人教版(2024)第五章 透镜及其应用第3节 凸透镜成像的规律同步训练题
展开A.缩小的实像B.放大的实像C.缩小的虚像D.放大的虚像
2.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,烛焰在光屏上成了一个清晰的像,下列说法正确的是( )
A.该凸透镜的焦距大小在10cm到30cm之间
B.若在凸透镜左侧放一近视眼镜,蜡烛不动,要将光屏靠近透镜才能再看到清晰的像
C.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
D.实验中蜡烛越烧越短,光屏上烛焰的像向上移动
3.小明在探究“凸透镜成像规律”的实验中,当光屏、凸透镜和蜡烛在如图所示位置时,光屏的中央出现烛焰清晰的像,则下列说法正确的是( )
A.图中光屏上的像是倒立、缩小的实像
B.小明把爷爷的老花镜的镜片放在蜡烛和凸透镜之间,应将光屏向左移动才能出现清晰的像
C.一只甲虫落在凸透镜的正中央,光屏上所成的像不完整
D.此凸透镜的焦距是10cm
①移动光屏,一定可以在屏上得到倒立放大的像
②移动光屏,可能在屏上得到倒立缩小的像
③移动光屏,再次成像的像距为30cm
A.只有①B.①和②C.①和③D.②和③
5.在探究凸透镜成像规律的实验中,将点燃的蜡烛放在距离凸透镜32cm处,在凸透镜另一倒距离凸透镜50cm处的光屏上得到烛清晰的像,该凸透镜的焦距应该满足的条件是( )
A.f<16cmB.16cm
A.此凸透镜的焦距范围
B.透镜右移,眼睛在光屏和透镜间,通过透镜看到正立的像
C.当蜡烛向焦点方向移动时,光屏要向右移动,在某一位置光屏再次成像时,物距的变化小于像距变化
D.若在透镜和蜡烛之间放近视镜片,应将光屏适当左移,可再次出现清晰的像
7.小丽在做“探究凸透镜成像规律”的实验中,固定凸透镜在光具座的位置不动,蜡烛和光屏在图所示的位置时,烛焰恰好在光屏上成清晰的像,则下列说法正确的是( )
A.这是照相机的成像原理
B.这是投影仪的成像原理
C.在光屏上成缩小的虚像
D.此凸透镜的焦距大于20cm
8.小明同学在第二届农博会上用数码相机拍摄下了同一个新品种彩色花菜的两张照片。如图所示,结合图片分析,下面说法不正确的是( )
A.照相机的镜头与老花镜属于一类透镜
B.凸透镜能成缩小的实像是照相机的工作原理
C.在物距相同的情况下,拍摄乙照片时,照相机的镜头需要伸出来一些
D.在物距相同的情况下,拍摄乙照片时,照相机的镜头需要缩进去一些
9.如图所示,在发光的灯泡附近放置一凸透镜,在远处的墙壁上出现了灯丝清晰的像。关于此像,下列说法不正确的是( )
A.像是倒立的
B.像是缩小的
C.像是实像
D.像比灯丝暗
10.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,首先需调整蜡烛(未点燃)、凸透镜和光屏,使实验时烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上,以下情形属于已经调好的是( )
A.B.C.D.
11.如图所示为某款数码相机的成像原理,镜头相当于一个凸透镜,影像传感器相当于光屏,拍照时,将镜头对准景物,相机通过自动调节,就能得到清晰的像,下列说法正确的是( )
A.为拍摄到更大的像应将镜头远离景物
B.为扩大拍摄范围应将镜头靠近景物
C.影像传感器上成的是正立的实像
D.景物在二倍焦距以外才能成缩小的像
12.城市的很多街口都安装了 360°高清晰摄像头,由公安局实施 24 小时监控,来保护人民的 安全,摄像机的像距几乎不变,但镜头的功能类似于人眼睛的晶状体,焦距可以调节,如图 所示,某嫌疑犯在成像板上已经成清晰的像,此时镜头的焦点在 F 处,在监控此人的过程中(该人在成像板上的像保持清晰),下列说法正确的是( )
A.不管该人走近还是走远,所成的像都是正立缩小的实像
B.如果该人远离镜头,镜头的焦点可能变在 a 点
C.如果该人靠近镜头,镜头的焦点可能变在 c 点
D.如果该人靠近镜头,镜头的焦点可能变在 b 点
13.在做“凸透镜成像的规律”实验时,某实验小组所描绘的图象如图所示.图中A、B、C三点分别与蜡烛在光具座上移动过程中的三个位置相对应.下列说法正确的是( )
A.凸透镜的焦距是 20cm
B.照相机是利用 A 点的成像原理制成的
C.蜡烛在 C 点时成倒立、缩小的实像
D.将蜡烛从 C 移到 A 的过程中,所成像逐渐变小
14.如图所示,凸透镜所成的像是
A.正立、放大的虚像B.正立、放大的实像C.倒立、放大的虚像D.倒立、放大的实像
15.在探究凸透镜成像规律时,小毓将焦距为5cm的透镜固定在图示光具座上,然后将蜡烛移至光具座上15cm刻度处,移动光屏,则屏上得到的像一定是______(放大等大缩小)的像,此时若将凸透镜换成茶色玻璃板,则人眼需要在图中______处观察光屏上的像,对比两次所成像的正倒、大小、虚实三个方面,有______个方面不同。
16.如图所示,光会聚于b点,在虚线区域内放甲透镜后,光会聚于主光轴MN上的c点;在虚线区域内换放乙透镜后,光会聚于主光轴MN上的a点。现小明想进一步探究凸透镜成像的特点,应选择______(甲/乙)透镜。小明选择好透镜后再光具座上进行实验:当物体距离透镜8cm时,在透镜另一侧光屏上成一清晰放大的实像;若保持物体与光屏的位置不变,把透镜向光屏方向移动2cm,在光屏上又成一清晰缩小的实像,当物体距离透镜4cm,成______像。
17.小明把凸透镜放在图所示位置,蜡烛放在30cm刻度处,在光屏上得到一个倒立、等大的像。之后保持凸透镜位置不变,将蜡烛移到图示位置,光屏应相应向______(选填“左”或“右”)移动才能再次承接到清晰的像,且像为倒立______(选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像。
18.探究光学成像:
(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______(选填“正立”、“倒立”)的,烛焰和小孔不动,光屏远离小孔,光屏上呈现的像亮度会______(选填“变亮”、“变暗”或“不变”);
(2)如图乙是探究平面镜成像特点的示意图,用______(选填“平面镜”或“玻璃板”)进行实验;如果表格中的数据是一位同学测量的四组像和物体到玻璃板的距离。实验中刻度尺的使用以及读数均正确,但是分析数据时发现第二组的数据有较大的偏差,你认为造成这个偏差的原因可能是______(填选项符号);
A.玻璃板没有与桌面垂直
B.选用的玻璃板太薄
C.在判断蜡烛与蜡烛的像是否完全重合时出现了较大的偏差
(3)如图丙是探究凸透镜成像规律的示意图,若实验所用凸透镜焦距10cm,蜡烛、凸透镜置于图中位置,则此时物距为______cm,将光屏向______(填“左”或“右”)调整至合适位置,烛焰在光屏上能成清晰的像。
19.在利用光具座进行凸透镜成像的实验探究中:
(1)将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后,调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在_______上;
(2)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;
(3)实验中蜡烛在原来的位置越烧越短,则像在光屏上的位置会______(填“往下移”“不变”或“往上移”);
(4)在乙图中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);______(选填“照相机”、“投影仪”和“放大镜”)就是利用这一成像规律工作的;
(5)某同学在探究凸透镜成像的规律时,在光屏上得到了一个清晰的烛焰的像(如图所示),为使光屏上清晰的像变大些,下列调节方法可行的是(______)
A.将蜡烛适当远离透镜,光屏适当靠近透镜
B.将蜡烛适当靠近透镜,光屏适当远离透镜
C.将透镜适当远离蜡烛
D.将透镜适当靠近光屏
20.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,把一支点燃的蜡烛放在玻璃板前面,再拿一支外形完全相同但不点燃的蜡烛竖立在玻璃板后面移动,直到看上去它跟蜡烛的像完全重合。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
21.小丽同学用焦距为15cm的凸透镜做“探究凸透镜成像的规律”实验:
(1)实验前需调节烛焰、透镜、光屏三者的中心在同一高度上,比较规范的操作是______(填选项前的字母)
A.将三者分散排列,然后用目测的方法调节
B.将三者靠拢,然后用目测的方法调节
C.将三者分散排列,用刻度尺分别测量高度进行调节
(2)实验过程中,当蜡烛与凸透镜的距离如图甲所示时,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光学仪器是______;
(3)实验过程中,小丽发现当蜡烛成实像时,物距减小,像距与像都______(选填“变大”“变小”或“不变”);
(4)实验过程中,随着蜡烛的燃烧,可观察到光屏上的像向______(选填“上”或“下”)移动;
(5)通过实验观察可知,在图乙中左边的蜡烛通过凸透镜不可能形成的像是______;(填符号)
(6)当固定透镜位置如图甲,蜡烛由图示位置逐渐向右移动到标尺“25cm”处,通过移动光屏,光屏上始终出现清晰的像,在此次移动过程中,蜡烛和光屏之间的距离变化是______
A.始终增大B.始终变小C.先变小后变大D.先变大后变小E.保持不变
22.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___________dm;
(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,小王把光屏向右移动一小段距离后发现光屏上的像变模糊了,于是他将一副眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,如图丁所示,光屏上又得到了清晰的像,他所放置的眼镜是___________(选填“近视”或“远视”)眼镜。
实验序号
1
2
3
4
物到玻璃板的距离/cm
15.30
23.02
25.60
28.50
像到玻璃板的距离/cm
15.30
23.15
25.60
28.50
第五章 透镜及其应用
第3节 凸透镜成像的规律
1.让一个凸透镜正对太阳光,在距透镜8cm处得到一个最小最亮的光斑。若将一个物体放在此透镜前17cm处,经这个凸透镜所成的像是( )
A.缩小的实像B.放大的实像C.缩小的虚像D.放大的虚像
【答案】A
【解析】将一个凸透镜正对太阳光,在距透镜8cm处得到一个最小亮点,则凸透镜的焦距f=8cm;一个物体放在这个透镜前17cm处,此时u>2f,成倒立、缩小的实像。
故选A。
2.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,烛焰在光屏上成了一个清晰的像,下列说法正确的是( )
A.该凸透镜的焦距大小在10cm到30cm之间
B.若在凸透镜左侧放一近视眼镜,蜡烛不动,要将光屏靠近透镜才能再看到清晰的像
C.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
D.实验中蜡烛越烧越短,光屏上烛焰的像向上移动
【答案】D
【解析】A.由图可知,物距u<像距v,成像情况应该满足:物距2f>u>f以及像距v>2f,将物距和像距的大小分别代入即可得到焦距f的范围在10cm到20cm之间,故A错误;
B.近视眼镜是凹透镜,具有发散作用,所以光屏要原理透镜才能再看到清晰的像,故B错误;
C.将物体向左移动,物距增大,像距减小,所以光屏也要向左移动,故C错误;
D.蜡烛变短后,烛焰的位置向下移动,根据光线过透镜的光心不改变方向,像的位置向上移动,故D正确。
故选D。
3.小明在探究“凸透镜成像规律”的实验中,当光屏、凸透镜和蜡烛在如图所示位置时,光屏的中央出现烛焰清晰的像,则下列说法正确的是( )
A.图中光屏上的像是倒立、缩小的实像
B.小明把爷爷的老花镜的镜片放在蜡烛和凸透镜之间,应将光屏向左移动才能出现清晰的像
C.一只甲虫落在凸透镜的正中央,光屏上所成的像不完整
D.此凸透镜的焦距是10cm
【解析】A.当蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示时,像距大于物距,则成倒立放大的实像,故A错误;
B.老花镜的镜片放在蜡烛和凸透镜之间(老花镜是凸透镜),对光线的会聚能力加强,光屏向透镜靠近,因此光屏向右移动,故B错误;
C.凸透镜成实像时,所有透过透镜的光会聚到光屏上成像,甲虫在透镜的中间部分时,就相当于将透镜的中间部分挡住后,整个物体发出的光虽有一部分被挡住,但总会有一部分光通过上、下半部分凸透镜而会聚成像,因此像与原来相同,故C错误;
D.像距小于物距,则成倒立缩小的实像,此时
v>2f =35cm
f可解得10cm
①移动光屏,一定可以在屏上得到倒立放大的像
②移动光屏,可能在屏上得到倒立缩小的像
③移动光屏,再次成像的像距为30cm
A.只有①B.①和②C.①和③D.②和③
【答案】C
【解析】得到清晰的像时,物距为30cm,像距为15cm,满足当物距大于2倍焦距时,则像距在1倍焦距和2倍焦距之间,成倒立、缩小的实像;即说明f <15cm,f <15cm<2f,即
7.5cm
①③根据光的可逆性,当像距为30cm时,满足当物距小于2倍焦距、大于1倍焦距时,则像距大于2倍焦距,成倒立、放大的实像,故①③正确;②由于不满足物距大于2倍焦距,故不能在屏上得到倒立缩小的像,故②错误。
故选C。
5.在探究凸透镜成像规律的实验中,将点燃的蜡烛放在距离凸透镜32cm处,在凸透镜另一倒距离凸透镜50cm处的光屏上得到烛清晰的像,该凸透镜的焦距应该满足的条件是( )
A.f<16cmB.16cm
【解析】由题意知,蜡烛成像时,物距小于像距,则成的是放大、倒立的实像,所以物距与焦距、像距与焦距的关系是
f<32cm<2f,50cm>2f
所以
16cm
故选B。
6.在探究凸透镜成像规律的实验中,当蜡烛、凸透镜、光屏位于如图所示的位置时在光屏上呈现一个清晰的烛焰的像。下列说法正确的是( )
A.此凸透镜的焦距范围
B.透镜右移,眼睛在光屏和透镜间,通过透镜看到正立的像
C.当蜡烛向焦点方向移动时,光屏要向右移动,在某一位置光屏再次成像时,物距的变化小于像距变化
D.若在透镜和蜡烛之间放近视镜片,应将光屏适当左移,可再次出现清晰的像
【答案】C
【解析】A.如图所示,此凸透镜成像中,物距为20cm,像距为30cm,因此物距在一倍焦距与二倍焦距之间,像距在二倍焦距以外,由物距得,且由像距得,故此凸透镜的焦距范围,故A错误;
B.透镜右移,物距增大,当物距依然小于二倍焦距时,成倒立、放大的实像,透镜继续右移,物距继续增大,当物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像,故B错误;
C.当蜡烛向焦点方向移动时,要在光屏上再次成像,光屏应该向右移动,并且移动的距离要大于蜡烛移动的距离,故C正确;
D.若在透镜和蜡烛之间放近视镜片,近视眼镜是凹透镜,对光具有发散作用,想要再次在光屏上出现清晰的像,应将光屏向右移动,故D错误。
故选C。
7.小丽在做“探究凸透镜成像规律”的实验中,固定凸透镜在光具座的位置不动,蜡烛和光屏在图所示的位置时,烛焰恰好在光屏上成清晰的像,则下列说法正确的是( )
A.这是照相机的成像原理
B.这是投影仪的成像原理
C.在光屏上成缩小的虚像
D.此凸透镜的焦距大于20cm
【答案】A
【解析】ABC.由图可知,此时的物距大于像距,且光屏上成实像,由凸透镜成像规律可知,此时成的是倒立、缩小的实像,其应用是照相机,故A正确,BC错误;
D.由图可知,物距为40cm,像距为20cm,照相机成像时,物距大于二倍焦距,像距在一倍焦距和二倍焦距之间,即
40cm>2f,f<20cm<2f
解得
10cm
故选A。
8.小明同学在第二届农博会上用数码相机拍摄下了同一个新品种彩色花菜的两张照片。如图所示,结合图片分析,下面说法不正确的是( )
A.照相机的镜头与老花镜属于一类透镜
B.凸透镜能成缩小的实像是照相机的工作原理
C.在物距相同的情况下,拍摄乙照片时,照相机的镜头需要伸出来一些
D.在物距相同的情况下,拍摄乙照片时,照相机的镜头需要缩进去一些
【答案】D
【解析】A.照相机的镜头是凸透镜,老花镜也是凸透镜,属于同一类透镜,故A正确,A不符合题意;
B.u>2f,成倒立、缩小的实像,2f>v>f,应用于照相机和摄像机,故B正确,B不符合题意;
CD.照相机是利用凸透镜成倒立缩小实像的原理工作的。在物距不变的条件下,乙照片中彩色菜花大些,则拍摄乙照片时镜头的焦距需调得大些,即照相机的镜头需要伸出来一些,故D错误、C正确,C不符合题意、D符合题意。
故选D。
9.如图所示,在发光的灯泡附近放置一凸透镜,在远处的墙壁上出现了灯丝清晰的像。关于此像,下列说法不正确的是( )
A.像是倒立的
B.像是缩小的
C.像是实像
D.像比灯丝暗
【答案】B
【解析】由于灯丝在墙上有一个清晰的像,说明此时凸透镜成的是实像,而实像都是倒立的。由图知道,此时的物距小于像距,所以,说明此时的物距是f<u<2f,即成的像是倒立的放大的实像。灯又因为丝发出的光只有一部分经过凸透镜折射后在墙壁上成像,所以,其亮度要比灯丝暗,故选B。
10.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,首先需调整蜡烛(未点燃)、凸透镜和光屏,使实验时烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上,以下情形属于已经调好的是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】A.图中凸透镜太高,导致烛焰、凸透镜的光心以及光屏的中央不在同一高度,故A不符合题意;
B.图中烛焰的位置太低,导致烛焰、凸透镜的光心以及光屏的中央不在同一高度,故B不符合题意;
C.图中烛焰、凸透镜的光心以及光屏的中央大致在同一高度,故C符合题意;
D.图中的烛焰和光屏位置都较低,导致烛焰、凸透镜的光心以及光屏的中央不在同一高度,故D不符合题意。
故选C。
11.如图所示为某款数码相机的成像原理,镜头相当于一个凸透镜,影像传感器相当于光屏,拍照时,将镜头对准景物,相机通过自动调节,就能得到清晰的像,下列说法正确的是( )
A.为拍摄到更大的像应将镜头远离景物
B.为扩大拍摄范围应将镜头靠近景物
C.影像传感器上成的是正立的实像
D.景物在二倍焦距以外才能成缩小的像
【答案】D
【解析】AB.凸透镜成实像时,物近像远像变大.因此为拍摄到更大的像应将镜头靠近景物,为扩大拍摄范围应将镜头远离景物,故AB错误.
CD.照相机的镜头相当于一个凸透镜,用照相机给景物照相时,景物离镜头的距离u和镜头焦距f的关系是u>2f.在胶片上成的是一个倒立、缩小的实像,故C错误,D正确;
12.城市的很多街口都安装了 360°高清晰摄像头,由公安局实施 24 小时监控,来保护人民的 安全,摄像机的像距几乎不变,但镜头的功能类似于人眼睛的晶状体,焦距可以调节,如图 所示,某嫌疑犯在成像板上已经成清晰的像,此时镜头的焦点在 F 处,在监控此人的过程中(该人在成像板上的像保持清晰),下列说法正确的是( )
A.不管该人走近还是走远,所成的像都是正立缩小的实像
B.如果该人远离镜头,镜头的焦点可能变在 a 点
C.如果该人靠近镜头,镜头的焦点可能变在 c 点
D.如果该人靠近镜头,镜头的焦点可能变在 b 点
【答案】D
【解析】
A.该人走近还是走远时,所成的像是倒立的实像,不是正立的,A错误;
B.如果该人远离镜头,那么物距变大,像距变小,像更靠近焦点,如果还想要像成在成像板上,那么焦距应该变大,焦点不可能在a点,B错误;
C D.如果该人靠近镜头,那么物距变小,像距变大,像更远离焦点,如果还想要像成在成像板上,那么焦距应该变小,焦点不可能在c点,可能变在b点,C错误、D正确.
13.在做“凸透镜成像的规律”实验时,某实验小组所描绘的图象如图所示.图中A、B、C三点分别与蜡烛在光具座上移动过程中的三个位置相对应.下列说法正确的是( )
A.凸透镜的焦距是 20cm
B.照相机是利用 A 点的成像原理制成的
C.蜡烛在 C 点时成倒立、缩小的实像
D.将蜡烛从 C 移到 A 的过程中,所成像逐渐变小
【答案】C
【解析】
A.由图象知道,当u=20cm,v=20cm,由凸透镜成像规律知道,当u=v=2f=20cm时,成倒立、等大的实像,所以凸透镜的焦距是:f=10cm,故A错误;,
B.当蜡烛在A点时,由图象知道,2f>u>f,成倒立、放大的实像,是幻灯机和投影仪的原理,故B错误;
C.当蜡烛在C点时,由图象知道,u>2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机,故C正确;
D.将蜡烛从C移动到A的过程中,物距变小,由凸透镜成像规律知道,此时像距应该变大,同时像变大,故D错误.
14.如图所示,凸透镜所成的像是
A.正立、放大的虚像B.正立、放大的实像C.倒立、放大的虚像D.倒立、放大的实像
【答案】A
【解析】根据图示可知,该凸透镜的应用是放大镜,因此成正立、放大的虚像.故选A.
15.在探究凸透镜成像规律时,小毓将焦距为5cm的透镜固定在图示光具座上,然后将蜡烛移至光具座上15cm刻度处,移动光屏,则屏上得到的像一定是______(放大等大缩小)的像,此时若将凸透镜换成茶色玻璃板,则人眼需要在图中______处观察光屏上的像,对比两次所成像的正倒、大小、虚实三个方面,有______个方面不同。
【答案】缩小 A 三
【解析】小毓将焦距为5cm的透镜固定在图示光具座上,然后将蜡烛移至光具座上135cm刻度处,此时的物距为
成倒立、缩小的实像。将凸透镜换成茶色玻璃板,则蜡烛会通过平面镜成正立、等大的虚像;人眼应该在玻璃板的左侧观察像,即在A侧。两次所成的像大小不同、正倒不同、虚实不同,即三方面是不同的。
16.如图所示,光会聚于b点,在虚线区域内放甲透镜后,光会聚于主光轴MN上的c点;在虚线区域内换放乙透镜后,光会聚于主光轴MN上的a点。现小明想进一步探究凸透镜成像的特点,应选择______(甲/乙)透镜。小明选择好透镜后再光具座上进行实验:当物体距离透镜8cm时,在透镜另一侧光屏上成一清晰放大的实像;若保持物体与光屏的位置不变,把透镜向光屏方向移动2cm,在光屏上又成一清晰缩小的实像,当物体距离透镜4cm,成______像。
【答案】乙 正立放大的虚像
【解析】凸透镜对光起会聚作用,凹透镜对光起发散作用。会聚作用是指光经透镜折射后,折射光更偏向主光轴;发散作用是指光经透镜折射后,折射光偏离主光轴。题中光沿直线传播会聚于b点,在虚线区域内放甲透镜,光会聚于c点,折射光比原来的入射光偏离主光轴,所以甲透镜是凹透镜。反之,乙透镜是凸透镜。在研究凸透镜成像规律的实验中应选乙透镜。在虚线框内放玻璃砖,光经玻璃砖会发生折射,根据折射规律,可以作出折射光会聚的点。 根据题意,当物距等于8cm时,物距处于1倍和2倍焦距之间,当透镜向光屏方向移动2cm时,物距变为10cm,物距大于2倍焦距。所以
f<8cm<2f
得
4cm
10cm>2f
得
f<5cm
若物体距离透镜4cm,则小于焦距,成放大正立的虚像。
17.小明把凸透镜放在图所示位置,蜡烛放在30cm刻度处,在光屏上得到一个倒立、等大的像。之后保持凸透镜位置不变,将蜡烛移到图示位置,光屏应相应向______(选填“左”或“右”)移动才能再次承接到清晰的像,且像为倒立______(选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像。
【答案】左 缩小
【解析】蜡烛放在30cm刻度处,在光屏上得到一个倒立、等大的像,此时的物距等于像距,都等于二倍焦距,即
u=v=2f=20.0cm
f=10.0cm
将蜡烛移到图示位置,此时的物距大于二倍焦距,物距变大了,则像距会减小,像会变小,所以应将光屏向左移动,在光屏上成倒立、缩小的实像。
18.探究光学成像:
(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______(选填“正立”、“倒立”)的,烛焰和小孔不动,光屏远离小孔,光屏上呈现的像亮度会______(选填“变亮”、“变暗”或“不变”);
(2)如图乙是探究平面镜成像特点的示意图,用______(选填“平面镜”或“玻璃板”)进行实验;如果表格中的数据是一位同学测量的四组像和物体到玻璃板的距离。实验中刻度尺的使用以及读数均正确,但是分析数据时发现第二组的数据有较大的偏差,你认为造成这个偏差的原因可能是______(填选项符号);
A.玻璃板没有与桌面垂直
B.选用的玻璃板太薄
C.在判断蜡烛与蜡烛的像是否完全重合时出现了较大的偏差
(3)如图丙是探究凸透镜成像规律的示意图,若实验所用凸透镜焦距10cm,蜡烛、凸透镜置于图中位置,则此时物距为______cm,将光屏向______(填“左”或“右”)调整至合适位置,烛焰在光屏上能成清晰的像。
【答案】倒立 变暗 玻璃板 C 20.0 右
【解析】(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。使烛焰远离小孔,成像的光线会减少,光屏上呈现的像会变暗。
(2)因为玻璃板是透明的,能在观察到蜡烛像的同时。还可以透过玻璃清楚的看到放在后面蜡烛,便于确定像的位置和大小。故应选择玻璃板。
造成误差的原因是多方面的,例如:描的点不对应;玻璃太厚,成两个像;没等到像完全重合就测量等,因第二组的数据有较大的偏差,所以造成这个偏差的原因是在判断蜡烛与蜡烛的像是否完全重合时出现了较大的偏差,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
(3)如图丙是探究凸透镜成像规律的示意图,若实验所用凸透镜的焦距为10cm。蜡烛,凸透镜置于图中位置,则此时物距为
光屏向右移动,此时
此时凸透镜成倒立等大的实像。
19.在利用光具座进行凸透镜成像的实验探究中:
(1)将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后,调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在_______上;
(2)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;
(3)实验中蜡烛在原来的位置越烧越短,则像在光屏上的位置会______(填“往下移”“不变”或“往上移”);
(4)在乙图中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);______(选填“照相机”、“投影仪”和“放大镜”)就是利用这一成像规律工作的;
(5)某同学在探究凸透镜成像的规律时,在光屏上得到了一个清晰的烛焰的像(如图所示),为使光屏上清晰的像变大些,下列调节方法可行的是(______)
A.将蜡烛适当远离透镜,光屏适当靠近透镜
B.将蜡烛适当靠近透镜,光屏适当远离透镜
C.将透镜适当远离蜡烛
D.将透镜适当靠近光屏
【答案】同一高度 会聚 11.0 往上移 放大 投影仪 B
【解析】(1)将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后,调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度上,这样可使像成在光屏中心。
(2)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
(3)由过光心的光线传播方向不变可知蜡烛在原来的位置越烧越短,则像在光屏上的位置会往上移。
(4)把烛焰放在距凸透镜16cm处时,物距大于透镜一倍焦距小于二倍焦距,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。
投影仪就是利用这一成像规律工作的。
(5)A.将蜡烛适当远离透镜,光屏适当靠近透镜,此时所成的像将变小,故A不符合题意;B.将蜡烛适当靠近透镜,光屏适当远离透镜,此时所成的像将变大,故B符合题意;CD.将透镜适当远离蜡烛、将透镜适当靠近光屏,都等于是物距增大,所成的像将变小,故C、D不符合题意。故选B。
20.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,把一支点燃的蜡烛放在玻璃板前面,再拿一支外形完全相同但不点燃的蜡烛竖立在玻璃板后面移动,直到看上去它跟蜡烛的像完全重合。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
【答案】光的直线传播 需要 虚 不变 10.0 放大 近视 左 D A
【解析】
(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
当蜡烛、凸透镜位于图丁中刻度对应的位置时,物距为
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ABC不符合题意,D符合题意。
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,蜡烛像的下半部分,故选A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
21.小丽同学用焦距为15cm的凸透镜做“探究凸透镜成像的规律”实验:
(1)实验前需调节烛焰、透镜、光屏三者的中心在同一高度上,比较规范的操作是______(填选项前的字母)
A.将三者分散排列,然后用目测的方法调节
B.将三者靠拢,然后用目测的方法调节
C.将三者分散排列,用刻度尺分别测量高度进行调节
(2)实验过程中,当蜡烛与凸透镜的距离如图甲所示时,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光学仪器是______;
(3)实验过程中,小丽发现当蜡烛成实像时,物距减小,像距与像都______(选填“变大”“变小”或“不变”);
(4)实验过程中,随着蜡烛的燃烧,可观察到光屏上的像向______(选填“上”或“下”)移动;
(5)通过实验观察可知,在图乙中左边的蜡烛通过凸透镜不可能形成的像是______;(填符号)
(6)当固定透镜位置如图甲,蜡烛由图示位置逐渐向右移动到标尺“25cm”处,通过移动光屏,光屏上始终出现清晰的像,在此次移动过程中,蜡烛和光屏之间的距离变化是______
A.始终增大B.始终变小C.先变小后变大D.先变大后变小E.保持不变
【答案】B 缩小 照相机 变大 上 B C
【解析】
(1) “调节烛焰、透镜、光屏三者的中心在同一高度上”的操作,比较规范的是将三者靠拢,然后用目测的方法调节,这样误差较小,故B正确。
(2)图中把烛焰放在距凸透镜50cm处时,即
u>2f
时,由凸透镜成像规律可知,光屏上可得到一个倒立、缩小的实像,照相机就是利用此原理制成的。
(3)实验过程中,当蜡烛成实像时,物距减小,根据凸透镜成像规律可知,像距与像都变大。
(4)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。
(5)根据凸透镜成像规律可知,凸透镜能成倒立、缩小的实像,能成倒立、放大的实像,能成正立、放大的虚像;不能成正立、缩小的实像,故B符合题意。
(6)凸透镜成实像时,物像之间的距离在
u=v=2f
时最小,距离是4f;因为凸透镜的焦距为15cm,2f=30cm,故当蜡烛在20cm处时,u=2f,此时蜡烛和光屏的距离最小,故由图示位置向25cm移动时,蜡烛和光屏之间的距离先变小再变大。故C正确。
22.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___________dm;
(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,小王把光屏向右移动一小段距离后发现光屏上的像变模糊了,于是他将一副眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,如图丁所示,光屏上又得到了清晰的像,他所放置的眼镜是___________(选填“近视”或“远视”)眼镜。
【答案】1.00 放大 65 4 近视
【解析】(1)平行光线经过凸透镜后会聚于一点,这一点就是焦点。焦点到光心的距离是焦距,根据图示中光屏在刻度尺上的位置,该凸透镜的焦距为
(2)由图乙知,物距小于像距,故凸透镜成倒立放大的实像。
(3)保持蜡烛和光屏位置不变,根据光路是可逆的,现在物距是15.0cm,像距是30.0cm,所以凸透镜放在65.0cm刻度线上,光屏可以再次成像。
(4)凸透镜移动到40cm刻度处时,物距等于5.0cm,小于焦距,故成正立放大的虚像,只有4符合这个特点。
(5)光屏向右移动一小段距离后,像成在凸透镜和光屏之间,为了使像远离凸透镜成到光屏上,需要使光线发散一点,所以需要能够发散光线的凹透镜,近视眼镜是凹透镜。
实验序号
1
2
3
4
物到玻璃板的距离/cm
15.30
23.02
25.60
28.50
像到玻璃板的距离/cm
15.30
23.15
25.60
28.50
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