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第五章 透镜及其应用
第3节 凸透镜成像的规律
第1课时 凸透镜成像的规律
1.(20-21·枣庄市中区期末)小明同学做“探究凸透镜成像的规律”的实验,当他把烛焰移到距透镜18 cm的位置时,在光屏上观察到倒立、放大、清晰的像。他判断凸透镜焦距可能是①6 cm、②9 cm、③12 cm、④16 cm,其中正确的是( )
A.①② B.②③ C.①④ D.③④
D
(1)如图所示,依次放置好蜡烛、凸透镜、光屏并将它们调整好后,点燃蜡烛,无论
怎样移动光屏,光屏上都没得到烛焰的像;但去掉光屏,在光屏同侧通过凸透镜
可以看到烛焰的像,则此凸透镜的焦距_______(选填“大于”“等于”或“小
于”)15 cm,看到的像是_______(选填“虚”或“实”)像。
2.(20-21·潍坊寿光期末)小芳用如图所示实验装置来探究凸透镜的成像规律,
用到的光具座足够长。
大于
解析:
(1)点燃蜡烛,无论怎样移动光屏,光屏上都没出现烛焰的像,在光屏同侧通过凸透镜可以看到烛焰的像,说明此时的像是虚像,此时物距为15 cm,物距要小于焦距,即焦距大于15 cm。
虚
(2)将蜡烛移至20 cm刻度线处,凸透镜位置不变,当把光屏放回如图所示位置时,在光屏上看到
了烛焰模糊的像,把光屏向_______(选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动,在光屏
上可以看到烛焰________(选填“放大”“等大”或“缩小”)的清晰像;在看到清晰像后,
保持蜡烛和光屏的位置不变,将凸透镜向_______(选填“靠近”或“远离”)光屏的方向
移动,在光屏上可以再次看到烛焰________(选填“放大”“等大”或“缩小”)的清晰像。
2.(20-21·潍坊寿光期末)小芳用如图所示实验装置来探究凸透镜的成像规律,
用到的光具座足够长。
远离
解析:(2)将蜡烛移至20 cm刻度线处,凸透镜位置不变,此时物距为30 cm,由于凸透镜的焦距大于15 cm,故此时物距小于二倍焦距,在光屏成实像时,像距应大于二倍焦距,即像距大于30 cm,故应将光屏向右移动,此时成的是倒立、放大的实像;在看到清晰像后,保持蜡烛和光屏的位置不变,将凸透镜向靠近光屏的方向移动,根据光路可逆可知,当物距大于二倍焦距,像距在一倍焦距和二倍焦距之间时,在光屏上可以再次看到烛焰缩小的清晰的像。
放大
靠近
缩小
(3)若将烛焰遮去一半,光屏上的像与原来相比_________________(选填“是原来一
半”或“仍完整”)。
2.(20-21·潍坊寿光期末)小芳用如图所示实验装置来探究凸透镜的成像规律,
用到的光具座足够长。
是原来一半
解析:(3)若将烛焰遮去一半,则只有没有遮挡的一半烛焰成像,故光屏上的像与原来相比是原来一半。
3.(20-21·聊城冠县期末)将物体分别放在甲凸透镜(f甲=10 cm)、乙凸透镜(f乙=5 cm)
前,物距相同。通过两个透镜,在光屏上一个成缩小的像,一个成放大的像。则( )
A.甲凸透镜比乙凸透镜的折光能力强
B.甲凸透镜成的是缩小的像
C.物距可能是15 cm
D.物距可能是20 cm
C
解析:
焦距越小,折光能力越强,故甲凸透镜比乙凸透镜的折光能力弱,故A错误。若物体通过甲凸透镜成缩小的实像,则像是倒立、缩小的实像,物距要大于二倍焦距;物距大于
20 cm,此时20 cm>2×5 cm,物体通过乙凸透镜成倒立、缩小的实像,故B错误。若物体经乙凸透镜成倒立、缩小的实像,则物距大于10 cm,当物距在10 cm到20 cm之间(u=15 cm)时,通过甲凸透镜能成倒立、放大的实像,符合题意,故C正确。若物距是20 cm时,对于甲凸透镜,物距等于二倍焦距,对于乙凸透镜,物距大于二倍焦距,不会成放大的像,故D错误。
4.将一玩具鹦鹉(如图甲)紧靠凸透镜,然后逐渐远离凸透镜的过程中,通过凸透
镜观察到三个不同的像(如图乙),则三个像出现的先后顺序是( )
A. ①②③ B. ①③②
C. ②③① D. ③①②
D
解析:
玩具鹦鹉紧靠凸透镜,说明物距小于一倍焦距,成正立、放大的虚像,且在一倍焦距内远离凸透镜的过程中,看到的像逐渐变大;当大于一倍焦距时,成倒立、放大的实像,继续远离,当物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像。所以三个像的顺序为③①②。故选D。
5.(20-21·枣庄市中区期末)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,将凸透镜正对
着太阳,在距凸透镜15 cm处得到一个最小、最亮的光斑,则该凸透镜的焦距为
______ cm;若将一个物体放在此凸透镜前40 cm处,可在凸透镜另一侧光屏上得
到一个倒立、_______(选填“放大”“等大”或“缩小”)的实像。
15
缩小
6.(2021·滨州中考) 探究“凸透镜成像的规律”实验中,在离凸透镜30 cm的
光屏上得到一个清晰的烛焰的像,则该凸透镜的焦距可能是( )
A. 20 cm B. 30 cm C. 40 cm D. 50 cm
A
7.如图所示,在探究凸透镜成像规律的实验中,当蜡烛和凸透镜之间的距离为
26 cm时,在光屏上得到一个清晰、缩小的实像。下列说法正确的是( )
A.该凸透镜的焦距大于13 cm
B.只将凸透镜向左移动,可以在光屏上得到清晰放大的像
C.只将蜡烛和光屏的位置互换,可以在光屏上得到清晰、缩小的像
D.将蜡烛远离凸透镜时,为了在光屏上得到清晰的像,应将光屏远离凸透镜
B
8.(20-21·德州禹城期末)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
C
9.(20-21 ·聊城高唐期末)小雨用一个凸透镜和一张白纸做实验,将凸透镜放在太
阳光底下,然后调整纸与凸透镜之间的距离,当凸透镜与纸之间距离恰好为8 cm时
得到一个最小、最亮的光斑,若用该凸透镜做成像实验,在物体距凸透镜由30 cm
逐渐减小到10 cm的过程中,要能在光屏上成像,必须将光屏逐渐_________(选填
“远离”或“靠近”)凸透镜,他发现像逐渐______(选填“变大”或“变小”)。
远离
变大
解析:
根据凸透镜测焦距的方法,此时光斑到透镜中心的距离8 cm即为焦距;在物体距凸透镜由30 cm逐渐减小到10 cm的过程中,由于物距大于一倍焦距,物体成实像;根据物体靠近凸透镜,像要远离凸透镜,像要变大可知,要能在光屏上成像,必须将光屏逐渐远离凸透镜,此时成的像会变大。
(1)该凸透镜的焦距为______cm。
(2)当蜡烛、凸透镜和光屏位于图乙中刻度对应的位置时,光屏上得到一个清晰的
________________像,此时所成的像与_________(选填“照相机”“投影仪”或
“放大镜”)所成的像性质相同。
11.(20-21·潍坊昌邑期末)如图甲所示,一束平行光经过一个凸透镜,调节光屏的位置直
到在光屏上得到一个最小、最亮的光斑,小刚用此凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实
验,并用蜡烛作光源,实验装置如图乙所示。
10.0
解析:
(1)最小、最亮的光斑到凸透镜的距离为焦距,故凸透镜的焦距为40.0 cm-30.0 cm
=10.0 cm;(2)由图可知,物距为50.0 cm-20.0 cm=30.0 cm,物距大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像,此现象应用于照相机;
倒立、缩小的实
照相机
(3)若拿一张黑纸,把凸透镜遮挡一半,则光
屏上的像_______(选填字母)。
A.是完整的,像的亮度不变
B.是不完整的,亮度比原来暗
C.是完整的,亮度比原来暗
D.是不完整的,像的亮度不变
11.(20-21·潍坊昌邑期末)如图甲所示,一束平行光经过一个凸透镜,调节光屏的位置直
到在光屏上得到一个最小、最亮的光斑,小刚用此凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实
验,并用蜡烛作光源,实验装置如图乙所示。
C
解析:(3)若拿一张黑纸,把凸透镜遮挡一半,烛焰的各点都会经凸透镜折射成像,像的大小不变,但是各点入射光线减少一半,折射光线减少一半,像变暗,故选C;
(4)保持凸透镜位置不变,将图乙中的蜡烛移至44 cm刻度线处,要想再次看到烛焰的像,
小刚应在透镜的_________(选填“右侧”或“左侧”)观察,看到的是
_____________________像。
11.(20-21·潍坊昌邑期末)如图甲所示,一束平行光经过一个凸透镜,调节光屏的位置直
到在光屏上得到一个最小、最亮的光斑,小刚用此凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实
验,并用蜡烛作光源,实验装置如图乙所示。
右侧
正立、放大的虚