5.3 凸透镜成像的规律 同步练习(含解析) 2022-2023学年上学期河南省各地八年级物理期末试题选编

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名称 5.3 凸透镜成像的规律 同步练习(含解析) 2022-2023学年上学期河南省各地八年级物理期末试题选编
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资源类型 教案
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2023-10-18 08:55:38

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5.3 凸透镜成像的规律 同步练习
一、单选题
1.(2022秋·河南信阳·八年级统考期末)某同学在做研究凸透镜成像实验时,保持凸透镜位置不变,如图所示,先后使烛焰位于a、b、c、d四点,并分别调整光屏的位置,实验后,他归纳出以下说法,其中错误的是(  )
A.使烛焰位于a点时,屏上出现的实像最小
B.使烛焰位于c点时,屏上出现的实像最大
C.使烛焰位于b点时,成等大的虚像
D.使烛焰位于d点时,成放大的虚像
2.(2022秋·河南南阳·八年级统考期末)当用手机扫描健康二维码时(如图所示),下列说法正确的是(  )

A.物体上的二维码是光源
B.扫码时二维码要位于摄像头二倍焦距以外
C.二维码通过摄像头成的是正立缩小的实像
D.要使屏幕上二维码的像变小,只需将二维码靠近凸透镜
3.(2022秋·河南驻马店·八年级统考期末)在做“研究凸透镜成像规律”的实验中,当烛焰、凸透镜及光屏处在如图所示的位置时,恰能在光屏上得到一个清晰的像。由此可以判断,他所使用凸透镜的焦距(  )
A.一定在8cm到10cm之间 B.一定小于8cm
C.一定大于20cm D.一定在10cm到16cm之间
4.(2022秋·河南焦作·八年级统考期末)在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,在光屏的中央承接到了蜡烛清晰的像。则下列说法正确的是(  )
A.光屏上的像与幻灯机成的像性质相同
B.若只升高凸透镜,光屏上的像会向下移动
C.若只将蜡烛向左移动,光屏上还会得到清晰的像
D.若只将凸透镜向左移动,光屏上还会得到清晰的像
5.(2022秋·河南平顶山·八年级统考期末)放幻灯时,要想使银幕上出现清晰的“F”字母,那么下列中幻灯片的正确插法应是(  )
A. B. C. D.
6.(2022秋·河南驻马店·八年级统考期末)如图所示,小明将蜡烛、凸透镜、光屏依次摆放在光具座上,光屏上成清晰的烛焰像,然后进行了如下的操作和判断(每次操作均在图中基础上),下列说法正确的是(  )
A.根据图中凸透镜成像原理可制成投影仪
B.将蜡烛放在45cm刻度线处,移动光屏,光屏上成正立放大的烛焰像
C.小明把自己的眼镜放在蜡烛和透镜之间,然后向左移动光屏,光屏上可再次成清晰的烛焰像,由此可以判断小明戴的是近视镜
D.将蜡烛沿光具座移动25cm,再适当移动光屏,一定能在光屏上成清晰放大的烛焰像
二、多选题
7.(2022秋·河南周口·八年级统考期末)当蜡烛、透镜甲和光屏放置在图示位置时,烛焰在光屏上成清晰的像。现保持蜡烛和透镜的位置不变,将透镜甲更换为透镜乙后,需将光屏向左移动距离s,方可在光屏上再次成清晰的像,则(  )

A.透镜甲的焦距为20cm
B.透镜甲的焦距比乙的大
C.第二次所成的像是缩小的
D.光屏移动的距离s<10cm
8.(2022秋·河南洛阳·八年级统考期末)以下关于实像和虚像的说法,不正确的是(  )
A.实像不可能与物体是等大的
B.实像一定是光发生折射形成的
C.人们能看见虚像是有光进入人眼
D.虚像不能在光屏上呈现
9.(2022秋·河南三门峡·八年级统考期末)如图,将印有花的透明胶片,贴在发光手电筒前端玻璃上,正对着焦距为10cm的凸透镜,调整位置,墙上出现一朵清晰放大的“花”。下列说法正确的是(  )
A.胶片与透镜的距离小于10cm B.胶片上的花是倒立的
C.墙上的“花”是虚像 D.白墙相当于光屏,光发生的是漫反射
10.(2022秋·河南郑州·八年级期末)墨墨同学用自制的水凸透镜来探究凸透镜成像的规律,在光屏上得到了清晰的像,如图所示。关于下列现象的分析正确的是(  )
A.在蜡烛和光屏位置都不变的情况下,将水凸透镜向左移可以得到倒立放大的实像
B.用注射器向水凸透镜中注入少许水,光屏上原来清晰的像变模糊,要再次得到清晰的像,应将光屏远离透镜
C.从图示情景可知,该凸透镜的焦距可能为12cm
D.若用一张纸遮住水凸透镜的上半部分,会发现光屏上的像缺失了下半部分
11.(2022秋·河南安阳·八年级统考期末)如图所示是“科学探究:凸透镜成像”的实验操作情景,下列说法错误的是(  )
A.从图甲中可知该透镜的焦距为10.0cm
B.如图乙所示,向左适当移动光屏可以得到放大的实像
C.如图乙所示,将蜡烛移至30cm处,光屏上可得到等大的实像
D.如图乙所示,将蜡烛移至45cm处,移动光屏可以得到缩小的实像
三、填空题
12.(2022秋·河南洛阳·八年级统考期末)春季到,桃花开!我们能看到桃花是由于光在桃花上发生了 (填“反”或“折”)射;用照相机拍摄桃花时,照相机的镜头相当于 镜;某同学拍摄了桃花的照片(如图所示),如果他想拍一张尺寸相同,但桃花看起来更大的照片,那么照相机离桃花的距离要 (填“变远”、“变近”或“不变”)。

13.(2022秋·河南三门峡·八年级统考期末)图中甲图为电影放映机,其成像原理如图乙所示,放映机的镜头对光线具有 作用,为让观众看到清晰的实像,应将胶片放在距离透镜 的位置;当所成的像没有铺满银幕时,若保持银幕位置不动,应将放映机向 (填“靠近”或“远离”)银幕的方向移动,同时适当调节镜头到胶片间的距离,银幕上才能得到清晰的图像。银幕布表面比较粗糙,这是为了使放映机发出的光在幕布上发生 反射,该反射的每一条光线在反射时都 (选填“遵循”或“不遵循”)光的反射定律。

14.(2022秋·河南濮阳·八年级期末)如图甲所示,在白纸上画两个箭头,放到装有半杯水的玻璃杯后一定距离,观察到如图乙所示的现象。此时玻璃杯下半部分相当于一个 ,使下方箭头成缩小的实像。若将白纸紧贴玻璃杯,与图乙中的像相比,下方箭头的像将会发生的具体变化是 (写出一条即可)。
15.(2022秋·河南信阳·八年级统考期末)如图所示,一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后,在光屏上形成一个最小、最亮的光斑,可知凸透镜的焦距是 cm,现把蜡烛放在距凸透镜35cm处,在凸透镜另一侧前后移动光屏,在光屏上可以得到一个 (填“倒立”或“正立”), (填“放大”、“缩小”或“等大”)的, 像(填“实”或“虚”)。
16.(2022秋·河南焦作·八年级统考期末)“新型冠状病毒”仍然在影响着我们的生活,体温检测成了病毒“早发现”的重要手段。在今年的研究生考试中,校门口的测温装置是利用 强弱来对考生进行体温监测的。整个考试全程在监控下进行,考试中心可以异地查看各地的考场情况。监控的镜头当于 镜,当监考员巡查走动远离镜头时,他的像将 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
四、作图题
17.(2022秋·河南驻马店·八年级统考期末)如图所示,MN为凸透镜的主光轴,AB为蜡烛,A′B′为蜡烛所成的像,请用作图法确定凸透镜及一个焦点F的位置,并将它们画出.
( )
18.(2022秋·河南信阳·八年级统考期末)根据凸透镜的成像规律,请在图中作出物体通过凸透镜所成的像。
五、实验题
19.(2022秋·河南洛阳·八年级统考期末)某小组同学用如图1所示的装置“探究凸透镜成像特点”,其中凸透镜的焦距为15cm他们进行实验的同时在坐标纸上记录蜡烛与光屏上像的位置和大小,如图2所示。(用带箭头的线段表示物或像,A',B'分别表示蜡烛在A,B处像的位置)
(1)从图2中可以看出,蜡烛在A,B位置时光屏上得到的都是 的实像实际应用中,可以利用该成像特点制成 ;(写出一个即可)
(2)和其他小组交流后发现,当蜡烛在距透镜15-30cm之间时,像均成在透镜另一侧距透镜30cm以外处。但是,当他们把蜡烛放在C位置时,在光具座上无论怎样移动光屏,都不能得到清晰的像,原因可能是 ;
(3)为了让蜡烛在C位置的像成在光具座上的光屏上,还可以在保持蜡烛和透镜的位置不变的情况下,在蜡烛和透镜之间再放置一个 透镜,再移动光屏,光屏上即可出现清晰的像。该实验结果在实际生活中的应用是 (写出一个即可)
20.(2022秋·河南信阳·八年级统考期末)小明同学用一个焦距未知的凸透镜、蜡烛、光屏探究凸透镜成像规律。

(1)实验时,如图甲应使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在 ;这样做的目的是使像能成在 ;
(2)如图乙所示,若在光屏上(光屏未画出)能得到清晰放大的烛焰实像,则蜡烛可能置于透镜左边a、b、c、d四点中的 点上,此成像特点可应用在 上;
(3)实验中,屏上已成清晰的像,此时小明固定蜡烛和透镜,在光屏和透镜间放上自己所配戴的近视眼镜,若要在光屏上成清晰的像,则需将屏向 (选填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动,此时所成的清晰像为 像(选填“实”或“虚”)。
21.(2022秋·河南平顶山·八年级统考期末)小明同学利用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”的实验。凸透镜固定在光具座50cm刻度处。

(1)实验前将烛焰、凸透镜、光屏三者的中心调节到同一高度,目的是 。实验时蜡烛固定在40cm刻度处时,移动光屏,在光屏上始终得到一个大小不变的光斑,则该凸透镜的焦距为 ;
(2)当他将三个元件移动到如图所示的位置时,光屏上恰好出现了烛焰倒立、 (填“放大”“缩小”或“等大”)的清晰实像,利用该成像规律制成光学仪器是 (填“放大镜”“投影仪”或“照相机”);若向左移动蜡烛,为了在光屏上得到清晰的像,光屏应向 (填“左”或“右”);
(3)在成像清晰的情况下,用一张不透明纸把透镜上半部分遮挡住,看到的像会如何变化? (填“像部分消失”“像完整亮度不变”或“像完整亮度变暗”)。
22.(2022秋·河南驻马店·八年级统考期末)在探究“凸透镜成像规律”的实验中,如图所示。

(1)小丽在挑选透镜时,把两个透镜甲、乙分别正对太阳光,在光屏上出现了如图a所示的光斑,则应选 (选填“甲”或“乙”)透镜来进行实验。
(2)为了测量凸透镜的焦距,让一束平行光正对着射向该凸透镜,调节光屏位置直到光屏上得到一个最小最亮的光斑,该凸透镜的焦距f= cm。组装器材到光具座上时,调节烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一水平高度,目的是 。
(3)如图c所示,此时在光屏上成 (选填“放大”“等大”或“缩小”)的像,利用此原理可制成 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)。
(4)在图c中,保持凸透镜位置不动,将蜡烛向右移动5cm,光屏应该向 (填“左”或“右”)移动。若在实验中,小丽发现蜡烛燃烧变短使像成在了光屏的上侧,为了使蜡烛的像能成在光屏中央 (写出一种即可)。
23.(2022秋·河南郑州·八年级统考期末)物理创新实验小组的同学探究凸透镜成像的规律。

【实验器材】蜡烛、凸透镜、光屏、光具座等
【进行实验与收集证据】
(1)测焦距:让凸透镜正对着太阳光,在它的另一侧找到最小最亮的光斑情景如图甲所示。该凸透镜的焦距为 cm;
(2)组装实验装置时,为使像成在光屏中央,应该进行的操作是: ;
(3)设计实验表格并进行实验,收集证据:请你在表格中横线处补全缺少的项目,小雨将蜡烛放到较远处,直到烛焰在光屏上成清晰的像,观察像的性质,把蜡烛逐渐向凸透镜移近,重复以上操作。把实验测出的数据和成像的性质填入表中;
物距u/cm 像的性质 像距v/cm
虚实 大小
30 实 缩小 15
20 实 等大 20
15 实 放大 30
【分析与论证】通过分析表中数据,可以得到规律:凸透镜成缩小实像时,物距 像距(选填“大于”、“小于”或“等于”)。此时,凸透镜的成像特点与 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)的成像特点相同;
【拓展】与蜡烛相比,“F”形LED发光体除了可以使像变得更亮,更清晰以外 。
24.(2022秋·河南南阳·八年级统考期末)在一次物理实验探究课上,某学习小组在“探究凸透镜成像的规律实验中,进行了如下操作:

(1)安装并调节烛焰、凸透镜和光屏的位置,使它们三者中心大致在 ,目的是 ;
(2)通过探究,记录并绘制了像距v与物距u之间的关系图像,如图甲所标,则该凸透镜的焦距是 cm;
(3)当蜡烛在如图乙所标位置时,调节光屏的位置可在光屏上得到一个倒立、放大的实像,生活中的 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用该成像原理工作的;
(4)学生发现蜡烛燃烧产生的异味令人难受,经讨论大家认为可利用LED灯替代蜡烛作为光源,其好处是 。
25.(2022秋·河南三门峡·八年级统考期末)小强用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材探究凸透镜成像的规律。
(1)小强将蜡烛、凸透镜和光屏按图示位置放置,并要让烛焰、凸透镜、光屏的中心在 ;
(2)小强完成了该实验,并将观测情况记录在下表中。
实验序号 物距u/cm 像距v/cm 像的性质
1 30 a 倒立、缩小的实像
2 20 20 倒立、等大的实像
3 15 30 b
4 6 光屏上没有像
①由表中数据可知凸透镜的焦距为 cm;
②在表中空格内填写的相应内容是:a. ;b ;
③当烛焰从远处靠近透镜时,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏应 (选填“靠近”或“远离”)透镜,且像变 (选填“大”或“小”);
④第4次实验中,光屏上没有像的原因可能是 。
26.(2022秋·河南周口·八年级统考期末)在探究凸透镜成像规律的实验时,小明和小红同学的实验过程分别如下,请你帮他们将实验过程补充完整。
小明同学的实验过程如下:
(1)测量凸透镜的焦距如图所示,则该凸透镜的焦距 cm;
(2)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;
(3)当烛焰距凸透镜30cm时,移动光屏,可在光屏上得到一个清晰的实像。 就是利用这一成像规律工作的(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”);
小红同学的实验过程如下:
第一步:如图所示,要使像能够成在光屏的中央,应将光屏向 调整(填“上”或“下);
第二步:实验过程中,当烛焰距凸透镜15cm时,移动光屏至某一位置,在光屏上得到一等大清晰的像,则该凸透镜的焦距是 cm;
第三步:接着使烛焰向右移动5cm,此时应该将光屏向 移到某一位置(填“左”或“右”),才能在屏上得到清晰的放大实像。
六、综合题
27.(2022秋·河南洛阳·八年级统考期末)如图所示,将蜡烛放在距凸透镜光心30cm处,在另一侧距凸透镜光心40cm处的光屏上出现了一个清晰的像。
(1)请在图甲中利用凸透镜成像的特殊光线找出凸透镜右侧焦点F ;
(2)请你利用所学的凸透镜成像规律和数学知识,计算该凸透镜焦距的取值范围是多少 ?
(3)放大镜是利用了凸透镜成像规律的光学仪器,它的成像原理是:当物体到凸透镜的距离小于一倍焦距时,凸透镜所成的像是 、 的虚像。当人通过放大镜观察地图上的A点时,看到了它的像为A′,请你在图乙中画出光路图 。
28.(2022秋·河南南阳·八年级统考期末)电脑中常用光电鼠标,其原理就是利用发光二极管照射移动表面(如图),反射光通过成像透镜成像于光学传感器上。鼠标移动时,传感器会连续拍摄鼠标垫表面所成的像,并利用芯片处理比较各个影像的数字信号,反馈到计算机,决定屏幕上的光标移动距离和方向。图中光学传感器、透镜、发光二极管等元件固定在鼠标内。
(1)当发光二极管的光照射在粗糙的鼠标垫上时会发生 (选填“镜面反射”或“漫反射”);
(2)当鼠标平放在鼠标垫上,成像透镜距鼠标垫7mm,光学传感器距成像透镜3mm,则在光学传感器上成 (选填“倒立”或“正立”)、 (选填“放大”或“缩小”)的 (选填“实”或“虚”)像;
(3)将鼠标离开鼠标垫一定高度后悬空向前移动时,电脑显示器上的光标并不移动,是因为像成在光学传感器的 (选填“上”或“下”)方,而且所成的像 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
参考答案:
1.C
【详解】A.使烛焰位于a点时
u>2f
成倒立、缩小的实像,物距最大,像距最小,像最小,故A正确,不符合题意;
B.使烛焰位于c点时
2f>u>f
成倒立、放大的实像,物距减小,像距增大,像变大,物体在c点的物距最小,屏上出现的实像最大,故B正确,不符合题意;
C.使烛焰位于b点时
u=2f
成等大的实像,故C错误,符合题意;
D.使烛焰位于d点时
u成正立、放大的虚像,故D正确,不符合题意。
故选C。
2.B
【详解】A.物体上的二维码只能反射光线,自身不能发光,不是光源,故A错误;
B.由照相机的成像规律可知,成像时物距大于二倍焦距,故扫码时二维码要位于摄像头二倍焦距以外,故B正确;
C.此时物距大于二倍焦距,由凸透镜的成像规律可知,二维码通过摄像头成的是倒立缩小的实像,故C错误;
D.要使屏幕上二维码的像变小,由“物远像近像变小”可知,应将二维码远离凸透镜,故D错误。
故选B。
3.A
【详解】如图物距大于像距,凸透镜成倒立、缩小的实像,因为u>2f,成倒立、缩小的实像,此时像距为
2f>v>f
所以有
20cm>2f,2f>16cm>f
所以
10cm>f>8cm
即凸透镜的焦距一定在8cm到10cm之间。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4.D
【详解】A.由图可知,此时物距大于像距,则成的是倒立、缩小的实像,与照相机的成像情况相同,故A错误;
B.若只升高凸透镜,由于经过光心的光线的传播方向不变,则像会向上移动,故B错误;
C.若只将蜡烛向左移动,物距变大,像距变小,像变小,需要移动光屏才能承接到清晰的像,故C错误;
D.只将凸透镜向左移动,因为物距减小,像距增大,根据光路可逆,当时,在光屏上可得到倒立、放大的实像,故D正确。
故选D。
5.B
【详解】放映幻灯时,屏幕上成的像是倒立且左右相反的,故字母F的像是B中的形状,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
6.D
【详解】A.由图知道,凸透镜成实像时,物距大于像距,成倒立、缩小实像,是照相机的原理,故A错误;
B.根据图甲可知,凸透镜的焦距
将蜡烛放在45cm刻度线处,此时的物距小于焦距,成正立放大的虚像,光屏上不能接收虚像,故B错误;
C.小明把自己的眼镜放在蜡烛和透镜之间,然后向左移动光屏,光屏上可再次成清晰的烛焰像,这说明该眼镜对光线具有会聚作用,是凸透镜,凸透镜可以矫正远视镜,故C错误;
D.每次操作均在图中基础上,将蜡烛沿光具座向移动25cm,只能将蜡烛沿光具座向右移动25cm,此时物距u=15cm,在一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立、放大的实像,故D正确。
故选D。
7.BC
【详解】A.由图可知,此时的,成的是倒立、等大的实像,所以,则,故A不符合题意;
B.现保持蜡烛和透镜的位置不变,将透镜甲更换为透镜乙后,需将光屏向左移动距离s,此时的像距减小,则物距不变的情况下,相当于减小了焦距,所以透镜甲的焦距比乙的大,故B符合题意;
C.将透镜甲更换为透镜乙后,需将光屏向左移动距离s,方可在光屏上再次成清晰的像,此时的物距要大于像距,成的是倒立、缩小的实像,故C符合题意;
D.由于不知道乙透镜的焦距的大小,所以无法判定光屏移动的距离,故D不符合题意。
故选BC。
8.AB
【详解】A.由凸透镜成像规律可知,物距等于二倍焦距成倒立等大实像,故A错误,符合题意;
B.光的直线传播可以形成实像,例如小孔成像;光的折射可以形成实像,例如物体在凸透镜一倍焦距以外时,光折射会聚成实像,也可以形成虚像,例如从岸上看水中的物体,看到的就是折射形成的虚像,故B错误,符合题意;
C.我们能看到虚像和实像,是因为有光线进入人的眼睛,故C正确,不符合题意;
D.是否用光屏能承接是实像和虚像的重要区别,实像能用光屏承接,虚像承接不到,故D正确,不符合题意。
故选AB。
9.BD
【详解】ABC.由图可知,此时的物距小于像距,墙上出现一朵清晰放大的“花”,根据凸透镜成实像的特点,则成的是放大、倒立的实像,像是正着的,则胶片是倒置的;根据凸透镜成实像的特点,此时的物距应该在一倍焦距和二倍焦距之间,所以胶片与透镜的距离小于20cm、大于10cm,故B正确,AC错误;
D.白墙的表面凹凸不平,光线照射到白墙后会发生的是漫反射,白墙可呈现物体的像,相当于光屏。故D正确。
故选BD。
10.AC
【详解】A.光屏上得到了清晰的像,此时物距大于像距,所成的像是倒立、缩小的实像,在蜡烛和光屏位置都不变的情况下,根据光路可逆可知,将水凸透镜向左移时,可以得到倒立放大的实像,故A正确;
B.用注射器向水凸透镜中注入少许水,凸透镜的焦距变小,在物距不变的情况下,像距变小,要再次得到清晰的像,应将光屏靠近透镜,故B错误;
C.根据图可知,此时的物距和像距分别是
解得
所以,焦距可能为12.0cm,故C正确;
D.遮住凸透镜的上半部,物体上任一点射向凸透镜的下半部的光线,经凸透镜折射后,照样能会聚成像,像的大小不发生变化,折射光线减少,会聚成的像变暗,故D错误。
故选AC。
11.BD
【详解】A.由甲图可知,该透镜焦距为
f=40.0cm-30.0cm=10.0cm
故A正确,不符合题意;
B.由图乙可知,物距是
u=50.0cm-10.0cm=40.0cm
大于二倍焦距,由凸透镜成像规律可知,此时像距在一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立、缩小的实像。图中像距是
v=70.0cm-50.0cm=20.0cm
等于二倍焦距,所以向左适当移动光屏可以得到倒立、缩小的实像,故B错误,符合题意;
C.如图乙所示,将蜡烛移至30cm处,此时的物距为
50.0cm-30.0cm=20.0cm
等于二倍焦距,由凸透镜成像规律可知,所以光屏上可得到倒立、等大的实像,故C正确,不符合题意;
D.如图乙所示,将蜡烛移至45cm处,物距是
50.0cm-45.0cm=5.0cm
小于焦距,由凸透镜成像规律可知,凸透镜成正立、放大的虚像,虚像不能成在光屏上,故D错误,符合题意。
故选BD。
12. 反 凸透 变近
【详解】[1]我们能看到桃花,是由于光在桃花上发生了反射,反射的光线进入人的眼睛。
[2]根据照相机的工作原理,照相机的镜头就相当于一个凸透镜,来自物体的光经过照相机镜头后会聚在胶卷上,形成被照物体的像。
[3]凸透镜成像时,物距u>2f,成倒立缩小的实像,由凸透镜成实像规律,物距越小,成的像越大,像距也越大可知。如果他想拍一张尺寸相同,但桃花看起来更大的照片,即需要增大像,则应增大像距、减小物距,即照相机离桃花的距离要变近一些。
13. 会聚 一倍焦距到二倍焦距之间 远离 漫 遵循
【详解】[1]从图乙可以看到,放映机的镜头为一个凸透镜,而凸透镜对光线有会聚的作用,则放映机的镜头对光线具有会聚作用。
[2]由题意可知,放映机在银幕上成倒立、放大的实像,根据凸透镜的成像规律,此时物距为一倍焦距到二倍焦距之间,即应将胶片放在距离透镜一倍焦距到二倍焦距之间的位置,才能让观众看到清晰的实像。
[3]由题意可知,当所成的像没有铺满银幕时,即所成的像在银幕上偏小,为了让像铺满银幕,像需要增大,根据凸透镜的动态成像规律,“物近像远像变大”,若保持银幕位置不动,应将放映机向远离银幕的方向移动,这样放映机与银幕的距离增大,像距增大,同时适当调节镜头到胶片间的距离,即减小两者的距离,物距减小,银幕上才能得到清晰的图像。
[4][5]银幕布表面比较粗糙,这样放映机发出的光在幕布上发生漫反射;不管是漫反射还是镜面反射,都遵循光的反射定律,银幕上反射的每一条光线在反射时都遵循光的反射定律。
14. 凸透镜 箭头方向发生改变
【详解】[1]由玻璃杯的形状可知杯内装水后,中间厚,边缘薄,故杯子下部装水后相当于一个凸透镜。
[2]若将白纸紧贴玻璃杯,说明物距很小,在玻璃杯的一倍焦距内,根据凸透镜的成像规律可知,此时成正立放大的实像,故下面的箭头的像朝左,即箭头的方向发生改变。
15. 9.4 倒立 缩小 实
【详解】[1]平行光线经过凸透镜后会聚于一点,这一点就是焦点;焦点到光心的距离是焦距,根据图示中光屏在刻度尺上的位置,可以读出该凸透镜的焦距是9.4cm。
[2][3][4]当物距为35厘米时,由于35厘米大于该凸透镜的二倍焦距,根据凸透镜成像规律可以确定此时的物体在光屏上成倒立缩小的实像。
16. 红外线 凸透 变小
【详解】[1]由于人能发出红外线,校门口的测温装置是利用红外线对考生测温。
[2][3]摄像头相当于一个凸透镜,当u>2f时,成倒立、缩小的实像,当监考员巡查走动远离镜头时,物距变大,像距变小,他的像将变小。
17.
【详解】(1)连接A'A并延长交主光轴与一点,该点是凸透镜的光心O,过光心O做一个凸透镜.
(2)由A点向凸透镜作平行于主光轴的光线AC,连接A'C并延长交主光轴与一点F,F是凸透镜的焦点.如图.
18.
【详解】物体发出的射向凸透镜的光线中,通过凸透镜光心的光线传播方向不改变;跟主光轴平行的光线经凸透镜折射后过焦点.折射后的光线的交点即为物体的像。如图
19. 倒立、放大 投影仪 见解析 凸透镜 老花眼镜
【详解】(1)[1][2]蜡烛在A,B位置时,2f>u>f,凸透镜成倒立放大的实像,应用是幻灯机或投影仪。
(2)[3]根据成实像时物近像远像变大的特点知,C点物距变小,像距变大,则原因可能是光具座太短,像成在光屏的右侧导致,可换用焦距小的凸透镜或换用较长的光具座。
(3)[4][5]成像较远,在光屏后方,超出光具座范围,在蜡烛和透镜之间再放置一个凸透镜,会聚光线,成像位置会左移,在光具座上移动光屏,光屏上又出现了清晰的像,远视眼与之类似,晶状体太薄,折光能力太弱,远视眼将近处物体的像成在视网膜后方,因此远视眼看不清近处的物体,可以用老花眼镜进行矫正。
20. 同一高度上 光屏中心 c 投影仪 远离 实
【详解】(1)[1][2]在凸透镜成像规律实验中,应将蜡烛、凸透镜、光屏三者的中心放在同一高度上,以便使像成在光屏的中心,便于观察。
(2)[3][4]因当物距在一倍与二倍焦距之间时成放大、倒立的实像,此时只有c点符合,应用是投影仪。
(3)[5][6]因近视眼镜即为凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,当将近视眼镜放在光屏与凸透镜之间时,所成的像会向后移动,只有把光屏向远离透镜的方向移动才可接收到像,光屏能接收到的像是实像,所以此时所成的像是实像。
21. 使烛焰的像成在光屏的中央 10.0cm 缩小 照相机 左 像完整亮度变暗
【详解】(1)[1]实验过程中,调整凸透镜和光屏的高度,使烛焰、凸透镜和光屏三者中心大致在同一高度,目的是使烛焰的像成在光屏的中央,便于观察成像情况。
[2]由题意可知,蜡烛距离透镜为
在右侧无论怎样移动光屏,发现光屏上始终是一个大小不变的圆形光斑(即凸透镜右侧为平行光),说明蜡烛正好在焦点上,则由焦距的定义可知该透镜的焦距为10.0cm。
(2)[3][4]由图可知,此时的物距为30cm,大于二倍焦距,像在一倍焦距与二倍焦距之间,成倒立缩小的实像,利用该成像规律制成光学仪器为照相机。
[5]若向左移动蜡烛,物距变大,像距变小,为了在光屏上得到清晰的像,光屏应向左移动。
(3)[6]当用纸挡住透镜的某一部分时,由于通过凸透镜会聚的光线数量减少,所以像会比原来变暗,但仍成完整的像。
22. 乙 10.0 为了使像呈在光屏的中央,便于观察 缩小 照相机 右 将光屏向上移(或者凸透镜向下移动或者蜡烛向上移动)
【详解】(1)[1]图甲光斑的中间比较暗,图乙中间出现亮斑,所以甲对光线有发散作用,乙对光线有会聚作用,甲是凹透镜,乙是凸透镜,实验应选乙实验。
(2)[2]一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后,会聚于一点,该凸透镜的焦距为
60.0cm﹣50.0cm=10.0cm
[3] 调节烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一水平高度,为使像能呈在光屏的中央,便于观察、光屏和烛焰。
(3)[4] [5]如图c所示的位置,物距为40cm大于2倍焦距。凸透镜成倒立缩小的实像。照相机就是利用此原理制成的。
(4)[6]在图c中,保持凸透镜位置不动,将蜡烛向右移动5cm,即物距减小,为了在光屏上得到一个清晰的像,光屏应该向右移动。
[7]实验过程中,燃烧的蜡烛在不断缩短,光屏上的像向上移动,可以将光屏向上移或者凸透镜向下移动或者蜡烛向上移动。
23. 10 将烛焰向上移动 凸透镜 大于 照相机 见解析
【详解】(1)[1]由图知,焦点到凸透镜的距离为10cm,即焦距为10cm。
(2)[2]根据图示可知,烛焰偏低,应将烛焰向上移动,直到与凸透镜得光心、光屏的中心在同一高度。
(3)[3]凸透镜中成的虚像是正立、放大的。
[4][5]根据表格中的数据可知,凸透镜成缩小实像时,像距小于物距,此时凸透镜的成像特点与照相机的成像特点相同。
[6]在实验的过程中,由于LED灯是“F”形的;LED灯是稳定的光源,灯的高度不发生变化(即物体的高度不发生变化),实验过程中不同调节凸透镜和光屏的高度。
24. 同一高度 使像呈在光屏中央 10 投影仪 所成的像比较稳定清晰
【详解】(1)[1][2]根据实验的要求,让像成在光屏的中心,必须使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心放在同一高度上。
(2)[3]由图甲可知
u=v=2f=20cm
所以凸透镜焦距
f=10cm
(3)[4]当蜡烛放在如图乙所示位置时,物距为
50.0cm﹣35.0cm=15.0cm
焦距为10cm,此时的物距大于一倍焦距小于二倍焦距,调节光屏,能在光屏上得到一个倒立、放大的实像,应用是投影仪。
(4)[5]蜡烛换成LED灯的优点:所成的像比较稳定清晰、便于观察、减少了污染、有利于健康等。
25. 同一高度 10 15 倒立、放大的实像 远离 变大 见解析
【详解】(1)[1]蜡烛、凸透镜、光屏,三者在同一条直线上,三者的中心大致在同一高度,像才能呈在光屏的中心。
(2)①[2]实验2中,物距和像距相等,即
u=v=2f=20cm
成倒立、等大的实像,所以凸透镜的焦距是f=10cm。
②[3][4]分析实验1和实验3的数据,根据光路可逆可知,a的值为15;实验3中,物距在一倍焦距和二倍焦距之间,成的是倒立、放大的实像。
③[5][6]当烛焰从远处靠近透镜,仍要在光屏上得到清晰的像即凸透镜成实像时,物近像远像变大,所以烛焰从远处靠近透镜时,要想在光屏上得到清晰的烛焰的像,光屏应远离透镜,所成的像的大小将变大。
④[7]第4次实验中,物距小于凸透镜的焦距,成正立放大的虚像,虚像不能在光屏上呈现。
26. 10.0 同一高度 照相机 上 7.5 右
【详解】(1)[1]平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点,这点是凸透镜的焦点,焦点到凸透镜光心的距离是凸透镜的焦距,所以凸透镜的焦距是10.0cm。
(2)[2]为了使像成在光屏的中央,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。
(3)[3]当烛焰距凸透镜30cm时,此时物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像,应用为照相机。
[4]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,所以应该将光屏上移。
[5]当烛焰距凸透镜15cm时,移动光屏至某一位置,在光屏上得到一等大清晰的像,此时
u=2f=15cm
解得f=7.5cm。
[6]接着使烛焰向右移动5cm,此时物距变小,像距变大,应该将光屏向右移到某一位置,才能在屏上得到清晰的放大实像。
27. 正立 放大
【详解】(1)[1]平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后,折射光线过像点,折射光线与主光轴的交点为焦点,如图
(2)[2]由题知,物距小于像距,物体在一倍焦距、二倍焦距之间,像在二倍焦距之外,成倒立的放大的实像,由此可知
解得


由①和②得,凸透镜焦距的范围为
(3)[3][4]物距小于焦距时,凸透镜成正立、放大的虚像,像和物在凸透镜的同侧,像在物体后面;其应用是放大镜。
[5]从A作平行于主光轴的光线,经过凸透镜折射后过焦点;从A点作经过光心的光线,传播方向不变,两条折射光线的反向延长线的交点即为A的像点,如图
28. 漫反射 倒立 缩小 实 下 变小
【详解】(1)[1]当发光二极管的光照射在粗糙的鼠标垫上时,反射光线会射向各个方向,因此会发生漫反射。
(2)[2][3][4]由题意可知,当鼠标平放在鼠标垫上,成像透镜距鼠标垫7mm,光学感应器距成像透镜3mm,即物距大于像距,根据凸透镜成像规律可知,成倒立、缩小的实像。
(3)[5][6]将鼠标离开鼠标垫一定高度后悬空向前移动时,相当于增大了物距,此时像距减小,像成在光学感应器的下方,而且所成的像变小,因此电脑显示器上的光标并不移动。