2.3透镜成像
凸透镜成像规律
一.选择题(共12小题)
1.同学做凸透镜成像时,光屏上成倒立缩小的像,物体到凸透镜的距离为20cm,下列说法中正确的是( )
A.焦距大于10cm B.焦距等于10cm
C.焦距小于10cm D.无法判断
2.(2019 松江区二模)离凸透镜30厘米的光屏上得到一个清晰的烛焰像。则该凸透镜的焦距可能为( )
A.20厘米 B.30厘米 C.40厘米 D.50厘米
3.放在凸透镜前10厘米高的蜡烛,通过凸透镜折射以后在光屏上成的像高15厘米,则物距的范围在( )
A.小于焦距 B.大于焦距,小于2倍焦距
C.大于2倍焦距 D.无法确定
4.在光具座上做观察凸透镜成像的实验时,把物体放在距离凸透镜光心60厘米处时,能在光屏上得到一个倒立缩小的清晰的像;若把物体放在距该凸透镜光心30厘米处时,则该凸透镜所成的清晰的像( )
A.可能是虚像 B.一定是正立的像
C.一定是倒立的 D.一定是缩小的
5.在光具座上做“研究凸透镜成像”实验时,发现蜡烛与光屏位置不变,当凸透镜离蜡烛24厘米时在光屏上成清晰的像,当凸透镜离蜡烛16厘米时在光屏上也成清晰的像,则凸透镜的焦距最接近于( )
A.6厘米 B.8厘米 C.10厘米 D.12厘米
6.某凸透镜的焦距为10厘米,若物体在光屏上所成的像离该透镜的距离大于30厘米,则物体离该透镜的距离可能为( )
A.3厘米 B.13厘米 C.23厘米 D.33厘米
7.物体放在凸透镜前12厘米时,在透镜另一侧的光屏上成一个倒立缩小的像。当物体距该透镜8厘米处,所成的一定是( )
A.倒立的像 B.正立的像 C.放大的像 D.缩小的像
8.小强用光具座做凸透镜成像实验时,把发光物体放在距凸透镜50厘米处时,能在光屏上找到一个清晰倒立缩小的像,则该凸透镜的焦距可能是( )
A.20厘米 B.30厘米 C.40厘米 D.50厘米
9.(2018秋 普陀区期中)在验证凸透镜成像实验中,蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示,此时在光屏上得到烛焰清晰的等大的像;若保持透镜位置不变,将蜡烛在光具座上移动5厘米,对于此时成像的性质判断正确的是( )
A.一定是放大的实像 B.可能是缩小的实像
C.一定是正立的虚像 D.可能是放大的虚像
10.当物体放在凸透镜前15厘米处,在透镜另一侧离透镜10厘米的光屏上成像,则该凸透镜的焦距( )
A.小于10厘米 B.大于10厘米 C.小于15厘米 D.大于15厘米
11.一个物体位于凸透镜主光轴上,物体到凸透镜的距离是30厘米时,在光屏上得到一个放大的实像,若把物体沿凸透镜的主光轴移到距透镜45厘米处,成的像情况是( )
A.放大的实像 B.缩小的实像 C.等大的实像 D.都有可能
12.同学做凸透镜成像实验时,发现光屏上只能找到一半的像且靠近光屏的上边沿,下列做法中正确的是( )
A.换一个更高的发光物体 B.换一个更矮的发光物体
C.调高凸透镜的高度 D.调低光屏高度
二.填空题(共8小题)
13.在做“凸透镜成像规律”实验前,应首先观察并记下凸透镜的__________。在调试实验装置时,应使凸透镜和光屏的中心跟__________的中心大致在__________。
14.将一物体从距离凸透镜3倍焦距处,沿主光轴移动到距离透镜1.2倍焦距处,则像距__________,像__________,(前两空均选填“变大”“变小”“不变”),最后像比物体__________(选填“大”“小”)
15.凸透镜成像时,当物距为15cm时成倒立放大实像,当物距为20cm时成倒立缩小实像,当物距为5cm时成正立放大虚像,则该凸透镜焦距的范围是__________。
16.在图所示的光具座上标有的A、B、C、D、E五点。当凸透镜放置在这五点中的某点处,恰有两点到透镜所在点的距离分别等于该透镜的焦距、两倍焦距,该透镜的焦距为__________厘米。接着将发光物置于光具座的A点处,光屏在E点附近能得到一个缩小的像,该凸透镜应放置在光具座的__________点。若不改变上述发光物与光屏的位置,将凸透镜向__________点移动(选填“A”或“E”),光屏上可再次得到一个实像,该像是__________的(选填“缩小”、“等大”或“放大”)。
17.已知凸透镜的焦距为10厘米,把烛焰放在主光轴上距离凸透镜30厘米处,凸透镜成的像是__________立的。将它移至距离凸透镜15厘米处的过程中,凸透镜成像的大小逐渐__________。若要在光屏上得到与烛焰等大的像,烛焰应放在距离凸透镜__________厘米处。
18.(2018 长宁区二模)某凸透镜的焦距为10厘米,若将发光体放在离透镜25厘米的主光轴上,所成的像是倒立、__________的实像;若将发光体沿主光轴向凸透镜移动10厘米,则此时所成像的像距__________20厘米(选填“大于”、“等于”或“小于”),将发光体再沿主光轴向凸透镜移动一段距离,直到发光体无法通过凸透镜成实像,则发光体再移动的距离至少为__________厘米。
19.在“研究凸透镜成像规律”的实验中,应将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,同时还要使凸透镜和光屏的中心跟烛焰的中心大致在__________。用“f”表示焦距,当烛焰位于二倍焦距以外时,要在光屏上成清晰的像,必须把光屏移到__________(选填“f以内”、“f﹣2f之间”或“2f以外”)范围内。
20.某同学在研究凸透镜成像规律时,将物体放在同一凸透镜(焦距为10厘米)前的不同位置上,根据观察到的实验现象画出了如图所示的(A)、(B)、(C)三图。请仔细观察实验现象,归纳得出初步结论。
(1)分析比较图(A)和(B)和(C)中的像和像距随物距变化的关系及相关条件可知:__________;
(2)分析比较图(A)和(B)和(C)中物与像的距离的变化情况及相关条件可知:__________。
三.实验探究题(共6小题)
21.(2019秋 崇明区期末)如图所示,凸透镜A焦距为10厘米,实验时应先调节光屏的 __________,使烛焰中心、透镜中心和光屏处于 __________上,以保证烛焰的像能成在光屏的 __________。若保持图中透镜的位置不变,将蜡烛移至透镜左侧光具座 __________刻度范围,移动光屏,能在光屏上成缩小的像;保持蜡烛和凸透镜位置不变,用另一个焦距为15厘米的凸透镜B替换透镜A,移动光屏,若光屏上再度成像,则跟原来的像相比是 __________(选填“变大”、“不变”或“变小”)的。
22.(2018秋 廊下中学期末)如图所示,将焦距为10厘米的凸透镜置于光具座的C点处,蜡烛、光屏分置于光具座上透镜两侧,调整透镜和光屏的中心大致与烛焰的中心在__________,以保证烛焰的像能成在光屏__________。将蜡烛置于A点,应在__________间移动光屏找像(选填“CD”、“DE”或“EF”),直至光屏上的像最清晰。
23.(2020秋 浦东新区期末)小明在实验室做“探究凸透镜成像的规律”实验,他所用的凸透镜焦距是10厘米。
(1)实验前他应调节凸透镜和光屏的中心,使它们的中心与烛焰中心大致在__________这样做的目的是为了使像成在__________。
(2)如图所示是实验中的一个情景,物距为30厘米,光屏上恰能成一个清晰的像,此时这个像是__________(选填“等大”、“缩小”或“放大”)的。
(3)若凸透镜位置保持不变,蜡烛由光具座的20厘米刻度处向40厘米刻度处移动过程中,为了能在光屏上找到清晰的像,光屏应该__________(选填“向左移动”、“向右移动”或“位置不变”)。
24.(2019春 闵行区期末)小安在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,有焦距分别为25厘米、12厘米、10厘米和8厘米的四个凸透镜。他选取其中一个固定在光具座上50厘米刻度处,如图所示。
(1)将点燃的蜡烛放置在光具座上20厘米刻度线处,移动光屏到70厘米刻度线处,蜡烛在光屏上成清晰的像,此时物距为__________厘米,像比物体__________(选填“大”或“小”),所用透镜焦距的大小是__________厘米。
(2)如果想在光屏上得到更大的像,以下操作可行的有__________。(选填编号)
A.保持蜡烛和光屏位置不变,将透镜向左移动
B.保持透镜和光屏位置不变,更换焦距为8厘米的透镜并向右移动蜡烛
C.保持透镜和蜡烛位置不变,更换焦距为25厘米的透镜并向右移动光屏
25.(2021 罗南中学期末)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,用焦距f为8厘米的凸透镜和物高h物为5厘米的光源等器材进行实验,为了研究凸透镜成实像时,像的大小与物距u、像距v之间的关系,他们计算了物距与像距的比值k,并将相关数据记录在表1中。
表1:f=8厘米,h物=5厘米
序号 物距u(厘米) 像距v(厘米) 像高h像(厘米) 物距与像距的比值k
1 28.0 11.2 2.0 2.5
2 24.0 12.0 2.5 2.0
3 18.0 14.4 4.0 1.25
4 13.0 20.8 8.0 0.625
5 12.0 24.0 10.0 0.50
6 10.0 40.0 20.0 0.25
①根据实验序号1~3的物距与像距大小关系及相关条件,通过比较像高h像与 __________的大小关系,可得出初步结论是:同一凸透镜成缩小的实像时,__________。
②根据实验序号1~6的数据及相关条件,分析比较像距v、像高h像随物距u的变化情况,可得出的初步结论是:同一凸透镜成实像时,__________。
③综合分析比较实验序号1~6中物距与像距的比值k和像高h像的数据及相关条件,可得出的初步结论是:同一凸透镜成实像时,__________。
26.(2020 徐汇区模拟)小徐同学用焦距f为10厘米的凸透镜、高度为3厘米的发光体、光屏和光具座等做“验证凸透镜成实像的规律”实验。实验中,所测得的物距u、像距v以及所成像的像高h分别记录在表中。
①根据实验序号1~6数据,分析比较像距v、像高h随物距u的变化情况,可得出的初步结论是:同一凸透镜成实像时,物距u变小,__________;
②根据实验序号1~6数据,分析比较像距v、物距u的大小及发光体高度和像高h情况,可得出的初步结论是:
(a)同一凸透镜成缩小的实像时,__________;
(b)同一凸透镜成放大的实像时,__________。
③分析比较实验序号1~6数据中像距v与物距u的比值及像高h与物高的比值,可得出的初步结论是:凸透镜成实像时,__________;
④根据表中信息,可以提出了一个猜想:“当物距u等于某一值时,可能会成等大的实像”。为了验证这一猜想,可以在本实验中将物体置于离凸透镜__________厘米的范围中进行实验。
实验序号 物距u(厘米) 像距v(厘米) 像高h(厘米)
1 40.0 13.3 1.0
2 30.0 15.0 1.5
3 25.0 16.6 2.0
4 16.6 25.0 4.5
5 15.0 30.0 6.0
6 13.3 40.0 9.0
参考答案
一.选择题(共12小题)
1.C; 2.A; 3.B; 4.C; 5.C; 6.B; 7.A; 8.A; 9.B; 10.A;
11.D; 12.A;
二.填空题(共8小题)
13.焦距;烛焰;同一高度;
14.变大;变大;大;
15.7.5cm<f<10cm;
16.20;D;A;放大;
17.倒;变大;20;
18.缩小;大于;5;
19.同一高度;f﹣2f之间;
20.物体放在同一凸透镜前的不同位置,物距大于一倍焦距时,像距随物距的减小而增大,像也变大。;物体放在同一凸透镜前的不同位置,物距大于一倍焦距时,物与像的距离随物距的变化而变化,物距由2倍焦距外减小时,物与像的距离先减小后增大;
三.实验探究题(共6小题)
21.高度;同一高度;中央;0~30cm;变大;
22.同一高度;中央;DE;
23.同一高度;光屏的中心;缩小;向右移动;
24.30;小;12;AB;
25.物高h物;物距大于像距;物距越大,像距越小,像越小;同一物体,物距与像距的比值k越小,像高h像越大;
26.像距v变大,像高h变大;物距u大于像距v;物距u小于像距v;像距v与物距u的比值等于像高h与物高的比值;16.6~25.0;