粤沪版物理八年级上册4.6 凸透镜成像规律 复习提高卷
一、单选题
1.(2020·湘潭)随着科技的发展,我们进入了“刷脸”时代。“刷脸”时人脸面对摄像头(相当于一个凸透镜),经系统自动拍照、扫描,确认相关信息后,即可迅速完成身份认证。在系统拍照过程中( )
A.人脸是光源
B.人脸经摄像头成缩小倒立的实像
C.人脸经摄像头成像的原理与平面镜相同
D.人脸应保持在透镜的一倍焦距到两倍焦距之间
2.(2020·广安)如图所示,凸透镜的焦距为10cm,此时蜡烛在光屏上成一个清晰的像 凸透镜的位置固定不变,只移动点燃的蜡烛和光屏,下列说法正确的是( )
A.把蜡烛移到刻度值为30cm处,再向左移动光屏,能在光屏上得到倒立缩小的清晰实像,成像规律可以应用于照相机
B.把蜡烛移到刻度值为14cm处,再向右移动光屏,能在光屏上得到倒立放大的虚像,成像规律可以应用于投影仪
C.把蜡烛移到刻度值为5cm处,再向右移动光屏,能在光屏上得到正立放大的虚像成像规律可以应用于放大镜
D.蜡烛在光屏上已成一个清晰的像,如果在蜡烛和透镜之间放一个近视眼镜,为了在光屏上重新得到清晰的像,光屏应向左移动
3.(2020·高要模拟)在做“探究凸透镜成像的规律”实验时,某小组测量出物距和像距的数据,并绘制成如图所示的图像,根据图像可知( )
A.该凸透镜的焦距f=20cm
B.当物距u=30cm时,成倒立、缩小的实像,照相机利用了这条规律
C.当物距u=8cm时,成倒立、放大的实像,幻灯机利用了这条规律
D.把物体从距凸透镜30cm处向距凸透镜15cm处移动过程中,所成的像会逐渐变小
4.(2020·深圳模拟)当物体距离凸透镜8cm时,在透镜另一侧光屏上成一个清晰放大的像,若保持物体与光屏的位置不变,把凸透镜向光屏方向移动2cm,则在光屏上又成一清晰的缩小的像,则该凸透镜的焦距为( )
A.f<2cm B.2cm5.(2020·滨海模拟)如图所示为小明做“探究凸透镜成像规律”的实验装置图。透镜的焦距为15 cm,要使蜡烛在光屏上成清晰的像,在蜡烛、凸透镜和光屏三者中,只移动其中的一个,其余两个不动,下列措施中可行的是( )
A.光屏向左移动 B.光屏向右移动
C.蜡烛向左移动 D.蜡烛向右移动
6.(2020·商丘模拟)小明同学模拟投影仪成像原理时,将点燃的蜡烛放在凸透镜前,光屏上得到倒立、放大的清晰实像。保持透镜位置不变,让光屏上清晰的像变小一些,下列说法正确的是( )
A.蜡烛向右移动少许,光屏向右移动少许
B.蜡烛向左移动多一点,光屏向左移动少一点
C.蜡烛向左移动少一点,光屏向左移动多一点
D.只需要将蜡烛向左移动
7.(2020八上·大安期末)已知凸透镜的焦距为15cm,下列说法正确的是( )
A.当物距为10cm时,成正立、放大的实像
B.当物距为20cm时,成倒立、缩小的实像
C.当物距为35cm时,成倒立、放大的实像
D.当物距由20cm变大时,像逐渐变小
8.(2019八上·江宁月考)小华同学在做“研究凸透镜成像规律”实验时,将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏调节到如图所示的位置,光屏中心正好出现清晰的像(未画出).下列说法中正确的是( )
A.凸透镜的焦距为20cm
B.屏上的像是倒立缩小的实像
C.蜡烛燃烧变短,屏上像的位置会下降
D.取走光屏,则凸透镜不成像
9.(2019八上·河源月考)一人照完一张半身像后,又想照一张同样大小的全身照,摄影师应使( )
A.照相机远离人,暗箱拉长 B.照相机远离人,暗箱缩短
C.照相机靠近人,暗箱拉长 D.照相机不动,只调大光圈
10.(2019八上·景县月考)在探究“凸透镜成像规律”的实验中,在光屏上得到了烛焰的像恰好有一个小飞虫落在透镜的中间部分,那么在屏上所成的像( )
A.变成了小飞虫的像
B.像的中间没有了
C.像的形状没有变化,只是比原来暗一些
D.是小飞虫的像和烛焰像重合在一起
二、填空题
11.(2020·广东)如图所示,点燃的蜡烛及焦距为15cm的凸透镜固定在光具座上,要在光屏上承接到烛焰 (选填“正立”或“倒立”)、放大的清晰实像,需将光屏向 (选填“左”或“右”)移动;一段时间后, 蜡烛变短了,烛焰在光屏上成的像会向 (选填“上”或“下”)移。
12.(2020·扬州)同学们课间在走廊上眺望远方。此时晶状体变 (填“厚”或“薄”),晶状体的 发生变化,远处的景物在视网膜上成倒立、 的实像。有些同学看不清远处的景物,可以佩戴 透镜制作的眼镜矫正视力。
13.(2020·天水)小明将一只点燃的蜡烛放在凸透镜(f=10cm)前18cm处,光屏上得到了烛焰倒立、 的清晰的像,然后他在蜡烛和凸透镜之间放置了一个远视眼镜片,由于远视眼镜片对光线有 作用,所以光屏上烛焰的像变模糊了(如图所示),若想在光屏上重新得到清晰的像,他可将光屏 凸透镜.
三、实验探究题
14.(2020·阜新)小明在探究“凸透镜成像的规律”实验中,操作如下:
(1)实验前,小明调节 、凸透镜、光屏的中心在同一高度。
(2)将蜡烛放在如甲图所示的位置,在光屏上看到一个清晰的、等大的实像,小明计算出这个凸透镜的焦距是 cm。
(3)把蜡烛移到 25cm 刻度线处,向 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动光屏,可以得到倒立的、 的实像(选填 “放大”或“缩小”),这一成像规律应用在 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)上。
(4)乙图中,能够观察到烛焰所成的虚像的是 (选填“A”或“B”)。
15.(2020·绥化)下图是“探究凸透镜成像的规律”的装置图,凸透镜的焦距是10cm。
(1)点燃蜡烛后,调节烛焰、凸透镜和光屏,使它们的中心在 上;
(2)将实验器材按图中位置放置,光屏上烛焰的像是倒立、 的实像,应用此规律工作的是 ;(填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)
(3)将图中的凸透镜换成焦距是8cm的凸透镜,保持蜡烛和凸透镜的位置不变,要在光屏上成清晰的像,光屏应向 凸透镜的方向移动;(填“靠近”或“远离”)
(4)实验中,不小心用指尖触摸到了凸透镜,这时光屏上的像 。(填“变暗”“无变化”或“变残缺”)
16.(2020·朝阳)在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,蜡烛在光屏上恰好成清晰的像。
(1)此时光屏上形成的是蜡烛 (填“放大”、“缩小”或“等大小”)的像;
(2)根据图中信息,可以推断本实验所使用凸透镜的焦距在 cm的范围之间;
(3)如果在蜡烛和凸透镜之间放置个凸透镜,若想在光屏上得到清晰的像,应将光屏向 (填 “靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动,该操作可以用来模拟 (填“近视眼”或“远视眼”)的矫正;
(4)如果从蜡烛的一侧观察凸透镜的表面,也会看到一个蜡烛的像,这个像是由于光的 (填“折射”或“反射”)形成的。
17.(2020九上·大洼开学考)物理兴趣小组的同学们利用蜡烛、凸透镜、光屏、光具座等器材进行探究“凸透镜成像特点”的实验。
(1)实验中为了使烛焰的像成在光屏 ,要让烛焰、凸透镜、光屏三者中心在 。
(2)当烛焰、凸透镜、光屏在光具座标尺上位置如图所示时,光屏上出现的像的特点是_____。
A.倒立、缩小的实像 B.倒立、放大的实像
C.倒立、等大的实像 D.正立、放大的虚像
(3)把蜡烛向左移动一小段距离,发现光屏上烛焰的像变模糊了;
①小明为了使光屏上再次得到清晰的像,应调整光屏向 移动(选填“左”或“右”);
②小芳不移动光屏,将一个眼镜片放在凸透镜和烛焰之间,发现光屏上的像也变清晰了,则该眼镜片是 (选填“近视”或“远视”)眼镜的镜片。
18.(2020·包头)某同学用光具座 凸透镜 蜡烛,光屏和度尺等实验器材,探究“凸透镜成像的规律”
(1)为了测量凸透镜的焦距,让一束平行于主光轴的光射向凸透镜,移动光屏,直到光屏上出现最小,最亮的光斑,用刻度尺测出光斑到凸透镜中心的距离,如图甲所示,凸透镜焦距为 cm;
(2)将凸透镜固定在光具座50cm刻度线处,蜡烛放置在光具座40m刻度线处,点燃蜡烛,左右移动光屏,出现图乙所示现象(成像清晰) 为使像呈现在光屏中央,应将光屏向 调节;
(3)保持凸透镜位置不变,调整烛焰中心 透镜中心和光屏中心在同一高度,将蜡烛移至34cm刻度线处,移动光屏 直到光屏上再次出现清晰的像,该像是倒立 的实像,保持凸透镜位置不变,将蜡烛续向左移动10.0cm,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏应向 移动一段距离
答案解析部分
1.【答案】B
【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】A.人脸不会发光,故人脸不是光源,A不符合题意;
B.摄像头相当于一个凸透镜,光通过摄像头成倒立、缩小的实像,与照相机的成像特点相同,B符合题意;
C.摄像头相当于一个凸透镜,光经过摄像头成像利用的是光的折射,平面镜成像原理是光的反射,C不符合题意;
D.当 时,成倒立、缩小的实像,所以,“刷脸”时,人脸应位于摄像头两倍焦距之外,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】照相机成像是倒立、缩小的实像,物体越近,成像越大。
2.【答案】A
【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】A.把蜡烛移到刻度值为30cm处,物距变大且大于二倍焦距,像距变小,故应向左移动光屏,能在光屏上得到倒立缩小的清晰实像,与照相机原理相同,A符合题意;
B.把蜡烛移到刻度值为14cm处,此时物距大于一倍焦距小于二倍焦距,为倒立放大实像,B不符合题意;
C.把蜡烛移到刻度值为5cm处,此时物距小于一倍焦距,为正立放大虚像,此时像可被人看到,不能被光屏上承接到,C不符合题意;
D.蜡烛在光屏上已成一个清晰的像,如果在蜡烛和透镜之间放一个近视眼镜,会聚能力减弱,像要远离凸透镜,为了在光屏上重新得到清晰的像,光屏应向右移动,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】当物距大于像距时,成倒立缩小的实像,应用于照相机的成像,当物距小于像距时,成倒立放大的实像,应用于投影仪的成像。
3.【答案】B
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】A.由图可知,当物距等于20cm时,物距等于像距且等于二倍焦距,成倒立等大的实像,则焦距为10cm,A项不符合题意。
B.当物距u=30cm时,即物距大于二倍焦距,成倒立缩小的实像,是照相机原理,B项符合题意。
C.当物距u=8cm时,即物距小于一倍焦距,成正立放大的虚像,是放大镜原理,C项不符合题意。
D.把物体从距凸透镜30cm处向距凸透镜15cm处移动过程中,物距依然大于一倍焦距成实像,由凸透镜成像的动态变化规律,成实像时物靠近像远离像变大的规律,可知所成的像会变大,D项不符合题意。
故答案为:B。
【分析】本题结合函数图象考查凸透镜成像规律,分析图像找出物距和相距的规律是关键。
4.【答案】D
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】物体离凸透镜8cm时,在透镜的另一侧得到一个倒立的、放大的实像,则2f>u>f
所以2f>8cm>f
即8cm>f>4cm-----①
由“保持物体与光屏的位置不变,把凸透镜向光屏方向移动2cm,则在光屏上又成一清晰的缩小的像”,可知u=10cm>2f
即f<5cm----②
综上所述,由①②可4cm<f<5cm
故答案为:D。
【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】C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】解:根据图示可知,物距等于10cm;
AB、因为焦距为15cm,而物距等于10cm,小于焦距,成正立、放大的虚像,不能用光屏承接,故无论向哪里移动光屏也看不到蜡烛的像,AB不符合题意;
C、当蜡烛向左移动时,物距在一倍焦距和二倍焦距之间时,成倒立、放大的实像,C符合题意;
D、蜡烛向右移动,物距小于焦距,不成像,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】当像在凸透镜的二倍焦距以外时,物体要处于凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间。
6.【答案】C
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】解:根据投影仪成像特点及成像规律,判断如下
A、蜡烛向右移动少许,物近像远像变大,不符合题意,故错误;
B、蜡烛向左移动,物远像近像变小,符合题意,但物体移动距离应小于像移动的距离,应是物体向左移动少一点,想向左移动多一点,故错误;
C、由B选项分析可知,故正确;
D、根据成像规律只移动蜡烛不可得到清晰的像,故错误。
故答案为:C
【分析】当凸透镜成实像时,遵循“物远像近小,物近像远大”的规律;当凸透镜成虚像时,遵循“物远像远大,物近像近小”的规律。
7.【答案】D
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】A.当物距为10cm时,u<f=15cm,
成正立、放大的虚像,A不符合题意;
B.当物距为20cm时,2f>u>f,
成倒立、放大的实像,B不符合题意;
C.当物距为35cm时,u>2f,
成倒立、缩小的实像,C不符合题意;
D.当物体从距凸透镜20cm处远离凸透镜时,物距增大,在凸透镜另一侧所成的像逐渐变小,D符合题意。
故答案为:D
【分析】该题目考查的是凸透镜成像的规律,结合成像的性质分析物距与焦距的关系即可;当凸透镜成实像时,遵循“物远像近小,物近像远大”的规律。
8.【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】A、根据图示信息可知,物距大于像距,成倒立缩小实像,此时u>2f,即40cm>2f,焦距大小为f<20cm,A不符合题意;
B、能在光屏上成像,并且物距大于像距,只有u>2f,2f>v>f,成倒立缩小实像,B符合题意;
C、因为经过光心的光线方向不发生改变,则蜡烛变短时,像应该先上移动,C不符合题意;
D、凸透镜成像与有无光屏无关,所以取走光屏,则凸透镜仍能成像,D不符合题意.
故答案为:B.
【分析】当物体到凸透镜的距离大于像到凸透镜的距离时,所成的像是倒立缩小的实像。
9.【答案】B
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】根据凸透镜成像的规律可知,想照一张同样大小的全身照,要把成的像变小点,就要像距变小,物距变大,故照相机远离人,暗箱缩短,
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。
10.【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】凸透镜所成是实像能用光屏承接,且物距大于一倍焦距,若小虫在透镜上,不在一倍焦距之外,小虫是不能成像的,所以蜡烛的像形状没有变化,但比原来暗些,C符合题意。
故答案为:C.
【分析】物体在凸透镜的一倍焦距以外时,才能成实像,实像可以出现在光屏上。
11.【答案】倒立;右;上
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】由图知,物距为
根据凸透镜成像的规律知,此时成倒立的、放大的实像;此时像距,应大于 ,故需将光屏向右移动。根据凸透镜成像的规律知,蜡烛变短了,烛焰在光屏上成的像会向上移。
【分析】当物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间时,像在二倍焦距以外,像是倒立放大的。
12.【答案】薄;焦距;缩小;凹
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】同学们观看远方时,此时晶状体变薄,晶状体的焦距发生变化,晶状体把光线会聚到视网膜上,成一个倒立缩小的实像。有些同学看不清远处的景物,是因为晶状体的厚度变大,像成在了视网膜的前方,需要佩戴凹透镜进行矫正,利用凹透镜的发散作用,把光线的会聚点移到视网膜上,呈现一个清晰的像。
【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。
13.【答案】放大;会聚;靠近
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】因为 ,
即 ,
所以成倒立、放大、实像;远视眼镜片是凸透镜,对光有会聚作用;两个凸透镜组合在一起,使会聚能力增强,所以成像在距离透镜更近处,则光屏应靠近凸透镜.
【分析】当物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间时,成倒立放大的实像,凸透镜对光有会聚作用,使成像靠近凸透镜。
14.【答案】(1)烛焰
(2)10
(3)远离;放大;投影仪
(4)A
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)为了使像成在光屏的中央,应调整烛焰中心、凸透镜中心、光屏的中心在同一高度。(2)由图可知,物距等于像距等于20.0cm ,在光屏上看到一个清晰的、等大的实像,由凸透镜成像特点知,此时u= v=20.0cm =2f
可得f=10.0cm(3)将蜡烛移到光具座上25cm刻线处,此时2f>u>f,物距变小,由物近像远像变大知,像距变大,应向远离凸透镜的方向移动光屏,可以得到倒立的、放大的实像,这一成像规律可应用于投影仪或幻灯机。(4)物体通过凸透镜成虚像时,像与物在透镜同侧,故能够观察到烛焰所成的虚像的是A。
【分析】(1)探究凸透镜成像时,烛焰中心、凸透镜中心、光屏的中心在同一高度;(2)当物体在二倍焦距点时,成等大的实像,可以计算焦距大小;(3)当物体靠近凸透镜,像远离凸透镜,成像变大;(4)当物体在焦点内时,观察像要透过凸透镜。
15.【答案】(1)同一高度或同一水平直线或凸透镜的主光轴
(2)放大;投影仪
(3)靠近
(4)变暗
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)为了使像成在光屏的中央,点燃蜡烛后,调节烛焰、凸透镜和光屏,使它们的中心在同一高度。(2)由图可知,此时的物距为15cm,物距在一倍焦距和二倍焦距之间,光屏上成倒立、放大的实像,投影仪应用此原理制成的。(3)将图中的凸透镜换成焦距是8cm的凸透镜,保持蜡烛和凸透镜的位置不变,相当于增大了物距,凸透镜成实像,物远像近像变小,要在光屏上成清晰的像,需要减小像距,即光屏应向靠近凸透镜的方向移动。(4)不小心用手指指尖触摸了凸透镜,由于凸透镜的其他部分仍能会聚光线而成像,所以光屏上呈现的仍然是烛焰完整的像;因为此时凸透镜会聚光线的数量减少,所以此时的像比手指指尖触摸前的像要暗一些。
【分析】(1)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;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;
(2)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
(3)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。
(4)光线经过凸透镜折射后会成像,用纸板挡住一部分光线后,其他的光线仍然汇聚可以成像,只是像变暗了。
16.【答案】(1)放大
(2)
(3)靠近;远视眼
(4)反射
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)由图知,此时物距为
像距为
因像距大于物距,根据凸透镜成像的规律知:此时光屏上形成的是蜡烛放大的像。(2)因凸透镜成放大的实像,则有
即 ①
即 ②
联立①②得 (3)在蜡烛和凸透镜之间放置个凸透镜,使进入原凸透镜的光线先被会聚,从而使原来会聚的光线会聚在光屏的前面,若想在光屏上得到清晰的像,应将光屏向靠近凸透镜的方向移动。远视眼是因为晶状体对光的折射能力变弱,或眼睛的前后径过短,使像成于视网膜的后面,要矫正,需要让光线进入眼睛前先会聚一次,使像成于视网膜上,故该操作可以用来模拟远视眼的矫正。(4)从蜡烛的一侧观察凸透镜的表面,也会看到一个蜡烛的像,这个像是蜡烛的光经凸透镜反射,反射光线到达的眼睛里,看到的是蜡烛的虚像,故这个像是由于光的反射形成的。
【分析】(1)当凸透镜成像时,物距小于像距,成倒立放大的实像;(2)根据物距和像距,可以计算焦距的范围;(3)凸透镜对光有会聚作用,成像时加凸透镜,像靠近凸透镜;凸透镜可以矫正远视眼;(4)人在物体一侧观察的像,是反射形成的。
17.【答案】(1)中央;同一高度
(2)B
(3)左;近视
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)要使烛焰的像能够成在光屏的中央,就要调整烛焰、凸透镜、光屏,使三者的中心大致在同一高度上。(2)此时物距为u=50cm-30cm=20cm
像距为v=90cm-50cm=40cm
此时物距小于像距,即2f>u>f,由凸透镜成像规律可知,在光屏上能成倒立、放大的实像,故答案为:B。(3)①把蜡烛向左移动一小段距离,物距增大,像距减小,故应调整光屏向左移动。②若将蜡烛向左移动一小段距离,物距变大,像距应减小,若要成清晰像,光屏应向左移动。若不移动光屏,应使光线发散一些,所以在蜡烛和透镜之间放置一个合适的凹透镜,光屏上的像又变清晰,近视眼的矫正原理与此相同。
【分析】(1)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;
(2)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;
(3)近视眼是晶状体过厚使得对光线的偏折能力过强导致的,像成在视网膜的前方,应该佩戴凹透镜进行校正。
18.【答案】(1)8.0
(2)上
(3)等大;左
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)结合图甲及题意知,凸透镜的焦距为8.0cm。(2)由图乙知,蜡烛在光屏上的像偏上,是因为蜡烛的高度太低了,应该向上调整蜡烛的高度。(3)蜡烛在34cm刻度线时,物距为16cm,即物距等于二倍焦距,所成的倒立、等大的实像。凸透镜位置不变,蜡烛向左移动10.0cm,则光屏应向左移动,才能在光屏上再次得到清晰的像,其根据是:物近像远像变大,反过来,物远,像就变近了。
【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。
1 / 1粤沪版物理八年级上册4.6 凸透镜成像规律 复习提高卷
一、单选题
1.(2020·湘潭)随着科技的发展,我们进入了“刷脸”时代。“刷脸”时人脸面对摄像头(相当于一个凸透镜),经系统自动拍照、扫描,确认相关信息后,即可迅速完成身份认证。在系统拍照过程中( )
A.人脸是光源
B.人脸经摄像头成缩小倒立的实像
C.人脸经摄像头成像的原理与平面镜相同
D.人脸应保持在透镜的一倍焦距到两倍焦距之间
【答案】B
【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】A.人脸不会发光,故人脸不是光源,A不符合题意;
B.摄像头相当于一个凸透镜,光通过摄像头成倒立、缩小的实像,与照相机的成像特点相同,B符合题意;
C.摄像头相当于一个凸透镜,光经过摄像头成像利用的是光的折射,平面镜成像原理是光的反射,C不符合题意;
D.当 时,成倒立、缩小的实像,所以,“刷脸”时,人脸应位于摄像头两倍焦距之外,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】照相机成像是倒立、缩小的实像,物体越近,成像越大。
2.(2020·广安)如图所示,凸透镜的焦距为10cm,此时蜡烛在光屏上成一个清晰的像 凸透镜的位置固定不变,只移动点燃的蜡烛和光屏,下列说法正确的是( )
A.把蜡烛移到刻度值为30cm处,再向左移动光屏,能在光屏上得到倒立缩小的清晰实像,成像规律可以应用于照相机
B.把蜡烛移到刻度值为14cm处,再向右移动光屏,能在光屏上得到倒立放大的虚像,成像规律可以应用于投影仪
C.把蜡烛移到刻度值为5cm处,再向右移动光屏,能在光屏上得到正立放大的虚像成像规律可以应用于放大镜
D.蜡烛在光屏上已成一个清晰的像,如果在蜡烛和透镜之间放一个近视眼镜,为了在光屏上重新得到清晰的像,光屏应向左移动
【答案】A
【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】A.把蜡烛移到刻度值为30cm处,物距变大且大于二倍焦距,像距变小,故应向左移动光屏,能在光屏上得到倒立缩小的清晰实像,与照相机原理相同,A符合题意;
B.把蜡烛移到刻度值为14cm处,此时物距大于一倍焦距小于二倍焦距,为倒立放大实像,B不符合题意;
C.把蜡烛移到刻度值为5cm处,此时物距小于一倍焦距,为正立放大虚像,此时像可被人看到,不能被光屏上承接到,C不符合题意;
D.蜡烛在光屏上已成一个清晰的像,如果在蜡烛和透镜之间放一个近视眼镜,会聚能力减弱,像要远离凸透镜,为了在光屏上重新得到清晰的像,光屏应向右移动,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】当物距大于像距时,成倒立缩小的实像,应用于照相机的成像,当物距小于像距时,成倒立放大的实像,应用于投影仪的成像。
3.(2020·高要模拟)在做“探究凸透镜成像的规律”实验时,某小组测量出物距和像距的数据,并绘制成如图所示的图像,根据图像可知( )
A.该凸透镜的焦距f=20cm
B.当物距u=30cm时,成倒立、缩小的实像,照相机利用了这条规律
C.当物距u=8cm时,成倒立、放大的实像,幻灯机利用了这条规律
D.把物体从距凸透镜30cm处向距凸透镜15cm处移动过程中,所成的像会逐渐变小
【答案】B
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】A.由图可知,当物距等于20cm时,物距等于像距且等于二倍焦距,成倒立等大的实像,则焦距为10cm,A项不符合题意。
B.当物距u=30cm时,即物距大于二倍焦距,成倒立缩小的实像,是照相机原理,B项符合题意。
C.当物距u=8cm时,即物距小于一倍焦距,成正立放大的虚像,是放大镜原理,C项不符合题意。
D.把物体从距凸透镜30cm处向距凸透镜15cm处移动过程中,物距依然大于一倍焦距成实像,由凸透镜成像的动态变化规律,成实像时物靠近像远离像变大的规律,可知所成的像会变大,D项不符合题意。
故答案为:B。
【分析】本题结合函数图象考查凸透镜成像规律,分析图像找出物距和相距的规律是关键。
4.(2020·深圳模拟)当物体距离凸透镜8cm时,在透镜另一侧光屏上成一个清晰放大的像,若保持物体与光屏的位置不变,把凸透镜向光屏方向移动2cm,则在光屏上又成一清晰的缩小的像,则该凸透镜的焦距为( )
A.f<2cm B.2cm【答案】D
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】物体离凸透镜8cm时,在透镜的另一侧得到一个倒立的、放大的实像,则2f>u>f
所以2f>8cm>f
即8cm>f>4cm-----①
由“保持物体与光屏的位置不变,把凸透镜向光屏方向移动2cm,则在光屏上又成一清晰的缩小的像”,可知u=10cm>2f
即f<5cm----②
综上所述,由①②可4cm<f<5cm
故答案为:D。
【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.(2020·滨海模拟)如图所示为小明做“探究凸透镜成像规律”的实验装置图。透镜的焦距为15 cm,要使蜡烛在光屏上成清晰的像,在蜡烛、凸透镜和光屏三者中,只移动其中的一个,其余两个不动,下列措施中可行的是( )
A.光屏向左移动 B.光屏向右移动
C.蜡烛向左移动 D.蜡烛向右移动
【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】解:根据图示可知,物距等于10cm;
AB、因为焦距为15cm,而物距等于10cm,小于焦距,成正立、放大的虚像,不能用光屏承接,故无论向哪里移动光屏也看不到蜡烛的像,AB不符合题意;
C、当蜡烛向左移动时,物距在一倍焦距和二倍焦距之间时,成倒立、放大的实像,C符合题意;
D、蜡烛向右移动,物距小于焦距,不成像,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】当像在凸透镜的二倍焦距以外时,物体要处于凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间。
6.(2020·商丘模拟)小明同学模拟投影仪成像原理时,将点燃的蜡烛放在凸透镜前,光屏上得到倒立、放大的清晰实像。保持透镜位置不变,让光屏上清晰的像变小一些,下列说法正确的是( )
A.蜡烛向右移动少许,光屏向右移动少许
B.蜡烛向左移动多一点,光屏向左移动少一点
C.蜡烛向左移动少一点,光屏向左移动多一点
D.只需要将蜡烛向左移动
【答案】C
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】解:根据投影仪成像特点及成像规律,判断如下
A、蜡烛向右移动少许,物近像远像变大,不符合题意,故错误;
B、蜡烛向左移动,物远像近像变小,符合题意,但物体移动距离应小于像移动的距离,应是物体向左移动少一点,想向左移动多一点,故错误;
C、由B选项分析可知,故正确;
D、根据成像规律只移动蜡烛不可得到清晰的像,故错误。
故答案为:C
【分析】当凸透镜成实像时,遵循“物远像近小,物近像远大”的规律;当凸透镜成虚像时,遵循“物远像远大,物近像近小”的规律。
7.(2020八上·大安期末)已知凸透镜的焦距为15cm,下列说法正确的是( )
A.当物距为10cm时,成正立、放大的实像
B.当物距为20cm时,成倒立、缩小的实像
C.当物距为35cm时,成倒立、放大的实像
D.当物距由20cm变大时,像逐渐变小
【答案】D
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】A.当物距为10cm时,u<f=15cm,
成正立、放大的虚像,A不符合题意;
B.当物距为20cm时,2f>u>f,
成倒立、放大的实像,B不符合题意;
C.当物距为35cm时,u>2f,
成倒立、缩小的实像,C不符合题意;
D.当物体从距凸透镜20cm处远离凸透镜时,物距增大,在凸透镜另一侧所成的像逐渐变小,D符合题意。
故答案为:D
【分析】该题目考查的是凸透镜成像的规律,结合成像的性质分析物距与焦距的关系即可;当凸透镜成实像时,遵循“物远像近小,物近像远大”的规律。
8.(2019八上·江宁月考)小华同学在做“研究凸透镜成像规律”实验时,将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏调节到如图所示的位置,光屏中心正好出现清晰的像(未画出).下列说法中正确的是( )
A.凸透镜的焦距为20cm
B.屏上的像是倒立缩小的实像
C.蜡烛燃烧变短,屏上像的位置会下降
D.取走光屏,则凸透镜不成像
【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】A、根据图示信息可知,物距大于像距,成倒立缩小实像,此时u>2f,即40cm>2f,焦距大小为f<20cm,A不符合题意;
B、能在光屏上成像,并且物距大于像距,只有u>2f,2f>v>f,成倒立缩小实像,B符合题意;
C、因为经过光心的光线方向不发生改变,则蜡烛变短时,像应该先上移动,C不符合题意;
D、凸透镜成像与有无光屏无关,所以取走光屏,则凸透镜仍能成像,D不符合题意.
故答案为:B.
【分析】当物体到凸透镜的距离大于像到凸透镜的距离时,所成的像是倒立缩小的实像。
9.(2019八上·河源月考)一人照完一张半身像后,又想照一张同样大小的全身照,摄影师应使( )
A.照相机远离人,暗箱拉长 B.照相机远离人,暗箱缩短
C.照相机靠近人,暗箱拉长 D.照相机不动,只调大光圈
【答案】B
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】根据凸透镜成像的规律可知,想照一张同样大小的全身照,要把成的像变小点,就要像距变小,物距变大,故照相机远离人,暗箱缩短,
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。
10.(2019八上·景县月考)在探究“凸透镜成像规律”的实验中,在光屏上得到了烛焰的像恰好有一个小飞虫落在透镜的中间部分,那么在屏上所成的像( )
A.变成了小飞虫的像
B.像的中间没有了
C.像的形状没有变化,只是比原来暗一些
D.是小飞虫的像和烛焰像重合在一起
【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】凸透镜所成是实像能用光屏承接,且物距大于一倍焦距,若小虫在透镜上,不在一倍焦距之外,小虫是不能成像的,所以蜡烛的像形状没有变化,但比原来暗些,C符合题意。
故答案为:C.
【分析】物体在凸透镜的一倍焦距以外时,才能成实像,实像可以出现在光屏上。
二、填空题
11.(2020·广东)如图所示,点燃的蜡烛及焦距为15cm的凸透镜固定在光具座上,要在光屏上承接到烛焰 (选填“正立”或“倒立”)、放大的清晰实像,需将光屏向 (选填“左”或“右”)移动;一段时间后, 蜡烛变短了,烛焰在光屏上成的像会向 (选填“上”或“下”)移。
【答案】倒立;右;上
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】由图知,物距为
根据凸透镜成像的规律知,此时成倒立的、放大的实像;此时像距,应大于 ,故需将光屏向右移动。根据凸透镜成像的规律知,蜡烛变短了,烛焰在光屏上成的像会向上移。
【分析】当物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间时,像在二倍焦距以外,像是倒立放大的。
12.(2020·扬州)同学们课间在走廊上眺望远方。此时晶状体变 (填“厚”或“薄”),晶状体的 发生变化,远处的景物在视网膜上成倒立、 的实像。有些同学看不清远处的景物,可以佩戴 透镜制作的眼镜矫正视力。
【答案】薄;焦距;缩小;凹
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】同学们观看远方时,此时晶状体变薄,晶状体的焦距发生变化,晶状体把光线会聚到视网膜上,成一个倒立缩小的实像。有些同学看不清远处的景物,是因为晶状体的厚度变大,像成在了视网膜的前方,需要佩戴凹透镜进行矫正,利用凹透镜的发散作用,把光线的会聚点移到视网膜上,呈现一个清晰的像。
【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。
13.(2020·天水)小明将一只点燃的蜡烛放在凸透镜(f=10cm)前18cm处,光屏上得到了烛焰倒立、 的清晰的像,然后他在蜡烛和凸透镜之间放置了一个远视眼镜片,由于远视眼镜片对光线有 作用,所以光屏上烛焰的像变模糊了(如图所示),若想在光屏上重新得到清晰的像,他可将光屏 凸透镜.
【答案】放大;会聚;靠近
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】因为 ,
即 ,
所以成倒立、放大、实像;远视眼镜片是凸透镜,对光有会聚作用;两个凸透镜组合在一起,使会聚能力增强,所以成像在距离透镜更近处,则光屏应靠近凸透镜.
【分析】当物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间时,成倒立放大的实像,凸透镜对光有会聚作用,使成像靠近凸透镜。
三、实验探究题
14.(2020·阜新)小明在探究“凸透镜成像的规律”实验中,操作如下:
(1)实验前,小明调节 、凸透镜、光屏的中心在同一高度。
(2)将蜡烛放在如甲图所示的位置,在光屏上看到一个清晰的、等大的实像,小明计算出这个凸透镜的焦距是 cm。
(3)把蜡烛移到 25cm 刻度线处,向 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动光屏,可以得到倒立的、 的实像(选填 “放大”或“缩小”),这一成像规律应用在 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)上。
(4)乙图中,能够观察到烛焰所成的虚像的是 (选填“A”或“B”)。
【答案】(1)烛焰
(2)10
(3)远离;放大;投影仪
(4)A
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)为了使像成在光屏的中央,应调整烛焰中心、凸透镜中心、光屏的中心在同一高度。(2)由图可知,物距等于像距等于20.0cm ,在光屏上看到一个清晰的、等大的实像,由凸透镜成像特点知,此时u= v=20.0cm =2f
可得f=10.0cm(3)将蜡烛移到光具座上25cm刻线处,此时2f>u>f,物距变小,由物近像远像变大知,像距变大,应向远离凸透镜的方向移动光屏,可以得到倒立的、放大的实像,这一成像规律可应用于投影仪或幻灯机。(4)物体通过凸透镜成虚像时,像与物在透镜同侧,故能够观察到烛焰所成的虚像的是A。
【分析】(1)探究凸透镜成像时,烛焰中心、凸透镜中心、光屏的中心在同一高度;(2)当物体在二倍焦距点时,成等大的实像,可以计算焦距大小;(3)当物体靠近凸透镜,像远离凸透镜,成像变大;(4)当物体在焦点内时,观察像要透过凸透镜。
15.(2020·绥化)下图是“探究凸透镜成像的规律”的装置图,凸透镜的焦距是10cm。
(1)点燃蜡烛后,调节烛焰、凸透镜和光屏,使它们的中心在 上;
(2)将实验器材按图中位置放置,光屏上烛焰的像是倒立、 的实像,应用此规律工作的是 ;(填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)
(3)将图中的凸透镜换成焦距是8cm的凸透镜,保持蜡烛和凸透镜的位置不变,要在光屏上成清晰的像,光屏应向 凸透镜的方向移动;(填“靠近”或“远离”)
(4)实验中,不小心用指尖触摸到了凸透镜,这时光屏上的像 。(填“变暗”“无变化”或“变残缺”)
【答案】(1)同一高度或同一水平直线或凸透镜的主光轴
(2)放大;投影仪
(3)靠近
(4)变暗
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)为了使像成在光屏的中央,点燃蜡烛后,调节烛焰、凸透镜和光屏,使它们的中心在同一高度。(2)由图可知,此时的物距为15cm,物距在一倍焦距和二倍焦距之间,光屏上成倒立、放大的实像,投影仪应用此原理制成的。(3)将图中的凸透镜换成焦距是8cm的凸透镜,保持蜡烛和凸透镜的位置不变,相当于增大了物距,凸透镜成实像,物远像近像变小,要在光屏上成清晰的像,需要减小像距,即光屏应向靠近凸透镜的方向移动。(4)不小心用手指指尖触摸了凸透镜,由于凸透镜的其他部分仍能会聚光线而成像,所以光屏上呈现的仍然是烛焰完整的像;因为此时凸透镜会聚光线的数量减少,所以此时的像比手指指尖触摸前的像要暗一些。
【分析】(1)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;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;
(2)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
(3)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。
(4)光线经过凸透镜折射后会成像,用纸板挡住一部分光线后,其他的光线仍然汇聚可以成像,只是像变暗了。
16.(2020·朝阳)在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,蜡烛在光屏上恰好成清晰的像。
(1)此时光屏上形成的是蜡烛 (填“放大”、“缩小”或“等大小”)的像;
(2)根据图中信息,可以推断本实验所使用凸透镜的焦距在 cm的范围之间;
(3)如果在蜡烛和凸透镜之间放置个凸透镜,若想在光屏上得到清晰的像,应将光屏向 (填 “靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动,该操作可以用来模拟 (填“近视眼”或“远视眼”)的矫正;
(4)如果从蜡烛的一侧观察凸透镜的表面,也会看到一个蜡烛的像,这个像是由于光的 (填“折射”或“反射”)形成的。
【答案】(1)放大
(2)
(3)靠近;远视眼
(4)反射
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)由图知,此时物距为
像距为
因像距大于物距,根据凸透镜成像的规律知:此时光屏上形成的是蜡烛放大的像。(2)因凸透镜成放大的实像,则有
即 ①
即 ②
联立①②得 (3)在蜡烛和凸透镜之间放置个凸透镜,使进入原凸透镜的光线先被会聚,从而使原来会聚的光线会聚在光屏的前面,若想在光屏上得到清晰的像,应将光屏向靠近凸透镜的方向移动。远视眼是因为晶状体对光的折射能力变弱,或眼睛的前后径过短,使像成于视网膜的后面,要矫正,需要让光线进入眼睛前先会聚一次,使像成于视网膜上,故该操作可以用来模拟远视眼的矫正。(4)从蜡烛的一侧观察凸透镜的表面,也会看到一个蜡烛的像,这个像是蜡烛的光经凸透镜反射,反射光线到达的眼睛里,看到的是蜡烛的虚像,故这个像是由于光的反射形成的。
【分析】(1)当凸透镜成像时,物距小于像距,成倒立放大的实像;(2)根据物距和像距,可以计算焦距的范围;(3)凸透镜对光有会聚作用,成像时加凸透镜,像靠近凸透镜;凸透镜可以矫正远视眼;(4)人在物体一侧观察的像,是反射形成的。
17.(2020九上·大洼开学考)物理兴趣小组的同学们利用蜡烛、凸透镜、光屏、光具座等器材进行探究“凸透镜成像特点”的实验。
(1)实验中为了使烛焰的像成在光屏 ,要让烛焰、凸透镜、光屏三者中心在 。
(2)当烛焰、凸透镜、光屏在光具座标尺上位置如图所示时,光屏上出现的像的特点是_____。
A.倒立、缩小的实像 B.倒立、放大的实像
C.倒立、等大的实像 D.正立、放大的虚像
(3)把蜡烛向左移动一小段距离,发现光屏上烛焰的像变模糊了;
①小明为了使光屏上再次得到清晰的像,应调整光屏向 移动(选填“左”或“右”);
②小芳不移动光屏,将一个眼镜片放在凸透镜和烛焰之间,发现光屏上的像也变清晰了,则该眼镜片是 (选填“近视”或“远视”)眼镜的镜片。
【答案】(1)中央;同一高度
(2)B
(3)左;近视
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)要使烛焰的像能够成在光屏的中央,就要调整烛焰、凸透镜、光屏,使三者的中心大致在同一高度上。(2)此时物距为u=50cm-30cm=20cm
像距为v=90cm-50cm=40cm
此时物距小于像距,即2f>u>f,由凸透镜成像规律可知,在光屏上能成倒立、放大的实像,故答案为:B。(3)①把蜡烛向左移动一小段距离,物距增大,像距减小,故应调整光屏向左移动。②若将蜡烛向左移动一小段距离,物距变大,像距应减小,若要成清晰像,光屏应向左移动。若不移动光屏,应使光线发散一些,所以在蜡烛和透镜之间放置一个合适的凹透镜,光屏上的像又变清晰,近视眼的矫正原理与此相同。
【分析】(1)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;
(2)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;
(3)近视眼是晶状体过厚使得对光线的偏折能力过强导致的,像成在视网膜的前方,应该佩戴凹透镜进行校正。
18.(2020·包头)某同学用光具座 凸透镜 蜡烛,光屏和度尺等实验器材,探究“凸透镜成像的规律”
(1)为了测量凸透镜的焦距,让一束平行于主光轴的光射向凸透镜,移动光屏,直到光屏上出现最小,最亮的光斑,用刻度尺测出光斑到凸透镜中心的距离,如图甲所示,凸透镜焦距为 cm;
(2)将凸透镜固定在光具座50cm刻度线处,蜡烛放置在光具座40m刻度线处,点燃蜡烛,左右移动光屏,出现图乙所示现象(成像清晰) 为使像呈现在光屏中央,应将光屏向 调节;
(3)保持凸透镜位置不变,调整烛焰中心 透镜中心和光屏中心在同一高度,将蜡烛移至34cm刻度线处,移动光屏 直到光屏上再次出现清晰的像,该像是倒立 的实像,保持凸透镜位置不变,将蜡烛续向左移动10.0cm,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏应向 移动一段距离
【答案】(1)8.0
(2)上
(3)等大;左
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)结合图甲及题意知,凸透镜的焦距为8.0cm。(2)由图乙知,蜡烛在光屏上的像偏上,是因为蜡烛的高度太低了,应该向上调整蜡烛的高度。(3)蜡烛在34cm刻度线时,物距为16cm,即物距等于二倍焦距,所成的倒立、等大的实像。凸透镜位置不变,蜡烛向左移动10.0cm,则光屏应向左移动,才能在光屏上再次得到清晰的像,其根据是:物近像远像变大,反过来,物远,像就变近了。
【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。
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