华师大版初中科学八年级下学期2.3 凸透镜成像(第2课时)凸透镜成像规律
一、夯实基础
1.把一只点燃的蜡烛放在焦距为10 cm的凸透镜前16 cm处,在凸透镜的另一侧调节光屏的位置可找到一个清晰的烛焰的像,这个像是下图中的( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】根据凸透镜成像的特点判断。
【解答】根据凸透镜成像的特点可知,当f故选B。
2.如图所示,是王爷爷小孙女的照片,王爷爷用放大镜贴近照片所看到的像是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【分析】知道放大镜的工作原理:当u<f时,成正立、放大虚像。
【解答】用放大镜贴近照片所看到的像是成正立、放大虚像,所以C选项符合题意。
故答案为:B。
3.以下光学器件中,没有用到凸透镜的是( )
A.潜望镜 B.照相机 C.放大镜 D.投影仪
【答案】A
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】A、潜望镜是利用平面镜成像的特点,成正立等大的虚像,符合题意;
B、照相机是利用凸透镜在u>2f 时,在另一侧光屏上得到倒立、缩小的实像,不符合题意;
C、放大镜是利用凸透镜在u<f 时,通过凸透镜能看到一个正立的、放大的虚像,不符合题意;
D、投影仪是利用凸透镜在2f>u>f 时,在另一侧光屏上得到一个倒立、放大的实像,不符合题意;
故选A
【分析】凸透镜成像特点:当u﹥2f时,成倒立、缩小的实像,f﹤v﹤2f,物与像在凸透镜的两侧。
凸透镜成像的三种情况和应用:u>2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机;2f>u>f,成倒立、放大的实像,应用于幻灯机和投影仪;
u<f,成正立、放大的虚像,应用于放大镜。
4.关于凸透镜,下列说法中正确的是( )
A.用照相机照相时,被照人到镜头的距离必须小于二倍焦距
B.用放大镜观察邮票时,邮票应放在放大镜的一倍焦距以内
C.用幻灯机放映幻灯片时,幻灯片到镜头的距离必须大于二倍焦距
D.照相机、幻灯机的镜头是凸透镜,放大镜的镜头是凹透镜
【答案】B
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【分析】根据凸透镜成像的特点和应用判断。
【解答】A.用照相机照相时,被照人到镜头的距离必须大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像,故A错误;
B.用放大镜观察邮票时,邮票应放在放大镜的一倍焦距以内,成正立、放大的虚像,故B正确;
C.用幻灯机放映幻灯片时,幻灯片到镜头的距离在一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立、放大的实像,故C错误;
D.照相机、幻灯机、放大镜的镜头都是凸透镜,故D错误。
故选B。
5.关于凸透镜所成的像的说法中,正确的是( )
A.放大的像一定是虚像 B.放大的像一定是实像
C.缩小的像一定是实像 D.缩小的像一定是虚像
【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】根据凸透镜成像的特点和规律判断。
【解答】当u>f时,凸透镜成倒立的实像;当u凸透镜成的实像有大有小,还有等大的,而虚像肯定是放大的,故C正确。
故选C。
6.为了公民的安全,公安部门在很多路口安装监控摄像头,如图所示,它可以拍下作案嫌疑人的现场照片,拍照时,摄像头的镜头相当于一个 (选填“凸”或“凹”)透镜,所成的像是缩小的 (选填“实”或“虚”)像。
【答案】凸;实
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【分析】照相机成缩小的实像,投影仪成放大的实像,放大镜成放大的虚像,据此分析。
【解答】摄像头的镜头相当于一个凸透镜,拍摄照片时,物距远大于2倍焦距,根据凸透镜的成像规律可知此时成倒立、缩小的实像。
7.如图所示是医学上常用的内窥镜,它是一种在细管顶端装有小型摄像机的医疗器械。检查时,要使观察更加仔细,就要减小观察范围,此时应该使内窥镜细管顶端 (选填“接近”或“远离”)患处。
【答案】接近
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】根据凸透镜成实像时“物近像远大,物远像近小”的规律分析。
【解答】摄像机相当于动态的照相机,成倒立、缩小的实像。根据“物近像远大”的规律可知,要使观察的更加仔细,就是使成的像更大些,根据“物近像远大”的规律可知,此时必须减小物距,即使内窥镜顶端接近患处。
8.(2017·宁波)小科利用如图所示的器材探究凸透镜成像规律。先用焦距为10cm的凸透镜进行实验,在光屏上得到了清晰的缩小的实像。接着他改用焦距为5cm的凸透镜继续进行实验,如果不改变光源和凸透镜的位置,此时像的性质是倒立、 的实像;若要在光屏上成清晰的像,光屏应该 (选填:“向右移动”、“向左移动”或“保持不变”)。
【答案】缩小;向左移动
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】首先根据题意“先用焦距为10cm的透镜甲进行实验,在屛上得到清晰缩小的实像”可确定物距与焦距的关系,然后再根据凸透镜成实像时,物远像近像变小来确定调节光屏的方法.
【解答】解:由“先用焦距为10cm的透镜甲进行实验,在屛上得到清晰缩小的实像”可知,此时u>2f;
当改用焦距为5cm的透镜乙继续实验,不改变发光体和凸透镜的位置,则相当于增大了物距,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小,可知,要在光屏上成清晰的像,光屏将靠近透镜移动,像变小,
故答案为:缩小;向左移动.
二、能力提升
9.如图是小强用手机、透镜和纸盒自制简易“投影仪”,它能将手机上的画面放大投射到白墙上。下列说法不正确的是( )
A.手机屏幕到透镜的距离应在透镜的一倍焦距和二倍焦距之间
B.白墙上呈现的是手机画面倒立、放大的实像
C.若用不透明的硬纸板遮住透镜的一部分,白墙上的画面将不再完整
D.从各个角度都能清楚的看到白墙上的像,是因为白墙对照射到其上面的光产生漫反射
【答案】C
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【分析】(1)(2)根据凸透镜的成像特点和应用分析;
(3)根据凸透镜对光线的会聚作用分析;
(4)平行光线射到光滑平整的表面上时,反射光线也是平行的,这就是镜面反射;平行光线射到粗糙不平的表面上时,反射光线射向四面八方,这就是漫反射,据此分析。
【解答】手机屏幕相当于物体,投影仪成倒立、放大的实像,那么手机屏幕到透镜的距离应该在一倍焦距和二倍焦距之间,故A、B正确不合题意;
若用纸遮住透镜的一部分,那么投射到透镜上的光线减少,所成的像依然完整,但是亮度会下降,故C错误符合题意;
从各个角度都能清楚的看到白墙上的像,是因为白墙对照射到其上面的光产生漫反射,故D正确不合题意。
故选C。
10.小希对下列光学成像实例进行了分析,判断正确的是( )
实例:①针孔照相机内所成的像;②潜望镜中看到的景物的像;③放大镜看到的物体的像;④幻灯机屏幕上所成的像;⑤照相机中所成的像。
A.反射成像的有②③⑤ B.折射成像的有①③⑤
C.属于实像的是①④⑤ D.属于虚像的是②③④
【答案】C
【知识点】平面镜成像的相关作图;实像与虚像;凸透镜成像的应用
【解析】【分析】分析各个应用中的成像原理和成像特点,然后进行分类即可。
【解答】①针孔照相机内所成的像,是光沿直线传播形成的实像;
②潜望镜中看到的景物的像,是光的反射现象形成的虚像;
③放大镜看到的物体的像,是光的折射现象形成的虚像;
④幻灯机屏幕上所成的像,是光的折射现象形成的实像;
⑤照相机中所成的像,是光的折射现象形成的实像。
A.反射成像的有②,故A错误;
B.折射成像的有③④⑤,故B错误;
C.属于实像的是①④⑤ ,故C正确;
D.属于虚像的是②③,故D错误。
故选C。
11.(2019·杭州模拟)在探究凸透镜成像规律的实验中,将点燃的蜡烛放在凸透镜前某一位置,在凸透镜后20cm的光屏上出现一个等大倒立的像,如果将蜡烛移动到凸透镜前25cm处,则( )
A.光屏上会出现倒立放大的实像
B.将光屏靠近凸透镜一段距离,光屏上会出现倒立缩小的实像
C.将光屏远离凸透镜一段距离,光屏上会出现倒立放大的实像
D.无论怎样移动光屏,光屏上均找不到像
【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】首先根据凸透镜的成像特点判断焦距的范围,然后再根据蜡烛的位置判断成像的特点。
【解答】将点燃的蜡烛放在凸透镜前某一位置,在凸透镜后20cm的光屏上出现一个等大倒立的像,那么2f=20cm,即凸透镜的焦距f=10cm。
如果蜡烛在凸透镜前25cm处,因为25cm>2f,所以光屏上成倒立缩小的实像,故A错误;
根据“物远像近小”的规律可知,这时像距减小,像变小,因此将光屏靠近凸透镜一段距离,光屏上成倒立缩小的实像,故B正确,C和D错误。
故选B。
12.在凸透镜成像实验中,如果用的凸透镜破损了一部分,此时( )
A.无法成像 B.只能成部分的像
C.只能成虚像 D.还能成像,但成像亮度暗些
【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】根据凸透镜的成像特点分析判断。
【解答】如果凸透镜破损了一部分,那么剩下的部分相当于一个小的凸透镜,对光线的会聚能力依然存在,因此仍然成像,且成像的特点与原来相同。由于会聚的光线变少了,因此成像的亮度会比原来更暗些,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
13.如图所示,小丽和小明相距2 m,通过同一块焦距为15 cm的凸透镜观看对方,小明刚好通过透镜能看到小丽眼睛正立的像,则下列说法中不正确的是( )
A.此时小丽的眼睛在凸透镜的一倍焦距以内
B.若图片中小丽的手将透镜水平向右移动一定距离,小明看到正立的像有可能变大
C.小丽从透镜中看不到小明的像
D.小丽从透镜中看到小明倒立、缩小的像
【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】根据凸透镜成像的特点分析判断。
【解答】A.凸透镜成像时,如果成u<f,那么成正立、放大的虚像。小明刚好通过透镜能看到小丽眼睛正立的虚像,此时小丽的眼睛在凸透镜的一倍焦距以内,故A正确不合题意;
B.凸透镜成虚像时,物像同侧,若物距越大,像距越大,像越大,因此若图片中小丽的手将透镜水平向右移动一定距离,小明看到正立的像有可能变大,故B正确不合题意;
CD.小丽和小明的距离和为2m,小丽到凸透镜的距离小于15cm,那么小明到凸透镜的距离肯定大于185cm,即小明到凸透镜的距离u>2f,成倒立、缩小的实像,此时像距2f>v>f。而此时小丽的眼睛在凸透镜的一倍焦距以内,所以小丽从透镜中看不到小明的像,故C错误,D正确。
故选D。
14.(2019·宁波)如图所示,在“用‘凸透镜’观察周围的景物“活动中,小科将印有绿色环保标志“ ”的纸固定在墙上,再将一只装有水的圆柱形玻璃杯移到标志的正前方,然后改变玻璃杯与标志之间的距离。小科站立时透过玻璃杯和水观察。下列图像中,不可能看到的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】物体通过凸透镜可以成实像,实像都是倒立的,但分放大、等大和缩小;也可以成虚像,虚像都是正立、放大的,据此判断。
【解答】圆柱形的装满水的玻璃杯相当于一个凸透镜。
因为装有水的圆柱形玻璃杯,中间厚边缘薄,相当于凸透镜,所以是左右颠倒;
当物距小于焦距时,成正立放大的虚像,即左右变大,上下不变,如图A ;
当物距大于焦距小于二倍焦距时,成倒立、放大的实像,即左右颠倒,如图B ;不可能出现C中的图片;
当物体大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像,可能出现D中的图片;
故选C。
15.小金在实验室利用光具座研究凸透镜成像的规律。
(1)当小金将三个元件移动到图示位置时,光屏上出现了清晰的像。请你根据此现象回答下列问题:光屏上像的性质为 ,并推算出焦距为 cm。
(2)保持蜡烛和凸透镜位置不变,小金换了个凸透镜继续实验,并使透镜光心、蜡烛焰心和光屏中心三者高度相同,但在透镜右侧无论怎样移动光屏都无法在屏上成像(光具座足够长),请你帮助小金分析产生此现象的原因: 。
【答案】(1)倒立、等大的实像;20.0
(2)因为换的凸透镜焦距大于或等于40cm,所以物距小于或等于焦距,得不到实像
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】(1)在凸透镜成像的实验中,如果物体在凸透镜的二倍焦距上时,那么成的是等大的实像,此时像也成在凸透镜的二倍焦距上;
(2)当物体在焦点上时,不成实像也不成虚像;当物体在一倍焦距以内时,成虚像,不能成实像,据此分析光屏上找不到像的原因。
【解答】(1)由图可知,此时的u=40.0 cm=v,则蜡烛恰好在凸透镜的二倍焦距上,即u=2f,那么凸透镜的焦距f=20.0 cm,此时成的是倒立、等大的实像。
(2)透镜光心、蜡烛焰心和光屏中心三者高度相同,光具座也足够长,小金找不到像的原因:
①物距小于焦距,凸透镜成的是虚像,虚像不能被光屏承接;
②物距等于像距,成平行光射出,无法成像。
16.如图,两端开口的圆筒内嵌一光学元件,在圆筒左侧中心轴上放一光源S,圆筒右侧中心轴上垂直固定一光屏。现左右移动圆筒,当圆筒左端面距离光源为a时,恰好在光屏上成一清晰的像;将圆筒向右水平移动距离b时,光屏上第二次出现清晰像。则此光学元件是 透镜,第二次所成像的性质是 (选填“放大”“等大”或“缩小”)、 (选填“正立”或“倒立”)的实像。
【答案】凸;缩小;倒立
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】(1)虚像不能用光屏承接,实像才能用光屏承接;凸透镜能成实像也能成虚像,而凹透镜只能成虚像;
(2)凸透镜成实像并被光屏承接时,保持物体与光屏不动,凸透镜在物、像中间的两个位置能成实像,且这两个像的物距和像距刚好相反,据此分析成像的特点。
【解答】(1)第一次和第二次都能在光屏上成清晰的像,因此所成的像为实像,所以此光学元件为凸透镜。
(2)当蜡烛成实像时,若像距大于物距,那么成倒立放大的实像;像距小于物距,成倒立缩小的实像。根据题目描述可知,第二次成像时的物距增大,此时肯定像距小于物距,因此成倒立缩小的实像。
三、拓展创新
17.如图所示,把一凸透镜放在平面镜前,当用眼睛观察镜子时,光束似乎是从M处发散开来的,则光束会聚处和M点的距离是 m,该凸透镜的焦距是 m。
【答案】0.6;0.2
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象
【解析】【分析】根据平面镜成像的对称性和凸透镜对光线的作用分析解答。
【解答】(1)平行光线经过凸透镜后会会聚到焦点上,将焦点看作一个发光物体,它肯定会在平面镜内成像。根据题目描述可知,M点就是焦点的像,因为平面镜所成的像与物体关于平面镜对称,所以焦点到平面镜的距离等于M点到平面镜的距离,即二者的距离为:0.3m×2=0.6m;
(2)该凸透镜的焦距f=0.5m-0.3m=0.2m。
18.在“探究凸透镜成像的规律”实验中,所用凸透镜的焦距是10 cm。用米尺在水平桌面上画一直线并标明刻度,将透镜固定在50 cm处,实验装置如图所示。
(1)当把点燃的蜡烛放在20 cm刻度处时,为了找到清晰的像,应将光屏在光具座上移到 cm的刻度范围内,才能在光屏上得到一个倒立、缩小的实像。
(2)当把蜡烛移到35 cm刻度处时,移动光屏可得到一个倒立、放大的实像。照相机、投影仪、放大镜这三种光学仪器正常使用时,与这种成像规律相同的是 。小明做完实验后,想进一步研究透镜成像的情况。他又在透明的玻璃板上用黑色笔画了个表盘及指针的位置,然后把这个玻璃板放在蜡烛的位置上,并用平行光源对着玻璃板上的表盘照射,如图所示。移动光屏直到成清晰像为止。此时表盘在光屏上所成的像应是图中的 。
【答案】(1)60~70
(2)投影仪;A
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】(1)由凸透镜成像规律可知,物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像,此时像距大于一倍焦距小于二倍焦距;
(2)照相机成缩小的实像,投影仪成放大的实像,放大镜成放大的虚像。凸透镜成像中的“倒立”,即包括水平方向上的颠倒,还包括竖直方向上的颠倒。
【解答】(1)当蜡烛在20cm刻度线时,此时的物距u=50cm-20cm=30cm。因为凸透镜的焦距f=10cm,所以此时u>2f,成倒立、缩小的实像,像距应该在1倍焦距和2倍焦距之间,则应将光屏在光具座上移到(50cm+10cm=60cm)~(50cm+20cm=70cm)的刻度范围内,才能在光屏上得到一个倒立、缩小的实像。
(2)当蜡烛在35 cm处,则物距为u=50 cm-35 cm=15 cm,即f<u<2f,所以成倒立、放大的实像,根据这个原理制成了投影仪。因为凸透镜成倒立的实像,不仅左右相反,而且上下相反,所以表盘在光屏上成的像应该是图中的A。
1 / 1华师大版初中科学八年级下学期2.3 凸透镜成像(第2课时)凸透镜成像规律
一、夯实基础
1.把一只点燃的蜡烛放在焦距为10 cm的凸透镜前16 cm处,在凸透镜的另一侧调节光屏的位置可找到一个清晰的烛焰的像,这个像是下图中的( )
A. B. C. D.
2.如图所示,是王爷爷小孙女的照片,王爷爷用放大镜贴近照片所看到的像是( )
A. B. C. D.
3.以下光学器件中,没有用到凸透镜的是( )
A.潜望镜 B.照相机 C.放大镜 D.投影仪
4.关于凸透镜,下列说法中正确的是( )
A.用照相机照相时,被照人到镜头的距离必须小于二倍焦距
B.用放大镜观察邮票时,邮票应放在放大镜的一倍焦距以内
C.用幻灯机放映幻灯片时,幻灯片到镜头的距离必须大于二倍焦距
D.照相机、幻灯机的镜头是凸透镜,放大镜的镜头是凹透镜
5.关于凸透镜所成的像的说法中,正确的是( )
A.放大的像一定是虚像 B.放大的像一定是实像
C.缩小的像一定是实像 D.缩小的像一定是虚像
6.为了公民的安全,公安部门在很多路口安装监控摄像头,如图所示,它可以拍下作案嫌疑人的现场照片,拍照时,摄像头的镜头相当于一个 (选填“凸”或“凹”)透镜,所成的像是缩小的 (选填“实”或“虚”)像。
7.如图所示是医学上常用的内窥镜,它是一种在细管顶端装有小型摄像机的医疗器械。检查时,要使观察更加仔细,就要减小观察范围,此时应该使内窥镜细管顶端 (选填“接近”或“远离”)患处。
8.(2017·宁波)小科利用如图所示的器材探究凸透镜成像规律。先用焦距为10cm的凸透镜进行实验,在光屏上得到了清晰的缩小的实像。接着他改用焦距为5cm的凸透镜继续进行实验,如果不改变光源和凸透镜的位置,此时像的性质是倒立、 的实像;若要在光屏上成清晰的像,光屏应该 (选填:“向右移动”、“向左移动”或“保持不变”)。
二、能力提升
9.如图是小强用手机、透镜和纸盒自制简易“投影仪”,它能将手机上的画面放大投射到白墙上。下列说法不正确的是( )
A.手机屏幕到透镜的距离应在透镜的一倍焦距和二倍焦距之间
B.白墙上呈现的是手机画面倒立、放大的实像
C.若用不透明的硬纸板遮住透镜的一部分,白墙上的画面将不再完整
D.从各个角度都能清楚的看到白墙上的像,是因为白墙对照射到其上面的光产生漫反射
10.小希对下列光学成像实例进行了分析,判断正确的是( )
实例:①针孔照相机内所成的像;②潜望镜中看到的景物的像;③放大镜看到的物体的像;④幻灯机屏幕上所成的像;⑤照相机中所成的像。
A.反射成像的有②③⑤ B.折射成像的有①③⑤
C.属于实像的是①④⑤ D.属于虚像的是②③④
11.(2019·杭州模拟)在探究凸透镜成像规律的实验中,将点燃的蜡烛放在凸透镜前某一位置,在凸透镜后20cm的光屏上出现一个等大倒立的像,如果将蜡烛移动到凸透镜前25cm处,则( )
A.光屏上会出现倒立放大的实像
B.将光屏靠近凸透镜一段距离,光屏上会出现倒立缩小的实像
C.将光屏远离凸透镜一段距离,光屏上会出现倒立放大的实像
D.无论怎样移动光屏,光屏上均找不到像
12.在凸透镜成像实验中,如果用的凸透镜破损了一部分,此时( )
A.无法成像 B.只能成部分的像
C.只能成虚像 D.还能成像,但成像亮度暗些
13.如图所示,小丽和小明相距2 m,通过同一块焦距为15 cm的凸透镜观看对方,小明刚好通过透镜能看到小丽眼睛正立的像,则下列说法中不正确的是( )
A.此时小丽的眼睛在凸透镜的一倍焦距以内
B.若图片中小丽的手将透镜水平向右移动一定距离,小明看到正立的像有可能变大
C.小丽从透镜中看不到小明的像
D.小丽从透镜中看到小明倒立、缩小的像
14.(2019·宁波)如图所示,在“用‘凸透镜’观察周围的景物“活动中,小科将印有绿色环保标志“ ”的纸固定在墙上,再将一只装有水的圆柱形玻璃杯移到标志的正前方,然后改变玻璃杯与标志之间的距离。小科站立时透过玻璃杯和水观察。下列图像中,不可能看到的是( )
A. B. C. D.
15.小金在实验室利用光具座研究凸透镜成像的规律。
(1)当小金将三个元件移动到图示位置时,光屏上出现了清晰的像。请你根据此现象回答下列问题:光屏上像的性质为 ,并推算出焦距为 cm。
(2)保持蜡烛和凸透镜位置不变,小金换了个凸透镜继续实验,并使透镜光心、蜡烛焰心和光屏中心三者高度相同,但在透镜右侧无论怎样移动光屏都无法在屏上成像(光具座足够长),请你帮助小金分析产生此现象的原因: 。
16.如图,两端开口的圆筒内嵌一光学元件,在圆筒左侧中心轴上放一光源S,圆筒右侧中心轴上垂直固定一光屏。现左右移动圆筒,当圆筒左端面距离光源为a时,恰好在光屏上成一清晰的像;将圆筒向右水平移动距离b时,光屏上第二次出现清晰像。则此光学元件是 透镜,第二次所成像的性质是 (选填“放大”“等大”或“缩小”)、 (选填“正立”或“倒立”)的实像。
三、拓展创新
17.如图所示,把一凸透镜放在平面镜前,当用眼睛观察镜子时,光束似乎是从M处发散开来的,则光束会聚处和M点的距离是 m,该凸透镜的焦距是 m。
18.在“探究凸透镜成像的规律”实验中,所用凸透镜的焦距是10 cm。用米尺在水平桌面上画一直线并标明刻度,将透镜固定在50 cm处,实验装置如图所示。
(1)当把点燃的蜡烛放在20 cm刻度处时,为了找到清晰的像,应将光屏在光具座上移到 cm的刻度范围内,才能在光屏上得到一个倒立、缩小的实像。
(2)当把蜡烛移到35 cm刻度处时,移动光屏可得到一个倒立、放大的实像。照相机、投影仪、放大镜这三种光学仪器正常使用时,与这种成像规律相同的是 。小明做完实验后,想进一步研究透镜成像的情况。他又在透明的玻璃板上用黑色笔画了个表盘及指针的位置,然后把这个玻璃板放在蜡烛的位置上,并用平行光源对着玻璃板上的表盘照射,如图所示。移动光屏直到成清晰像为止。此时表盘在光屏上所成的像应是图中的 。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】根据凸透镜成像的特点判断。
【解答】根据凸透镜成像的特点可知,当f故选B。
2.【答案】B
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【分析】知道放大镜的工作原理:当u<f时,成正立、放大虚像。
【解答】用放大镜贴近照片所看到的像是成正立、放大虚像,所以C选项符合题意。
故答案为:B。
3.【答案】A
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】A、潜望镜是利用平面镜成像的特点,成正立等大的虚像,符合题意;
B、照相机是利用凸透镜在u>2f 时,在另一侧光屏上得到倒立、缩小的实像,不符合题意;
C、放大镜是利用凸透镜在u<f 时,通过凸透镜能看到一个正立的、放大的虚像,不符合题意;
D、投影仪是利用凸透镜在2f>u>f 时,在另一侧光屏上得到一个倒立、放大的实像,不符合题意;
故选A
【分析】凸透镜成像特点:当u﹥2f时,成倒立、缩小的实像,f﹤v﹤2f,物与像在凸透镜的两侧。
凸透镜成像的三种情况和应用:u>2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机;2f>u>f,成倒立、放大的实像,应用于幻灯机和投影仪;
u<f,成正立、放大的虚像,应用于放大镜。
4.【答案】B
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【分析】根据凸透镜成像的特点和应用判断。
【解答】A.用照相机照相时,被照人到镜头的距离必须大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像,故A错误;
B.用放大镜观察邮票时,邮票应放在放大镜的一倍焦距以内,成正立、放大的虚像,故B正确;
C.用幻灯机放映幻灯片时,幻灯片到镜头的距离在一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立、放大的实像,故C错误;
D.照相机、幻灯机、放大镜的镜头都是凸透镜,故D错误。
故选B。
5.【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】根据凸透镜成像的特点和规律判断。
【解答】当u>f时,凸透镜成倒立的实像;当u凸透镜成的实像有大有小,还有等大的,而虚像肯定是放大的,故C正确。
故选C。
6.【答案】凸;实
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【分析】照相机成缩小的实像,投影仪成放大的实像,放大镜成放大的虚像,据此分析。
【解答】摄像头的镜头相当于一个凸透镜,拍摄照片时,物距远大于2倍焦距,根据凸透镜的成像规律可知此时成倒立、缩小的实像。
7.【答案】接近
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】根据凸透镜成实像时“物近像远大,物远像近小”的规律分析。
【解答】摄像机相当于动态的照相机,成倒立、缩小的实像。根据“物近像远大”的规律可知,要使观察的更加仔细,就是使成的像更大些,根据“物近像远大”的规律可知,此时必须减小物距,即使内窥镜顶端接近患处。
8.【答案】缩小;向左移动
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】首先根据题意“先用焦距为10cm的透镜甲进行实验,在屛上得到清晰缩小的实像”可确定物距与焦距的关系,然后再根据凸透镜成实像时,物远像近像变小来确定调节光屏的方法.
【解答】解:由“先用焦距为10cm的透镜甲进行实验,在屛上得到清晰缩小的实像”可知,此时u>2f;
当改用焦距为5cm的透镜乙继续实验,不改变发光体和凸透镜的位置,则相当于增大了物距,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小,可知,要在光屏上成清晰的像,光屏将靠近透镜移动,像变小,
故答案为:缩小;向左移动.
9.【答案】C
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【分析】(1)(2)根据凸透镜的成像特点和应用分析;
(3)根据凸透镜对光线的会聚作用分析;
(4)平行光线射到光滑平整的表面上时,反射光线也是平行的,这就是镜面反射;平行光线射到粗糙不平的表面上时,反射光线射向四面八方,这就是漫反射,据此分析。
【解答】手机屏幕相当于物体,投影仪成倒立、放大的实像,那么手机屏幕到透镜的距离应该在一倍焦距和二倍焦距之间,故A、B正确不合题意;
若用纸遮住透镜的一部分,那么投射到透镜上的光线减少,所成的像依然完整,但是亮度会下降,故C错误符合题意;
从各个角度都能清楚的看到白墙上的像,是因为白墙对照射到其上面的光产生漫反射,故D正确不合题意。
故选C。
10.【答案】C
【知识点】平面镜成像的相关作图;实像与虚像;凸透镜成像的应用
【解析】【分析】分析各个应用中的成像原理和成像特点,然后进行分类即可。
【解答】①针孔照相机内所成的像,是光沿直线传播形成的实像;
②潜望镜中看到的景物的像,是光的反射现象形成的虚像;
③放大镜看到的物体的像,是光的折射现象形成的虚像;
④幻灯机屏幕上所成的像,是光的折射现象形成的实像;
⑤照相机中所成的像,是光的折射现象形成的实像。
A.反射成像的有②,故A错误;
B.折射成像的有③④⑤,故B错误;
C.属于实像的是①④⑤ ,故C正确;
D.属于虚像的是②③,故D错误。
故选C。
11.【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】首先根据凸透镜的成像特点判断焦距的范围,然后再根据蜡烛的位置判断成像的特点。
【解答】将点燃的蜡烛放在凸透镜前某一位置,在凸透镜后20cm的光屏上出现一个等大倒立的像,那么2f=20cm,即凸透镜的焦距f=10cm。
如果蜡烛在凸透镜前25cm处,因为25cm>2f,所以光屏上成倒立缩小的实像,故A错误;
根据“物远像近小”的规律可知,这时像距减小,像变小,因此将光屏靠近凸透镜一段距离,光屏上成倒立缩小的实像,故B正确,C和D错误。
故选B。
12.【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】根据凸透镜的成像特点分析判断。
【解答】如果凸透镜破损了一部分,那么剩下的部分相当于一个小的凸透镜,对光线的会聚能力依然存在,因此仍然成像,且成像的特点与原来相同。由于会聚的光线变少了,因此成像的亮度会比原来更暗些,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
13.【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】根据凸透镜成像的特点分析判断。
【解答】A.凸透镜成像时,如果成u<f,那么成正立、放大的虚像。小明刚好通过透镜能看到小丽眼睛正立的虚像,此时小丽的眼睛在凸透镜的一倍焦距以内,故A正确不合题意;
B.凸透镜成虚像时,物像同侧,若物距越大,像距越大,像越大,因此若图片中小丽的手将透镜水平向右移动一定距离,小明看到正立的像有可能变大,故B正确不合题意;
CD.小丽和小明的距离和为2m,小丽到凸透镜的距离小于15cm,那么小明到凸透镜的距离肯定大于185cm,即小明到凸透镜的距离u>2f,成倒立、缩小的实像,此时像距2f>v>f。而此时小丽的眼睛在凸透镜的一倍焦距以内,所以小丽从透镜中看不到小明的像,故C错误,D正确。
故选D。
14.【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】物体通过凸透镜可以成实像,实像都是倒立的,但分放大、等大和缩小;也可以成虚像,虚像都是正立、放大的,据此判断。
【解答】圆柱形的装满水的玻璃杯相当于一个凸透镜。
因为装有水的圆柱形玻璃杯,中间厚边缘薄,相当于凸透镜,所以是左右颠倒;
当物距小于焦距时,成正立放大的虚像,即左右变大,上下不变,如图A ;
当物距大于焦距小于二倍焦距时,成倒立、放大的实像,即左右颠倒,如图B ;不可能出现C中的图片;
当物体大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像,可能出现D中的图片;
故选C。
15.【答案】(1)倒立、等大的实像;20.0
(2)因为换的凸透镜焦距大于或等于40cm,所以物距小于或等于焦距,得不到实像
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】(1)在凸透镜成像的实验中,如果物体在凸透镜的二倍焦距上时,那么成的是等大的实像,此时像也成在凸透镜的二倍焦距上;
(2)当物体在焦点上时,不成实像也不成虚像;当物体在一倍焦距以内时,成虚像,不能成实像,据此分析光屏上找不到像的原因。
【解答】(1)由图可知,此时的u=40.0 cm=v,则蜡烛恰好在凸透镜的二倍焦距上,即u=2f,那么凸透镜的焦距f=20.0 cm,此时成的是倒立、等大的实像。
(2)透镜光心、蜡烛焰心和光屏中心三者高度相同,光具座也足够长,小金找不到像的原因:
①物距小于焦距,凸透镜成的是虚像,虚像不能被光屏承接;
②物距等于像距,成平行光射出,无法成像。
16.【答案】凸;缩小;倒立
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】(1)虚像不能用光屏承接,实像才能用光屏承接;凸透镜能成实像也能成虚像,而凹透镜只能成虚像;
(2)凸透镜成实像并被光屏承接时,保持物体与光屏不动,凸透镜在物、像中间的两个位置能成实像,且这两个像的物距和像距刚好相反,据此分析成像的特点。
【解答】(1)第一次和第二次都能在光屏上成清晰的像,因此所成的像为实像,所以此光学元件为凸透镜。
(2)当蜡烛成实像时,若像距大于物距,那么成倒立放大的实像;像距小于物距,成倒立缩小的实像。根据题目描述可知,第二次成像时的物距增大,此时肯定像距小于物距,因此成倒立缩小的实像。
17.【答案】0.6;0.2
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象
【解析】【分析】根据平面镜成像的对称性和凸透镜对光线的作用分析解答。
【解答】(1)平行光线经过凸透镜后会会聚到焦点上,将焦点看作一个发光物体,它肯定会在平面镜内成像。根据题目描述可知,M点就是焦点的像,因为平面镜所成的像与物体关于平面镜对称,所以焦点到平面镜的距离等于M点到平面镜的距离,即二者的距离为:0.3m×2=0.6m;
(2)该凸透镜的焦距f=0.5m-0.3m=0.2m。
18.【答案】(1)60~70
(2)投影仪;A
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】(1)由凸透镜成像规律可知,物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像,此时像距大于一倍焦距小于二倍焦距;
(2)照相机成缩小的实像,投影仪成放大的实像,放大镜成放大的虚像。凸透镜成像中的“倒立”,即包括水平方向上的颠倒,还包括竖直方向上的颠倒。
【解答】(1)当蜡烛在20cm刻度线时,此时的物距u=50cm-20cm=30cm。因为凸透镜的焦距f=10cm,所以此时u>2f,成倒立、缩小的实像,像距应该在1倍焦距和2倍焦距之间,则应将光屏在光具座上移到(50cm+10cm=60cm)~(50cm+20cm=70cm)的刻度范围内,才能在光屏上得到一个倒立、缩小的实像。
(2)当蜡烛在35 cm处,则物距为u=50 cm-35 cm=15 cm,即f<u<2f,所以成倒立、放大的实像,根据这个原理制成了投影仪。因为凸透镜成倒立的实像,不仅左右相反,而且上下相反,所以表盘在光屏上成的像应该是图中的A。
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