粤沪版物理八上 3.6 探究凸透镜成像规律

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名称 粤沪版物理八上 3.6 探究凸透镜成像规律
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资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2021-08-21 12:01:14

文档简介

粤沪版物理八上 3.6 探究凸透镜成像规律
一、单选题
1.(2021·十堰)小华在用如图所示装置做探究凸透镜成像规律的实验,所用凸透镜的焦距为20cm,他移动光屏找到清晰的蜡烛的像,这个像是图中的(  )
A. B. C. D.
2.(2021·青海)一凸透镜的焦距为12cm,将点燃的蜡烛从离凸透镜30cm处沿主光轴移到15cm处的过程中,像的大小和像距的变化情况是(  )
A.像变小,像距变小 B.像变大,像距变大
C.像变大,像距变小 D.像变小,像距变大
3.(2021·东营)如图所示,小明同学在探究凸透镜成像的规律时,记录并绘制了物距u和像距v之间的关系图象。下列说法正确的是(  )
A.凸透镜焦距为20cm
B.物距为5cm时,可以通过移动光屏承接到清晰的像
C.物距为15cm时,成放大的像,根据这一原理可以制成投影仪
D.物距由15cm增大到30cm的过程中,在光屏上看到的像一直是变大的
4.(2021·郴州)如图所示,把焦距为12cm的凸透镜放在光具座上,将点燃的蜡烛放在距焦点6cm处,则蜡烛通过该凸透镜所成的像(  )
A.一定是倒立的 B.一定是正立的
C.一定是放大的 D.一定是缩小的
5.(2021·上海)凸透镜成像,焦距是 10 厘米,蜡烛和凸透镜之间的距离是 35 厘米,能成像的性质是(  )
A.放大实像 B.放大虚像 C.等大实像 D.缩小实像
6.(2021·荆州)在探究凸透镜成像规律的实验中,移动光屏距透镜20cm时,在光屏上正好得到烛焰清晰放大的像。则(  )
A.蜡烛距透镜的距离大于20cm
B.凸透镜的焦距大于10cm
C.投影仪应用了该次实验的成像规律
D.照相机应用了该次实验的成像规律
7.(2021·江西)小明同学在探究凸透镜成像规律时,把蜡烛和凸透镜固定在如图所示位置,移动光具座上的光屏得到一清晰像(光屏未画出),则该透镜的焦距可能是(  )
A.10cm B.20cm C.30cm D.40cm
8.(2021·长宁模拟)某发光物置于凸透镜前8厘米处,光屏上得到一个倒立放大的像,则凸透镜的焦距可能为(  )
A.4厘米 B.5厘米 C.8厘米 D.10厘米
9.(2021·嘉定模拟)如图所示,凸透镜到蚂蚁的距离为8厘米,则该凸透镜的焦距可能为(  )
A.3厘米 B.6厘米 C.8厘米 D.10厘米
10.(2021八下·陈仓期中)一个物体放在凸透镜前 处时,在透镜另一侧光屏上找到一个清晰的等大的像,现将物体移动至凸透镜前 处时,移动光屏能找到(  )
A.倒立缩小的实像 B.倒立放大的实像
C.倒立放大的虚像 D.正立放大的虚像
11.(2021·犍为模拟)如图所示,小明将盛满水的圆柱形透明玻璃杯靠近书本,透过镜片观看书上的鹦鹉图片(圆圈中的鹦鹉图与书本中的鹦鹉图实际大小相等),他所看到的虚像可能是
A. B. C. D.
12.(2021·山西模拟)物理课上,小亮拿着老师分发的凸透镜观察书本时,看到如图所示的情景,下列说法正确的是(  )
A.凸透镜对光具有发散作用
B.此时通过该透镜看到的像是实像
C.该透镜远离书本,所成的像变大
D.用该透镜制成的眼镜可矫正近视眼
二、填空题
13.(2021·贵港)在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,凸透镜的焦距为10cm。实验中,调整烛焰、凸透镜、光屏的中心在   。将一支点燃的蜡烛放在凸透镜前18cm处,光屏上得到清晰的像。然后在烛焰和凸透镜之间放置了一个近视眼镜片,光屏上烛焰的清晰像变模糊了。若想在光屏上重新得到清晰的烛焰像,应将光屏   凸透镜。
14.(2021·兰州)小亮做探究凸透镜成像规律的实验,将烛焰、凸透镜和屏移到如图所示的位置时,恰能在光屏中央得到一个清晰的像,跟这一成像原理相同的光学仪器是   (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)。若要使光屏上的像变大,则小亮应将蜡烛和光屏都向   (选填“左”或“右”)移动。
15.(2021·南县)如图,把一支铅笔紧靠装满水的玻璃瓶一侧,透过玻璃瓶可以看到铅笔的像是   (选填“放大的”、“等大的”或“缩小的”),例举一个生活中与它成像性质相同的透镜:   。
16.(2021八下·陕州期中)如图为国际空间站中宇航员通过悬浮水珠成像的情景。所成的像为倒立、   的   像,生活中与该水珠这一成像原理相同的光学仪器有   (写出一种即可)。
17.(2021八下·黑山月考)小玉同学研究凸透镜成像规律,发现蜡烛、凸透镜和光屏如图所示放置时,蜡烛通过凸透镜在光屏上形成一个清晰的像,这个像的特点是   、   :(选填“正立”或“倒立”;“放大”或“缩小”)的实像,   (选填“照相机”或“投影仪”)就是利用凸透镜的这个特点制成的,现保持凸透镜的位置不变,将光屏与蜡烛的位置对调,则光屏上   (选填“能”或“不能”)形成一个清晰的像。
三、实验探究题
18.(2021·凉山)以下是小明在“探究凸透镜成像的规律”实验中的部分操作:
(1)如图甲所示,小明让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。(要求记录到准确值的下一位)
(2)小明将LED灯、凸透镜和光屏依次放在光具座上,通过调节使三者中心大致在   。接着,小明调节LED灯、凸透镜至如图乙所示的位置,移动光屏,会在光屏上得到倒立、   的实像,利用此时凸透镜成像的特点制成的光学仪器是   。
19.(2021·南京)小明用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”实验。
(1)图中光屏上恰好成一清晰的像,该像的性质是倒立、   的实像。
(2)图中只移动蜡烛和光屏,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,向左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   。
20.(2021·武汉)某同学用蜡烛、凸透镜和光屏等器材探究凸透镜成像的规律。
(1)用焦距为10cm的凸透镜进行实验,蜡烛和凸透镜放置在如图甲所示的位置,将光屏移动到图示位置时,光屏上得到烛焰清晰的、   、   立的实像;
(2)保持凸透镜和光屏的位置不变,换用焦距为20cm的凸透镜继续实验,下列说法正确的是   (填序号);
①向左移动蜡烛,可以在光屏上得到烛焰缩小的清晰的实像
②向左移动蜡烛,可以在光屏上得到烛焰放大的清晰的实像
③向右移动蜡烛,可以在光屏上得到烛焰放大的清晰的实像
④无论怎样移动蜡烛,在光屏上都得不到烛焰的清晰的像
(3)如图乙所示,F表示凸透镜的焦点,S表示烛焰,S′表示S经凸透镜所成的像,请在图乙中画出入射光线SA经过凸透镜之后的光线。   
21.(2021·恩施)在探究凸透镜成像规律实验中,正确安装并调节装置后,光屏上得到一个清晰缩小的像。
(1)当蜡烛向凸透镜靠近时,应将光屏   (选填“靠近”或“远离”)凸透镜才能使像变清晰,某同学发现光屏移动过程中像变大同时还向光屏上方偏了些,为使像回到中央可将凸透镜往   (选填“上”或“下”)稍稍调节;
(2)移动中光屏上再次成清晰像后,将光屏和蜡烛位置互换,屏上一定成   的实像。
22.(2021·锦州)小明做“探究凸透镜成像规律”的实验,选用的凸透镜焦距为10cm。
(1)蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示,恰好能在光屏上接收到清晰的烛焰的像,但像没有完整的成在光屏的中央。为了使像成在光屏的中央,应将凸透镜向    (选填“上”或“下”)调节。
(2)把蜡烛移到光具座25cm刻度线处,凸透镜不动,移动光屏,光屏上再次出现清晰倒立、   (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像,这个成像性质在生活中的应用是    (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)。
(3)接着,小明取下自己戴的眼镜放于蜡烛和凸透镜之间,光屏上的像又变得模糊。保持蜡烛和凸透镜不动,当光屏向左移动适当距离后像又清晰。由此推断,小明的眼睛属于    (选填“近视眼”或“远视眼”)。
(4)小明取走自己的眼镜,将蜡烛移到光具座30cm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    (选填“大于”、“等于”或“小于”)(2)中光屏上出现清晰的像时蜡烛和光屏之间的距离。
23.(2021·阜新)在探究“凸透镜成像规律”的实验中:
(1)下图是利用太阳光测凸透镜焦距的方法,其中操作最合理的是   。
(2)将焦距为10cm的凸透镜,固定在光具座50cm的刻度处,将蜡烛从下图所示位置,移到光具座20cm刻度处,需将光屏向   移动(选填“左”或“右”),直至在光屏上成清晰的、   的实像(选填“正立”或“倒立”),此成像的特点与   原理相同(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”);这时若将蜡烛和光屏位置互换,光屏上   再次得到烛焰清晰的像(选填“能”或“不能”)。
(3)下面能说明远视眼成像和它矫正方法的原理图是   。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】由图可知,物距为u=35.0cm-5.0cm=30.0cm
因为所用凸透镜的焦距为20cm,物距在一倍焦距和二倍焦距之间,凸透镜成倒立放大的实像,ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】该题目考查的是凸透镜成像规律,当物距不同时,成像的性质也不同,结合凸透镜成像规律分析求解即可。
2.【答案】B
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】凸透镜的焦距为12cm,点燃的蜡烛从离凸透镜30cm处沿主光轴移到15cm处的过程中,即物距从大于二倍焦距处,移到小于二倍焦距、大于一倍焦距处,物距一直变小,因此像距一直增大,像也一直增大,像从缩小的像一直增大为放大的像,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】当凸透镜成实像时,物距发生改变时,像距和像的大小的变化遵循“物远像近小、物近像远大”的变化规律。
3.【答案】C
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】A.凸透镜成倒立、等大的实像根据图像时u=v=2f=20cm
所以f=10cm
A不符合题意;
B.物距为5cm时,成正立放大的虚像,不能通过移动光屏承接到清晰的像,B不符合题意;
C.当u=15cm时,2f>u>f,成倒立、放大的实像.,根据这一原理可以制成投影仪,C符合题意;
D.物距由15cm增大到30cm的过程中,像距变小,在光屏上看到的像一直是变小的,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】当物距u>2f时,像距f2f,成倒立、放大的实像,应用为幻灯机、电影放映机、投影仪。
4.【答案】C
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】该透镜焦距12cm,两倍焦距为24cm。蜡烛距焦点6cm,有可能离透镜12cm+6cm=18cm,此时位于该透镜的一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立放大的实像;也有可能离透镜12cm-6cm=6cm,此时位于该透镜的一倍焦距以内,成正立放大的虚像。ABD不符合题意;C符合题意。
故答案为:C。
【分析】该题目考查的是凸透镜成像规律,当物距不同时,成像的性质也不同,结合凸透镜成像规律分析求解即可。
5.【答案】D
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】凸透镜焦距是 10 厘米,蜡烛和凸透镜之间的距离是 35 厘米,物距大于二倍焦距,根据凸透镜成像规律可知,此时成倒立、缩小的实像。
故答案为:D。
【分析】当物距u>2f时,像距f6.【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;凸透镜成像的应用
【解析】【解答】B.光屏距透镜20cm时,在光屏上正好得到烛焰清晰放大的像,说明像在二倍焦距以外,即20cm>2f
f<10cm
B不符合题意;
A.此时物体应在一倍焦距和二倍焦距之间,即物距10cmA不符合题意;
CD.在光屏上正好得到烛焰清晰放大的像,投影仪应用了该次实验的成像规律,C符合题意,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】凸透镜成像为倒立放大实像时,实际应用是投影仪。
7.【答案】A
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】蜡烛在光屏上成的像是实像。当物体距凸透镜大于凸透镜一倍焦距时,即可通过凸透镜成实像。此时,蜡烛与凸透镜的距离为30cm,所以,此实验中,凸透镜的焦距是小于30cm的,10cm、20cm都是有可能的。若其焦距为10cm,此时物距大于二倍焦距,则像距小于二倍焦距且大于一倍焦距,即光屏位置在标尺的70~80cm刻度线之间;若其焦距为20cm,此时物距在一倍焦距与二倍焦距之间,则像成在二倍焦距以外,即像与透镜的距离大于40cm。但透镜到光具座右端的距离只有40cm,此时像成在光具座右端以外了。A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】当物距u>2f时,像距f2f,成倒立、放大的实像,结合物距和像距判断即可。
8.【答案】B
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】光屏上得到一个倒立放大的像,则物体到凸透镜的距离在焦距和二倍焦距之间,即 解得 B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】当物距f2f,成倒立、放大的实像,应用为幻灯机、电影放映机。
9.【答案】D
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】用放大镜观察小蚂蚁的形体时,蚂蚁到放大镜的距离要小于焦距,这样才可以成放大、正立的虚像,即该凸透镜的焦距大于8厘米,ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】当物uu,成正立、放大的虚像,应用为放大镜.
10.【答案】B
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】物体放在凸透镜前 处时,在透镜另一侧光屏上找到一个清晰的等大的像,说明物体在2倍焦距点上,焦距为15cm;将物体移动至凸透镜前 处时,物体位于一倍焦距与二倍焦距之间,成倒立、放大的实像,ACD不符合题意;B符合题意。
故答案为:B。
【分析】当凸透镜成等大的像时,物距等于焦距的2倍,可以计算焦距的大小;根据物距判断成像特点。
11.【答案】A
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】玻璃杯竖着贴近鹦鹉图片时,起到放大镜的作用,鹦鹉图片通过玻璃杯成正立放大的虚像.而对于圆柱形的容器来讲,其放大的效果是横向变长,而纵向不变,故只有A显示的像是符合要求的.
故答案为:A.
【分析】平面镜成像时,成的像是正立、等大的虚像,物距等于像距,物和像关于平面镜对称。
12.【答案】B
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】A.凸透镜对光具有会聚作用,凹透镜对光具有发散作用,A不符合题意;
B.凸透镜所成的实像都是倒立的,虚像都是正立的,B符合题意;
C.凸透镜成实像时,物距变大,像距变小,像变小,所以该透镜远离书本,所成的像变小,C不符合题意;
D.近视眼需要用对光有发散作用的凹透镜进行矫正,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】当物距f2f,成倒立、放大的实像,应用为幻灯机、电影放映机、投影仪。
13.【答案】同一高度;远离
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】为了使像呈现在光屏的中心,应该调整烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度。
近视镜是凹透镜,对光线具有发散作用,可以使像变远,故在烛焰和凸透镜之间放置了一个近视眼镜片,想在光屏上重新得到清晰的烛焰像,应将光屏远离凸透镜。
【分析】实验前,调节、烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心在同一高度上,使得像呈现在光屏的中央;凹透镜对光线有发散作用,像距变大。
14.【答案】照相机;右
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】分析图可知,此时物距大于像距,由此判断物体是在该凸透镜的两倍焦距以外,照相机就是根据这个原理制成的。
当物体离透镜越近时,光屏上的像越大,像离透镜越远,所以要使光屏上的像变大,则小亮应将蜡烛和光屏都向右移动。
【分析】当物距u>2f时,像距f15.【答案】放大的;放大镜(老花镜、显微镜的目镜、望远镜的目镜等)
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】装满水的玻璃瓶相当于凸透镜,当铅笔紧靠装满水的玻璃瓶一侧时,物距小于这个凸透镜的一倍焦距,故透过玻璃瓶可以看到铅笔的像是放大的。
放大镜可成正立、放大的虚像,生活中与它成像性质相同的透镜:放大镜(老花镜、显微镜的目镜、望远镜的目镜等)。
【分析】当物uu,成正立、放大的虚像,应用为放大镜。
16.【答案】缩小;实;照相机(或摄像机等)
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】图中所成的像为倒立、缩小的实像,水珠相当于凸透镜,照相机(或摄影像机等)就是利用这一成像原理。
【分析】当物距u>2f时,像距f17.【答案】倒立;放大;投影仪;能
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】由题图可知,物距小于像距,且能在光屏上成清晰的像,根据凸透镜成像规律知,像的特点为倒立放大的实像,而且投影仪就是利用凸透镜的这个特点制成的。现保持凸透镜的位置不变,将光屏与蜡烛的位置对调,物距大于像距,根据凸透镜成像特点,光屏上仍能成一个倒立缩小的实像。
【分析】当物距f2f,成倒立、放大的实像,应用为幻灯机、电影放映机、投影仪。
18.【答案】(1)10.0
(2)同一高度(或同一水平直线);缩小;照相机
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小、最亮的光斑,这个光斑就是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离就是焦距,所以凸透镜的焦距f=20.0cm-10.0cm=10.0cm
(2)实验中需调节凸透镜、光屏、烛焰的中心大致在同一高度处,这样才能使像成在光屏的中央。
物距大于像距,成倒立缩小实像,该成像规律与日常生活中的照相机成像规律相同。
【分析】(1)在探究凸透镜成像时,平行光经过透镜后会会聚到一个点上,此点即为焦点,焦点到光心的距离为焦距;
(2)实验前,调节、烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心在同一高度上,使得像呈现在光屏的中央;当物距u>2f时,像距f19.【答案】(1)等大
(2)A
(3)会聚;远视眼
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)由图可知,蜡烛到凸透镜的距离为
光屏到凸透镜的距离
物距等于像距时,等于两倍焦距,即 ,成倒立、等大的实像,凸透镜的焦距
(2)模拟照相机成像原理,u>2f,f故答案为:A。
(3)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,向左移动光屏又发现清晰的像,说明成像在原来光屏的前方,该透镜对光有会聚作用,是凸透镜。
远视眼是成像在视网膜的后方,需要使用对光有会聚作用的透镜,使像成在视网膜上,故凸透镜可以矫正远视眼。
【分析】(1)当物距u=2f时,像距v=2f,成倒立、等大的实像,可以利用此成像性质测量凸透镜的焦距;
(2)当物距u>2f时,像距f(3)远视眼是晶状体过薄使得对光线的偏折能力较弱导致的,像成在视网膜的后方,应该佩戴凸透镜进行校正。
20.【答案】(1)缩小;倒
(2)④
(3)
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)如图所示,物距大于像距,所以蜡烛经凸透镜成的是倒立、缩小的实像。
(2)由上一小题可知,蜡烛经凸透镜成的是倒立、缩小的实像,则像距在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间,即光屏与凸透镜之间的距离大于10cm小于20cm。如果保持凸透镜和光屏的位置不变,换用焦距为20cm的凸透镜继续实验,则光屏处于新凸透镜的一倍焦距以内,所以,无论怎样移动蜡烛,在光屏上都得不到烛焰的清晰的像。
(3)由图可知,像和物体都处于主光轴上方,所以像是虚像;像是物体发出的光线经凸透镜折射后,折射光线的反向延长线会聚而成的,连接S’S并延长,与主光轴的交点O即为光心,由此确定凸透镜的位置;延长光线SA,与凸透镜的交点即为该光线的入射点,将像点S’与入射点相连并延长,即为经凸透镜后的折射光线,作图如下:
【分析】(1)观察甲图,判断物距和像距大小确定像的正倒、放大和缩小;
(2)保持凸透镜和光屏的位置不变,换用焦距为20cm的凸透镜实验,则光屏处于一倍焦距以内,从而判断光屏上成像情况;
(3)根据像与物的位置关系确定像的虚实,然后根据像和物确定光心的位置,从而确定凸透镜的位置,最后由像和A点确定入射光线SA经过凸透镜之后的光线 。
21.【答案】(1)远离;上
(2)放大
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)根据凸透镜的成像原理,成实像时,物体靠近,像应该远离,故将光屏远离透镜;某同学发现光屏移动过程中像变大同时还向光屏上方偏了些,要使像往下移动,根据通过光心的光线传播方向不变,则凸透镜需要向上移动。
(2)光屏上得到一个清晰缩小的像,此时物距比较大,大于两倍的焦距,像距比较小,在一倍和两倍焦距之间,当光屏和蜡烛位置互换,根据光路可逆,仍然可以成像,此时物距比较小,在一倍和两倍焦距之间,故成的倒立的放大的像。
【分析】(1)①为了使能够成在光屏上,减小物距时则要增大像距;反之,要增大物距,则要减小像距。②要使像往下移动,根据通过光心的光线传播方向不变,要使凸透镜向上移动。
(2) 将光屏和蜡烛位置互换 ,根据光路的可逆性确定屏幕成像情况。
22.【答案】(1)下
(2)缩小;照相机
(3)远视眼
(4)小于
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)由图可知,像在光屏上的位置偏上,应使像向下移动,由于光线经光心传播方向不改变,应将凸透镜向下调节,使像成在光屏的中央。
(2)把蜡烛移到光具座25cm刻度线处,此时物距等于25cm,因为凸透镜焦距为10cm,所以此时物距大于二倍焦距,根据凸透镜成像规律可知,此时光屏上出现清晰倒立、缩小的实像,这个成像性质在生活中的应用是照相机。
(3)小明取下自己戴的眼镜放于蜡烛和凸透镜之间,光屏上的像又变得模糊。保持蜡烛和凸透镜不动,当光屏向左移动适当距离后像又清晰,说明小明的眼镜对光线起到了会聚作用,使像靠近凸透镜,所以小明的眼镜属于凸透镜,小明的眼镜属于远视眼。
(4)将蜡烛移到光具座30cm刻度线处,此时的物距为20cm,等于二倍焦距,凸透镜不动,移动光屏,当光屏上再次出现清晰的像时,像距也为二倍焦距,此时蜡烛和光屏之间的距离为四倍焦距,在凸透镜成实像时,物体在二倍焦距时,物体与像之间的距离最小,为四倍焦距,所以此时蜡烛和光屏之间的距离小于(2)中光屏上出现清晰的像时蜡烛和光屏之间的距离。
【分析】(1)通过光心的光线不改变方向确定像的位置,移动蜡烛、凸透镜和光屏使之在中央;
(2)当物距u>2f时,像距f(3)远视眼是晶状体过薄使得对光线的偏折能力较弱导致的,像成在视网膜的后方,应该佩戴凸透镜进行校正;
(4)当凸透镜成实像时,物距发生改变时,像距和像的大小的变化遵循“物远像近小、物近像远大”的变化规律。
23.【答案】(1)C
(2)左;倒立;照相机;能
(3)乙丁
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)利用太阳光测凸透镜焦距,应将凸透镜正对太阳光,且观察光斑的纸张也应正对太阳光,则光斑到凸透镜光心的距离就是该凸透镜的焦距。
故答案为:C。
(2)焦距为10cm的凸透镜,固定在光具座50cm的刻度处,将蜡烛从图所示位置,移到光具座20cm刻度处,则物距为30cm,根据凸透镜成像规律可知,像距应该在一倍焦距到二倍焦距之间,即在光具座的60cm~70cm之间,所以光屏需要向左移动。此时光屏上成倒立缩小的实像,与照相机的成像原理相同。
将蜡烛和光屏位置互换,根据光路可逆的知识可知,光屏上仍能得到清晰的像,此时物距在一倍焦距到二倍焦距之间,烛焰可在光屏上成清晰倒立放大实像。
(3)远视眼成因是晶状体曲度变小,会聚能力变弱,像成在视网膜后方,如乙图所示;为了能够让像成在视网膜上,需要提高会聚能力,即增加一个凸透镜,光线恰好能会聚在视网膜上,如图丁所示。
【分析】(1)在探究凸透镜成像时,平行光经过透镜后会会聚到一个点上,此点即为焦点,焦点到光心的距离为焦距;
(2)当物距u>2f时,像距f(3)远视眼是晶状体过薄使得对光线的偏折能力较弱导致的,像成在视网膜的后方,应该佩戴凸透镜进行校正。
1 / 1粤沪版物理八上 3.6 探究凸透镜成像规律
一、单选题
1.(2021·十堰)小华在用如图所示装置做探究凸透镜成像规律的实验,所用凸透镜的焦距为20cm,他移动光屏找到清晰的蜡烛的像,这个像是图中的(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】由图可知,物距为u=35.0cm-5.0cm=30.0cm
因为所用凸透镜的焦距为20cm,物距在一倍焦距和二倍焦距之间,凸透镜成倒立放大的实像,ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】该题目考查的是凸透镜成像规律,当物距不同时,成像的性质也不同,结合凸透镜成像规律分析求解即可。
2.(2021·青海)一凸透镜的焦距为12cm,将点燃的蜡烛从离凸透镜30cm处沿主光轴移到15cm处的过程中,像的大小和像距的变化情况是(  )
A.像变小,像距变小 B.像变大,像距变大
C.像变大,像距变小 D.像变小,像距变大
【答案】B
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】凸透镜的焦距为12cm,点燃的蜡烛从离凸透镜30cm处沿主光轴移到15cm处的过程中,即物距从大于二倍焦距处,移到小于二倍焦距、大于一倍焦距处,物距一直变小,因此像距一直增大,像也一直增大,像从缩小的像一直增大为放大的像,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】当凸透镜成实像时,物距发生改变时,像距和像的大小的变化遵循“物远像近小、物近像远大”的变化规律。
3.(2021·东营)如图所示,小明同学在探究凸透镜成像的规律时,记录并绘制了物距u和像距v之间的关系图象。下列说法正确的是(  )
A.凸透镜焦距为20cm
B.物距为5cm时,可以通过移动光屏承接到清晰的像
C.物距为15cm时,成放大的像,根据这一原理可以制成投影仪
D.物距由15cm增大到30cm的过程中,在光屏上看到的像一直是变大的
【答案】C
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】A.凸透镜成倒立、等大的实像根据图像时u=v=2f=20cm
所以f=10cm
A不符合题意;
B.物距为5cm时,成正立放大的虚像,不能通过移动光屏承接到清晰的像,B不符合题意;
C.当u=15cm时,2f>u>f,成倒立、放大的实像.,根据这一原理可以制成投影仪,C符合题意;
D.物距由15cm增大到30cm的过程中,像距变小,在光屏上看到的像一直是变小的,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】当物距u>2f时,像距f2f,成倒立、放大的实像,应用为幻灯机、电影放映机、投影仪。
4.(2021·郴州)如图所示,把焦距为12cm的凸透镜放在光具座上,将点燃的蜡烛放在距焦点6cm处,则蜡烛通过该凸透镜所成的像(  )
A.一定是倒立的 B.一定是正立的
C.一定是放大的 D.一定是缩小的
【答案】C
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】该透镜焦距12cm,两倍焦距为24cm。蜡烛距焦点6cm,有可能离透镜12cm+6cm=18cm,此时位于该透镜的一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立放大的实像;也有可能离透镜12cm-6cm=6cm,此时位于该透镜的一倍焦距以内,成正立放大的虚像。ABD不符合题意;C符合题意。
故答案为:C。
【分析】该题目考查的是凸透镜成像规律,当物距不同时,成像的性质也不同,结合凸透镜成像规律分析求解即可。
5.(2021·上海)凸透镜成像,焦距是 10 厘米,蜡烛和凸透镜之间的距离是 35 厘米,能成像的性质是(  )
A.放大实像 B.放大虚像 C.等大实像 D.缩小实像
【答案】D
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】凸透镜焦距是 10 厘米,蜡烛和凸透镜之间的距离是 35 厘米,物距大于二倍焦距,根据凸透镜成像规律可知,此时成倒立、缩小的实像。
故答案为:D。
【分析】当物距u>2f时,像距f6.(2021·荆州)在探究凸透镜成像规律的实验中,移动光屏距透镜20cm时,在光屏上正好得到烛焰清晰放大的像。则(  )
A.蜡烛距透镜的距离大于20cm
B.凸透镜的焦距大于10cm
C.投影仪应用了该次实验的成像规律
D.照相机应用了该次实验的成像规律
【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;凸透镜成像的应用
【解析】【解答】B.光屏距透镜20cm时,在光屏上正好得到烛焰清晰放大的像,说明像在二倍焦距以外,即20cm>2f
f<10cm
B不符合题意;
A.此时物体应在一倍焦距和二倍焦距之间,即物距10cmA不符合题意;
CD.在光屏上正好得到烛焰清晰放大的像,投影仪应用了该次实验的成像规律,C符合题意,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】凸透镜成像为倒立放大实像时,实际应用是投影仪。
7.(2021·江西)小明同学在探究凸透镜成像规律时,把蜡烛和凸透镜固定在如图所示位置,移动光具座上的光屏得到一清晰像(光屏未画出),则该透镜的焦距可能是(  )
A.10cm B.20cm C.30cm D.40cm
【答案】A
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】蜡烛在光屏上成的像是实像。当物体距凸透镜大于凸透镜一倍焦距时,即可通过凸透镜成实像。此时,蜡烛与凸透镜的距离为30cm,所以,此实验中,凸透镜的焦距是小于30cm的,10cm、20cm都是有可能的。若其焦距为10cm,此时物距大于二倍焦距,则像距小于二倍焦距且大于一倍焦距,即光屏位置在标尺的70~80cm刻度线之间;若其焦距为20cm,此时物距在一倍焦距与二倍焦距之间,则像成在二倍焦距以外,即像与透镜的距离大于40cm。但透镜到光具座右端的距离只有40cm,此时像成在光具座右端以外了。A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】当物距u>2f时,像距f2f,成倒立、放大的实像,结合物距和像距判断即可。
8.(2021·长宁模拟)某发光物置于凸透镜前8厘米处,光屏上得到一个倒立放大的像,则凸透镜的焦距可能为(  )
A.4厘米 B.5厘米 C.8厘米 D.10厘米
【答案】B
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】光屏上得到一个倒立放大的像,则物体到凸透镜的距离在焦距和二倍焦距之间,即 解得 B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】当物距f2f,成倒立、放大的实像,应用为幻灯机、电影放映机。
9.(2021·嘉定模拟)如图所示,凸透镜到蚂蚁的距离为8厘米,则该凸透镜的焦距可能为(  )
A.3厘米 B.6厘米 C.8厘米 D.10厘米
【答案】D
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】用放大镜观察小蚂蚁的形体时,蚂蚁到放大镜的距离要小于焦距,这样才可以成放大、正立的虚像,即该凸透镜的焦距大于8厘米,ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】当物uu,成正立、放大的虚像,应用为放大镜.
10.(2021八下·陈仓期中)一个物体放在凸透镜前 处时,在透镜另一侧光屏上找到一个清晰的等大的像,现将物体移动至凸透镜前 处时,移动光屏能找到(  )
A.倒立缩小的实像 B.倒立放大的实像
C.倒立放大的虚像 D.正立放大的虚像
【答案】B
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】物体放在凸透镜前 处时,在透镜另一侧光屏上找到一个清晰的等大的像,说明物体在2倍焦距点上,焦距为15cm;将物体移动至凸透镜前 处时,物体位于一倍焦距与二倍焦距之间,成倒立、放大的实像,ACD不符合题意;B符合题意。
故答案为:B。
【分析】当凸透镜成等大的像时,物距等于焦距的2倍,可以计算焦距的大小;根据物距判断成像特点。
11.(2021·犍为模拟)如图所示,小明将盛满水的圆柱形透明玻璃杯靠近书本,透过镜片观看书上的鹦鹉图片(圆圈中的鹦鹉图与书本中的鹦鹉图实际大小相等),他所看到的虚像可能是
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】玻璃杯竖着贴近鹦鹉图片时,起到放大镜的作用,鹦鹉图片通过玻璃杯成正立放大的虚像.而对于圆柱形的容器来讲,其放大的效果是横向变长,而纵向不变,故只有A显示的像是符合要求的.
故答案为:A.
【分析】平面镜成像时,成的像是正立、等大的虚像,物距等于像距,物和像关于平面镜对称。
12.(2021·山西模拟)物理课上,小亮拿着老师分发的凸透镜观察书本时,看到如图所示的情景,下列说法正确的是(  )
A.凸透镜对光具有发散作用
B.此时通过该透镜看到的像是实像
C.该透镜远离书本,所成的像变大
D.用该透镜制成的眼镜可矫正近视眼
【答案】B
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】A.凸透镜对光具有会聚作用,凹透镜对光具有发散作用,A不符合题意;
B.凸透镜所成的实像都是倒立的,虚像都是正立的,B符合题意;
C.凸透镜成实像时,物距变大,像距变小,像变小,所以该透镜远离书本,所成的像变小,C不符合题意;
D.近视眼需要用对光有发散作用的凹透镜进行矫正,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】当物距f2f,成倒立、放大的实像,应用为幻灯机、电影放映机、投影仪。
二、填空题
13.(2021·贵港)在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,凸透镜的焦距为10cm。实验中,调整烛焰、凸透镜、光屏的中心在   。将一支点燃的蜡烛放在凸透镜前18cm处,光屏上得到清晰的像。然后在烛焰和凸透镜之间放置了一个近视眼镜片,光屏上烛焰的清晰像变模糊了。若想在光屏上重新得到清晰的烛焰像,应将光屏   凸透镜。
【答案】同一高度;远离
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】为了使像呈现在光屏的中心,应该调整烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度。
近视镜是凹透镜,对光线具有发散作用,可以使像变远,故在烛焰和凸透镜之间放置了一个近视眼镜片,想在光屏上重新得到清晰的烛焰像,应将光屏远离凸透镜。
【分析】实验前,调节、烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心在同一高度上,使得像呈现在光屏的中央;凹透镜对光线有发散作用,像距变大。
14.(2021·兰州)小亮做探究凸透镜成像规律的实验,将烛焰、凸透镜和屏移到如图所示的位置时,恰能在光屏中央得到一个清晰的像,跟这一成像原理相同的光学仪器是   (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)。若要使光屏上的像变大,则小亮应将蜡烛和光屏都向   (选填“左”或“右”)移动。
【答案】照相机;右
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】分析图可知,此时物距大于像距,由此判断物体是在该凸透镜的两倍焦距以外,照相机就是根据这个原理制成的。
当物体离透镜越近时,光屏上的像越大,像离透镜越远,所以要使光屏上的像变大,则小亮应将蜡烛和光屏都向右移动。
【分析】当物距u>2f时,像距f15.(2021·南县)如图,把一支铅笔紧靠装满水的玻璃瓶一侧,透过玻璃瓶可以看到铅笔的像是   (选填“放大的”、“等大的”或“缩小的”),例举一个生活中与它成像性质相同的透镜:   。
【答案】放大的;放大镜(老花镜、显微镜的目镜、望远镜的目镜等)
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】装满水的玻璃瓶相当于凸透镜,当铅笔紧靠装满水的玻璃瓶一侧时,物距小于这个凸透镜的一倍焦距,故透过玻璃瓶可以看到铅笔的像是放大的。
放大镜可成正立、放大的虚像,生活中与它成像性质相同的透镜:放大镜(老花镜、显微镜的目镜、望远镜的目镜等)。
【分析】当物uu,成正立、放大的虚像,应用为放大镜。
16.(2021八下·陕州期中)如图为国际空间站中宇航员通过悬浮水珠成像的情景。所成的像为倒立、   的   像,生活中与该水珠这一成像原理相同的光学仪器有   (写出一种即可)。
【答案】缩小;实;照相机(或摄像机等)
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】图中所成的像为倒立、缩小的实像,水珠相当于凸透镜,照相机(或摄影像机等)就是利用这一成像原理。
【分析】当物距u>2f时,像距f17.(2021八下·黑山月考)小玉同学研究凸透镜成像规律,发现蜡烛、凸透镜和光屏如图所示放置时,蜡烛通过凸透镜在光屏上形成一个清晰的像,这个像的特点是   、   :(选填“正立”或“倒立”;“放大”或“缩小”)的实像,   (选填“照相机”或“投影仪”)就是利用凸透镜的这个特点制成的,现保持凸透镜的位置不变,将光屏与蜡烛的位置对调,则光屏上   (选填“能”或“不能”)形成一个清晰的像。
【答案】倒立;放大;投影仪;能
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】由题图可知,物距小于像距,且能在光屏上成清晰的像,根据凸透镜成像规律知,像的特点为倒立放大的实像,而且投影仪就是利用凸透镜的这个特点制成的。现保持凸透镜的位置不变,将光屏与蜡烛的位置对调,物距大于像距,根据凸透镜成像特点,光屏上仍能成一个倒立缩小的实像。
【分析】当物距f2f,成倒立、放大的实像,应用为幻灯机、电影放映机、投影仪。
三、实验探究题
18.(2021·凉山)以下是小明在“探究凸透镜成像的规律”实验中的部分操作:
(1)如图甲所示,小明让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。(要求记录到准确值的下一位)
(2)小明将LED灯、凸透镜和光屏依次放在光具座上,通过调节使三者中心大致在   。接着,小明调节LED灯、凸透镜至如图乙所示的位置,移动光屏,会在光屏上得到倒立、   的实像,利用此时凸透镜成像的特点制成的光学仪器是   。
【答案】(1)10.0
(2)同一高度(或同一水平直线);缩小;照相机
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小、最亮的光斑,这个光斑就是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离就是焦距,所以凸透镜的焦距f=20.0cm-10.0cm=10.0cm
(2)实验中需调节凸透镜、光屏、烛焰的中心大致在同一高度处,这样才能使像成在光屏的中央。
物距大于像距,成倒立缩小实像,该成像规律与日常生活中的照相机成像规律相同。
【分析】(1)在探究凸透镜成像时,平行光经过透镜后会会聚到一个点上,此点即为焦点,焦点到光心的距离为焦距;
(2)实验前,调节、烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心在同一高度上,使得像呈现在光屏的中央;当物距u>2f时,像距f19.(2021·南京)小明用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”实验。
(1)图中光屏上恰好成一清晰的像,该像的性质是倒立、   的实像。
(2)图中只移动蜡烛和光屏,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,向左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   。
【答案】(1)等大
(2)A
(3)会聚;远视眼
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)由图可知,蜡烛到凸透镜的距离为
光屏到凸透镜的距离
物距等于像距时,等于两倍焦距,即 ,成倒立、等大的实像,凸透镜的焦距
(2)模拟照相机成像原理,u>2f,f故答案为:A。
(3)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,向左移动光屏又发现清晰的像,说明成像在原来光屏的前方,该透镜对光有会聚作用,是凸透镜。
远视眼是成像在视网膜的后方,需要使用对光有会聚作用的透镜,使像成在视网膜上,故凸透镜可以矫正远视眼。
【分析】(1)当物距u=2f时,像距v=2f,成倒立、等大的实像,可以利用此成像性质测量凸透镜的焦距;
(2)当物距u>2f时,像距f(3)远视眼是晶状体过薄使得对光线的偏折能力较弱导致的,像成在视网膜的后方,应该佩戴凸透镜进行校正。
20.(2021·武汉)某同学用蜡烛、凸透镜和光屏等器材探究凸透镜成像的规律。
(1)用焦距为10cm的凸透镜进行实验,蜡烛和凸透镜放置在如图甲所示的位置,将光屏移动到图示位置时,光屏上得到烛焰清晰的、   、   立的实像;
(2)保持凸透镜和光屏的位置不变,换用焦距为20cm的凸透镜继续实验,下列说法正确的是   (填序号);
①向左移动蜡烛,可以在光屏上得到烛焰缩小的清晰的实像
②向左移动蜡烛,可以在光屏上得到烛焰放大的清晰的实像
③向右移动蜡烛,可以在光屏上得到烛焰放大的清晰的实像
④无论怎样移动蜡烛,在光屏上都得不到烛焰的清晰的像
(3)如图乙所示,F表示凸透镜的焦点,S表示烛焰,S′表示S经凸透镜所成的像,请在图乙中画出入射光线SA经过凸透镜之后的光线。   
【答案】(1)缩小;倒
(2)④
(3)
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)如图所示,物距大于像距,所以蜡烛经凸透镜成的是倒立、缩小的实像。
(2)由上一小题可知,蜡烛经凸透镜成的是倒立、缩小的实像,则像距在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间,即光屏与凸透镜之间的距离大于10cm小于20cm。如果保持凸透镜和光屏的位置不变,换用焦距为20cm的凸透镜继续实验,则光屏处于新凸透镜的一倍焦距以内,所以,无论怎样移动蜡烛,在光屏上都得不到烛焰的清晰的像。
(3)由图可知,像和物体都处于主光轴上方,所以像是虚像;像是物体发出的光线经凸透镜折射后,折射光线的反向延长线会聚而成的,连接S’S并延长,与主光轴的交点O即为光心,由此确定凸透镜的位置;延长光线SA,与凸透镜的交点即为该光线的入射点,将像点S’与入射点相连并延长,即为经凸透镜后的折射光线,作图如下:
【分析】(1)观察甲图,判断物距和像距大小确定像的正倒、放大和缩小;
(2)保持凸透镜和光屏的位置不变,换用焦距为20cm的凸透镜实验,则光屏处于一倍焦距以内,从而判断光屏上成像情况;
(3)根据像与物的位置关系确定像的虚实,然后根据像和物确定光心的位置,从而确定凸透镜的位置,最后由像和A点确定入射光线SA经过凸透镜之后的光线 。
21.(2021·恩施)在探究凸透镜成像规律实验中,正确安装并调节装置后,光屏上得到一个清晰缩小的像。
(1)当蜡烛向凸透镜靠近时,应将光屏   (选填“靠近”或“远离”)凸透镜才能使像变清晰,某同学发现光屏移动过程中像变大同时还向光屏上方偏了些,为使像回到中央可将凸透镜往   (选填“上”或“下”)稍稍调节;
(2)移动中光屏上再次成清晰像后,将光屏和蜡烛位置互换,屏上一定成   的实像。
【答案】(1)远离;上
(2)放大
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)根据凸透镜的成像原理,成实像时,物体靠近,像应该远离,故将光屏远离透镜;某同学发现光屏移动过程中像变大同时还向光屏上方偏了些,要使像往下移动,根据通过光心的光线传播方向不变,则凸透镜需要向上移动。
(2)光屏上得到一个清晰缩小的像,此时物距比较大,大于两倍的焦距,像距比较小,在一倍和两倍焦距之间,当光屏和蜡烛位置互换,根据光路可逆,仍然可以成像,此时物距比较小,在一倍和两倍焦距之间,故成的倒立的放大的像。
【分析】(1)①为了使能够成在光屏上,减小物距时则要增大像距;反之,要增大物距,则要减小像距。②要使像往下移动,根据通过光心的光线传播方向不变,要使凸透镜向上移动。
(2) 将光屏和蜡烛位置互换 ,根据光路的可逆性确定屏幕成像情况。
22.(2021·锦州)小明做“探究凸透镜成像规律”的实验,选用的凸透镜焦距为10cm。
(1)蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示,恰好能在光屏上接收到清晰的烛焰的像,但像没有完整的成在光屏的中央。为了使像成在光屏的中央,应将凸透镜向    (选填“上”或“下”)调节。
(2)把蜡烛移到光具座25cm刻度线处,凸透镜不动,移动光屏,光屏上再次出现清晰倒立、   (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像,这个成像性质在生活中的应用是    (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)。
(3)接着,小明取下自己戴的眼镜放于蜡烛和凸透镜之间,光屏上的像又变得模糊。保持蜡烛和凸透镜不动,当光屏向左移动适当距离后像又清晰。由此推断,小明的眼睛属于    (选填“近视眼”或“远视眼”)。
(4)小明取走自己的眼镜,将蜡烛移到光具座30cm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    (选填“大于”、“等于”或“小于”)(2)中光屏上出现清晰的像时蜡烛和光屏之间的距离。
【答案】(1)下
(2)缩小;照相机
(3)远视眼
(4)小于
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)由图可知,像在光屏上的位置偏上,应使像向下移动,由于光线经光心传播方向不改变,应将凸透镜向下调节,使像成在光屏的中央。
(2)把蜡烛移到光具座25cm刻度线处,此时物距等于25cm,因为凸透镜焦距为10cm,所以此时物距大于二倍焦距,根据凸透镜成像规律可知,此时光屏上出现清晰倒立、缩小的实像,这个成像性质在生活中的应用是照相机。
(3)小明取下自己戴的眼镜放于蜡烛和凸透镜之间,光屏上的像又变得模糊。保持蜡烛和凸透镜不动,当光屏向左移动适当距离后像又清晰,说明小明的眼镜对光线起到了会聚作用,使像靠近凸透镜,所以小明的眼镜属于凸透镜,小明的眼镜属于远视眼。
(4)将蜡烛移到光具座30cm刻度线处,此时的物距为20cm,等于二倍焦距,凸透镜不动,移动光屏,当光屏上再次出现清晰的像时,像距也为二倍焦距,此时蜡烛和光屏之间的距离为四倍焦距,在凸透镜成实像时,物体在二倍焦距时,物体与像之间的距离最小,为四倍焦距,所以此时蜡烛和光屏之间的距离小于(2)中光屏上出现清晰的像时蜡烛和光屏之间的距离。
【分析】(1)通过光心的光线不改变方向确定像的位置,移动蜡烛、凸透镜和光屏使之在中央;
(2)当物距u>2f时,像距f(3)远视眼是晶状体过薄使得对光线的偏折能力较弱导致的,像成在视网膜的后方,应该佩戴凸透镜进行校正;
(4)当凸透镜成实像时,物距发生改变时,像距和像的大小的变化遵循“物远像近小、物近像远大”的变化规律。
23.(2021·阜新)在探究“凸透镜成像规律”的实验中:
(1)下图是利用太阳光测凸透镜焦距的方法,其中操作最合理的是   。
(2)将焦距为10cm的凸透镜,固定在光具座50cm的刻度处,将蜡烛从下图所示位置,移到光具座20cm刻度处,需将光屏向   移动(选填“左”或“右”),直至在光屏上成清晰的、   的实像(选填“正立”或“倒立”),此成像的特点与   原理相同(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”);这时若将蜡烛和光屏位置互换,光屏上   再次得到烛焰清晰的像(选填“能”或“不能”)。
(3)下面能说明远视眼成像和它矫正方法的原理图是   。
【答案】(1)C
(2)左;倒立;照相机;能
(3)乙丁
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)利用太阳光测凸透镜焦距,应将凸透镜正对太阳光,且观察光斑的纸张也应正对太阳光,则光斑到凸透镜光心的距离就是该凸透镜的焦距。
故答案为:C。
(2)焦距为10cm的凸透镜,固定在光具座50cm的刻度处,将蜡烛从图所示位置,移到光具座20cm刻度处,则物距为30cm,根据凸透镜成像规律可知,像距应该在一倍焦距到二倍焦距之间,即在光具座的60cm~70cm之间,所以光屏需要向左移动。此时光屏上成倒立缩小的实像,与照相机的成像原理相同。
将蜡烛和光屏位置互换,根据光路可逆的知识可知,光屏上仍能得到清晰的像,此时物距在一倍焦距到二倍焦距之间,烛焰可在光屏上成清晰倒立放大实像。
(3)远视眼成因是晶状体曲度变小,会聚能力变弱,像成在视网膜后方,如乙图所示;为了能够让像成在视网膜上,需要提高会聚能力,即增加一个凸透镜,光线恰好能会聚在视网膜上,如图丁所示。
【分析】(1)在探究凸透镜成像时,平行光经过透镜后会会聚到一个点上,此点即为焦点,焦点到光心的距离为焦距;
(2)当物距u>2f时,像距f(3)远视眼是晶状体过薄使得对光线的偏折能力较弱导致的,像成在视网膜的后方,应该佩戴凸透镜进行校正。
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