物理八年级上册第3节 凸透镜成像的规律习题
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一、选择题(共30小题):
1.如图所示,凸透镜位于P处(图中未画出)位置不变,移动蜡烛,光屏先后在P同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像,且甲处的像比乙处大,则( )
A.甲处可能成的是虚像B.乙处像可能是放大的
C.P点位置在甲的左侧D.蜡烛的移动方向向左
2.一个凸透镜焦距是5cm,小明想利用此透镜当作放大镜看清邮票上的细微部分,则邮票到透镜的距离应( )
A.小于5cmB.等于5cm
C.在5cm和10cm之间D.大于10cm
3.已知某物体透过凸透镜在距离透镜25厘米的光屏上成放大的像,若将物体移动到距离凸透镜30厘米处,则此时成( )
A.放大的虚像B.正立的虚像C.放大的实像D.缩小的实像
4.将一个凸透镜正对太阳,可在距凸透镜20cm处得到一个最小、最亮的光斑.若将一个物体放在此透镜前10cm处,则可以观察到物体成( )
A.放大的虚像B.缩小的实像C.缩小的虚像D.放大的实像
5.在“探究凸透镜成像的规律”实验中,凸透镜的焦距为10厘米,若物体在光屏上所成的清晰的像与该透镜的距离大于35厘米,则物体与该透镜的距离可能为( )
A.12厘米B.20厘米C.24厘米D.35厘米
6.将一凸透镜正对太阳,可在距透镜20cm处得到一个最小、最亮的光斑。若将一个物体放在此透镜前50cm处,则可在透镜另一侧得到( )
A.倒立、缩小的实像B.倒立、放大的实像
C.正立、缩小的实像D.正立、放大的虚像
7.在“探究凸透镜成像的规律”实验中,凸透镜的焦距为10厘米,若物体在光屏上所成的清晰的像与该透镜的距离大于25厘米,则物体与该透镜的距离可能为( )
A.5厘米B.15厘米C.25厘米D.35厘米
8.物体放在凸透镜12厘米处,在透镜另一侧的光屏上成一个倒立放大的像。当物体距凸透镜9厘米时,所成的像( )
A.一定是倒立放大的实像B.可能是倒立缩小的实像
C.可能是正立放大的虚像D.可能是正立等大的虚像
9.一支点燃的蜡烛放在凸透镜的主轴上,当物距为25cm时,在凸透镜的另一侧光屏上能得到一个放大的烛焰的像。那么,当蜡烛移至离凸透镜10cm时,则烛焰经凸透镜所成的像一定是( )
A.正立、放大、实像B.倒立、放大、实像
C.正立、放大、虚像D.倒立、缩小、实像
10.一个物体到凸透镜的距离为30cm时,在光屏上得到一个缩小的实像,如果把物体沿凸透镜主光轴移动到距离凸透镜20cm处,则成像的情况是( )
A.放大的实像B.缩小的实像
C.等大的实像D.三种情况都可能
11.将物体放在焦距为f的凸透镜主轴上,分别离凸透镜20cm、14cm、6cm时,各能得到缩小的实像、放大的实像和放大的虚像,则该凸透镜的焦距f为( )
A.10cm>f>6cmB.10cm>f>7cm
C.14cm>f>10cmD.20cm>f>14cm
12.如图所示是“科学探究:凸透镜成像”的实验操作情景,下列说法不正确的是( )
A.从图甲中可知该透镜的焦距为10.0cm
B.如图乙所示,在蜡烛和透镜之间放入度数合适的近视镜片,光屏上可以得到清晰的像
C.如图乙所示,将蜡烛移至30cm处,光屏上可得到等大的实像
D.如图乙所示,将蜡烛移至45cm处,移动光屏可以得到放大的实像
13.当蜡烛、透镜甲和光屏放置在图1所示位置时,烛焰在光屏上成清晰的像。现保持蜡烛和透镜的位置不变,将透镜甲更换为透镜乙后,需将蜡烛向右移动距离s,方可在光屏上再次成清晰的像,透镜乙物距和像距的关系如图2所示,则( )
A.透镜乙的焦距为10cm
B.蜡烛移动的距离s>10cm
C.若不移动蜡烛,则需向右移动光屏才能成清晰的像
D.第二次所成的像是缩小的
14.在探究凸透镜成像规律的实验中,当凸透镜、光屏和烛焰的位置如图所示时,光屏上能成一个清晰的像(像未画出),下列说法正确的是( )
A.照相机就是根据这个成像规律工作的
B.凸透镜不动,把光屏与蜡烛交换位置,光屏上将出现清晰放大的像
C.凸透镜不动,当把蜡烛向左移动时,要成清晰的像,光屏需向左移动
D.随着蜡烛燃烧烛焰逐渐向下移动,光屏上的像也向下移动
15.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,当点燃的蜡烛、凸透镜及光屏处于如图所示的位置时,在光屏上得到烛焰清晰的像。下列说法中正确的是( )
A.光屏上所成的是倒立、放大的实像
B.若用避光板挡住凸透镜的上半部分,光屏上只出现像的下半部分
C.透镜不动、将蜡烛和光屏的位置互换,仍能在光屏上得到清晰的像
D.蜡烛和光屏不动,在蜡烛和透镜间放上一个近视镜片,光屏向左移动,可再次得到清晰的像
16.某同学用蜡烛、凸透镜(焦距为10cm)、光屏、光具座等器材做凸透镜成像实验,蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示,要想在光屏上呈现一个清晰的实像,可将( )
A.光屏向右移动适当距离B.蜡烛向右移动适当距离
C.透镜向左移动适当距离D.透镜向右移动适当距离
17.小丽在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,将薄凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处,将点燃的蜡烛放置在光具座上20cm刻度线处,移动光屏至65cm刻度线处,烛焰恰好在光屏上成清晰的像,如图所示,请结合此实验判断下列说法正确的是( )
A.如图所示的实验现象能够说明幻灯机的成像特点
B.保持蜡烛不动,若要在光屏上得到更大的清晰的像,应将透镜、光屏同时右移动相同距离
C.保持凸透镜不动,若将点燃的蜡烛放在光具座45cm刻度处,移动光屏,在光屏上可呈现烛焰清晰的倒立、缩小的像
D.保持光屏、透镜不动,若将点燃的蜡烛放在距透镜35cm处,要想在光屏上再次呈现清晰的像,需在透镜前放一块合适的凹透镜
18.用如图的装置做“探究凸透镜成像规律”的实验时,已知凸透镜的焦距为10cm,凸透镜固定在刻度50cm处,下列说法错误的是( )
A.烛焰在刻度20cm处时,能在光屏上看到缩小的实像
B.烛焰在刻度45cm处时,不能在光屏上看到实像
C.烛焰从刻度20cm处缓慢向35cm处移动过程中,能在光屏上看到逐渐放大的实像
D.烛焰从刻度20cm处缓慢向35cm处移动过程中,能在光屏上看到逐渐缩小的实像
19.在做“探究凸透镜成像规律”的实验中,小敏所在的小组利用如图甲所示的装置,测出凸透镜的焦距,正确安装并调节实验装置后,在光屏上得到一个清晰的像,如图乙所示。下列说法中正确的是( )
A.由图甲可知该凸透镜的焦距是40.0cm
B.烛焰在如图乙所示的位置时,成像特点与照相机成像特点相同
C.若烛焰从光具座30.0cm刻线处向远离凸透镜方向移动,烛焰所成的像将逐渐变小
D.若烛焰从光具座40.0cm刻线处向靠近凸透镜方向移动,烛焰所成的像将逐渐变大
20.照集体相时发现有些人没有进入镜头,为了使全体人员都进入镜头应采取( )
A.照相机和镜头都不动,人站近一些
B.人不动,照相机离人近一些,镜头往里缩一些
C.人不动,照相机离人近一些,镜头往外伸一些
D.人不动,照相机离人远一些,镜头往里缩一些
21.老奶奶用放大镜看报纸时,为了使看到的字更大、更清晰,应使( )
A.报纸与眼睛不动,放大镜离报纸近一些
B.报纸与眼睛不动,放大镜离报纸远一些
C.报纸与放大镜不动,眼睛离报纸近一些
D.报纸与放大镜不动,眼睛离报纸远一些
22.集体照相时,发现有些人没有进入镜头,为了使全体人员都进入镜头,应采取( )
A.人不动,照相机离人远一些,镜头往里缩一些
B.人不动,照相机离人近一些,镜头往里缩一些
C.人不动,照相机离人近一些,镜头往前伸一些
D.照相机和镜头都不动,人站近一些
23.在“探究凸透镜成像规律的实验”中,调节蜡烛、凸透镜和光屏的位置,在光屏上成清晰的像如图所示,下列说法正确的是( )
A.教学中使用的照相机就是利用了图中的成像规律
B.如果使蜡烛向左移动,光屏需要向右移动才能接收到清晰的像
C.如果使蜡烛向右移动,光屏需要向右移动才能接收到缩小的像
D.如果把蜡烛与光屏对调,光屏上将会出现清晰的像
24.如图,小明和小红用焦距相等的相同照相机对小强同学拍照,洗出的底片分别为甲和乙,则( )
A.小红和小明离小强的距离相同
B.小红离小强比较近
C.小红要使底片上的像与小明的一样大,小红远离小强后,再增大镜头到底片的距离
D.小红要使底片上的像与小明的一样大,小红靠近小强后,再增大镜头到底片的距离
25.小刚给自己的物理小制作参展作品照相,当他拿着照相机靠近作品拍照的过程中( )
A.像变大,像距变大 B.像变大,像距变小
C.像先变小后变大,像距变大 D.像先变小后变大,像距变小
26.经过再三考虑,小皓还是放弃了手术,配了一副近视眼镜,世界重新变得清晰起来。如图所示,小皓拿自己的眼镜给凸透镜“戴上”,光屏上出现烛焰清晰的像,而拿走眼镜则烛焰的像变得模糊。在拿走眼镜后,为了能在光屏上重新得到清晰的像,下列操作可行的是( )
A.将蜡烛远离凸透镜
B.将光屏远离凸透镜
C.将光屏靠近凸透镜
D.将蜡烛和光屏同时远离凸透镜
27.如图,为防范新型冠状病毒肺炎疫情,在学校大门安装了人脸识别及测温系统,使用时只需面对屏幕上的摄像头,系统会自动将测试者面部信息与学校备案系统相匹配并测量体温,十分便捷。关于人脸识别的说法正确的是( )
A.摄像头的光学核心元件是凹透镜
B.在这个过程中,通过摄像头成正立、缩小的实像
C.测温系统是通过接受人体表面辐射出来的紫外线来测温的
D.当被拍摄的人靠近摄像头时,人经摄像头所成的像会变大
28.当物体距凸透镜16厘米时,在凸透镜的另一侧的光屏上成一个清晰缩小的像。固定物体和光屏的位置不动,若将凸透镜向远离光屏方向移动4厘米,则在光屏上又成一个清晰的像,那么凸透镜的焦距f的范围是( )
A.6厘米<f<12厘米B.8厘米<f<10厘米
C.6厘米<f<8厘米D.12厘米<f<20厘米
29.蜡烛放在离凸透镜20厘米的主光轴上,在透镜的另一侧光屏上得到放大的像,若把蜡烛向透镜方向移动8厘米,则所成的像( )
A.一定是放大的像B.可能是缩小的像
C.一定是正立的虚像D.一定是倒立的像
30.当蜡烛距凸透镜40厘米时,在离该透镜30厘米的光屏上能成一个清晰的烛焰像;如果蜡烛到该透镜的距离为30厘米时,则在光屏上( )
A.一定成一个放大的像B.一定成一个缩小的像
C.可能成一个正立的像D.可能不成像
二、填空题(共5小题):
31.一束平行于凸透镜主光轴的光照射到凸透镜的表面上,在镜后5cm远处的光屏上形成了一个最小、最亮的光斑,则这个凸透镜的焦距是 cm;若一物体距该凸透镜的距离为8cm,则物体通过凸透镜成 、 、 像。
32.幻灯机的镜头相当与一个 镜,为了使观众看到的像是正立的,幻灯片要 倒 插在架上,并且幻灯片要放在镜头前 位置上,在银幕上才能得到一个 、 、 ,若使镜头远离银幕,银幕上的像将变得模糊,这时要得到清晰的像,可移动幻灯片,应使它 透镜(填“远离”或“靠近”)
33.小华同学将一凸透镜正对一束平行光,可得到一个很小、很亮的光斑如图甲所示,该凸透镜的焦距为 cm。将该凸透镜、蜡烛和光屏按图乙所示安装到光具座上,我们可在光屏上,观察到清晰倒立、 (选填“放大”“缩小”或“等大”)的像,我们生活中的 (选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”)就是遵循了凸透镜的这一成像规律,当把光屏向右移动少许,若还能在光屏上看到一个清晰的像,可以在透镜左侧紧靠透镜放置一块合适的 (选填“近视”或“远视”)眼镜片。
34.用图示的装置进行实验,当蜡烛、水透镜、光屏处于图示位置时,光屏上出现一个 (选填“缩小”“等大”或“放大”)的实像。接下来用注射器向外抽水时,水透镜变薄,发现光屏需要向右移动,才会再次得到清晰的像,此时的像和原来相比,将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
35.2021年12月9日15点40分,“天宫课堂”第一课正式开启。三位太空老师带来了“水透镜”实验。甲图中“水透镜”相当于一个 (选填“凸”或“凹”)透镜,向“水透镜”中注入空气,可以在中间发现成一个正立的 (选填“实”或“虚”)像,中间部分结构如图丙所示共同作用下类似凹透镜,此部分对光线有 (选填“会聚”或“发散”)作用。
三、实验探究题(共10小题):
36.物理兴趣小组的同学们在做“探究凸透镜成像规律”实验,凸透镜固定在光具座50cm刻度处不变。
(1)为了使像成在光屏中央,点燃蜡烛,调节烛焰、凸诱镜、光屏,使它们的中心大致在 。
(2)将蜡烛和光屏移至如图所示的位置,光屏上出现了烛焰清晰的像,该像成像原理在实际中的应用是 (选填“照相机”或“投影仪”)。同学们可以从不同角度看到光屏上的像,是因为发生了 反射。
(3)实验中,光屏上已经得到烛焰清晰的像,同学不小心用手指的指尖触摸到了凸透镜,则光屏上会出现 (选填“指尖的像”“指尖的影子”或“完整烛焰的像”)。
(4)把凸透镜换成玻璃板,在蜡烛一侧透过玻璃板也能看到一个 (选填“放大”“等大”或“缩小”)的烛焰的像,把光屏移动到这个像所在的位置,光屏上 呈现该像。
37.小明在“探究凸透镜成像规律”的实验中。
(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。由图甲可知,凸透镜的焦距为 cm;
(2)小明把烛焰放在距凸透镜17cm处时如图乙所示,在凸透镜另一侧移动光屏,会在光屏上得到一个倒立、 (选填“放大”“等大”或“缩小”)的实像;
(3)如图丙,把蜡烛放在二倍焦距以外的a点,移动光屏找到像;接着光屏和凸透镜不动,把蜡烛从a点移到b点,要使烛焰的像还能清晰地呈在光屏上,则需在凸透镜和蜡烛间再加一个合适的 (选填“凸透镜”或“凹透镜”);
(4)在探究凸透镜成像规律实验中,当烛焰位于距离凸透镜一倍焦距以内时,人眼观察烛焰成像的情形是图中的 。
38.在“探究凸透镜成像规律”实验中:
(1)如图甲所示,在光屏上成清晰的像,保持蜡烛和光屏的位置不变,只移动透镜,光屏上可再次成清晰倒立、 的实像;
(2)实验一段时间后,原来在光屏中心的像“跑”到光屏上方,如图乙所示位置,能让像重新回到光屏中心的操作是 ;(填序号)
①光屏下调 ②蜡烛上调 ③透镜上调
(3)实验中,光屏上成模糊的像,如果蜡烛和透镜位置不变,将光屏往凸透镜方向靠近,光屏上能成清晰的像;如果蜡烛、凸透镜和光屏位置不变,在蜡烛与凸透镜之间放上一个合适的
透镜,光屏上也能成清晰的像。上述现象与 眼的矫正与上述成像过程类似。
39.小红和小强同学选取不同焦距的凸透镜,探究“凸透镜成像的规律”。
(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 。
(2)小红同学选取焦距f1=10cm的凸透镜,当蜡烛放在图甲位置,调节光屏,可在光屏上得到一个倒立、清晰的像,生活中 (填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用此成像原理工作的,这时若将蜡烛和光屏位置互换,光屏上 (填“能”或“不能”)再次得到烛焰清晰的像。
(3)在图甲实验的基础上,更换焦距f2=5cm的凸透镜,为在光屏上得到清晰的像,光屏应向 (填“左”或“右”)侧移动。
(4)小强同学发现,在(3)的基础上,不移动光屏,将自己的眼镜放到凸透镜前,如图乙,光屏上也能呈现清晰的像,说明小强是 (填“远视眼”或“近视眼”)。
(5)小强取走自己的眼镜,将蜡烛移到光具座40cm刻度线处,凸透镜不动,移动光屏,当光屏上再次出现清晰的像时,发现蜡烛和光屏之间的距离 (填“大于”、“等于”或“小于”)(3)中光屏上出现清晰的像时蜡烛和光屏之间的距离。
40.在学完凸透镜成像规律后,小明选择了一块焦距未知的凸透镜,对凸透镜成像特点做了进一步探究。
(1)如图甲所示,当他将一个发光的小灯泡放在图示位置时,无论怎么移动右侧的光屏,在光屏上始终得到一个与透镜等大的光斑,则该透镜的焦距f= cm。
(2)他又将小灯泡换成点燃的蜡烛,当调整至图乙位置时,恰好在光屏上接收到清晰的倒立、 缩小 的实像;若保持此时蜡烛和光屏的位置不变,当将凸透镜向左平移 cm时,光屏上可再次出现清晰的像。
(3)如图乙所示,当光屏上呈现清晰的像时,不改变图乙中蜡烛和透镜位置:
①若仅将凸透镜换成焦距相同直径较小的凸透镜再次实验,光屏上所成像与原来相比 (选填“变小”“变暗”或“变不完整”)了。
②若将凸透镜换成直径大小相同、焦距稍小的凸透镜,再次实验,则需将屏 (选填“向左”或“向右”)移动才能成清晰的像,光屏上所成的像与原来的像相比 (选填“变大”或“变小”)了。
41.在探究凸透镜成像规律时,如图甲所示。将凸透镜A固定在光具座上35cm刻度线处,将点燃的蜡烛放置在光具座上5cm刻度线处,移动光屏,使烛焰在光屏上成清晰的像,由凸透镜A成像的物距和像距的变化关系画出图象如图乙所示;接着保持蜡烛的位置不变,将凸透镜A换为凸透镜B并保持位置不变,移动光屏,使烛焰在光屏上或清晰的像,如图丙所示。
(1)请根据上述实验现象和凸透镜成像规律判断,凸透镜A的焦距是 cm。
(2)随着实验的进行,蜡烛由于燃烧逐渐变短,为了使像完整地成在光屏的中央,可将光屏 移动。
(3)实验结束后,另一小组的同学拿来一只眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,且较靠近凸透镜,结果,光屏上原来清晰的像模糊了。该组同学只将光屏向远离凸透镜的方向移动适当距离时。又在光屏上观察到烛焰清晰的像,由此可见,这只眼镜是 (填“凸”或“凹”)透镜。
42.疫情期间,经常用手机上网课,小明的视力下降了很多,生物课上学过眼睛的结构,它和凸透镜相类似,小明用如图所示的实验装置探究“凸透镜成像规律”,从而进一步理解了近视的成因。
(1)小明将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛,出现了如图所示的情况,为了使像成在光屏中央,可以适当地 (选填“向上”或“向下”)调整凸透镜的高度。
(2)小明将蜡烛移动到20cm刻度处,保持透镜位置不动,将光屏移动至65cm刻度线处,光屏上才能形成清晰倒立 的实像,生活中的 据此成像原理工作的。
(3)在实验(2)的基础上,小明将凸透镜换成一个焦距小一些的凸透镜,蜡烛、透镜和光屏的位置都不动,发现光屏上的像模糊不清了,小明将光屏向 移动,光屏上又呈现了清晰的像。小明又换了焦距不同的凸透镜,做了几次实验都得到了相同的结论,凸透镜的焦距越小,折光能力越强。
(4)由此实验,小明明确了近视眼的成因,由于长时间盯着屏幕,导致晶状体曲度的变化,相当于改变了凸透镜的 (选填“物距”“相距”或“焦距”)。图 (选填“甲”或“乙”)是近视眼的光路示意图。
43.(1)某实验小组在“测量物体运动的平均速度”的实验中,让小球从斜面A点由静止开始滚下,频闪照相机记录了小球在相同时间内通过的路程,照片如图甲所示。
①依据照片可以判断,小球在做 (填“加速”、“减速”或“匀速”)运动。
②如果频闪照相机每隔0.2s拍摄一次,并测得sAB=15cm,sBC=45cm,则小球在AC段的平均速度为 m/s。
③小球在AD段运动的过程中,经过时间tAD中间时刻的速度为v1,经过路程AD中点时的速度为v2,则v1 v2(填“>”、“<”或“=”)。
(2)在某次探究凸透镜成像规律的实验中,所使用的凸透镜焦距是10cm。
①调整烛焰的焰心、透镜的光心、光屏的中心在同一高度后,如图乙所示,把凸透镜固定在50cm刻度线位置,蜡烛固定在35cm刻度线位置时,移动光屏,能在光屏上得到清晰的倒立、 的实像。
②在①中凸透镜成清晰的像后,如果保持凸透镜和光屏的位置不变,把蜡烛向左移动一小段距离,要想在不移动的光屏上得到清晰的像,应该在蜡烛和凸透镜之间放置一个焦距适当的 (填“凸透镜”或“凹透镜”)才能实现。 (填“近视”或“远视”)眼就是利用这种透镜矫正的。
44.小明用凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)实验前,小明先想办法测凸透镜的焦距,如图甲,他将凸透镜 太阳光,在透镜下方, 地放上白纸,测出透镜与白纸间距s与对应的白纸被烤焦的时间t,绘出图像,如图乙,则判断该透镜的焦距f为 cm;
(2)实验时,小明调整蜡烛、凸透镜和光屏高度时,应 (选填“点燃”“不点燃”)蜡烛;
(3)如图丙,将蜡烛移至45cm刻度处时,从凸透镜右侧通过凸透镜可以看到烛焰的 (选填“虚”或“实”)像;该实验现象可以说明 的成像特点(选填“照相机”“幻灯机”或“放大镜”);
(4)小明在实验过程中不断移动烛焰位置,观察到如图丁中①至⑥的六种烛焰清晰的像,请按蜡烛到凸透镜距离由远到近所得到的6个像进行排序,正确顺序为 ;
(5)实验中,燃烧的蜡烛在不断缩短,会导致光屏上的像向 (选填“上”或“下”)移动;
(6)小明想利用LED发光字母来探究凸透镜成像时上下、左右的位置关系,图戊中的4个字母适合做LED光源的有 个;
(7)若按如图己所示的方式,将透镜切开,只保留白色部分,再将白色部分往中间凑紧,重新组成一个“透镜”进行实验,则在光屏上可以呈现 个像(光屏足够大)。
45.小明在复习凸透镜成像的知识时想到了2021年12月9日“太空教师”王亚平给我们展示的“天宫课堂”中的水球成像实验,于是利用水透镜(注射器和弹性膜制成的凸透镜)、蜡烛、光屏、光具座等器材进行探究,小明在测量水透镜焦距时发现:当向水透镜里注水时,水透镜的焦距将变小;当从水透镜里抽水时,水透镜的焦距将变大。
(1)如图甲所示,一束平行于主光轴的光线射向水透镜,在光屏上得到一个最小最亮光斑,则此水透镜的焦距为 cm;
(2)再将蜡烛置于光具座上,并让烛焰、水透镜光心和光屏中心处于 ;
(3)将实验器材按图乙位置放置,光屏上成清晰的像,此像应该是倒立、 (选填“放大”或“缩小”)的实像,这与生活中 (选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”)原理相同;
(4)王亚平在天宫课堂上展示了一个中间充有气泡的水球,透过这个水球我们可以看到“一正一倒”两个缩小的像,如图丙所示,中间气泡中形成的缩小、正立的像 (填“是”或“不是”)凸透镜成像的结果,倒立的像是水球所成的倒立、缩小的实像,若王亚平靠近水球,倒立的像 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(5)在图乙所示的实验情景下,该同学从水透镜中抽水发现光屏上的像变模糊了,为了使像再次清晰,他应将蜡烛适当 (选填“靠近”或“远离”)透镜;若不移动蜡烛,要让光屏上的像变清晰,可在蜡烛与水透镜之间适当的位置安装一个 (选填“凸”或“凹”)透镜。题型
选择题
填空题
作图题
实验题
计算题
总计
题数
30
5
0
10
0
45
人教版 八年级物理上册 第5章 《透镜及其应用》
第3节 凸透镜成像的规律
(同步基础练习)
一、选择题(共30小题):
1.如图所示,凸透镜位于P处(图中未画出)位置不变,移动蜡烛,光屏先后在P同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像,且甲处的像比乙处大,则( )
A.甲处可能成的是虚像B.乙处像可能是放大的
C.P点位置在甲的左侧D.蜡烛的移动方向向左
【答案】B
【解析】解:(1)由题意可知,光屏先后在P同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像,且甲处的像比乙处大,根据物远像近,像变小可知,像在不断的靠近凸透镜,因此凸透镜在乙的右侧,蜡烛在凸透镜的右侧,此时蜡烛在远离凸透镜,因此蜡烛向右移动,故CD错误;
由于甲处和蜡烛位于凸透镜的两侧,因此甲处只能成实像,故A错误;
(2)由于题干未提供物距和凸透镜的焦距,因此乙处可能成放大的实像也可能成缩小的实像,故B正确。
故选:B。
2.一个凸透镜焦距是5cm,小明想利用此透镜当作放大镜看清邮票上的细微部分,则邮票到透镜的距离应( )
A.小于5cmB.等于5cm
C.在5cm和10cm之间D.大于10cm
【答案】A
【解析】解:要用放大镜看邮票,放大镜与邮票之间的距离要小于焦距,即小于5cm,故选项BCD错误,A正确。
故选:A。
3.已知某物体透过凸透镜在距离透镜25厘米的光屏上成放大的像,若将物体移动到距离凸透镜30厘米处,则此时成( )
A.放大的虚像B.正立的虚像C.放大的实像D.缩小的实像
【答案】D
【解析】解:某物体透过凸透镜在距离透镜25厘米的光屏上成放大的像,此时的像是倒立、放大的实像,则25cm>2f,f<12.5cm;
若将物体移动到距离凸透镜30厘米处,30cm>2f,成倒立、缩小的实像。
故选:D。
4.将一个凸透镜正对太阳,可在距凸透镜20cm处得到一个最小、最亮的光斑.若将一个物体放在此透镜前10cm处,则可以观察到物体成( )
A.放大的虚像B.缩小的实像C.缩小的虚像D.放大的实像
【答案】A
【解析】解:凸透镜正对着太阳光,可在距凸透镜20cm处得到一个最小最亮的光斑,这个亮斑就是凸透镜的焦点,所以该凸透镜的焦距是20cm,利用平行光聚焦法测得了透镜的焦距。
现在的物距是10cm,物距小于焦距,由凸透镜的成像规律可知,此时凸透镜成正立、放大的虚像,故A正确,BCD错误。
故选:A。
5.在“探究凸透镜成像的规律”实验中,凸透镜的焦距为10厘米,若物体在光屏上所成的清晰的像与该透镜的距离大于35厘米,则物体与该透镜的距离可能为( )
A.12厘米B.20厘米C.24厘米D.35厘米
【答案】A
【解析】解:凸透镜的焦距为10厘米,像距v大于35cm,而二倍焦距2f=2×10cm,像距大于二倍焦距,则物体离该透镜的距离2f>u>f,即20cm>u>10cm,所以u=12cm符合题意。
故选:A。
6.将一凸透镜正对太阳,可在距透镜20cm处得到一个最小、最亮的光斑。若将一个物体放在此透镜前50cm处,则可在透镜另一侧得到( )
A.倒立、缩小的实像B.倒立、放大的实像
C.正立、缩小的实像D.正立、放大的虚像
【答案】A
【解析】解:把一个凸透镜对准太阳光,可在距凸透镜20cm处得到一个最小、最亮的光斑,所以,f=20cm。
若将一个物体放在此透镜前50cm处,u=50cm,u>2f,成倒立、缩小的实像。
故选:A。
7.在“探究凸透镜成像的规律”实验中,凸透镜的焦距为10厘米,若物体在光屏上所成的清晰的像与该透镜的距离大于25厘米,则物体与该透镜的距离可能为( )
A.5厘米B.15厘米C.25厘米D.35厘米
【答案】B
【解析】解:凸透镜的焦距为10厘米,像距v大于25cm,而二倍焦距2f=2×10cm,像距大于二倍焦距,则物体离该透镜的距离2f>u>f,即20cm>u>10cm,所以u=15cm符合题意。
故选:B。
8.物体放在凸透镜12厘米处,在透镜另一侧的光屏上成一个倒立放大的像。当物体距凸透镜9厘米时,所成的像( )
A.一定是倒立放大的实像B.可能是倒立缩小的实像
C.可能是正立放大的虚像D.可能是正立等大的虚像
【答案】C
【解析】解:物体离凸透镜12cm时,在透镜的另一侧得到一个倒立的、放大的实像,2f>U>f,
所以,2f>12cm>f,12cm>f>6cm,
当物体距凸透镜9cm时,2f>9cm>f,根据凸透镜成像规律即可得出,所成的像也是倒立放大的实像。
当物体距凸透镜9cm,f=9cm时,不成像。
当物体距凸透镜9cm,f>9cm时,成的是正立放大的虚像。
综上所述,此题有3种情况:①可能是倒立放大的实像;②可能是正立放大的虚像;③可能不成像。只有选项C符合。
故选:C。
9.一支点燃的蜡烛放在凸透镜的主轴上,当物距为25cm时,在凸透镜的另一侧光屏上能得到一个放大的烛焰的像。那么,当蜡烛移至离凸透镜10cm时,则烛焰经凸透镜所成的像一定是( )
A.正立、放大、实像B.倒立、放大、实像
C.正立、放大、虚像D.倒立、缩小、实像
【答案】C
【解析】解:因为u=25cm成放大的实像。所以f<25cm<2f,因此12.5cm<f<25cm。
当蜡烛移至离凸透镜10cm时,即u=10cm,由12.5cm<f<25cm.得u<f;
所以此时烛焰经凸透镜所成的像一定是正立、放大、虚像。
故选:C。
10.一个物体到凸透镜的距离为30cm时,在光屏上得到一个缩小的实像,如果把物体沿凸透镜主光轴移动到距离凸透镜20cm处,则成像的情况是( )
A.放大的实像B.缩小的实像
C.等大的实像D.三种情况都可能
【答案】D
【解析】解:物体到凸透镜的距离为30cm时,在光屏上得到一个等大的实像,则2f<30cm,f<15cm;
如果把物体沿凸透镜主光轴移动到距离凸透镜20cm处,20cm大于焦距,可能小于二倍焦距,也可能大于二倍焦距,还可能等于二倍焦距,故可能成放大的实像、等大的实像、缩小的实像,故D正确。
故选:D。
11.将物体放在焦距为f的凸透镜主轴上,分别离凸透镜20cm、14cm、6cm时,各能得到缩小的实像、放大的实像和放大的虚像,则该凸透镜的焦距f为( )
A.10cm>f>6cmB.10cm>f>7cm
C.14cm>f>10cmD.20cm>f>14cm
【答案】B
【解析】解:(1)当物体离凸透镜20cm时,成缩小的实像,因此物体位于凸透镜的2倍焦距之外,即20cm>2f,解得f<10cm﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①;
(2)当物体离凸透镜14cm时,成放大的实像,因此物体位于凸透镜的1倍焦距和2倍焦距之间,即f<14cm<2f,解得7cm<f<14cm﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②;
(3)当物体离凸透镜6cm时,成放大的虚像,因此物体位于凸透镜的1倍焦距之内,即6cm<f﹣﹣﹣﹣﹣﹣③;综
合①②③可得7cm<f<10cm。
故选:B。
12.如图所示是“科学探究:凸透镜成像”的实验操作情景,下列说法不正确的是( )
A.从图甲中可知该透镜的焦距为10.0cm
B.如图乙所示,在蜡烛和透镜之间放入度数合适的近视镜片,光屏上可以得到清晰的像
C.如图乙所示,将蜡烛移至30cm处,光屏上可得到等大的实像
D.如图乙所示,将蜡烛移至45cm处,移动光屏可以得到放大的实像
【答案】D
【解析】解:A、由甲图可知该透镜焦距为40.0cm﹣30.0cm=10.0cm,故A正确;
B、由图乙可知,物距大于二倍焦距,像距在一倍焦距和二倍焦距之间,此时的像距等于二倍焦距;在蜡烛和透镜之间放入度数合适的近视镜片,近视镜片是凹透镜,对光线具有发散作用,光屏上可以得到清晰的像,故B正确;
C、如图乙所示,将蜡烛移至30cm处,此时的物距等于二倍焦距,所以光屏上可得到倒立、等大的实像,故C正确;
D、如图乙所示,将蜡烛移至45cm处,物距小于焦距,凸透镜成正立、放大的虚像,虚像不能成在光屏上,故D错误。
故选:D。
13.当蜡烛、透镜甲和光屏放置在图1所示位置时,烛焰在光屏上成清晰的像。现保持蜡烛和透镜的位置不变,将透镜甲更换为透镜乙后,需将蜡烛向右移动距离s,方可在光屏上再次成清晰的像,透镜乙物距和像距的关系如图2所示,则( )
A.透镜乙的焦距为10cm
B.蜡烛移动的距离s>10cm
C.若不移动蜡烛,则需向右移动光屏才能成清晰的像
D.第二次所成的像是缩小的
【答案】B
【解析】解:A、由图2可知,此时的u1=v=2f,成的是倒立、等大的实像,所以2f乙=10cm,则甲的焦距f乙=5cm,故A错误;
BCD、由图可知,此时的u1=v=2f,成的是倒立、等大的实像,所以2f甲=20.0cm,则甲的焦距f甲=10.0cm;
将透镜甲更换为透镜乙后,凸透镜的焦距变小,会聚能力变强,像会向左移动,所以应该向左移动光屏,才能在光屏上得到清晰的像,此时物距大于二倍焦距,成的是倒立、缩小的实像;若移动蜡烛,此时的像距大于二倍焦距,物距在一倍焦距和二倍焦距之间,成的是倒立、放大的实像,所以蜡烛应该移动到30cm至35cm之间,所以蜡烛移动的距离s>10cm;若不移动蜡烛,故CD错误、B正确。
故选:B。
14.在探究凸透镜成像规律的实验中,当凸透镜、光屏和烛焰的位置如图所示时,光屏上能成一个清晰的像(像未画出),下列说法正确的是( )
A.照相机就是根据这个成像规律工作的
B.凸透镜不动,把光屏与蜡烛交换位置,光屏上将出现清晰放大的像
C.凸透镜不动,当把蜡烛向左移动时,要成清晰的像,光屏需向左移动
D.随着蜡烛燃烧烛焰逐渐向下移动,光屏上的像也向下移动
【答案】C
【解析】解:A、由图可知,此时物距位于一倍焦距与二倍焦距之间,成倒立、放大的实像,应为投影仪,故A错误;
B、由于光路是可逆的,凸透镜不动,把光屏与蜡烛交换位置,此时物距在二倍焦距以外,凸透镜成倒立、缩小的实像,故B错误;
C、把蜡烛向左移动时,增大了物距,则要缩小像距才能在光屏上成清晰的像,因此将光屏向左移动,故C正确;
D、通过凸透镜光心的光线其传播方向不变,所以当烛焰逐渐向下移动时,光屏上的像向上移动,故D错误。
故选:C。
15.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,当点燃的蜡烛、凸透镜及光屏处于如图所示的位置时,在光屏上得到烛焰清晰的像。下列说法中正确的是( )
A.光屏上所成的是倒立、放大的实像
B.若用避光板挡住凸透镜的上半部分,光屏上只出现像的下半部分
C.透镜不动、将蜡烛和光屏的位置互换,仍能在光屏上得到清晰的像
D.蜡烛和光屏不动,在蜡烛和透镜间放上一个近视镜片,光屏向左移动,可再次得到清晰的像
【答案】C
【解析】解:A、蜡烛距离凸透镜30cm时,在透镜的另一侧15cm处光屏上得到一个清晰的像,物距大于像距,成倒立缩小的实像,其应用是照相机,故A错误;
B、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B错误;
C、凸透镜不动,将蜡烛和光屏的位置互换,也就是将物距和像距互换,根据光路可逆可知,凸透镜成倒立、放大的实像,故C正确;
D、近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,使原来会聚成像的光线推迟会聚,像远离凸透镜,要用光屏接到清晰的像,光屏要向右移动,故D错误。
故选:C。
16.某同学用蜡烛、凸透镜(焦距为10cm)、光屏、光具座等器材做凸透镜成像实验,蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示,要想在光屏上呈现一个清晰的实像,可将( )
A.光屏向右移动适当距离B.蜡烛向右移动适当距离
C.透镜向左移动适当距离D.透镜向右移动适当距离
【答案】A
【解析】解:A、由图可知,物距u=50.0cm﹣35.0cm=15.0cm,即f<u<2f,则像应在2倍焦距之外,图中v=70.0cm﹣50.0cm=20.0cm,则光屏应向右移动适当的距离,故A正确;
B、由图可知,v=2f=20.0cm,只有当u=2f=20.0cm时,光屏上才能承接到清晰的实像,则蜡烛向左移动适当距离,故B错误;
CD、当凸透镜成倒立等大实像时,物距等于二倍焦距,像距也等于二倍焦距,此时物像距离是四倍焦距;若将物体远离透镜,则像要靠近透镜,而二者的速度不同,远离透镜的速度大,所以物像距离在变大,也就是大于四倍焦距了;若将物体靠近透镜,则像要远离透镜,则像的速度大,二者的距离也在变大,故也要大于四倍焦距。因此要想在光屏上呈现一个清晰的实像,最小物像距离应是四倍焦距,而图中物像距离为:70.0cm﹣35.0cm=35.0cm,所以不管透镜向左移动或向右移动,光屏上都不能承接到清晰的实像,故CD错误。
故选:A。
17.小丽在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,将薄凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处,将点燃的蜡烛放置在光具座上20cm刻度线处,移动光屏至65cm刻度线处,烛焰恰好在光屏上成清晰的像,如图所示,请结合此实验判断下列说法正确的是( )
A.如图所示的实验现象能够说明幻灯机的成像特点
B.保持蜡烛不动,若要在光屏上得到更大的清晰的像,应将透镜、光屏同时右移动相同距离
C.保持凸透镜不动,若将点燃的蜡烛放在光具座45cm刻度处,移动光屏,在光屏上可呈现烛焰清晰的倒立、缩小的像
D.保持光屏、透镜不动,若将点燃的蜡烛放在距透镜35cm处,要想在光屏上再次呈现清晰的像,需在透镜前放一块合适的凹透镜
【答案】D
【解析】解:A、此时物距大于像距,即说明光屏上成倒立、缩小的实像,照相机就是利用该原理制成的,故A错误;
B、保持透镜在不动,若想在光屏上得到更大更清晰像,即增大像距,同时减小物距,所以应该将凸透镜向右移动,光屏右移,但两者移动的距离不等,故B错误;
C、由图可知,此时u>2f,f<v<2f,即30cm>2f,f<15cm<2f,解得7.5cm<f<15cm,所以将点燃的蜡烛放在光具座45cm刻度处,此时物距小于一倍焦距,成正立、放大的虚像,故C错误;
D、保持凸透镜不动,若将点燃的蜡烛放在距透镜35cm处,此时物距变大,像距减小,所以在不移动光屏的情况下,可以添加具有发散作用的凹透镜,故D正确。
故选:D。
18.用如图的装置做“探究凸透镜成像规律”的实验时,已知凸透镜的焦距为10cm,凸透镜固定在刻度50cm处,下列说法错误的是( )
A.烛焰在刻度20cm处时,能在光屏上看到缩小的实像
B.烛焰在刻度45cm处时,不能在光屏上看到实像
C.烛焰从刻度20cm处缓慢向35cm处移动过程中,能在光屏上看到逐渐放大的实像
D.烛焰从刻度20cm处缓慢向35cm处移动过程中,能在光屏上看到逐渐缩小的实像
【答案】C
【解析】解:A、凸透镜的焦距为10cm,烛焰在刻度20cm处时,此时的物距为30.0cm>2f,能在光屏上看到缩小的实像,故A正确;
B、烛焰在刻度45cm处时,此时的u=5.0cm<f时,凸透镜成正立、放大的虚像,虚像不能成在光屏上,故B正确;
CD、烛焰从刻度20cm处缓慢向35cm处移动过程中,物距变小,像距变大,像变大,能在光屏上看到逐渐缩小的实像,故D错误、C正确。
故选:C。
19.在做“探究凸透镜成像规律”的实验中,小敏所在的小组利用如图甲所示的装置,测出凸透镜的焦距,正确安装并调节实验装置后,在光屏上得到一个清晰的像,如图乙所示。下列说法中正确的是( )
A.由图甲可知该凸透镜的焦距是40.0cm
B.烛焰在如图乙所示的位置时,成像特点与照相机成像特点相同
C.若烛焰从光具座30.0cm刻线处向远离凸透镜方向移动,烛焰所成的像将逐渐变小
D.若烛焰从光具座40.0cm刻线处向靠近凸透镜方向移动,烛焰所成的像将逐渐变大
【答案】C
【解析】解:A、由甲图可知该透镜焦距为40.0cm﹣30.0cm=10.0cm,故A错误;
B、由图可知,物距处于f和2f之间,凸透镜成倒立放大的实像,是投影仪的成像原理,故B错误;
C、烛焰从光具座30.0cm刻线处向远离凸透镜方向移动,根据凸透镜成实像时,物距增大像距减小像减小,烛焰所成的像将逐渐变小,故C正确;
D、若烛焰从光具座40.0cm刻线处向靠近凸透镜方向移动,物距始终小于焦距,成的是虚像;物距变小,像变小,故D错误。
故选:C。
20.照集体相时发现有些人没有进入镜头,为了使全体人员都进入镜头应采取( )
A.照相机和镜头都不动,人站近一些
B.人不动,照相机离人近一些,镜头往里缩一些
C.人不动,照相机离人近一些,镜头往外伸一些
D.人不动,照相机离人远一些,镜头往里缩一些
【答案】D
【解析】解:集体照相时,发现有些人没有进入镜头,说明人像太大了,为了使全体人员都进入镜头,要减小像的大小,由凸透镜成实像的规律可知,应增大物距,并减小像距;也就是增大人和照相机的距离,同时减小镜头和胶片的距离;人不动时,照相机应离人远一些,镜头往里缩一些。
故选:D。
21.老奶奶用放大镜看报纸时,为了使看到的字更大、更清晰,应使( )
A.报纸与眼睛不动,放大镜离报纸近一些
B.报纸与眼睛不动,放大镜离报纸远一些
C.报纸与放大镜不动,眼睛离报纸近一些
D.报纸与放大镜不动,眼睛离报纸远一些
【答案】B
【解析】解:根据凸透镜的成像特点知,成正立放大的虚像时,离焦点越近时,像越大,故应保持报纸与眼睛不动,放大镜离报纸远一些。
故选:B。
22.集体照相时,发现有些人没有进入镜头,为了使全体人员都进入镜头,应采取( )
A.人不动,照相机离人远一些,镜头往里缩一些
B.人不动,照相机离人近一些,镜头往里缩一些
C.人不动,照相机离人近一些,镜头往前伸一些
D.照相机和镜头都不动,人站近一些
【答案】A
【解析】解:集体照相时,发现有些人没有进入镜头,说明像太大了,为了使全体人员都进入镜头,要减小像的大小,同时增大物距,减小像距。也就是增大人和照相机的距离,同时减小镜头和胶片的距离。也可以说是人不动,照相机离人远一些,镜头往里缩一些,故A正确。
故选:A。
23.在“探究凸透镜成像规律的实验”中,调节蜡烛、凸透镜和光屏的位置,在光屏上成清晰的像如图所示,下列说法正确的是( )
A.教学中使用的照相机就是利用了图中的成像规律
B.如果使蜡烛向左移动,光屏需要向右移动才能接收到清晰的像
C.如果使蜡烛向右移动,光屏需要向右移动才能接收到缩小的像
D.如果把蜡烛与光屏对调,光屏上将会出现清晰的像
【答案】D
【解析】解:A、如图所示时,烛焰在光屏上成清晰的像,u<v,此时物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大实像,像距大于二倍焦距,是投影仪的工作原理,故A错误;
B、凸透镜成实像时有物近像远像变大的特点,使蜡烛向左移动,物体远离透镜,像要靠近透镜,所以要在光屏上得到清晰的像需要将光屏靠近透镜移动,故B错误;
C、凸透镜成实像时有物近像远像变大的特点,使蜡烛向右移动,物体靠近透镜,像要远离透镜,所以光屏需要向右移动才能接收到放大的像,故C错误;
D、在光的折射现象中光路可逆,所以如果此时将蜡烛与光屏的位置互换,物距大于二倍焦距成倒立缩小实像,光屏上将会出现清晰的像,故D正确;
故选:D。
24.如图,小明和小红用焦距相等的相同照相机对小强同学拍照,洗出的底片分别为甲和乙,则( )
A.小红和小明离小强的距离相同
B.小红离小强比较近
C.小红要使底片上的像与小明的一样大,小红远离小强后,再增大镜头到底片的距离
D.小红要使底片上的像与小明的一样大,小红靠近小强后,再增大镜头到底片的距离
【答案】D
【解析】解:由图知,小红拍的像比小明拍的像小,根据凸透镜成像的规律,成的像越小,此时的物距越大,像距越小,所以小红和小明离小强的距离相同,且小红到小强的距离比小明到小强的距离远。若小红要使底片上的像与小明的一样大,即要增大像,必须增加像距,减小物距,所以小红靠近照相机后,再增大镜头到底片的距离,故D正确,ABC错误。
故选:D。
25.小刚给自己的物理小制作参展作品照相,当他拿着照相机靠近作品拍照的过程中( )
A.像变大,像距变大
B.像变大,像距变小
C.像先变小后变大,像距变大
D.像先变小后变大,像距变小
【答案】A
【解析】解:根据凸透镜成像规律,成实像时,物距变小,像距变大,像变大;当他拿着照相机靠近作品拍照的过程中,物距变小,像距变大,像变大。B,C,D错误,A正确。
故选:A。
26.经过再三考虑,小皓还是放弃了手术,配了一副近视眼镜,世界重新变得清晰起来。如图所示,小皓拿自己的眼镜给凸透镜“戴上”,光屏上出现烛焰清晰的像,而拿走眼镜则烛焰的像变得模糊。在拿走眼镜后,为了能在光屏上重新得到清晰的像,下列操作可行的是( )
A.将蜡烛远离凸透镜
B.将光屏远离凸透镜
C.将光屏靠近凸透镜
D.将蜡烛和光屏同时远离凸透镜
【答案】C
【解析】解:近视镜片属于凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,有近视镜片时,凸透镜所成的像会后移;拿走近视镜片后,蜡烛烛焰的像成在光屏的前面,即凸透镜所成的清晰的像应该在光屏和透镜之间,所以应将光屏向靠近凸透镜方向移动或将蜡烛靠近凸透镜,才能得到清晰的烛焰的像。故C正确,ABD错误。、
故选:C。
27.如图,为防范新型冠状病毒肺炎疫情,在学校大门安装了人脸识别及测温系统,使用时只需面对屏幕上的摄像头,系统会自动将测试者面部信息与学校备案系统相匹配并测量体温,十分便捷。关于人脸识别的说法正确的是( )
A.摄像头的光学核心元件是凹透镜
B.在这个过程中,通过摄像头成正立、缩小的实像
C.测温系统是通过接受人体表面辐射出来的紫外线来测温的
D.当被拍摄的人靠近摄像头时,人经摄像头所成的像会变大
【答案】D
【解析】解:AB、摄像头是一个凸透镜,是利用物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像的规律工作的,故AB错误;
C、测温系统是通过接受人体表面辐射出来的红外线来测温的,故C错误;
D、凸透镜成实像时,物距减小,像距变大,像变大,当被拍摄的人靠近摄像头时,由凸透镜成实像的规律可知,人经摄像头所成的像会变大,故D正确。
故选:D。
28.当物体距凸透镜16厘米时,在凸透镜的另一侧的光屏上成一个清晰缩小的像。固定物体和光屏的位置不动,若将凸透镜向远离光屏方向移动4厘米,则在光屏上又成一个清晰的像,那么凸透镜的焦距f的范围是( )
A.6厘米<f<12厘米B.8厘米<f<10厘米
C.6厘米<f<8厘米D.12厘米<f<20厘米
【答案】C
【解析】解:物体离凸透镜16cm时,在透镜的另一侧得到一个倒立的、缩小的实像,u=16cm>2f,则f<8cm;
根据光的折射中光路是可逆的,若将凸透镜向远离光屏方向移动4厘米,则在光屏上又成一清晰的像,此时成的像为倒立、放大的实像,此时的物距为12cm,则2f>12cm>f,即12cm>f>6cm;
由此可知,6cm<f<8cm,故C正确。
故选:C。
29.蜡烛放在离凸透镜20厘米的主光轴上,在透镜的另一侧光屏上得到放大的像,若把蜡烛向透镜方向移动8厘米,则所成的像( )
A.一定是放大的像B.可能是缩小的像
C.一定是正立的虚像D.一定是倒立的像
【答案】A
【解析】解:(1)透镜的另一侧光屏上得到放大的像,2f>20cm>f,20cm>f>10cm。
(2)蜡烛向透镜移动8cm,物距是20cm﹣8cm=12cm,20cm>f>10cm,
物距和焦距关系有两种可能:①U<f,成正立、放大的虚像。②2f>U>f,成倒立、放大的实像。
故选:A。
30.当蜡烛距凸透镜40厘米时,在离该透镜30厘米的光屏上能成一个清晰的烛焰像;如果蜡烛到该透镜的距离为30厘米时,则在光屏上( )
A.一定成一个放大的像B.一定成一个缩小的像
C.可能成一个正立的像D.可能不成像
【答案】A
【解析】解:当蜡烛距凸透镜40厘米时,在离该透镜30厘米的光屏上能成一个清晰的烛焰像,可以判断出此时所成的像是倒立、缩小的实像;即物距处于2倍焦距以外,像成在另一侧的1倍焦距和2倍焦距之间;若蜡烛到该透镜的距离为30厘米时,此时物体处于1倍焦距和2倍焦距之间,所以在光屏上能成一个倒立、放大的实像。
故选:A。
二、填空题(共5小题):
31.一束平行于凸透镜主光轴的光照射到凸透镜的表面上,在镜后5cm远处的光屏上形成了一个最小、最亮的光斑,则这个凸透镜的焦距是 cm;若一物体距该凸透镜的距离为8cm,则物体通过凸透镜成 、 、 像。
【答案】5;倒立;放大;实。
【解析】解:根据测量焦距的实验,当凸透镜能使平行于主光轴的光会聚在一点,并且该点到光心的距离为焦距,即焦距为5cm;物体距该凸透镜的距离为8cm,物距范围是2f>u>f,则成倒立、放大的实像。
故答案为:5;倒立;放大;实。
32.幻灯机的镜头相当与一个 镜,为了使观众看到的像是正立的,幻灯片要 倒 插在架上,并且幻灯片要放在镜头前 位置上,在银幕上才能得到一个 、 、 ,若使镜头远离银幕,银幕上的像将变得模糊,这时要得到清晰的像,可移动幻灯片,应使它 透镜(填“远离”或“靠近”)
【答案】凸透;倒;一倍焦距和二倍焦距之间;正立、放大、实像;靠近。
【解析】解:幻灯机的镜头相当于一个凸透镜,幻灯片放在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间,凸透镜成倒立、放大的实像,要使银幕上的像和生活中倒正一样,幻灯片要倒插。
镜头远离银幕,像距变大,物距要减小,所以幻灯片要靠近凸透镜。
故答案为:凸透;倒;一倍焦距和二倍焦距之间;正立、放大、实像;靠近。
33.小华同学将一凸透镜正对一束平行光,可得到一个很小、很亮的光斑如图甲所示,该凸透镜的焦距为 cm。将该凸透镜、蜡烛和光屏按图乙所示安装到光具座上,我们可在光屏上,观察到清晰倒立、 (选填“放大”“缩小”或“等大”)的像,我们生活中的 (选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”)就是遵循了凸透镜的这一成像规律,当把光屏向右移动少许,若还能在光屏上看到一个清晰的像,可以在透镜左侧紧靠透镜放置一块合适的 (选填“近视”或“远视”)眼镜片。
【答案】10.0;缩小;照相机;近视。
【解析】解:(1)由图中,平行光线经凸透镜后会聚到一点,说明凸透镜对光线具有会聚作用;光屏上得到的最小、最亮的光斑便是凸透镜的焦点,所以焦距为f=40.0cm﹣30.0cm=10.0cm。
(2)由图知,当蜡烛在刻度尺的20cm处,物距u=50.0cm﹣20.0cm=30.0cm>10.0cm,物体在凸透镜的二倍焦距以外,成倒立、缩小的实像;照相机就是遵循了凸透镜的这一成像规律;
(3)当把光屏向右移动少许,若还能在光屏上看到一个清晰的像,可以在透镜左侧紧靠透镜放置一块对光线具有发散作用的凹透镜,凹透镜可以矫正近视眼。
故答案为:10.0;缩小;照相机;近视。
34.用图示的装置进行实验,当蜡烛、水透镜、光屏处于图示位置时,光屏上出现一个 (选填“缩小”“等大”或“放大”)的实像。接下来用注射器向外抽水时,水透镜变薄,发现光屏需要向右移动,才会再次得到清晰的像,此时的像和原来相比,将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】等大;变大。
【解析】解:(1)由图可知,此时u=v,所以成倒立、等大的实像;
(2)接下来用注射器向外抽水时,水透镜变薄,焦距变大,会聚能力减弱,成像的像距变大,所以像变大。
故答案为:等大;变大。
35.2021年12月9日15点40分,“天宫课堂”第一课正式开启。三位太空老师带来了“水透镜”实验。甲图中“水透镜”相当于一个 (选填“凸”或“凹”)透镜,向“水透镜”中注入空气,可以在中间发现成一个正立的 (选填“实”或“虚”)像,中间部分结构如图丙所示共同作用下类似凹透镜,此部分对光线有 (选填“会聚”或“发散”)作用。
【答案】凸;虚;发散。
【解析】解:水球因此被气泡变为了两部分,中间是空气,气泡周围是水。这个时候整个水球就变成了两个透镜,外圈成为了一个凸透镜,所以呈现出一个倒立缩小的实像,内圈相当于变成了两个凹透镜的组合,这个时候又出现了一个正立的缩小的虚像,凹透镜对光线具有发散作用。
故答案为:凸;虚;发散。
三、实验探究题(共10小题):
36.物理兴趣小组的同学们在做“探究凸透镜成像规律”实验,凸透镜固定在光具座50cm刻度处不变。
(1)为了使像成在光屏中央,点燃蜡烛,调节烛焰、凸诱镜、光屏,使它们的中心大致在 。
(2)将蜡烛和光屏移至如图所示的位置,光屏上出现了烛焰清晰的像,该像成像原理在实际中的应用是 (选填“照相机”或“投影仪”)。同学们可以从不同角度看到光屏上的像,是因为发生了 反射。
(3)实验中,光屏上已经得到烛焰清晰的像,同学不小心用手指的指尖触摸到了凸透镜,则光屏上会出现 (选填“指尖的像”“指尖的影子”或“完整烛焰的像”)。
(4)把凸透镜换成玻璃板,在蜡烛一侧透过玻璃板也能看到一个 (选填“放大”“等大”或“缩小”)的烛焰的像,把光屏移动到这个像所在的位置,光屏上 呈现该像。
【答案】(1)同一高度。(2)照相机;漫。(3)烛焰完整的像。(4)等大;不能。
【解析】解:(1)由凸透镜对光的折射特点可知,通过其光心的光传播方向不变,则我们将凸透镜、烛焰、光屏的中心调整到同一高度时,像才可以呈现在光屏中央处。
(2)由图可知,此时像距小于物距,则可以判断出此时所成的像是倒立、缩小的实像,照相机就是利用这个成像规律制成的。光屏是粗糙的,所以光照射在光屏上后会发生漫反射,使得不同位置的同学都可以观察到像。
(3)不小心用手指的指尖触摸到了凸透镜,指尖会遮挡一部分光,但没被遮挡的光仍可以通过凸透镜会聚在光屏上,所以光屏上的像是完整的,但是亮度会变暗。
(4)玻璃板相当于一块平面镜,光源经平面镜所成的像是正立、等大的虚像,所以光屏无法承接到光源的像。
故答案为:(1)同一高度。(2)照相机;漫。(3)烛焰完整的像。(4)等大;不能。
37.小明在“探究凸透镜成像规律”的实验中。
(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。由图甲可知,凸透镜的焦距为 cm;
(2)小明把烛焰放在距凸透镜17cm处时如图乙所示,在凸透镜另一侧移动光屏,会在光屏上得到一个倒立、 (选填“放大”“等大”或“缩小”)的实像;
(3)如图丙,把蜡烛放在二倍焦距以外的a点,移动光屏找到像;接着光屏和凸透镜不动,把蜡烛从a点移到b点,要使烛焰的像还能清晰地呈在光屏上,则需在凸透镜和蜡烛间再加一个合适的 (选填“凸透镜”或“凹透镜”);
(4)在探究凸透镜成像规律实验中,当烛焰位于距离凸透镜一倍焦距以内时,人眼观察烛焰成像的情形是图中的 。
【答案】(1)11.0;(2)放大;(3)凹透镜;(4)C。
【解析】解:(1)一束平行于凸透镜主光轴的光线通过凸透镜后,在光屏上会聚成了一个最小、最亮的光斑,最小、最亮的光斑就是焦点,由图可知,焦距为41.0cm﹣30.0cm=11.0cm;
(2)烛焰放在距凸透镜17cm处时,物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立、放大的实像;
(3)蜡烛放在二倍焦距以外的a点,移动光屏找到像,蜡烛从a点移到b点,物距变大,像距变小,像会成在光屏的左侧,要使光屏和凸透镜位置不动,在光屏上仍能得到清晰的像,使会聚成像的光线延后会聚到光屏上,即光线要发散一些,凹透镜对光线有发散作用,所以在凸透镜和蜡烛之间再加一个凹透镜;
(4)当物距小于一倍焦距时,物体在凸透镜成的是正立的放大的虚像,且像距大于物距,只有选择项C中所示的情况符合这个规律。
故答案为:(1)11.0;(2)放大;(3)凹透镜;(4)C。
38.在“探究凸透镜成像规律”实验中:
(1)如图甲所示,在光屏上成清晰的像,保持蜡烛和光屏的位置不变,只移动透镜,光屏上可再次成清晰倒立、 的实像;
(2)实验一段时间后,原来在光屏中心的像“跑”到光屏上方,如图乙所示位置,能让像重新回到光屏中心的操作是 ;(填序号)
①光屏下调 ②蜡烛上调 ③透镜上调
(3)实验中,光屏上成模糊的像,如果蜡烛和透镜位置不变,将光屏往凸透镜方向靠近,光屏上能成清晰的像;如果蜡烛、凸透镜和光屏位置不变,在蜡烛与凸透镜之间放上一个合适的
透镜,光屏上也能成清晰的像。上述现象与 眼的矫正与上述成像过程类似。
【答案】(1)缩小;(2)②;(3)凹;近视。
【解析】解:(1)图甲中,物距小于像距,物距大于1倍焦距小于2倍焦距,像距大于2倍焦距,凸透镜成倒立放大的实像,若保持蜡烛和光屏位置不变,根据折射现象的可逆性,物距大于2倍焦距,像距大于1倍焦距小于2倍焦距,光屏上能再次呈现倒立缩小实像。
(2)如图乙所示,实验一段时间后,蜡烛变短,像移动到光屏的上方,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,可将蜡烛向上移动、将光屏向上移动、将凸透镜向下移动,能让像重新回到光屏中心的操作是②。
(3)实验中,光屏上成模糊的像,如果蜡烛和透镜位置不变,将光屏往凸透镜方向靠近,光屏上能成清晰的像;如果蜡烛、凸透镜和光屏位置不变,光屏和凸透镜距离变大,要想光屏上成清晰的像,因为凹透镜对光具有发散作用,所以在蜡烛与凸透镜之间放上一个合适的凹透镜,近视眼是利用凹透镜进行校正的。
故答案为:(1)缩小;(2)②;(3)凹;近视。
39.小红和小强同学选取不同焦距的凸透镜,探究“凸透镜成像的规律”。
(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 。
(2)小红同学选取焦距f1=10cm的凸透镜,当蜡烛放在图甲位置,调节光屏,可在光屏上得到一个倒立、清晰的像,生活中 (填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用此成像原理工作的,这时若将蜡烛和光屏位置互换,光屏上 (填“能”或“不能”)再次得到烛焰清晰的像。
(3)在图甲实验的基础上,更换焦距f2=5cm的凸透镜,为在光屏上得到清晰的像,光屏应向 (填“左”或“右”)侧移动。
(4)小强同学发现,在(3)的基础上,不移动光屏,将自己的眼镜放到凸透镜前,如图乙,光屏上也能呈现清晰的像,说明小强是 (填“远视眼”或“近视眼”)。
(5)小强取走自己的眼镜,将蜡烛移到光具座40cm刻度线处,凸透镜不动,移动光屏,当光屏上再次出现清晰的像时,发现蜡烛和光屏之间的距离 (填“大于”、“等于”或“小于”)(3)中光屏上出现清晰的像时蜡烛和光屏之间的距离。
【答案】(1)使像能成在光屏的中央;(2)照相机;能;(3)左;(4)近视眼;(5)小于。
【解析】解:(1)根据实验的要求,让像成在光屏的中央,必须使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心放在同一高度上;
(2)凸透镜的焦距为f1=10cm,由图可知,此时的物距大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像,其应用是照相机;这时若将蜡烛和光屏位置互换,根据光路可逆可知,光屏上能再次得到烛焰清晰的像
(3)在图甲实验的基础上,更换焦距为f2=5cm的凸透镜,焦距变小了,像距会变小,为在光屏上得到清晰的像,光屏应向左侧移动;
(4)不移动光屏,将自己的眼镜放到凸透镜前,光屏上也能呈现清晰的像,这说明像推迟会聚了,即该眼镜对光线具有发散作用,可以矫正近视眼;
(5)将蜡烛移到光具座30cm刻度线处,此时的物距为20.0cm=2f,凸透镜不动,移动光屏,当光屏上再次出现清晰的像时,像距为v=2f=20.0cm;此时像与物体之间的距离为4f;在凸透镜成实像时,物像之间的最小距离为4f,所以此时蜡烛和光屏之间的距离小于(3)操作中光屏上出现清晰的像时蜡烛和光屏之间的距离。
故答案为:(1)使像能成在光屏的中央;(2)照相机;能;(3)左;(4)近视眼;(5)小于。
40.在学完凸透镜成像规律后,小明选择了一块焦距未知的凸透镜,对凸透镜成像特点做了进一步探究。
(1)如图甲所示,当他将一个发光的小灯泡放在图示位置时,无论怎么移动右侧的光屏,在光屏上始终得到一个与透镜等大的光斑,则该透镜的焦距f= cm。
(2)他又将小灯泡换成点燃的蜡烛,当调整至图乙位置时,恰好在光屏上接收到清晰的倒立、 缩小 的实像;若保持此时蜡烛和光屏的位置不变,当将凸透镜向左平移 cm时,光屏上可再次出现清晰的像。
(3)如图乙所示,当光屏上呈现清晰的像时,不改变图乙中蜡烛和透镜位置:
①若仅将凸透镜换成焦距相同直径较小的凸透镜再次实验,光屏上所成像与原来相比 (选填“变小”“变暗”或“变不完整”)了。
②若将凸透镜换成直径大小相同、焦距稍小的凸透镜,再次实验,则需将屏 (选填“向左”或“向右”)移动才能成清晰的像,光屏上所成的像与原来的像相比 (选填“变大”或“变小”)了。
【答案】(1)10.0;(2)缩小;15;(3)①变暗;②向左;变小。
【解析】解:(1)当发光的小灯泡放在10cm刻度线的位置时,物距为10.0cm,移动光屏发现光屏上始终能看到个面积大小不变的光斑,根据从焦点发出的光线经过凸透镜后变为平行光线可知,该透镜的焦距为10.0cm;
(2)他又将小灯泡换成点燃的蜡烛,当调整至图乙位置时,此时的物距大于二倍焦距,在光屏上接收到清晰的倒立、缩小的实像;若保持此时蜡烛和光屏的位置不变,根据光路可逆可知,当将凸透镜向左平移15cm到15cm刻度处时,此时的物距为原来的像距,则光屏上可再次出现清晰的像;
(3)①用另一只与原实验中焦距相同但镜面直径较小的凸透镜,替代原来的凸透镜再次实验,成像大小不会变化,但经凸透镜的光线变少,所成的像与原来的像相比,比原来暗;
②如果将凸透镜A换成镜面直径相同、但焦距稍小的凸透镜,比起原来就相当于将物距变大了,那么像距就要减小,像变小;光屏要靠近凸透镜,即向左移动。
故答案为:(1)10.0;(2)缩小;15;(3)①变暗;②向左;变小。
41.在探究凸透镜成像规律时,如图甲所示。将凸透镜A固定在光具座上35cm刻度线处,将点燃的蜡烛放置在光具座上5cm刻度线处,移动光屏,使烛焰在光屏上成清晰的像,由凸透镜A成像的物距和像距的变化关系画出图象如图乙所示;接着保持蜡烛的位置不变,将凸透镜A换为凸透镜B并保持位置不变,移动光屏,使烛焰在光屏上或清晰的像,如图丙所示。
(1)请根据上述实验现象和凸透镜成像规律判断,凸透镜A的焦距是 cm。
(2)随着实验的进行,蜡烛由于燃烧逐渐变短,为了使像完整地成在光屏的中央,可将光屏 移动。
(3)实验结束后,另一小组的同学拿来一只眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,且较靠近凸透镜,结果,光屏上原来清晰的像模糊了。该组同学只将光屏向远离凸透镜的方向移动适当距离时。又在光屏上观察到烛焰清晰的像,由此可见,这只眼镜是 (填“凸”或“凹”)透镜。
【答案】(1)10;(2)上;(3)凹。
【解析】解:(1)由图乙知,当物距为20cm时,像距也为20cm,,根据凸透镜成像的规律,物距等于2倍焦距时,成倒立等大的实像,此时像距与物距相等,所以2f=20cm,则f=10cm;
(2)随着实验的进行,蜡烛由于燃烧逐渐变短,相对于凸透镜向下移动,光屏上的像逐渐向上移动,为了使像完整地成在光屏的中央,可将光屏向上调节;
(3)只将光屏向远离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,说明物距不变,像距增大了,也就是眼镜对光线有发散作用,因此这只眼镜是凹透镜。
故答案为:(1)10;(2)上;(3)凹。
42.疫情期间,经常用手机上网课,小明的视力下降了很多,生物课上学过眼睛的结构,它和凸透镜相类似,小明用如图所示的实验装置探究“凸透镜成像规律”,从而进一步理解了近视的成因。
(1)小明将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛,出现了如图所示的情况,为了使像成在光屏中央,可以适当地 (选填“向上”或“向下”)调整凸透镜的高度。
(2)小明将蜡烛移动到20cm刻度处,保持透镜位置不动,将光屏移动至65cm刻度线处,光屏上才能形成清晰倒立 的实像,生活中的 据此成像原理工作的。
(3)在实验(2)的基础上,小明将凸透镜换成一个焦距小一些的凸透镜,蜡烛、透镜和光屏的位置都不动,发现光屏上的像模糊不清了,小明将光屏向 移动,光屏上又呈现了清晰的像。小明又换了焦距不同的凸透镜,做了几次实验都得到了相同的结论,凸透镜的焦距越小,折光能力越强。
(4)由此实验,小明明确了近视眼的成因,由于长时间盯着屏幕,导致晶状体曲度的变化,相当于改变了凸透镜的 (选填“物距”“相距”或“焦距”)。图 (选填“甲”或“乙”)是近视眼的光路示意图。
【答案】(1)向下;(2)缩小;照相机;(3)左;(4)焦距;乙。
【解析】解:(1)实验中发现烛焰的像成在光屏的上,为了使烛焰的像成在光屏的中心,根据经过光心的光线的传播方向不变可知,应使凸透镜向下移动;
(2)小明将蜡烛移动到20cm刻度处,此时物距为30cm,将光屏移动至65cm刻度线光屏上才能形成清晰的像,此时像距为15cm,此时物距大于像距,所以成倒立、缩小的实像,应用为照相机;
(3)由于凸透镜的焦距越小,折光能力越强,所以小明将凸透镜换成一个焦距小一些的凸透镜,像会成在光屏的前面,所以光屏需要左移;
(4)小明明确了近视眼的成因,由于长时间盯着屏幕,导致晶状体曲度的变化,相当于改变了凸透镜的焦距;图乙是近视眼的光路示意图。
故答案为:(1)向下;(2)缩小;照相机;(3)左;(4)焦距;乙。
43.(1)某实验小组在“测量物体运动的平均速度”的实验中,让小球从斜面A点由静止开始滚下,频闪照相机记录了小球在相同时间内通过的路程,照片如图甲所示。
①依据照片可以判断,小球在做 (填“加速”、“减速”或“匀速”)运动。
②如果频闪照相机每隔0.2s拍摄一次,并测得sAB=15cm,sBC=45cm,则小球在AC段的平均速度为 m/s。
③小球在AD段运动的过程中,经过时间tAD中间时刻的速度为v1,经过路程AD中点时的速度为v2,则v1 v2(填“>”、“<”或“=”)。
(2)在某次探究凸透镜成像规律的实验中,所使用的凸透镜焦距是10cm。
①调整烛焰的焰心、透镜的光心、光屏的中心在同一高度后,如图乙所示,把凸透镜固定在50cm刻度线位置,蜡烛固定在35cm刻度线位置时,移动光屏,能在光屏上得到清晰的倒立、 的实像。
②在①中凸透镜成清晰的像后,如果保持凸透镜和光屏的位置不变,把蜡烛向左移动一小段距离,要想在不移动的光屏上得到清晰的像,应该在蜡烛和凸透镜之间放置一个焦距适当的 (填“凸透镜”或“凹透镜”)才能实现。 (填“近视”或“远视”)眼就是利用这种透镜矫正的。
【答案】(1)①加速;②1.5;③<;(2)①放大;②凹透镜;近视。
【解析】解:(1)①由图可知在相同时间,小球运动的距离间隔越来越大,所以小球在做加速运动;
②小球在AC段的运动时间:tAC=2×0.2s=0.4s,小球在AC段的运动路程:sAC=sAB+sBC=15cm+45cm=60cm=0.6m;
小球在AC段的平均速度:vAC=sACtAC=;
③由图可知,在相同时间,小球运动的距离间隔越来越大,所以小球在做加速运动,则时间tAD中点未到达路程sAD中点,则v1<v2;
(2)①把凸透镜固定在50cm刻度线位置,蜡烛固定在35cm刻度线位置时,此时物距为15cm,位于一倍焦距和二倍焦距之间时,成倒立、放大的实像;
②如果保持光屏的位置不变,把蜡烛向左移动一小段距离时,物距增大时,像距会减小,要想在光屏上得到清晰的像,应该在凸透镜和蜡烛之间放置一个焦距适当的凹透镜才能重新得到清晰的像,近视眼就是利用这个原理进行矫正的。
故答案为:(1)①加速;②1.5;③<;(2)①放大;②凹透镜;近视。
44.小明用凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)实验前,小明先想办法测凸透镜的焦距,如图甲,他将凸透镜 太阳光,在透镜下方, 地放上白纸,测出透镜与白纸间距s与对应的白纸被烤焦的时间t,绘出图像,如图乙,则判断该透镜的焦距f为 cm;
(2)实验时,小明调整蜡烛、凸透镜和光屏高度时,应 (选填“点燃”“不点燃”)蜡烛;
(3)如图丙,将蜡烛移至45cm刻度处时,从凸透镜右侧通过凸透镜可以看到烛焰的 (选填“虚”或“实”)像;该实验现象可以说明 的成像特点(选填“照相机”“幻灯机”或“放大镜”);
(4)小明在实验过程中不断移动烛焰位置,观察到如图丁中①至⑥的六种烛焰清晰的像,请按蜡烛到凸透镜距离由远到近所得到的6个像进行排序,正确顺序为 ;
(5)实验中,燃烧的蜡烛在不断缩短,会导致光屏上的像向 (选填“上”或“下”)移动;
(6)小明想利用LED发光字母来探究凸透镜成像时上下、左右的位置关系,图戊中的4个字母适合做LED光源的有 个;
(7)若按如图己所示的方式,将透镜切开,只保留白色部分,再将白色部分往中间凑紧,重新组成一个“透镜”进行实验,则在光屏上可以呈现 个像(光屏足够大)。
【答案】(1)正对;平行;12;(2)点燃;(3)虚;放大镜;(4)②①③⑤⑥④;(5)上;(6)1;(7)4。
【解析】解:(1)测凸透镜的焦距应该将凸透镜正对着太阳光,在透镜下方平行地放上白纸;由图乙可知,当透镜与白纸间距s=12cm时,白纸被烤焦的时间t=4min,所用的时间最短,说明太阳光经过凸透镜会聚后该点的温度最高,这个点就是凸透镜的焦点,则测出透镜与白纸距离即为焦距f=12cm;
(2)根据凸透镜成像规律中实验的要求,必须让三者中心放在同一高度上,使其成像在光屏的中心;只有先将蜡烛点燃,才可以确定烛焰的中心,所以点燃蜡烛应在调整高度之前;
(3)蜡烛移至45cm刻度线处时,物距为u=50cm﹣45cm=5cm;u<f,成正立、放大的虚像;该实验现象可以说明放大镜的成像特点;
(4)根据凸透镜成实像时,物距增大,像距减小,像变小;相反,物距减小,像距增大,像变大,物距小于焦距时成正立放大的虚像,越远像越大;故正确顺序为②①③⑤⑥④;
(5)实验过程中,蜡烛燃烧变短,根据“过光心的光线其传播方向不变”可知,像会向光屏的上方移动;
(6)探究凸透镜成像上下左右位置关系应该让发光体本身上下左右是不同的,即上下和左右是不对称的,所以适合LED光源是“F”,有1个;
(7)因为凸透镜中间厚,边缘薄,切去部分后相当于四个透镜,光心位置改变了,上面的像下移,下面的像上移,左面的像向右移动,右面的像向左移动,错位将成四个像。
故答案为:(1)正对;平行;12;(2)点燃;(3)虚;放大镜;(4)②①③⑤⑥④;(5)上;(6)1;(7)4。
45.小明在复习凸透镜成像的知识时想到了2021年12月9日“太空教师”王亚平给我们展示的“天宫课堂”中的水球成像实验,于是利用水透镜(注射器和弹性膜制成的凸透镜)、蜡烛、光屏、光具座等器材进行探究,小明在测量水透镜焦距时发现:当向水透镜里注水时,水透镜的焦距将变小;当从水透镜里抽水时,水透镜的焦距将变大。
(1)如图甲所示,一束平行于主光轴的光线射向水透镜,在光屏上得到一个最小最亮光斑,则此水透镜的焦距为 cm;
(2)再将蜡烛置于光具座上,并让烛焰、水透镜光心和光屏中心处于 ;
(3)将实验器材按图乙位置放置,光屏上成清晰的像,此像应该是倒立、 (选填“放大”或“缩小”)的实像,这与生活中 (选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”)原理相同;
(4)王亚平在天宫课堂上展示了一个中间充有气泡的水球,透过这个水球我们可以看到“一正一倒”两个缩小的像,如图丙所示,中间气泡中形成的缩小、正立的像 (填“是”或“不是”)凸透镜成像的结果,倒立的像是水球所成的倒立、缩小的实像,若王亚平靠近水球,倒立的像 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(5)在图乙所示的实验情景下,该同学从水透镜中抽水发现光屏上的像变模糊了,为了使像再次清晰,他应将蜡烛适当 (选填“靠近”或“远离”)透镜;若不移动蜡烛,要让光屏上的像变清晰,可在蜡烛与水透镜之间适当的位置安装一个 (选填“凸”或“凹”)透镜。
【答案】(1)12.0;(2)同一高度;(3)缩小;照相机;(4)不是;变大;(5)远离;凸。
【解析】解:(1)平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚在主光轴上一点,这点是凸透镜的焦点。焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,所以凸透镜的焦距f=52.0cm﹣40.0cm=12.0cm;
(2)实验前应先调节光具座上烛焰、透镜和光屏三者的中心在同一高度,这样可使像成在光屏的中央;
(3)如图,物距大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像,应用于照相机;
(4)水球因此被气泡变为了两部分,中间是空气,气泡周围是水;这个时候整个水球就变成了两个透镜,外圈成为了一个凸透镜,所以呈现出一个倒立的像,内圈相当于变成了两个凹透镜的组合,这个时候会出现了一个正立、缩小的像,所以中间的像不是凸透镜成像;
若王亚平靠近水球,物距变小,像距变大,则倒立的像变大;
(5)该同学从水透镜中抽水,凸透镜的凸度变小,焦距变大,在物距不变的情况下,像距会变大,为使像再次清晰,需要增大物距,应将蜡烛适当远离透镜;
若不移动蜡烛,要让光屏上的像变清晰,需要使光线提前会聚,故可在蜡烛与水透镜之间适当的位置安装一个凸透镜。
故答案为:(1)12.0;(2)同一高度;(3)缩小;照相机;(4)不是;变大;(5)远离;凸。
题型
选择题
填空题
作图题
实验题
计算题
总计
题数
30
5
0
10
0
45
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