2024年中考科学实验专题复习---凸透镜成像
1.小明在“探究凸透镜成像的规律”实验中,所用凸透镜的焦距是10cm。用刻度尺在水平桌面上画一条直线并标明刻度,将透镜固定在50cm处,实验装置如图所示。
(1)当把点燃的蜡烛放在20cm刻度处时,首先应该调节凸透镜、光屏和蜡烛,使它们的中心位置大致在 。实验时间过长时,蜡烛将会消耗,光屏上的像将会向 (“上”或“下”)移动,此时可以把凸透镜向 (选填“上”或“下”)适当调节,能使像重新成在光屏中央。
(2)保持图中蜡烛、凸透镜的位置不变,为了找到清晰的像,应将光屏移到 cm的刻度范围内,才能在光屏上得到一个倒立、 的实像(选填“放大、“缩小”、“等大”)。照相机、投影仪、放大镜这三种光学仪器正常使用时,与这种成像规律相同的是 。接着将蜡烛向右移动5cm,保持凸透镜的位置不动,则应将光屏向 (选填“左”或“右”)适当移动才能再次在光屏上成清晰的像,此时像的大小比原来的像要 (选填“大”或“小”)些。
(3)此时,若有一只苍蝇落到凸透镜上,则光屏上 成完整的烛焰的像(填“能”或 “不能”)。小明在光屏上得到一个清晰的实像后,将一个远视眼镜放在凸透镜前,此时若想再次得到清晰的像,应向 移动光屏(填 “左”或“右”)。
2.小明家在2024年元旦乔迁新居,他发现现在小区都采用人脸识别系统,当人脸靠近门禁系统时就会识别,从而自动开门。他了解到屏幕上的头像是通过摄像头内的凸透镜形成的,于是模拟进行了以下实验。
(1)实验前要调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度上,你觉得比较规范的操作是( );
A.将三者分散排列,用刻度尺分别测量高度进行调节
B.将三者靠拢,然后用目测的方法调节
(2)如图甲所示,烛焰恰好在光屏上成清晰的像,光屏上的像是倒立、 (选填“放大”或“缩小”)的实像;保持凸透镜位置不变,若将蜡烛向右移动少许,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,此时的像变大;
(3)根据以上实验,小明进行人脸识别时,为使屏幕上的头像变大,她应该 (选填“靠近”或“远离”)镜头;
(4)在图乙所示位置时,烛焰也在光屏上成清晰的像,这个像是倒立、 (选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像,由此可知凸透镜的焦距为 cm;
(5)通过深入的实验探究,小明理解了劳动课上教师提的一个要求“晴朗的夏日中午,不要往树或花的叶子上浇水”,请帮其分析下原因 。
3.实验小组在做“探究凸透镜成像规律”的实验:
(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,该凸透镜的焦距是 cm;
(2)点燃蜡烛后,调节烛焰中心、透镜中心和光屏中心大致在同一高度上,其目的是: ;
(3)如图乙所示,凸透镜在光具座上50cm刻度线处,将蜡烛移至光具座上20cm刻度线处,移动光屏,直到烛焰在光屏上成清晰的像,则该像是 (选填“放大”“等大”或“缩小”)的实像,生活中的 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用这个规律制成的;
(4)将蜡烛由20cm刻度线移至光具座上35cm刻度线处,在凸透镜位置不变时,要在光屏上成清晰的像,光屏应向 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜方向移动,才能在光屏上再次成清晰的像;
(5)小明建议用由发光二极管做成的字母作发光体,你认为其好处是: (答一点)。下列4个发光字母适合做本实验光源的是 (填选项字母)。
4.在探究“凸透镜成像规律”的实验中。
(1)为了能使像清晰的成在光屏的中央位置,应使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在 ;
(2)小明根据实验记录,绘制了如图乙所示物体到凸透镜的距离u和实像到凸透镜的距离v之间的关系,则凸透镜的焦距为 cm;
(3)如图甲所示,此时光屏上成清晰、倒立、 的实像;若保持蜡烛和光屏位置不变,则将凸透镜移至 cm刻度线处时,光屏上再次得到清晰的像,此种情形与 (选填“照相机”或“投影仪”或“放大镜”)成像原理相同;若保持蜡烛和透镜位置不变,将光屏向左移动一小段距离,光屏上的像变模糊,要使光屏上重新得到烛焰清晰的像,则应该在透镜和蜡烛之间放置一个 (选填“近视眼镜”或“远视眼镜”);
(4)蜡烛随着燃烧而变短,为了使像仍能成在光屏中央,这时需要 (选填“向上”或“向下”)移动光屏;
(5)如图丙所示,保持蜡烛位置不变,移动透镜至18cm刻度线处,则人眼在 处能观察到烛焰的像,像是图丁中的 (选填“1”“2”“3”或“4”)。
5.在某次探究凸透镜成像规律的实验中,所使用的凸透镜焦距是15cm。
(1)如图所示,当把凸透镜成固定在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 (选填“放大”或“缩小”)倒立的实像;照相机、投影仪和放大镜是常用的三种光学仪器,其中 遵循此成像规律。
(2)实验过程中,燃烧的蜡烛变短,导致光屏上的像向 移动,可将凸透镜的高度调 (选填“高”或“低”),使像呈现在光屏中央。
(3)若将一个不透明小于透镜的小圆纸片贴在凸透镜的中央,则在另一侧的光屏上 得到完整的像(选填“能”或“不能”)。
(4)把蜡烛向左移动一小段距离,发现光屏上烛焰的像变模糊了;为了使光屏上再次得到清晰的像,光屏应向 移动;若不移动光屏,将一个眼镜片放在凸透镜和烛焰之间,发现光屏上的像也变清晰了,则该眼镜片是 透镜,可以用来矫正 (选填“近视”或“远视”)眼。
6.如图乙所示是小红探究“凸透镜成像规律”的实验装置。
(1)图甲,让平行光经过凸透镜后,在光屏上出现一个最小最亮的光斑,由此可知,该凸透镜的焦距是 ;
(2)某次实验中将蜡烛和光屏调整到图乙位置时,光屏上出现清晰的倒立、 (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的像,生活中的 (选填“照相机”或“投影仪”“放大镜”)就是利用这个成像原理制成的;
(3)保持图乙中蜡烛和光屏的位置不动,只将凸透镜向左移动,可以在光屏上再次看到一个清晰的倒立、 (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的像,接着用一块遮光布遮住凸透镜的下半部分,可观察到光屏上的像是 (“完整”或“不完整”)的;
(4)若将一远视眼镜片放在凸透镜前,光屏上原本清晰的像变模糊了,接着要将光屏 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜移动,才能再次得到清晰的像;
(5)当烛焰随着燃烧而变短,为了使像仍成在光屏的中央,可以采取的方法是: 。(写出其中一种方法)
7.在探究“凸透镜成像规律”的实验中,小勇同学进行了如下实验:
(1)如图甲所示操作,测得本实验所用凸透镜的焦距为 cm;
(2)实验时,首先调节烛焰、光屏的高度,使它们的中心位于凸透镜的 ;
(3)接着小勇调节蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图乙所示,发现光屏上得到一个倒立、 (填“放大”、“缩小”或“等大”)的清晰实像,生活中的 (填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用了这样的成像原理;
(4)始终保持图乙中凸透镜的位置不变,适当向左移动蜡烛时,应该向 (填“左”或“右”)移动光屏,才能再次得到清晰的像;
(5)若用不透明物体挡住透镜中心部分,像会 (填“完整”或“不完整”),且变 (填“亮”或“暗”);
(6)蜡烛燃烧一段时间后,光屏上的像将向 (填“下”或“上”)移动,可以向 (填“下”或“上”)调节凸透镜,使像再次成在光屏中央;
(7)如图丙所示,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 。
A.不能成像 B.能成一个像
C.能成两个像 D.能成三个像
8.小明做“探究凸透镜成像规律”实验。
(1)调整实验器材高度时,蜡烛 (选填“需要”或“不需要”)点燃。调整器材高度的目的是: ;
(2)他用同一凸透镜做了两次实验,如题1图、题2图所示,光屏上均有清晰的像(未画出),其中与照相机原理相同的是题 (选填“1”或“2”)图;
(3)本实验中凸透镜的焦距可能是 (填字母);
A.5cm B.8cm C.10cm D.15cm
(4)在题2图中将一镜片放在烛焰和透镜之间后,光屏上的像变模糊了,将光屏向左移动,光屏上再次出现清晰的像,则所加镜片可以矫正题 (选填“3”或“4”)图中的视力缺陷。
9.在“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1)如图1是两束激光通过虚线框内的透镜(图中未画出)的光路图,请你根据光路图,选择 图(选填“甲”“乙”)的透镜完成“探究凸透镜成像规律”的实验;
(2)如图2是小明确定凸透镜焦距时所做的实验,两束平行于主光轴的光线,过凸透镜都照射到A点,由此可以测得该凸透镜的焦距为 cm;
(3)请在图3中画出物体M点发出的两条光线通过透镜后的折射光线 ,此时物体MN通过凸透镜成的像是 (选填“放大”“缩小”) (选填“正立”“倒立”)的。这个像用光屏 (选填“能”“不能”)接收到;
(4)当实验装置如图4所示摆放时,在光屏上得到了烛焰清晰的像,此时的像是 (选填“放大”“缩小”)的 (选填“虚”“实”)像,生活中的 (选填“照相机”“投影仪”“放大镜”)就是利用这一原理成像的;
(5)在图4所示实验中,保持透镜位置不变,将蜡烛移至35cm刻度处,为了在光屏上再次成清晰的像,应将光屏 (选填“靠近”“远离”)凸透镜。
10.在探究“凸透镜成像规律”的实验中:
(1)老师提供了甲、乙、丙三个直径大小相同,但厚度不同的凸透镜;
①如图(a),平行光正对凸透镜甲照射,当透镜移至如图a所示位置时,光屏上出现一个最小最亮的光斑,则凸透镜甲的焦距f= cm;
②现保持光屏的位置不变,将透镜换为乙透镜,光屏上出现一个较大的光斑,将透镜从10cm处移至0cm处时,光斑先变小后变大,透镜换为丙透镜,也从10cm处移至0cm处时,光斑一直变大,三个透镜中焦距最大的是 (选填“甲”、“乙”或“丙”);
(2)如图(b),凸透镜甲固定在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 (选填“倒立”或“正立”)实像。将蜡烛向远离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)实验过程中,燃烧的蜡烛在不断缩短,导致光屏上的像向 (选填“上”或“下”)移动;
(4)在上述实验时,小明用不透明纸板将透镜的一部分遮挡,则光屏上的像较不遮挡时相比 (选填“较暗”、“较亮”或“不变”);
(5)在实验过程中,小明向小丽借来一副眼镜,并将其放在物体和凸透镜之间,保持光屏的位置不变,发现光屏上的像由清晰变模糊,此时小明把物体远离透镜方向移动,发现光屏上又成清晰的像,说明这眼镜的镜片是 透镜,小丽视力的缺陷是 (选填“近视”或“远视”)。
11.某兴趣小组利用透明橡皮膜、注射器、乳胶管、止水夹等器材制成形状可改变的水透镜进行以下探究实验,装置如图所示:
(1)在探究“凸透镜对光线的作用”时,先在两个透明长方体玻璃容器中喷入蚊香烟雾,然后将水注入橡皮膜制成水透镜,再将其放在两个玻璃容器之间,如图甲所示.让一束光沿箭头方向射入玻璃容器,经水透镜折射后光将 (选填“偏离”或“偏向”)主光轴。如果此时再向水透镜中注水,改变水透镜的凸起程度,折射光偏折的程度将 (选填“改变”或“不改变”),上述实验在玻璃容器中喷入蚊香烟雾的目的是 。
(2)图乙中烛焰清晰的像成在光屏上方,为使像成在光屏中央,应将水透镜 (选填“向上”或“向下”)移动。
(3)保持水透镜的形状不变,依次改变蜡烛的位置,并移动光屏呈现清晰的像,记录数据如下表所示:
次数 1 2 3 4 5
物距(cm) 30.0 15.0 10.0 7.5 6.0
像距(cm) 6.0 7.5 10.0 15.0 30.0
根据表中数据可推断此水透镜的焦距为 cm,推断的依据是 。
(4)当光屏上出现清晰像时,如果再向水透镜中注水,水透镜的形状会变化,凸起程度会变大,像会变模糊。为使光屏上的像变清晰,此时可在蜡烛和水透镜之间放一块度数合适的 (选填“近视”或“老花”)镜片。
12.小周对有关光学实验进行比较研究,实验探究过程如下。
(1)探究凸透镜成像规律时,调节器材使烛焰和光屏以及透镜的中心在 上;器材在图所示位置时,观察到光屏上呈现烛焰清晰的像,该像为倒立、 的实像;
(2)在上述基础中,将光源适当远离透镜时,为使光屏上依旧出现清晰的像,光屏应适当 (选填“靠近”或“远离”)透镜;调整好位置后,观察此时光屏上像的特点,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”);仔细观察该过程中蜡烛和光屏移动的距离,会发现 (选填“光屏”或“蜡烛”)移动的距离更远;
(3)由于燃烧时间较长蜡烛变短,烛焰的像会出现在光屏上方,要让像成在光屏中央,可以将凸透镜向 (选填“上”或“下”)调节;
(4)小周同学将自己的近视眼镜放在透镜与光源之间,通过来回调节光源和光屏的位置,在光屏上找到了一个清晰的像;同组小庆的眼睛近视度数更高,他取下小周的眼镜再将自己的眼镜拿来放在同一位置,保持光源和透镜位置不变,则光屏应向 (选填“靠近”或“远离”)透镜方向移动才能再次在光屏上找到清晰的像;
(5)小庆同学继续换另一个焦距未知的凸透镜进行实验,把蜡烛和光屏固定在光具座上,当移动透镜分别距离光屏24cm和38cm时均可在光屏上得到清晰的像,则该透镜的焦距范围是( )。
A.12cm试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1. 同一高度 上 下 60~70 缩小 照相机 右 大 能 左
【详解】(1)[1]为了使像成在光屏中央,应调节凸透镜、光屏和蜡烛,使它们的中心位置大致在同一高度。
[2]实验时间过长时,蜡烛将会消耗,根据过光心的光线传播方向不变,光屏上的像将会向上移动。
[3] 蜡烛消耗变短,此时可以把凸透镜向下适当调节,中心处于同一高度,能使像重新成在光屏中央。
(2)[4]保持图中蜡烛、凸透镜的位置不变,此时物距大于二倍焦距,根据u>2f和2 f>v>f成倒立、缩小的实像,故应将光屏移到60 ~70cm的刻度范围内。
[5]物距大于二倍焦距,在光屏上得到一个倒立、缩小的实像。
[6]照相机就是利用凸透镜成倒立、缩小的实像原理制成的。
[7]接着将蜡烛向右移动5cm,保持凸透镜的位置不动,此时物距减小,根据凸透镜成实像时,物近像远像变大,可知,应将光屏向右适当移动才能再次在光屏上成清晰的像。
[8]根据凸透镜成实像时,物近像远像变大,此时像的大小比原来的像要大些。
(3)[9]若有一只苍蝇落到凸透镜上,遮住凸透镜的一部分,还有另外的部分光线,经凸透镜折射会聚成完整的像,只是折射光线减少,会聚成的像变暗。
[10]小明在光屏上得到一个清晰的实像后,将一个远视眼镜放在凸透镜前,远视眼镜是凸透镜,凸透镜对光线具有会聚作用,会将光线提前会聚成像,此时若想再次得到清晰的像,应向左移动光屏。
2. B 缩小 右 靠近 等大 10.0 平行太阳光透过凸透镜会会聚一点,烤焦叶子
【详解】(1)[1] 实验前要调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度上,比较规范的操作是将三者靠拢,然后用目测的方法调节,这样操作简单还比较准确,故A不符合题意,B符合题意。
故选B。
(2)[2] 如图甲所示,物距大于像距,根据凸透镜成像规律,此时成倒立、缩小的实像。
[3] 保持凸透镜位置不变,若将蜡烛向右移动少许,物距变小,根据凸透镜成实像规律“物近像远像变大”,像距会变大,则应将光屏向右移动才能再次在光屏上成清晰的像,此时的像变大。
(3)[4] 根据凸透镜成实像规律“物近像远像变大”,小明进行人脸识别时,为使屏幕上的头像变大,她应该减小物距,即靠近镜头。
(4)[5][6] 在图乙所示位置时,物距等于像距,根据凸透镜成像规律,此时成倒立、等大的实像。则有
解得凸透镜的焦距。
(5)[7] 叶子上的水珠相当于一个个凸透镜,平行太阳光透过凸透镜会会聚一点,烤焦叶子,所以晴朗的夏日中午,不要往树或花的叶子上浇水。
3. 10.0 为了使像成在光屏的中央位置 缩小 照相机 远离 光源稳定,亮度高 A
【详解】(1)[1]凸透镜能将一束平行光会聚成一个最小、最亮的光斑,说明凸透镜对光线具有会聚作用;此时凸透镜与光屏间的距离为焦距,该凸透镜的焦距为
(2)[2]点燃蜡烛后,为了使像成在光屏中央,所以需要调节烛焰中心、凸透镜中心和光屏中心大致在同一高度上。
(3)[3][4]将蜡烛移至光具座上20cm刻度线处,物距为30cm,大于凸透镜的2倍焦距,成的是倒立、缩小的实像,与照相机成的像相同,所以利用这个规律制成的是照相机。
(4)[5]凸透镜成实像时,根据凸透镜成像的规律,物近像远像变大,物体靠近凸透镜,所成的像应远离凸透镜,所以将蜡烛移至光具座上35cm刻度线处,光屏远离凸透镜方向移动。
(5)[6]蜡烛用时过长时,会因燃烧而变短,改变成像的位置,且容易受到风吹的影响,不稳定;用发光二极管做成的字母则非常稳定,而且亮度较大,实验效果很好。
[7]BCD.三个字都是左右对称的,因此无法比较成像的左右关系;故BCD不符合题意;
A.F型光源上下不对称,左右也不对称,因此用来做实验可以比较像与物的上下左右关系,效果最好,故A符合题意。
故选A。
4. 同一高度 10.0 放大 40.0 照相机 远视眼镜 向上 B 4
【详解】(1)[1]根据凸透镜成像规律中实验的要求,必须让烛焰、凸透镜、光屏三者中心放在同一高度上,使其成像在光屏的中心。
(2)[2]由乙图可知当
此时成等大的实像,此时
可得
(3)[3]由图知,像距大于物距,根据凸透镜成像规律可知此时成倒立放大的实像。
[4][5]由图可知,物距
像距
在保持蜡烛和光屏位置不变的情况下,根据光路的可逆性,可将凸透镜移至光具座40.0cm的刻度线处,此时物距为30.0cm,像距为15.0cm,光屏上再次成清晰的倒立、缩小、实像,照相机是根据这个原理制成。
[6]把光屏向左移动一小段距离,此时像成在光屏的后面,类似于远视眼,要想在光屏上再次得到清晰的像,应使像向左移动,则需在凸透镜和蜡烛之间放置适当的凸透镜,远视眼就是利用这种透镜矫正的。
(4)[7]蜡烛燃烧不断缩短,向下移动,光屏上的像向上移动,要使像能够成在光屏中央,需要将光屏向上移动一些。
(5)[8][9]蜡烛位置不变,移动透镜至18cm刻度线处时
此时成正立、放大的虚像如4,像与物在同侧,则人眼在B处能观察到蜡烛的像。
5. Ⅱ 缩小 照相机 上 低 能 左 凹 近视
【详解】(1)[1][2][3]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,像在1倍和2倍焦距之间,照相机是根据这个原理制成的。
(2)[4][5]蜡烛变短了,光屏上的像会向上移动,要使像成在光屏的中央,根据过光心不改变方向,凸透镜向下移动,或光屏向上移动。
(3)[6]将一个不透明的小圆纸片贴在凸透镜的中央,物体上任一点射向凸透镜的其他部分,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。
(4)[7]把蜡烛向左移动一小段距离,物距增大,像距减小,故应调整光屏向左移动。
[8][9]若将蜡烛向左移动一小段距离,物距变大,像距应减小,若要成清晰像,光屏应向左移动。若不移动光屏,应使光线发散一些,所以在蜡烛和透镜之间放置一个合适的凹透镜,光屏上的像又变清晰,近视眼的矫正原理与此相同。
6. 10.0cm 缩小 照相机 放大 完整 靠近 将蜡烛适当提高
【详解】(1)[1]由图甲可知,平行光线经凸透镜后会聚在光屏上出现一个最小最亮的光斑,该光斑的位置为焦点的位置,从焦点到凸透镜光心的距离是焦距,所以焦距为
60.0cm-50.0cm=10.0cm
(2)[2][3]由图乙可知,蜡烛到凸透镜的距离为
50.0cm-20.0cm=30.0cm
物距大于2倍焦距,所以光屏上得到烛焰清晰的倒立、缩小的实像,照相机是根据这个原理制成的。
(3)[4]保持蜡烛和光屏的位置不动,只将凸透镜向左移动,根据光路可逆可知,当物距等于原来的像距时,可以在光屏上再次看到一个清晰的倒立、放大的实像。
[5]如果用遮光布挡住凸透镜的下半部分,整个物体发出的光虽有一小部分被挡住,但总会有一部分光通过凸透镜而会聚成像,因此,像与原来相同,还是完整的。
(4)[6]若将一远视眼镜片放在凸透镜前,远视眼镜是凸透镜,对光线具有会聚作用,此时的像会向左移动,要将光屏靠近凸透镜移动,像才能清晰。
(5)[7]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,为了能使像重新呈在光屏中央,应将蜡烛适当提高或将凸透镜向下调或将光屏向上调。
7. 10.0 主光轴上 缩小 照相机 左 完整 暗 上 下 C
【详解】(1)[1]焦距是指从焦点到凸透镜的距离,由图知,光斑的位置即焦点处,所以焦距
f=60.0cm 50.0cm=10.0cm
(2)[2]实验时,首先调节烛焰、光屏的高度,使它们的中心位于凸透镜的主光轴上,目的是使烛焰的像成在光屏的中央。
(3)[3][4]当蜡烛、凸透镜位于图乙中所示的位置时,易知,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]保持图乙中凸透镜的位置不变,当向左移动蜡烛时,物距变大,像距应减小,故应该向左移动光屏,才能再次得到清晰的像。
(5)[6][7]物体有无数点组成,物体上任一点射向凸透镜有无数条光线,经凸透镜折射后,有无数条折射光线会聚成该点的像;当若用不透明物体挡住透镜中心部分,还有另外的部分光线,经凸透镜折射会聚成像,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。
(6)[8][9]随着蜡烛燃烧蜡烛变短,根据过光心的光线不改变传播方向可知,像会向上移动;为了使像仍成在光屏中央,应将凸透镜向下调节。
(7)[10]因为凸透镜中间厚,边缘薄,切去部分后相当于两个透镜,光心位置改变了,上面的像下移下面的像上移,错位将成两个像,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
8. 需要 使像成在光屏的中央 1 C 4
【详解】(1)[1][2]通过调整器材的高度,使蜡烛焰、透镜和光屏在同一高度,这样才能在光屏中央得到蜡烛焰的清晰像,所以调整实验器材高度时,蜡烛需要点燃。
(2)[3]物距大于像距,2图的物距小于像距。根据凸透镜成实像的原理可知,1图的成像是倒立、缩小的实像,2图的成像是倒立、放大的实像。照相机的成像是倒立、缩小的实像,所以原理与1图相同。
(3)[4]由1图成倒立、缩小的实像可知,此时的物距u1大于2倍焦距,像距大于1倍焦距且小于2倍焦距,即
u1>2f
f从1图中可知,物距和像距分别为
u1=50.0cm-20.0cm=30.0cm
v1=65.0cm-50.0cm=15.0cm
所以,可得
7.5cm由2图成倒立、放大的实像可知,此时的物距u2小于2倍焦距且大于1倍焦距,像距大于2倍焦距,即
fv2>2f
从2图中可知,物距和像距分别为
u2=50.0cm-32.0cm=18.0cm
v2=73.0cm-50.0cm=23.0cm
所以,可得
9.0cm综上所述,焦距满足关系如下
9.0cm满足上述关系的只有C符合题意,ABD不符合题意,
故选C。
(4)[5]3图成像在视网膜前方,患近视眼,需要佩戴凹透镜矫正;4图成像在视网膜后方,需要佩戴凸透镜矫正。在2图中的实验,光屏左移,才能得到清晰的像,说明添加的镜片对光线会聚作用变强,因此可知这一镜片为凸透镜,该透镜可以矫正4图的视力缺陷。
9. 甲 10.0 放大 倒立 能 缩小 实 照相机 远离
【详解】(1)[1] 由图1可知甲透镜对光线有会聚作用,是凸透镜,乙透镜对光线有发散作用,是凹透镜,所以选择甲透镜完成“探究凸透镜成像规律”的实验。
(2)[2] 由图2所示,凸透镜可以将平行于主光轴的光线会聚到焦点,所以该凸透镜的焦距为
(3)[3] 平行于主光轴的光线过凸透镜后过焦点,过光心的光线传播方向不变,据此作图如下:
[4][5][6] 此时物距在一倍焦距和二倍焦距之间,根据凸透镜成像规律可知,此时成倒立、放大的实像,实像能用光屏承接。
(4)[7][8][9] 如图4所示,物距为
根据凸透镜成像规律可知,此时成倒立、缩小的实像,应用是照相机。
(5)[10] 根据凸透镜成实像规律“物近像远像变大”,在图4所示实验中,保持透镜位置不变,将蜡烛移至35cm刻度处,即物距变小,则像距变大,为了在光屏上再次成清晰的像,应将光屏远离凸透镜。
10. 10.0 乙 Ⅱ 倒立 变小 上 较暗 凹 近视
【详解】(1)①[1]由图甲知道,焦点到凸透镜的距离为
20.0cm 10.0cm=10.0cm
所以凸透镜甲的焦距为10.0cm;
②[2]现保持光屏的位置不变,将透镜换为乙透镜,光屏上出现一个较大的光斑,将透镜从10cm处移至0cm处时,光斑先变小后变大,说明乙凸透镜的焦距大于10cm;透镜换为丙透镜,也从10cm处移至0cm处时,光斑一直变大,说明丙凸透镜的焦距小于10cm;则三个透镜中焦距最大的是乙。
(2)[3][4]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。
[5]将蜡烛向远离透镜方向移动的过程中,物距变大,由凸透镜成像规律知道,像的大小和像距都变小。
(3)[6]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”知道,像会向光屏的上方移动。
(4)[7]物体由无数点组成,物体上任一点射向凸透镜有无数条光线,经凸透镜折射后,有无数条折射光线会聚成该点的像;当遮住凸透镜的一部分,还有另外的部分光线,经凸透镜折射会聚成像;因此可以看到完整烛焰的像,但像会变暗一些。
(5)[8][9]物体和透镜间放上眼镜后,发现像模糊,并且物体远离透镜方向移动,发现光屏上又成清晰的像,说明此眼镜将光线发散了,能对光线起发散作用的是凹透镜,凹透镜是近视眼镜。
11. 偏向 改变 显示光路 向下 5.0 物距等于2倍焦距时成倒立、等大的实像,像距等于物距 近视
【详解】(1)[1][2]由图可知,注水的橡皮膜相当于一个凸透镜,凸透镜对光有会聚作用,经透镜折射后折射光线将向主光轴方向偏折;凸透镜对光的偏折能力与凸透镜的凸起程度有关,用注射器向橡皮膜注水,改变液体透镜的凸起程度,则折射光线偏折的程度会发生改变。
[3]在玻璃容器中充入蚊香烟雾,当光照到烟雾时,烟雾颗粒对光的反射方向是不同的,会发生漫反射现象,所以我们从各角度可以看到光的路径。
(2)[4]根据光线过光心不改变方向,像在光屏的上方.为使像在光屏的中心位置,蜡烛向上移动,或凸透镜向下移动,或光屏向上移动。
(3)[5][6]由第3组数据可知,物距u=10.0cm时,像距v=10.0cm,此时成倒立、等大的实像,故水透镜的焦距
(4)[7]用注射器向水凸透镜里加水,使凸透镜变凸,由于凸透镜折射能力变强,所以像将靠近透镜,像距变小,此时像变模糊,相当于像成在视网膜前,是近视眼的成因;要在光屏上得到清晰的像,光屏应向靠近透镜的方向移动,或者在蜡烛与凸透镜之间再加上一个适当的凹透镜,光对线起发散作用,使像成在原来的位置。
12. 同一高度 等大 靠近 照相机 蜡烛 下 远离 C
【详解】(1)[1]为了使像成在光屏中央,应调节烛焰的中心、光屏的中心和透镜的中心在同一高度处。
[2]由图可知,物距等于像距,能在光屏上呈现烛焰清晰的像,由凸透镜成像特点可知,则该像为倒立、等大的实像。
(2)[3]将光源适当远离透镜时,为使光屏上依旧出现清晰的像,由凸透镜成实像时,物远像近像变小可知,光屏应靠近凸透镜。
[4]观察此时光屏上像的特点发现,物距大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像,可以运用到照相机。
[5]观察该过程中蜡烛和光屏移动的距离,会发现物距大于二倍焦距,蜡烛移动的距离较大,像距大于一倍焦距且小于二倍焦距,所以光屏移动距离较小。
(3)[6]燃烧时间较长蜡烛变短,烛焰的像会出现在光屏上方,为了使像成在光屏中央,由过凸透镜光心的光线方向不发生偏转可知,应将凸透镜向下调节。
(4)[7]小庆的眼睛近视度数更高,即是近视镜,他取下小周的眼镜再将自己的眼镜拿来放在同一位置,保持光源和透镜位置不变,由于近视镜是凹透镜,能将光发散,使像成在光屏后面,所以将光屏向远离透镜方向移动才能再次在光屏上找到清晰的像。
(5)[8]移动透镜分别距离光屏24cm和38cm时均可在光屏上得到清晰的像,由凸透镜成像规律可知,像距大于一倍焦距且小于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像,像距大于二倍焦距时,成倒立、放大的实像,则
f<24cm<2f
38cm>2f
解得
12cm故C符合题意,AB不符合题意。
故选C。
答案第1页,共2页
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