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第六章 常见的光学仪器
第二节 学生实验:探究—— 凸透镜成像
1.实像和虚像的区别:(1)成因不同,实像是由实际光线会聚而成的,而虚像是由光的反向延长线会聚而成的;(2)像的正倒不一样,实像一般是________的,而虚像一般是________的;(3)呈现效果不同,实像________用光屏接收,而虚像________用光屏接收。(后两空均填“能”或“不能”)
倒立
返回
正立
能
不能
2. 关于实像和虚像,下列说法正确的是( )
A.虚像是人的幻觉,并没有光线进入人眼,实像则相反
B.清晰的是实像,不清晰的是虚像
C.缩小的像是实像,放大的像是虚像
D.能在光屏上呈现的是实像,不能在光屏上呈现的是虚像
D
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u与f的关系 像的性质 v与f的关系
正倒 大小 实虚
u>2f
u=2f
fu=f 不成像
u3.凸透镜成像的规律,如下表所示:
倒立 缩小 实 f<v<2f
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倒立 等大 实 v=2f
倒立 放大 实 v>2f
正立 放大 虚
4.如图所示,小梦利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等实验器材探究“凸透镜成像的规律”。
(1)小梦通过图甲的实验操作,确定了该凸透镜的焦距为________cm,将凸透镜、蜡烛、光屏等安装在光具座上,要调整烛焰、凸透镜、光屏的中心在________,这样做的目的是____________________。
15.0
同一高度
使像成在光屏的中央
(2)实验时,把凸透镜固定在光具座50 cm刻度线处。小梦将蜡烛移至光具座10 cm刻度线处,如图乙所示,移动光屏,直到烛焰在光屏上成清晰的像,则该像是倒立、________的实像。
(3)小梦又将蜡烛移至光具座上25 cm刻度线处,为在光屏上再次得到清晰的像,应将光屏向________(填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动。
缩小
远离
(4)小梦将蜡烛移至光具座40 cm刻度线处,移动光屏,发现不能在光屏上得到像,为了观察此时的成像特点,小梦的眼睛应在____________(填“蜡烛一侧”或“光屏一侧”)观察。
光屏一侧
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5.把凸透镜正对着太阳,在距凸透镜10 cm的光屏上得到一个最小、最亮的光斑。若将一支点燃的蜡烛放在此凸透镜前30 cm处,在凸透镜的另一侧调节光屏的位置,可得到烛焰清晰的( )
A.倒立、缩小的实像 B.倒立、放大的实像
C.倒立、等大的实像 D.正立、放大的虚像
A
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6.探究“凸透镜成像规律”的实验中,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
【点拨】由题意可知v=30 cm,在光屏上得到一个清晰的烛焰的像,说明成的像是实像,此时有三种可能,则30 cm>2f或30 cm=2f或2f>30 cm>f,解得f<15 cm或f=15 cm或15 cm<f<30 cm。
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7.将物体放在距凸透镜40 cm处,在透镜另一侧距透镜30 cm处的光屏上得到一个清晰的像,则此凸透镜的焦距范围是( )
A.10 cm<f<15 cm
B.15 cm<f<20 cm
C.20 cm<f<30 cm
D.30 cm<f<40 cm
B
【点拨】因为物距大于像距,所以物距大于二倍焦距,且像距在一倍焦距与二倍焦距之间,则40 cm>2f,f<30 cm<2f,化简后可得15 cm<f<20 cm。故选B。
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8.小林探究凸透镜成像的规律时,他先将点燃的蜡烛放在凸透镜前40 cm处,光屏上出现了一个清晰的与物体等大的像。若将蜡烛移至透镜前10 cm处,则光屏上( )
A.呈现倒立、放大的实像
B.呈现倒立、缩小的实像
C.呈现正立、放大的虚像
D.接收不到像
D
(1)将蜡烛从离凸透镜50 cm处沿主光轴移到25 cm处的过程中,像的大小________,像距________。(均填“变大”或“变小”)
(2)将透镜和光屏固定在70 cm 和85 cm刻度线处,再将点燃的蜡烛从15 cm刻度线处移动到50 cm刻度线处。在光屏上得到烛焰清晰像的次数是______(填“0”“1”或“2”)。
变大
返回
变大
0
9.某同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制了物距u和像距v之间关系的图像。将凸透镜做放大镜使用时,被观察的物体到透镜的距离应__________;物体在距离凸透镜12 cm处时,光屏上出现倒立、________的像,再将物体从该处移动到距离凸透镜20 cm处,此过程中,像的大小将____________(填“变大”“变小”“先变大后变小”
或“先变小后变大”)。
小于5 cm
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缩小
变小
10.小点用焦距为10 cm的凸透镜等器材,探究凸透镜成像规律。
(1)小点安装并调节好器材后,在光屏
中心承接到了一个倒立、______的实像,这样小点得出了u>2f时凸透镜成像的特点。经过思考,他觉得自己得出结论的过程不够完善,为了使结论具有普遍性,他应该将蜡烛移到______________(填“一倍和二倍焦距之间”或“二倍焦距以外”)的其他位置进行多次实验。
缩小
二倍焦距以外
(2)若将蜡烛和光屏对调,光屏上________(填“能”或“不能”)呈现烛焰清晰的像。
(3)若用不透明纸片将凸透镜的镜面遮挡住一小部分,此时光屏上__________________(填“烛焰的像不完整”“会有纸片的像”或“烛焰的像变暗了些”) 。
能
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烛焰的像变暗了些
11.烛焰通过焦距为10 cm的甲凸透镜在光屏上成清晰的像,如图所示。现用焦距为5 cm的乙凸透镜替换甲,不改变蜡烛和凸透镜的位置,关于乙凸透镜
的成像情况,正确的说法是( )
A.要在光屏上成清晰的像,光屏应向右移动
B.要在光屏上成清晰的像,光屏应向左移动
C.移动光屏,可以得到清晰、放大的实像
D.移动光屏,可以得到清晰、放大的虚像
B
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