透镜,且凹透镜对光线有发散作用,所以该眼镜是近视眼镜;
在图乙中用塑料吸管对准A点沿垂直于纸面方向持续用力吹气,A点气体流速变大,则A点处气体压强变小,烛焰将向左移动,物距增大,像距应减小,所以应将光屏向左移动,“烛焰尖部”又会变清晰。
③随着蜡烛燃烧而变短,根据过光心不改变方向,像会向上移动;
为了使像成在光屏的中央位置,最简单合理的调整是蜡烛适当向上调一些,故选D;
④遮住光源的上半部,光源下半部分上的光任一点射向凸透镜,经凸透镜折射后,照样能会聚成像,像的大小只有光源下半部分,将会在光屏上看到蜡烛像的下半部分,故选A。
故答案为:(1)光的直线传播;(2)虚;不变;(3)①10.0;放大;②近视;左;③D;④A。
24.(2022•章丘区模拟)随着现代科技的发展,手机功能越来越多,已经成为了人们生活中不可或缺的一部分。
(1)小明在利用手机给同学小坤拍照时发现,手机靠近同学,手机上的像变大,远离同学,像变小。小明通过搜集相关信息确定摄像头是一个“凸透镜”,根据观察到的现象,小明猜想:凸透镜成像的大小可能与 物距 有关。
(2)带着问题,小明和小坤跟自己组的同学设计了实验方案并进行了实验,实验中,蜡烛由于燃烧不断变短,导致光屏上的像向 上 (选填“上”或“下”)移动,要想使像再次成在光屏中心,应将 凸透镜 (选填“凸透镜”或“蜡烛”)向下调整。
两组将利用两块不同的凸透镜收集的数据准确记录在了表中
小明组数据
f=10cm
实验序号
物距u/(cm)
像距v/(cm)
像的性质
1
40
13.4
倒立、缩小实像
2
30
15
倒立、缩小实像
3
20
20
倒立、等大实像
4
13.4
倒立、放大实像
5
10
不成像
小坤组数据
f=16cm
实验序号
物距u/(cm)
像距v/(cm)
像的性质
6
60
22
倒立、缩小实像
7
47
25
倒立、缩小实像
8
30
34
倒立、放大实像
9
18
倒立、放大实像
10
5
不成像
(3)小明在分析数据时发现第4组实验数据忘了记录像距,刚想重做一次实验,同组的小华拦住了他,说不用重做实验也可以知道像距的大小应该为 40 cm,他的依据是 光发生折射时,光路是可逆的 。
(4)小坤组在做第四组实验时遇到了问题,把蜡烛放在距凸透镜18cm处,在光具座上无论怎样移动光屏,都找不到清晰地像,原因可能是 像成在了100cm刻度线之外 ,聪明的小坤拿起桌上的一个凸透镜放在蜡烛和凸透镜之间靠近凸透镜的地方,在光具座上移动光屏,光屏上出现了清晰地像。
(5)小明和小坤将实验分享给好友小刚,共同交流评估后,小刚又提出了新的问题,当用手机拍照时,景物和手机的距离不变,用两根手指在屏幕上同时做扩大和缩小的动作时,屏幕上的像大小也会变化,于是小刚猜想凸透镜成像大小可能与 焦距 有关。接着,他综合分析了两个表格中的数据,发现根据两表格中的 2和8 两组数据就可以验证自己的猜想,事实是否是这样呢,他们又开始了新的探究…
【解答】解:(1)照相机是凸透镜成倒立、缩小的实像,物距减小,像距变大,像变大,所以凸透镜成像大小跟物距有关。
(2)实验中,蜡烛由于燃烧不断变短,根据光线过光心不改变方向,像会向上移动。
根据光线过光心不改变方向进行判断,向下移动凸透镜可以使像再次呈现在光屏的中央位置。
(3)实验1物距是40cm,像距是13.4cm,根据光的折射现象中,光路是可逆的,所以当物距是13.4cm,像距是40cm。
(4)凸透镜的焦距是16cm,把蜡烛放在距凸透镜18cm处,物距很小,像距会很大,像有可能在100cm刻度线之外,所以在光具座上无论如何移动光屏都接不到像。
(5)景物和手机的距离不变,用两根手指在屏幕上同时做扩大和缩小的动作时,是改变了焦距大小,物距相对变化,屏幕上的像大小也会变化,所以猜想凸透镜成像大小可能跟焦距有关。实验数据中实验2和8的物距相同,实验8的焦距大,物距相对变小,像距变大,像变大。
故答案为:(1)物距;(2)上;凸透镜;(3)40;光发生折射时,光路是可逆的;(4)像成在了100cm刻度线之外;(5)焦距;2和8。
五.解答题(共2小题)
25.(2021•济南模拟)小亮的爷爷看报纸时需要用放大镜才能看清。
(1)小亮透过放大镜观看周围时发现:如图甲所示,离他比较远的钟表竟然呈现了倒立、缩小的样子;随着他走近钟表,如图乙所示,又观察到钟表 倒立 的样子。针对以上现象,小亮思考了下面四个问题,其中最有探究价值且易于探究的科学问题是 C (选填序号)
A.凸透镜在什么条件下能成什么样的像?
B.物体通过凸透镜所成的像都有哪些种类?
C.凸透镜的成像情况与物、镜间的距离有何关系?
D.物体通过凸透镜的成像情况都与哪些因素有关?
(2)小亮想用家中的蜡烛、白纸板和凸透镜进行探究,还需要用到的测量仪器是 刻度尺 。
(3)如图丙所示,小亮将蜡烛、凸透镜、白纸板沿直线依次放在桌面上,点燃蜡烛后,调节凸透镜和白纸板的高度,使像成在白纸板的中心。
(4)接着小亮进行了多次实验和测量,并将测量情况记录在下表中。
实验序号
物、镜间的距离u/cm
成像的特点
1
30
倒立缩小的像
2
25
倒立缩小的像
3
20
倒立缩小的像
4
15
倒立放大的像
5
10
倒立放大的像
小亮分析表中数据,得出结论:物体距离凸透镜大于15cm时成倒立缩小的像,物体距离凸透镜小于或等于15cm成倒立放大的像。同学小华看了小亮的数据后,有不同看法,他认为结论是:物体距离凸透镜大于或等于20cm成倒立缩小的像,物体距离凸透镜小于20cm成倒立放大的像。为解决争议,他们想在物、镜间距离是15﹣﹣﹣20cm的范围内继续多做几次实验,找到 等大的像 ,使结论更可靠。
【解答】解:(1)由图乙可知,观察到的是倒立的表;
由题可知,物体距离凸透镜的距离不同时,成像的性质不同,所以可以探究凸透镜的成像情况与物、镜间的距离有何关系,故选C;
(2)实验中需要测量物距和像距,所以需要的测量工具为刻度尺;
(3)因为无法确定什么时候成放大的像,什么时候成缩小的像,所以需要找到临界点什么时候成等大的像,故他们物、镜间距离是15﹣﹣﹣20cm的范围内继续多做几次实验,找到等大的像,使结论更可靠。
故答案为:(1)倒立;C;(2)刻度尺;(3)等大的像。
26.(2021•济南模拟)小明利用凸透镜、刻度尺等进行以下探究:
(1)如图所示,烛焰与凸透镜的距离是 12.0 cm,若仅移动光屏,可在光屏上得到一个清晰的等大的像,则凸透镜的焦距为 6.0 cm.
(2)将蜡烛移至48cm处,要在光屏上得以清晰的像,光屏需要 靠近 (选填“远离”或“靠近”)透镜,此时光屏上得到的是 缩小 的像(选填“放大”、“缩小”或“等大”).
【解答】解:(1)由图可以看出,烛焰与凸透镜的距离是u=12.0cm,由题意可知,可在光屏上得到一个清晰的倒立、等大的像,则根据凸透镜成像规律可知,当u=2f时,在光屏上得到一个清晰的倒立、等大的像。所以2f=12.0cm,则f=6.0cm;
(2)将蜡烛移至48cm处,此时物距变大,为14cm,则像距变小,光屏要靠近透镜,乘次物距大于2倍焦距,成倒立缩小的实像。
故答案为:(1)12.0;6.0;(2)靠近;缩小。
相关试卷
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这是一份专题7+功和机械能+2021年和2022年山东济南市中考物理模拟试题汇编,共35页。
这是一份专题6+浮力+2021年和2022年山东济南市中考物理模拟试题汇编,共34页。
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