5.3 凸透镜成像的规律 同步练习
一、单选题
1.(2022秋·湖北武汉·八年级期末)小明用凸透镜先后两次观察书本上的字,看到如图所示的两种情景。以下说法中正确的是( )
A.甲图中成的是实像;乙图中成的是虚像
B.甲图中书本在凸透镜2倍焦距以外;乙图中书本在凸透镜1倍焦距以内
C.甲图中成像规律可应用于投影仪;乙图中成像规律可应用于照相机
D.甲图中凸透镜靠近书本,所成的像变小;乙图中凸透镜远离书本,所成的像也变小
2.(2022春·湖北咸宁·八年级统考期末)王瑞用焦距15cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验,下列说法正确的是( )
①当物体从距透镜30cm处远离透镜的方向移动时,所成的像逐渐变大
②当物体从距透镜30cm处靠近透镜移动时,要得到清晰的像应使光屏远离透镜
③当物体距透镜10cm时,成倒立、放大的虚像
④当物体距透镜25cm时,成倒立、放大的实像
A.只有①③正确 B.只有②④正确
C.只有①②④正确 D.①②③④都正确
3.(2022秋·湖北武汉·八年级统考期末)找一个圆柱形的玻璃瓶,里面装满水。把一支铅笔水平地放在玻璃瓶的一侧,透过玻璃瓶,可以看到那支笔,如图所示。如果把铅笔沿水平方向由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢地移动,则透过玻璃瓶看到的像不可能的是( )
A.
B.
C.
D.
4.(2022秋·湖北黄石·八年级统考期末)“探究凸透镜成像的规律”实验中,开始时烛焰在光屏上成清晰缩小的像,接着把物距调整为刚才的一半,不可能成的像是( )
A.放大的实像 B.缩小的实像
C.等大的实像 D.放大的虚像
5.(2022秋·湖北黄冈·八年级统考期末)小雷用透明塑料盒设计了一个昆虫标本观察器,盒高h=8cm,如图所示。盒底上放标本,盒盖上嵌入一凸透镜,眼睛在盒盖上方凸透镜附近通过凸透镜可以观察到标本正立、放大的像。盒盖下列分析正确的是( )
A.观察器的成像原理与投影仪相同
B.眼睛观察到昆虫标本的像是实像
C.凸透镜的焦距大于8cm
D.逐渐增加盒子的高度h,眼睛观察到的像一直变大
6.(2022秋·湖北黄石·八年级统考期末)实验操作考试临近,同学们上实验室动手实验,通过训练提高操作技能。如图,小明正在做凸透镜成像实验,此时光屏上出现了清晰的像。下列说法正确的是( )
A.当蜡烛移到34cm刻度处时,在光屏上可以看到一个放大的像
B.该透镜的焦距是30cm
C.此时成的是倒立、等大的实像
D.如果将蜡烛向左移,光屏需要适当右移才能再次形成清晰的像
7.(2022秋·湖北荆门·八年级统考期末)小明将凸透镜紧靠如图中所示的一幅卡通图片,然后将凸透镜逐渐远离图片的过程中,通过凸透镜观察到如图乙所示四个不同的像,则四个像出现的先后顺序是( )
A.③②④① B.②①③④ C.③②①④ D.①②③④
8.(2022春·湖北恩施·八年级统考期末)如图,小强在做凸透镜成像实验时,他得到以下结论,你认为正确的是( )
A.蜡烛置于c点时,在光屏上能成一个放大的像
B.蜡烛置于b点时,在光屏上能成一个倒立缩小的像
C.蜡烛从a点向b点移动,光屏上的像逐渐变大
D.蜡烛从b点向左移动,光屏上的像逐渐变大
9.(2022秋·湖北武汉·八年级期末)在探究凸透镜成像实验中,移动物体到某位置时,能在光屏上成清晰缩小的像,则下列说法成立的是( )
①光屏上成清晰缩小的像,这与投影仪的原理相同
②将物体远离凸透镜,仍要在光屏上得到清晰的像,如果只移动光屏,则光屏必须靠近凸透镜
③换用焦距较小的凸透镜后,仍要在光屏上得到清晰的像,如果只移动光屏,则光屏必须远离凸透镜
④保持物体和光屏位置不变,一定可以在光屏上的到另一个清晰的像
A.①③ B.②④ C.②③ D.③④
10.(2022秋·湖北武汉·八年级统考期末)通过一个透镜观察一个印有字母F的纸的情形如图所示,则下列说法正确的是( )
A.该透镜是凹透镜
B.此时纸上的字母F在透镜一倍焦距之内
C.该成像原理可应用于照相机
D.此时成的是虚像
11.(2022秋·湖北武汉·八年级统考期末)光刻技术是现代纳米级电路的基石,它是指利用透镜将绘制在掩膜上的电路通过紫外线投射到涂有光刻胶的硅片上,从而制造出集成电路的方法,其工作原理如图所示,此时恰好在硅片上成清晰的像。下列说法正确的是( )
A.缩图透镜对光有会聚作用
B.硅片位于缩图透镜的二倍焦距以外
C.掩膜在硅片上的像是正立、缩小的虚像
D.在硅片上形成的像是虚像
二、填空题
12.(2022秋·湖北襄阳·八年级期末)某班同学在“探究凸透镜成像规律”实验中、记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟物体到凸透镜的距离u之间的图像,如图所示,物距为3.5cm,光屏上能得到 (选填“缩小”、“放大”或“不变”)的像。把物体从距透镜3cm处移动到8cm处,像将逐渐 (选填“变小”、“变大”或“不变”)。
13.(2022秋·湖北宜昌·八年级统考期末)如图为商场中经常看到的广告投影灯及其内部结构示意图,镜头焦距为20cm,广告片到镜头的距离应在 的范围内调节。为了在地面上得到更大的、清晰的广告图标像,应将镜头适当调 (选填“高”或“低”)。
14.(2022秋·湖北荆州·八年级统考期末)手持一个凸透镜,在室内的白墙和窗户之间来回移动(离墙要近些)。观察到窗外景物在白墙上出现一个清晰的 (选填“正立”或“倒立”)、 (选填“放大”或“缩小”)的 (选填“虚”或“实”)像。这个现象启发我们,阴天可以用灯泡发出的光来代替太阳光测焦距。
三、实验题
15.(2022秋·湖北孝感·八年级统考期末)在探究凸透镜成像规律的实验中:
(1)将蜡烛和焦距为10cm的凸透镜甲固定在如图所示的位置,点燃蜡烛后,位于90cm刻度线处的光屏上得到烛焰清晰 (填“放大”“缩小”或“等大”)的实像。(填“照相机”“投影仪”或“放大镜”) 就是根据该原理工作的;
(2)保持上述实验中凸透镜位置不变,将蜡烛移动到15cm刻度线处,应该向 (填“左”或“右”)移动光屏,才能再次得到烛焰清晰的像;
(3)改用焦距为20cm的凸透镜乙继续进行实验。将凸透镜乙和光屏分别固定在70cm和85cm刻度线处,再将点燃的蜡烛从15cm刻度线处缓慢地向右移动到50cm刻度线处,在光屏上得到烛焰清晰像的次数是 (填“0”“1”“2”或“3”);
(4)智能手机可以拍照,它的镜头是 透镜(填写种类),它成像没有专业相机的像素高,主要是因为手机的镜头透光的范围 (填写大或小)。
16.(2022秋·湖北襄阳·八年级统考期末)在“探究凸透镜成像规律的实验”中,将蜡烛、焦距等于10cm的凸透镜、光屏放在光具座上。如图所示,调节烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度,把凸透镜固定在50cm处:
(1)将蜡烛放在A点,光屏放在B点位置上,为了找到清晰的像,应将光屏向 (选填“左”或“右”)移动;
(2)依次改变蜡烛的位置,移动光屏,直到找到清晰的像,记录的数据如表:
次数 1 2 3 4 5 6
物距(cm) 40 35 30 25 20 15
像距(cm) 13.5 14 15 16.7 20 30
①在1~4次实验中,所成的像为 、 的实像,日常生活中 (填一光学设备)就是利用这一原理制成的;
②第6次的像比第5次的 (选填“大”或“小”);
(3)将蜡烛放在C点,观察到烛焰的正立、放大的虚像后,若希望看到更大的虚像,应将蜡烛向 (填“左”或“右”)移动。
17.(2022秋·湖北随州·八年级统考期末)在探究凸透镜成像规律时,如图甲所示,将凸透镜A固定在光具座上35.0cm刻度线处,将点燃的蜡烛放置在光具座上5.0cm刻度线处,移动光屏使烛焰在光屏上成清晰的像, 将凸透镜A换为凸透镜B并保持蜡烛和凸透镜位置不变,移动光屏使烛焰在光屏上成清晰的像,如图乙所示。
(1)请根据实验现象和凸透镜成像规律判断:凸透镜A的焦距 (选填大于、小于或等于)凸透镜B的焦距;
(2)如图乙所示的实验现象可以说明 (选填照相机、投影仪或放大镜)的成像特点;
(3)某同学利用其中一个凸透镜做“探究凸透镜成像规律”实验时,在实验过程中不断移动烛焰位置,观察到如图丙所示的六种烛焰的清晰像,请按蜡烛到凸透镜距离由远到近所得到的像进行排序,正确顺序为 。
A .④⑥⑤③①② B.②①③⑤⑥④ C.②①③⑤④⑥
(4)如图所丁,将蜡烛放在图示位置,光屏上恰好成清晰的像,若切除凸透镜中间的阴影部分, 再将剩余部分靠拢在一起,则蜡烛能成 个像。
A .0 B.1 C.2 D.3
18.(2022秋·湖北武汉·八年级统考期末)某同学用焦距为10cm的凸透镜做探究凸透镜成像规律的实验。
(1)实验前,应将烛焰的焰心、透镜的光心、光屏的中心调整至 ,目的是使像成在光屏的中央;
(2)如图所示,调整好蜡烛、凸透镜和光屏的位置后,光屏上刚好得到了烛焰清晰的像。此时光屏上成的像应是 (选填“放大”“等大”或“缩小”)的,这是 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)的原理;
(3)不改变图中蜡烛和光屏的位置,将凸透镜移至距蜡烛 cm处,光屏上可以再次得到清晰的像;
(4)该同学在光屏上得到一个清晰完整的烛焰的像后,他的食指指尖不小心触摸到了凸透镜镜面,此时光屏上会出现 (选填“指尖的像”“指尖的影子”“完整烛焰的像”或“部分烛焰的像”);
(5)该同学改用焦距为12cm的凸透镜再次进行实验,他将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在和图中相同的位置,为了使光屏上也能成清晰的像,他可以在烛焰和凸透镜之间放一个合适的 透镜,利用这个实验原理可以矫正 (填“近视眼”或“远视眼”)。
19.(2022秋·湖北黄冈·八年级统考期末)以下是小亮用蜡烛完成的光学实验:
(1)图甲为探究平面镜成像特点的实验装置,蜡烛B与蜡烛A的像完全重合时,蜡烛A到玻璃板距离为10cm,则蜡烛B与A之间的距离为 cm;蜡烛A的像是 (选填“实像”或“虚像”);
(2)小亮想探究凸透镜成像规律,他用凸透镜替换了图甲中的玻璃板、用光屏替换了蜡烛B并保持原位置不变(图乙),实验前还必须调整烛焰中心、凸透镜光心和光屏中心在 ;实验时在光屏上没看到烛焰的像,他把凸透镜向蜡烛A移动一定距离后,光屏上出现了明亮清晰的像,这个像应该是 (选填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像。
20.(2022秋·湖北荆州·八年级统考期末)小明的爸爸和妈妈用的是同样的手机和相同的白色粗糙手机壳,于是小明使用手机支架把这两个同样的手机安装在光具座上来探究“凸透镜成像规律”。
(1)小明利用如图甲所示测量凸透镜的焦距,则该凸透镜的焦距为 cm;
(2)小明将两个手机和凸透镜依次放光具座上,并将右侧手机壳正对凸透镜如图所示。将左侧手机微信的图标调到手机的中心。调节两个手机和凸透镜的高度,使微信图标的像成在手机壳的中央。两手机和凸透镜的位置如图乙所示,生活中的 (选填“投影仪”、“放大镜”或“摄像头”)利用了这个原理;
(3)小明将图乙中左侧的手机的一个动画打开,动画中一只降落伞从屏幕顶端下降到底端。则右侧手机壳上降落伞的像 (选填“向上”或“向下”)运动;
(4)小明将两个手机翻转,使左侧手机壳和右侧手机屏幕相对,保持两个手机和凸透镜的位置不动, (选填“能”或“不能”)在左侧的手机壳上出现清晰的像;接着他将另一块凸透镜靠近凸透镜放置,手机壳上的像变模糊了,应适当的向 (选填“左”或“右”)调节左侧手机使手机壳上的像变清晰。
21.(2022秋·湖北襄阳·八年级统考期末)某同学在做光学实验时,如图所示,他先将焦距为10cm的凸透镜A固定在光具座50cm刻度线处,光屏和点燃的蜡烛分别位于凸透镜A两侧,蜡烛放置在20cm刻度线处,移动光屏至65cm刻度线处。
(1)调节凸透镜、光屏、烛焰的中心处于 高度,光屏上呈现烛焰清晰的像;
(2)上述光屏上所成的像是倒立的 (选填“放大”、“等大”、“缩小”)的 像(选填“虚”、“实”),是 (选填“放大镜”、“投影仪”、“照相机”)的成像原理;
(3)若将蜡烛沿光具座移至35cm刻度线处,需将光屏移至 cm刻度线处(不需估读),光屏上可再次呈现烛焰清晰的像;
(4)若在原有图示中,蜡烛与凸透镜之间靠近凸透镜处,放置一近视镜片,为了使光屏上呈现烛焰清晰的像,应将光屏沿着光具座向 移动(选填“左”或“右”);
(5)实验过程中随着蜡烛燃烧变短,蜡烛的像将会向 移动(选填“上”、“下”)。
22.(2022秋·湖北宜昌·八年级统考期末)如图所示,小东同学用一个焦距未知的凸透镜、蜡烛、光屏、光具座等器材,探究凸透镜的成像规律:
(1)如图甲所示,光屏上刚好呈现一个最小最亮的光斑,则该凸透镜的焦距是 cm;
(2)实验前,小东发现所成像在光屏上的位置如图乙,则他应首调整光屏,使烛焰、凸透镜、光屏三者中心大致在 ;
(3)如图丙所示,当蜡烛移至35cm刻度线处时,移动光屏(图丙中光屏未画出),能使光屏上成倒立、 (填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像;
(4)如果用遮光罩将凸透镜的上半部分罩住,则光屏上所成的像是 (填“不完整的像”、“完整的像”、“完整的像但较暗”)。
23.(2022秋·湖北黄石·八年级统考期末)小强用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等器材探究凸透镜成实像的规律。
(1)探究前,小强让一束平行于透镜主光轴的光射向凸透镜,在光屏上形成一个最小、最亮的光斑(如图所示),由图可知,该凸透镜的焦距是 cm;
(2)探究时,小强依次改变蜡烛的位置,移动光屏找到清晰的像,记录了下表所示的数据;
实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8
物距/cm 50 40 35 30 25 20 15 10
像距/cm 12.5 13.3 14.0 15.0 16.7 20.0 30.0 10.0
由表可知,第7次实验中,凸透镜所成的像为倒立、 的实像,第2次成的像比第4次成的像 (选填“大”或“小”),实验进行一段时间后蜡烛变短了,要使蜡烛的像仍在光屏中心,应将凸透镜向 移动;
(3)图中光屏上出现了一个清晰的蜡烛的像,如果保持蜡烛和光屏的位置不变,只移动中间的凸透镜可使光屏上再次出现一个清晰的像,则应向 移动凸透镜;
(4)某同学在做此实验时记录的数据如表,你认为他的哪组数据是编造的 ,理由是 。
24.(2022春·湖北咸宁·八年级统考期末)小梁“探究凸透镜成像规律”的实验时:所使用的凸透镜焦距是15cm。
(1)如图所示,分别放置蜡烛、凸透镜和光屏,下列说法正确的是 (填字母);
A.将三者中心调至同一直线 B.将三者中心调至同一高度
(2)当把凸透镜固定在50cm刻度线位置,蜡烛固定在15cm刻度线位置时,光屏应在 (选填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)区域内左右移动,才能在光屏上得到清晰的像。若得到清晰的像后,只将光屏和蜡烛的位置对调,则像的大小将 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)实验过程中,蜡烛逐渐燃烧变短时,光屏上烛焰的像随之 (选填“上升”、“下降”或“不变”);用蜡烛做实验有各种缺点,小梁决定用LED光源完成实验,应该选择 形状光源更好。
A.“F”形状 B.“E”形状 C.“I”形状
25.(2022秋·湖北荆州·八年级统考期末)小明在做模拟“视力的缺陷与矫正”的实验中。
(1)他将凸透镜、光屏在光具座上组装好,然后把凸透镜正对较远处的窗户,移动光屏,在图示位置的光屏上得到窗户清晰的像,则该凸透镜的焦距约为 cm。
(2)将凸透镜固定在光具座上不动,接着小明把蜡烛点燃,并调整烛焰、光屏的中心在凸透镜的主光轴上,然后将蜡烛移动到光具座的35 cm刻度线处,并移动光屏,直到光屏上得到烛焰清晰的倒立、 的实像。
(3)小明将蜡烛移到光具座最左端,拿来一副近视眼镜放在凸透镜的左侧并靠近凸透镜后,移动光屏,在光屏上得到清晰的像。拿去眼镜,将光屏向 (选填“靠近”或“远离”)透镜方向移动适当距离后,光屏上的像又重新清晰了,说明近视眼看远处物体时,像落在视网膜的 (选填“前方”或“后方”)。
26.(2022秋·湖北宜昌·八年级统考期末)小明学习了“探究凸透镜成像的规律”后,认为课本中用蜡烛作为光源成像不清晰。他用9个红色的发光二极管按“F”字样镶嵌排列在白色方格板上替代蜡烛作为光源,又用同样的白色方格板做成光屏,实验装置如图所示:
(1)同学们对小林使用的实验装置进行如下评价,其中不正确的是 ;
A.与烛焰相比,实验使用的光源不会晃动,光屏上所成的像比较稳定
B.光源镶嵌在方格板上,又用同样的方格板做光屏,便于比较像与物的大小
C.零刻度线刻在光具座标尺的中央,可直接测出物距和像距
D.当光屏上的像和物的大小相等时,此时的像距即为焦距
(2)当物、凸透镜、光屏处在如图所示的位置时,恰好成清晰的像,由此可判断该透镜的焦距可能是 ;
A.5cm B.10cm C.15cm D.20cm
(3)生活中的设备 就应用到了此时的成像原理;
(4)若固定凸透镜不动,向右移动光源,为了还可在光屏上得到一个清晰的像,光屏应该向 (选填“右”或“左”)移动,其所成的像将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
四、综合题
27.(2022秋·湖北武汉·八年级统考期末)2021年12月9日,“天宫课堂”第一课开讲,如图甲所示,中国航天员翟志刚、王亚平、叶光富担任“太空教师”,在中国空间站进行太空授课,带领同学们了解了很多太空中神奇的物理现象。
(1)航天员在空间站外工作时,哪怕离得再近,也只能通过无线电交谈,其原因是 ;
(2)王亚平在太空中向水膜内注水做出了一个水球,当我们看到如图乙所示情景时,这个水球与 (选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”)的成像原理相同;
(3)若保持王亚平和水球的位置不变,继续向水球的中间注水,使水球的中间比边缘更厚一些,此时王亚平通过水球所成的像将会 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(4)如图丙所示的陀螺为“天宫课堂”拉开序幕,该陀螺从地球带到空间站,其质量 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(5)航天员在空间站可以看到的星星绝大部分是自身可以发光的恒星。空间站内的航天员透过玻璃舷窗看到的恒星是由于光的 (选填“反射”或“折射”)形成的 (选填“实”或“虚”)像。
参考答案:
1.D
【详解】A.根据凸透镜成像规律可知,实像都是倒立的,虚像都是正立的,应该是甲图中成的是虚像;乙图中成的是实像,故A错误;
B.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,故B错误;
C.甲图中成像规律可应用于放大镜;乙图中成像规律可应用于投影仪,故C错误;
D.甲图成虚像,物距变小,像变小;乙图成实像,物距变大,凸透镜远离书本,像变小,故D正确。
故选D。
2.B
【详解】由题知,凸透镜的焦距为f=15cm,那么2f=30cm。
①当物体从距透镜30cm处远离透镜的方向移动时,此时物距始终大于二倍焦距且物距逐渐变大,根据凸透镜成实像时的特点:物远像近像变小可知,所成的像是缩小的实像,且逐渐变小。故①错误;
②当物体从距透镜30cm处靠近透镜移动时,即从大于二倍焦距处靠近凸透镜,在大于一倍焦距之前,根据凸透镜成实像时的特点:物近像远可知,要得到清晰的像应使光屏远离透镜。故②正确;
③当物体距透镜10cm时,此时物距在一倍焦距以内,根据凸透镜成像规律可知,此时成正立、放大的虚像。故③错误;
④当物体距透镜25cm时,此时物距在一倍焦距与二倍焦距之间,根据凸透镜成实像时的特点,此时成倒立、放大的实像。故④正确。综上可知,故ACD错误,B正确。
故选B。
3.A
【详解】该玻璃瓶相当于一个柱面透镜;当铅笔由靠近凸透镜的位置逐渐远离的过程中,透过透镜会看到铅笔逐渐变大,当到达某一位置时,由正立的虚像变为倒立的实像,铅笔尖也会改变方向;当将铅笔移动到2倍焦距以外时,会看到一个倒立、缩小的实像;当铅笔处于1倍焦距和2倍焦距之间时,会看到一个倒立、放大的实像;由于玻璃杯的上下粗细相同,所以铅笔在上下方向上不会改变,故不会出现A的情况,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4.D
【详解】ABC.在“探究凸透镜成像规律”时,开始时烛焰在光屏上成缩小的像,此时物距大于二倍焦距,接着把物距调整为刚才的一半,则此时的物距应大于焦距;若此时的物距大于二倍焦距时,成的是倒立、缩小的实像;若此时的物距等于二倍焦距时,成的是倒立、等大的实像;若此时的物距在一倍焦距和二倍焦距之间时,成的是倒立、放大的实像,故ABC不符合题意;
D.当物距小于焦距时,成正立、放大的虚像,由于此时的物距应大于焦距,所以不可能呈现放大的虚像;故D符合题意。
故选D。
5.C
【详解】ABC.为了在盒盖上方附近,通过凸透镜观察到标本正立、放大的像,物距应小于焦距,所以凸透镜的焦距大于8cm,成像原理与放大镜相同,故AB错误,C正确;
D.逐渐增加盒子的高度h,眼睛观察到的像先成放大的虚像,再成放大的实像,然后成缩小的实像,故D错误。
故选C。
6.C
【详解】ABC.由图可知,此时的物距为
像距为
物距等于像距,所以成的是倒立、等大的实像,且此时物距等于二倍焦距,即
故透镜的焦距是
当蜡烛移到34cm刻度处时,此时物距为6cm,物距小于焦距,成正立、放大的虚像,故AB错误,C正确;
D.凸透镜成实像时,物距越大,像距越小,若将蜡烛向左移,光屏需要适当左移才能再次形成清晰的像,故D错误。
故选C。
7.B
【详解】小明将凸透镜紧靠一幅卡通图片,说明物距小于一倍焦距,此时凸透镜成放大的虚像,故先看到正立放大的虚像②,当物体从一倍焦距远离凸透镜的过程中,看到的倒立实像会逐渐变小,当大于一倍焦距小于二倍时,成倒立放大的像,即看到的为①,继续远离到为2倍焦距时,看到的是倒立等大的实像,即为③,成实像时,物距越远,像越小。因此最后看到的是④,故四个像的顺序为②①③④。
故选B。
8.C
【详解】A.蜡烛置于c点时,物距小于焦距,成的是虚像,虚像不能呈现在光屏上,故A错误;
B.蜡烛置于b点时,物距在一倍焦距和二倍焦距之间,成的是倒立、放大的实像,故B错误;
C.蜡烛从a点向b点移动,由于此时的物距都大于焦距,成实像,物距减小,像距变大,光屏上的像逐渐变大,故C正确;
D.蜡烛从b点向左移动,物距增大,像距减小,光屏上的像逐渐变小,故D错误;
故选C。
【点睛】凸透镜成像规律的实验是常考试的内容,要掌握成像时物距和像距变化的特点,当物距增大时,像距减小,像也会变小,这里的像变小,是与之前比变小,要比较像与物体的大小,要看像距和物距的比较,像距大于物距,像就放大。
9.B
【详解】①能在光屏上成清晰缩小的像,与照相机的成像原理是相同的,所以①不成立;
②将蜡烛远离凸透镜,此时物距变大,像距应减小,要在光屏上得到清晰的像,则应使光屏靠近凸透镜,所以②成立;
③换用焦距更小的透镜,像会更加靠近透镜,所以光屏必须靠近凸透镜,所以③不成立;
④根据光路可逆的保持物体和光屏位置不变,移动凸透镜,可以光屏上成一个倒立、放大、实像,同时物距刚好是原来的像距,像距刚好是原来物距,所以④成立;故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
10.C
【详解】A.由图可知,通过透镜成倒立、缩小的实像,因此该透镜为凸透镜,故AD错误;
B.凸透镜成倒立、缩小的实像,根据凸透镜成像规律可知,此时物距大于二倍焦距,故B错误;
C.照相机成倒立缩小的实像,应用了物距大于2倍焦距成倒立、缩小的实像,故C正确。
故选C。
11.A
【详解】由图可知,该缩图透镜将光会聚,所以这是一个凸透镜成像的过程,该凸透镜可以矫正远视眼,最终恰好在硅片上成清晰的像,硅片相当于光屏,则所成的像为实像;要制造出含有众多元件的集成电路,由图可知通过缩图透镜,掩膜上的电路在硅片上的像变小,所以可知该凸透镜成倒立、缩小的实像;结合凸透镜成缩小实像的条件可知,硅片到缩图透镜的距离(像距)应在一倍焦距与二倍焦距之间。
故选A。
12. 放大 变小
【详解】[1]根据凸透镜成像规律:当u=2f时,u=v=2f,由图可知此时u=v=4cm,故焦距f=2cm;当u=3.5cm时,f<u<2f,成倒立、放大的实像。
[2]物距越大,像距越小,成的像也越小,故将物体从距透镜3cm处移动到8cm处,像将逐渐减小。
13. 20cm~40cm 高
【详解】[1]由题意可知,在地面成的广告图标图像,是放大的实像,广告投影灯里面的透镜,是凸透镜,根据凸透镜的成像规律,这时广告片应该在一倍焦距到两倍焦距之间,成的像才是倒立、放大的实像,镜头焦距为20cm,则广告片到镜头的距离应在20cm~40cm的范围内调节。
[2]根据凸透镜的动态成像规律,物近像远像变大,要使像更大一些,要减小物距,镜头适当调高,增大像距,所以增大投影灯离地距离,同时减小广告片与镜头的距离。
14. 倒立 缩小 实
【详解】[1][2][3]由题意可知,当白墙上出现清晰的像时,物距大于像距,即物体位于透镜的两倍焦距以外,成倒立、缩小的实像。
15. 放大 投影仪 左 0 凸 小
【详解】(1)[1][2]由图可知,物距小于像距,物距处于f和2f之间,成倒立、放大的实像。应用是投影仪或幻灯机。
(2)[3]凸透镜位置不变,将蜡烛移动到15cm刻度线处,物距变大,像距会变小,应该向左移动光屏,才能再次得到烛焰清晰的像。
(3)[4]当凸透镜乙和光屏分别固定在70cm和85cm刻度线处,即像距为15cm,小于1倍焦距,在光屏上不能得到烛焰清晰像,在光屏上得到烛焰清晰像的次数是为0。
(4)[5][6]智能手机可以拍照,它的镜头是凸透镜,它成像没有专业相机的像素高,主要是因为手机的镜头透光的范围小。
16. 左 倒立 缩小 照相机 大 左
【详解】(1)[1]图示的物距为50厘米,凸透镜的焦距为10厘米,物距大于二倍焦距。根据凸透镜成像的规律可知,此时的像距在一倍焦距和二倍焦距之间,而此时光屏距透镜的距离大于二倍焦距,所以要使光屏靠近透镜,向左边移动。
(2)①[2][3][4]在1~4次实验中,物距分别为:40cm、35cm、30cm、25cm,都大于二倍焦距,根据凸透镜成像的规律可知,此时的像是倒立缩小的实像,应用于照相机。
②[5]第5次实验时,物距为二倍焦距,此时所成的像是等大的实像;第6次实验时,物距在一倍焦距和二倍焦距之间,所成的像是倒立放大的实像,所以第6次的像比第5的像大。
(3)[6]将蜡烛放在C点,物距小于焦距,此时所成的像是正立、放大的虚像,若希望看到更大的虚像,则物距增大,像距增大,则虚像越大,所以应将蜡烛向左移动。
17. 大于 照相机 B C
【详解】(1)[1]如图甲所示,物距小于像距,说明物距小于二倍焦距,由题可知此时物距是
则凸透镜A的焦距大于15.0cm;如图乙所示,物距大于像距,说明物距大于二倍焦距,则凸透镜B的焦距小于15.0cm;故凸透镜A的焦距大于凸透镜B的焦距。
(2)[2]如图乙所示,物距大于像距,属于物距大于二倍焦距的情况,成倒立、缩小的实像,照相机就是根据这个原理制成的。
(3)[3]如图丙所示,其中有倒立缩小的像,也有正立放大的像,所以蜡烛是从物距大于二倍焦距的位置开始逐渐靠近凸透镜的过程,先是在光屏上成倒立缩小的像,随着蜡烛逐渐靠近透镜,像逐渐变大,当物距小于焦距时,可以直接在凸透镜的另一侧观察到正立放大的虚像,随着蜡烛逐渐靠近凸透镜,放大的虚像逐渐变小;所以正确的顺序是②①③⑤⑥④,故B正确,AC错误。
故选B。
(4)[4]因为凸透镜中间厚,边缘薄,切去中间的部分后相当于是两个透镜了,光心的位置改变了,上面的像下移,下面的像上移,错位就成了两个像;故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
18. 同一高度 缩小 照相机 15 完整烛焰的像 凸 远视眼
【详解】(1)[1]为使像能成在光屏的中央,应先使凸透镜的光心、烛焰的焰心、光屏的中心在同一高度处。
(2)[2][3]由图可知,物距大于像距,成倒立、缩小的实像,是照相机的工作原理。
(3)[4]由图可知,此时的物距等于30cm,像距等于15cm,根据折射现象中光路可逆的性质,在保持图中蜡烛和光屏位置不变的情况下,将凸透镜向左移到刻度线,物距等于图中的像距,即此时的物距为15cm,所以需要将将凸透镜移至距蜡烛15cm处,光屏上可以再次得到清晰的像。
(4)[5]由题意可知,此时指尖在凸透镜的焦距以内,成虚像,所以光屏上不会出现指尖的像;指尖遮挡住部分透镜后,光线仍能通过凸透镜的其它部分会聚成像,故像仍然是完整的,因为通过的光线减少了,所以像会变暗一些,故此时光屏上会出现完整烛焰的像;
(5)[6][7]不改变图中烛焰、凸透镜和光屏的位置,改用焦距更长的凸透镜进行实验,透镜的焦距变大,相当于减小物距,当物体成实像时,随着物距减小,像距增大,要在光屏上成清晰的像,需要使像提前会聚,所以可在烛焰和凸透镜之间放一个凸透镜,使光线提前会聚,像就可成在光屏上;利用这个实验原理可以矫远视眼。
19. 20 虚像 同一高度上 放大
【详解】(1)[1][2]蜡烛B与蜡烛A的像完全重合时,蜡烛A到玻璃板距离为10cm,由于像距等于物距,所以像到平面镜的距离也为10cm,故蜡烛B与A之间的距离为20cm;由于平面镜所成的像为虚像,所以蜡烛A的像是虚像。
(2)[3]为了能使像清晰的成在光屏的中央位置,要调整蜡烛、凸透镜、光屏的高度,使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度。
[4]实验时在光屏上没看到烛焰的像,他把凸透镜向蜡烛A移动一定距离后,光屏上出现了明亮清晰的像,此时物距小于像距,所以这个像应该是放大的实像。
20. 10.0 摄像头 向上 能 右
【详解】(1)[1]凸透镜能使跟主光轴平行的光会聚在主光轴上的一点,这个点叫焦点,焦点到凸透镜光心的距离叫做焦距。如图可知凸透镜的焦距为10.0cm。
(2)[2]右侧手机壳正对凸透镜,故粗糙手机壳即为光屏,如图乙,此时物距大于二倍焦距,像距在一倍与二倍焦距之间,成倒立缩小的实像,为照相机原理,日常生活中摄像头成倒立缩小的实像,利用了该原理。
(3)[3]动画中一只降落伞从屏幕顶端下降到底端,由于此时手机成的是倒立的实像,则右侧手机壳上降落伞的像向上运动。
(4)[4]小明将两个手机翻转,使左侧手机壳和右侧手机屏幕相对,保持两个手机和凸透镜的位置不动,根据光路可逆性可知,在左侧的手机壳上能出现清晰的像。
[5]他将另一块凸透镜靠近凸透镜放置,凸透镜对光线具有会聚作用,使得像提前会聚,即像距变小了。左侧为像距,故应适当的向右调节左侧手机使手机壳上的像变清晰。
21. 同一 缩小 实 照相机 80 右 上
【详解】(1)[1]为了使像成在光屏的中央,实验前需要调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度;
(2)[2][3][4]由图可知,此时物距为30cm,大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像,应用为照相机。
(3)[5]图中物距为30cm,像距为15cm,将蜡烛沿光具座移至35cm刻度线处,此时物距为15cm,根据光路可逆可知,像距应为30cm,将光屏移到右侧80cm处。
(4)[6]近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,使原来会聚成像的光线推迟会聚,像远离凸透镜,要用光屏接到清晰的像,光屏要远离凸透镜,即向右移动。
(5)[7]凸透镜成倒立的实像,随着蜡烛燃烧变短,光屏上的像将向上移动。
22. 10.0 同一高度 放大 完整的像但较暗
【详解】(1)[1]一束平行于凸透镜主光轴的光线通过凸透镜后,在光屏上会聚成了一个最小、最亮的光斑,最小、最亮的光斑就是焦点,由图甲可知,焦距为
(2)[2]为使像能成在光屏的中央,应调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度。
(3)[3]当蜡烛、凸透镜位于图乙中刻度对应的位置时,物距为
物距大于1倍焦距而小于2倍焦距,所以能使光屏上成倒立、放大的实像。
(4)[4]遮住凸透镜的上半部,物体上任一点射向凸透镜的下半部,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,会聚成的像完整但变暗。
23. 10.0 放大 小 下 右 第8组 一倍焦距不成像
【详解】(1)[1]由图可知,最小、最亮的光斑即为凸透镜的焦点,所以焦距
f=40.0cm-30.0cm=10.0cm
(2)[2]由上表可知,第7次实验中,f[3]第2和4次实验中,u>2f,故凸透镜所成的像为倒立、缩小的实像,凸透镜成实像时,物距变小,像距变大,像变大,所以第2次成的像比第4次成的像小。
[4]蜡烛变短了,像会向上移动,根据光线过光心不改变方向,要使像成在光屏的中央位置,凸透镜向下移动。
(3)[5]如图,物距小于像距,成倒立、放大的实像,当蜡烛和光屏的位置不变时,只移动中间的凸透镜,要使光屏上再次出现一个明亮清晰的像,利用光路可逆,可以向右移动凸透镜,当物距大于像距,成倒立、缩小的实像。
(4)[6][7]凸透镜的焦距f=10.0cm,第8组实验中,物距为u=10cm,物距等于焦距,此时凸透镜不成像,所以第8组是错误的。
24. B Ⅱ 变大 上升 A
【详解】(1)[1]实验前应将蜡烛烛焰中心、凸透镜的中心和光屏中心调整到同一高度,以便使像始终能成在光屏中央,便于观察;因光具座水平放置,透镜、蜡烛、光屏竖直放置,若只调节在同一直线上,可能不是水平直线,这样像就无法使像始终成在光屏的中央,故A不符合题意,B符合题意;故选B。
(2)[2]凸透镜焦距是15cm,当把凸透镜固定在50cm刻度线位置,蜡烛固定在15cm刻度线位置时,物距为
50cm-15cm=35cm
大于2倍焦距,所以此时成倒立缩小的实像,像距在1倍和2倍焦距之间,即像应在65cm和80cm之间,即光屏应在Ⅱ区域内左右移动。
[3]若得到清晰的像后,只将光屏和蜡烛的位置对调,根据光路可逆性,此时物距等于原来的像距,像距等于原来的物距,物距大于1倍焦距小于2倍焦距,此时成的是倒立、放大的实像,像的大小变大。
(3)[4]实验过程中,蜡烛燃烧变短,根据凸透镜成像规律“过光心的光线其传播方向不变”可知,光屏上烛焰的像随之上升。
[5]“I”形状左右上下颠倒后形状都一样,无法分辨像是否倒立;“E”形状上下颠倒后形状仍一样,也无法分辨像是否倒立;“F”形状可以很清楚分辨像是否倒立、左右颠倒。故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
25. 10.0 放大 靠近 前方
【详解】(1)[1]把凸透镜正对较远处的窗户,相当于平行光,在图示位置的光屏上得到窗户清晰的像,相当于焦点,所以焦距为
f=60.0cm-50.0cm=10.0cm
(2)[2]将蜡烛移动到光具座的35cm刻度线处,物体在一倍焦距到二倍焦距之间,成倒立、放大的实像,投影仪利用这个规律制成。
(3)[3][4]近视眼镜是凹透镜,发散光线,拿去眼镜,像会变近,光屏要靠近透镜,说明近视眼看远处物体时,像落在视网膜的前方。
26. D B 照相机 右 变大
【详解】(1)[1]A.发光二极管作为光源与烛焰相比,像更稳定,故A正确,不符合题意;
B.用同样的白色方格板做光屏,便于比较像与物的大小,故B正确,不符合题意;
C.零刻度线刻在光具座标尺的中央,这样可以直接从光具座读出测出物距和像距,故C正确,不符合题意;
D.当光屏上的像和物的大小相等时,此时的像距即为二倍焦距,故D错误,符合题意。
故选D。
(2)[2]图中物距大于像距,凸透镜成倒立、缩小的实像,因为
成倒立、缩小的实像
所以
所以
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
(3)[3]凸透镜成倒立、缩小的实像,其生活中的应用是照相机。
(4)[4][5]若固定凸透镜不动,向右移动光源,则物距变小,为了还可在光屏上得到一个清晰的像,应增大像距,即光屏应该向右移动,其所成的像变大。
27. 真空不能传声 照相机 变小 不变 折射 虚
【详解】(1)[1]空间站在太空中没有空气,真空不能传播声音,所以只能通过无线电交流。
(2)[2]由乙图可知,水球相当于凸透镜,通过水球看到的是倒立、缩小的实像,则其成像原理与照相机相同。
(3)[3]继续注水时,相当于凸透镜的焦距变小,物距不变,则像距变小,即成像变小。
(4)[4]陀螺的地理位置变化,但它所含物质的多少不变,故其质量不变。
(5)[5][6]玻璃对光有偏折作用,透过玻璃舷窗观察恒星利用了光的折射;透过玻璃舷窗观察恒星相当于通过透镜看物体,由透镜的成像规律可知,通过透镜看物体看到的是虚像。