2024年中考科学实验专题练习-凸透镜成像
1.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,光屏上呈现烛焰清晰的像;
(1)将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后,调整蜡烛、凸透镜和光屏的高度,使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在 ,目的是使像 ;
(2)如图光屏上所成的像是倒立的 (选填“放大”、“等大”或“缩小”)的 像(选填“虚”或“实”),应用这个原理工作的仪器有 ;
(3)若将远视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变模糊了,若保持凸透镜和光屏的位置不动,应使蜡烛 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜,才能在光屏上再次看到烛焰清晰的像;
(4)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”或“下”),为使像回到光屏中央,在保持蜡烛和光屏不动的条件下,应将凸透镜向 移动(选填“上”或“下”);
(5)将图甲中的蜡烛移到标尺上40 cm到50 cm之间的某一位置,移动光屏,在光屏上 (选填“能”或“不能”)成清晰的像,此时取下光屏,应从凸透镜的 (选填“左”或“右”)侧透过凸透镜观察像。
2.某实验小组的同学在进行探究“凸透镜成像规律”的实验,其中凸透镜的焦距为15cm.
(1)发光体“F”、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图1所示,他们发现在光屏上无法找到“F”的像.此时应该将光屏向 调整,使烛焰和光屏中心位于凸透镜的 上.
(2)调整好后,他们进行实验的同时在坐标纸上记录发光体“F”与光屏上像的位置和大小,如图(用带箭头的线段表示物或像,A'、B'分别表示蜡烛在A、B处所成像的位置和大小).在如图2中,蜡烛在A、B位置时光屏上能得到清晰的像,生活中利用这个成像特点制成了 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”).
(3)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,原因是 .为了让蜡烛在C位置的像成在光具座上的光屏上,他们根据学过的眼球和视力矫正的知识,采用了以下两种方法:
方法一:保持蜡烛和透镜的位置不变,更换焦距 15 cm(选填“大于”或“小于”)凸透镜;
方法二:保持蜡烛和透镜的位置不变,在蜡烛和透镜之间再放置一个 眼镜(选填“近视”或“远视”).
(4)当光屏上成清晰的像时,保持发光体“F”和凸透镜位置不变,取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,所成的像与原来的像相比,你可观察到的变化是 .
3.小张同学在探究“凸透镜成像规律”实验中:
(1)如图甲所示,一束平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小最亮的光斑,测出凸透镜的焦距f= cm;将此凸透镜固定在光具座上并调整实验器材,使烛焰、凸透镜和光屏三者中心在 ;
(2)如图乙所示,若将蜡烛移动至10cm刻度处,此时光屏上成一清晰的像,在生活中人们利用这一成像规律工作的光学仪器是 (选填“照相机”或“投影仪”或“放大镜”)。若在凸透镜左侧附近放置一凹透镜(图中未画出),此时应将蜡烛向 (左/右)移动才能在光屏上成清晰的像;
(3)乙图中光屏上出现烛焰清晰的像,此时如果用遮光板靠近透镜,并挡住透镜的上半部分,将会在光屏上看到 。
A.烛焰下半部分的像
B.烛焰上半部分的像
C.烛焰完整的像,像的亮度变暗
D.烛焰完整的像,像的亮度不变
4.在探究“凸透镜成像规律”的实验中,小芮同学的实验装置如图甲所示
(1)为了便于观察实验现象,应该在 (填“较亮”或“较暗”)环境中进行实验;实验过程中,燃烧的蜡烛逐渐变短,光屏上烛焰的像逐渐向 移动.
(2)若此凸透镜的焦距为12cm,把蜡烛放在距凸透镜15cm处,调节另一侧光屏的位置,会在光屏上得到一个烛焰清晰、倒立 的实像.
(3)小芮把自己的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,如图乙所示,因为近视眼镜对光有 作用,光屏上原来清晰的像变模糊了,为在光屏上重新得到烛焰清晰的像,若不改变蜡烛和凸透镜的位置,应将光屏 (填“远离”或“靠近”)凸透镜
5.在“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1)由图甲可知,凸透镜的焦距是 cm;
(2)如图乙改变蜡烛的位置,使其位于35cm刻度线处,再移动光屏,使烛焰在光屏上成清晰的倒立、 的实像(选填“放大”、“等大”或“缩小”);
(3)在实验(2)的基础上,将蜡烛和光屏互换位置,此时烛焰在光屏上成清晰、 的实像(选填“放大”、“等大”或“缩小”);
(4)实验过程中小丽将蜡烛逐渐远离凸透镜的过程中,像逐渐变 (选填“变大”、“不变”或“变小”);
(5)小芳同学在实验中,她按如图装配仪器(图中F点是焦点,H点是2倍焦距处),此时光屏上得到了一个清晰的像,但像的位置偏高;造成这一现象的原因是 ;为了使像能成在光屏的中央,她应把蜡烛向 调(填“上”、“下”);调节好蜡烛的高度后,她把蜡烛移到A点,此时光屏上的像很模糊,为了得到清晰的像,应把光屏向 移动(填“左”或“右”)。
6.小超和媛媛利用光具座、两个焦距相同而直径大小不同的凸透镜、光屏、蜡烛、火柴等来探究“凸透镜成像规律”:
(1)实验时,应该选择直径 (选填“大”或“小”)的凸透镜做实验,成像会更亮;
(2)当蜡烛、透镜和光屏在如图所示位置时,光屏上恰好能够得到一个清晰的像,这个像的特征是倒立、 、的实像,该成像特点可作为 (选填“照相机”或“投影仪”)的原理。并且由数据可以推断此凸透镜的焦距的范围是 ;(选填字母)
A.f <15cm B.15cm<f <30cm C. 15cm<f <22.5cm
(3)在上一步实验调整好像的位置后,小超取了一副近视镜放在凸透镜和蜡烛之间,要使光屏上还能呈清晰的像,可将光屏适当 (选填“左”或“右”)移;
(4)实验过程中发现随着蜡烛的燃烧,光屏上的像在向 移动,为了使像重新成在光屏中央, 可以将凸透镜向 (选填“上”或“下”)调整;
(5)在实验过程中小金发现如果在凸透镜的左侧观察,在凸透镜上可以观察到一个正立的等大的像。你推测这个像的成像原理是蜡烛发出的光在凸透镜的左侧面上发生了 (选填“反射”或“折射”)。
7.在探究“凸透镜成像规律”的实验中:
(1)如图是利用太阳光测凸透镜焦距的方法,其中操作最合理的是 ;
(2)将焦距为10cm的凸透镜,固定在光具座50cm的刻度处,当蜡烛、凸透镜与光屏如图甲放置时,光屏上恰好可成一清晰的像,此时在光屏上成的是 、 的实像;这一成像特点的应用是 ;
(3)图甲中,若蜡烛和光屏的位置不动,只将凸透镜移到 cm刻度线处,光屏上可再次出现清晰的像;
(4)如图乙,将点燃的蜡烛置于透镜的焦点以内,人眼观察到放大的像,若将一不透明的光屏置于图中竖虚线处,则人眼观察到烛焰的像 。
A.没有变化 B.能成在光屏上 C.亮度变暗 D.看不到像
8.小丽同学用焦距为15cm的凸透镜做“探究凸透镜成像的规律”实验:
(1)实验前需调节烛焰、透镜、光屏三者的中心在同一高度上,比较规范的操作是 (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.将三者分散排列,用刻度尺分别测量高度进行调节
(2)实验过程中,当蜡烛与凸透镜的距离如图甲所示时,在光屏上可得到一个清晰的倒立、 的实像,生活中利用这个规律制成的光学仪器是 ;
(3)实验过程中,小丽发现当蜡烛成实像时,物距减小,像距与像都 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(4)实验过程中,随着蜡烛的燃烧,可观察到光屏上的像向 (选填“上”或“下”)移动;
(5)通过实验观察可知,在图乙中左边的蜡烛通过凸透镜不可能形成的像是 ;(填符号)
(6)当固定透镜位置如图甲,蜡烛由图示位置逐渐向右移动到标尺“25cm”处,通过移动光屏,光屏上始终出现清晰的像,在此次移动过程中,蜡烛和光屏之间的距离变化是
A.始终增大B.始终变小C.先变小后变大D.先变大后变小E.保持不变
9.小明用如下图乙所示装置探究“凸透镜成像的规律”。
(1)小明将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后,调整它们的高度,使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在 ;
(2)如图甲所示,是小明测量焦距时所做的实验,则该凸透镜的焦距为 cm;
(3)蜡烛、光屏和凸透镜在光具座上的位置如图乙所示,光屏上成清晰的像(像未画出),该像为倒立、 (填“放大”或“缩小”)的实像,生活中的 (填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)利用了这个成像原理;
(4)把蜡烛从图乙位置移动到25 cm位置,为了再次接收到清晰的像,应将光屏往 (填左或右)移动;
(5)实验一段时间后,蜡烛因燃烧变短,所成像向 移动,要使像能够成在光屏的中央,保持蜡烛和光屏不动,只需将凸透镜向 (以上两空均选填“上”或“下”)调整。
10.在探究“凸透镜成像规律”的实验中:
(1)如图甲,平行光正对透镜照射,光屏上出现一个最小最亮的光斑,则此凸透镜的焦距是 cm,如图乙光屏上呈现清晰的像,此像的性质是 的实像(选填“放大”或“缩小”),若保持蜡烛和光屏位置不变,移动凸透镜至 cm刻度线处,光屏上能再次呈现清晰的像;
(2)在图乙所示情况下,将远视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,让光线通过远视眼镜后再通过凸透镜,光屏上的像变模糊了,在不移动远视眼镜和凸透镜的条件下,为了在光屏上再次得到清晰的像,你可以将光屏适当 (选填“靠近”、“远离”)凸透镜;
(3)课后,小丽和小明又进行实验,当他们相距2m,用图甲中的凸透镜观看对方,小明刚好通过透镜能看到小丽面孔正立的像,如图丙,则下列说法中不正确的是
A.此时小丽的面孔在凸透镜的一倍焦距以内
B.图片中小丽将凸透镜水平向右移动一定距离,小明看到正立的像可能变大
C.小丽从凸透镜中看不到小明的像
D.小丽从凸透镜中看到小明倒立缩小的像
11.小明用自制“水凸透镜”探究凸透镜成像规律,当蜡烛、“水凸透镜”和光屏位于如图所示的位置时,光屏上呈现烛焰清晰的像。
(1)实验前,应在光具座上调节烛焰、“水凸透镜”和光屏三者的中心大致在同一 上;
(2)此时成像的特点是 (请完整描述),生活中 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)成像特点与此相同;
(3)小明想起老师说过应先测量“水凸透镜”的焦距,再探究成像规律,于是他将蜡烛和光屏均向 (选填“左”或“右”)移动,直至在光屏上找到一个 的像时,测量物距,再用测量得出的物距除以2可以得出焦距。
(4)若保持蜡烛和“水凸透镜”如图所示的位置不变,试图将焦距调整为15cm,应缓慢调节“水透镜”的厚度,使其厚度 (选填“变小”、“变大”或“不变”),同时前后移动光屏位置直至光屏上出现 ,此时折射光为平行光。
12.(1)在儿童乐园,摄影师给卡通人物照相,在对焦时,发现毛玻璃上卡通人像的位置如图甲所示,为了使毛玻璃上卡通人像的位置如图乙所示,摄影师应将镜头适当地向 并且向 移(选填“上”、“下”、“左”、“右”).
(2)在 “探究树荫下的光斑”综合实践活动中:
①李红在一张卡片上挖了一个边长为1cm的正方形孔(如图A所示),在阳光下卡片水平放在离地面5cm处,发现地面上的光斑是正方形;若要在地面上能出现圆形光斑,应将卡片 (填“靠近”或“远离”)地面;前者光斑是由于光的 (选填“直线传播”、“反射”或“色散”)形成,后者光斑是 (选填“太阳”或“孔”)的像.
②为了研究孔的大小对光斑形状的影响,小华设计了开有三角形状孔的卡片甲,并用另一张卡片乙覆盖在甲上,如图B所示.接着,从图示位置沿箭头方向水平移动卡片乙的过程中(孔到地面的距离使终保持不变).小华将观察到的光斑形状和大小变化情况在图C中方格纸内画出(分别用序号甲、乙、丙、丁表示),其中最左边的光斑为移动卡片乙前出现的真实情况.根据你的观察,小华所画光斑中可能会出现的真实情况有哪些? (填序号).
13.在探究“凸透镜成像规律”的实验中。
(1)如图甲,平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小最亮的光斑,则凸透镜的焦距f= cm;
(2)如图乙,光屏上呈现清晰的像,是倒立、 (选填“放大”或“缩小”)的实像,这个像的成像原理与 相同(选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”)。若将蜡烛向左移动少许,则应将光屏向 (选填“左”或“右”)移动才能再次在光屏上成清晰的像;
(3)如图丙,当物体在透镜一倍焦距内,人眼在透镜右侧可以观察到正立放大的虚像,进入人眼的光好像是从虚像处发出的。小量想利用实验来确定虚像的大致位置,实验过程如下:
小量利用凸透镜、平板玻璃、刻度尺和两个同样大小的电池。如图丁,将电池A放在透镜左侧一倍焦距以内,在透镜右侧放置玻璃板,人眼在玻璃板前观察,通过玻璃板观察到电池正立放大的 (选填“实像”或“虚像”);然后小量拿着电池B在玻璃板后方前后移动,观察到电池B的边缘与像的边缘有小部分重合来大致确定像的位置。然后测量出 (选填“电池A”或“电池B”)到玻璃板的距离L和 到玻璃板的距离D,则可以粗略算出此时电池A经凸透镜成虚像的像距为 (用L和D表示)。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1. 同一高度 成在光屏中央 缩小 实 照相机 靠近 上 下 不能 右
【详解】(1)[1][2]为了使凸透镜成的像成在光屏中央,应调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在同一高度。
(2)[3][4][5]凸透镜的焦距为10cm,由图可知,物距大于二倍焦距,像距大于一倍焦距,小于二倍焦距,由凸透镜成像特点可知,此时成倒立、缩小的实像,照相机成的像是倒立、缩小的实像,所以是根据这个成像原理成像的。
(3)[6]由于远视眼镜是凸透镜,所以在蜡烛与凸透镜之间适当位置放一个具有聚光作用的凸透镜,则相当于凸透镜的焦距减小了,保持透镜和光屏位置不动,为了在光屏上再次看到烛焰清晰的像,应减小物距大小,所以应使蜡烛靠近凸透镜。
(4)[7]由于凸透镜成像在光屏上成倒立的实像,所以蜡烛燃烧变短,烛焰向下运动,蜡烛的像将会向上运动。
[8]为了使像成在光屏中央,蜡烛和光屏不动的情况下,使像向下移动,应将凸透镜向下移动。
(5)[9]若将点燃的蜡烛移到标尺上40cm到50cm之间刻度线处,此时的物距小于10.0cm,小于一倍焦距,由凸透镜成像特点可知,成正立、放大的虚像,所以移动光屏,在光屏上不能呈现烛焰的像。
[10]由于凸透镜成的虚像与蜡烛在同一侧,所以此时取下光屏,应从凸透镜的右侧透过凸透镜观察像。
2. 下 主光轴 投影仪 像距太大超出了光具座的长度范围 小于 远视 像比原来暗
【详解】(1)做凸透镜成像实验前,要调整发光体、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度,使像成在光屏的中央,故此时应该将光屏向下调整,使烛焰和光屏中心位于凸透镜的主光轴上.(2)凸透镜的焦距为15cm,从图2中可以看出,蜡烛在A,B位置时,2f>u>f,凸透镜成倒立放大的实像,应用是投影仪;(3)由图可知,蜡烛在C处时,2f>u>f,凸透镜成倒立放大的实像,像距v>2f,无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到像,是由于此时像距太大超出了光具座的长度范围;方法一:在物距不变的情况下,凸透镜的焦距越小,对光线的会聚作用越强,像距越小,故可保持蜡烛和透镜的位置不变,更换焦距小于15cm的凸透镜;方法二:因远视镜为凸透镜,对光线有会聚作用,故可保持蜡烛和透镜的位置不变,在蜡烛和透镜之间再放置一个远视眼镜,使光线提前会聚,即像距减小了.(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,经凸透镜的光线变少,所成的像与原来的像相比,比原来暗.
点睛:(1)为使像成在光屏的中央,要调整发光体、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度,据此分析回答;(2)当2f>u>f时,凸透镜成倒立放大的实像,应用是幻灯机或投影仪;(3)探究凸透镜成像的实验时,若光屏上没有像,可能是因为物距小于焦距,成了虚像,不能成在光屏上;可能是光屏、凸透镜和烛焰的中心不在同一高度上;可能是发光体在焦点上,成为平行光不成像;可能是像距太大,超出了光具座的长度范围;结合本题具体分析;针对上面的问题针对如何减小像距分析;(4)用焦距相同、镜面直径较小的凸透镜,发光体发出的光透过凸透镜的光线少,据此分析变化.
3. 10.0 同一高度 投影仪 右 C
【详解】(1)[1]凸透镜能把平行光线会聚一点,由图甲可知,光屏上出现一个最小最亮的光斑即为凸透镜的焦点,焦点到光心的距离为
f=20.0cm﹣10.0cm=10.0cm
则凸透镜的焦距是10.0cm。
[2]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。
(2)[3]由图乙可知,物距为
u=25.0cm﹣10.0cm=15.0cm
此时2f>u>f,光屏上成倒立放大实像,人们利用这一原理制成了投影仪。
[4]若在凸透镜左侧附近放置一凹透镜,使光线发散,像会聚在光屏的后方,像距增大,在光屏上要得到清晰的像,此时应将蜡烛向右移动才能在光屏上成清晰的像。
(3)[5]ABCD.如果用遮光板挡住透镜的上半部分,下半部分仍能会聚光线成完整的像,但由于会聚的光线比原来减少,所以像比原来变暗,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
4. 较暗 上 放大 发散 远离
【详解】(1)为使实验现象更加明显,实验环境应该比较暗,这样成的蜡烛的像更加清晰;由于成的实像是倒立的,所以蜡烛越烧越短,光屏上烛焰的像就应该越向上移动.(2)若此凸透镜的焦距为12cm,蜡烛放在距离凸透镜15cm处,满足f点睛:凸透镜成像时,前后光线相差越大,实验效果越明显,蜡烛的像越明显;理解倒立实像的含义,在凸透镜成实像时,物体相对于凸透镜向下运动,则像向上运动;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,判断光屏的移动方向.
5. 10.0 放大 缩小 变小 蜡烛、凸透镜、光屏三者的中心没在同一高度 上 右
【详解】(1)[1]其中光屏上出现的最小、最亮的光斑即为焦点,焦点到凸透镜的距离是
60.0cm-50.0cm=10.0cm
所以凸透镜的焦距是10.0cm。
(2)[2]当蜡烛位置位于35cm刻度线处时,物距为
u=50cm-35cm=15cm
即
f由凸透镜成像规律可知,此时成倒立、放大的实像。
(3)[3]若将(2)中的蜡烛和光屏互换位置,则物距大于2倍焦距,由凸透镜成像规律可知,凸透镜成倒立、缩小的实像。
(4)[4]实验过程中小丽将蜡烛逐渐远离凸透镜的过程中,根据凸透镜成实像时物远像近像变小可知,物距变大,像逐渐变小。
(5)[5][6]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。烛焰的像在光屏上方,根据过光心的光线方向不发生改变可知,应将蜡烛向上调,使蜡烛、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度,像成在光屏的中央。
[7]蜡烛移到A点,在一倍焦距和二倍焦距之间,由凸透镜成像规律可知,此时像距大于二倍焦距,由图可知,光屏应向右移动到H点右侧。
6. 大 放大 投影仪 C 右 上 下 反射
【详解】(1)[1]实验时,应该选择直径大,入射光线更多进入凸透镜折射,像更亮。
(2)[2][3][4]此时物距为30cm,像距为45cm,物距小于像距,故是投影仪成像原理,成的是倒立的放大的实像;此凸透镜的焦距的范围是
故综上所述,焦距的范围为
故C符合题意;AB不符合题意。
故选C。
(3)[5]近视镜是发散透镜,小超取了一副近视镜放在凸透镜和蜡烛之间,像成在光屏后,故需要将光屏向右移动。
(4)[6][7]实验过程中发现随着蜡烛的燃烧,烛焰中心、凸透镜的光心的连线向上偏,故光屏上的像在向偏;为了使像重新成在光屏中央, 可以将凸透镜向下移动,这样烛焰中心、凸透镜的光心的连线向下偏,像刚好成在光屏的正中央。
(5)[8]左侧观察,在凸透镜上可以观察到一个正立的等大的像,是发生了反射现象。
7. C 倒立 缩小 照相机 35 A
【详解】(1)[1]利用太阳光测量凸透镜焦距,应让凸透镜正对太阳光,白纸应与凸透镜平行,来回移动透镜,找到最小最亮的光斑,光斑到透镜中心的距离即为焦距,由图知,操作最合理的是C。
(2)[2][3][4]将焦距为10cm的凸透镜,固定在光具座50cm的刻度处,将蜡烛从如图甲所示位置,此时的物距为
50.0cm-20.0cm=30.0cm
此时物距大于二倍焦距,成倒立缩小的实像,其应用是照相机。
(3)[5]根据光路可逆可知,物距等于原来的像距,像距等于原来的物距时,可以成倒立、放大的实像,所以只将凸透镜移到35cm刻度线处,光屏上可再次出现清晰的像。
(4)[6]将点燃的蜡烛置于凸透镜的焦点以内,成正立放大的虚像,是折射光线反方向延长相交时所形成的像,不是实际光线会聚而成的,故若将一不透明的光屏置于图中虚线处,没有影响到实际光线,既不能挡住虚像,不能让虚像成在光屏上,也不能改变虚像的亮度,则人眼观察到烛焰的像没有变化,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
8. B 缩小 照相机 变大 上 B C
【详解】(1)[1]“调节烛焰、透镜、光屏三者的中心在同一高度上”的操作,比较规范的是将三者靠拢,然后用目测的方法调节,这样误差较小,故B正确。
(2)[2][3]图中把烛焰放在距凸透镜50cm处时,即
u>2f
时,由凸透镜成像规律可知,光屏上可得到一个倒立、缩小的实像,照相机就是利用此原理制成的。
(3)[4]实验过程中,当蜡烛成实像时,物距减小,根据凸透镜成像规律可知,像距与像都变大。
(4)[5]实验过程中,蜡烛燃烧变短,根据“过光心的光线其传播方向不变”可知,像会向光屏的上方移动。
(5)[6]根据凸透镜成像规律可知,凸透镜能成倒立、缩小的实像,能成倒立、放大的实像,能成正立、放大的虚像;不能成正立、缩小的实像,故B符合题意。
(6)[7]凸透镜成实像时,物像之间的距离在
u=v=2f
时最小,距离是4f;因为凸透镜的焦距为15cm,2f=30cm,故当蜡烛在20cm处时,u=2f,此时蜡烛和光屏的距离最小,故由图示位置向25cm移动时,蜡烛和光屏之间的距离先变小再变大。故C正确。
9. 同一高度 11.0 缩小 照相机 右 上 下
【详解】(1)[1]小明将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后,调整它们的高度。使烛焰、凸透镜和光屏三者中心大致在同一高度,这样可以使烛焰的像成在光屏的中心。
(2)[2]凸透镜正对平行光,平行光线平行于主光轴,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,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,所以凸透镜的焦距是
f=41.0cm-30.0cm=11.0cm
(3)[3][4]将蜡烛移至光具座上20cm刻度线处,则物距
u=50.0cm-20.0cm=30.0cm
即u>2f,成倒立缩小的实像,生活中的照相机利用了此原理。
(4)[5]把蜡烛从图乙位置移动到25cm位置,此时物距变小,像距变大,为了再次接收到清晰的像,应将光屏往右移。
(5)[6][7]随着蜡烛的燃烧,蜡烛越来越短,根据通过光心的光线传播方向不变可知,像会成在光屏的上方,为使像成在光屏中央,应该将凸透镜向下移动。
10. 10.0 放大 40.0 靠近 D
【详解】(1)[1]由图甲可知,焦点到凸透镜的距离为
60.0cm-50.0cm=10.0cm
所以凸透镜的焦距为f=10.0cm。
[2][3]由图乙可知,当蜡烛在刻度尺的10cm处,物距
u=15.0cm
2f>u>f
凸透镜成倒立放大的实像;光的折射中光路是可逆的,若保持蜡烛和光屏位置不变,是物距变为原来的像距,像距变为原来的物距,即把凸透镜移至40.0cm刻度处,像距变为15.0cm,成倒立、缩小的实像。
(2)[4]若将远视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,远视镜是凸透镜,凸透镜对光线有会聚作用,像会成在光屏的前方,为能在光屏上看到蜡烛清晰的像,可以将光屏适当靠近凸透镜。
(3)[5] ACD.由凸透镜成像时,u2f,成倒立、缩小的实像,此时像距2f>v>f,眼睛中视网膜相当于光屏,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AC正确,不符合题意,D错误,符合题意;
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,不符合题意。
故选D。
11. 高度 倒立、放大的实像 投影仪 左 倒立、等大 变小 与水凸透镜等大的圆形光斑
【详解】(1)[1]为了使像成在光屏中央,实验前,应将烛焰、“水凸透镜”和光屏三者的中心大致在同一高度上。
(2)[2][3]由图可知,物距小于像距,根据凸透镜成像规律可知,成倒立、放大的实像,投影仪是根据这个原理工作的。
(3)[4][5]当物距等于像距等于二倍焦距时成倒立、等大的实像,测量物距,再用测量得出的物距除以2可以得出焦距,因此应将蜡烛和光屏均向左移动,直至在光屏上找到一个倒立、等大的像。
(4)[6][7]由图可知,光屏上成倒立、放大的实像,说明此时
2f>u=40cm-25cm=15cm>f
即水凸透镜焦距小于15cm,若水凸透镜的焦距调整为15cm,即水凸透镜的焦距变大,根据凸透镜凸度越小,对光线的偏折能力越弱,焦距越大可知,应缓慢调节“水透镜”的厚度,使其厚度变小;同时前后移动光屏位置直至光屏上出现与水凸透镜等大的圆形光斑,说明烛焰在焦点上,此时折射光为平行光。
12. 下 右 远离 直线传播 太阳 甲、丙、丁
【详解】试题分析:(1)图甲显示像在毛玻璃的左侧上方,说明卡通人在凸透镜主光轴的右侧下方,要使像如图乙所示,必须调节卡通人到凸透镜的主光轴上,所以镜头应该向右侧下方移动;
(2)①在阳光下卡片水平放在离地面5cm处,地面上的光斑是正方形,该正方形是卡片上的正方形孔经沿直线传播的光形成的影子;将卡片远离地面,太阳经卡片上的孔成像,形成圆形光斑,即小孔成像.
②在卡片到地面(孔到光屏)的距离一定时,当孔较大时,在地面上形成的是孔的像,形状与孔的形状相同,当孔小到一定程度时,地面上的光斑是太阳经孔成的像(小孔成像),光斑的形状与太阳的形状相同,是圆形的,随孔的减小,光斑面积减小,圆形光斑减小,由图示可知,符合实际的情况是:甲、丙、丁.
考点:生活中的透镜;光在均匀介质中直线传播
13. 10.0 放大 投影仪 左 虚像 电池B 凸透镜 L-D
【详解】(1)[1]光屏上得到的最小、最亮的光斑便是凸透镜的焦点,则由图甲知,凸透镜的焦距为
(2)[2][3]如题图乙所示,此时蜡烛到凸透镜的距离大于10cm、小于20cm,像到凸透镜的距离大于20cm,即物距大于一倍焦距而且小于两倍焦距;像距大于两倍焦距,此时凸透镜成倒立放大的实像,应用这一原理可制成投影仪。
[4]由凸透镜成像的规律可知,物距越大,像距越小,像越小;若将蜡烛向左移动少许,此时物距变大,像距会变小,所以应将光屏向左移动才能再次在光屏上成清晰的像。
(3)[5]由平面镜成像的特点可知,平面镜所成的像是虚像,所以通过玻璃板观察到电池正立放大的虚像。
[6][7][8]根据题意画出示意图如图:
由平面镜成像的特点可知,电池A经凸透镜所成的放大的虚像到平板玻璃的距离等于电池B到平板玻璃的距离,所以实验中我们需要测量出电池B到平板玻璃的距离L,再测量出凸透镜到玻璃板的距离D,所以凸透镜成虚像的像距为
L-D
答案第1页,共2页
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