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专题六 实验:探究凸透镜成像规律
第五章 透镜及其应用
1.(20-21·保定期末)小明做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)将蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上依次摆放,点燃蜡烛后,无论怎样在光具座上
移动光屏总找不到像,其原因可能是 (写
出一种即可)。
烛焰、凸透镜、光屏三者的中心不在同一高度
解析:
(1)蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上依次摆放,点燃蜡烛后,发现无论怎样移动光屏总找不到像,可能是因为物距小于焦距,成虚像,虚像不能成在光屏上;可能是光屏、凸透镜和烛焰的中心不在同一高度,像无法成在光屏上;可能是物体在焦点上,不能成像;也可能是物像之间距离大于光具座的长度。
远离
10.0
1.(20-21·保定期末)小明做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(3)光屏上得到烛焰清晰的像时,小明不小心用手指尖触摸到凸透镜,此时光屏上
(选填“会有指尖的像”“会出现指尖的影子”或“烛焰的像
暗了些”)。
烛焰的像暗了些
解析:
(3)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,只是此时的像比手指指尖触摸前的像要暗一些。
2.(20-21·衡水期末)小明用如图甲所示装置“探究凸透镜成像的规律”。
(1)他规范操作,记录数据,绘制出物距u与像距v的关系图像如图乙所示,由图像可
知,他所使用的凸透镜的焦距是 cm。
10
2.(20-21·衡水期末)小明用如图甲所示装置“探究凸透镜成像的规律”。
(2)在图甲中如果保持蜡烛和凸透镜不动,应向 (选填“左”或“右”)适当
移动光屏,才能在光屏上得到清晰的倒立、 (选填“放大”“等大”或
“缩小”)的实像,生活中 就是利用这一原理工作的。
照相机
缩小
左
2.(20-21·衡水期末)小明用如图甲所示装置“探究凸透镜成像的规律”。
(3)在图丙中画出烛焰上A点发出的两条入射光对应的折射光。
解析:
(3)通过焦点的光经凸透镜折射
后将平行于主光轴,平行于主光轴的光经
凸透镜折射后将过焦点。
3.在利用光具座进行凸透镜成像的实验探究中:
(1)将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后,调节烛焰、凸透镜、光屏
的中心大致在 上。
同一高度
解析:(1)将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后,调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度上,这样可使像成在光屏中心。
3.在利用光具座进行凸透镜成像的实验探究中:
(2)如图甲所示,一束平行于凸透镜主光轴的光经过凸透镜后,在光屏上形成了一个
最小、最亮的光斑。由图可知,凸透镜对光具有 作用,该凸透镜的焦距
是 cm。
11.0
解析:
(2)如题图甲所示,一束平行于凸透镜主光轴的光经过凸透镜后,在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑,说明凸透镜对光具有会聚作用。该凸透镜的焦距f= 41.0 cm-30.0 cm=11.0 cm。
会聚
3.在利用光具座进行凸透镜成像的实验探究中:
(3)实验中蜡烛在原来的位置越烧越短,则像在光屏上的位置会 (选填
“往下移”“不变”或“往上移”)。
往上移
解析:(3)由过凸透镜光心的光线传播方向不变可知蜡烛在原来的位置越烧越短,则像在光屏上的位置会往上移。
3.在利用光具座进行凸透镜成像的实验探究中:
(4)把烛焰放在距凸透镜16 cm处时(如图乙),在凸透镜另一侧前后移动光屏,会在
光屏上得到一个倒立、 的实像(填写像的性质); (选填“照相
机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一成像规律工作的。
投影仪
解析:
(4) 把烛焰放在距凸透镜16 cm处时,物距大于凸透镜一倍焦距、小于二倍焦距,在凸透镜另一侧前后移动光屏,会在光屏上得到一个倒立、放大的实像。投影仪就是利用这一成像规律工作的。
放大
3.在利用光具座进行凸透镜成像的实验探究中:
(5)某同学在探究凸透镜成像的规律时,在光屏上得到了一个清晰的烛焰的像(如图
所示),为使光屏上清晰的像变大些,下列调节方法可行的是( )
A.将蜡烛适当远离透镜,光屏适当靠近透镜
B.将蜡烛适当靠近透镜,光屏适当远离透镜
C.将透镜适当远离蜡烛
D.将透镜适当靠近光屏
B
解析:
(5)将蜡烛适当远离透镜,光屏适当靠近透镜,此时所成的像将变小,故A不符合题意。将蜡烛适当靠近透镜,光屏适当远离透镜,此时所成的像将变大,故B符合题意。将透镜适当远离蜡烛、将透镜适当靠近光屏,都等于是物距增大,所成的像将变小,故C、D不符合题意。
4.下面是玲玲探究“凸透镜成像规律”的过程:
(1)玲玲将蜡烛、焦距为10 cm的凸透镜、光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛并调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度,这样做的目的是 。
(2)玲玲将凸透镜固定在光具座50 cm的刻度线处,将蜡烛和光屏移至如图所示的位置时,光屏上出现了烛焰清晰的像,该成像原理在实际中的应用是 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)。
使像成在光屏的中央
照相机
4.下面是玲玲探究“凸透镜成像规律”的过程:
(3)实验过程中蜡烛由于燃烧而变短,为了使烛焰的像再次成在光屏的中心,应向下移动 (选填“光屏”或“凸透镜”)。
凸透镜
解析:
(3)蜡烛因燃烧而变短,根据过凸透镜光心的光线传播方向不变可知,像成在了光屏的上方,为了使像仍呈现在光屏中央,可以将透镜向下移动或将光屏向上移动。
4.下面是玲玲探究“凸透镜成像规律”的过程:
(4)玲玲将蜡烛移到35 cm刻度线处,保持透镜的位置不变,应将光屏移至 cm刻度线处,才能再次在光屏上呈现清晰的像。
解析:(4)由图知,当u=50.0 cm-20.0 cm=30.0 cm>2f时,凸透镜成倒立、缩小的实像,此时v=65.0 cm-50.0 cm=15.0 cm;根据光在折射时光路的可逆性可知,将蜡烛移到35 cm刻度线处,保持透镜的位置不变,此时u'=15.0 cm时,则v'=30.0 cm,即光屏需移动至80 cm刻度线处,在光屏上能再次呈现清晰的像。
80
4.下面是玲玲探究“凸透镜成像规律”的过程:
(5)若在蜡烛和凸透镜之间合适的位置放一个近视眼镜,为了使光屏上重新呈现清晰的像,光屏应向 (选填“左”或“右”)移动;若不移动光屏,并保持近视眼镜的位置不变,玲玲更换另一个凸透镜,光屏上也得到了清晰的像,那么此凸透镜的焦距应 (选填“大于”或“小于”)10 cm。
解析:(5)若在蜡烛和凸透镜之间合适的位置放一个近视眼镜,使光线发散,为了使光屏上重新呈现清晰的像,光屏应向右移动;若不移动光屏,并保持近视眼镜的位置不变,玲玲更换另一个凸透镜,光屏上也得到了清晰的像,由此推断更换的凸透镜会聚光的能力较强,焦距变小,像距也变小,此透镜焦距小于10 cm。
右
小于
5.小明在探究凸透镜成像规律时,与老师一起研制了如图甲所示的实验装置,用水透镜模拟眼睛,用光屏模拟视网膜,通过对水透镜注水或抽水可改变水透镜的厚薄。蜡烛、光屏和水透镜在光具座上的位置如图甲所示。
(1)实验时,首先要使烛焰、水透镜、光屏三者的中心在 上,目的是使像呈现在光屏中央。
同一高度
5.小明在探究凸透镜成像规律时,与老师一起研制了如图甲所示的实验装置,用水透镜模拟眼睛,用光屏模拟视网膜,通过对水透镜注水或抽水可改变水透镜的厚薄。蜡烛、光屏和水透镜在光具座上的位置如图甲所示。
(2)三者摆放位置如图甲所示,在光屏上成一个清晰的像(像未画出),该像为倒 立、 的实像。此时水透镜的焦距f的范围为 。
解析:(2)三者摆放位置如图甲所示,在光屏上成一个清晰的像,此时u>v,成倒立、缩小的实像,则有u=50 cm>2f,f缩小
10 cm5.小明在探究凸透镜成像规律时,与老师一起研制了如图甲所示的实验装置,用水透镜模拟眼睛,用光屏模拟视网膜,通过对水透镜注水或抽水可改变水透镜的厚薄。蜡烛、光屏和水透镜在光具座上的位置如图甲所示。
(3)用水透镜模拟正常眼睛,将图甲中的蜡烛移动到光具座上40 cm刻度处,光屏不动,此时应对水透镜 (选填“注水”或“抽水”),使其焦距变 (选填“长”或“短”),才能在光屏上重新得到一个清晰的像。
解析:(3)用水透镜模拟正常眼睛,将图甲中的蜡烛移动到光具座上40 cm刻度处,物距减小,像距将变大,若需光屏在不动的情况下仍能承接到像,则需要透镜对光线的会聚能力更强,所以此时应对水透镜注水,使其焦距变短,才能在光屏上重新得到一个清晰的像。
注水
短
5.小明在探究凸透镜成像规律时,与老师一起研制了如图甲所示的实验装置,用水透镜模拟眼睛,用光屏模拟视网膜,通过对水透镜注水或抽水可改变水透镜的厚薄。蜡烛、光屏和水透镜在光具座上的位置如图甲所示。
(4)用水透镜模拟爷爷的老花眼,如图乙所示,若爷爷不戴老花镜时恰好能够看到图中位置上的蜡烛,在图中的虚线框内安装适当度数的老花镜的镜片,则爷爷将能看清蜡烛位置 (选填“左侧”或“右侧”)的物体。
解析:(4)老花镜是凸透镜,对光线有会聚作用,在图中的虚线框内安装上适当度数的老花镜的镜片,则可以看清物距更小的物体,即图中蜡烛右侧的物体。
右侧