[第四章 5.科学探究: 凸透镜成像 第2课时 凸透镜成像规律及应用(基础过关)]
一、选择题
1.凸透镜的焦距是10 cm,将物体放在主光轴上距离透镜中心5 cm处,物体所成的像是 ( )
A.倒立、缩小的实像 B.倒立、放大的实像
C.正立、放大的虚像 D.倒立、等大的实像
2.某凸透镜的焦距为15 cm,若将一物体放在此透镜前25 cm处,则可在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.正立、放大的虚像 D.正立、缩小的虚像
3.[2020·泰州] 如图图所示是学校测温棚里的红外线测温仪,它既能测温,也能摄像,其镜头相当于凸透镜,它正常工作时所成像的性质是( )
A.正立、放大的虚像 B.倒立、缩小的实像
C.倒立、放大的实像 D.正立、缩小的实像
4.[2020·乐山] 如图图所示,在“探究凸透镜成像的规律”实验中,下列说法正确的是 ( )
A.将蜡烛移至a处时,移动光屏,可看见放大、正立的实像
B.将蜡烛移至b处时,移动光屏,可看见缩小、倒立的实像
C.将蜡烛移至c处时,移动光屏,可看见放大、倒立的实像
D.将蜡烛移至d处时,移动光屏,可看见放大、正立的虚像
5.[2020·杭州] 照相机和放大镜都是凸透镜成像原理的具体应用。如图图所示,下列关于照相机、放大镜的使用和成像的说法正确的是(P为2倍焦距点)( )
A.照相机:被拍物体应在甲区域内,成倒立、缩小的实像
B.照相机:被拍物体应在乙区域内,成倒立、缩小的实像
C.放大镜:被观察物体应在乙区域内,成正立、放大的虚像
D.放大镜:被观察物体应在丙区域内,成正立、放大的实像
6.在“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,并绘制成如图图所示的图像,根据图像可知( )
A.该凸透镜的焦距f=20 cm
B.当物距u=30 cm时,成倒立、缩小的实像,照相机利用了这条规律
C.当物距u=8 cm时,成倒立、放大的实像,幻灯机利用了这条规律
D.当物距u=10 cm时,成正立、放大的虚像,放大镜利用了这条规律
二、填空题
7.如图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。
8.如图图所示,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 点上。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 点上。
9.[2020·绵阳] 夏天的雨后,小草的叶子上有雨滴。透过这些雨滴,可以清晰地看到下面叶子的叶脉。这时,雨滴相当于一个 (选填“凹透镜”“凸透镜”或“平面镜”),看到的是叶脉的
(选填“虚”或“实”)像。
10.将一支点燃的蜡烛放在凸透镜前某处,已知该凸透镜的焦距是9 cm,调整光屏的位置,使烛焰在光屏上成最清晰的像,测得光屏与凸透镜之间的距离是15 cm,则光屏上成的是倒立、
(选填“放大”或“缩小”)的 (选填“虚”或“实”)像。改变蜡烛的位置,调整光屏,使烛焰在光屏上成最清晰的像,测得光屏与凸透镜之间的距离是23 cm,则光屏上成的是倒立、
(选填“放大”或“缩小”)的 (选填“虚”或“实”)像。
11.人们常用手机“自拍”,手机的镜头相当于一个 透镜;“自拍”时,手机镜头到人的距离应 (选填“大于”“小于”或“等于”)透镜的2倍焦距。
12.小勇同学在用放大镜观察自己的手指时,会看到正立、 的虚像,如图图甲所示。然后他用放大镜观察远处的房屋,如图图图乙所示,他看到的是倒立、 的实像。(均选填“放大”或“缩小”)
三、实验探究题
13.林红同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,所选用凸透镜的焦距为10 cm。
(1)组装实验器材时,调节光具座上烛焰、凸透镜和光屏,使三者的中心大致在 。
(2)点燃蜡烛,凸透镜不动,调节蜡烛与光屏的位置,如图图所示,烛焰在光屏上成倒立、
(选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像,光学仪器中的 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)是利用此成像规律工作的。
(3)在完成(2)中操作后,林红同学若保持蜡烛和光屏的位置不动,将凸透镜向蜡烛的方向移动,光屏上 (选填“能”或“不能”)再次出现一个清晰的实像。
(4)实验时林红同学发现,在观察光屏上清晰的烛焰像的过程中,随着蜡烛的燃烧,光屏上的像会向 (选填“上”或“下”)移动。
(5)若将蜡烛移动到距凸透镜5 cm处时,前后移动光屏,在光屏上 (选填“能”或“不能”)得到烛焰的像,此时凸透镜成的像是 (选填“实”或“虚”)像。
(6)当烛焰通过凸透镜在光屏上成一实像时,林红用不透明的纸挡住透镜上半部分,则光屏上成 (选填“完整”或“不完整”)的像。
(7)当蜡烛距离透镜很近时,无论怎样移动光屏都找不到像了,林红撤去光屏,从
(选填“光屏一侧”或“蜡烛一侧”)向透镜方向看去,可以观察到烛焰的像。
14.如图图所示,凸透镜的焦距为5 cm,在透镜左侧10 cm处,有一个与主光轴垂直的物体AB,在透镜右侧15 cm处放一个平面镜,镜面与凸透镜的主光轴垂直,则该光具组中,物体AB的成像情况是 ( )
A.一个正立实像,一个倒立实像,一个正立虚像
B.一个正立实像,一个正立虚像,一个倒立虚像
C.一个倒立实像,一个正立虚像,一个倒立虚像
D.一个正立实像,一个倒立实像,一个倒立虚像
答案
1.C 2.A 3.B
4.C 由图可知,将蜡烛移至a处时,物距小于焦距,成正立、放大的虚像,移动光屏,找不到像,故A错误;
将蜡烛移至b处时,物距等于焦距,此时不成像,故B错误;
将蜡烛移至c处时,物距大于1倍焦距小于2倍焦距,移动光屏,可看见放大、倒立的实像,故C正确;
将蜡烛移至d处时,物距大于2倍焦距,移动光屏,可看见缩小、倒立的实像,故D错误。
5.A 当物体在甲区域内时,u>2f,通过凸透镜所成的像为倒立、缩小的实像,应用于照相机,故A正确,B错误;
当物体在乙区域内时,f当物体在丙区域内时,u6.B 据凸透镜成像规律可知,当u=v=2f时,凸透镜成倒立、等大的实像;由图可知,u=v=2f=20 cm,所以f=10 cm,故A错误;
当物距u=30 cm时,u>2f,成倒立、缩小的实像,f当物距u=8 cm时,u当u=10 cm=f时,不成像,故D错误。
7.异 同
8.C A
9.凸透镜 虚 根据雨滴的形状可知,雨滴相当于凸透镜;透过雨滴观察下面叶子的叶脉时,叶脉在该“凸透镜”的1倍焦距以内,则看到的是叶脉的正立、放大的虚像。
10.缩小 实 放大 实
11.凸 大于
12.放大 缩小 放大镜是凸透镜,凸透镜既能成倒立的像也能成正立的像,既能成放大的像也能成缩小的像,凸透镜成像的性质与物距的大小有关,当焦距一定,物距不同时成像不同。将手指靠近凸透镜时,因物距小于1倍焦距,所以成正立、放大的虚像;当用该放大镜观察远处的房屋时,因物距大于2倍焦距,所以成倒立、缩小的实像。
13.(1)同一高度 (2)缩小 照相机
(3)能 (4)上 (5)不能 虚
(6)完整 (7)光屏一侧
(1)在做实验的过程中,调整凸透镜和光屏的高度,使烛焰、凸透镜和光屏三者中心大致在同一高度,目的是使烛焰的像呈现在光屏的中央。
(2)由题意知,f=10 cm,当烛焰距凸透镜30 cm时,物距u>2f;
根据凸透镜的成像规律,此时成倒立、缩小的实像,人们根据这个原理制成了照相机。
(3)若保持蜡烛和光屏不动,只移动透镜,根据光路的可逆性,若通过移动凸透镜,使物距、像距分别等于原来的像距、物距,则能够再次成像。
(4)蜡烛变短,烛焰向下移动,由于成倒立的实像,所以光屏上的像向上移动。
(5)若将蜡烛移到距凸透镜5 cm处时,此时u(6)遮住凸透镜的上半部分,烛焰上任一点发出的光射向凸透镜的下半部分,经凸透镜折射后,照样能会聚成像,像的大小不发生变化,折射光线减少,会聚成的像仍然是完整的,只是像的亮度变暗。
(7)当蜡烛距离透镜很近时,无论怎样移动光屏都找不到像了,此时u14.D 如图图图所示为成像情况:
①物体AB在凸透镜的2倍焦距处,可得到倒立、等大的实像A1B1。
②实像A1B1如图图果不用光屏承接,空气比较干净时,眼睛是无法看到的,但是确实是存在的,实像A1B1又在平面镜中成像,相对A1B1来讲是正立的虚像A2B2,但是相当于AB来讲是倒立的虚像。
③虚像A2B2是A1B1射出的光线经平面镜反射后,反射光线的反向延长线相交形成的,反射光线好像是A2B2射出的,A2B2在凸透镜2倍焦距以外,经凸透镜折射后形成一个相对A2B2倒立、缩小的实像,而相对AB是正立、缩小的实像A3B3。