苏科版物理八年级上册 第四章 第三节 凸透镜成像的规律 同步练习
一、单选题
1.(2022上·江苏盐城·八年级统考期末)小明在一次实验时不小心把凸透镜摔坏了,他用橡皮泥把缺失的部分补上(其主视图如图)。若用这个补好的透镜做实验,光屏上的成像情况是( )
A.光屏上能同时出现三个烛焰的实像 B.光屏上能同时出现两个烛焰的实像
C.光屏上能出现一个残缺不全的实像 D.光屏上仍成完整的像,但比之前暗
2.(2022上·江苏连云港·八年级连云港市新海实验中学校考期末)某同学在做“研究凸透镜成像规律”实验时,将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏调试到如图所示的位置,光屏中心正好出现清晰的像(未画出)。下列说法正确的是( )
A.凸透镜焦距为20cm B.光屏上的像是倒立、缩小的实像
C.焟烛燃烧变短,屏上像的位置会下降 D.取走光屏,则凸透镜不成像
3.(2022上·江苏连云港·八年级校考期末)在观察凸透镜成像时,小强注意到当把物体放在距离凸透镜 处时,能在光屏上得到一个倒立、缩小的实像。该凸透镜的焦距可能是( )
A. B. C. D.
4.(2022上·江苏南京·八年级统考期末)如图甲所示,光学元件由两个凸透镜A、B组成,A的直径为D,B的直径为d,将光学元件正对阳光,把一张白纸放在它的下方,在白纸上得到了如图乙所示的两个圆斑,圆斑的直径均为d,则下列说法正确的是( )
A.两个透镜的焦距可能相等
B.透镜A的焦距一定大于透镜B
C.光学元件远离白纸时,两个光斑一定同时变大
D.用光学元件观察同一物体时,透镜A所成的像一定比B大
5.(2022上·江苏常州·八年级统考期末)小明利用光具座探究“凸透镜成像规律”,当烛焰、透镜及光屏的相对位置如图所示时,恰能在光屏上得到一个清晰的像,该凸透镜的焦距( )
A.小于8.0cm B.在8.0cm到10.0cm之间
C.在10.0cm到16.0cm之间 D.大于20.0cm
6.(2022上·江苏南通·八年级统考期末)光刻技术是指利用透镜将绘制在掩膜上的电路通过紫外光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,则下列说法正确的是( )
A.硅片上清晰的像是虚像
B.缩图透镜的焦点在硅片下方
C.掩膜位于缩图透镜的二倍焦距以外
D.增强光源的发光强度,人眼可看到紫外线
7.(2022上·江苏宿迁·八年级统考期末)人脸识别系统被广泛地应用于单位考勤、门禁、监控等,它是通过将刷脸机镜头捕捉人脸信息,与系统中储存的人脸模板对比,进行人脸识别。下列说法错误的是( )
A.刷脸机的镜头相当于一个凸透镜
B.刷脸时,面部通过刷脸机的镜头成的是实像
C.刷脸时,面部应位于刷脸机镜头的两倍焦距之外
D.刷脸时,面部通过刷脸机的镜头所成的像在一倍焦距以内
8.(2022上·江苏南通·八年级统考期末)小明和小华在窗边用凸透镜看报纸上的字。他们移动凸透镜,当报纸离凸透镜20cm时,意外地发现报纸上居然出现窗外远处景物倒立缩小的像,如果此时将报纸放在离此透镜30cm处,则透过凸透镜在另一侧观察报纸,可看到一个( )
A.倒立、放大的实像 B.倒立、缩小的虚像
C.正立、放大的虚像 D.正立、缩小的实像
9.(2022上·江苏盐城·八年级统考期末)在做“探究凸透镜成像的规律”实验时,某实验小组所描绘的图线如图所示。图线中A、B、C三点分别与蜡烛在光具座上移动过程中的三个位置相对应。则下列说法正确的是( )
A.此透镜的焦距为20cm
B.蜡烛处于BC间某一位置时,成倒立放大的实像
C.将蜡烛从C移动到B的过程中,所成像逐渐增大
D.将蜡烛从B移动到A的过程中,所成像由实像变为虚像
10.(2022上·江苏常州·九年级统考期末)在利用放影机播放胶片图像时,要想在屏幕上得到一个如图所示的放大的钥匙像,则胶片图像应为选项中的( )
A. B. C. D.
二、填空题
11.(2022上·江苏镇江·八年级统考期末)2021年12月9日航天员开设了“天宫课堂”,如图所示,在水球中注入气泡进行光学实验时,可以看到一倒一正两个像,这两个像都是光的 形成的,透过水球中间气泡部位观察到正立缩小的像时,此时水球和中间气泡部分相当于一个 (“凸透镜”或“凹透镜”)。
12.(2022上·江苏盐城·八年级校考期末)如图所示是投影仪的示意图,它是利用凸透镜能成倒立 像(选填“放大”,“缩小”或“等大”)的原理制成的。在练习调节投影仪的实践活动中,小明使屏幕上出现了清晰画面,这时,教室后排同学要求他将画面调得大一些。为此,小明的操作应当是:适当 (增大/减小)投影仪与屏幕的距离,并将凸透镜适当向 (上/下)移动。
三、实验题
13.(2022上·江苏盐城·八年级统考期末)小华将水充入透明塑料模具中,制成水凸透镜,并用来探究凸透镜成像规律。
(1)如图甲所示,测出水凸透镜的焦距为 cm;
(2)实验前,应调节烛焰、水透镜和光屏三者中心在 上;
(3)将蜡烛、水透镜、光屏依次放在光具座如图乙所示的位置上时,光屏上恰好呈现清晰倒立、 (放大/缩小)的实像,这与生活中 (放大镜/照相机/投影仪)的成像原理相同;
(4)保持图乙中位置不变,缓慢向透镜中注水(如图丙),水凸透镜厚度增加,光屏上的像逐渐模糊,为使像变清晰,应当向 (左/右)移动光屏,重新呈现的像与之前的像相比 (更大/更小/大小不变);同组的小明认为,如果不移动透镜和光屏,只将蜡烛向 (远离/靠近)透镜的方向移动适当距离,也能使光屏上的像重新清晰。
14.(2022上·江苏连云港·八年级校考期末)在探究凸透镜成像规律时,如图甲所示,将凸透镜 固定在光具座上 刻度处,将点燃的蜡烛放置在光具座上 刻度处,移动光屏使烛焰在光屏上成清晰的像,将凸透镜 换为凸透镜 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:凸透镜的焦距 凸透镜的焦距(选填“大于”“小于”或“等于”)。
(2)如图乙所示的实验现象可以说明 的成像特点(选填“照相机”“幻灯机”或“放大镜”)。
(3)某学生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)在探究凸透镜成像规律时,正确完成一次实验后,不小心碰到凸透镜,使其下滑了一点,此时像会出现在光屏的 方,为使像回到光屏中央,合理的操作是:将蜡烛向 移动,或将光屏向 移动。(选填“上”或“下”)
(5)如果实验过程中凸透镜摔坏了一小块,则剩余部分能否完成实验, 。
15.(2022上·江苏南京·八年级统考期末)在“探究凸透镜成像规律”的实验中。
(1)实验前,应调整烛焰、光屏的中心位于凸透镜的 上;甲图中光屏上有清晰的像(像未画出),该像是倒立、 的实像;
(2)保持凸透镜位置不变,将蜡烛远离凸透镜,为使光屏上再次呈现清晰的像,可将光屏 透镜,或光屏位置不动,在蜡烛与凸透镜之间放置 眼镜;
(3)将甲图中的凸透镜换成焦距为30cm的凸透镜,保持蜡烛和凸透镜的位置不变,在光具座上移动光屏, (填“能”或“不能”)找到某一位置,使像清晰呈现在光屏上;
(4)用另一个凸透镜进行实验,如图乙所示,AC为入射光线,CB为折射光线,测出主光轴上AO长度为m,OB长度为n(m<n),则该凸透镜的焦距f的范围是 ;
A.0<f<m B.m<f<n C.<f<
(5)丙图中,凸透镜位于P处(图中未画出)位置不变,移动蜡烛,光屏先后在P同侧的A、B两处得到烛焰清晰的像,且A处的像比B处大,则以下说法正确的是 。
①A处像可能是缩小的
②B处像可能是缩小的
③P点位置在B的右侧
④蜡烛的移动方向向左
16.(2022上·江苏镇江·八年级统考期末)如图是小瑞同学在做探究“凸透镜成像规律”的实验装置。
(1)小瑞测焦距f时,将凸透镜正对太阳,在透镜下方的白纸上呈现一光斑时,测得光斑到透镜的距离为15cm,将白纸再远离透镜一段距离,发现白纸上又出现了相同大小的光斑,则f 15cm(选填“大于”、“等于”或“小于”);
(2)调整实验器材,为了使像成在光屏中央,需要调节烛焰和光屏的中心位于凸透镜的 上;
(3)如图所示,此时光屏上恰好可以成清晰的像,则成的是倒立 (填“放大”、“缩小”或“等大”)的像,应用此原理可以制成 (填“照相机”或“投影仪”);
(4)随着实验的进行,蜡烛逐渐变短,此时像将 (填“偏上”或“偏下”),为了使像回到光屏中央,可以将凸透镜向 (填“上”或“下”)移动;
(5)若已在光屏上成清晰的像,此时用遮光布遮住凸透镜的下半部分,则所成的烛焰的像为 (选填“不完整的像”、“亮度相同的完整像”或“亮度稍暗的完整像”);
(6)若蜡烛以1cm/s的速度匀速向左运动,则像向 (填“左”或“右”)移动,像的移动速度 (填“大于”、“小于”或“等于”)1cm/s,并且 (填“逐渐减速”、“逐渐加速”或“保持匀速”)。
17.(2022上·江苏盐城·八年级统考期末)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,小明将蜡烛、凸透镜、光屏依次安放在光具座上,凸透镜位置固定。
(1)调节烛焰中心、光屏中心在凸透镜的 上;
(2)正确调节蜡烛和光屏的位置,直到光屏上出现烛焰清晰的像,如图甲所示,此时光屏上的像是倒立 的实像,利用此成像特点可制成 ;
(3)实验中,由于蜡烛燃烧变短,小明发现光屏上看不到烛焰完整的像。为了使像呈在光屏中央,可将蜡烛向 调节;
(4)如图所示,小明将另一光源AB平行于主光轴平放于凸透镜前,A'B'是AB的像。下列关于AB所成像的示意图中,正确的是 ;
(5)小明利用该凸透镜自制了一个照相机模型,如图乙所示。在纸筒M的一端嵌上凸透镜,纸筒N的一端蒙上一层半透膜,把纸筒N套入M中,使其能前后移动。在较暗的室内,将凸透镜正对明亮的室外,调节凸透镜和半透膜之间的距离,在膜上可以看到室外景物 缩小的像。再将凸透镜正对室内近处点燃的蜡烛,为了使膜上出现烛焰清晰的像,应该 凸透镜和膜之间的距离;
(6)小明还利用自制的水透镜代替凸透镜,模拟视力的缺陷与矫正。他把自己的眼镜给水透镜“戴上”,光屏上呈现了烛焰清晰的像,如图丙所示。摘下眼镜后,像变得模糊,向水透镜中注入适量的水后,烛焰的像再次变得清晰,由此判断该同学戴的是 (近视/远视)眼镜。
18.(2022上·江苏连云港·八年级统考期末)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,各小组使用焦距都相同的凸透镜进行实验。
实验序号 物距u/cm 像距v/cm 像的性质
① 30.00 15.00 倒立、缩小的实像
② 20.00 20.00 倒立、等大的实像
③ 15.00 30.00 倒立、放大的实像
④ 14.00 35.00 倒立、放大的实像
⑤ 6.00 ﹣﹣﹣
(1)如图所示,组装并调整实验器材,使烛焰和光屏中心位于凸透镜的 上,这样做的目的是 。
(2)某小组同学按照要求进行实验,所获得的实验数据如表乙所示。
①实验中所用透镜的焦距为 cm。
②在第⑤次实验中,要观察到烛焰的像,眼睛应与蜡烛在凸透镜的 (选填“同”或“异”)侧,观察到的像是 (选填“等大”“放大”或“缩小”)的。
③通过学习可知: 处是物体通过凸透镜成缩小与放大像的分界点。
(3)对于焦距相同的凸透镜,一个物距应该对应唯一的像距,但从各组汇报的数据值发现,物距均为14.00cm时,有三个小组所测得的像距分别为34.00cm,35.00cm和38.00cm。若他们的数据差别不是长度测量误差导致的,你认为出现这种情况的原因是 。
19.(2022上·江苏南通·八年级统考期末)小明用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”实验,图中光屏上恰好成一清晰的像。
(1)该透镜的焦距为 cm;
(2)图中只移动蜡烛和光屏,可以模拟投影仪成像原理的操作是 (填字母);
A.都向左移
B.蜡烛向左移,光屏向右移
C.都向右移
D.蜡烛向右移,光屏向左移
(3)完成实验后,他将一副眼镜的镜片放在凸透镜的左侧,发现光屏上的像由清晰变模糊,说明该透镜对光有 作用,该眼镜可以矫正的视力缺陷是 ;如果不移动光屏,向 (选填“左”或“右”)调蜡烛也可以在光屏上再次得到清晰像;
(4)完成实验后,小明突然想到,航天员王亚平在天宫课堂中制作了一个水球,如图甲;随即她调整与水球间的距离,如图乙。这两个像是 (选填“虚像”、“实像”),像逐渐变大,是因为王亚平和水球间的距离 (选填“变大”、“变小”或“不变”),利用这一成像规律制成 (选填“投影仪”、“放大镜”或“照相机”)。
20.(2022上·江苏宿迁·八年级统考期末)如图所示,光具座上依次安装蜡烛、凸透镜和光屏,探究凸透镜成像的规律。
(1)点燃蜡烛,调整烛焰和光屏的中心与凸透镜的中心位于 ;
(2)凸透镜位于50cm的位置,将烛焰移动到30cm处时,移动光屏得到倒立、等大的实像,则凸透镜的焦距是 ,光屏所处的位置是 ;
(3)将蜡烛向靠近凸透镜的方向移动,要得到清晰的像,光屏应向 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动,光屏上的像会 (选填“变大”或“变小”);
(4)凸透镜的位置不变,将烛焰移动到35cm位置,移动光屏能得到的是倒立、 的实像;应用此成像原理可制成 (选填“照相机”、“放大镜”或“投影机”);
(5)烛焰通过凸透镜在光屏上成清晰、放大的像,仅用不透明的纸挡住凸透镜的上部,观察到像的亮度 ,大小 。
21.(2022上·江苏南京·八年级统考期末)在探究凸透镜成像规律时,小明用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。
(1)实验时,首先调节光源、凸透镜和光屏的高度,使它们的中心大致在 上,其目的是 ;
(2)通过探究,记录并绘制了物距u与像距v之间的关系图像,如图1所示,凸透镜的焦距为 cm;
(3)当光源距透镜5.0cm时,光屏上 (有/没有)光源经透镜折射后的光线,此时,像成在 (光屏/光源)一侧。若要观察到此时的像,则眼睛要位于 (光屏/光源)一侧;
(4)如图2,凸透镜固定在光具座零刻度线上,小明将光源移至40cm时 (选填“实”或“虚”)像;保持凸透镜在“0”位置不动,如果想在光屏上得到一个更大的清晰的像应该将光源向 移动,光屏向 移动;
(5)同学们对小明使用的实验装置进行如下评价,其中错误的是 。
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.光源镶嵌在白色方格板上,用同样的白色方格板做光屏,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.若凸透镜的焦距未知,则利用此实验装置不能测量凸透镜的焦距
22.(2022上·江苏无锡·八年级统考期末)实验课上,同学们自制了一个研究不同光学元件成像情况的组合件,如图甲所示。“插槽”可插入不同光学元件,“内筒”固定,“外筒”可左右横向移动,外筒上的“半透明薄膜”可作光屏。图乙中的光学元件分别是①凸透镜②茶色玻璃板③钻有小孔的遮光板,点燃蜡烛进行实验。
(1)如图甲所示,在插槽中插入某光学元件后,同学们在A处观察,左右移动外筒,像的大小不变,说明插入的是 ;
(2)如图甲所示,在插槽位置插入光学元件①,恰能在半透明薄膜上看到烛焰清晰的像,该像是 (选填“放大”或“缩小”)的像,该成像原理在生活中的应用有 ;
(3)当插入某光学元件后,同学们在薄膜上即看到了清晰的像,该像是 (选填“正立”或“倒立”)的,该同学插入的可能是图乙所示光学元件中的 ;若向左移动外筒,像始终清晰,则插入的光学元件是 ,此过程中像的亮度将 (选填“变亮”、“变暗”或“不变”)。
23.(2022上·江苏泰州·八年级统考期末)在探究“凸透镜成像的规律”实验中:
(1)将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后,调整烛焰、凸透镜和光屏三者大致在 。以下调整实验器材高度比较规范的是 (填选项前的字母);
A.将三者分散排列,然后用目测的方法调节
B.将三者靠拢,然后用目测的方法调节
C.以上都可以
(2)将蜡烛和光屏移动到如图甲所示的位置时,光屏上恰好得到一个清晰的像,据此可知此凸透镜的焦距为 cm;
(3)改变蜡烛位置,移动光屏到如图乙所示的位置时,光屏上又得到一个清晰的像 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用这样的成像原理工作的。保持凸透镜位置不变,将蜡烛向左移动3cm,为了在光屏上得到清晰的像 (选填“左”或“右”)移动,移动的距离 (选填“大于”、“等于”或“小于”)3cm;
(4)在图乙的实验中,保持凸透镜和蜡烛的位置不变,换用焦距为20cm的凸透镜继续实验 (填序号);
A.向左移动光屏,可以在光屏上得到烛焰缩小的清晰的实像
B.向左移动光屏,可以在光屏上得到烛焰放大的清晰的实像
C.向右移动光屏,可以在光屏上得到烛焰放大的清晰的实像
D.无论怎样移动光屏,在光屏上都得不到烛焰的清晰的像
(5)实验时,若一只昆虫落在了凸透镜上,光屏上 (选填“有”或“没有”)昆虫的像;
(6)图乙实验时,小明将一副远视眼镜的镜片放在蜡烛与凸透镜之间且靠近凸透镜的地方。若保持光屏的位置不变,应将蜡烛向 (选填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动,才能使光屏上的像再次清晰。
24.(2022上·江苏扬州·八年级统考期末)小周同学用凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)实验前,小明先想办法测凸透镜的焦距,如图甲所示,他将凸透镜正对太阳光,在透镜下方平行地放上白纸,测出透镜与白纸间距s与对应的白纸被烤焦的时间t,绘出图像如图乙所示。则判断该透镜的焦距f为 cm,然后在光具座上从左到右分别放置蜡烛、凸透镜和光屏,将焰心、透镜中心、光屏中心调在 ;
(2)实验中光屏上得到物体清晰的像时,一只苍蝇飞到了凸透镜上,此时光屏上
A.会有苍蝇的像 B.会出现苍蝇的影子 C.发光体的像完整且暗了一些
(3)保持蜡烛位置不变,移动透镜至16cm刻度线处,如图所示。则人眼在图中的 (选填“A”或“B”)处能观察到蜡烛的像,像是图丁中的 (选填“1”“2”“3”或“4”);
(4)她又利用该装置研究视力的矫正问题,如图所示,给凸透镜“戴”上近视眼镜(相当于一个凹透镜),此时光屏上能成一清晰的像:若“取”下近视眼镜,为使光屏上的像再次清晰,在保持透镜位置不变的条件下,下列操作可行的是 。
①将光屏远离透镜;②将光屏靠近透镜;③将蜡烛远离透镜; ④将蜡烛靠近透镜
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
25.(2022上·江苏泰州·八年级统考期末)小明正在实验室做“探究凸透镜成像规律”的实验;
(1)实验前,小明先想办法测凸透镜的焦距,实验装置如图甲,此时光屏上获得一个最小最亮的光点,凸透镜的焦距为 cm;
(2)实验前要调节烛焰和光屏的中心位于凸透镜的 上,目的是使像成在光屏 ;
(3)小明将烛焰、凸透镜、光屏如图乙所示放置时,在光屏上恰成一清晰的像,这个像是 (放大/等大/缩小)的;保持蜡烛和光屏的位置不变,将凸透镜移到 cm刻度线的位置,在光屏上可以再次成清晰的像;
(4)图乙中,将凸透镜换成中心有小孔的纸板,调节纸板使将烛焰的中心、小孔和光屏的中心在同一高度,保持蜡烛与纸板的距离不动,将光屏移到 cm刻度线的位置时,光屏上出现烛焰等大的像;
(5)小明想利用LED发光字母来探究凸透镜成像时像与物的上下、左右的位置关系,在“E”“H”“L”三个字母中,适合做LED光源的字母是 ;
(6)如图丙所示,光屏上出现烛焰清晰的像,取走眼镜,屏上的像变模糊了,此时要使屏上的像变清晰,需向远离凸透镜的方向移动蜡烛,眼镜是 (近/远)视眼镜。
26.(2022上·江苏镇江·八年级统考期末)在学完凸透镜成像规律后,小明选择了一块焦距未知的凸透镜,对凸透镜成像特点做了进一步探究。
(1)如图甲所示,当他将一个发光的小灯泡放在图示位置时,无论怎么移动右侧的光屏,在光屏上始终得到一个与透镜等大的光斑,则该透镜的焦距f= cm;
(2)他又将小灯泡换成点燃的蜡烛,当调整至图乙位置时,恰好在光屏上接收到清晰的倒立、 的实像;若保持此时蜡烛和光屏的位置不变,当将凸透镜向左平移 cm时,光屏上可再次出现清晰的像;
(3)如图乙所示,当光屏上呈现清晰的像时,不改变图乙中蜡烛和透镜位置:
①若仅将凸透镜换成焦距相同直径较小的凸透镜,再次实验,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若将凸透镜换成直径大小相同、焦距稍小的凸透镜,再次实验,则需将屏 (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”或“变小”)了;
(4)小明将他的眼镜片放在图乙中的凸透镜前,光屏上的像变模糊了,适当向左移动蜡烛,像就又清晰了,由此可判断小明戴的是 (选填“近视”或“远视”)眼镜;
(5)如图丙,线段AB为用另一只凸透镜多次成像时的物距倒数和像距倒数所描绘出的图像,则该凸透镜焦距为 cm。
27.(2022上·江苏南通·八年级统考期末)在探究“凸透镜成像规律”的实验中:
(1)老师提供了A、B、C三个直径大小相同,但厚度不同的凸透镜。
①如图甲所示,平行光正对凸透镜A照射,当透镜移至图示位置时,光屏上出现一个 的光斑时,可知凸透镜A的焦距f为10.0cm;
②现保持光屏的位置不变,将透镜换为B透镜,光屏上出现一个较大的光斑,将B透镜从10cm处移至0cm处时,光斑一直变大;透镜换为C透镜,也从10cm处移至0cm处时,光斑先变小后变大,则三个透镜中焦距最大的是 (选填“A”、“B”或“C”)。
(2)将凸透镜A固定在50cm刻度线位置,蜡烛固定在15cm刻度线位置,如图乙所示,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实像。将蜡烛向靠近透镜方向移动的过程中,像的大小将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)在实验过程中,小明向小丽借来一副眼镜,并将其放在蜡烛和凸透镜之间,保持光屏的位置不变,发现光屏上的像由清晰变为模糊,此时小明将蜡烛向靠近透镜方向移动,发现光屏上又能成清晰的像,说明这副眼镜的镜片是 透镜,小丽视力的缺陷是 (选填“近视”或“远视”)。
(4)实验后各小组交流时,同学们发现,都用了A透镜的不同小组,当物距都是15cm时,像距却各不相同,有的29.0cm、有的30.0cm、有的31.5cm,在排除长度测量误差后,你认为导致差异的原因可能是 。
参考答案:
1.D
【详解】用橡皮泥把遗失的部分补上后,仍然是一个凸透镜,虽然橡皮泥代替凸透镜的一部分,但其他部分折射光后,照样能会聚成完整的像,像的大小不发生变化,折射光线减少,会聚成的像变暗,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
2.B
【详解】A.由图可知,物距
u=50.0cm -10.0cm=40.0cm
像距
v=80.0cm -50.0cm=30.0cm
u >v,表示物体在二倍焦距以外,即40.0cm>2f ,f<20.0cm,故A错误;
B.物体在二倍焦距以外,成倒立、缩小的实像,故B正确;
C.焟烛燃烧变短,烛焰向下运动,根据经过光心的光线传播方向不改变可知,屏上像的位置会向上,故C错误;
D.取走光屏,烛焰射出的光经凸透镜折射后,仍会聚到原位置,所以仍成像,故D错误。
故选B。
3.A
【详解】把物体放在距离凸透镜 50cm 处时,能在光屏上得到一个倒立、缩小的实像,由凸透镜成像规律可知,物距大于二倍焦距,所以
50cm>2f
解得
f<25cm
所以A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4.B
【详解】已知光学元件正对阳光,太阳光平行于凸透镜的主光轴,由白纸上的圆斑可知,阳光透过凸透镜到达圆斑,根据平行于主光轴的光线经过凸透镜后必过焦点作图,完整光路如图所示:
AB.由图可知透镜A的焦点有两种可能,一种在白纸和透镜之间,一种在白纸的右侧,无论哪一种其焦距都比透镜B的焦距大,故A错误,B正确;
C.光学元件远离白纸时,相当于光学元件不动,白纸向右移动,由图可知透镜A有两种可能,当A的焦点在透镜和白纸之间时,光斑变大,当A的焦点在白纸右侧时,光斑先变小,后变大,而透镜B只有一种情况,光斑将变大,故C错误;
D.由图知当透镜A的焦距比透镜B略大时,如果物体处于物距稍大于A的焦距位置,此时物体A通过透镜A成放大的像,由于非常接近透镜A的焦点,所以像比物体大一点点,而此时的物距在透镜B的两倍焦距和一倍焦距的中间,放大倍数比透镜A的大,所以用光学元件观察同一物体时,透镜A所成的像可能比B的小,故D错误。
故选B。
5.B
【详解】由图可知:u=20cm,v=16cm,且u v;由凸透镜成像规律可知:此时的像是倒立缩小的实像;则
u=20cm 2f……①
2f v f
即
2f 16cm f……②
由①②式解得
10cm f 8cm
故选B。
6.C
【详解】ABC.光刻技术成像过程中,掩膜相当于凸透镜成像规律时的物体,涂有光刻胶的硅片相当于光屏,掩膜位于缩图透镜的二倍焦距以外时,在另一侧一倍焦距和二倍焦距之间涂有光刻胶的硅片上成倒立、缩小的实像,故AB错误,C正确;
D.紫外线是位于光谱的紫光区域外侧的一种不可见光,增强光源的发光强度,人眼也看不到紫外线,故D错误。
故选C。
7.D
【详解】刷脸机的镜头相当于一个凸透镜,能够成倒立、缩小的实像,与照相机的原理是相同的,刷脸时面部应位于刷脸机镜头的两倍焦距之外,所成的像在一倍焦距和二倍焦距之间,故D错误,符合题意,ABC正确,不符合题意。
故选D。
8.A
【详解】由题意可知,当报纸离凸透镜20cm时,意外地发现报纸上居然出现窗外远处景物倒立缩小的像,此时报纸相当于光屏,根据凸透镜成像特点可得
f<20cm<2f
则焦距
10cm则有
20cm<2f<40cm
如果此时将报纸放在离此透镜30cm处,则透过凸透镜在另一侧观察报纸,根据凸透镜成像规律可知,当30cm<2f时,观察到的是倒立、放大的实像;当30cm>2f时,观察到的是倒立、缩小的实像。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
9.C
【详解】A.由图线知,蜡烛处于B位置时,物距与像距都等于20cm,此时二者均等于二倍焦距,凸透镜成倒立、等大的实像,所以2f = 20cm,解得f = 10cm,故A错误。
B、蜡烛处于BC间某一位置时,物距大于2倍焦距,凸透镜成倒立缩小的实像,故B错误。
C、将蜡烛从C移动到B的过程中,物距大于一倍焦距时,凸透镜成实像,且当物距减小时,像距增大,像变大,故C正确。
D、将蜡烛从B移动到A的过程中,物距大于一倍焦距,凸透镜成实像,故D错误。
故选C。
10.D
【详解】凸透镜成实像时,都是倒立的像,像与物比较,应该是上下倒立,左右倒立,所以放映幻灯时,要想使屏幕上出现放大的钥匙像,幻灯片的插法应该是让钥匙的开口向左,尖端向下,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
11. 折射 凹透镜
【详解】[1][2]成一个倒立的像,是因为整个水球类似于一个凸透镜,凸透镜成像,成正立的像是因为中间的气泡会将水球分成两个中间薄两边厚的结构,从而形成两个凹透镜组成的光具组,成正立缩小的像,因此会看到“一正一倒”两个像。不管是凸透镜成像还是凹透镜成像,本质都是光线从空气射入玻璃发生折射形成,属于光的折射。
12. 放大 增大 下
【详解】[1]投影仪是利用当物距大于一倍焦距小于两倍焦距时,凸透镜使物体成倒立、放大实像的规律工作的。
[2][3]凸透镜使物体成实像时,物距越小像距越大,像也越大,教室后排同学要求他将画面调的大一些,则应将凸透镜适当向下移动以减小物距,同时需要增大投影仪与屏幕的距离来增大像距。
13. 10.0 同一高度 放大 投影仪 左 更小 靠近
【详解】(1)[1] 用平行光照射透镜,再把光屏放在它的另一侧,改变凸透镜与光屏的距离,直到光屏上出现一个最小、最亮的光斑,光斑到凸透镜的距离为焦距,从图中可知凸透镜的焦距
f=60.0cm-50.0cm=10.0cm
(2)[2]为了使像成在光屏的中央,便于观察,实验前,应调节烛焰、水透镜和光屏三者中心在同一高度上。
(3)[3][4] 蜡烛如图乙所示位置放置时,光屏上恰好呈现清晰的像,此时物距为
u=50.0cm-35.0cm= 15.0cm
此时f(4)[5]保持图乙中各物体位置不变,缓慢向透镜中注水,水凸透镜厚度增加,折光能力增强,像前移,所以光屏上的像逐渐模糊,为使像变清晰,应当向左移动光屏。
[6]此时像距变小,所以重新呈现的像与之前的像相比更小。
[7]根据凸透镜成实像时,物近像远的道理,同组的小明认为,如果不移动透镜和光屏,要使像变远成在光屏上,只将蜡烛向靠近透镜的方向移动适当距离即可。
14. 小于 幻灯机 B 下 下 下 用剩余的部分做实验,总会有一部分光通过剩余部分的凸透镜而会聚成像,因此,像与原来相同,仍然完整,能完成实验
【详解】(1)[1]甲图,凸透镜成倒立、缩小的实像
u=35cm-5cm=30cm,30cm>2fA
所以,15cm>fA;乙图,凸透镜成倒立、放大的实像
u=35cm-5cm=30cm,2fB>30cm>fB
所以
30cm>fB>15cm
故A的焦距小于B的焦距。
(2)[2]图乙可知,此时成的是倒立、放大的实像,其应用是幻灯机。
(3)[3]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,按蜡烛到凸透镜距离由远到近所得到像进行排序,根据凸透镜成实像时,物距增大,像距减小,像变小;相反,物距减小,像距增大,像变大,小于焦距时成正立放大的虚像,越远像越大。正确顺序为②①③⑤⑥④,故选B。
(4)[4][5][6]不小心碰到凸透镜,使其下滑了一点,此时的像会向下移动,会出现在光屏的下方,为使像回到光屏中央,可以将蜡烛向下移动,或将光屏向下移动。
(5)[7]凸透镜成实像时,不小心将透镜碰坏了一小块,用剩余的部分做实验,总会有一部分光通过剩余部分的凸透镜而会聚成像,因此,像与原来相同,仍然完整;由于透镜的一部分被碰坏,因此折射出的光线与原来相比减少了一半,故亮度会减弱,变暗了。
15. 主光轴 缩小 靠近 近视 不能 C ①②③
【详解】(1)[1]为了使像成在光屏中央,实验前,应调整烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上。
[2]由图可知,此时物距小于像距时,成倒立、缩小的实像。
(2)[3][4]保持凸透镜位置不变,将蜡烛远离凸透镜,此时物距变大,像距变小,所以为使光屏上再次呈现清晰的像,可将光屏靠近透镜,或光屏位置不动,在蜡烛与凸透镜之间放置具有发散作用的凹透镜,即近视眼镜。
(3)[5]将图中的凸透镜换成焦距为30cm的凸透镜,保持蜡烛和凸透镜的位置不变,则物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大实像,像距大于二倍焦距,即v>60cm,像距过大,超出了光具座所提供的长度,所以光屏上找不到清晰的像。
(4)[6]由图可知,A点成像在B点,像距大于物距,满足
f<u<2f
成倒立、放大的实像,已知AO=m,则
f<m<2f
即
已知BO=n,即
v=n>2f
则;又因为m<n,所以该凸透镜的焦距范围为
故C符合题意。
故选C。
(5)[7]由于两次都能在光屏上成清晰的像,所以A、B两处都成实像,光屏先后在P同侧的A、B两处得到烛焰清晰的像,且A处的像比B处大,根据“凸透镜成实像时,物远像近像变小”可知,从A到B像在不断地靠近凸透镜,因此凸透镜(P点位置)在B的右侧,蜡烛在凸透镜的右侧,此时蜡烛的像在靠近凸透镜,因此蜡烛也向右移动;由于题干未提供物距和凸透镜的焦距,因此A、B处可能成放大的实像也可能成缩小的实像,故①②③正确,④错误。
故选①②③。
16. 大于 主光轴 缩小 照相机 偏上 下 亮度稍暗的完整像 左 小于 逐渐减速
【详解】(1)[1]由于光斑到凸透镜的距离为15cm时,即像距为15cm时,纸上呈现一个并非最小的光斑,这个光斑可能是焦点之后的,也可能是焦点之前的光斑,所以凸透镜的焦距f≠15cm;将白纸再远离透镜一段距离,发现白纸上又出现了相同大小的光斑,可推断焦点在光斑之前,说明f一定大于15cm。
(2)[2]根据实验的要求,让像成在光屏的中央,必须使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心位于凸透镜的主光轴上。
(3)[3][4]当蜡烛、凸透镜位于图乙中所示的位置时,物距大于二倍焦距,凸透镜成倒立、缩小的实像,照相机是根据这个原理工作的。
(4)[5][6]随着蜡烛燃烧变短,根据过光心的光线传播方向不变可知,像会向上移动,为了使像仍成在光屏中央,在蜡烛和光屏固定的情况下,应将凸透镜向下移动。
(5)[7]用遮光布遮住凸透镜的下半部分,凸透镜的上半部分仍能透过光线,仍能会聚成像,折射光线减少,会聚成的像仍然是完整的,只是像的亮度变暗。因此所成的烛焰的像为亮度稍暗的完整像。
(6)[8][9][10]若蜡烛以1cm/s的速度匀速向左运动时,物距增大,则像距变小,故像向左移动;当u>2f时,凸透镜成缩小的像,物距增大时,像距减小得越来越慢,则该过程中物体移动的速度大于像移动的速度,且像移动的速度逐渐减小。故像移动的速度小于1cm/s,并且逐渐减速。
17. 主光轴 放大 投影仪 上 D 倒立 拉长 远视
【详解】(1)[1]为了使像成在光屏的中央,应调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度,且调节烛焰中心、光屏中心在凸透镜的主光轴上。
(2)[2][3]由图知,光屏上得到一个清晰的像,蜡烛到凸透镜距离小于光屏到凸透镜距离,即物距小于像距,所以,此时所成的像是倒立、放大的实像,投影仪就是根据这个原理制成的。
(3)[4]实验中,由于蜡烛燃烧变短,小明发现光屏上看不到烛焰完整的像了,像在光屏的上方,为了使烛焰清晰的像成在光屏的中心,可以将蜡烛向上调节。
(4)[5]A点射出的光线有无数条,其中有一条平行于主光轴的光线,经凸透镜折射后过焦点,还有一条过凸透镜的光心不改变方向的光线,两条折射光线会聚于像点A';同理,B'点射出的光线有无数条,其中有一条平行于主光轴的光线,经凸透镜折射后过焦点,还有一条过光心不改变方向的光线,两条折射光线会聚于像点B',连接A'B'就是AB的像,如图所示:
故ABC错误,D正确。
故选D。
(5)[6][7]把凸透镜对着明亮的室外,调节凸透镜和薄膜之间的距离,在薄膜上可以看到室外景物倒立缩小的像,再把凸透镜正对着室内近处点燃的蜡烛,此时物距减小,像距应变大,故应拉长暗箱,即拉长凸透镜和薄膜之间的距离。
(6)[8]当向水透镜里注入适量的水后,对光线的会聚能力增强,发现烛焰的像再次变得清晰,说明水透镜原来“戴上”的是具有会聚作用的凸透镜,由于凸透镜可用来纠正远视眼,所以该同学是远视眼。
18. 主光轴 使像成在光屏的中央 10.00 异 放大 2f 有的小组光屏上的像不是最清晰的时候测量的
【详解】(1)[1][2]蜡烛烛焰的中心、凸透镜的光心、光屏的中心,三者在同一条直线上,三者的中心大致在同一高度,位于凸透镜的主光轴上,像才能呈在光屏的中心。
(2)①[3]物距等于2f,成倒立等大的实像,u=2f=20cm,f=10cm。
②[4][5]物距小于f,成正立放大的虚像,在第⑤次实验中,物距小于f,虚像与蜡烛在凸透镜的同侧,所以要观察虚像,眼睛应与蜡烛在凸透镜的异侧观察;观察到的像是放大的。
③[6]由表格中数据知,当物距等于20cm时,成等大的实像,大于20cm时,成缩小的实像,小于20cm时,成放大的实像,可知20cm=2f处是成放大和缩小实像的分界点。
(3)[7]像的位置应该是像最清晰的位置。各小组的像距不同的原因,可能是有的小组光屏上的像不是最清晰的时候测量的。
19. 15.0 C 会聚 远视眼 右 实像 变小 照相机
【详解】(1)[1]由图知道,此时的物距等于像距
u=v=2f=30.0cm
成的是倒立、等大的实像,焦距为
f=15.0cm
(2)[2]投影仪成像时,f<u<2f、v>2f,倒立、放大的实像,因此在图中应将蜡烛和光屏都向右移动,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
(3)[3]向左移动光屏又发观清晰的像,说明透镜对光线起了会聚作用,则该透镜为凸透镜。
[4]远视眼的成因是像成在了视网膜的后方,需要配戴凸透镜来矫正,所以该透镜常用来矫正远视眼。
[5]如果不移动光屏,需要增大物距、减小像距,即向右调蜡烛也可以在光屏上再次得到清晰像。
(4)[6]透过水球可以看到她倒立、缩小的像,水球是凸透镜,成的是倒立的实像;随即她调整与水球间的距离,她的像逐渐变大,像仍然是倒立的实像。
[7][8]根据凸透镜成像规律可知,凸透镜成实像时,物距越小,像距越大,像也越大,图乙中像比图甲中像大,说明王亚平和水球间的距离变小了;由于成的是倒立、缩小的实像,所以其成像原理与照相机相同。
20. 同一高度 10cm 70cm 远离 变大 放大 投影机 变暗 不变
【详解】(1)[1]为了使像成在光屏的中央,需调整烛焰和光屏的中心与凸透镜的中心位于同一高度。
(2)[2][3]当蜡烛放在光具座30cm处,移动光屏,光屏上得到倒立、等大的实像,说明蜡烛到透镜的距离为二倍焦距,凸透镜固定在50cm处,即
u=20cm=2f
所以,凸透镜的焦距
f=10cm
此时光屏所处的位置是
50cm+20cm=70cm
(3)[4][5]将蜡烛向靠近凸透镜的方向移动,即物距减小,根据凸透镜成实像时物近像远像变大知道,要得到清晰的像,光屏应向远离凸透镜的方向移动,光屏上的像会变大。
(4)[6][7]凸透镜的位置不变,将烛焰移动到35cm位置,蜡烛到透镜的距离为
50cm﹣35cm=15cm
大于一倍焦距小于二倍焦距,成倒立放大的实像,应用是投影机。
(5)[8][9]用不透明的纸挡住凸透镜的上部,物体上任一点都有光线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,只是折射光线减少,会聚成的像变暗。
21. 同一高度 使像成在光屏的中央 10 没有 光源 光屏 实 右 右 D
【详解】(1)[1][2]根据实验的要求,为了让像成在光屏的中心,需要将凸透镜和光屏三者的中心放在同一高度上。
(2)[3]由图像可知
故透镜的焦距为
(3)[4][5][6]当蜡烛距透镜5.5cm时,光屏上有烛焰经透镜折射后的光线,不会聚成像;凸透镜的焦距为
当蜡烛距透镜5.0cm时,成正立放大的虚像,故物像在凸透镜的同侧,即像在光源一侧;眼睛需要透过凸透镜观察,眼睛要在光屏侧。
(4)[7][8][9]凸透镜焦距为10cm,光源移至40cm时,物距大于二倍焦距,此时成倒立缩小的实像;凸透镜成实像时,物距变小,像变大,如果想在光屏上得到一个更大的清晰的像,应该将光源向右移动,光屏也向右移动。
(5)[10]A.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,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,故A正确,不符合题意;
B.用同样的白色方格板做光屏,可以避免其他颜色的干扰,便于比较像与物的大小,故B正确,符合题意;
C.零刻度线刻在光具座标尺的中央,这样可以直接读出物距和像距,故C正确,不符合题意;
D.若凸透镜的焦距未知,可调节物距及像距,当成等大的实像时,物距便等于2倍焦距,这样可以测出凸透镜的焦距,故D错误,符合题意。
故选D。
22. ② 放大 投影仪 倒立 ①或③ ③ 变亮
【详解】(1)[1]同学们在A处能观察到像,且左右移动外筒,像的大小不变,说明该像为平面镜所成的虚像,插入的是平面镜。
(2)[2][3]插槽位置插入光学元件凸透镜时,恰能在半透明薄膜上看到烛焰清晰的像,此时成像为实像,由甲图可知蜡烛到凸透镜的距离小于薄膜到凸透镜的距离,则物距小于像距,该像是倒立放大的实像,投影仪是利用该成像原理制成的。
(3)[4]同学们在薄膜上即看到了清晰的像,说明成像是实像,则该像是倒立的。
[5]凸透镜和小孔都可以成实像,则该同学插入的可能是图乙所示光学元件中的①或③。
[6]向左移动外筒,像始终清晰,说明是小孔成像,则插入的光学元件是③。
[7]向左移动外筒,光屏更靠近小孔,光盘上所成的像变小,光线更加会聚,则像的亮度将变亮。
23. 同一高度 B 10.0 照相机 左 小于 C 没有 靠近
【详解】(1)[1]为了使蜡烛的像呈现在光屏的中央,点燃蜡烛后,调整烛焰、凸透镜和光屏三者大致在同一高度。
[2]调节烛焰、透镜和光屏时,比较规范的是将三者靠拢,这样误差较小,故AC不符合题意,B符合题意。
故选B。
(2)[3]图甲可知
u=v=2f=20.0cm
则f=10.0cm。即凸透镜的焦距为10.0cm。
(3)[4]如图乙所示,物距大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像,照相机应用此原理成像。
[5][6]当凸透镜位置不变,将蜡烛向左移动3cm,物距变大,像距变小,成倒立、缩小的实像,物距大于像距,要想在光屏上再一次成清晰的像,即将光屏向左移动,光屏移动的距离小于3cm。
(4)[7]保持蜡烛和凸透镜的位置不变,物距为38.0cm,换用焦距为20cm的凸透镜,物距在一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立、放大的实像,像距要大于2倍焦距,由于凸透镜成实像时,像距变大,所以向右移动光屏,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
(5)[8]实验过程中,昆虫落在凸透镜上,像变暗,光屏上不会出现昆虫的像。
(6)[9]远视眼眼镜是一个凸透镜,对光线有会聚作用,小明将一副远视眼镜的镜片放在蜡烛与凸透镜之间且靠近凸透镜的地方,此时清晰的像成在光屏左侧,要在光屏上重新承接到烛焰清晰的像,物近像远像变大可知,所以应将蜡烛向右移动适当距离。
24. 12 同一高度 C B 4 D
【详解】(1)[1]由图乙可知,当透镜与白纸间距12cm时,白纸被烤焦的时间所用的时间最短,说明太阳光经过凸透镜会聚后该点的温度最高,这个点就是凸透镜的焦点,则测出透镜与白纸距离即为焦距,故
f=s=12cm
[2]根据凸透镜成像规律中实验的要求,必须让烛焰、凸透镜和光屏中心位于同一高度上,目的是使其成像在光屏的中心。
(2)[3]光屏上的实像是发光体发出的光经凸透镜折射后会聚成的,一只苍蝇飞到了凸透镜上,物体发出的光被苍蝇挡住一些,但不妨碍成像,所以光屏上呈现的仍然是物体的完整的实像,只是光被挡住一些,导致会聚在光屏上的实像要暗一些,故C符合题意,AB不符合题意。
故选C。
(3)[4][5]保持蜡烛位置不变,移动透镜至16cm刻度线处,此时的u(4)[6]给凸透镜“戴”上近视眼镜(凹透镜),可使光线发散一些,增大了像距,此时像成在光屏上;若取下近视眼镜,像距变小,即像成在光屏前。要使光屏上重新出现清晰的像,需要光屏靠近透镜或蜡烛靠近透镜,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
25. 10.0 主光轴 中央 放大 65 65 L 远
【详解】(1)[1]由图中,平行光线经凸透镜后会聚到一点,说明凸透镜对光线具有会聚作用,光屏上得到的最小、最亮的光斑便是凸透镜的焦点,所以焦距为
(2)[2][3]为了使像能成在光屏的中央位置,实验前要调节烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上。
(3)[4]由图可知,此时的物距在一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立、放大的实像。
[5]保持蜡烛和光屏的位置不变,根据光路可逆可知,将凸透镜移到65cm刻度线的位置,此时的物距为原来的像距,在光屏上可以再次成清晰的像。
(4)[6]根据小孔成像的特点可知,当像距等于物距时,成等大的像,所以应将光屏移到65cm刻度线的位置时,光屏上出现烛焰等大的像。
(5)[7]图丙中只有字母L满足上下左右都不对称,所以适合做LED光源是“L”。
(6)[8]如图丙所示,光屏上出现烛焰清晰的像,取走眼镜,屏上的像变模糊了,此时要使屏上的像变清晰,需向远离凸透镜的方向移动蜡烛,此时的物距变大,像距变小,这说明该眼镜对光具有会聚作用,是凸透镜,凸透镜可以矫正远视眼。
26. 10.0 缩小 15 变暗 向左 变小 近视 5
【详解】(1)[1]当发光的小灯泡放在10cm刻度线的位置时,物距为10.0cm,移动光屏发现光屏上始终能看到个面积大小不变的光斑,根据从焦点发出的光线经过凸透镜后变为平行光线可知,该透镜的焦距为10.0cm。
(2)[2]他又将小灯泡换成点燃的蜡烛,当调整至图乙位置时,此时的物距大于二倍焦距,在光屏上接收到清晰的倒立、缩小的实像。
[3]若保持此时蜡烛和光屏的位置不变,根据光路可逆可知,当将凸透镜向左平移15cm到15cm刻度处时,此时的物距为原来的像距,则光屏上可再次出现清晰的像。
(3)①[4]用另一只与原实验中焦距相同但镜面直径较小的凸透镜,替代原来的凸透镜再次实验,成像大小不会变化,但经凸透镜的光线变少,所成的像与原来的像相比,比原来暗。
②[5][6]如果将凸透镜A换成镜面直径相同、但焦距稍小的凸透镜,比起原来就相当于将物距变大了,那么像距就要减小,像变小;光屏要靠近凸透镜,即向左移动。
(4)[7]小明将他的眼镜片放在图乙中的凸透镜前,光屏上的像变模糊了,适当向左移动蜡烛,物距变大,像距变小,像就又清晰了,这说明该眼镜对光线具有发散作用,由此可判断小明戴的是凹透镜,凹透镜可以矫正近视眼,所以该眼镜是近视眼镜;
(5)[8]物距与像距相等时成像,是物距与像距都等于2倍焦距时,此时透镜焦距为
27. 最小最亮 C Ⅱ 变大 凸 远视 移动光屏成像清晰程度不一样
【详解】(1)[1]平行于凸透镜主光轴光线会聚于焦点上,此时光斑最小最亮。焦点到光心的距离是焦距。
[2]现保持光屏的位置不变,将透镜换为B透镜,光屏上出现一个较大的光斑,将透镜从10cm处移至0cm处时,光斑一直变大,说明B凸透镜的焦距小于10cm;透镜换为C透镜,也从10cm处移至0cm处时,光斑先变小后变大,说明C凸透镜的焦距大于10cm;则三个透镜中焦距最大的是C。
(2)[3]凸透镜甲焦距是10.0cm,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,像应在1倍焦距和2倍焦距之间,即Ⅱ区域内左右移动,才能在光屏上得到清晰实像。
[4]将蜡烛向靠近透镜方向移动的过程中,物距减小,像的大小将变大。
(3)[5][6]在实验过程中,小明向小丽借来一副眼镜,并将其放在蜡烛和凸透镜之间,保持光屏的位置不变,发现光屏上的像由清晰变为模糊,将蜡烛向靠近透镜方向移动,发现光屏上又成清晰的像,说明此眼镜将光线会聚了,能对光线起会聚作用的是凸透镜,小丽视力的缺陷是远视。
(4)[7]他们所测得的像距却不相同,可能是因为在移动光屏成像时像的清晰程度不同。