第五章 透镜及其应用
一、单选题
1.(2022·山东聊城·八年级期末)如图所示,对光有发散作用的透镜是( )
A. B. C. D.
2.(2022·山东枣庄·八年级期末)如图所示,一玻璃砖内有一凸形气泡,一束平行光垂直射向玻璃砖的侧面,通过玻璃砖后,光线将会
A.仍然平行 B.会聚 C.发散 D.无法确定
3.(2022·山东烟台·八年级期末)如图所示,一束光线射向O处的光学元件后会聚于主光轴上的S点,去掉光学元件后,光线会聚于S1点,则该元件一定是
A.平面镜 B.凹面镜 C.凸透镜 D.凹透镜
4.(2022·山东聊城·八年级期末)如图所示的四个情景中,成实像的是
A.水面飞鸟的“倒影”
B.照相机胶片上的像
C.船上人看到水里的鱼
D.通过放大镜看到的字
5.(2022·山东济宁·八年级期末)小红用同一凸透镜先后两次观察同一书本上的字,看到如图所示两种情景.以下说法中错误的是( )
A.甲乙两图成像都是因为光的折射
B.甲图中成的是虚像,乙图中成的是实像
C.甲图中书本到凸透镜的距离比乙图中书本到凸透镜的距离大
D.甲图中的成像规律可应用于放大镜,乙图中的成像规律可应用于投影仪
6.(2022·山东烟台·八年级期末)图a是放置在水平桌面上的刻度尺的一部分,甲、乙、丙、丁是通过凸透镜所看到的刻度尺的像。若凸透镜先贴着刻度尺然后逐渐远离,则看到刻度尺的像的先后顺序正确的是
A.甲→乙→丙→丁
B.乙一丙一甲一丁
C.乙一丁→甲一丙
D.丙→甲→乙→丁
7.(2022·山东枣庄·八年级期末)小华在用如图所示装置做探究凸透镜成像规律的实验,所用凸透镜的焦距为20cm,他移动光屏找到清晰的蜡烛的像,这个像是图中的( )
A. B. C. D.
8.(2022·山东临沂·八年级期末)小明只能看清近处的物体,而看不清远处的物体,来自远处某点的光会聚在他的视网膜前。那么( )
A.他可能患上近视眼,需用凸透镜矫正 B.他可能患上近视眼,需用凹透镜矫正
C.他可能患上远视眼,需用凸透镜矫正 D.他可能患上远视眼,需用凹透镜矫正
9.(2022·山东济南·八年级期末)如图所示的眼镜( )
A.属于凸透镜,可用于矫正远视眼
B.属于凹透镜,可用于矫正远视眼
C.属于凸透镜,可用于矫正近视眼
D.属于凹透镜,可用于矫正近视眼
10.(2022·山东烟台·八年级期末)如图所示原理图与光学仪器相符的是( )
A.放大镜 B.投影仪
C.显微镜 D.望远镜
二、多选题
11.(2022·山东聊城·八年级期末)如图所示是一款行车记录仪,它左侧部分是平面镜,用于司机观察后方来车。右侧部分是一显示屏,实时显示前方摄像头记录的路况信息。下列说法正确的是( )
A.摄像头能够成像是利用了光的折射
B.司机观察后方来车是利用光的反射
C.前方物体越近,显示屏上的像越大
D.后方来车越远,平面镜上的像越小
三、填空题
12.(2022·山东淄博·八年级期末)夏天,小明发现爸爸喜欢在烈日下洗车,小明告诉爸爸这样洗车不好,水滴能形成_____镜,对光起______作用,使车漆最上部温度升高,久之,车漆会失去光泽。
13.(2022·山东泰安·八年级期末)如图所示,小明同学用焦距较小的放大镜观察瓢虫,在保持眼睛和瓢虫的距离不变的情况下,想让观察到的像更大一些,同时要保证观察到的像仍是清晰的,则他可以将放大镜适当______(选填“远离”或“靠近”)瓢虫。
14.(2022·山东枣庄·八年级期末)如图是常用体温计横截面,其正面呈圆弧形,这样就可看清体温计内极细的水银柱,以便于读数,这是因为圆弧形玻璃的作用相当于___________镜,体温计的制作原理是利用水银的___________的性质制作。
15.(2022·山东淄博·八年级期末)2021年9月28日第十三届中国航展在珠海进行,如图甲、乙是一位军事爱好者用一架焦距不变的相机在同一位置先后两次拍到的同一架歼﹣20的画面。则拍摄甲画面时,歼-20战机和相机的距离比拍乙画面时的距离 ___________(选填“远”或“近”)。拍完甲之后再拍摄乙照片,此时需要将相机镜头 ___________(选填“拉长”或“缩短”)。
16.(2022·山东枣庄·八年级期末)用焦距为10cm的凸透镜探究成像规律,如图所示,烛焰在光屏上成清晰的像,则光屏到凸透镜的距离可能是__________cm(选填“8”、“18”或“28”);把近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间,应将光屏向__________(选填“左”或“右”)调节,才能在光屏上重新成清晰的像。
17.(2022·山东德州·八年级期末)检查视力时要求被检查者与视力表相距5m。某同学在学校医务室检查视力,由于空间有限,用如图方式检查,他应距平面镜 ___________m。经检测小明患上了近视眼,乙图中___________(选填“a”或“b”)图能简易说明近视眼的形成原因:检查后小明站起来后向镜子走了0.5m,此时他与镜中自己像的距离是___________m。同时镜中所成像的大小___________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
18.(2022·山东聊城·八年级期末)如图所示是一台光学显微镜,显微镜的物镜相当于___________(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”),用显微镜观察时,若载玻片及物体顺时针旋转,则在目镜中看到的像的旋转方向是___________(选填“顺时针”或“逆时针”)。
四、作图题
19.(2022·山东济宁·八年级期末)请画出下面光线经过透镜的光路图
20.(2022·山东聊城·八年级期末)在图中,请画出光线经过凸透镜后的折射光线和在平面镜上发生反射时的光路图.
21.(2022·山东潍坊·八年级期末)如图所示,水平台上一光源S发出的一束光线经竖直放置的平面镜反射,再经凸透镜折射后,平行于凸透镜的主光轴射出。请在图中画出:
(1)经凸透镜折射前的入射光线;
(2)光源S的位置并完成光路图。
22.(2022·山东德州·八年级期末)如图所示,ab是光源S射向平面镜后的一条反射光线,射向凹透镜的焦点F.S′是光源S在平面镜中的像.请画出:(1)光源S的位置;(2)ab的入射光线;(3)ab经凹透镜的折射光线.
23.(2022·山东滨州·八年级期末)如图所示,凸透镜的主光轴与水面相平,F是凸透镜的焦点,一束与水面平行的光射到凸透镜上,经凸透镜折射后在水面上发生反射和折射。请画出:
(1)经透镜后的折射光线。
(2)反射光线和进入水中光线的大致位置。
24.(2022·山东淄博·八年级期末)如图所示,有一条经过平面镜反射过点P的反射光线且平行于主光轴入射到凹透镜上,S'为像点,请确定点光源S的位置,并补全光路图。
25.(2022·山东·招远市教学研究室八年级期末)如图所示,凹透镜的主光轴处于水平位置,F是其焦点,平面镜与水平方向成45°,请画出竖直激光束AO经平面镜反射,再经凹透镜折射的光路图。
五、实验题
26.(2022·山东临沂·八年级期末)小明用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验.
(1)调整器材高度时,应_________(选填“点燃”或“不点燃”)蜡烛.
(2)器材处于图甲所示位置时,烛焰恰好在光屏上成清晰的像,这与________(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)的成像特点相同.
(3)将蜡烛移动至20cm刻度处,应将光屏移动到_____(填序号)范围的某一位置才能再次在光屏上得到清晰的像.
A.50cm~60cm B.60cm~70cm C.70cm~80cm
(4)将蜡烛移动至45cm刻度处时,取下光屏,从凸透镜右侧通过凸透镜可以看到烛焰的放大的______(选填“虚”或“实”)像.
(5)张老师用发光二极管制作了一个“F”形光源(如图乙)代替蜡烛放在30cm刻度处,则光屏上得到的清晰的像应该是图丙中的_________(填序号).
27.(2022·山东枣庄·八年级期末)在“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1)图甲中光屏上所成的像是倒立______(选填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像,生活中______(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)利用这一原理制成。
(2)如图乙,线段AB为凸透镜成像的物距倒数和像距倒数的对应关系,则凸透镜焦距为______cm。
(3)当光屏上呈现清晰的像时,不改变图甲中蜡烛和透镜位置:
①若将凸透镜换成焦距相同镜面较小的凸透镜,再次做实验,光屏上所成的像与原来相比______(选填“变小”、“变暗”或“变不完整”)了
②若将凸透镜换成镜面大小相同焦距稍小的凸透镜,再次实验,则需将光屏______(选填“向左”或“向右”)移动才能成清晰的像,光屏上所成的像与原来的像相比______。(选填“变大”、“不变”或“变小”)
28.(2022·山东烟台·八年级期末)如图所示是利用光具座“探究凸透镜成像规律”的实验装置。
(1)实验时,调节烛焰、透镜和光屏三者的中心有怎样要求______?其目的是什么?______;
(2)在某次实验中,无论怎样移动光屏,都不能在光屏上得到烛焰的像,但此时眼睛在光屏一侧通过透镜能够观察到像,在光屏上不能成像的原因是什么______?此时成像的特点是什么?______
(3)某同学将自己的近视眼镜放在烛焰和透镜之间,调节光屏,在光屏上得到一个清晰的像。移去眼镜,光屏上的像变模糊了,为了再次在光屏上得到清晰的像,蜡烛和透镜的位置不变,可怎样移动光屏?______
(4)又一位同学为探究焦距不同的凸透镜成实像时,像的大小与焦距之间的关系,用三个焦距不同的凸透镜和一个“F”形LED光源(代替蜡烛)进行实验,实验记录如下表:
凸透镜焦距/cm 物距/cm 像距/cm 像的大小
5.0 15.0 7.5 较小
10.0 25.0 16.7 较大
15.0 35.0 26.3 最大
根据该同学的实验记录是无法得出凸透镜成实像时,像的大小与焦距之间的关系,请对该过程分析评估______。
29.(2022·山东滨州·八年级期末)探究凸透镜成像特点时:
(1)小聪将凸透镜正对着太阳光,在透镜下方平行地放上白纸,如图甲所示,测出透镜与白纸间距离s与对应的白纸被烤焦的时间t,绘出如图乙所示图像,由图可知,白纸被烤焦的最短时间为2min,对应的s为______,此距离即为该透镜的焦距f;
(2)当透镜与蜡烛的距离为15cm时,可在光屏上得到一个倒立、______(选填“放大”、“缩小”或“等大”)的清晰实像,利用这一成像原理可制成生活中的______(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”);
(3)仅将题(2)中蜡烛和光屏位置对调,根据光路可逆,在光屏上______(选填“能”或“不能”)得到一个清晰的像;
(4)将蜡烛移至如图丙所示位置,可以透过凸透镜看到烛焰所成的______(选填“虚”或“实”)像;
(5)凸透镜对光有会聚作用,可以用来制成______(选填“近视”或“远视”)眼镜;
(6)为了研究像距与焦距的关系,他用了三个焦距不同的凸透镜进行实验,实验数据记录如表。分析表中的数据可知,物距不变时,焦距越大,则像距越______;根据你所学的凸透镜成像规律分析,此时所成像的大小越______。
实验序号 物距u/cm 焦距f/cm 像距v/cm
1 15 8 17
2 10 30
3 12 60
六、综合题
30.(2022·山东青岛·八年级期末)天宫课堂
2021年12月9日15点40分,神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富变身“太空教师”在中国空间站精彩开讲,并面向全球直播。这次授课中,三位太空老师带来了5个物理实验,印象最深刻的是“水球透镜”实验。请阅读下面的内容,并完成相关问题:
本次“天宫课堂”,王亚平对实验做了一个小小的升级,通过透镜看到的竟然是一正一反两个像,这是为什么呢?其原理解释是:
(1)如图甲所示,加气泡之前的水球可以被看作是一个凸透镜。王亚平站在远处(这个凸透镜的两倍焦距以外),我们眼睛看到的是她倒立 ___________的实像;
(2)中央加气泡之后,水球因此被气泡变为了两部分,中间是空气,气泡周围是水。这个时候整个水球就变成了两个透镜,外圈部分的凸透镜虽然没有原来完整,但对光线仍然有 ___________作用,依然能够成像,只不过透过的光线变少了而已,所以依然呈现出一个倒立的像;内圈相当于变成了两个凹透镜的组合,所以这个时候中间部分又出现了一个正立的像。因此可以在水球中同时看到一正一倒的两个像;
(3)根据上面的实验,你推测一下,凹透镜的成像特征是什么?并通过在丙图中作出光路图加以证明。( )
31.(2022·山东枣庄·八年级期末)阅读短文,解答问题。
智能手机
在信息量猛增的今天,智能手机(Smartphone)是信息交流的必备工具。智能手机除了具备手机的通话功能外,还具备了PDA的大部分功能,特别是个人信息管理以及基于无线数据通信的浏览器,可以下载应用程序、音乐、图片视频等等。手机在使用过程中,蕴含着丰富的物理知识。小华学了物理后,对手机的一些使用方法进行了探究。
(1)在某些场合,把手机设置为静音状态,这是在_______处减弱噪声;
(2)智能手机可以扫描二维码,如图甲是用手机扫描物品上的二维码,二维码中各个区域对各种色光的反射能力_______(选填“相同”或“不同”),当二维码超出手机上设定的方框时,应该保持物品不动,将手机_______(选填“靠近”或“远离”)二维码;
(3)近期流行的“自拍神器”给旅行者自拍带来方便。如图乙所示,与直接拿手机自拍相比,利用自拍杆可以增大物距,______(选填“增大”或“减小”)像的大小,从而增大取景范围,取得更好的拍摄效果。
参考答案:
1.B
【解析】凹透镜是指中间比边缘薄的透镜,凹透镜对光线有发散作用,所以凹透镜又叫发散透镜,符合这个特点的透镜是B,故B符合题意.
2.C
【解析】这是一块玻璃砖被气泡分成两部分,这两部分都是中间薄,边缘厚,是凹透镜.因此对平行光有发散作用,所以C是正确的.
【点睛】从图中同学们若不进行分析,很容易选B为答案,这是错误的,因为凸形是气泡不是玻璃元件,故它不是凸透镜.
3.D
【解析】由题意可知,光线通过该元件发生了折射,故应为透镜.而凹透镜对光起发散作用,使光线会聚于主光轴上的S点.故选D
4.B
【解析】A、飞鸟在水里的倒影,是平面镜成像,是光线的反向延长线汇聚成的虚像,故A不符合题意;
B、实像可以使底片感光,照相机胶片上成的是倒立缩小的实像,故B符合题意;
C、船上人看到水里的鱼,是光的折射现象而形成的鱼的虚像,故C不符合题意;
D、通过放大镜看到的字,看到的是正立放大的虚像,故D不符合题意;
故选B.
【点睛】要能区分实像和虚像,实像是由实际光线汇聚而成的,可以用光屏承接、使底片感光;而虚像是由光线的反向延长线相交而形成的,不能用光屏承接.
5.C
【解析】A、图中都是使用凸透镜观察物体,光透过凸透镜会发生折射,故A正确;
B、实像都是倒立的,虚像是正立的,所以甲图中成的是虚像;乙图中成的是实像,故B正确;
C、根据凸透镜成像规律知,甲图成正立、放大的虚像,物距小于焦距;
乙图成倒立、放大的实像,物距大于一倍焦距小于二倍焦距,所以甲图中书本到凸透镜的距离更小,故C错误;
D、根据凸透镜的成像规律可知,甲图中成正立放大的像,可应用于放大镜;乙图中成倒立放大的实像,可应用于投影仪,故D正确.
故选C.
【点睛】凸透镜成像规律是常考试的内容,应牢记凸透镜的成像规律,有些同学总是记不住,要下点功夫,可以结合成像光路图进行练习、记忆.
6.C
【解析】凸透镜先贴着刻度尺,此时物距小于凸透镜的一倍焦距时成的是正立、放大的虚像,看到的是乙图;接下来凸透镜逐渐远离刻度尺,物距增大,当增大到等于凸透镜的一倍焦距时,不成像;继续远离刻度尺,当物距大于一倍焦距且小于两倍焦距时,成倒立、放大的实像,此时看到的是丁图;继续远离至物距等于凸透镜的两倍焦距时,成倒立、等大的实像,此时看到的是甲图;凸透镜继续远离至大于凸透镜的两倍焦距时,成倒立、缩小的实像,此时看到的是丙图。故ABD错误,C正确。
故选C。
7.B
【解析】由图可知,物距为
u=35.0cm-5.0cm=30.0cm
因为所用凸透镜的焦距为20cm,物距在一倍焦距和二倍焦距之间,凸透镜成倒立放大的实像,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
8.B
【解析】小明只能看清近处的物体,而看不清远处的物体,来自远处某点的光会聚在他的视网膜前,说明小明的晶状体折光能力太强,因此他患上的是近视眼,近视眼需要用发散透镜进行矫正,即需用凹透镜矫正。
故选B。
9.A
【解析】由图可看出图画变大了,所以该镜片是凸透镜;远视眼是像呈在视网膜的后方,要想使像呈在视网膜上,应戴一会聚透镜,即凸透镜,所以该眼镜可以用以矫正远视眼,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
10.A
【解析】A.图中成正立放大的虚像,反映了放大镜的成像原理,故A符合题意;
B.投影仪是根据物距大于一倍焦距小于二倍焦距,凸透镜成倒立、放大的实像工作的,图中物距大于二倍焦距时,凸透镜成倒立、缩小的实像,是照相机的原理,故B不符合题意;
C.图中反映了电影机的成像原理,是根据物距大于一倍焦距小于二倍焦距,凸透镜成倒立、放大的实像工作的,显微镜有两组透镜:一组是靠近物体的物镜,相当一个投影仪,成倒立的放大的实像;一组是靠近眼睛的目镜,相当于一个放大镜,刚才倒立的放大的实像成在目镜的焦点以内,使像再次成正立的放大的虚像,故C不符合题意;
D.望远镜是由物镜和目镜组成的,物镜和目镜都是凸透镜;而潜望镜的上下端都是平面镜,是利用平面镜成正立、等大的虚像工作的,故D不符合题意。
故选A。
11.ABC
【解析】A.摄像头能够成像,属于凸透镜成像,利用光的折射,故A正确;
B.司机观察后方来车,属于平面镜成像,利用光的反射,故B正确;
C.凸透镜成实像时,物近像远像变大,前方物体越近,显示屏上的像越大,故C正确;
D.司机观察后方来车,属于平面镜成像,平面镜成像与物体大小相等,后方来车越远,平面镜上的像不变,故D错误。
故选ABC。
12. 凸透 会聚
【解析】[1][2]在阳光下的水滴相当于一个小的凸透镜,对光有会聚作用,会聚了太阳光的能量,使得局部高温,久之,车漆会失去光泽。
13.远离
【解析】放大镜的成像原理:物距小于焦距时,成正立、放大的虚像;用焦距较小的放大镜观察瓢虫,在保持眼睛和瓢虫的距离不变的情况下,要想让观察到的像更大一些,根据凸透镜成虚像的规律可知,应适当增大物距,所以应将放大镜适当远离瓢虫。
14. 凸透 热胀冷缩
【解析】[1]从体温计截面图来看,此温度计的圆弧形玻璃中间厚,边缘薄,相当于凸透镜,可以作为放大镜使用。
[2]水银具有“热胀冷缩”的性质,即温度低时,水银体积收缩,则温度计示数变小;温度高时,水银体积膨胀增大,则温度计示数增大。
15. 近 缩短
【解析】[1]由图可知,甲的像大,乙的像小,根据凸透镜成实像时,物距越小,像距越大,像越大,可知拍摄甲画面时,歼-20战机和相机的距离比拍乙画面时的距离近。
[2]拍完甲之后再拍摄乙照片,由图可知像变小了,根据凸透镜成像规律可知,像距变小,所以此时需要将相机镜头缩短。
16. 18 右
【解析】[1]物距大于像距,所以此时物距大于二倍焦距,像距在一倍和二倍焦距之间,因为焦距10cm,所以像距可能18cm。
[2]把近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间,近视镜片是凹透镜,光线发散,像距增大,光屏要右移。
17. 2.2 a 3.4 不变
【解析】[1]由图可知,视力表与平面镜的距离为2.8m,则镜中视力表的像与平面镜距离也为2.8m,要求被检查者与视力表的距离为5m,为满足检测要求,被检查者应距离平面镜的距离为
[2]近视眼是晶状体曲度变大,会聚能力增强,即折光能力增强,像呈在视网膜的前方,故图a简易说明近视眼的形成原因。
[3]向平面镜前走0.5m,小宇离镜子
在平面镜中成像和他到平面镜的距离相等,所以他的像到平面镜的距离也是1.7m;他与镜中自己像的距离是
[4]平面镜所成的像与物体大小相等,任何情况下都遵循这一成像规律,所以当他逐渐远离平面镜时,他在平面镜中的像的大小将不变。
18. 投影仪 顺时针
【解析】[1]显微镜的物镜相当于投影仪的镜头,成倒立、放大的实像。
[2]由于物镜成倒立、放大的实像,也就是旋转180°得到的像,因此用显微镜观察时,若载玻片及物体顺时针旋转,则在目镜中看到的像的旋转方向也是顺时针的。
19.
【解析】在作凸透镜或凹透镜的光路图时,先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点来作图.(1)过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变,通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴,如图所示:(2)平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过焦点;延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴,如图所示:
20.
【解析】如图与主光轴平行的光线经过凸透镜的折射后,光线过焦点;
光线射到镜面时,先作出垂直于镜面的法线,根据反射角等于入射角画出反射光线,如图:
【点睛】涉及凸透镜或凹透镜的光路作图,应牢记凸透镜和凹透镜的三条特殊光线,在画图中灵活运用,像这一类的作图即可迎刃而解.
21.
【解析】根据通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴,画出凸透镜的入射光线,与平面镜相交,这条光线也是S发出光经平面镜的反射光线,反向延长经平面镜的反射光线,与水平台的延长线交于点S'为水平台上光源S的像点,再根据像与物关于平面镜对称画出光源S,连接S与入射点的连线为入射光线,如图所示:
22.
【解析】(1)画出像S′的对称点S,可得光源S的位置;(2)连接Sa,可得ab的入射光线;(3)ab的延长线过凹透镜的焦点,折射光线平行于凹透镜的主光轴射出,如图所示:
23.
【解析】(1)(2)平行于主光轴的入射光线经过凸透镜折射后,折射光线过焦点;再过焦点作法线,并根据折射角小于入射角画出从空气到水中的折射光线,如图所示:
。
24.
【解析】根据平面镜成像的规律:像与物关于镜面对称,作出像点S'关于平面镜的对称点即为点光源S,反射光线与平面镜的交点O即为入射点,连接SO即为入射光线;对于凹透镜,平行于主光轴的光线通过凹透镜折射后光线反向延长通过虚焦点;补全光路图如图所示:
。
25.
【解析】过入射点O垂直于镜面作出法线,平面镜与水平线夹角45°,所以入射光线与平面镜的夹角为45°,所以反射角等于入射角为
90°﹣45°=45°
据此在法线另一侧画出反射光线;因为入射光线垂直于主光轴,发生反射时反射角和入射角均为45°,所以反射光线与入射光线的夹角为90°,则反射光线平行于主光轴,根据平行于主光轴的光经凹透镜折射后反向延长过焦点画出折射光线,如图所示
26. 点燃 投影仪 B 虚 B
【解析】(1)[1]根据凸透镜成像规律中实验的要求,必须让三者中心放在同一高度上,使其成像在光屏的中心;只有先将蜡烛点燃,才可以确定烛焰的中心,所以点燃蜡烛应在调整高度之前.
(2)[2]由甲图知,像距大于物距,此时成倒立放大的实像,投影仪根据这个原理制成;
(3)[3]由凸透镜成实像规律可知,将蜡烛移动至20cm刻度处时,此时u=30cm,物距大于2倍焦距,像距大于一倍焦距小于二倍焦距;所以要将光屏移到60cm 70cm之间,故B正确.
(4)[4]蜡烛移至45cm刻度线处时,物距u=50cm 45cm=5cm,u(5)[5]实验一段时间后,蜡烛因燃烧变短,由于凸透镜此时成的是倒立的实像,也就是说,物体成的像到向上移动了,因此要使像能够在光屏的中央,应将凸透镜向下调整.
(6)[6]发光二极管制作了一个“F”形光源(如图乙)代替蜡烛放在30cm刻度处,物距等于二倍焦距,成倒立等大的实像,与原物体相比,上下颠倒、左右相反,故选B.
27. 放大 投影仪 10 变暗 向左 变小
【解析】(1)[1][2]如图所示,物距小于像距,故成的倒立的放大的实像;投影仪就是利用这一原理制成的。
(2)[3]当物距等于像距,即物距的倒数等于像距的倒数时等于5m-1,则像距和物距的两倍为0.2m,则焦距为0.1m,即10cm。
(3)[4][5][6]由于焦距不变,而且物距也不变,故缩成的像的大小不变,而镜面变小,说明透过的光变少,像变暗;焦距变小,说明折光能力变强,故像向左移;当焦距变小时,相当于增大了物距,像变小。
28. 同一高度 像成在光屏中心 物距小于焦距 正立放大虚像 靠近透镜 没有控制物距不变
【解析】(1)[1][2]实验时,调节烛焰、透镜和光屏三者中心在同一高度,使像呈现在光屏的中央。
(2)[3][4]当物距小于焦距时,无论怎样移动光屏,都不能在光屏上得到烛焰的像。若此时眼睛在光屏一侧通过透镜观察,可以看到一个正立、放大的虚像。
(3)[5]将自己的近视眼镜放在烛焰和透镜之间,调节光屏,在光屏上得到一个清晰的像,近视眼镜为凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,移去眼镜,像成在光屏的前方,为了再次在光屏上得到清晰的像,蜡烛和透镜的位置不变,可将光屏靠近透镜。
(4)[6]探究焦距不同的凸透镜成实像时的特点,采用的是控制变量法,实验中需要控制物距不变,改变焦距的大小,根据表格中的数据可知,物距发生了变化,所以无法得出正确的结论。
29. 10cm 放大 投影仪 能 虚 远视 大 大
【解析】(1)[1]当正对太阳光的凸透镜将阳光会聚为一个最小、最亮的点时,会聚点的阳光温度最高、能量最大,将纸烤焦的时间也就最短。而凸透镜将阳光会聚为一个最小、最亮的点时,这点到凸透镜光心的距离即为焦距。由图可知,当凸透镜到纸的距离s为10.0cm时将纸烤焦的时间最短,则凸透镜到纸的距离为10.0cm时会聚的点最小、最亮,故该凸透镜的焦距为10.0cm。
(2)[2][3]当透镜与蜡烛的距离为15.0cm时,物距大于一倍焦距而小于二倍焦距,故物体经透镜成倒立、放大的实像。生活中的投影仪是利用物距大于一倍焦距而小于二倍焦距时物体经透镜成倒立、放大的实像的原理工作的。
(3)[4]物距大于一倍焦距而小于二倍焦距时,像距大于二倍焦距,仅将题(2)中蜡烛和光屏位置对调,此时物距大于二倍焦距,像距在一倍焦距和二倍焦距之间,根据光路可逆可知,将在光屏上呈现一个倒立、缩小的清晰实像。
(4)[5]图3中,蜡烛与凸透镜相距6.0cm,则物距小于一倍焦距,故物体经透镜成正立、放大的虚像。
(5)[6]远视眼对光的折射能力较弱,在看近处物体时所成的像在视网膜的后方,为使从近处物体发出的光能会聚到视网膜上,我们应增加这些光的会聚程度,凸透镜对光线有会聚作用,凸透镜可以达到这样的目的。所以凸透镜对光有会聚作用,可以用来制成远视眼镜。
(6)[7][8]由表格数据可知:当物距相同时,像距随着焦距的增大而增大,所以物距不变时,焦距越大,像距越大;物距不变时,增大凸透镜的焦距,相当于物体靠近了凸透镜,物距变小,像距变大,根据凸透镜成像时,物近像远像变大,所以像会变大。
30. 缩小 会聚 见解析
【解析】(1)[1]水球可以被看作是一个凸透镜,王亚平站在远处(这个凸透镜的两倍焦距以外),由凸透镜成像规律可知,u>2f,成倒立、缩小的实像。
(2)[2]水球因此被气泡变为了两部分,中间是空气,气泡周围是水。这个时候整个水球就变成了两个透镜,外圈成为了一个凸透镜,凸透镜对光线有会聚作用。
(3)[3]平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过焦点,过凹透镜光心的光线传播方向不改变,过过光心的光线与另一条折射光线的反向延长线交于一点即为像点,然后过像点作垂线即为物体的像,由图可知,凹透镜的成像为正立缩小的虚像。
31. 声源 不同 远离 减小
【解析】(1)[1]手机发出声音靠的是手机自身扬声器的振动,把手机设置成静音状态,手机扬声器将不再振动,因此是在声源处减弱噪声。
(2)[2][3]二维码是由黑白相间的花斑纹组成,颜色不同,对各种色光的反射能力也不同,白色可以反射所有色光,黑色吸收所有色光。当二维码超出手机上设定的方框时,物品不动,应将手机远离物品,物距变大,成像变小。
(3)[4]直接拿手机拍照,手机摄像头相当于照相机,手机上的像是缩小的实像,自拍杆可以增大物距,那么所成的像会更小,照的范围变大。