2024年中考科学实验专题练习--凸透镜成像(含解析)

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名称 2024年中考科学实验专题练习--凸透镜成像(含解析)
格式 docx
文件大小 1.2MB
资源类型 教案
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2024-05-03 20:57:40

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2024年中考科学实验专题练习--凸透镜成像
1.学过透镜知识后,小明实验小组在光学实验室(暗室)想对学过的知识进行深入研究,可用的器材有:光源S(视为点光源)、圆形凸透镜(直径为D)、光具座、光屏(足够大).经讨论他们决定先从测凸透镜的焦距开始。

(1)在光屏中央画一个与凸透镜直径相同的圆,找出圆心O';
(2)将光源、凸透镜和光屏放在光具座上,调节它们的高度,使光源、凸透镜光心和光屏上的圆心O'在同一水平直线上;
(3)固定凸透镜的位置,将光源从紧贴凸透镜的位置缓慢向外移动,直到光屏上的光斑 ,就可以从光具座上读出凸透镜的焦距,此时各器材在光具座上的位置如图甲所示,该凸透镜的焦距为 cm.;
(4) 为了验证测出的焦距值是否准确,小明提出可以左右移动光屏,若光屏上的光斑大小不变, 则测出的焦距准确.若向右移动光屏,光斑变大,说明本次测出的凸透镜的焦距 (选填“>”“<”或“=”) 真实值;
(5)在探究活动中,有三个小组分别使用这块凸透镜探究凸透镜成像规律,他们实验时都将物距调为30.0cm时,如图乙所示,但是三个小组所测像距分别为55.0cm、60.0cm、63.0cm。若他们的数据差别不是因为长度测量误差导致的,你认为出现这种情况的原因是 。
2.老师上课时拿个水晶球,让同学们透过它看远处倒立的建筑物的像(如图 1 所示),引起同学们对凸透镜的成像的兴趣。为此老师让大家一起探究“凸透镜成像的规律”给同学们准备了凸透镜、凹透镜、光具座、蜡烛、光屏各一个,火柴盒。
(1)小明在挑选透镜时,把两个透镜甲、乙分别正对太阳光,在光屏上出现了如图 2(甲)所示的光斑,你认为他应该选择 (选填“甲”或“乙”)透镜来进行实验;
(2)小明在实验中发现光屏上成的蜡烛的像偏上(如图丙所示)。这是因为他没有使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在 ;
(3)由图像可知凸透镜的焦距是 cm;
(4)当烛焰距凸透镜 35cm 时,移动光屏,可在光屏上得到一个清晰、倒立、 的实像。要使烛焰在光屏上所成的像变大,应保持透镜的位置不动,调节蜡烛的位置,同时将光屏 (选填“靠近”或“远离”)透镜,直至得到清晰的像;
(5)实验中他不小心用纸把透镜下半部分遮住了,则他看到的光屏上所成的像的亮度将 (选填“变亮”“变暗”或“不变”);
(6)当物距为 6cm 时,光屏上接收不到像,小明应该在透镜的 侧观察,看到的像在透镜的 侧;(选填“左”或“右”)
(7)某实验小组将装置中的蜡烛换成如下图的发光 LED灯F,在不改变位置的情况下,LED灯F在光屏上所成像为下图中的 。
3.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,小明所在的小组实验操作规范、测量准确,该小组绘制的物距和像距的关系图象如图甲所示:
(1)由图甲中的信息,可知凸透镜的焦距f= cm。
(2)若他把蜡烛放在图乙中的位置,在凸透镜另侧前后移动光屏,会在光屏上得到一个倒立、 的实像; 就是利用这成像规律工作的。若使蜡烛远离透镜,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏应向 (选填“靠近”或”远离”)透镜的方向移动。
(3)若把实验中的凸透镜看作“眼睛”的晶状体,光屏看作“视网膜”,当给“眼睛”戴上近视眼镜时,烛焰刚好在“视网膜”上成一清晰的像,若取下近视眼镜,则清晰的像会成在“视网膜”的 (选填”前面”或“后面”)。
4.为“探究凸透镜成像的规律”,小明用图甲所示“F”字样的LED光源、焦距为10cm的凸透镜和光屏进行了实验。请你解答:
(1)组装器材时,应调节“F”光源、凸透镜和光屏三者的中心在 ;
(2)当透镜和光屏固定在图乙所示的位置时,LED光源向 (选填“左”或“右”)移动至恰当位置,才能在光屏上看到清晰的 (选填“缩小”、“等大”或“放大”)的 (选填“F”、“”、“”或“”)形状的像。
5.在利用光具座进行凸透镜成像的实验探究中:
(1)如图甲所示,一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后,在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑。由图可知,凸透镜对光线具有 作用,该凸透镜的焦距是 cm;
(2)将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后,无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到像,请你指出其中一条可能的原因: ;
(3)调整后,把烛焰放在距凸透镜16cm处时(如图乙),在凸透镜另一侧前后移动光屏,会在光屏上得到一个倒立、 的实像(填写像的性质); (填光学仪器)就是利用这一成像规律工作的。如果将蜡烛在乙图的基础上远离透镜,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏应向 (选填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动,此时,所成的像变 。当发现烛焰的像成在光屏的上方,为了使像成在光屏的中央,她应向 调整蜡烛(选填“上”或“下”);
(4)现有一块透镜,不用手摸,请你用一种办法来判断它是凸透镜还是凹透镜。
6.为探究凸透镜成像规律,小明和同学利用桌上两个玻璃凸透镜(A、B)实验,A、B两凸透镜的焦距分别为10cm和20cm:
(1)小明将其中一块凸透镜放在光具座上,当凸透镜及光屏的位置如图所示时,恰能在光屏上得到一个清晰的像.由图可知他选择的凸透镜为 (选填“A”或“B”) ;
(2)实验前,要调整凸透镜、光屏和烛焰的高度,使它们的中心在同一高度,目的是 ,你认为下面几种调整方法中最方便合理的是 ;
A.眼睛平视,视线与光具座平行,利用“三点一线”把“三心”调整到同一高度
B.用刻度尺一个一个的测量,可以很准确地控制“三心”在同一高度
C.把蜡烛、透镜和光屏在光具座上移到一起,调整“三心”在同一高度,然后再分开
(3)随着实验的进行,蜡烛越烧越短,将会发现光屏上的像向 (选填“上”或“下”)移动;
(4)为了探究近视眼和远视眼的成因,小明和同学课后利用透明橡皮膜、注射器、乳胶管、止水夹等器材制成凹、凸形状可改变的液体透镜.当蜡烛、光屏和液体透镜如图放置,光屏上出现清晰的烛焰像,此烛焰像应是 (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像.用注射器向橡皮膜注水,改变液体透镜的凸起程度,发现光屏上的烛焰像模糊了,若把蜡烛逐渐靠近凸透镜时,光屏上的像又清晰了,说明液体透镜注水后,成的像将 (选填“靠近”、“远离”)凸透镜,此实验说明了 (选填“近视”或“远视”)眼的成因.
(5)在整理器材时,小明在凸透镜内惊奇的看到了自己正立、缩小的像,该成像原理是光的 (选填“直线传播”、“反射”或“折射”).
7.小渝将水充入一个透明塑料模具,制成“水凸透镜”,并用此装置探究凸透镜成像规律。
(1)如图甲所示将水凸透镜固定到光具座上,用平行光照射透镜,前后移动光屏,直到光屏上呈现一个 的光斑,测出凸透锐的焦距为10.0cm;
(2)再将蜡烛置于光具座上,并让烛焰、透镜光心和光屏中心处于 ,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 m,光屏上呈现 (选填“放大”或“缩小”)的实像,这与生活中 (选填“放大镜”、“照相机”或“投影仪”)原理相同;
(3)保持图乙中各物体位置不变,将装水的注射器连接上水凸透镜,如图丙所示,缓慢向透镜中注水,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 (选填“向左”或“向右”)移动光屏,重新呈现的像与之前的像相比 (选填“更大”、“更小”或“大小不变”)。同组的小南认为,如果不移动蜡烛和光屏,而将一个度数适当的老花镜紧贴着放在水凸透镜左侧,也能使光屏上的像重新清晰,你认为小南的说法是 (选填“正确”或“错误”)的。
8.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,此像的性质是 的实像.若保持蜡烛和光屏位置不变,移动透镜至 刻度线处,光屏上能再次呈现清晰的像.
(3)如图丙,保持蜡烛位置不变,移动透镜至16cm刻度线处,则人眼在图中 处能观察到烛焰的像.
(4)实验过程中,如果用不透明的硬纸板挡住凸透镜的上半部分,则光屏上的像 .
A.只出现烛焰像的上半部分
B.只出现烛焰像的下半部分
C.出现烛焰完整的像,但像更小了
D.像仍然是完整的,且大小不变,只是变暗了
9.某小组在“探究凸透镜成像的规律”实验中。
(1)由图甲可知,该凸透镜的焦距为 cm;
(2)实验前,应先调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在 ;
(3)如图乙所示,烛焰恰好在光屏上成倒立、 (选填“放大”“等大”或“缩小”)的清晰实像,这是 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)的工作原理;
(4)若凸透镜位置不变,调换蜡烛和光屏的位置, (选填“仍能”或“不能”)在光屏上得到清晰的像,这说明光发生折射时,光路是 的;
(5)实验中,光屏上已经得到烛焰清晰的像,某同学不小心用手指的指尖触摸到了凸透镜,则光屏上会出现 (选填“指尖的像”“指尖的影子”或“完整烛焰的像”);
(6)如图丙所示,蜡烛和凸透镜之间放上近视眼镜,光屏上能得到清晰的像。若取下眼镜,要在光屏上重新得到清晰的像,应将光屏 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜。
10.在利用光具座进行凸透镜成像的实验探究中:
(1)如图甲所示,一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后,在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑。由图可知,该凸透镜的焦距是 cm;
(2)在乙图中把烛焰放在距凸透镜16cm处时,在凸透镜另一侧前后移动光屏,会在光屏上得到一个清晰的倒立、 (选填“放大”、“缩小”或“等大”) 的实像;
(3)实验中,在光屏上得到了一个清晰的烛焰的像(如图丙所示),为使光屏上清晰的像变大些,下列调节方法可行的是 。
A.将透镜适当远离蜡烛
B.将透镜适当靠近光屏
C.将蜡烛适当靠近透镜,光屏适当远离透镜
D.将蜡烛适当远离透镜,光屏适当靠近透镜
11.“研究凸透镜成像规律”实验:
甲同学的实验:
(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倒立、 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”);
乙同学的实验:
(1)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”);
(2)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;
(3)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”),才能在屏上得到倒立、 、清晰的实像(填“放大”、“缩小”或“等大”)。
12.在探究“凸透镜成像规律”的实验中。
(1)如图甲所示,小明所在实验小组用平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小最亮的光斑,则凸透镜的焦距是 cm;
(2)如图乙所示,小明将器材调至图示位置时,光屏上呈现清晰的像,此时光屏上所成的像是 (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像;
(3)如图丙,保持蜡烛位置不变,移动透镜至16cm刻度线处,则人眼在图中 处能观察到烛焰的像;
(4)继续进行成实像实验,小明拿来一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,且较靠近凸透镜,结果光屏上原来清晰的像变模糊了,他只将光屏像远离凸透镜的方向移动适当距离时,又在光屏上观察到蜡烛清晰的像。由此可见,这只眼镜是 透镜,戴这种眼镜的人的眼镜是 (选填“近视眼”或“远视眼”);
(5)小刚实验小组更换相关器材后顺利完成实验,根据记录的实验数据得到了图戊所示的图像,线段MN为凸透镜成像的像距倒数和物距倒数的对应关系,根据图像信息可知该小组所用凸透镜的焦距为 cm。
13.如图所示,小明做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)他将凸透镜正对太阳光,在透镜的另一侧移动光屏,在距透镜10cm处的光屏上接收到一个最小、最亮的光斑(如图甲所示),则此凸透镜的焦距约是 cm;
(2)他把蜡烛、凸透镜和光屏放置在光具座上,点燃蜡烛后,他还应调整火焰中心,凸透镜中心和光屏中心在 ;
(3)调整后,把烛焰放在距凸透镜12cm处时(如图),在凸透镜另一侧前后移动光屏,会在光屏上得到一个倒立、 的实像(填写像的性质);若要使像变小一些,应该将蜡烛向 (选填“左”或“右”)移动后,再移动光屏找到清晰的像;
(4)随着蜡烛燃烧而变短,影响到了实验的进行,这时最合理的调整是 ;
A.只需将凸透镜向上移动些
B.只需将光屏向下移动些
C.将凸透镜和光屏向下移一些
D.以上均可
(5)实验中,当小明用黑纸遮掉凸透镜的下半部分时,光屏上成像的情况是 。
A.成像情况像不受任何影响 B.只出现烛焰的上部分的像
C.只出现烛焰的下半部分的像 D.仍然是完整的像,只是变暗些
14.如图所示,小明用凸透镜、蜡烛、光屏和刻度尺等器材,探究凸透镜成像的规律。
(1)测量焦距:让平行于主光轴的光正对着凸透镜照射,左右移动光屏,直到光屏上出现一个最小最亮的光斑,测得凸透镜的焦距f= cm;
(2)把蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛,将烛焰、凸透镜、光屏三者中心调到 ;
(3)当蜡烛距凸透镜45cm时,移动光屏,可在光屏上得到一个清晰的倒立、 (选填“放大”或“缩小”)的 (选填“实”或“虚”)像,依据此原理,人们制成的光学仪器是 ;
(4)将蜡烛向凸透镜靠近,移动到某一位置时,无论怎样移动光屏,都不能在光屏上成像,原因是 ;
(5)小明在如图所示位置得到一个清晰的像。老师要求他在凸透镜不动的情况下,让在光屏上的实像变大些,小明应当把蜡烛向 (选填“远离”或“靠近”)透镜方向移动,同时把光屏向 (选填“远离”或“靠近”)透镜方向移动。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1. 与所画圆完全重合 20.0 < 见解析
【详解】(3)[1][2]因为圆圈和凸透镜是等大的,所以当光斑和圆圈重合时说明折射光线是平行的,这时光源刚好在焦点上,因此应该是直到光屏上的光斑与所画圆完全重合;凸透镜的焦距是
f=50.0cm-30.0cm=20.0cm
(4)[3]若光屏上的光斑大小不变,说明折射光线是平行;如果测出的凸透镜的焦距比真实值大,那么向右移动光屏,光斑会减小;如果测出的凸透镜的焦距比真实值小,那么向右移动光屏,光斑会增大;所以本次测出的凸透镜的焦距比真实值小。
(5)[4]同一凸透镜,物距相同,像距应该相同,实验时得出的像距不同,可能的原因是像不清晰就读出了像距。
2. 乙 凸透镜的主光轴上 10 缩小 远离 变暗 右 左 B
【详解】(1)[1]图甲光斑的中间比较暗,图乙中间出现亮斑,所以甲对光线具有发散作用,是凹透镜,乙对光线具有会聚作用,是凸透镜,所以要选择乙透镜进行实验。
(2)[2]烛焰在光屏上的像偏上,因为凸透镜成倒立的实像,所以是因为烛焰相对于凸透镜靠下,因此为使像能成在光屏的中央,可以向上移动烛焰或向下移动凸透镜,或向上移动光屏,调整烛焰、凸透镜和光屏的高度,使它们的中心在凸透镜的主光轴上。
(3)[3]由图知,当物距为10cm时,在光屏上得到最小、最亮的光斑,所以此凸透镜的焦距为10cm。
(4)[4]烛焰距凸透镜35cm时,物距大于二倍焦距,此时像距在一倍焦距与二倍焦距之间,成倒立、缩小的实像。
[5]要使烛焰在光屏上所成的像变大,则应减小物距,增大像距,将光屏远离透镜,直至得到清晰的像。
(5)[6]用不透明的纸板挡住透镜下半部分,凸透镜的其它部分仍然能够会聚光线而成像,所成像的形状不变,即是完整的,只是像比原来暗一些。
(6)[7][8]由题可知,凸透镜的焦距为10cm,所以当物距等于6cm 时,物距小于一倍焦距,凸透镜成正立、放大的虚像,像与物同侧,像距大于物距,应该在凸透镜右侧观察,像在透镜的左侧。
(7)[9]由图知,物距大于像距,此时物距大于二倍焦距,像距在一倍焦距与二倍焦距之间,成的是缩小、倒立的实像,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
3. 10 缩小 照相机 靠近 前面
【详解】(1)[1]因为当物距等于二倍焦距时,像距和物距相等,成倒立等大的实像,分析曲线图可知,当物距为20cm时,像距和物距相等,所以焦距为10cm。
(2)[2]若他把蜡烛放在图乙中的位置,此时物距大于二倍焦距,在凸透镜另侧前后移动光屏,会在光屏上得到一个倒立、缩小的实像;
[3]照相机就是利用凸透镜成倒立、缩小的实像的规律工作。
[4]根据“物远像近像变小”的口诀,若使蜡烛远离透镜,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏应向靠近透镜的方向移动。
(3)[5]当近视眼人不戴近视眼镜时,由于晶状体变厚,像成在视网膜的前方;当给“眼睛”戴上近视眼镜,使光线发散一些,使烛焰在“视网膜”上成一清晰的像,若取下近视眼镜,像将成在视网膜的前面。
4. 同一水平高度 左 缩小
【详解】(1)[1]为了使像成在光屏的正中央,应调节“F”光源、凸透镜和光屏三者的中心在同一水平高度。
(2)[2][3][4]如图所示凸透镜和光屏分别位于50.0cm、65.0cm,则像距为
v=65.0cm-50.0cm=15.0cm
即像距在凸透镜1倍焦距与2倍焦距之间,根据凸透镜成像规律,物距应位置2倍焦距以外,故LED光源向左移动至恰当位置,使LED光源处于凸透镜2倍焦距以外,物体成倒立、缩小的实像,如所示。
5. 会聚 11.0 蜡烛放在了凸透镜焦点以内 放大 投影仪(或幻灯机) 靠近 小 上 将透镜放到书上,透过透镜看到书上的字变小的是凹透镜,字变大的是凸透镜
【详解】(1)[1]从甲图可知,凸透镜对光线具有会聚作用。
[2]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11.0cm。
(2)[3]根据凸透镜的成像规律可知,在光屏上不能得到像,这是由于蜡烛放在了凸透镜焦点以内,这时成正立、放大的虚像。
(3)[4][5]烛焰放在距凸透镜16cm处时,这时物距大于1倍焦距,小于2倍焦距,根据凸透镜的成像规律可知,所成的像是倒立、放大的实像;投影仪就是利用这一成像规律工作的。
[6][7]如果将蜡烛在乙图的基础上远离透镜,根据凸透镜的动态成像规律,物远像近像变小,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏应向靠近透镜的方向移动,这时所成的像是变小的。
[8]当发现烛焰的像成在光屏的上方,为了使像成在光屏的中央,根据光线过光心不改变方向,蜡烛应该向上调整。
(4)[9]根据凸透镜和凹透镜的成像特点可知,将透镜放到书上,透过透镜看到书上的字变小的是凹透镜,字变大的是凸透镜。
6. A 使像呈现在光屏中间 C 上 缩小 靠近 近视 反射
【详解】(1)由图可知:u=30cm,v=15cm,由凸透镜成像规律可知:此时的像是倒立缩小的实像;则u=30cm>2f,2f>15cm>f,由题意“有两个玻璃凸透镜,焦距分别为10cm和20cm可知他选择的凸透镜的焦距为10cm,即A透镜;
(2)实验前,应调节凸透镜、蜡烛和光屏三者的中心大致在同一高度,目的是使像呈现在光屏中间;其中最方便合理的调整方法是把蜡烛、透镜和光屏在光具座上移到一起,调整“三心”在同一高度,然后再分开,即C答案;
(3)根据过光心的光线经过透镜后传播方向不变可知,当蜡烛消耗后,蜡烛在不断的变短,蜡烛变低,光屏上的像将上升;
(4)由图可知,此时u>v,故成倒立缩小的实像;用注射器向水凸透镜里加水,使凸透镜变凸,凸透镜折射能力变强,光线提前汇聚,说明液体透镜注水后,成的像将靠近凸透镜,此实验说明了近视眼的成因.
(5)凸透镜所成的实像都是倒立的,从凸透镜上看到了身后景物正立、缩小的像,此时她所持的凸透镜镜面当成了反射面,即当做了凸面镜,所以成的是正立缩小的虚像,是根据光的反射来成像的.
7. 最小、最亮 同一高度 0.15 放大 投影仪 向左 更小 错误
【详解】(1)[1]凸透镜能把平行于主光轴的光线会聚到焦点处,可以在光屏上形成一个最小最亮的光斑,此时光心到焦点的距离为焦距。
(2)[2]应将透镜、蜡烛火焰、光屏的中心调到同一高度,像才能成在光屏的中央位置。
[3]此时蜡烛在35cm刻线处,凸透镜在50cm刻线处,物距为
[4][5]焦距为10cm,物距为15cm,在一倍和二倍焦距之间,成倒立放大的实像,是投影仪原理。
(3)[6]向透镜中注水,水凸透镜厚度增加,凸透镜对光线的会聚能力增大,焦距减小,保持物距不变,蜡烛的光线相比于原来会提前会聚,故此时应该向左移动光屏。
[7]焦距减小,物距不变根据凸透镜的特殊光线作图,可看出像变小,作图如下:
[8]当向水凸透镜内加入水后。使透镜凸起程度变大,会聚能力增强,将像成在光屏的前面,为了使像正好呈在光屏上,应使光线推迟会聚,使所成的像相对于光屏后移,所以应在水凸透镜前放置一块凹透镜透镜。而老花镜是凸透镜,由此判断该同学的说法是错误的。
8. 10.00 倒立、放大 40cm B D
【分析】(1)图中测量凸透镜焦距的方法:平行光聚焦法,亮点为焦点,焦点到光心的距离为就焦距,由此可以确定其焦距是多少;
(2)当2f>u>f,成倒立、放大的实像,v>2f;光的折射中光路是可逆的,据此进行分析;
【详解】(1)由图甲知,焦点到凸透镜的距离为20.0cm,所以凸透镜的焦距为f=10.0cm;
(2)由图可知,此时物距u=15cm,f,此时成的是倒立、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,即把凸透镜移至40cm刻度处,像距变为15cm,成倒立、缩小的实像,是照相机的原理;
(3)如图丙,保持蜡烛位置不变,移动透镜至16cm刻度线处,此时u=16cm,u时,凸透镜成正立放大的虚像,光屏上接不到,透过凸透镜观察蜡烛看到正立放大的虚像;虚像与成像物体同侧,所以应从B处观察;
(4)挡住透镜上半部分,下半部分仍能折射光线成像,所以光屏上所成的像是完整的,只是会聚光线比原来变少,像变暗了,D正确.
9. 10.0 同一高度 缩小 照相机 仍能 可逆 完整烛焰的像 靠近
【详解】(1)[1]由图甲可知,该凸透镜的焦距为
(2)[2]应先调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度,目的是为了使像成在光屏的正中央。
(3)[3][4]如图乙所示,物距为30cm,大于两倍的焦距,烛焰恰好在光屏上成倒立、缩小的实像;照相机就是利用这一原理制成的。
(4)[5][6]若凸透镜位置不变,调换蜡烛和光屏的位置,根据光路可逆,仍然可以成像,此时的物距在一倍焦距到两倍焦距之间,成的是倒立的放大的实像。
(5)[7]某同学不小心用手指的指尖触摸到了凸透镜,小于一倍的焦距,光屏上不会有指尖的像,烛焰的发出的光线经凸透镜其他的部位,折射形成完整的像,故光屏上会出现完整的像。
(6)[8]蜡烛和凸透镜之间放上近视眼镜,近视眼镜是凹透镜,是发散透镜,对光线有发声作用,故去掉眼镜后,折光能力变强,在光屏前成像,故需要将光屏靠近凸透镜。
10. 11.0 放大 C
【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。焦点到透镜光心的距离就是焦距,由图可知,由图可知,凸透镜焦距为11.0cm。
(2)[2]凸透镜的焦距是11.0cm,烛焰放在距凸透镜16cm处时,此时物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立、放大的实像。
(3)[3]在光屏上得到了一个清晰的烛焰的像,为使光屏上清晰的像变大些,根据“成实像时物近像远像变大”可知,需使物距减小,像距增大,所以将蜡烛适当靠近透镜,光屏应适当远离凸透镜,才能在光屏上得到清晰的像,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
11. 10.0 同一高度 缩小 照相机 上 7.5 右 放大
【详解】(1)[1]由图示知,平行于凸透镜主光轴入射的光线在光屏到会聚在一起,那么此时光屏到凸透镜的距离就是焦距,而刻度尺的分度值为1cm,则焦距为10.0cm。
(2)[2]在实验中,应调节烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在同一高度上,使烛焰的像成在光屏中央。
(3)[3][4]烛焰与凸透镜的距离为30cm时,物距大于二倍焦距,所成的是倒立、缩小的实像,照相机是利用这一规律工作的。
(1)[5]由图示知,蜡烛的位置较低,根据过透镜光心的光线传播方向不变,像的位置会偏高,为了使像能够成在光屏的中央,应将它向上调节。
(2)[6]由题意知,物距为15cm时,在光屏上成的是等大的像,则此时物距等于二倍焦距,所以乙同学所用的凸透镜的焦距为
f=7.5cm
(3)[7]将烛焰向右移动,则物距变小,那么像距变大,所以得向右移动光屏,才能在光屏上再次承接到清晰的像。
[8]由题意知,物距减小了5cm,变成了10cm,此时的物距大于一倍焦距而小于二倍焦距,所成的是倒立、放大的实像。
12. 10.0 放大 B 凹 近 12.5
【详解】(1)[1]根据凸透镜能够将平行光汇聚为一点,这一点即为焦点,从焦点到光心的距离即为焦距,故为10cm,再根据刻度尺读数的规律,估读到分度值的下一位,故刻度尺的读数为10.0cm。
(2)[2]小明将器材调至图示位置时,物距为15cm,在一倍焦距和两倍焦距之间,成的是倒立的放大的实像,故填放大的像。
(3)[3]保持蜡烛位置不变,移动透镜至16cm刻度线处时,此时物距为6cm,小于一倍的焦距,此时的应用是放大镜,成的是虚像,像与物同一侧,人眼在B处观察。
(4)[4][5] 来一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,且较靠近凸透镜,结果光屏上原来清晰的像变模糊了,他只将光屏像远离凸透镜的方向移动适当距离时,又在光屏上观察到蜡烛清晰的像,即像距变大,光的折射能力变弱,故放的镜片是凹透镜,起发散作用;戴这种凹透镜的人是近视眼。
(5)[6]根据物距等于像距等于两倍的焦距可知,物距等于像距等于0.25m,故焦距为0.125m,即12.5cm。
13. 10 同一高度 放大 左 C D
【详解】(1)[1]焦距是指焦点到光心的距离,此时最下最亮的光斑到凸透镜中心的距离即为焦距,所以焦距是10cm。
(2)[2]实验时应将烛焰、透镜、光屏的中心调整到同一高度,目的是使像呈现在光屏的中央。
(3)[3]将烛焰放在距离透镜12cm处,此时物体在一倍焦距和二倍焦距之间,所以移动光屏到二倍焦距以外可以得到倒立放大的实像。
[4]由“物远像近像变小可知”,若要使像变小一些,应该将蜡烛向左移动,即增大物距,再移动光屏找到清晰的像。
(4)[5]随着蜡烛燃烧,蜡烛逐渐变短,根据过光心的光线传播方向不变可知,像会向上移动,为了使像仍然在光屏中央,可以将凸透镜下移,也可以使光屏上移,或者凸透镜和光屏都下移,使三者中心在同一高度。
故选C。
(5)[6]实验中,当小明用黑纸遮掉凸透镜的下半部分时,剩余的光线仍能成完整的像,但由于一部分光线被遮住,所成的像会变暗。
故选D。
14. 15.0 同一高度 缩小 实 照相机 物距小于焦距 靠近 远离
【详解】(1)[1]让平行于主光轴的光正对着凸透镜照射,当光屏上出现一个最小最亮的光斑时,光屏到凸透镜的距离即为该透镜的焦距,则
(2)[2]实验时,为了让烛焰的像成在光屏的中央,需调整烛焰、凸透镜、光屏三者中心到同一高度。
(3)[3][4][5]当蜡烛距凸透镜45cm时,物距大于凸透镜的两倍焦距,此时成倒立缩小的实像,照相机就是利用这个原理制成的。
(4)[6]当物体在透镜的一倍焦距以内时,成正立、放大的虚像,此时无论怎样移动光屏,光屏上都无法成像。所以将蜡烛向凸透镜靠近,移动到某一位置时,无论怎样移动光屏,都不能在光屏上成像,原因是物距小于焦距。
(5)[7][8]凸透镜成实像时,物近像远像放大,所以想要在光屏上得到更大的像,需将物体靠近透镜,光屏远离透镜。
答案第1页,共2页
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