2.4 凸透鏡成像規(guī)律及其探究實(shí)驗(yàn)、凸透鏡成像的應(yīng)用(解析版)_第1頁
2.4 凸透鏡成像規(guī)律及其探究實(shí)驗(yàn)、凸透鏡成像的應(yīng)用(解析版)_第2頁
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中考科學(xué)教師題庫(kù)--物質(zhì)科學(xué)一(物理)2波2.4凸透鏡成像規(guī)律及其探究實(shí)驗(yàn)、凸透鏡成像的應(yīng)用一、單選題1.如圖所示,有一圓柱體PQ,放在凸透鏡前圖示的位置,它所成像P′Q′的形狀應(yīng)該是下列圖中的(

)

A.

?

B.

?

C.

?

D.

?【答案】B【解析】根據(jù)凸透鏡成像特點(diǎn)知,當(dāng)u>f時(shí),物距減小,像距變大像變大;圓柱體的右邊Q在f和2f之間,所成的像是倒立放大的實(shí)像;圓柱體的左邊P在2f以外,所成的像是倒立縮小的實(shí)像,且右邊的像距比左邊的像距遠(yuǎn),符合要求的只有圖B;故選B。2.如圖所示,一束光線射向O處的光學(xué)元件后,會(huì)聚在其主光軸上的S′點(diǎn);當(dāng)去掉光學(xué)元件后,光線會(huì)聚于S點(diǎn)。則可判斷,該元件一定是()A.

凸透鏡

B.

凹透鏡

C.

凸面鏡

D.

凹面鏡【答案】A【解析】根據(jù)圖像可以看出:當(dāng)沒有光學(xué)元件時(shí),光線會(huì)聚在S點(diǎn),而當(dāng)有光學(xué)元件時(shí),光線會(huì)聚在左側(cè)的S′點(diǎn),說明加上光學(xué)元件之后,光線會(huì)聚了,只有凸透鏡符合要求;故選A。3.在探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中,我們發(fā)現(xiàn)像距v和物距u是一一對(duì)應(yīng)的,在如圖所示的四個(gè)圖線中,能正確反映凸透鏡成像規(guī)律的應(yīng)該是

(

)A.

圖線A

B.

圖線B

C.

圖線C

D.

圖線D【答案】D【解析】(1)在凸透鏡成像規(guī)律中可知,物距大于2倍焦距時(shí),物體成縮小倒立的實(shí)像,此時(shí)物距變化范圍是2f到無窮,像距的變化范圍是f到2f;物距在2倍焦距時(shí),物體成倒立等大的實(shí)驗(yàn);物距在1倍焦距到2倍焦距之間時(shí),物體成放大倒立的實(shí)像,此時(shí)物距變化范圍是f到2f,像距的變化范圍是2f到無窮。(2)凸透鏡成像時(shí),物距、像距、焦距符合公式:1u

+1v=A、因?yàn)锳圖線中,物距和像距始終相等,不符合凸透鏡成像規(guī)律中的物距和像距的關(guān)系.故本選項(xiàng)不能正確反映凸透鏡成像規(guī)律,A錯(cuò)誤;B、B圖線中,隨著物距的不斷增大,像距在不斷減小,不符合凸透鏡成像規(guī)律中的物距和像距的關(guān)系.故本選項(xiàng)不能正確反映凸透鏡成像規(guī)律,B錯(cuò)誤;C、圖線C,當(dāng)物距為15cm時(shí),像距為15cm,由凸透鏡成像規(guī)律可知,u=2f,v=2f,此時(shí)f=7.5cm,當(dāng)物距為35cm時(shí),像距為5cm,代入1u

+1v=D、圖線D,當(dāng)物距為10cm時(shí),像距為10cm,由凸透鏡成像規(guī)律可知,u=2f,v=2f,此時(shí)f=5cm,當(dāng)物距為30cm時(shí),像距為6cm,代入1u

+1v=故答案為:D4.將凸透鏡正對(duì)太陽光,其下方的紙上呈現(xiàn)一個(gè)并非最小的光斑,這時(shí)光斑到凸透鏡的距離為L(zhǎng)。若凸透鏡遠(yuǎn)離紙的過程中光斑一直變大,該凸透鏡的焦距(

)A.

一定小于L

B.

一定等于L

C.

一定大于L

D.

可能小于L,也可能大于L【答案】A【解析】由于光斑到凸透鏡的距離為L(zhǎng)時(shí),即像距為L(zhǎng)時(shí),紙上呈現(xiàn)一個(gè)并非最小的光斑,所以凸透鏡的焦距f≠L;若凸透鏡遠(yuǎn)離紙的過程中光斑一直變大,說明凸透鏡的焦點(diǎn)不在光斑之后,故焦點(diǎn)應(yīng)在光斑之前,因此f一定小于L,選項(xiàng)BCD錯(cuò)誤,選項(xiàng)A正確;故選A。根據(jù)紙上呈現(xiàn)一個(gè)并非最小的光斑,這個(gè)光斑可能是焦點(diǎn)之后的,也可能是焦點(diǎn)之前的光斑,根據(jù)凸透鏡遠(yuǎn)離紙的過程中光斑一直變大可推斷焦點(diǎn)在光斑之前,從而判斷焦距。5.許多家庭的門上都裝有防盜門鏡(俗稱“貓眼”),從室內(nèi)透過防盜門鏡向外看,可以看到來客的正立、縮小的像,由此可以斷定,門鏡的作用于一個(gè):(

)A.

照相機(jī)鏡頭

B.

幻燈機(jī)鏡頭

C.

放大鏡

D.

凹透鏡【答案】D【解析】門鏡是由兩塊透鏡組合而成。當(dāng)我們從門內(nèi)向外看時(shí),物鏡是凹透鏡,目鏡是凸透鏡。物鏡的焦距極短,它將室外的人或物成一縮得很小的正立虛像,此像正好落在目鏡的第一焦點(diǎn)之內(nèi),目鏡起著放大鏡的作用,最后得到一個(gè)較為放大的正立虛像,所以防盜門鏡的作用相當(dāng)于一個(gè)凹透鏡。凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用,凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用。門鏡是由兩塊透鏡組合而成。當(dāng)我們從門內(nèi)向外看時(shí),物鏡是凹透鏡,目鏡是凸透鏡。最后看到來客的正立、縮小的像.所以防盜門鏡的作用相當(dāng)于一個(gè)凹透鏡。凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用。故答案為:D6.在用液體透鏡探究“凸透鏡成像規(guī)律”時(shí),蠟燭、光屏和液體透鏡的位置如圖所示,光屏上出現(xiàn)清晰的燭焰像,若透鏡位置不動(dòng),將蠟燭移到光具座10cm刻度時(shí),則燭焰經(jīng)凸透鏡所成的像是(

)A.

放大、倒立的實(shí)像

B.

放大、正立的虛像

C.

縮小、倒立的實(shí)像

D.

縮小、正立的實(shí)像【答案】C【解析】分析圖象中物距和像距的大小關(guān)系,得出此時(shí)成像的特點(diǎn)及像距、物距與焦距的關(guān)系,從而判斷當(dāng)物體在10cm刻度處時(shí)物距與焦距的關(guān)系,從而得出成像的特點(diǎn)。此題考查了有關(guān)凸透鏡成像的規(guī)律,掌握凸透鏡成像的特點(diǎn)與物距、像距之間的關(guān)系。此題需根據(jù)物距與像距的大小關(guān)系得出成像的特點(diǎn)及物距和像距的范圍,難度稍大。解:由圖知,物距小于像距,此時(shí)成倒立放大的實(shí)像,因此物距處于1倍和2倍焦距之間,像距大于2倍焦距,物距u=40cm-25cm=15cm;像距v=70cm-40cm=30cm;由上分析得:30cm>2f

f<15cm<2f;解得:7.5cm<f<15cm;將蠟燭移到光具座的10cm刻度處時(shí),物距u=40cm-10cm=30cm,處于2倍焦距之外,所以成倒立縮小的實(shí)像。故答案為:C7.在探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中,光具座上的光屏、凸透鏡和蠟燭的位置如圖所示,此時(shí)在光屏上恰好成一個(gè)清晰的像。下列說法正確的是(

)A.

若在蠟燭和凸透鏡之間靠近凸透鏡放一副近視眼鏡,應(yīng)將光屏向右移動(dòng)才可再次呈現(xiàn)清晰的像

B.

圖中凸透鏡成像的特點(diǎn)可應(yīng)用在照相機(jī)上

C.

該凸透鏡的焦距可能是21cm

D.

將蠟燭移到光具座35cm刻度線處,保持凸透鏡不動(dòng),無論怎樣移動(dòng)光屏都接收不到蠟燭的像【答案】A【解析】1、近視眼時(shí)物體所成的像成像的視網(wǎng)的前方,可用凹透鏡進(jìn)行矯正,使物體所成的像成在視網(wǎng)膜的上方;

2、根據(jù)圖中物距和像距的大小可判斷出成像的規(guī)律,可確定生活中的應(yīng)用;

3、根據(jù)此時(shí)的成像規(guī)律可以確定可能的焦距;

4、根據(jù)物距與焦距的關(guān)系可以確定能否成實(shí)像。A、根據(jù)近視眼的矯正可知,在凸透鏡前放一副近視眼鏡時(shí),像會(huì)后移,所以可將光屏向右移可再次呈清晰的像,A正確;

B、由圖可知,成光屏上成清晰像時(shí),像距大于物距,所以成一個(gè)放大、倒立的實(shí)像,而照相機(jī)成的是縮小、倒立的實(shí)像,B錯(cuò)誤;

C、圖示成放大、倒立的實(shí)像,物距u=25,像距v=40,由此可推出12.5cm<f<20,所以C錯(cuò)誤;

D、由C選項(xiàng)可知,焦距為12.5cm<f<20,當(dāng)蠟燭移至光具座35cm刻度線處時(shí),物距u=15cm,仍有可能是大于焦距f,仍能在光屏上成實(shí)像,D錯(cuò)誤。

故選A8.有一張照片,發(fā)現(xiàn)其景物模糊不清,而且整個(gè)畫面偏黑,其形成的原因是在拍照時(shí),沒有調(diào)節(jié)好(

)A.

調(diào)焦環(huán)

B.

快門

C.

光圈環(huán)

D.

以上說法都有可能【答案】D【解析】根據(jù)照相機(jī)的工作原理可知,拍照時(shí),景物如果模糊不清,說明像距沒有調(diào)好,因此應(yīng)該使用調(diào)焦環(huán),同時(shí)整個(gè)畫面偏黑,說明曝光過度,應(yīng)該調(diào)整快門時(shí)間和光圈的大小,選項(xiàng)D正確;故選D。9.圖所示,某人站在同一地點(diǎn),將照相機(jī)的鏡頭做如下調(diào)整拍遠(yuǎn)近不同位置的人像,如果這些圖片都很清晰,底片人像中最大的是(

)A.

B.

C.

D.

丁【答案】A【解析】根據(jù)凸透鏡成像的情況可知,像距越大,物體在凸透鏡中成的像就越大,因此可以通過像距的大小來確定像的大?。辉谏厦娴乃姆N情況中,甲的鏡頭到膠片的距離最大,即像距最大,所以這種情況下底片上人的像最大;故選A。根據(jù)鏡頭的位置的變化可以確定像距的變化,結(jié)合凸透鏡成像規(guī)律中物遠(yuǎn)像近像變小,物近像遠(yuǎn)像變大即可確定底片上人的像最大的是哪種情況。10.一天,小聰告訴小亮,放大鏡不僅能把物體“放大”,還能把物體“縮小”!有些驚訝的小亮立刻找來一個(gè)放大鏡做起了實(shí)驗(yàn)。他把放大鏡放到花朵前某一位置時(shí),看到了如圖所示的花朵的正立放大虛像。接著他按小聰?shù)奶崾具M(jìn)行了操作,終于看到了“縮小”的花朵。關(guān)于小亮看到“放大”花朵后的操作及他看到的“縮小”花朵,下列說法正確的是(

A.

小亮向靠近花朵的方向移動(dòng)放大鏡,看到的是花朵的正立縮小虛像,像的位置在放大鏡與花朵之間

B.

小亮向靠近花朵的方向移動(dòng)放大鏡,看到的是花朵的倒立縮小實(shí)像,像的位置在放大鏡與小亮眼睛之間

C.

小亮向遠(yuǎn)離花朵的方向移動(dòng)放大鏡,看到的是花朵的正立縮小虛像,像的位置在放大鏡與花朵之間

D.

小亮向遠(yuǎn)離花朵的方向移動(dòng)放大鏡,看到的是花朵的倒立縮小實(shí)像,像的位置在放大鏡與小亮眼睛之間【答案】D【解析】要解決此題,需要掌握凸透鏡成像的規(guī)律。

凸透鏡成像規(guī)律:物距小于焦距成正立放大虛像,應(yīng)用是放大鏡。

物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大實(shí)像,像距大于二倍焦距,應(yīng)用是幻燈機(jī)、投影儀。

物距等于二倍焦距成倒立等大實(shí)像,像距等于二倍焦距。

物距大于二倍焦距成倒立縮小實(shí)像,像距大于一倍焦距小于二倍焦距,應(yīng)用是照相機(jī)。小聰看到的正立、放大的虛像,物距在放大鏡的1倍焦距之內(nèi),當(dāng)成縮小的像時(shí),物距應(yīng)大于2倍焦距,此時(shí)成倒立、縮小的實(shí)像。

所以小亮應(yīng)使放大鏡遠(yuǎn)離花朵,像在放大鏡和小亮眼睛之間。故答案為:D11.將一物體放在凸透鏡前,使物體距依次為6厘米、18厘米和24厘米,分別得到放大的虛像、放大的實(shí)像和縮小的實(shí)像,則凸透鏡的焦距f滿足關(guān)系式()A.

f<6厘米

B.

6厘米<f<18厘米

C.

9厘米<f<12厘米

D.

18厘米<f<24厘米【答案】C【解析】此題中根據(jù)物距及成像特點(diǎn),確定凸透鏡焦距的范圍。凸透鏡成像的四種情況如下:(1)u>2f,成倒立、縮小的實(shí)像,2f>v>f,應(yīng)用于照相機(jī)和攝像機(jī)。(2)u=2f,成倒立、等大的實(shí)像,v=2f,一般用來求凸透鏡的焦距。(3)2f>u>f,成倒立、放大的實(shí)像,v>2f,應(yīng)用于幻燈機(jī)和投影儀。(4)u<f,成正立、放大的虛像,應(yīng)用于放大鏡和老花鏡。當(dāng)物距等于6cm時(shí),成放大的虛像,分析可得f>6cm;當(dāng)物距等于18cm時(shí),成放大的實(shí)像,所以f<18cm<2f,分析可得9cm<f<18cm;當(dāng)物距等于24cm時(shí),成縮小的實(shí)像,所以24cm>2f,分析可得f<12cm。綜合三個(gè)結(jié)論歸納可得出9cm<f<12cm。故選:C12.小明在學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn),把寫有“愛物理”字樣的紙條先后放在左右兩水滴下方的桌面上,小明從水滴上方看到的像如圖甲、乙所示,則水滴變凸(

)A.

焦距變大,放大功能變大

B.

焦距變大,放大功能變小

C.

焦距變小,放大功能變大

D.

焦距變小,放大功能變小【答案】C【解析】放大鏡成正立放大的虛像,投影儀成倒立放大的實(shí)像。如甲、乙可知,像都是正立放大的虛像,因此水滴相當(dāng)于于放大鏡,并且乙中的像更大,故水滴變凸,其放大功能變大,說明物體靠近了焦點(diǎn),因此焦距變小。故答案為:C13.

在研究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)中,如果把點(diǎn)燃的蠟燭放在距凸透鏡40厘米處,就會(huì)在凸透鏡另一側(cè)成一個(gè)倒立、等大的實(shí)像;如果把物體放在距凸透鏡30厘米處,則經(jīng)凸透鏡后會(huì)產(chǎn)生一個(gè)(

)A.

放大、正立的虛像

B.

放大、倒立的實(shí)像

C.

縮小、倒立的實(shí)像

D.

不能成像【答案】B【解析】凸透鏡成像的規(guī)律:

①u>2f時(shí),成倒立、縮小的實(shí)像,應(yīng)用于照相機(jī)和攝像頭;

②2f>u>f時(shí),成倒立、放大的實(shí)像,應(yīng)用于投影儀和幻燈機(jī);

③u<f時(shí),成正立、放大的虛像,應(yīng)用于放大鏡。將點(diǎn)燃的蠟燭放在凸透鏡前30cm處,在透鏡另一側(cè)的光屏上得到燭焰清晰等大的像,所以2f=30cm,則f=15cm;

若把蠟燭從原來的位置向靠近透鏡方向移動(dòng)10cm,則物距為30cm-10cm=20cm,即物距大于一倍焦距,小于二倍焦距,所以此時(shí)成倒立的、放大實(shí)像。

故選B14.如圖所示,小麗和小明相距2m,通過同一塊焦距為15cm的凸透鏡觀看對(duì)方,小明剛好通過透鏡能看到小麗眼睛正立的像,則下列說法中不正確的是(

)A.

此時(shí)小麗的眼睛在凸透鏡的一倍焦距以內(nèi)

B.

若圖片中小麗的手將透鏡水平向右移動(dòng)一定距離,小明看到正立的像有可能變大

C.

小麗從透鏡中看不到小明的像

D.

小麗從透鏡中看到小明倒立、縮小的像【答案】D【解析】根據(jù)凸透鏡成像的特點(diǎn)分析判斷。A.凸透鏡成像時(shí),如果成u<f,那么成正立、放大的虛像。小明剛好通過透鏡能看到小麗眼睛正立的虛像,此時(shí)小麗的眼睛在凸透鏡的一倍焦距以內(nèi),故A正確不合題意;

B.凸透鏡成虛像時(shí),物像同側(cè),若物距越大,像距越大,像越大,因此若圖片中小麗的手將透鏡水平向右移動(dòng)一定距離,小明看到正立的像有可能變大,故B正確不合題意;

CD.小麗和小明的距離和為2m,小麗到凸透鏡的距離小于15cm,那么小明到凸透鏡的距離肯定大于185cm,即小明到凸透鏡的距離u>2f,成倒立、縮小的實(shí)像,此時(shí)像距2f>v>f。而此時(shí)小麗的眼睛在凸透鏡的一倍焦距以內(nèi),所以小麗從透鏡中看不到小明的像,故C錯(cuò)誤,D正確。

故選D。15.小金同學(xué)在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中,記錄并繪制了像到凸透鏡的距離v跟物體到凸透銳的距離u之間關(guān)系的圖像,如圖所示,下列判斷正確的是(

)A.

該凸透鏡的焦距是16cm

B.

當(dāng)u=10cm時(shí),在光屏上能得到一個(gè)放大的像,投影儀就是根據(jù)這個(gè)原理制成的

C.

當(dāng)u=20cm時(shí)成放大的像,放大鏡就是根據(jù)這一原理制成的

D.

把物體從距凸透鏡10cm處移動(dòng)到20cm處的過程中,像先變大后變小【答案】B【解析】(1)當(dāng)物距等于像距時(shí),u=v=2f;

(2)(3)將物距與焦距進(jìn)行比較,從而確定凸透鏡成像的特點(diǎn)和應(yīng)用;

(4)當(dāng)凸透鏡成實(shí)像時(shí),根據(jù)“物近像遠(yuǎn)大,物遠(yuǎn)像近小”分析成像的變化規(guī)律。

A.根據(jù)圖像可知,u=v=2f=16cm,則凸透鏡的焦距f=8cm,故A錯(cuò)誤;

B.當(dāng)u=10cm時(shí),此時(shí)f<u<2f,則在光屏上能得到一個(gè)放大的像,投影儀就是根據(jù)這個(gè)原理制成的,故B正確;

C.當(dāng)u=20cm時(shí),此時(shí)u>2f,此時(shí)成倒立縮小的實(shí)像,照相機(jī)依據(jù)這個(gè)原理制成,故C錯(cuò)誤;

D.把物體從距凸透鏡10cm處移動(dòng)到20cm處的過程中,物距增大,根據(jù)“物遠(yuǎn)像近小”可知,像不斷變小,故D錯(cuò)誤。

故選B。16.實(shí)驗(yàn)室備有甲、乙、丙三個(gè)凸透鏡,三個(gè)實(shí)驗(yàn)小組分別用這三個(gè)凸透鏡探究凸透鏡成像規(guī)律,實(shí)驗(yàn)時(shí),當(dāng)蠟燭到透鏡的距離都為12cm時(shí),甲、乙、丙三透鏡分別成縮小的實(shí)像、放大的虛像、放大的實(shí)像,則這三個(gè)透鏡的焦距f甲、f乙、f丙的大小關(guān)系為A.

f甲>f乙>f丙

B.

f乙>f丙>f甲

C.

f乙>f甲>f丙

D.

f丙>f乙>f甲【答案】B【解析】物距相同,甲凸透鏡成倒立、縮小的實(shí)像,u>2f甲,所以f甲<u/2=12cm/2=6cm;乙凸透鏡成正立、放大的虛像,u<f乙;所以f乙>u=12cm;丙凸透鏡成倒立、放大的實(shí)像,2f丙>u>f丙,所以12cm=u>f丙>=u/2=6cm;所以,f乙>f丙>f甲;故選B。17.實(shí)驗(yàn)室備有甲、乙、丙三個(gè)凸透鏡,三個(gè)實(shí)驗(yàn)小組分別用這三個(gè)凸透鏡探究凸透鏡成像規(guī)律,實(shí)驗(yàn)時(shí),當(dāng)蠟燭到透鏡的距離都為12cm時(shí),甲、乙、丙三透鏡分別成縮小的實(shí)像、放大的虛像、放大的實(shí)像,則這三個(gè)透鏡的焦距f甲、f乙、f丙的大小關(guān)系為(

)A.

f甲>f乙>f丙

B.

f乙>f丙>f甲

C.

f乙>f甲>f丙

D.

f丙>f乙>f甲【答案】B【解析】根據(jù)凸透鏡成像的三種情況進(jìn)行判斷:

u>2f,成倒立、縮小的實(shí)像。

2f>u>f,成倒立、放大的實(shí)像。

u<f,成正立、放大的虛像。物距相同,甲凸透鏡成倒立、縮小的實(shí)像,u>2f甲,所以f甲<u/2=12cm/2=6cm。乙凸透鏡成正立、放大的虛像,u<f乙;所以f乙>u=12cm;

丙凸透鏡成倒立、放大的實(shí)像,2f丙>u>f丙,所以12cm=u>f丙>u/2=12cm/2=6cm。所以,f乙>f丙>f甲。故答案為:B18.某同學(xué)在做透鏡成像的實(shí)驗(yàn)時(shí),將一支點(diǎn)燃的蠟燭放在距離透鏡20cm的地方,當(dāng)它向透鏡移動(dòng)時(shí),其倒立的像移動(dòng)速度大于蠟燭移動(dòng)速度,則可判斷此透鏡()A.

是凸透鏡,焦距為20cm

B.

是凸透鏡,焦距可能為15cm

C.

是凹透鏡,焦距為20cm

D.

是凹透鏡,焦距可能為15cm【答案】B【解析】(1)凸透鏡可以成倒立的像,也可以成正立的像;凹透鏡成正立的像。(2)凸透鏡成像時(shí),當(dāng)物體在凸透鏡的二倍焦距以外時(shí),物體移動(dòng)速度大于像的移動(dòng)速度;當(dāng)物體在凸透鏡一倍焦距和二倍焦距之間時(shí),物體移動(dòng)速度小于像的移動(dòng)速度。(3)根據(jù)物距和焦距的關(guān)系,判斷凸透鏡的焦距取值范圍.蠟燭經(jīng)透鏡成倒立的像,說明此透鏡一定是凸透鏡,故C、D選項(xiàng)不正確;蠟燭放在距離透鏡20cm的地方,當(dāng)它向透鏡移動(dòng)時(shí),其倒立的像移動(dòng)速度大于蠟燭移動(dòng)速度,說明蠟燭在凸透鏡的一倍焦距和二倍焦距之間,此時(shí)2f>20cm>f,解得20cm>f>10cm,所以焦距不可能為20cm,但可能為15cm,故A選項(xiàng)不正確,B選項(xiàng)正確。故選:B19.某班同學(xué)在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中,記錄并繪制了物體到凸透鏡的距離u跟像到凸透鏡的距離v之間關(guān)系的圖象,如圖所示,下列判斷正確的是()A.

該凸透鏡的焦距是20cm

B.

當(dāng)u=15cm時(shí),光屏上不能成像

C.

當(dāng)u=25cm時(shí)成縮小的像,照相機(jī)就是根據(jù)這一原理制成的

D.

把物體從距凸透鏡11cm處移動(dòng)到30cm處的過程中,像逐漸變大【答案】C【解析】根據(jù)凸透鏡成像的四種情況和應(yīng)用進(jìn)行判斷:(1)u>2f,成倒立、縮小的實(shí)像,2f>v>f,應(yīng)用于照相機(jī)和攝像機(jī)。(2)u=2f,成倒立、等大的實(shí)像,v=2f,一般用來求凸透鏡的焦距。(3)2f>u>f,成倒立、放大的實(shí)像,v>2f,應(yīng)用于幻燈機(jī)和投影儀。(4)u<f,成正立、放大的虛像,應(yīng)用于放大鏡和老花鏡。另外,當(dāng)物距大于焦距時(shí),凸透鏡成實(shí)像,凸透鏡成實(shí)像時(shí),物距增大,像距減小,像變小。A、u=v=2f,凸透鏡成倒立、等大的實(shí)像,由圖分析可知,此時(shí)u=v=2f=20cm,解得f=10cm,說法不正確。B、由分析已知f=10cm,當(dāng)u=15cm時(shí),2f>u>f,成倒立、放大的實(shí)像,所以光屏上能成像,說法不正確。C、由分析已知f=10cm,當(dāng)u=25cm時(shí),u>2f,成倒立、縮小的實(shí)像,此時(shí)2f>v>f,應(yīng)用于照相機(jī)和攝像機(jī)等,符合題意。D、由分析已知f=10cm,物體從距凸透鏡11cm處移動(dòng)到30cm處的過程中,凸透鏡的物距始終大于焦距,成實(shí)像。凸透鏡成實(shí)像時(shí),物距增大,像距減小,像變小,說法不正確。故選:C20.電影機(jī)和投影儀的原理是一樣的,放電影時(shí),發(fā)現(xiàn)銀幕上的像未充滿整個(gè)銀幕,解決辦法是(

)A.

電影機(jī)離銀幕遠(yuǎn)些,同時(shí)拉近鏡頭與片子的距離

B.

電影機(jī)離銀幕近些,同時(shí)拉近鏡頭與片子的距離

C.

電影機(jī)離銀幕遠(yuǎn)些,同時(shí)拉大鏡頭與片子的距離

D.

電影機(jī)離銀幕近些,同時(shí)拉大鏡頭與片子的距離【答案】A【解析】放電影時(shí),發(fā)現(xiàn)銀幕上的像未充滿整個(gè)銀幕,是因?yàn)橄裉罅?,根?jù)“物近像遠(yuǎn)像變大”的法則,要使銀幕上的像小一些,應(yīng)縮小鏡頭和和投影片的距離,增大投影儀和屏幕間的距離;故選A。注意物距是透鏡和投影片之間的距離,像距是投影機(jī)與幕布之間的距離.21.如圖所示,一點(diǎn)光源位于凸透鏡的主光軸上,凸透鏡位置固定。當(dāng)點(diǎn)光源位于A點(diǎn)時(shí),它的像在B點(diǎn);當(dāng)點(diǎn)光源位于B點(diǎn)時(shí),它的像在C點(diǎn)。則凸透鏡位于(

)A.

A的左側(cè)

B.

A、B之間

C.

B、C之間

D.

C的右側(cè)【答案】A【解析】凸透鏡成像規(guī)律為:

A、如圖1,當(dāng)凸透鏡在A的左側(cè)時(shí),當(dāng)物體在A點(diǎn)時(shí),物距小于像距,像在B點(diǎn),物和像在同側(cè),成虛像;當(dāng)物體在B點(diǎn)時(shí),物距小于像距,像在C點(diǎn),物和像在同側(cè),成虛像。成虛像時(shí),物距都小于像距,并且物距增大,像距也增大,符合題意;

B.如圖2,當(dāng)凸透鏡在A、B之間時(shí),物像在凸透鏡的兩側(cè)成實(shí)像,如果物體在A點(diǎn),像在B點(diǎn),根據(jù)光路是可逆的,物體在B點(diǎn),像一定在A點(diǎn),不符合題意;

C.如圖3,當(dāng)物體放在A點(diǎn),像在B點(diǎn),物像在凸透鏡的同側(cè)成,此時(shí)所成的是正立放大的虛像,物距肯定是小于像距,而題中此時(shí)物距大于像距,錯(cuò)誤,不符合題意;

D.如圖4,當(dāng)凸透鏡在C點(diǎn)右側(cè)時(shí),當(dāng)物體放在A點(diǎn),像在B點(diǎn),物像在凸透鏡的同側(cè)成虛像,物距肯定是小于像距,而題中此時(shí)物距大于像距,錯(cuò)誤,不符合題意。

故答案為:A22.某同學(xué)利用如圖所示的器材做實(shí)驗(yàn)。先用焦距為l0cm的透鏡甲進(jìn)行實(shí)驗(yàn),在屏上得到清晰縮小的實(shí)像。接下來他改用焦距為20cm的透鏡乙繼續(xù)實(shí)驗(yàn),若不改變發(fā)光體和凸透鏡的位置,要在光屏上成清晰的像,調(diào)節(jié)光屏的方法及光屏上像的變化情況正確的是A.

光屏靠近透鏡移動(dòng),像變大

B.

光屏靠近透鏡移動(dòng),像變小

C.

光屏遠(yuǎn)離透鏡移動(dòng),像變大

D.

光屏遠(yuǎn)離透鏡移動(dòng),像變小【答案】C【解析】由“先用焦距為10cm的透鏡甲進(jìn)行實(shí)驗(yàn),在屛上得到清晰縮小的實(shí)像”可知,此時(shí)u>2f;當(dāng)改用焦距為20cm的透鏡乙繼續(xù)實(shí)驗(yàn),不改變發(fā)光體和凸透鏡的位置,則相當(dāng)于減小了物距,因此需增大像距,即要在光屏上成清晰的像,光屏應(yīng)向遠(yuǎn)離透鏡的方向移動(dòng),像變大;故選C。掌握凸透鏡成像的規(guī)律。23.在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中,光具座上各元件位置如圖所示(透鏡焦距為10厘米),此時(shí)在光屏上恰好成一個(gè)清晰的像。下列說法正確的是(

)A.

利用這一原理可制成投影儀

B.

蠟燭向左移動(dòng)5厘米,光屏向右移動(dòng)適當(dāng)?shù)木嚯x,能在光屏上成一個(gè)清晰縮小的像

C.

將蠟燭移到45厘米刻度處,向右移動(dòng)光屏能得到一個(gè)清晰的像

D.

將蠟燭和光屏都向右移動(dòng)15厘米,光屏上能得到清晰放大的像【答案】D【解析】(1)投影儀成倒立、放大的實(shí)像;

(2)根據(jù)“物近像遠(yuǎn)大,物遠(yuǎn)像近小”的規(guī)律分析;

(3)(4)根據(jù)凸透鏡成像的特點(diǎn)確定凸透鏡的焦距范圍,進(jìn)而判斷蠟燭移動(dòng)后成像的特點(diǎn)。

根據(jù)圖片可知,此時(shí)像距小于物距,肯定成倒立、縮小的實(shí)像,應(yīng)用為照相機(jī),故A錯(cuò)誤;

蠟燭向左移動(dòng)5cm,此時(shí)物距增大,根據(jù)“物遠(yuǎn)像近小”可知,此時(shí)像距減小,則光屏應(yīng)該向左移動(dòng)適當(dāng)距離,故B錯(cuò)誤;

當(dāng)物體成縮小的實(shí)像時(shí),u>2f,f<v<2f。此時(shí)的物距u=50cm-20cm=30cm,像距v=65cm-50cm=15cm,則30cm>2f,f<15cm<2f,解得:7.5cm<f<15cm。當(dāng)蠟燭移動(dòng)到45cm刻度時(shí),此時(shí)物距u=50cm-45cm=5cm<f,成正立的虛像,不能成在光屏上,故C錯(cuò)誤;

當(dāng)蠟燭向右移動(dòng)15cm時(shí),此時(shí)u=30cm-15cm=15cm,v=15cm+15cm=30cm,正好與原來的物距和像距相反。根據(jù)光路的可逆性可知,此時(shí)光屏上仍然成清晰的實(shí)像,且是放大的,故D正確。

故選D。二、填空題24.物理興趣小組想知道某只透鏡的焦距f為多少,做實(shí)驗(yàn)甲,鏡面垂直于陽光,在透鏡下面放上白紙(紙、鏡平行),測(cè)出透鏡與白紙間距S/cm與對(duì)應(yīng)的白紙被烤焦的時(shí)間t/min,繪出圖紙乙,則可判斷該透鏡的焦距f為

________;將透鏡及蠟燭、光屏置于光具座上,(如圖丙)做成像實(shí)驗(yàn),記錄每次成實(shí)像的物距u,像距v.物像間距L(u+v),繪出圖線?。ㄒ詅為長(zhǎng)度單位),由圖可知,要想成實(shí)像,蠟燭與光屏的間距應(yīng)滿足L≥

________(用f表示).經(jīng)“百度”發(fā)現(xiàn),物理學(xué)中,有一個(gè)凸透鏡成像的“新概念”:放大率n=A'B'AB=vu,結(jié)合丙、丁兩圖,可知當(dāng)物距u=1.5f時(shí),n=

________.

【答案】12cm;4f;2【解析】(1)根據(jù)圖乙找出白紙被烤焦的最短時(shí)間,所對(duì)應(yīng)的透鏡與白紙間距即為焦距;(2)根據(jù)圖丁物象間距L與物距u的關(guān)系,找出物像間距L的最小值即可;(3)根據(jù)圖丁,當(dāng)物距u=1.5f時(shí)找出對(duì)應(yīng)的物像間距L,由L=u+v算出v,再利用n=A'B'AB=v解:(1)由圖乙可知,當(dāng)透鏡與白紙間距S=12cm時(shí),白紙被烤焦的時(shí)間t=4min,所用的時(shí)間最短,說明太陽光經(jīng)過凸透鏡會(huì)聚后該點(diǎn)的溫度最高,這個(gè)點(diǎn)就是凸透鏡的焦點(diǎn),則測(cè)出透鏡與白紙間距即為焦距f=12cm.(2)根據(jù)凸透鏡的成實(shí)像時(shí)滿足u>f,由圖丁可知,隨著物距u的增大,物像間距L先減小后增大,當(dāng)物距u=2f時(shí),物像間距L最小為4f,因此,要想成實(shí)像,蠟燭與光屏的間距應(yīng)滿足L≥4f.(3)由圖丁可知,當(dāng)物距u=1.5f時(shí),物像間距L=4.5f,根據(jù)L=u+v可得,v=L﹣u=4.5f﹣1.5f=3f,則放大率n=A'B'AB=vu=故答案為:12cm;4f;2.25.一束平行光照射到凸透鏡上,在離透鏡15cm處的光屏上得到一個(gè)亮斑,當(dāng)物體位于透鏡前20cm處時(shí),在凸透鏡的另一側(cè)可以得到

像。【答案】倒立;放大;實(shí)【解析】一束平行光正對(duì)凸透鏡照射,在離透鏡15厘米處的光屏上得到一個(gè)亮點(diǎn),由此可以確定該凸透鏡的焦距為15厘米。當(dāng)物體在鏡前20厘米時(shí),此時(shí)的物距大于一倍焦距小于二倍焦距。根據(jù)題意焦距f=15cm,物距u=20cm時(shí),則f<u<2f,根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律可知只能成倒立放大的實(shí)像。

故答案為:倒立

;放大;實(shí)26.在信息化時(shí)代,相機(jī)和手機(jī)都是常用的圖象采集設(shè)備.(1)通過伸縮鏡頭,使像清晰地成在芯片上,這個(gè)操作過程便是“調(diào)焦”。小敏同學(xué)發(fā)現(xiàn)手機(jī)不能“調(diào)焦”但成像也基本清晰,她將手機(jī)拿到哥哥工作的大學(xué)實(shí)驗(yàn)室去探究,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表,根據(jù)表中數(shù)據(jù),判斷手機(jī)鏡頭的焦距大約為________。次數(shù)物理量1234567

物距/m10.005.002.001.000.500.100.05

像距/cm0.5000.5010.5020.5030.5050.5260.556(2)請(qǐng)分析,手機(jī)拍攝遠(yuǎn)近不同的物體不需要“調(diào)焦”的原因是________?!敬鸢浮浚?)0.5cm

(2)這種手機(jī)鏡頭的焦距小,物距都遠(yuǎn)大于2倍焦距,像距接近焦距,像距變化的范圍小。【解析】凸透鏡成像的規(guī)律:當(dāng)物距大于2倍焦距時(shí),物體成的像為倒立、縮小的實(shí)像,物體的像在焦距與2倍焦距之間;當(dāng)物體在焦距與2倍焦距之間時(shí),物體成的像為倒立、放大的實(shí)像,物體的像在2倍焦距之外;當(dāng)物距等于2倍焦距時(shí),像物等大,且到透鏡的距離相等;物體到透鏡的距離小于焦距時(shí),光屏上不會(huì)出現(xiàn)物體的像,但從物體的異側(cè)通過透鏡可以看到一個(gè)正立、放大的虛像;物體離透鏡越遠(yuǎn),光屏上的像離透鏡越近。成實(shí)像時(shí),物距越大,像距越小,像越??;物距越小,像距越大,像越大。

(1)手機(jī)照相機(jī)的鏡頭相當(dāng)于凸透鏡,由凸透鏡成像的規(guī)律可知,當(dāng)物距大于2倍焦距時(shí),物體成的像為倒立、縮小的實(shí)像,物體的像在焦距與2倍焦距之間,物距越大,像距越小,像距越接近焦距,所以,手機(jī)鏡頭的焦距大約為0.5cm;

(2)手機(jī)鏡頭的焦距小,物距都遠(yuǎn)大于2倍焦距,像距接近焦距,像距變化的范圍小,所以,手機(jī)拍攝遠(yuǎn)近不同的物體不需要“調(diào)焦”。

故答案為:(1)0.5cm;(2)這種手機(jī)鏡頭的焦距小,物距都遠(yuǎn)大于2倍焦距,像距接近焦距,像距變化的范圍小。27.如圖所示,用焦距為5cm的凸透鏡進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)操作:將蠟燭放在A處時(shí),位于P處(圖中未畫出)的光屏上得到了清晰的縮小像;保持透鏡位置不變,向右移動(dòng)蠟燭至B處,再將光屏從P處移至另一位置得到清晰的放大像,則兩次所成的像都是________立的,P位于A的________側(cè),上述過程中光屏是向________側(cè)移動(dòng)的,用刻度表示透鏡在光具座上的位置:________?!敬鸢浮康?;右;右;55~60cm(不包括兩端)【解析】(1)凸透鏡成的實(shí)像都是倒立的,都能成在光屏上,但是分大小,且與物體在凸透鏡的異側(cè);

(2)在凸透鏡成實(shí)像時(shí),根據(jù)“物近像遠(yuǎn)大,物遠(yuǎn)像近小”的規(guī)律分析像的變化;

(3)根據(jù)凸透鏡成縮小實(shí)像和放大實(shí)像的規(guī)律分析即可。(1)用焦距為5cm的凸透鏡進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,將蠟燭放在A處時(shí),位于P處的光屏上得到了清晰的縮小像,此時(shí)物距u>2f;保持透鏡位置不變,向右移動(dòng)蠟燭至B處,再將光屏從P處移至另一位置得到清晰的放大像,此時(shí)物距f<u<2f,成倒立、放大的實(shí)像。由此可知,兩次所成的像都是倒立的實(shí)像;

(2)凸透鏡位于B點(diǎn)右側(cè);凸透鏡成實(shí)像時(shí),物像異側(cè),所以P位于A的右側(cè),根據(jù)凸透鏡成實(shí)像時(shí),物近像遠(yuǎn)像變大可知,上述過程中物距減小,像距變大,即光屏是向右側(cè)移動(dòng)的。

(3)蠟燭放在A處時(shí),根據(jù)u>2f,成倒立、縮小的實(shí)像可知,此時(shí)透鏡應(yīng)在50cm右邊。保持透鏡位置不變,向右移動(dòng)蠟燭至B處,再將光屏從P處移至另一位置得到清晰的放大像,則物距f<u<2f,此時(shí)透鏡應(yīng)在55~60cm的刻度范圍內(nèi)。綜上分析可知,用刻度表示透鏡在光具座上的位置為55~60cm(不包括兩端)。28.透鏡是重要的光學(xué)元件,分為凸透鏡和凹透鏡。(1)焦距標(biāo)志著透鏡對(duì)光的________。(2)榮榮小組用如圖所示的甲凸透鏡探究“凸透鏡成像規(guī)律”,通過實(shí)驗(yàn)依次得到倒立縮小的實(shí)像、倒立放大的實(shí)像、正立放大的虛像,并總結(jié)出成像規(guī)律。據(jù)此判斷實(shí)驗(yàn)中物距是如何選取的?________(3)同學(xué)們用凸透鏡正對(duì)太陽光的辦法點(diǎn)燃酒精棉。①放好酒精棉后,移動(dòng)凸透鏡直至太陽光經(jīng)透鏡后在酒精棉上形成________的光斑。②若在同樣環(huán)境下,放好酒精棉,選用圖示中哪個(gè)凸透鏡更容易點(diǎn)燃酒精棉,說明理由(忽略光從透鏡傳播到酒精棉過程中的能量損失)。

________

【答案】(1)折射本領(lǐng)

(2)由遠(yuǎn)及近的選取u>10cm,5cm<f<2f和u<5cm三個(gè)范圍,且每個(gè)范圍收集至少三組數(shù)據(jù)

(3)①最小最亮;②選乙透鏡,因?yàn)橐彝哥R比甲透鏡的面積大,在相同的時(shí)間內(nèi),接收到的光能多,使酒精棉獲得的內(nèi)能增多,溫度升高的快,容易達(dá)到燃點(diǎn)被點(diǎn)燃【解析】(1)凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用,如透鏡其焦距越大,對(duì)光的偏折就越小,透鏡焦距越小,對(duì)光的偏折就越大,因此焦距標(biāo)志著透鏡對(duì)光的折射本領(lǐng);(2)甲的透鏡f=5cm,由遠(yuǎn)及近的選取u>10cm,5cm<f<2f和u<5cm三個(gè)范圍,且每個(gè)范圍收集至少三組數(shù)據(jù);(3)①凸透鏡正對(duì)太陽光時(shí),平行光線平行于主光軸,經(jīng)凸透鏡折射后得到最小最亮的點(diǎn)是凸透鏡的焦點(diǎn),在此處放上酒精棉,酒精棉會(huì)被點(diǎn)燃;②選乙透鏡,因?yàn)橐彝哥R比甲透鏡的面積大,在相同的時(shí)間內(nèi),接收到的光能多,使酒精棉獲得的內(nèi)能增多,溫度升高的快,容易達(dá)到燃點(diǎn)被點(diǎn)燃。掌握探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)。29.圓形魚缸里養(yǎng)了條金魚,從斜上方看和從側(cè)面看大小、位置都不一樣,它們都是魚缸里的魚反射的光折射形成的________像,與實(shí)際的魚相比,從斜上方看到的魚是________(填“放大”、“等大”或“縮小”)的,位置稍________(填“高”或“低”),從側(cè)面看到的魚是________(填“放大”、“等大”或“縮小”)的。【答案】虛;縮小;高;放大【解析】圓形魚缸相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡,從斜上方看時(shí),物距比像距大,成倒立、縮小的實(shí)像;當(dāng)魚反射的光線從水中斜射入空氣中時(shí),發(fā)生折射,折射角大于入射角,看到的魚的位置稍高一點(diǎn);從側(cè)面看到的魚,魚的身體和玻璃缸之間的水形成中間厚邊緣薄的凸透鏡。魚在凸透鏡的一倍焦距以內(nèi),成正立、放大的虛像。圓形玻璃缸中有水,水和玻璃缸形成中間厚邊緣薄的透明體,是凸透鏡的模型;當(dāng)物距比像距大時(shí),凸透鏡應(yīng)成倒立、縮小的實(shí)像;凸透鏡成像時(shí),U<f,成正立、放大的虛像;當(dāng)光線從水中斜射入空氣中時(shí),折射角大于入射角。30.如圖,在注有清水的試管內(nèi)留有一稍大的空氣泡,使太陽光從試管的正上方向下照,觀察試管下方的白紙,可以發(fā)現(xiàn)白紙上與空氣泡相對(duì)應(yīng)的位置上,有一橢圓黑影,而其它部分竟是一條與試管平行的亮線.這是因?yàn)樵嚬艹錆M水的地方相當(dāng)于

透鏡,而氣泡與周邊的水組成

透鏡.如果把白紙從靠近試管向下移動(dòng)到較遠(yuǎn)處,亮線的粗細(xì)將如何變化?

。【答案】凸;凹;先變細(xì)再變粗【解析】圓柱型試管充滿水的地方,中間比邊緣厚,是水凸透鏡,凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚的作用,會(huì)聚成一條亮線;由于氣泡的存在,氣泡周邊的水形成中間薄邊緣厚的凹透鏡,凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散的作用,在氣泡的下面對(duì)應(yīng)的位置有黑影;亮線的位置相當(dāng)于焦點(diǎn)的位置,如果把白紙從靠近試管向下移動(dòng)過程中,經(jīng)過焦點(diǎn)時(shí)亮線最細(xì);從焦點(diǎn)處向下繼續(xù)移動(dòng)時(shí),亮線變粗,是因?yàn)楣饩€繼續(xù)由焦點(diǎn)的位置向前沿直線傳播。透明的材料都可以制成凸透鏡和凹透鏡,材料不同,對(duì)光線的作用是相同的;中間比邊緣厚的是凸透鏡,凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用;中間比邊緣薄的是凹透鏡,凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用。31.如圖所示,一點(diǎn)光源位于凸透鏡的主光軸上,凸透鏡位置固定。當(dāng)點(diǎn)光源位于A點(diǎn)時(shí),它的像在B點(diǎn);當(dāng)點(diǎn)光源位于B點(diǎn)時(shí),它的像在C點(diǎn)。則凸透鏡位于

.(例如“B,C之間”,“C的右側(cè)”)【答案】A的左側(cè)【解析】凸透鏡成虛像時(shí),物距都小于像距,并且物距增大,像距也增大,據(jù)此分析解答。

根據(jù)凸透鏡成虛像時(shí)“物距增大,像距也增大”可知,凸透鏡在A的左側(cè),當(dāng)物體在A點(diǎn)時(shí),物距小于焦距,此時(shí)成正立放大的虛像,像在B點(diǎn)。當(dāng)物體在B點(diǎn)時(shí),此時(shí)仍然成正立的虛像,則像在C點(diǎn)。

三、實(shí)驗(yàn)探究題32.科學(xué)興趣小組探究顯微鏡成像原理,查閱資料發(fā)現(xiàn):顯微鏡的鏡頭可以看作由一塊焦距較小的凸透鏡(物鏡,其焦距用f物表示)和一塊焦距較大的凸透鏡(目鏡,其焦距用f目表示)組成。并根據(jù)凸透鏡成像原理推測(cè)其原理圖如下:其中AB表示待觀測(cè)的物體標(biāo)本,F(xiàn)1為物鏡的焦點(diǎn),F(xiàn)2為目鏡的焦點(diǎn),A2B2為最終觀測(cè)到的物像。(1)隔離法是一種常見的分析研究方法,可分為整體隔離和局部隔離。請(qǐng)使用局部隔離的觀察方法找出圖中物體AB經(jīng)過物鏡折射后所成的像的特點(diǎn)________。(2)眼睛透過目鏡能看到A1B1所成的像A2B2。下列與其成像原理是一致的是

。A.放大鏡

B.照相機(jī)

C.幻燈機(jī)(3)興趣小組同學(xué)繼續(xù)在光具座上利用不同焦距的凸透鏡,通過改變兩塊凸透鏡之間的距離(相當(dāng)于改變顯微鏡鏡筒長(zhǎng)度),模擬顯微鏡成像放大倍數(shù)實(shí)驗(yàn),得到如下數(shù)據(jù):f物(厘米)1f兩鏡之間距離(厘米)f目(厘米)1f像放大倍數(shù)1.60.625a50.250倍20.5b50.250倍1.60.625a2.50.4100倍20.5b2.50.4100倍X1/Xa50.2200倍0.52b50.2200倍表中的X的數(shù)據(jù)為________

?!敬鸢浮浚?)倒立、放大、實(shí)像

(2)A

(3)0.4【解析】1、物體經(jīng)過物鏡所成的像是A1B1,從圖中可得到像的特點(diǎn);

2、A1B1在目鏡的一倍焦距內(nèi),根據(jù)凸透鏡的成像規(guī)律可知,將成一個(gè)放大、正立的虛像;

3、觀察表格數(shù)據(jù)可知,像的放大倍數(shù)是由物鏡和目鏡的放大倍數(shù)共同決定的。在物鏡不變時(shí),目鏡焦距的倒數(shù)增大幾倍像的放大倍數(shù)也增加幾倍。在目鏡不變時(shí),物鏡焦距的倒數(shù)增大幾倍像的放大倍數(shù)也增加幾倍。由此可在表格中選擇目鏡不變的對(duì)照組來確定X的數(shù)據(jù)。(1)物體AB經(jīng)過物鏡所成的像是A1B1,從圖中可知,所成的像是倒立、放大、實(shí)像;

(2)眼鏡透過目鏡看到的A1B1在目鏡的一倍焦距內(nèi),根據(jù)凸透鏡的成像規(guī)律可知,將成一個(gè)放大、正立的虛像,這與放大鏡的原理相同,A選項(xiàng)正確;

(3)由表格數(shù)據(jù)第二組與第六組比較可知,目鏡不變時(shí)物鏡焦距的倒數(shù)擴(kuò)大4倍,像放大倍數(shù)也增加4倍。將第五組與第一組比較可知,像放大倍數(shù)增加了4倍,在目鏡不變的情況下,可知物鏡焦距的倒數(shù)也擴(kuò)大了4倍,所以1/X=0.625×4=2.5,X=0.4。

故答案為:(1)倒立、放大、實(shí)像

(2)A

(3)0.433.研究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)課上,小晴同學(xué)想:凸透鏡成實(shí)像時(shí),焦距大小對(duì)所成像的大小有什么影響呢?于是她利用如圖裝置開展研究(刻度未標(biāo)出),下表是她提供的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)回答:實(shí)驗(yàn)次數(shù)焦距

f(cm)物距u(cm)燭焰高度(cm)像距v(cm)(?)(cm)1530460.8210304152315304304420304608(1)剛開始實(shí)驗(yàn)時(shí),發(fā)現(xiàn)燭焰的像成在光屏下端,想要使像成在光屏中心,該如何調(diào)節(jié)光屏的高度?________。(2)調(diào)整好后,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。表格空白處的“?”應(yīng)填________。(3)根據(jù)表中數(shù)據(jù)得出的初步結(jié)論為________。【答案】(1)將光屏往下移

(2)像高

(3)物距和物體高度相同時(shí),凸透鏡的焦距越大,所成的實(shí)像也越大【解析】1、凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)中,需要將焰心、透鏡中心、光屏中心在同一高度,當(dāng)三者不在同一高度時(shí),蠟燭所成的像不在光屏的中心,影響對(duì)像的觀察和像距、物距的測(cè)量;

2、根據(jù)研究的問題可知,實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量像的大小,題中主要通過像的高度來表示像的大?。?/p>

3、根據(jù)表中焦距數(shù)據(jù)的變化和所測(cè)得的像高度的變化可以得出相應(yīng)的結(jié)論。(1)剛開始實(shí)驗(yàn)時(shí),發(fā)現(xiàn)燭焰的像成在光屏下端,想要使像成在光屏中心,可以將光屏往下移;

(2)根據(jù)研究的問題可知,實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量像的大小,題中主要通過像的高度來表示像的大小。所以表格空白處的“?”應(yīng)填像高;

(3)從表格數(shù)據(jù)可知,當(dāng)焦距逐漸增大時(shí),像的高度逐漸變大,所以可以得出的結(jié)論為:

物距和物體高度相同時(shí),凸透鏡的焦距越大,所成的實(shí)像也越大。

故答案為:(1)將光屏往下移

(2)像高

(3)物距和物體高度相同時(shí),凸透鏡的焦距越大,所成的實(shí)像也越大34.小科班的同學(xué)在老師的指導(dǎo)下,用圖甲所示的裝置探究“凸透鏡成像的規(guī)律”。(1)安裝好各種器材后,點(diǎn)燃蠟燭,不斷改變光屏的位置,但無論如何沿光具座移動(dòng)光屏,在光屏上始終找不到燭焰的像。出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因可能是

A.蠟燭的焰心、透鏡的光心、光屏中心不在同一高度

B.蠟燭到凸透鏡的距離小于焦距。

C.蠟燭正好在凸透鏡的焦點(diǎn)處

D.光具座太短(2)對(duì)裝置進(jìn)行調(diào)整后,小科和小明繼續(xù)研究凸透鏡成像的規(guī)律。他們先把凸透鏡固定在光具座上10cm處,小科負(fù)責(zé)將蠟燭從透鏡一側(cè)50cm處逐漸向透鏡靠近,小明負(fù)責(zé)觀察燭焰的像,并按觀察到的像的大小進(jìn)行編號(hào)整理,如圖乙所示。實(shí)驗(yàn)過程中小科觀察到的各個(gè)像的先后順序應(yīng)為(填序號(hào)):________。(3)某同學(xué)在研究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中,改變物距(u),移動(dòng)光屏找到清晰的像,記錄像距(v),得到下列一組數(shù)據(jù).u/cm4030201513.312.5v/cm13.31520304050實(shí)驗(yàn)過程中凸透鏡始終固定在光具座上10cm處,若某次記錄時(shí)該同學(xué)看到了倒立放大的像,此時(shí)蠟燭在光具座上可能處于的位置的范圍是________?!敬鸢浮浚?)A,B,C,D

(2)12354

(3)20cm~30cm【解析】(1)光屏上找不到像的原因可能是:①根本沒有成在光屏上;②成的是虛像;③沒有成像;④像距太大。

(2)物體在一倍焦距以外成實(shí)像,在一倍焦距以內(nèi)成虛像,然后再根據(jù)像的大小與物距的變化規(guī)律判斷即可;

(3)當(dāng)物距等于像距時(shí),即u=v=2f時(shí),此時(shí)成等大的實(shí)像,根據(jù)表格確定凸透鏡的焦距;當(dāng)物體在一倍焦距和二倍焦距之間時(shí),物體成倒立、放大的實(shí)像,據(jù)此判斷即可。

(1)A.蠟燭的焰心、透鏡的光心、光屏中心不在同一高度,那么像可能成在光屏以外,故A正確;

B.蠟燭到凸透鏡的距離小于焦距,此時(shí)成正立的虛像,不能成在光屏上,故B正確;

C.蠟燭正好在凸透鏡的焦點(diǎn)處,此時(shí)不成像,故C正確;

D.光具座太短,而像距太大,于是光屏不能調(diào)到像的位置,因此不能成像,故D正確。

故選ABCD。

(2)當(dāng)u>2f時(shí),成倒立縮小的實(shí)像;當(dāng)u=2f時(shí),成倒立等大的實(shí)像;當(dāng)f<u<2f時(shí),成倒立放大的實(shí)像;當(dāng)u<f時(shí),成正立放大的虛像,因此正確的排列順序?yàn)椋?2354;

(3)根據(jù)表格可知,當(dāng)物距20cm時(shí),像距正好等于20cm,那么凸透鏡的焦距應(yīng)該是10cm。當(dāng)f<u<2f時(shí),成倒立放大的像,所以此時(shí)蠟燭的位置應(yīng)該是:10cm+10cm=20cm和:10cm+20cm=30cm之間。35.在某次探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中:(1)小明想知道實(shí)驗(yàn)中所用透鏡的焦距,做了如圖1甲實(shí)驗(yàn),讓鏡面垂直于陽光,在透鏡下面放上白紙與鏡面平行,測(cè)出透鏡與白紙間距s(單位cm)與對(duì)應(yīng)的白紙被烤焦的時(shí)間t(單位min),繪出如圖1乙所示的圖像,可判斷該透鏡的焦距f為________cm;(2)實(shí)驗(yàn)前要調(diào)整燭焰的焰心、凸透鏡和光屏的中心,使它們位于________。如果實(shí)驗(yàn)中固定好透鏡和蠟燭后,發(fā)現(xiàn)無論如何移動(dòng)光屏,光屏上只有一個(gè)與透鏡大小幾乎相同的光斑,其原因可能是________;(3)實(shí)驗(yàn)過程中,燃燒的蠟燭在不斷縮短,導(dǎo)致光屏上的像向________(選填“上”或“下”)移動(dòng);為了使?fàn)T焰的像能成在光屏中央,在不更換實(shí)驗(yàn)器材的情況下,請(qǐng)寫出一種可行的方法:________;(4)如圖1丙,把一塊焦距為15cm的凸透鏡固定在50cm刻度線位置,蠟燭固定在15cm刻度線位置時(shí),光屏應(yīng)在________(選填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)區(qū)域內(nèi)左右移動(dòng),才能在光屏上得到清晰的________(選填“倒立”或“正立”)實(shí)像;(5)小明在實(shí)驗(yàn)中將蠟燭從略大于一倍焦距處逐漸遠(yuǎn)離凸透鏡,該過程中像的大小將________(選填“變大”、“變小”或“等大”),物距u隨時(shí)間t的變化圖像如圖2所示,則像距v與t的大致變化關(guān)系為圖中的________(選填“A”、“B”、“C”或“D”)。【答案】(1)12

(2)同一高度;蠟燭在焦點(diǎn)處

(3)上;向上移動(dòng)光屏或向上移動(dòng)蠟燭或向下移動(dòng)凸透鏡

(4)Ⅱ;倒立

(5)變??;C【解析】(1)凸透鏡的焦點(diǎn)處光線最集中,溫度最高,白紙被烤焦的時(shí)間最短,據(jù)此根據(jù)圖乙確定焦距的大小。

(2)只有蠟燭火焰、凸透鏡和光屏的中心在同一高度,像才能成在光屏的中央。光斑的大小不變,說明折射光線是與主軸平行的。根據(jù)凸透鏡的三條特殊光線可知,這些光線肯定是從焦點(diǎn)射出的,即蠟燭在焦點(diǎn)上。

(3)根據(jù)實(shí)像的“倒立”特點(diǎn)分析像的移動(dòng)方向,并分析像回到光屏中央的措施。

(4)根據(jù)凸透鏡成像的特點(diǎn)分析判斷。

(5)根據(jù)凸透鏡成實(shí)像時(shí)“物近像遠(yuǎn)大,物遠(yuǎn)像近小”的規(guī)律分析。(1)根據(jù)乙圖可知,當(dāng)透鏡到白紙的距離為12cm時(shí),白紙被燒焦的時(shí)間最短,那么此時(shí)焦點(diǎn)就在白紙上,則凸透鏡的焦距f=12cm。

(2)實(shí)驗(yàn)前要調(diào)整燭焰的焰心、凸透鏡和光屏的中心,使它們位于同一高度。如果實(shí)驗(yàn)中固定好透鏡和蠟燭后,發(fā)現(xiàn)無論如何移動(dòng)光屏,光屏上只有一個(gè)與透鏡大小幾乎相同的光斑,其原因可能是蠟燭在焦點(diǎn)處;

(3)蠟燭不斷縮短,相當(dāng)于蠟燭向下運(yùn)動(dòng),根據(jù)成像的“倒立性”可知,像的移動(dòng)方向與其相反,即向上移動(dòng)。

為了使?fàn)T焰的像能成在光屏中央,在不更換實(shí)驗(yàn)器材的情況下,我們可以:

①保持像的位置不變,向上移動(dòng)光屏;

②向上移動(dòng)蠟燭,此時(shí)像向下移動(dòng);

③向下移動(dòng)凸透鏡,像向下移動(dòng)。

(4)蠟燭固定在15cm刻度線位置時(shí),此時(shí)物距u=50cm-15cm=35cm>2f,此時(shí)在光屏上成倒立、縮小的實(shí)像,此時(shí)像距f<v<2f,即光屏應(yīng)該在II區(qū)域內(nèi)。

(5)小明在實(shí)驗(yàn)中將蠟燭從略大于一倍焦距處逐漸遠(yuǎn)離凸透鏡,根據(jù)“物遠(yuǎn)像近小”可知,該過程中像的大小將變小。

當(dāng)物體遠(yuǎn)離凸透鏡時(shí),像會(huì)靠近凸透鏡,但是無論怎樣,像都不會(huì)成在焦點(diǎn)上,即像距始終在減小,但是肯定大于焦距f,且像距的變化和時(shí)間不成正比,故選C。36.小毛在STEAM課堂上制作出水凸透鏡并結(jié)合教材知識(shí)進(jìn)行探究。(1)在探究凸透鏡成像的規(guī)律時(shí),通過注水器調(diào)節(jié)水凸透鏡的焦距為10cm。將蠟燭、水凸透鏡和光屏固定在光具座上,若點(diǎn)燃蠟燭后,無論怎樣調(diào)節(jié)蠟燭的位置,始終不能在光屏上找到燭焰的像,原因是

。(2)找到原因并解決問題后,在蠟燭處于如圖甲所示的位置上,此時(shí)在光屏上得到的是倒立、

的實(shí)像。(3)在光屏上得到清晰的像后,如果保持光屏和水凸透鏡的位置不變,當(dāng)蠟燭向水凸透鏡靠近時(shí),要在光屏上重新得到清晰的像,可以通過注射器往水凸透鏡中

(選填“注入”或“抽出”)適量的水。(4)根據(jù)光的色散現(xiàn)象,太陽光經(jīng)三棱鏡發(fā)生偏折后在光屏上自上而下出現(xiàn)了紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫的色帶(部分色光未畫出),如圖乙所示。若使用紅光、黃光和藍(lán)光來測(cè)量水凸透鏡的焦距(f)大?。ㄈ鐖D丙)。下列關(guān)于這三種色光通過水凸透鏡時(shí)的焦距(f)大小關(guān)系正確的是________(填選項(xiàng))。A.

f紅<f黃<f藍(lán)

B.

f紅=f黃=f藍(lán)

C.

f紅>f黃>f藍(lán)

D.

f黃>f紅>f藍(lán)【答案】(1)燭焰中心、水凸透鏡中心和光屏中心不在同一高度

(2)縮小

(3)注入

(4)C【解析】(1)如果蠟燭火焰中心、凸透鏡和光屏的中心不在同一高度上,那么像就不能成在光屏的中央,甚至不能落到光屏上。

(2)當(dāng)凸透鏡成實(shí)像時(shí),如果像距大于物距,那么成放大的實(shí)像;如果像距小于物距,那么成縮小的實(shí)像。

(3)首先根據(jù)“物近像遠(yuǎn)大,物遠(yuǎn)像近小”的規(guī)律分析原來像的位置改變,然后與光屏的位置比較確定光線是要會(huì)聚還是發(fā)散,從而確定水透鏡的會(huì)聚能力的改變,最終確定其凸度變化即可。(4)根據(jù)乙圖確定凸透鏡對(duì)三種光線偏折能力的大小,進(jìn)而確定所測(cè)出焦距的大小關(guān)系。(1)若點(diǎn)燃蠟燭后,無論怎樣調(diào)節(jié)蠟燭的位置,始終不能在光屏上找到燭焰的像,原因是:燭焰中心、水凸透鏡中心和光屏中心不在同一高度。

(2)根據(jù)圖甲可知,此時(shí)像距小于物距,因此成倒立、縮小的實(shí)像。

(3)根據(jù)“物近像遠(yuǎn)大”的規(guī)律可知,當(dāng)蠟燭靠近水透鏡時(shí),像距會(huì)增大。如果像要落到原來的光屏上,那么需要光線更加會(huì)聚,即增大水透鏡的凸度,因此需要往水透鏡中注入適量的水。

(4)根據(jù)乙圖可知,凸透鏡對(duì)紅光的偏折最弱,則與主光軸的交點(diǎn)離透鏡最遠(yuǎn);凸透鏡對(duì)藍(lán)光的偏折最強(qiáng),則與主光軸的交點(diǎn)離透鏡最近,則所測(cè)出焦距的大小關(guān)系為:f紅>f黃>f藍(lán),故選C。

37.小明同學(xué)用焦距為15cm的凸透鏡做“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實(shí)驗(yàn):(1)如圖甲所示,實(shí)驗(yàn)前應(yīng)調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心,使它們?cè)赺_______。(2)實(shí)驗(yàn)過程中,當(dāng)蠟燭與凸透鏡的距離如圖甲所示時(shí),在光屏上可得到一個(gè)清晰的像,該像的性質(zhì)是________。(3)實(shí)驗(yàn)過程中,隨著蠟燭的燃燒,可觀察到光屏上的像向________移動(dòng)。(4)通過實(shí)驗(yàn)觀察可知,圖乙中通過凸透鏡不可能形成的燭焰的像是________。(填符號(hào))【答案】(1)同一高度

(2)倒立縮小的實(shí)像

(3)上

(4)B【解析】(1)探究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)時(shí),蠟燭、凸透鏡、光屏三者的中心應(yīng)大致在同一高度,像才能呈在光屏的中心;

(2)(5)當(dāng)物距大于2倍焦距時(shí),物體成的像為倒立、縮小的實(shí)像,物體的像在焦距與2倍焦距之間;當(dāng)物體在焦距與2倍焦距之間時(shí),物體成的像為倒立、放大的實(shí)像,物體的像在2倍焦距之外;當(dāng)物距等于2倍焦距時(shí),像物等大,且到透鏡的距離相等;物體到透鏡的距離小于焦距時(shí),光屏上不會(huì)出現(xiàn)物體的像,但從物體的異側(cè)通過透鏡可以看到一個(gè)正立、放大的虛像;物體離透鏡越遠(yuǎn),光屏上的像離透鏡越近;

(3)根據(jù)光線過光心不改變方向判斷像的移動(dòng)情況;

(1)實(shí)驗(yàn)前應(yīng)調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心,使它們?cè)谕桓叨龋?/p>

(2)圖甲中,u>2f,由凸透鏡成像規(guī)律可以知道,光屏上可得到一個(gè)倒立、縮小的實(shí)像;

(3)實(shí)驗(yàn)過程中,蠟燭變短,由于“過凸透鏡光心的光線傳播方向不變”所以,像會(huì)向光屏的上方移動(dòng);

(5)根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律可以知道,凸透鏡能成倒立、縮?。ǚ糯?、等大)的實(shí)像,能成正立、放大的虛像,但不能成正立、縮小的實(shí)像,B符合題意。

故答案為:(1)同一高度;(2)倒立、縮小的實(shí)像;(3)上;(4)B。38.某小組同學(xué)在做“驗(yàn)證凸透鏡成像規(guī)律”實(shí)驗(yàn)的過程中發(fā)現(xiàn):當(dāng)發(fā)光物體與光屏之間的距離L確定時(shí),將凸透鏡從發(fā)光物體處緩慢向光屏移動(dòng)的過程中,有時(shí)能在光屏上成兩次清晰的像,有時(shí)只能成一次清晰的像,有時(shí)不能在光屏上成像。為了研究產(chǎn)生這些現(xiàn)象的條件,該小組同學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并將每次實(shí)驗(yàn)中的相關(guān)數(shù)據(jù)及現(xiàn)象記錄在下表中。

(1)分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、2、3(或5、6、7)的第一次成像數(shù)據(jù)中像距v物距u的變化關(guān)系及相關(guān)條件,可得出的結(jié)論:________。(2)分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1(或2、或5、或6)的第一和第二次成像數(shù)據(jù)中物距與像距的關(guān)系及相關(guān)條件,可得出的結(jié)論:同一凸透鏡,當(dāng)________一定,移動(dòng)凸透鏡能在光屏上成兩次像時(shí),________。(3)繼續(xù)分析比較表格是物屏距離L與凸透鏡焦距f的數(shù)據(jù)及觀察到的現(xiàn)象,可得出的結(jié)論:在________條件下,移動(dòng)凸透鏡,可以在光屏上得到一次放大的像和一次縮小的像?!敬鸢浮浚?)物距增大時(shí),像距會(huì)變小

(2)物體和光屏之間的距離;物距和像距互換

(3)物體和光屏間的距離大于4倍焦距【解析】根據(jù)凸透鏡的成像規(guī)律,物體在焦點(diǎn)之外,在凸透鏡另一側(cè)成倒立的實(shí)像,物距越小,像距越大,實(shí)像越大,當(dāng)物距大于二倍焦距,像距介于二倍焦距與一倍焦距之間時(shí),所成的像是縮小的,當(dāng)物距與像距相同且都等于二倍焦距時(shí),所成的像是等大的,當(dāng)物距介于二倍焦距與一倍焦距之間,像距大于二倍焦距時(shí),所成的像是放大的。解:(1)通過圖表所示,物距越小,而像距越大,故答案為:物距增大時(shí),像距會(huì)變小

(2)在圖表中,物距距離不變,而物距與像距交換,此時(shí)逗呢能在光屏上成像,故答案為物體和光屏之間的距離

(3)由圖表中可推算出只有序號(hào)1、2、5、6實(shí)驗(yàn)中,才可在屏上成兩次像,故答案為物體和光屏間的距離大于4倍焦距39.探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中:(1)小紅先將凸透鏡正對(duì)著太陽光,調(diào)整凸透鏡和白紙間的距離,直到太陽光在白紙上會(huì)聚成一個(gè)最小最亮的點(diǎn),如圖甲所示,這一操作的目的是________。(2)實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)蠟燭、凸透鏡和光屏位于如圖乙所示的位置時(shí),小紅看到在光屏上成了一個(gè)燭焰清晰________(選填“放大”、“等大”或“縮小”)的像,________就是利用這一成像規(guī)律工作的(填光學(xué)設(shè)備名稱)。(3)實(shí)驗(yàn)中,如圖乙所示的位置,要使?fàn)T焰在光屏上所成的像變小,若蠟燭的位置不動(dòng),透鏡應(yīng)________(選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)蠟燭。(4)實(shí)驗(yàn)時(shí),蠟燭越燒越短,光屏上的像向________移動(dòng),若用不透明紙遮住透鏡的一半,光屏上的像________(選填A(yù).無影響

B.像變?yōu)樵瓉淼囊话?/p>

C.能成完整的像,像變暗D不成像)。(5)我們的眼睛中有類似于凸透鏡的結(jié)構(gòu),眼睛通過睫狀肌改變________的形狀,使我們能夠看清遠(yuǎn)近不同的物體。現(xiàn)代生活中,智能手機(jī)給人們帶來了許多便利,但長(zhǎng)時(shí)間盯著手機(jī)屏幕,容易導(dǎo)致視力下降,下列關(guān)于近視眼及其矯正原理圖正確的是________。A.甲乙

B.甲丙

C.乙丙

D.丙丁【答案】(1)測(cè)量凸透鏡的焦距

(2)放大;幻燈機(jī)

(3)遠(yuǎn)離

(4)向上;C

(5)晶狀體;A【解析】(1)白紙上的最小最亮的亮斑是該凸透鏡的焦點(diǎn),焦點(diǎn)到凸透鏡光心的距離為焦距;

(2)(3)根據(jù)凸透鏡成像的特點(diǎn)可知,當(dāng)物距大于像距時(shí),成倒立、放大的實(shí)像,幻燈機(jī)和投影儀都是利用理制成的;物距越大,像越小;

(4)根據(jù)透過凸透鏡光心的光線傳播方向不變,判斷蠟燭變短后,像的位置變化情況;透過凸透鏡的光線越少,成的像越暗;

(5)眼睛的晶狀體相當(dāng)于凸透鏡,可以成縮小的實(shí)像;近視眼是由于晶狀體變厚,會(huì)聚能力變強(qiáng),成像的位置提前,靠近晶狀體,應(yīng)用凹透鏡矯正。

(1)小紅先將凸透鏡正對(duì)著太陽光,調(diào)整凸透鏡和白紙間的距離,直到太陽光在白紙上會(huì)聚成一個(gè)最小最亮的點(diǎn),此點(diǎn)為凸透鏡的焦點(diǎn),這一操作的目的是為了粗略測(cè)量凸透鏡的焦距;

(2)根據(jù)凸透鏡成像的特點(diǎn),由圖可知,物距小于像距,所以物體通過凸透鏡成倒立、放大的實(shí)像,利用此原理制成了幻燈機(jī)(投影儀);

(3)根據(jù)凸透鏡成像的特點(diǎn)可知,要使?fàn)T焰在光屏上所成的變小,應(yīng)增大物距,由于蠟燭的位置不動(dòng),所以,透鏡應(yīng)遠(yuǎn)離蠟燭;

(4)因?yàn)橥高^凸透鏡光心的光線傳播方向不變,所以蠟燭變短后,像的位置會(huì)向上移動(dòng),為了使像仍成在光屏的中心,光屏也應(yīng)向上移動(dòng);若用不透明紙遮住透鏡的一半,由于透過的光線減少,光屏上的像會(huì)變暗,但仍是完整的像;

(5)眼睛的晶狀體相當(dāng)于凸透鏡,可以成縮小的實(shí)像,通過調(diào)節(jié)晶狀體的形狀,可使我們看清遠(yuǎn)近不同的物體;近視眼是由于晶狀體變厚,會(huì)聚能力變強(qiáng),成像的位置提前,靠近晶狀體,應(yīng)用凹透鏡矯正,使像正好成在視網(wǎng)膜上,圖甲、乙符合題意。

故答案為:(1)為了粗略測(cè)量凸透鏡的焦距;(2)放大;幻燈機(jī);(3)遠(yuǎn)離;(4)向上;C;(5)晶狀體;A。40.小明同學(xué)利用光具座、凸透鏡、蠟燭、光屏等實(shí)驗(yàn)器材探究凸透鏡成像的規(guī)律:(1)如圖所示,燭焰在光屏上成清晰的像,則所成的像是倒立________(選填“放大”或“等大”或“縮小”)的實(shí)像。(2)將蠟燭向左移動(dòng),為了在光屏上呈現(xiàn)清晰的像,應(yīng)將光屏向________(選填“左”或“右”)移動(dòng),但是不管蠟燭怎么向左移動(dòng),像始終在一倍到兩倍焦距之間。(3)相機(jī)和手機(jī)的鏡頭也是凸透鏡。①通過伸縮鏡頭,使像清晰地成在芯片上,這個(gè)操作過程便是“調(diào)焦”。小敏同學(xué)發(fā)現(xiàn)手機(jī)不能“調(diào)焦”但成像也基本清晰,她將手機(jī)拿到實(shí)驗(yàn)室去探究,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示,請(qǐng)判斷手機(jī)鏡頭的焦距大約為________cm。次數(shù)物理量1234567物距/m10.005.002.001.000.500.100.05像距/cm0.5000.5010.5020.5030.5050.5260.556②請(qǐng)分析,手機(jī)拍攝遠(yuǎn)近不同的物體不需要“調(diào)焦”的原因是________?!敬鸢浮浚?)縮小

(2)左

(3)0.5;像距都非常接近焦距(像距變化不大)【解析】(1)當(dāng)凸透鏡成實(shí)像時(shí),如果像距大于物距,那么成放大的實(shí)像;如果像距小于物距,那么成縮小的實(shí)像。

(2)根據(jù)“物近像遠(yuǎn)大,物遠(yuǎn)像近小”的規(guī)律分析;

(3)①在凸透鏡成實(shí)像時(shí),根據(jù)“物遠(yuǎn)像近小”可知,當(dāng)物距增大時(shí),像距減小,即當(dāng)物距增大到一定程度時(shí),像距會(huì)幾乎等于焦距;

②根據(jù)表格分析,當(dāng)物距明顯變化時(shí)像距的變化特點(diǎn)即可。

(1)根據(jù)圖片可知,此時(shí)像距小于物距,則光屏上的像是倒立縮小的實(shí)像。

(2)根據(jù)“物遠(yuǎn)像近小”的規(guī)律可知,將蠟燭向左移動(dòng)時(shí)物距增大,而像距減小,即將光屏向左移動(dòng)。

(3)①根據(jù)表格可知,當(dāng)物距最大為10cm時(shí),像距為0.5cm,那么該手機(jī)鏡頭的焦距大約0.5cm。

②手機(jī)拍攝遠(yuǎn)近不同的物體不需要“調(diào)焦”的原因是:像距都非常接近焦距(像距變化不大)。41.小明在探究“凸透鏡成實(shí)像時(shí)像距與物距的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,所用的實(shí)驗(yàn)器材有:光具座、凸透鏡、光屏和蠟燭等。

(1)將蠟燭、凸透鏡和光屏放在光具座上,點(diǎn)燃蠟燭,調(diào)整凸透鏡和光屏的高度,使?fàn)T焰、凸透鏡和光屏的中心大致在同一________

上。(2)該實(shí)驗(yàn)應(yīng)使凸透鏡成實(shí)像,那么凸透鏡成實(shí)像的條件是:物距________焦距。(3)記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表。請(qǐng)?jiān)诜礁窦埳袭嫵鱿窬嗯c物距的關(guān)系圖像(4)小明得出探究結(jié)論后,又用上述器材做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)。把蠟燭放在光具座上的0刻線處,凸透鏡放在15cm刻線上,如圖12所示。移動(dòng)光屏在a位置找到像;蠟燭和光屏不動(dòng),只移動(dòng)凸透鏡,當(dāng)凸透鏡向某一方向移動(dòng)到b位置時(shí),在光屏上又看到像。結(jié)合所畫圖像,請(qǐng)你對(duì)實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象作出合理的判斷_______。A.光屏上第一次的像是倒立、放大的

B.a位置在44~46cm刻線之間

C.光屏上第二次的像是倒立、縮小的

D.b位置在19~21cm刻線之間【答案】(1)高度

(2)大于

(3)

(4)A,B,C【解析】(1)當(dāng)物體通過凸透鏡成實(shí)像時(shí),成的像要用光屏來承接,所以要調(diào)整凸透鏡、光屏、燭焰的中心大致在同一高度上,以保證物體的像能夠成在光屏的中心.

(2)由凸透鏡成像的三種情況:U>2f,成倒立、縮小的實(shí)像.2f>U>f,成倒立、放大的實(shí)像.U<f,成正立、放大的虛像.可知當(dāng)物距大于焦距時(shí),凸透鏡成實(shí)像.

(3)找出每組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的點(diǎn),然后用平滑的線把點(diǎn)連起來,如圖所示:(4)A、由(3)可知,此透鏡的焦距f=10cm,當(dāng)把蠟燭放在光具座上的0刻線處,凸透鏡放在15cm刻線上,即2f>u>f,成倒立放大的實(shí)像;故A正確

B、此時(shí)v>2f,即a的位置v>20cm,結(jié)合圖象可知v在29~31cm之間,所以a位置在(29+15)~(31+15)cm即44~46刻線之間,故B正確;

C、當(dāng)蠟燭和光屏不動(dòng),只移動(dòng)凸透鏡,當(dāng)凸透鏡向某一方向移動(dòng)到b位置時(shí),在光屏上又看到像,說明此時(shí)物距和像距之和不變,以設(shè)想將蠟燭和光屏互換位置,則物距處于u>2f,凸透鏡成倒立、縮小的實(shí)像,此時(shí)2f>v>f,像的位置在10cm~20cm之間,故C正確;

D、由圖象可知,當(dāng)凸透鏡向某一方向移動(dòng)到b位置時(shí),在光屏上又看到像.此時(shí)像的位置在16cm~35cm之間,而題目中指出光屏的位置不變,所以b位置在19~21cm刻線之間時(shí),光屏上是看不到像的.故D錯(cuò)誤.

故選ABC.

故答案為:(1)高度;(2)>;(3)見上圖;(4)ABC.42.小明利用光具座探究凸透鏡成像規(guī)律。當(dāng)蠟燭、凸透鏡和光屏在如圖所示的位置時(shí),光屏的中心恰好呈現(xiàn)清晰的像?;卮饐栴}:(1)為了能從不同方向看到光屏上的像,光屏應(yīng)選用較________

(選填“光滑”或“粗糙”)的白板。(2)若此時(shí),小歡的手指尖不小心觸碰到了凸透鏡,在光屏上將看到(

)(選填字母)。A.指尖的像

B.指尖的影子

C.燭焰完整的像

D.燭焰不完整的像(3)小歡把蠟燭移動(dòng)到“40cm”處,他移動(dòng)光屏是否能得到清晰的像,如果能得到請(qǐng)說明像的性質(zhì)特征,如果不能請(qǐng)說明原因。________?!敬鸢浮浚?)粗糙

(2)C

(3)小歡把蠟燭移動(dòng)到“40cm”處,他移動(dòng)光屏不能得到清晰的像,因?yàn)榇藭r(shí)蠟燭正好在凸透鏡的焦點(diǎn)上,該點(diǎn)時(shí)物體不成像【解析】(1)漫反射的反射光線射向四面八方,因此我們可以從不同角度看到物體;物體在粗糙不平的表面上發(fā)生漫反射,在光滑的表面上發(fā)生鏡面反射;

(2)如果指尖觸碰了凸透鏡的鏡片,那么指尖肯定在凸透鏡的一倍焦距以內(nèi),此時(shí)不能通過凸透鏡成實(shí)像,因此光屏上肯定不能看到指尖的像。由于指尖遮住了部分透鏡,那么它會(huì)聚的光線變少,因此只會(huì)影響成像的亮度,不會(huì)影響成像的完整性;

(3)根據(jù)圖片可知,此時(shí)物距u=50cm-30cm=20cm,像距v=70cm-50cm=20cm,那么此時(shí)物距等于像距。根據(jù)u=v=2f可知,此時(shí)凸透鏡的焦距為10cm。如果蠟燭移動(dòng)到40cm時(shí),此時(shí)物距u=50cm-40cm=10cm=f,因此物體不能成像。

(1)為了能從不同方向看到光屏上的像,光屏應(yīng)選用較粗糙的白板。

(2)若此時(shí),小歡的手指尖不小心觸碰到了凸透鏡,在光屏上將看到燭焰完整的像,故選C;

(3)小歡把蠟燭移動(dòng)到“40cm”處,他移動(dòng)光屏不能得到清晰的像,因?yàn)榇藭r(shí)蠟燭正好在凸透鏡的焦點(diǎn)上,該點(diǎn)時(shí)物體不成像。43.小明在做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)時(shí),凸透鏡的位置固定不動(dòng),實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范。在圖示位置時(shí),燭焰恰好在光屏上成清晰的像。(1)這個(gè)像的成像原理與________(選填“放大鏡”、“投影儀”或“照相機(jī)”)相同。若將蠟燭向右移動(dòng)少許,則應(yīng)將光屏向________(選填“左”或“右”)移動(dòng)才能再次在光屏上成清晰的像,此時(shí)像的大小比剛才的像要________些。(2)再在凸透鏡左側(cè)附近放置一凹透鏡(圖中未畫出),這時(shí)需要將光屏向________(選填“左”或“右”)移動(dòng)才能在光屏上成清晰的像。(3)為了粗測(cè)凸透鏡的焦距,小明上午第二課下課后,將凸透鏡與水平地面平行放置,調(diào)節(jié)凸透鏡到地面的距離,直至地面上出現(xiàn)一個(gè)最小的亮點(diǎn),小明認(rèn)為此點(diǎn)就是凸透鏡焦點(diǎn)的位置。旁邊的同學(xué)卻告訴他,這個(gè)亮點(diǎn)不是凸透鏡的焦點(diǎn)位置,其理由是:________?!敬鸢浮浚?)照相機(jī);右;大

(2)右

(3)凸透鏡沒有正對(duì)太陽光放置(太陽光沒有平行于主光軸入射到凸透鏡上)【解析】(1)物體到凸透鏡的距離是物距,像到凸透鏡的距離是像距;如圖,物距大于像距,成倒立、縮小的實(shí)像,照相機(jī)就是利用此原理制成的;當(dāng)凸透鏡的位置不變時(shí),只向右移動(dòng)蠟燭,要使光屏上再次出現(xiàn)一個(gè)明亮清晰的像,可以向右移動(dòng)光屏,才能再一次成像,并且此時(shí)的像比剛才的像大;(2)凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用,靠近凸透鏡時(shí),使光線發(fā)散,像會(huì)聚在光屏的后方,像距增大,在光屏上要得到清晰的像,光屏要遠(yuǎn)離凸透鏡;(3)太陽光可以近似看為平行光源,將凸透鏡正對(duì)著太陽光,太陽光經(jīng)凸透鏡后將會(huì)聚在焦點(diǎn).所以把光屏置于另一側(cè),改變光屏與凸透鏡間的距離,直到光屏上出現(xiàn)一個(gè)最小、最亮的光斑,這個(gè)光斑便為焦點(diǎn).測(cè)出光斑到凸透鏡的距離,便是焦距。掌握凸透鏡成像的兩種判斷方法:根據(jù)物距和焦距的關(guān)系,根據(jù)物距和像距的關(guān)系;掌握凸透鏡成像規(guī)律。44.洋洋同學(xué)在探究“凸透鏡成像規(guī)律及應(yīng)用”的活動(dòng)中,選用了焦距未知的凸透鏡。(1)將凸透鏡安裝在光具座上,用平行光作光源,移動(dòng)光屏,在光屏上得到一個(gè)最小最亮的光

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