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江苏省苏州市2020-2022三年中考物理模拟题精选知识点分类汇编-08探究凸透镜成像规律(实验题)
展开江苏省苏州市2020-2022三年中考物理模拟题精选知识点分类汇编-08探究凸透镜成像规律(实验题)
一、实验题
1.(2020·江苏苏州·统考二模)在探究“凸透镜成像规律”实验中如图所示:
(1)由图甲可知,该凸透镜的焦距是______cm。
(2)图乙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。
(3)若在图乙中蜡烛和光屏不动,只移动凸透镜到______cm刻度线处,可以再次呈现清晰的像。
(4)如图乙所示,蜡烛位置不变,移动透镜至40cm刻度线处,则观察到的像是图丙中的______(选填“1”、“2”、“3”或“4”)。
(5)实验完成之后,小莉把自己的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,如图丁所示,光屏上原来清晰的像变得模糊了,若想在光屏上重新得到清晰的像,在不改变蜡烛和凸透镜位置的情况下,应将光屏______(选填“靠近”或“远离”)凸透镜。
2.(2020·江苏苏州·统考二模)在探究“凸透镜成像规律”实验中如图所示。
(1)由图甲可知,该凸透镜的焦距是________cm;实验前,应将烛焰的焰心、透镜的光心、光屏的中心调整至同一________上;
(2)如图乙所示,光屏上的像应为丙图中的________(选填“1”、“2”、“3”或“4”),若此时撤去光屏,人眼在如图乙所示的A位置________(填“能”“或“不能”)直接看到蜡烛的实像;
(3)操作中不慎使凸透镜粘上了一个灰尘颗粒,那么原本光屏上清晰的像将________;
A.出现一个黑点 B.无黑点
(4)实验完成之后,小明把自己的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,如图丁所示,光屏上像变得模糊了,想在光屏上重新得到清晰的像,在不改变蜡烛和凸透镜位置的情况下,应将光屏________(选填“靠近”或“远离”)凸透镜。
3.(2020·江苏苏州·统考模拟预测)小明在探究凸透镜成像规律时,做了如下实验:
①用平行光正对凸透镜照射,移动光屏得到一个最小、最亮的光斑,如图甲所示此透镜的焦距为_______cm;
②保持该透镜位置不变,将点燃的蜡烛放在图乙所示的位置,将光屏放在乙图中的位附近,可找到烛焰清晰的像,则此像的性质为________、________、________;
③若移除光屏,眼睛在A处_______(能/不能)看到这个像,说出其原因是_______。
4.(2020·江苏苏州·统考模拟预测)实验空常用蜡烛完成以图光学实验:
(1)图甲为探究平面镜成像特点的实验装置,若蜡烛A到玻璃板距离为10cm,则蜡烛的像B与蜡烛A之间的距离为_____cm;若在像和玻璃板之间放置一个不透明的挡板,从蜡烛A一侧观察玻璃板,______ (填“能”或“不能”)看到蜡烛所成的像;
(2)图乙为探究凸透镜成像规律的实验装置。当蜡烛、凸透镜和光屏处于图示位置时,可在光屏上得到清晰的像。保持凸透镜位置不变,将蜡烛向右移动到35cm刻度线处,此时可将光屏向_____ (选填“左”或“右‘)移动适当距离能再次得到清晰的像,生活中的_____(选填“投影仪”“放大镜”“照相机”)就是利用这一原理工作的;若不移动光屏,可在烛焰和透镜之间放置一个适当的______透镜(选填”凸“或”凹“)也能在光屏上得到一个清晰的像,这是在模拟______(选填“近视眼”“远视眼”)的矫正。
5.(2020·江苏苏州·统考模拟预测)下面是玲玲探究“凸透镜成像规律”的实验.
(1)玲玲将蜡烛、焦距为10cm的凸透镜、光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛并调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度,这样做的目的是: ______________________ .
(2)玲玲将凸透镜固定在光具座50cm的刻度线处,将蜡烛和光屏移至如图所示的位置时,光屏上出现了烛焰清晰的像,该成像原理在实际中的应用是 _________ (填 “照相机”、“投影仪”或“放大镜”).
(3)实验过程中蜡烛由于燃烧而变短,为了使烛焰的像再次成在光屏的中心,应向下移动 _________ (填“光屏”或“凸透镜”).
(4)玲玲将蜡烛移到35cm刻度线处,保持透镜的位置不变,应将光屏移至 _________ cm 刻度线处,才能再次在光屏上呈现清晰的像.
(5)若在蜡烛和凸透镜之间合适的位置放一个近视眼镜,为了使光屏上重新出现清晰的像,光屏应向 _______ (填“左”或“右”)移动;若不移动光屏,并保持近视眼镜的位置不变,玲玲更换另一个凸透镜,光屏上也得到了清晰的像,那么此透镜的焦距应 _________ (填“大于”或“小于”)10cm.
6.(2020·江苏苏州·统考三模)在探究“凸透镜成像规律”的实验中.
(1)如图甲, 平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小最亮的光斑,则凸透镜的焦距f=_____cm.
(2)如图乙,光屏上呈现清晰的像素,此像的性质是_____的实像.若保持蜡烛和光屏位置不变,移动透镜至_____刻度线处,光屏上能再次呈现清晰的像.
(3)如图丙,保持蜡烛位置不变,移动透镜至16cm刻度线处,则人眼在图中____处能观察到烛焰的像.
(4)如图丁,在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜,发现光屏上的像由清晰变模糊了,将光屏远离透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像,则该眼镜是_____眼镜(近视/远视).
7.(2021·江苏苏州·校考二模)用如图所示的实验器材做“探究凸透镜成像规律”实验。
(1)当蜡烛、凸透镜、光屏在光具座标尺上的位置如图所示时,光屏上出现一个清晰像,这是一个倒立、________的实像,生活中应用该原理制作的光学仪器是________(照相机/幻灯机、放大镜)。
(2)根据图中信息可推断出此凸透镜焦距f的范围是________;
(3)实验过程中,燃烧的蜡烛变短了,可将凸透镜的高度调_______(高/低),使像再次呈现在光屏中央。
(4)把蜡烛向左移动一小段距离,发现光屏上烛焰的像变模糊了.若不移动光屏,将一个眼镜片放在凸透镜和烛焰之间,发现光屏上的像又变清晰了,则该眼镜片是________(近视/远视)眼镜的镜片。
8.(2021·江苏苏州·校联考一模)在探究凸透镜成像规律的实验中:
(1)如图甲,让平行光正对着凸透镜照射,调节光屏到凸透镜的距离,直至光屏上出现一个最小最亮的光斑,则该凸透镜的焦距为______cm;实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心,使它们均位于凸透镜的______上;
(2)实验过程中,当蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图乙所示时,在光屏上可得到一个清晰的倒立、______的实像,生活中利用这个规律制成的是______;
(3)实验时,由于实验时间较长,蜡烛变短,烛焰的像在光屏上的位置会向______(选填“上”或“下”)方移动;
(4)如图丙,在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜,发现光屏上的像由清晰变模糊了,将光屏向透镜方向移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像,则该眼镜是______(选填“近视”或“远视”)眼镜。
9.(2022·江苏苏州·校联考一模)探究凸透镜成像特点时:
(1)小聪将凸透镜正对着太阳光,在透镜下方平行地放上白纸,如图1所示,测出透镜与白纸间距离s与对应的白纸被烤焦的时间t,绘出如图2所示图像,由图可知,该透镜的焦距f为________cm;
(2)当透镜与蜡烛的距离为15cm时,可在光屏上得到一个倒立、________(选填“放大”“缩小”或“等大”)的清晰实像,利用这一成像原理可制成生活中的________(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”);
(3)仅将题(2)中蜡烛和光屏位置对调,根据光路可逆,在光屏上________(选填“能”或“不能”)得到一个清晰的像;
(4)将蜡烛移至如图3所示位置,可以透过凸透镜看到烛焰所成的________(选填“虚”或“实”)像;
(5)凸透镜对光线有________作用,可以用来制成________(选填“近视眼镜”或“远视眼镜”)。
10.(2022·江苏苏州·统考二模)在“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1)将蜡烛、凸透镜和光屏依次安装在光具座上,点燃蜡烛,调整它们的高度,使烛焰、光屏中心与凸透镜中心______;
(2)如图所示,光屏上成清晰的像.若保持蜡烛和光屏的位置不变,只移动透镜到_____cm 刻度处,光屏上可再次成清晰的实像,与此时成像原理相同的光学仪器是________(照相机/投影仪/放大镜);
(3)实验一段时间后,像“跑”到了光屏上方,接下来的操作可以将_______往下调,能让像重新回到光屏中央;
(4)保持蜡烛位置不变,撤去光屏后,将透镜放在光具座上60 cm刻度处时,人眼从右侧_______(能/不能)看到透镜左侧蜡烛的像.
11.(2022·江苏苏州·统考一模)小林用图甲装置来探究凸透镜成像的规律。
(1)实验前,应调整烛焰和光屏的中心在___________;
(2)当蜡烛、凸透镜和光屏处于图甲所示位置时,恰好在光屏上成清晰的像,所成的像是___________;
(3)如果保持图甲中透镜和蜡烛位置不变,将光屏向左移动一小段距离,光屏上的像变模糊,要使光屏上重新得到烛焰清晰的像,则应该在透镜和蜡烛之间放置一个___________(近视/远视)眼镜;
(4)如图乙所示的是王亚平太空授课时展示的含有空气的水珠成像的情景,在水球中能看到一正一反两个像,在水球中倒立的像是王亚平位于水透镜_________(一倍焦距以内/两倍焦距以外/一倍焦距与两倍焦距之间)的像,若王亚平靠近水球,则________(正立像/倒立像/两个像)会变大。
12.(2022·江苏苏州·统考模拟预测)在探究“凸透镜成像规律”的实验中。
(1)如图甲,平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小最亮的光斑,则凸透镜的焦距f=______cm;
(2)如图乙,光屏上呈现清晰的像,此像的性质是倒立、______的实像。若将凸透镜移到30cm刻度线处,则将光屏移动到______cm刻度线处,光屏上能再次呈现清晰的像;
(3)保持蜡烛位置不变,移动透镜至如图丙所示刻度线处,则人眼在图中______处能观察到烛焰的像;
(4)如图丁,在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜,发现光屏上的像由清晰变模糊了,将光屏向透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像。则该眼镜是______视眼镜(近/远)。
13.(2022·江苏苏州·统考一模)小明用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”实验。
(1)小明将蜡烛、透镜和光屏按顺序装到光具座上后,点燃蜡烛,为使烛焰和光屏的中心调到凸透镜的主光轴上,接下来应如何操作:______;
(2)调节蜡烛、光屏到图示位置时刚好能成一个等大的实像,若只移动蜡烛和光屏,可以模拟照相机成像原理的操作是______(填字母);
A.都左移
B.都右移
C.蜡烛左移,光屏右移
D.蜡烛右移,光屏左移
(3)完成实验后,他将另一透镜放在图中45cm刻度线位置,发现光屏上的像由清晰变模糊,向右移动光屏又发现清晰的像,说明该透镜对光有______作用,可以矫正的视力缺陷是______。
14.(2022·江苏苏州·校联考模拟预测)同学们在用蜡烛作为光源完成“探究凸透镜成像的规律”实验后,发现蜡烛火焰飘忽不定,像与物对比难判定等问题。于是小涵和老师一起对实验装置进行了一系列的改进。改进后的装置如图所示:光具座上凸透镜所在位置为零刻度,数值向左、向右依次增大;在标有均匀格子的面板上制作字母“A”状LED灯替代蜡烛;光屏上标有与面板等大的均匀格子。
(1)为探究凸透镜成实像的特点,小涵应固定好LED灯、凸透镜,然后移动光屏,______,读出物距与像距的大小;
(2)当蜡烛、凸透镜、光屏处于如图所示的位置时,光屏上呈现出的像该像是倒立、______(选填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像,生活中的______(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一成像原理工作的;
(3)请从不同角度分析小涵改进后实验装置的优点,写三条______、______、______。
15.(2022·江苏苏州·校联考三模)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,将凸透镜固定在光具座刻度线处,移动蜡烛,调节光屏直到光屏上承接到清晰的像,如图所示。
(1)该凸透镜的焦距为__________。
(2)将近视眼镜的镜片放在蜡烛和凸透镜之间适当位置,此时应将光屏向__________(选填“左”或“右”)移动,才能再次承接到清晰的像。
(3)取走镜片,将蜡烛向左移动一段距离后,应将光屏移至__________(选填“A”、“B”或“C”)范围内才能再次承接到清晰的像。
A. B. C.以外
(4)将蜡烛移到刻度线处,适当调节光屏,光屏上再次得到清晰的像,生活中常见的__________是利用此成像原理制成的。
16.(2022·江苏苏州·校考模拟预测)小明利用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)实验前,要调整烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上,如图甲,你认为下面几种调整方法中最方便合理是______;
A.眼睛平视,视线与光具座平行,利用“三点一线”把“三心”调整到同一高度
B.用刻度尺一个个的测量,可以很准确地控制“三心”在同一高度
C.把蜡烛、透镜和光屏在光具座上移到一起,调整“三心”在同一高度,再分开
(2)小明继续探究“视力的矫正”,它用凸透镜模拟人眼的晶状体,如图乙,小明先固定蜡烛,拿一个近视眼镜给“眼睛”戴上,光屏上出现烛焰清晰的像。摘掉眼镜后,光屏上的像变模糊,为了使像重新清晰,应将光屏______(选填“靠近”或“远离”)透镜,得到清晰的像后可以发现,该像的大小与原来的像相比______(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)小明在实验中将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜,物距u随时间t的变化图象如图丙所示,则像距v与t的大致变化关系为______。
参考答案:
1. 10.0 放大 65.0 4 远离
【详解】(1)[1]凸透镜的焦距为
(2)[2]由图乙可知,物距为
焦距,,成倒立放大的实像。
(3)[3]图乙中物距,像距为
凸透镜成倒立放大的实像,根据光的折射中光路是可逆的,当,时,凸透镜成倒立缩小的实像,当凸透镜在65.0cm刻度线处,符合
所以把凸透镜移动65.0cm刻度线处。
(4)[4]蜡烛位置不变,移动透镜至40.0cm刻度线处,物距为
可得,成正立放大的虚像,故选择4。
(5)[5]在蜡烛和凸透镜之间放一副近视镜,近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,使像错后会聚,像向右移动,所以将光屏远离凸透镜可再次成清晰的像。
2. 10.0 高度 3 能 B 远离
【详解】(1)[1]由甲知,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,会聚在主光轴上最小、最亮的点,这一点就是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,所以凸透镜的焦距为
[2]按图乙安装器材时,需要调节烛焰的焰心、透镜的光心、光屏的中心调整至同一高度上。
(2)[3][4]由图乙知,物距大于一倍焦距而小于二倍焦距,故成倒立、放大的实像,光屏上的像应为丙图中的3。若此时撤去光屏,人眼在如图乙所示的A位置能直接看到蜡烛的实像。
(3)[5]操作中不慎使凸透镜粘上了一个灰尘颗粒,物体上任何一点射向凸透镜的其它部分,经凸透镜折射后,照样能会聚成像,像的大小不发生变化,上部和上部皆无黑点,折射光线减少,会聚成的像变暗。
故选B。
(4)[6]小明把自己的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,如图丁所示,光屏上像变得模糊了,是因为近视眼镜相当于一个凹透镜,凹透镜对光有发散作用,光在进入凸透镜前,先被发散,故折射后的像距变大了,故应将光屏远离凸透镜。
3. 20.0cm 倒立 放大 实像 能 光会聚成实像后继续向前传播,进入人的眼睛所以能看到
【详解】[1] 凸透镜对光线有会聚的作用,把平行与主光轴的光线会聚于主光轴的焦点处,所以在主光轴上的会聚点就是焦点,凸透镜到光屏的距离为焦距,由图可知为20.0cm。
[2][3][4]图中物距为30.0cm,在一倍焦距与两倍焦距之间,根据凸透镜成像规律,所成像为倒立、放大的实像。
[5][6]人眼相当于光屏,所以可成像到眼睛。
4. 20 能 右 投影仪 凸 远视眼
【详解】(1)[1] 平面镜成的像与物关于镜面对称,像距等于物距,若蜡烛A到玻璃板距离为10cm,则蜡烛的像B与蜡烛A之间的距离为20cm。
[2] 平面镜成像的原理是光的反射,平面镜成的像是来自物体的光经平面镜反射后,反射光线的反向延长线相交而成的;若在像和玻璃板之间放置一个不透明的挡板,玻璃板仍然能反射光而成像,所以从蜡烛A一侧观察玻璃板能看到蜡烛所成的像。
(2)[3] [4]保持凸透镜位置不变,将蜡烛向右移动到35cm刻度线处(即物距为15cm),蜡烛向右移动,由凸透镜成像规律可知此时可将光屏向右移动适当距离,才能再次得到清晰的像,此时物距大于一倍焦距小于二倍焦距,成倒立、放大的实像,这为投影仪的原理。
[5][6] 若不移动光屏,但清晰的像在光屏的右侧,因凸透镜对光线起会聚作用(能使光线提前会聚),所以可在烛焰和透镜之间放置一个适当的凸透镜也能在光屏上得到一个清晰的像。因为清晰的像在光屏的右侧,所以和远视眼一样。
5. 使像成在光屏的中央 照相机 凸透镜 80 右 小于
【详解】第一空.调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度,可以使所成的像呈现在光屏的中央.
第二空.由图可知,此时物距大于像距,根据凸透镜成像规律可知,此时u>2f、f
第四空.由图可知,此时u=30.0cm、v=15.0cm.若将蜡烛移到35cm刻度线处,则移动后的物距为u=15.0cm,即物距大小变为原来的像距大小,根据凸透镜成像规律可知,移动后的像距大小应等于原来的物距大小,即移动后的像距为v=30.0cm,所以应将光屏置于80cm刻度线处,才能再次在光屏上呈现清晰的像.
第五空.在蜡烛和凸透镜之间放一个近视眼镜,因近视眼镜是凹透镜,对光有发散作用,会使得像的位置向后(向右)移动.为了使光屏上重新出现清晰的像,光屏应跟随像向右移动.
第六空.原来凸透镜的焦距是10cm,放上近视眼镜后光被发散,像向后移,换另一个凸透镜后,像又回到原来的位置,说明换上去的凸透镜对光的会聚能力更强,即焦距更短,所以换上去的凸透镜焦距应小于10cm.
6. 10.0 倒立放大 40 B 近视
【详解】(1)由图甲结合凸透镜焦点的定义可知,焦点到凸透镜的距离为20.0cm-10.0cm=10.0cm,即凸透镜的焦距为f=10.0cm;
(2)由图乙知,当蜡烛在刻度尺的10cm处,u=15cm,2f>u>f,由成像规律知,凸透镜成倒立放大的实像,此时v=55cm-25cm=30cm,根据折射中光路可逆可知,保持蜡烛和光屏位置不变,当u=30cm时,即凸透镜移动至40cm刻度线处,在屏上能再次呈现清晰的像;
(3)保持蜡烛位置不变,移动透镜至16cm刻度线处,此时u=16cm-10cm=6cm,u<f时,凸透镜成正立放大的虚像,光屏上接不到,透过凸透镜观察蜡烛看到正立放大的虚像;虚像与成像物体同侧,所以应从B处观察;
(4)将一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,结果,光屏上原来清晰的像变模糊了,将光屏远离透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像,,说明延后成像了,即像距增大了,说明此透镜对光线有发散作用,故放置的是凹透镜,这种眼镜是用来矫正近视眼的.
7. 缩小 照相机 10cm
(2)[3]此时物距为
u=50cm-20cm=30cm
此时u>2f,即
30cm>2f①
像距
v=70cm-50cm=20cm
此时
2f>20cm>f②
综合①②得
10cm<f<15cm
(3)[4]蜡烛变短了,光屏上的像会向上移动,要使像成在光屏的中央,根据经过光心的光线传播方向不变的特点,凸透镜应向下移动,即将凸透镜的高度调低。
(4)[5]若将蜡烛向左移动一小段距离,物距变大,像距应减小,若要成清晰像,光屏应向左移动,若不移动光屏,应使光线发散一些,所以在蜡烛和透镜之间放置一个合适的凹透镜,光屏上的像又变清晰,近视眼的矫正原理与此相同。
8. 10.0 主光轴 放大 投影仪 上 远视
【详解】(1)[1]由图甲知,焦点到凸透镜的距离为
20.0cm﹣10.0cm=10.0cm
所以凸透镜的焦距为f=10.0cm。
[2] 为了使像成在光屏中心,实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心,使它们均位于凸透镜的主光轴上。
(2)[3][4]由图乙知,当蜡烛在刻度尺的10cm处,则
u=25cm﹣10cm=15cm
当2f>u>f时,凸透镜成倒立放大的实像,利用这个规律制成的光学仪器是投影仪。
(3)[5]凸透镜成倒立的实像,蜡烛由于燃烧逐渐变短,相对于凸透镜向下移动,所以像逐渐向上移动。
(4)[6]将一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,结果光屏上原来清晰的像变模糊了,将光屏向透镜方向移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像,说明像提前会聚了,故放置的是使光线会聚的凸透镜,这种眼镜是用来矫正远视眼的。
9. 10 放大 投影仪 能 虚 会聚 远视眼镜
【详解】(1)[1]当正对太阳光的凸透镜将阳光会聚为一个最小、最亮的点时,会聚点的温度最高、能量最大,将纸烤焦的时间也就最短。而凸透镜将阳光会聚为一个最小、最亮的点时,这点到凸透镜光心的距离即为焦距。由图可知,当凸透镜到纸的距离为10cm时,将纸烤焦的时间最短,则凸透镜到纸的距离为10cm时会聚的点最小、最亮,故该凸透镜的焦距为10cm。
(2)[2][3]当透镜与蜡烛的距离为15cm时,物距大于一倍焦距而小于二倍焦距,故物体经透镜成倒立、放大的实像。投影仪是利用物距大于一倍焦距而小于二倍焦距时物体经透镜成倒立、放大的实像的原理工作的。
(3)[4]仅将题(2)中蜡烛和光屏位置对调,根据光路可逆可知,将在光屏上呈现一个倒立、缩小的清晰实像,此时的物距大于像距。
(4)[5]图3中,刻度尺的分度值为1cm,蜡烛与凸透镜相距6.0cm,则物距小于一倍焦距,故物体经透镜成正立、放大的虚像。
(5)[6][7]远视眼对光的偏折能力较弱,看近处物体时所成的像在视网膜的后方,为让近处物体发出的光能会聚到视网膜上,应增加光的会聚能力,凸透镜对光线有会聚作用,因此用凸透镜制成远视眼镜。
10. 在同一高度
65.0
照相机
凸透镜 能
【详解】(1)[1]为了使像成在光屏在中央,点燃蜡烛,调整它们的高度,使烛焰、光屏中心与凸透镜中心在同一高度。
(2)[2][3]由图可知,当蜡烛在25.0cm刻度尺时,物距为
u=50.0cm-25.0cm=25.0cm
像距为
v=90.0cm-50.0cm=40.0cm
v>u,由凸透镜成像规律可知,此时成倒立、放大的实像。若保持蜡烛和光屏的位置不变,根据折射现象的可逆性,当物距为
u′=v=40.0cm
即将凸透镜移到65.0cm刻度处时,光屏上能再次呈现倒立、缩小的实像,照相机就是利用这一成像原理。
(3)[4] 实验一段时间后,像“跑”到了光屏上方,根据过光心的光线传播方向不变,要让像重新回到光屏中央,可以将光屏向上移动、蜡烛向上移动、凸透镜向下移动。所以接下来的操作可以将凸透镜往下调,能让像重新回到光屏中央。
(4)[5]由图可知,当蜡烛位于50.0cm刻度处时,可以成像,且物距为
u1=50.0cm-25.0cm=25.0cm
将透镜放在光具座上60.0 cm刻度处时,物距为
u2=60.0cm-25.0cm=35.0cm
因为u2˃ u1,物距变大,像距变小,所以人眼从右侧能看到透镜左侧蜡烛的像
11. 同一高度上 倒立、放大的实像 远视 两倍焦距以外 两个像
【详解】(1)[1]为使烛焰的像呈现在光屏的中央,实验前,应调整烛焰和光屏的中心在同一高度上。
(2)[2]由图甲可知,物距小于像距,根据透镜成像规律,此时成倒立、放大的实像。
(3)[3]光屏向左移动,所成像依然在原来位置,要使光屏上重新获得烛焰清晰的像,则此时光线应会聚,故应该在透镜和蜡烛之间放置一个凸透镜,即远视镜。
(4)[4]在水球中倒立的像是凸透镜成像,由图乙中可知成像是缩小的像,所以根据透镜成像规律,王亚平位于水透镜两倍焦距以外。
[5]水球中心是空气,水球是中间薄两边厚,形成两块凹透镜,水球外侧,中间厚两边薄,形成凸透镜,若王亚平靠近水球,根据凸透镜成实像时,物近像远像变大的规律知,倒立的像变大,根据凹透镜的三条特殊光线知,正立的像也变大,即两个像都变大。
12. 10.0 放大 50 B 远
【详解】(1)[1]凸透镜的焦距
(2)[2]如图乙,物距
像距
成倒立、放大的实像。
[3]若将凸透镜移到30cm刻度线处,此时物距为
成倒立等大的实像,此时像距为二倍焦距
光屏应该在
刻线处。
(3)[4]保持蜡烛位置不变,移动透镜至16cm刻度线处时,物距为
凸透镜成正立放大的虚像,光屏上接不到,透过凸透镜观察蜡烛看到正立放大的虚像;虚像与成像物体同侧,所以应从B处观察。
(4)[5]将一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,结果光屏上原来清晰的像变模糊了,他只将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离时,又在光屏上观察到蜡烛清晰的像,说明提前成像了,故放置的是使光线会聚的凸透镜,这种眼镜是用来矫正远视眼的。
13. 将三者靠拢,使烛焰和光屏、凸透镜的中心调到同一高度上 A 发散
近视眼
【详解】(1)[1]通过两个球面球心的直线叫做主光轴,小明将蜡烛、透镜和光屏按顺序装到光具座上后,点燃蜡烛,为使烛焰和光屏的中心调到凸透镜的主光轴上,接下来的操作:将三者靠拢,使烛焰和光屏、凸透镜的中心调到同一高度上。
(2)[2]调节蜡烛、光屏到图示位置时刚好能成一个等大的实像,根据凸透镜成像规律结合图可知
u=v=80.0cm-50.0cm=30.0cm=2f
当物距大于2倍焦距时,成倒立、缩小的实像,应用是照片机,即应增大物距,同时减小像距,故若只移动蜡烛和光屏,可以模拟照相机成像原理的操作是都左移,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
(3)[3][4]完成实验后,他将另一透镜放在图中45cm刻度线位置,发现光屏上的像由清晰变模糊,向右移动光屏又发现清晰的像,说明该透镜延迟了像的会聚,对光有发散作用,该透镜为凹透镜,可以矫正的视力缺陷是近视眼。
14. 直到在光屏上得到一个清晰的像 放大 投影仪 见解析 见解析
见解析
【详解】(1)[1]探究凸透镜成实像的特点,当物距一定时,像距是确定的,实验时要移动光屏,在一定范围内,光屏上都能接收到像,直到在光屏上得到一个清晰的像,才是像的确切位置。
(2)[2][3]由图中实物和光屏的位置可知,物距小于像距,由凸透镜成像规律可知,此时物距在一倍和二倍焦距之间,像距大于二倍焦距,成倒立,放大的实像;生活中的投影仪就是利用这一成像原理工作的。
(3)[4][5][6]该光具座上的零刻度在中间,数值向左、向右依次增大,将凸透镜放在零刻度线处,可以直接读出物距以及像距;光源采用LED灯,成的像更稳定,便于观察;光源和光屏上都有方格,可以更方便的得出像与物的大小关系。
15. 15 右 B 投影仪
【详解】(1)[1]此时物距等于像距等于30cm,等于两倍焦距成等大的像,故焦距为15cm。
(2)[2]将近视眼镜的镜片放在蜡烛和凸透镜之间适当位置,近视眼是发散透镜,故光屏向右移动。
(3)[3]将蜡烛向左移动一段距离后,物体远离像靠近,故将光屏往左侧移动,物距在两倍的焦距开外,像距在一倍和两倍焦距之间,故选B。
(4)[4]将蜡烛移到刻度线处,在一倍焦距和两倍焦距之间成像,投影仪就是利用这一原理制成的。
16. C 靠近 变小 C
【详解】(1)[1]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,均位于凸透镜的主光轴上,使像呈在光屏的中央。其中最方便合理的调整方法是把蜡烛、透镜和光屏在光具座上移到一起,调整“三心”在同一高度,然后再分开;故C正确。
(2)[2][3]近视眼镜是凹透镜,对光线有发散作用,撤去近视眼镜,应向左移动光屏才能得到清晰的像也就是将光屏靠近透镜;像距变小,则像变小。
(3)[4]当物距大于焦距时凸透镜成的是实像;将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜,物距变大,像距则变小,故图象为C图。
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