[第四章 三、凸透镜成像的规律 第1课时 探究凸透镜成像规律]
一、选择题
1.[2020·淮安] 将如图甲所示的黑白卡片放在一只未装满水的薄高脚玻璃杯后面,在高脚杯前方观察到的现象如图图乙所示,此时装水部分的高脚杯和杯内水的组合相当于一个 ( )
A.凸透镜 B.凹透镜
C.凸面镜 D.凹面镜
2.将一个凸透镜正对太阳,在距凸透镜20 cm处得到一个最小、最亮的光斑.将一个物体放在此透镜前40 cm处,则可在凸透镜的另一侧得到一个 ( )
A.倒立、放大的实像 B.倒立、缩小的实像
C.倒立、等大的实像 D.正立、放大的虚像
3.[2020·宁波] 在“探究凸透镜的成像特点”实验中,所用凸透镜的焦距为10 cm,光屏是用表面涂有白漆的铁板制成.小科把“F”发光物置于离凸透镜13 cm处,移动光屏,在光屏上找到清晰的像,如图所示.小科看到光屏上像的形状和大小分别是 ( )
A.、放大 B.、放大 C.、缩小 D.、缩小
4.在“研究凸透镜成像规律”的实验中,当烛焰到凸透镜的距离小于焦距时,眼睛通过透镜观察到的虚像可能是中的 ( )
5.[2020·枣庄] 在探究凸透镜成像规律的实验中,小欢同学将点燃的蜡烛放在凸透镜前某一位置时,恰好在凸透镜后30 cm处的光屏上出现一个与蜡烛等大、倒立的像;若将此蜡烛移至凸透镜前12 cm处时,则 ( )
A.光屏上出现倒立、放大的实像
B.光屏上出现倒立、缩小的实像
C.无论怎样移动光屏,光屏上均不会出现实像
D.将光屏向远离凸透镜方向移动一段距离,光屏上才会出现倒立、放大的实像
6.凸透镜放在蜡烛和光屏之间,在屏上恰好能成一倒立、放大的实像,如图果用硬纸板遮住透镜的上半部分,这时屏上的像会 ( )
A.只存在下半部分 B.只存在上半部分
C.消失 D.仍然完整,只是稍暗些
7.小明用焦距为10 cm的凸透镜做成像规律实验,记录了光屏上成清晰像时的四组数据(如图下表),其中明显错误的一组是 ( )
组别 甲 乙 丙 丁
物距/cm 10 15 20 30
像距/cm 40 30 20 15
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
8.在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,将点燃的蜡烛、凸透镜和光屏调节到如图所示的位置,光屏中心正好出现清晰的烛焰像,下列说法正确的是 ( )
A.凸透镜的焦距是5 cm
B.光屏上成的是烛焰缩小的像
C.仅将蜡烛和光屏互换位置,光屏上成缩小的像
D.取走光屏,凸透镜不能成像
二、填空题
9.[2020·无锡] 用焦距为10 cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验.组装并调整实验器材时,应使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的________上;找像时,要前后多移动几次光屏,找出成最 _______像时光屏的位置;当点燃的蜡烛、凸透镜、光屏置于光具座上如图所示的位置时,光屏上呈现烛焰的倒立、________的实像.
10.如图所示为同一物体通过同一凸透镜成像的简化示意图,由图可知,成实像时,物、像在凸透镜的________(选填“同”或“异”)侧;成虚像时,物、像在凸透镜的________(选填“同”或“异”)侧.(P点为二倍焦距点)
11.如图所示,若在光屏上(光屏未画出)能得到清晰、放大的烛焰的实像,则蜡烛可能置于透镜左边a、b、c、d四点中的________点.若在光屏上能得到清晰、缩小的烛焰的实像,则蜡烛可能置于透镜左边a、b、c、d四点中的________点.(P点为二倍焦距点)
12.[2020·本溪] 一幅如图甲所示的漫画立在桌面上.小霞把一个装水的玻璃杯放在漫画前,惊奇地发现:透过水杯看到漫画中的老鼠变“胖”了,还掉头奔向猫,如图图乙所示.小霞观察分析:装水的圆柱形玻璃杯横切面中间厚,边缘薄,起到________(选填“平面镜”“凸透镜”或“凹透镜”)的作用,使图片横向放大、颠倒,透过水杯看到的是老鼠的________(选填“实”或“虚”)像,此时老鼠到玻璃杯的距离满足________(选填“f2f”).
13.[2019·鞍山] 小明用焦距是15 cm的凸透镜探究“凸透镜成像规律”,他将点燃的蜡烛、透镜、光屏放在光具座上,位置如图所示,若想在光屏上成清晰的像,则应将________(选填“蜡烛”“凸透镜”或“光屏”)向 (选填“左”或“右”)移动适当距离,就能在光屏上成倒立、________的实像.
三、解答题
14.[2020·锦州] 在“探究凸透镜成像规律”的实验中,凸透镜的焦距为10 cm.
(1)将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后,调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在________________ .
(2)蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示,观察到光屏上有烛焰清晰的像(未画出),该像是________(选填“正立”或“倒立”)、________(选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像.生活中的________(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用这个原理制成的.
(3)实验过程中由于蜡烛燃烧变短,烛焰在光屏上的像将向________移动.为了使烛焰的像再次成在光屏中央,应将凸透镜向_______移动.(两空均选填“上”或“下”)
15.[2020·连云港] 在“探究凸透镜成像规律”的实验中,下表是小华同学实验时记录的几组数据,根据表中数据完成下列问题:
实验次数 物距u/cm 像距v/cm 成像性质
1 30 15 倒立、缩小、实像
2 20 20 倒立、等大、实像
3 15 倒立、放大、实像
(1)此凸透镜的焦距为________cm.
(2)第3次实验中像距为________cm,判断依据是________ .
答案
第1课时 探究凸透镜成像规律
1.A 玻璃杯中有水的这一部分中间厚、边缘薄,相当于一个凸透镜.黑白卡片是左右颠倒的,成倒立的实像.
2.C 根据“在距凸透镜20 cm处得到一个最小、最亮的光斑”可知,该凸透镜的焦距f=20 cm,u=40 cm=2f,此时成倒立、等大的实像.
3.A 凸透镜的焦距f=10 cm,物距u=13 cm,满足f4.B 当烛焰到凸透镜的距离小于焦距时,成的是正立、放大的虚像,像和物在透镜的同侧,观察的方法是从蜡烛异侧向透镜方向看,可以看到一个正立、放大的虚像,像距大于物距.
5.C 距离凸透镜30 cm的光屏上得到一个清晰的与物体等大的像,此时像距等于物距等于二倍焦距,所以凸透镜焦距:f=×30 cm=15 cm;若将物体移至透镜前12 cm处时,物距u=12 cm,满足u6.D
7.A 当物距等于焦距时,是不成像的,故甲组数据是错误的.
8.C 由图可知,此时的物距小于像距,成倒立、放大的实像,则f2f,即f<15 cm<2f,30 cm>2f,则7.5 cm仅将蜡烛和光屏互换位置,此时物距大于像距,根据光路可逆可知,此时光屏上成倒立、缩小的实像,故C正确;
光屏只是用来接收像的,与凸透镜成像无关,取走光屏,凸透镜仍然能成像,故D错误.
9.主光轴 清晰的 放大
10.异 同
11.c a
12.凸透镜 实 f圆柱形玻璃杯盛满水,圆柱形玻璃杯中的水中间厚边缘薄,形成水凸透镜;该凸透镜能使图片横向放大、颠倒;由图乙可知,此时老鼠的像与图甲中的老鼠相比,放大且左右颠倒,所以此时的物距在一倍焦距和二倍焦距之间,即f13.蜡烛 左 缩小
凸透镜成实像时,物距要大于焦距,题中蜡烛与凸透镜的距离等于焦距,光屏与透镜的距离在一倍焦距到二倍焦距之间,所以应向左移动蜡烛,增大物距,当物距大于二倍焦距时,在光屏上成倒立、缩小的实像.
14.(1)同一高度 (2)倒立 放大 投影仪
(3)上 下
(1)实验中,应调整烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度上,这样烛焰的像才能呈现在光屏的中央.
(2)由图可知,物距小于像距,物距处于一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立、放大的实像,应用是投影仪或幻灯机.
(3)实验中,蜡烛燃烧逐渐变短,光屏上的像逐渐向上移动;为了使像仍呈现在光屏的中央,应向下移动凸透镜.
15.(1)10 (2)30 在光的折射现象中,光路可逆
(1)由表中第2次实验的数据,物距等于像距,可知,此时u=2f=20 cm,则f=10 cm,即该凸透镜的焦距为10 cm.
(2)比较1、3实验数据可知,第1次实验的像距等于第3次实验的物距,因此第3次实验的像距等于第1次实验的物距,即第3次实验时的像距为30 cm.判断的依据是:光折射时,光路可逆.