中考冲刺必刷:透镜

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名称 中考冲刺必刷:透镜
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文件大小 7.1MB
资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2024-05-22 10:21:21

文档简介

中考冲刺必刷:透镜
一、选择题
1.(2021·贺州)在探究凸透镜成像规律的实验中,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,蜡烛在光屏上恰好成一清晰等大的实像,则下列说法正确的是(  )
A.将蜡烛移动到光具座10cm处,保持凸透镜的位置不变,要在光屏上得到清晰的像,光屏应向右移动
B.将蜡烛移动到光具座10cm处,保持凸透镜的位置不变,移动光屏所成清晰的像与照相机成像的原理相同
C.该凸透镜的焦距为20cm
D.随着实验的进行蜡烛逐渐变短,在光屏上所成的像会向下移动
2.(2020·河北)在探究凸透镜成像的实验中,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,烛焰在光屏上恰好成一清晰的像。下列说法正确的是(  )
A.凸透镜的焦距是20cm
B.将蜡烛和光屏都向右移动,光屏上可成清晰的像,该成像规律应用在照相机上
C.在贴近凸透镜的左侧放置一眼镜片,只向左移动光屏,可在光屏上成清晰缩小的像,该镜片对光起发散作用
D.用f=15cm的凸透镜替换图中透镜,只向右移动光屏,可在光屏上成清晰的像
3.(2020八上·宽城期末)现代生活,智能手机给人们带来了许多便利,但长时间盯着手机屏幕,容易导致视力下降。图中关于近视眼及其矫正的原理图正确的是(  )
A.甲和丙 B.甲和丁 C.乙和丙 D.乙和丁
4.(2023·沈阳中考) 下列应用中涉及到的光学元件,对光有发散作用的是(  )
A. 放大镜
B. 潜望镜
C. 近视眼镜
D. 汽车前灯反光装置
5.(2023·长春)在人的眼球中,晶状体和角膜的共同作用相当于一个(  )
A.平面镜 B.玻璃砖 C.凸透镜 D.凹透镜
6.(2018·深圳)用一个焦距为10cm的放大镜来观察邮票细节,放大镜与邮票的距离应(  )
A.大于20cm B.等于10cm
C.小于10cm D.在10cm与20cm之间
7.(2019·常州)如图所示,把眼镜片放在烛焰与凸透镜之间,调节光屏得到烛焰清晰的像,撤去眼镜片,像变得模糊,调节光屏适当远离凸透镜,光屏上重新得到清晰的像.该眼镜片(  )
A.是凹透镜,属近视眼镜 B.是凹透镜,属远视眼镜
C.是凸透镜,属近视眼镜 D.是凸透镜、属远视眼镜
8.(2020·雅安)在做“探究凸透镜成像规律”的实验中,某小组同学利用图甲测出了透镜的焦距后,正确安装并调节实验装置如图乙所示,在光屏上得到一个清晰的像。下列说法正确的是(  )
A.乙图中成的是倒立放大的实像,符合放大镜的成像原理
B.乙图中成的是倒立放大的实像,符合照相机的成像原理
C.乙图中如果在烛焰与透镜之间放置一近视眼镜的镜片,则将光屏适当左移可得一个清晰的像
D.在乙图中保持凸透镜的位置不变,将蜡烛与光屏的位置互换,则成像情况符合投影仪的原理
9.(2021·江西)小明同学在探究凸透镜成像规律时,把蜡烛和凸透镜固定在如图所示位置,移动光具座上的光屏得到一清晰像(光屏未画出),则该透镜的焦距可能是(  )
A.10cm B.20cm C.30cm D.40cm
10.(2019·湘潭)在“探究凸透镜成像的规律“时,当烛焰离透镜14cm时成放大的实像,当烛焰离透镜8cm时成放大的虚像则这个透镜的焦距可能是(  )
A.4cm B.7cm C.10cm D.16cm
11.(2020·绵阳模拟)佩奇同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,移动物体到某位置时,能在光屏上成清晰放大的像,则下列说法正确的是(  )
①如果将物体靠近凸透镜,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏必须远离凸透镜,且光屏移动距离大于物体移动的距离;
②同时移动物体与光屏,且移动距离相同,有可能在光屏上成清晰缩小的像;
③换用焦距较小的凸透镜,仍要在光屏上得到清晰的像,如果只移动光屏,光屏必须靠近凸透镜;
④保持物体与光屏位置不变,移动凸透镜,一定可以在光屏上得到另一个清晰的像。
A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②③④
12.(2018·江苏模拟)如图所示,给凸透镜“戴”上近视眼镜,此时光屏上能成一清晰的像。若“取”下近视眼镜,为使光屏上的像清晰,在保持烛焰和透镜位置不变的条件下,应该将光屏(  )
A.靠近透镜 B.远离透镜
C.靠近透镜和远离透镜都可以 D.保持在原来的位置
13.(2018·宝安模拟)如图所示,OO为凸透镜的主光轴,将点光源放在A点时,像在B点;将点光源放在B点时,像在C点。则(  )
A.凸透镜可能在AB之间
B.凸透镜可能在BC之间
C.凸透镜一定在A的左侧
D.当将点光源放在C点时,可能在B点成一个实像
14.(人教版物理八年级上册第五章第二节生活中的透镜同步练习)有一张照片,发现其景物模糊不清,而且整个画面偏黑,其形成的原因是在拍照时,没有调节好(  )
A.调焦环 B.快门
C.光圈环 D.以上说法都有可能
15.(2019八上·龙山期末)将物体放在距凸透镜40cm处,在透镜另一侧距透镜30cm处的光屏上得到一个清晰的像,则此凸透镜的焦距范围是(  )
A.10cmC.20cm二、填空题
16.(2022·泰州)小明用如图所示的透镜来探究凸透镜成像规律,该透镜的焦距为   cm。实验中,小明保持凸透镜在光具座上的位置不变,把点燃的蜡烛放在“20cm”刻度线处,移动光屏,烛焰可在光屏上成倒立、   (选填“放大”、“等大”或“缩小”)的像,生活中利用这类透镜来矫正   眼的视力缺陷。
17.(2021八上·坡头期末)如图所示,小华拿出手机对着关闭的屏幕,看到了自己的   (选填:“虚”或“实”)像。开启手机利用相机功能进行拍照时,通过镜头成   (选填“正立”或“倒立”)缩小的实像。由于不合理使用手机,小华患上了近视眼,图   (选填:“甲”或“乙”)是近视眼的光路示意图。
18.(2024·万江模拟) 如图所示,许多超市为方便顾客结账,安装了“刷脸机”。“刷脸机”的摄像头实际上是一个凸透镜,该类透镜在日常生活中可以用来矫正   (选填“近视眼”或“远视眼”);人要站在“刷脸机”的二倍焦距以外,此时能成一个   (选填“正立”或“倒立”)、缩小的实像;当人远离“刷脸机”时,这个像将   (选填“变大”“变小”或“不变”)。
19.(2024·郫都) 人眼的功能类似于照相机。来自物体的光在视网膜上形成一个   (选填“正立”或“倒立”)、缩小的实像;当眼睛患有近视时,远处物体的像成在视网膜前,近视眼镜对光起   (选填“会聚”或“发散”)作用,可将像的位置矫正到视网膜上。
20.(2024·西山模拟) 某物理实验小组做“探究凸透镜成像规律”,当蜡烛在光具座上的位置如图所示时,移动光屏始终无法得到蜡焰的像,取下光屏,透过凸透镜可以观察到一个正立、放大的   (选填“虚”或“实”)像;生活中的   (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是根据这个原理工作的。
21.(2023·济宁)有些人的眼睛只能看清远处的物体,而不能看清近处的物体,这样的眼睛需佩戴   (选填“凸透镜”或“凹透镜”)矫正。这种透镜对光有   作用。
22.(2022·成都)眼睛成像情况与   成像情况相同(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”),青少年如果不注意用眼卫生,容易患上近视,近视眼用凹透镜来矫正,这是利用了凹透镜对光   的作用。
23.(2020·广东)如图所示,点燃的蜡烛及焦距为15cm的凸透镜固定在光具座上,要在光屏上承接到烛焰   (选填“正立”或“倒立”)、放大的清晰实像,需将光屏向   (选填“左”或“右”)移动;一段时间后, 蜡烛变短了,烛焰在光屏上成的像会向   (选填“上”或“下”)移。
24.(2018·黄浦模拟)在“探究平面镜成像的特点”实验中,用   替代平面镜,是为了便于确认   的位置。在“验证凸透镜成像规律”的实验中,当蜡烛位于如图所示位置时,恰能在光屏上得到等大的像,则该凸透镜焦距为   厘米。保持凸透镜位置不变,为了得到放大的像,可将发光物置于光具座上的   点(选填字母)。
25.(2018·临沂模拟)如图,在注有清水的试管内留有一稍大的空气泡,使太阳光从试管的正上方向下照,观察试管下方的白纸,可以发现白纸上与空气泡相对应的位置上,有一椭圆黑影,而其它部分竟是一条与试管平行的亮线.这是因为试管充满水的地方相当于   透镜,而气泡与周边的水组成   透镜.如果把白纸从靠近试管向下移动到较远处,亮线的粗细将如何变化?   .
三、综合题
26.(2023·广州)如图,凸透镜的光心在0cm处,物体MN上M发出的光线b经过光心,M发出的光线c经过凸透镜后的光线平行于主光轴。
①画出b经过光心后的光线;   
②该凸透镜的焦距为   cm;MN经凸透镜成的像相对于MN是   (选填“放大”“缩小”“等大”)、   (选填“正立”“倒立”)的像。
27.(2022·资阳)根据图中提供的信息回答下列各题:
(1)如图甲所示,当人漂浮在水面上时,水对人的浮力   (选填“大于”、“等于”或“小于”)人的重力;
(2)如图乙所示,图中图线是小明绘制的某种物质凝固过程的温度-时间图象,则该物质是   (选填“晶体”或“非晶体”);
(3)图丙是小明眼睛成像示意图。由图可知,小明需要配戴   (选填“凹”或“凸”)透镜制成的眼镜来矫正视力;
(4)电阻箱是电学实验中的常用器材。如图丁所示,该电阻箱的读数为   Ω。
28.(2021·济宁)结合图中的情景,按要求回答下列问题。
(1)甲图此为简易气压计。拿着他从山脚爬到山顶,不计温度的影响,玻璃管内的液柱会   (选填“升高”“降低”或“不变”)。
(2)乙图,此时它在光屏上呈现清晰像,该像的特点是   (选填“放大倒立的实像”“缩小倒立的实像”或“放大正立的虛像”),这一成像规律揭示了   (选填“幻灯机”“照相机”或“放大镜”)的工作原理。
(3)丙图把鸡蛋放入清水中,然后逐渐加盐,直至鸡蛋上浮至液面。向水中加盐,改变了液体的   ,使鸡蛋受到的浮力增大而上升,鸡蛋在液面静止时,     (选填“ ”“ ”或“ ”)。
(4)丁图,此实验装置可探究   (选填“电动机”或“发电机”)的工作原理。
29.(2021·广州)
(1)如图,我国教煌的塔式光热电站通过平面镜把太阳光反射后汇聚到吸热塔,其中某束光的传播路径如图所示,在图中画出平面镜的位置;(用表示平而镜)
(2)如图,来自于物体MN的三束光线a、b、c平行于主光轴,O是透镜的光心,a经过透镜后的光线过主光轴的一点;
①在图中画出b、c经透镜后的光线   ;
②MN经透镜所成像的性质是   (选填“倒立缩小的实像”“倒立放大的实像”或“正立放大的虚像”);
③若透镜不动,物体MN往透镜方向移动2cm,则a经过透镜后的光线过主光轴的点   (选填“向左移动”“向右移动”或“不动”)。
四、作图题
30.(2023·恩施)如图,一束光经平面镜反射后,平行凹透镜的主光轴射向透镜,请画出平面镜和经过凹透镜后的折射光线。
31.(2022·毕节)如图所示,凸透镜与凹透镜的一个焦点重合,请根据入射光线,画出相应的出射光线。
32.(2019·遂宁)如图,OA是光源S发出的一条经平面镜反射后的反射光线,反射光线OA经过了凸透镜焦点F.请作出OA的入射光线和经凸透镜折射后的折射光线。
五、实验探究题
33.(2019·宁夏)如图所示是探究凸透镜成像规律的实验装置(凸透镜的焦距为10cm):
(1)蜡烛在25cm刻度线处,移动光屏,烛焰能在光屏上成清晰   的(选填“放大”“缩小”或“等大”)倒立的像,生活中   (填光学仪器)利用此成像特点制成;
(2)在上一步找到清晰的像后,保持蜡烛和透镜位置不变,将透镜换为焦距为15cm的凸透镜,光屏应向   (选填“左”或“右”)移动才能在光屏上得到清晰的   (与上次成像相比选填“变大”“变小”或“不变")的像。
34.(2020·云南)现有如下器材:光具座、焦距为12.5cm的凸透镜、光屏、蜡烛、火柴。小明根据上述实验器材,进行了“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)实验前应将蜡烛、凸透镜、光屏依次放到光具座上,把烛焰、凸透镜、光屏的中心大致调到   。 为了验证凸透镜的焦距是否等于12.5 cm,小明把蜡烛和凸透镜放在如图所示的刻度线处,把光屏移到光具座的   cm刻度线处,观察光屏上是否承接到等大、清晰的像。经验证,凸透镜的焦距准确。
(2)实验进行一段时间后, 发现光屏上烛焰的像上移了一段距离,在没有移动器材的情况下,造成上述现象的原因是   。 保持蜡烛、凸透镜的位置和高度不动,需将光屏    (选填 “向上”或“向下”)移动, 使烛焰的像呈现在光屏中央。
(3)分别把蜡烛放在如图所示的A、B、C、D四个点对应的刻度线处,在   点能够在光屏上承接到清晰、最大的烛焰的像,在    点所成像的性 质与眼睛的相同。
(4)实验结束后,小明又将一只眼镜片放在蜡烛与凸透镜之间且较靠近凸透镜,结果光屏上原来清晰的像变得模糊,将光屏远离凸透镜移动到某一位置时,光屏上又看到烛焰清晰的像,由此可知该眼镜片可用来矫正    眼 (选填“近视"或“远视”)。
35.(2021·无锡)如图所示,平行光通过图中左侧虚线框(其中放置一块透镜)后,在右侧光屏上形成一个圆形光斑,该光斑的直径比透镜大。请你判断虚线框中是否是凸透镜,说出接下来的操作及判断方法。(不添加其它器材)
(1)操作:将光屏   ;
(2)判断方法:   。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】ABC.由图示知,物距为20.0cm,光屏上成等大的清晰像,则此凸透镜的焦距f= u= ×20.0cm=10.0cm
将蜡烛移动到10cm刻度线处,则物距为40.0cm,凸透镜位置不变,则与图示位置比较,物距变大,像距应变小,应向左移动光屏,才能再次承接到清晰的像。而此时的物距大于二倍焦距,所成的像是倒立、缩小的实像,这与照相机的原理相同,AC不符合题意,B符合题意;
D.实验中,蜡烛变短,过凸透镜光心的光线沿直线传播。故通过凸透镜所成的像会向上移动,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】当物距u>2f时,像距f2.【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】A.由图可知,物距等于像距,则光屏上得到一个清晰等大的实像,则有
解得
A不符合题意;
B.将蜡烛和光屏都向右移动,光屏上可成清晰的像,物体处于一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立、放大的实像,投影仪就是利用该原理制成的,B不符合题意;
C.贴近凸透镜的左侧放置一眼镜片,只向左移动光屏,说明透镜对光线有会聚作用,在光屏上成清晰缩小的像,C不符合题意;
D.用f=15cm的凸透镜替换图中透镜,u=20cm,则f<u<2f,此时成倒立、放大的实像,像距大于2倍焦距,向右移动光屏,可在光屏上成清晰的像,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】当凸透镜的物距等于像距时,物体在二倍焦距点,可以计算焦距大小,凸透镜的焦距变大,物体和像的总距离变大。
3.【答案】D
【知识点】近视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】甲图成像在视网膜之后,是远视眼的成因;乙图成像在视网膜之前,是近视眼的成因;丙图佩戴凸透镜,是远视眼的矫正;丁图佩戴凹透镜,是近视眼的矫正。D符合题意。
故答案为:D
【分析】近视眼是晶状体过厚使得对光线的偏折能力过强导致的,像成在视网膜的前方,应该佩戴凹透镜进行校正。
4.【答案】C
【知识点】透镜及其特点与分类
【解析】【解答】A. 放大镜其实是凸透镜,对光线有会聚作用,故A不合题意;
B. 潜望镜为平面镜,对光线有反射作用,不会聚也不发散,故B不合题意;
C. 近视眼镜为凹透镜,对光线有发散作用,故C符合题意;
D.汽车前灯反光装置为凹面镜,对光线有会聚作用,故D不合题意。
故选C。
【分析】根据图片分析各个选项中的光学器材对光线的作用即可。
5.【答案】C
【知识点】眼睛及其视物原理
【解析】【解答】在人的眼球中,晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,而视网膜相当于光屏,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
【分析】根据眼睛结构和成像原理判断。
6.【答案】C
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】因为凸透镜的焦距为10cm,邮票到透镜的距离小于1倍焦距,放大镜与邮票的距离应小于10cm .
【分析】凸透镜成像的规律:当物距小于1倍焦距时,则成正立、放大的虚像,此时像距大于物距,像比物大,物像同侧;应用:放大镜。
故答案为:C
7.【答案】D
【知识点】近视眼的成因与矫正办法;远视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】当将一个眼镜片放在凸透镜和烛焰之间,光屏上的像是清晰的,撤去眼镜片,稍微将光屏远离凸透镜,屏上再次得到清晰的像,可知开始时的像距太小;说明该透镜对光线有会聚作用,因此是凸透镜、属远视眼镜。
故答案为:D。
【分析】结合题意可知该镜片对光线的作用,然后根据远视镜片是凸透镜,近视镜片是凹透镜判断.
8.【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】AB.由甲图可知该透镜焦距为40cm 30cm=10cm,由图可知,物距大于像距,当物距大于二倍焦距时所成的像是缩小倒立的实像,是照相机的成像原理,AB不符合题意;
C.凹透镜对光线有发散作用,靠近凸透镜时,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,光屏要远离凸透镜,即要将光屏向右移动才能在光屏上成清晰的像,C不符合题意。
D.根据光路的可逆性,若将光屏和蜡烛的位置互换,在光屏上仍能成像,此时物距小于像距,凸透镜成倒立放大的实像,其应用是投影仪,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】凸透镜的焦距是使平行于主光轴的光会聚的点到光心的距离;当物距大于二倍焦距时所成的像是缩小倒立的实像,照相机这一光学器件正是应用了这点;当凹透镜靠近凸透镜时,会聚能力减弱,使像呈在光屏的后方;物距处于f和2f之间,凸透镜成倒立放大的实像;物距大于2f,凸透镜成倒立缩小的实像。
9.【答案】A
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】蜡烛在光屏上成的像是实像。当物体距凸透镜大于凸透镜一倍焦距时,即可通过凸透镜成实像。此时,蜡烛与凸透镜的距离为30cm,所以,此实验中,凸透镜的焦距是小于30cm的,10cm、20cm都是有可能的。若其焦距为10cm,此时物距大于二倍焦距,则像距小于二倍焦距且大于一倍焦距,即光屏位置在标尺的70~80cm刻度线之间;若其焦距为20cm,此时物距在一倍焦距与二倍焦距之间,则像成在二倍焦距以外,即像与透镜的距离大于40cm。但透镜到光具座右端的距离只有40cm,此时像成在光具座右端以外了。A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】当物距u>2f时,像距f2f,成倒立、放大的实像,结合物距和像距判断即可。
10.【答案】C
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】解:当烛焰离透镜13厘米时时,得放大的实像,则物体在一倍焦距和二倍焦距之间,即2f>14cm>f,所以7cm<f<14cm;
当烛焰离透镜8厘米时成的是放大的虚像,则物体在一倍焦距以内,即8cm<f。
综上所述8cm<f<14cm,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】结合凸透镜成像的特点分析解答.
11.【答案】D
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】解:①将物体靠近透镜,物距变小像距变大像变大,光屏应远离透镜;f<u<2f,物体移动范围小只有f这个长度,像距变化比物距大,所以光屏移动距离大于物体移动距离。故①正确;
③换焦距更小的透镜,折光能力强,像会提前会聚所以光屏必须靠近凸透镜,故③正确;
②④利用光路可逆性,保持物体和光屏位置不变,由 + = 可知,u和v大小互换公式亦可成立,所以只动透镜或者同时移动物体与光屏,且移动距离相同,可再次成清晰的像,此时u>v,成缩小倒立的实像,故②④正确。
故答案为:D。
【分析】当凸透镜成像是实像时,物距变小像距变大,像变大,若凸透镜的焦距变小,物距和像距的总距离变小,物距和像距交换时,还可以成实像。
12.【答案】A
【知识点】凸透镜成像的应用;近视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】凸透镜相当于人眼的晶状体,给凸透镜“戴”上近视眼镜,光线发散,此时光屏上能成一清晰的像,若“取下”近视眼镜,光线会提前会聚,为使光屏上的像清晰,在保持烛焰和透镜位置不变的条件下,应将光屏靠近透镜移动。
故答案为:A。
【分析】当物体到达二倍焦距之内逐渐向一倍焦距点移动过程中,像变大,像距v也变大.像的大小总比物体要大,像的位置总在镜的另一侧二倍焦距以外.
近视眼看不清远处的景物,需要配戴凹透镜;远视眼看不清近处的景物,需要配戴凸透镜(凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用).
13.【答案】C
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】解:ABC、如果凸透镜放在C点右侧,那么当点光源放在A点时,成像在A点左侧,而不是右侧的B,所以不可能;当光源在A点时,像在透镜另一侧,说明成实像,那么像距应在一倍焦距外,这样当点光源在B点时就也会在相对于B的另一侧成实像,(也就是A的一侧)而不是成像在C点。所以透镜不可能在AB和BC之间,AB不符合题意,C符合题意;
D、凸透镜放在A点的左侧,当将点光源放在C点时,若此时物距大于一倍焦距,能成倒立的实像,实像在凸透镜的左侧,故不可能在B点成实像,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】凸透镜成像的动态情景:
①当物体从二倍焦距以外的地方逐渐向凸透镜移近过程中,像逐渐变大,像距v也逐渐变大.但是,只要物体未到达二倍焦距点时,像的大小比物体要小;像的位置总在镜的另一侧一倍焦距至二倍焦距之间.
②当物体到达二倍焦距之内逐渐向一倍焦距点移动过程中,像变大,像距v也变大.像的大小总比物体要大,像的位置总在镜的另一侧二倍焦距以外.
③可见,二倍焦距点是凸透镜成缩小实像与放大实像的分界点.即物体在二倍焦距以外时所成实像小于物体;物体在二倍焦距以内时所成实像要大于物体.
④当物体在一倍焦距以内时,只能在与物体同侧的地方得到正立放大的虚像.因此,焦点F是凸透镜成实像与虚像的分界点.
14.【答案】D
【知识点】生活中的透镜
【解析】【解答】根据照相机的工作原理可知,拍照时,景物如果模糊不清,说明像距没有调好,因此应该使用调焦环,同时整个画面偏黑,说明曝光不够,应该调整快门时间和光圈的大小,选项D正确;
故选D。
【分析】用普通照相机拍摄不同景物时要调节镜头,使底片上得到清晰的像,摄影术语称之为“调焦”,其实这种操作并不是调节凸透镜的焦距,而实际上是调节( 像距),为了适当控制曝光量,要调节(光圈 ),还可以用(快门 )来控制曝光时间.
15.【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】凸透镜成像的三种情况和应用.U>2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机和摄像机;2f>U>f,成倒立、放大的实像,应用于幻灯机和投影仪;U<f,成正立、放大的虚像,应用于放大镜.根据题意,将物体放在距凸透镜40cm处,说明物距等于40cm,在透镜另一侧距透镜30cm处的光屏上得到一个清晰的像,说明像距等于30cm,在光屏上成像,说明是实像;物距大于像距,所以成倒立、缩小的实像,所以U>2f ,2f>v>f,代入数据,得15cm故选B
【点评】解决本题的关键是熟知凸透镜成像的规律,并且会熟练的应用。
16.【答案】12.00;放大;远视
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】由图得,凸透镜的光心在刻度尺的40.00cm位置。平行于主光轴的光通过凸透镜后会聚的点为焦点,因此该凸透镜的焦点在刻度尺52.00cm位置,故透镜的焦距为
小明保持凸透镜在光具座上的位置不变,把点燃的蜡烛放在“20cm”刻度线处,此时物距为
在一倍焦距和两倍焦距之间,凸透镜成的像为放大、倒立的实像。
凸透镜对光线具有会聚作用,可以用于矫正远视眼。
【分析】平行于主光轴的光通过凸透镜后会聚的点为焦点,焦点距凸透镜光心的距离即为焦距;物体在一倍焦距和两倍焦距之间,凸透镜成放大、倒立的实像;凸透镜可以矫正远视眼。
17.【答案】虚;倒立;乙
【知识点】近视眼的成因与矫正办法;生活中的透镜;平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】屏幕关闭时,手机屏幕相当于平面镜,根据平面镜成像规律,他看到了自己的虚像。
手机前置摄像头,摄像头是凸透镜。物距大于凸透镜的2倍焦距时成倒立、缩小的实像,应用于照相机。则通过镜头成倒立缩小的实像。
近视眼的原因是是晶状体太厚,折光能力太强,像呈在视网膜的前方,故图乙是近视眼的光路示意图。
【分析】平面镜成像特点:(1) 平面镜成的是虚像;(2) 像与物体大小相等;(3)像与物体到镜面的距离相等;(4)像与物体的连线与镜面垂直。另外,平面镜里成的像与物体左右倒置。
摄像头是利用当物体在二倍焦距以外时,凸透镜成倒立、缩小的实像的原理工作的。
近视眼是因为晶状体太厚或眼球过长,远处物体的像成在视网膜的前方,凹透镜对光线有发散作用,使原来会聚成像的光线错后会聚到视网膜上。
18.【答案】远视眼;倒立;变小
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】 摄像机的镜头是一个凸透镜,凸透镜对光线具有会聚作用,可以矫正远视眼;
摄像头利用了当u>2f时,凸透镜成倒立、缩小的实像原理制成,凸透镜成实像时,物近像远像变大,因此当人远离“刷脸机”时,这个像将变小。
故答案为:远视眼;倒立;变小。
【分析】摄像机是利用凸透镜成倒立、缩小的实像的原理制成的,当u>2f时,凸透镜才成倒立、缩小的实像。凸透镜成实像时,物近像远像变大;凸透镜可以矫正远视眼。
19.【答案】倒立;发散
【知识点】眼睛及其视物原理;近视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】人眼的功能类似于照相机。来自物体的光在视网膜上形成一个倒立、缩小的实像;当眼睛患有近视时,远处物体的像成在视网膜前,近视眼镜对光起发散作用,可将像的位置矫正到视网膜上。
【分析】根据凸透镜成像的特点和应用,结合近视眼的矫正方法分析解答。
20.【答案】虚;放大镜
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】 当蜡烛在光具座上的位置如图所示时,移动光屏始终无法得到蜡焰的像,说明此时物距小于焦距,根据u<f,成正立、放大的虚像,应用于放大镜。
故答案为:虚;放大镜
【分析】 根据u<f,成正立、放大的虚像,应用于放大镜。
21.【答案】凸透镜;会聚
【知识点】远视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】有些人的眼睛只能看清远处的物体,而不能看清近处的物体,这是远视眼的症状。远视眼需要用凸透镜矫正,它对光线有会聚作用。
【分析】根据远视眼的成因和矫正方法分析解答。
22.【答案】照相机;发散
【知识点】透镜及其特点与分类;眼睛及其视物原理
【解析】【解答】眼睛成像时,物距远大于眼睛的二倍焦距,所成的像为倒立、缩小的实像,故可知其成像情况与照相机成像情况相同。
近视眼是由于晶状体变厚,对光的偏折能力增强,使得光线在视网膜之前会聚,故矫正近视眼需要使光线推迟会聚,利用凹透镜来矫正近视眼是利用了凹透镜对光有发散作用,可以使光线推迟会聚。
【分析】眼睛成像和照相机相同;凹透镜对光有发散作用。
23.【答案】倒立;右;上
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】由图知,物距为
根据凸透镜成像的规律知,此时成倒立的、放大的实像;此时像距,应大于 ,故需将光屏向右移动。根据凸透镜成像的规律知,蜡烛变短了,烛焰在光屏上成的像会向上移。
【分析】当物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间时,像在二倍焦距以外,像是倒立放大的。
24.【答案】玻璃板;像;20;B、D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;探究平面镜成像的特点
【解析】【解答】 (1)玻璃板不仅能够成像,而且透明,所以“探究平面镜成像特点”的实验中,用玻璃板代替平面镜是为了确定像的位置;
(2) 当蜡烛位于如图所示位置时,恰能在光屏上得到等大的像,故此时蜡烛位于2倍焦点处,则该凸透镜焦距为f= u= 40cm=20cm,
(3)保持凸透镜位置不变,为了得到放大的像,可将发光物置于1倍焦点与2倍焦点之间,即置于光具座上的B、D点之间。
故答案为:玻璃板;像;20;B、D.
【分析】探究凸透镜成像实验中,凸透镜的焦距、凸透镜三种成像情况(物距大于2倍焦距,成倒立缩小的实像,像距处于1倍和2倍;焦距之间;物距等于2倍焦距,成倒立等大的实像,像距等于2倍焦距;物距处于1倍、2倍焦距之间,成倒立放大的实像,像距大于2倍焦距)、凸透镜成实像时,物距增大像距减小,像变小.
25.【答案】凸;凹;先变细再变粗
【知识点】透镜及其特点与分类
【解析】【解答】(1)圆柱型试管充满水的地方,中间比边缘厚,是水凸透镜,凸透镜对光线有会聚的作用,会聚成一条亮线。
(2)由于气泡的存在,气泡周边的水形成中间薄边缘厚的凹透镜,凹透镜对光线有发散的作用,在气泡的下面对应的位置有黑影。
(3)亮线的位置相当于焦点的位置,如果把白纸从靠近试管向下移动过程中,经过焦点时亮线最细;从焦点处向下继续移动时,亮线变粗,是因为光线继续由焦点的位置向前沿直线传播。
故答案为:凸;凹;先变细再变粗.
【分析】中间比边缘厚的是凸透镜,凸透镜对光线有会聚作用;中间比边缘薄的是凹透镜,凹透镜对光线有发散作用.
26.【答案】;10;缩小;倒立
【知识点】透镜的光路图;凸透镜成像的应用
【解析】【解答】(1)射向光心的光线,经过凸透镜后传播方向不变,如下图所示:
(2)通过焦点的光线,经过凸透镜后与主轴平行,则凸透镜的焦距为10cm。根据图片可知,此时物距大于二倍焦距,则成倒立、缩小的实像。
【分析】①根据凸透镜的特殊光线完成作图;
②焦距是从焦点到光心的距离。比较物距和焦距的大小,从而确定成像的特点。
27.【答案】(1)等于
(2)非晶体
(3)凹
(4)20.22
【知识点】晶体和非晶体;近视眼的成因与矫正办法;物体的浮沉条件及其应用;变阻器
【解析】【解答】(1)当人漂浮在水面上时,人只受到浮力和重力,处于静止状态,此时人受到的这两个力是一对平衡力,因此水对人的浮力等于人的重力。
(2)由图乙中物质凝固图线可知,此物质没有固定的凝固点,因此该物质是非晶体。
(3)据图丙可知,小明眼睛成像在视网膜之前,是近视眼,因此需要配戴凹透镜制成的眼镜来矫正视力。
(4)图丁所示电阻箱的读数为
【分析】(1)处于静止状态,此时人受到的这两个力是一对平衡力;
(2)此物质没有固定的凝固点,因此该物质是非晶体;
(3)小明眼睛成像在视网膜之前,是近视眼,因此需要配戴凹透镜制成的眼镜来矫正视力;
(4)看清电阻箱的倍率,结合指针位置,求出电阻。
28.【答案】(1)升高
(2)缩小倒立的实像;照相机
(3)密度;
(4)发电机
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;物体的浮沉条件及其应用;电磁感应
【解析】【解答】(1)从山脚爬到山顶,大气压降低,瓶内气压不变,压着液柱上升。
(2)物距大于两倍焦距,成倒立缩小实像,是照相机的原理。
(3)向水中加盐,改变了液体的密度,盐水密度比水大,鸡蛋在液面静止时,处于漂浮状态,浮力等于重力。
(4)没有电源,可探究电磁感应现象,是发电机原理。
【分析】(1)大气压强是地球大气层受到重力而产生的,随着海拔高度的增加而降低;
(2)当物距u>2f时,像距f(3)当物体受到的浮力大于重力时,物体上浮直至漂浮;当物体受到的浮力小于重力时,物体会下沉直至沉底;
(4)导体棒做切割磁感线运动时,电路中就会产生电流,这种现象叫做法拉第电磁感应定律,此即为发电机的工作原理,产生的电流方向与导体棒的运动方向和磁场方向有关。
29.【答案】(1)
(2);倒立放大的实像;不动
【知识点】作光的反射光路图;凸透镜成像的应用
【解析】【解答】(1)找到入射光线和反射光线的角平分线,即为法线,过O点做法线的垂线,即为平面镜,故如下图所示:
(2)平行主光轴的光线必然过焦点,从a经过透镜后的光线过主光轴的一点,说明此点为焦点,故连接b光线与凸透镜的折射点和焦点,并标上向下的箭头即为b的折射光线,同理画出c的折射光线,故如下图所示:
如图所示,焦距为10cm,此时物体在一倍焦距和两倍焦距之间,故成的是倒立的放大的实像;物体MN往透镜方向移动2cm,物体靠近,由于平行主光轴的光线必然过焦点,焦距不变,焦点的位置不变,故 a经过透镜后的光线过主光轴的点不动。
【分析】(1)物体的表面发生光的反射现象,入射角与反射角的大小相等,并且分布在法线的两侧,结合光的反射定律作图即可;
(2)凸透镜作图,三条特殊的光线:经过光心的光线不改变方向,焦点发出的光线会变成平行光,平行光经过凸透镜会聚在焦点上;当物距f2f,成倒立、放大的实像。
30.【答案】
【知识点】光的反射定律;透镜的光路图
【解析】【解答】(1)通过入射点作反射光线与入射光线夹角的角平分线,这就是法线。再通过入射点作法线的垂线,这就是镜面的位置;
(2)与主轴平行的光线,经过凹透镜后,折射光线的反向延长线经过入射光线同侧的虚焦点,如下图所示:
【分析】(1)在光的反射现象中,法线既是入射光线和反射光线夹角的角平分线,还是镜面的垂线;
(2)根据凹透镜的特殊光线完成作图。
31.【答案】解:如图所示:
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】过焦点的光线,经过凸透镜折射后,折射光线要平行于主光轴;平行于主光轴的光线,经过凹透镜折射后,折射光线的反向延长线要过凹透镜的虚焦点,作图如下:
【分析】过焦点的光线,经过凸透镜折射后,折射光线要平行于主光轴;平行于主光轴的光线,经过凹透镜折射后,折射光线的反向延长线要过凹透镜的虚焦点。
32.【答案】解:过反射点垂直于镜面作出法线,根据反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角,在法线左侧作出入射光线,
对于凸透镜,过焦点的光线经凸透镜折射后,其折射光线平行于主光轴;如下图所示。
【知识点】作光的反射光路图;透镜的光路图
【解析】【分析】(1)根据光的反射定律:反射光线、入射光线和法线在同一平面内,反射光线、入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角,作出入射光线.
(2)仔细观察入射光线和折射光线的特点,根据凸透镜的光学特点作图.凸透镜的三条特殊光线:①通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴;②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点;③过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变.
33.【答案】(1)缩小;照相机
(2)右;变大
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)当蜡烛在25cm刻度线处时,物距大于二倍焦距,成倒立缩小的实像;成倒立缩小的实像的应用是照相机;(2)将透镜换为焦距为15cm的凸透镜,此时物距在一倍焦距到二倍焦距之间,像落在二倍焦距以外,光屏应向右移动;由成像规律可知,物距在一倍焦距到二倍焦距之间,像落在二倍焦距以外,成倒立放大的实像,因此像变大了。
【分析】结合凸透镜成像的特点分析解答即可.
物体位置 像的位置 像的大小 像的性质 应用举例
u>2f f< v <2f 像、物异侧 缩小 倒立实像 照相机
u=2f v =2f 像、物异侧 等大 倒立实像 测焦距
f2f 像、物异侧 放大 倒立实像 幻灯机
投影仪
34.【答案】(1)同一高度;25.0
(2)蜡烛变短;向上
(3)C;A
(4)近视
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)实验中,应调整烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度,这样烛焰的像才能成在光屏的中央。根据凸透镜成像的规律,当 时,凸透镜成等大的像,因为焦距等于12.5cm,所以两倍焦距等于25.0cm,因此烛焰应放在 (2)凸透镜成倒立的实像,随着蜡烛燃烧变短,光屏上烛焰的像向上移运动。凸透镜成倒立的实像,随着蜡烛燃烧变短,光屏上烛焰的像向上移运动,保持蜡烛、凸透镜的位置和高度不动,需将光屏向上移动使烛焰的像呈现在光屏中央。(3)根据凸透镜成像的规律,当 时,凸透镜成倒立放大的实像且物体向凸透镜靠近时像变大,所以把蜡烛放在C点能够在光屏上承接到清晰、最大的烛焰的像。根据凸透镜成像的规律,当 时,凸透镜成缩小倒立的实像,这是照相机的工作原理,眼睛的工作原理和照相机相同,根据图形可知在A点所成像的性质与眼睛的相同。(4)近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光有发散的作用。小明将一只眼镜片放在蜡烛与凸透镜之间,结果光屏上原来清晰的像变得模糊,将光屏远离凸透镜时,光屏上又看到烛焰清晰的像,由此可知该眼镜片对光具有发散的作用,所以该眼镜片可用来矫正近视眼。
【分析】(1)探究凸透镜成像规律时,烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度,像距和物距相等时,成等大的实像;(2)凸透镜成实像时,像是倒立的;(3)像在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间时,越靠近焦点,像越大,物体在二倍焦距以外时,成像特点和眼睛相同;(4)凹透镜对光有发散作用,可以矫正近视眼。
35.【答案】(1)向左移动
(2)若光斑一直变小,则为凹透镜;若光斑先变小后变大,则为凸透镜
【知识点】生活中的透镜
【解析】【解答】(1)凸透镜对光线有会聚作用,且光线会在焦点后又会发散;而凹透镜对光有发散作用。因为此时光屏上成的是光斑,不是最小最亮的点,所以应该将光屏向左移动。
(2)根据透镜对光线的作用可判断,在光屏向左移动的过程中,若光斑一直变小,则为凹透镜;若光斑先变小后变大,则为凸透镜。
【分析】凹透镜对光线有发散作用,凸透镜对光线有会聚作用,移动光屏,结合光斑的大小变化判断。
1 / 1中考冲刺必刷:透镜
一、选择题
1.(2021·贺州)在探究凸透镜成像规律的实验中,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,蜡烛在光屏上恰好成一清晰等大的实像,则下列说法正确的是(  )
A.将蜡烛移动到光具座10cm处,保持凸透镜的位置不变,要在光屏上得到清晰的像,光屏应向右移动
B.将蜡烛移动到光具座10cm处,保持凸透镜的位置不变,移动光屏所成清晰的像与照相机成像的原理相同
C.该凸透镜的焦距为20cm
D.随着实验的进行蜡烛逐渐变短,在光屏上所成的像会向下移动
【答案】B
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】ABC.由图示知,物距为20.0cm,光屏上成等大的清晰像,则此凸透镜的焦距f= u= ×20.0cm=10.0cm
将蜡烛移动到10cm刻度线处,则物距为40.0cm,凸透镜位置不变,则与图示位置比较,物距变大,像距应变小,应向左移动光屏,才能再次承接到清晰的像。而此时的物距大于二倍焦距,所成的像是倒立、缩小的实像,这与照相机的原理相同,AC不符合题意,B符合题意;
D.实验中,蜡烛变短,过凸透镜光心的光线沿直线传播。故通过凸透镜所成的像会向上移动,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】当物距u>2f时,像距f2.(2020·河北)在探究凸透镜成像的实验中,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,烛焰在光屏上恰好成一清晰的像。下列说法正确的是(  )
A.凸透镜的焦距是20cm
B.将蜡烛和光屏都向右移动,光屏上可成清晰的像,该成像规律应用在照相机上
C.在贴近凸透镜的左侧放置一眼镜片,只向左移动光屏,可在光屏上成清晰缩小的像,该镜片对光起发散作用
D.用f=15cm的凸透镜替换图中透镜,只向右移动光屏,可在光屏上成清晰的像
【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】A.由图可知,物距等于像距,则光屏上得到一个清晰等大的实像,则有
解得
A不符合题意;
B.将蜡烛和光屏都向右移动,光屏上可成清晰的像,物体处于一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立、放大的实像,投影仪就是利用该原理制成的,B不符合题意;
C.贴近凸透镜的左侧放置一眼镜片,只向左移动光屏,说明透镜对光线有会聚作用,在光屏上成清晰缩小的像,C不符合题意;
D.用f=15cm的凸透镜替换图中透镜,u=20cm,则f<u<2f,此时成倒立、放大的实像,像距大于2倍焦距,向右移动光屏,可在光屏上成清晰的像,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】当凸透镜的物距等于像距时,物体在二倍焦距点,可以计算焦距大小,凸透镜的焦距变大,物体和像的总距离变大。
3.(2020八上·宽城期末)现代生活,智能手机给人们带来了许多便利,但长时间盯着手机屏幕,容易导致视力下降。图中关于近视眼及其矫正的原理图正确的是(  )
A.甲和丙 B.甲和丁 C.乙和丙 D.乙和丁
【答案】D
【知识点】近视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】甲图成像在视网膜之后,是远视眼的成因;乙图成像在视网膜之前,是近视眼的成因;丙图佩戴凸透镜,是远视眼的矫正;丁图佩戴凹透镜,是近视眼的矫正。D符合题意。
故答案为:D
【分析】近视眼是晶状体过厚使得对光线的偏折能力过强导致的,像成在视网膜的前方,应该佩戴凹透镜进行校正。
4.(2023·沈阳中考) 下列应用中涉及到的光学元件,对光有发散作用的是(  )
A. 放大镜
B. 潜望镜
C. 近视眼镜
D. 汽车前灯反光装置
【答案】C
【知识点】透镜及其特点与分类
【解析】【解答】A. 放大镜其实是凸透镜,对光线有会聚作用,故A不合题意;
B. 潜望镜为平面镜,对光线有反射作用,不会聚也不发散,故B不合题意;
C. 近视眼镜为凹透镜,对光线有发散作用,故C符合题意;
D.汽车前灯反光装置为凹面镜,对光线有会聚作用,故D不合题意。
故选C。
【分析】根据图片分析各个选项中的光学器材对光线的作用即可。
5.(2023·长春)在人的眼球中,晶状体和角膜的共同作用相当于一个(  )
A.平面镜 B.玻璃砖 C.凸透镜 D.凹透镜
【答案】C
【知识点】眼睛及其视物原理
【解析】【解答】在人的眼球中,晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,而视网膜相当于光屏,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
【分析】根据眼睛结构和成像原理判断。
6.(2018·深圳)用一个焦距为10cm的放大镜来观察邮票细节,放大镜与邮票的距离应(  )
A.大于20cm B.等于10cm
C.小于10cm D.在10cm与20cm之间
【答案】C
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】因为凸透镜的焦距为10cm,邮票到透镜的距离小于1倍焦距,放大镜与邮票的距离应小于10cm .
【分析】凸透镜成像的规律:当物距小于1倍焦距时,则成正立、放大的虚像,此时像距大于物距,像比物大,物像同侧;应用:放大镜。
故答案为:C
7.(2019·常州)如图所示,把眼镜片放在烛焰与凸透镜之间,调节光屏得到烛焰清晰的像,撤去眼镜片,像变得模糊,调节光屏适当远离凸透镜,光屏上重新得到清晰的像.该眼镜片(  )
A.是凹透镜,属近视眼镜 B.是凹透镜,属远视眼镜
C.是凸透镜,属近视眼镜 D.是凸透镜、属远视眼镜
【答案】D
【知识点】近视眼的成因与矫正办法;远视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】当将一个眼镜片放在凸透镜和烛焰之间,光屏上的像是清晰的,撤去眼镜片,稍微将光屏远离凸透镜,屏上再次得到清晰的像,可知开始时的像距太小;说明该透镜对光线有会聚作用,因此是凸透镜、属远视眼镜。
故答案为:D。
【分析】结合题意可知该镜片对光线的作用,然后根据远视镜片是凸透镜,近视镜片是凹透镜判断.
8.(2020·雅安)在做“探究凸透镜成像规律”的实验中,某小组同学利用图甲测出了透镜的焦距后,正确安装并调节实验装置如图乙所示,在光屏上得到一个清晰的像。下列说法正确的是(  )
A.乙图中成的是倒立放大的实像,符合放大镜的成像原理
B.乙图中成的是倒立放大的实像,符合照相机的成像原理
C.乙图中如果在烛焰与透镜之间放置一近视眼镜的镜片,则将光屏适当左移可得一个清晰的像
D.在乙图中保持凸透镜的位置不变,将蜡烛与光屏的位置互换,则成像情况符合投影仪的原理
【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】AB.由甲图可知该透镜焦距为40cm 30cm=10cm,由图可知,物距大于像距,当物距大于二倍焦距时所成的像是缩小倒立的实像,是照相机的成像原理,AB不符合题意;
C.凹透镜对光线有发散作用,靠近凸透镜时,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,光屏要远离凸透镜,即要将光屏向右移动才能在光屏上成清晰的像,C不符合题意。
D.根据光路的可逆性,若将光屏和蜡烛的位置互换,在光屏上仍能成像,此时物距小于像距,凸透镜成倒立放大的实像,其应用是投影仪,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】凸透镜的焦距是使平行于主光轴的光会聚的点到光心的距离;当物距大于二倍焦距时所成的像是缩小倒立的实像,照相机这一光学器件正是应用了这点;当凹透镜靠近凸透镜时,会聚能力减弱,使像呈在光屏的后方;物距处于f和2f之间,凸透镜成倒立放大的实像;物距大于2f,凸透镜成倒立缩小的实像。
9.(2021·江西)小明同学在探究凸透镜成像规律时,把蜡烛和凸透镜固定在如图所示位置,移动光具座上的光屏得到一清晰像(光屏未画出),则该透镜的焦距可能是(  )
A.10cm B.20cm C.30cm D.40cm
【答案】A
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】蜡烛在光屏上成的像是实像。当物体距凸透镜大于凸透镜一倍焦距时,即可通过凸透镜成实像。此时,蜡烛与凸透镜的距离为30cm,所以,此实验中,凸透镜的焦距是小于30cm的,10cm、20cm都是有可能的。若其焦距为10cm,此时物距大于二倍焦距,则像距小于二倍焦距且大于一倍焦距,即光屏位置在标尺的70~80cm刻度线之间;若其焦距为20cm,此时物距在一倍焦距与二倍焦距之间,则像成在二倍焦距以外,即像与透镜的距离大于40cm。但透镜到光具座右端的距离只有40cm,此时像成在光具座右端以外了。A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】当物距u>2f时,像距f2f,成倒立、放大的实像,结合物距和像距判断即可。
10.(2019·湘潭)在“探究凸透镜成像的规律“时,当烛焰离透镜14cm时成放大的实像,当烛焰离透镜8cm时成放大的虚像则这个透镜的焦距可能是(  )
A.4cm B.7cm C.10cm D.16cm
【答案】C
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】解:当烛焰离透镜13厘米时时,得放大的实像,则物体在一倍焦距和二倍焦距之间,即2f>14cm>f,所以7cm<f<14cm;
当烛焰离透镜8厘米时成的是放大的虚像,则物体在一倍焦距以内,即8cm<f。
综上所述8cm<f<14cm,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】结合凸透镜成像的特点分析解答.
11.(2020·绵阳模拟)佩奇同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,移动物体到某位置时,能在光屏上成清晰放大的像,则下列说法正确的是(  )
①如果将物体靠近凸透镜,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏必须远离凸透镜,且光屏移动距离大于物体移动的距离;
②同时移动物体与光屏,且移动距离相同,有可能在光屏上成清晰缩小的像;
③换用焦距较小的凸透镜,仍要在光屏上得到清晰的像,如果只移动光屏,光屏必须靠近凸透镜;
④保持物体与光屏位置不变,移动凸透镜,一定可以在光屏上得到另一个清晰的像。
A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②③④
【答案】D
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】解:①将物体靠近透镜,物距变小像距变大像变大,光屏应远离透镜;f<u<2f,物体移动范围小只有f这个长度,像距变化比物距大,所以光屏移动距离大于物体移动距离。故①正确;
③换焦距更小的透镜,折光能力强,像会提前会聚所以光屏必须靠近凸透镜,故③正确;
②④利用光路可逆性,保持物体和光屏位置不变,由 + = 可知,u和v大小互换公式亦可成立,所以只动透镜或者同时移动物体与光屏,且移动距离相同,可再次成清晰的像,此时u>v,成缩小倒立的实像,故②④正确。
故答案为:D。
【分析】当凸透镜成像是实像时,物距变小像距变大,像变大,若凸透镜的焦距变小,物距和像距的总距离变小,物距和像距交换时,还可以成实像。
12.(2018·江苏模拟)如图所示,给凸透镜“戴”上近视眼镜,此时光屏上能成一清晰的像。若“取”下近视眼镜,为使光屏上的像清晰,在保持烛焰和透镜位置不变的条件下,应该将光屏(  )
A.靠近透镜 B.远离透镜
C.靠近透镜和远离透镜都可以 D.保持在原来的位置
【答案】A
【知识点】凸透镜成像的应用;近视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】凸透镜相当于人眼的晶状体,给凸透镜“戴”上近视眼镜,光线发散,此时光屏上能成一清晰的像,若“取下”近视眼镜,光线会提前会聚,为使光屏上的像清晰,在保持烛焰和透镜位置不变的条件下,应将光屏靠近透镜移动。
故答案为:A。
【分析】当物体到达二倍焦距之内逐渐向一倍焦距点移动过程中,像变大,像距v也变大.像的大小总比物体要大,像的位置总在镜的另一侧二倍焦距以外.
近视眼看不清远处的景物,需要配戴凹透镜;远视眼看不清近处的景物,需要配戴凸透镜(凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用).
13.(2018·宝安模拟)如图所示,OO为凸透镜的主光轴,将点光源放在A点时,像在B点;将点光源放在B点时,像在C点。则(  )
A.凸透镜可能在AB之间
B.凸透镜可能在BC之间
C.凸透镜一定在A的左侧
D.当将点光源放在C点时,可能在B点成一个实像
【答案】C
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】解:ABC、如果凸透镜放在C点右侧,那么当点光源放在A点时,成像在A点左侧,而不是右侧的B,所以不可能;当光源在A点时,像在透镜另一侧,说明成实像,那么像距应在一倍焦距外,这样当点光源在B点时就也会在相对于B的另一侧成实像,(也就是A的一侧)而不是成像在C点。所以透镜不可能在AB和BC之间,AB不符合题意,C符合题意;
D、凸透镜放在A点的左侧,当将点光源放在C点时,若此时物距大于一倍焦距,能成倒立的实像,实像在凸透镜的左侧,故不可能在B点成实像,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】凸透镜成像的动态情景:
①当物体从二倍焦距以外的地方逐渐向凸透镜移近过程中,像逐渐变大,像距v也逐渐变大.但是,只要物体未到达二倍焦距点时,像的大小比物体要小;像的位置总在镜的另一侧一倍焦距至二倍焦距之间.
②当物体到达二倍焦距之内逐渐向一倍焦距点移动过程中,像变大,像距v也变大.像的大小总比物体要大,像的位置总在镜的另一侧二倍焦距以外.
③可见,二倍焦距点是凸透镜成缩小实像与放大实像的分界点.即物体在二倍焦距以外时所成实像小于物体;物体在二倍焦距以内时所成实像要大于物体.
④当物体在一倍焦距以内时,只能在与物体同侧的地方得到正立放大的虚像.因此,焦点F是凸透镜成实像与虚像的分界点.
14.(人教版物理八年级上册第五章第二节生活中的透镜同步练习)有一张照片,发现其景物模糊不清,而且整个画面偏黑,其形成的原因是在拍照时,没有调节好(  )
A.调焦环 B.快门
C.光圈环 D.以上说法都有可能
【答案】D
【知识点】生活中的透镜
【解析】【解答】根据照相机的工作原理可知,拍照时,景物如果模糊不清,说明像距没有调好,因此应该使用调焦环,同时整个画面偏黑,说明曝光不够,应该调整快门时间和光圈的大小,选项D正确;
故选D。
【分析】用普通照相机拍摄不同景物时要调节镜头,使底片上得到清晰的像,摄影术语称之为“调焦”,其实这种操作并不是调节凸透镜的焦距,而实际上是调节( 像距),为了适当控制曝光量,要调节(光圈 ),还可以用(快门 )来控制曝光时间.
15.(2019八上·龙山期末)将物体放在距凸透镜40cm处,在透镜另一侧距透镜30cm处的光屏上得到一个清晰的像,则此凸透镜的焦距范围是(  )
A.10cmC.20cm【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】凸透镜成像的三种情况和应用.U>2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机和摄像机;2f>U>f,成倒立、放大的实像,应用于幻灯机和投影仪;U<f,成正立、放大的虚像,应用于放大镜.根据题意,将物体放在距凸透镜40cm处,说明物距等于40cm,在透镜另一侧距透镜30cm处的光屏上得到一个清晰的像,说明像距等于30cm,在光屏上成像,说明是实像;物距大于像距,所以成倒立、缩小的实像,所以U>2f ,2f>v>f,代入数据,得15cm故选B
【点评】解决本题的关键是熟知凸透镜成像的规律,并且会熟练的应用。
二、填空题
16.(2022·泰州)小明用如图所示的透镜来探究凸透镜成像规律,该透镜的焦距为   cm。实验中,小明保持凸透镜在光具座上的位置不变,把点燃的蜡烛放在“20cm”刻度线处,移动光屏,烛焰可在光屏上成倒立、   (选填“放大”、“等大”或“缩小”)的像,生活中利用这类透镜来矫正   眼的视力缺陷。
【答案】12.00;放大;远视
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】由图得,凸透镜的光心在刻度尺的40.00cm位置。平行于主光轴的光通过凸透镜后会聚的点为焦点,因此该凸透镜的焦点在刻度尺52.00cm位置,故透镜的焦距为
小明保持凸透镜在光具座上的位置不变,把点燃的蜡烛放在“20cm”刻度线处,此时物距为
在一倍焦距和两倍焦距之间,凸透镜成的像为放大、倒立的实像。
凸透镜对光线具有会聚作用,可以用于矫正远视眼。
【分析】平行于主光轴的光通过凸透镜后会聚的点为焦点,焦点距凸透镜光心的距离即为焦距;物体在一倍焦距和两倍焦距之间,凸透镜成放大、倒立的实像;凸透镜可以矫正远视眼。
17.(2021八上·坡头期末)如图所示,小华拿出手机对着关闭的屏幕,看到了自己的   (选填:“虚”或“实”)像。开启手机利用相机功能进行拍照时,通过镜头成   (选填“正立”或“倒立”)缩小的实像。由于不合理使用手机,小华患上了近视眼,图   (选填:“甲”或“乙”)是近视眼的光路示意图。
【答案】虚;倒立;乙
【知识点】近视眼的成因与矫正办法;生活中的透镜;平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】屏幕关闭时,手机屏幕相当于平面镜,根据平面镜成像规律,他看到了自己的虚像。
手机前置摄像头,摄像头是凸透镜。物距大于凸透镜的2倍焦距时成倒立、缩小的实像,应用于照相机。则通过镜头成倒立缩小的实像。
近视眼的原因是是晶状体太厚,折光能力太强,像呈在视网膜的前方,故图乙是近视眼的光路示意图。
【分析】平面镜成像特点:(1) 平面镜成的是虚像;(2) 像与物体大小相等;(3)像与物体到镜面的距离相等;(4)像与物体的连线与镜面垂直。另外,平面镜里成的像与物体左右倒置。
摄像头是利用当物体在二倍焦距以外时,凸透镜成倒立、缩小的实像的原理工作的。
近视眼是因为晶状体太厚或眼球过长,远处物体的像成在视网膜的前方,凹透镜对光线有发散作用,使原来会聚成像的光线错后会聚到视网膜上。
18.(2024·万江模拟) 如图所示,许多超市为方便顾客结账,安装了“刷脸机”。“刷脸机”的摄像头实际上是一个凸透镜,该类透镜在日常生活中可以用来矫正   (选填“近视眼”或“远视眼”);人要站在“刷脸机”的二倍焦距以外,此时能成一个   (选填“正立”或“倒立”)、缩小的实像;当人远离“刷脸机”时,这个像将   (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】远视眼;倒立;变小
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】 摄像机的镜头是一个凸透镜,凸透镜对光线具有会聚作用,可以矫正远视眼;
摄像头利用了当u>2f时,凸透镜成倒立、缩小的实像原理制成,凸透镜成实像时,物近像远像变大,因此当人远离“刷脸机”时,这个像将变小。
故答案为:远视眼;倒立;变小。
【分析】摄像机是利用凸透镜成倒立、缩小的实像的原理制成的,当u>2f时,凸透镜才成倒立、缩小的实像。凸透镜成实像时,物近像远像变大;凸透镜可以矫正远视眼。
19.(2024·郫都) 人眼的功能类似于照相机。来自物体的光在视网膜上形成一个   (选填“正立”或“倒立”)、缩小的实像;当眼睛患有近视时,远处物体的像成在视网膜前,近视眼镜对光起   (选填“会聚”或“发散”)作用,可将像的位置矫正到视网膜上。
【答案】倒立;发散
【知识点】眼睛及其视物原理;近视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】人眼的功能类似于照相机。来自物体的光在视网膜上形成一个倒立、缩小的实像;当眼睛患有近视时,远处物体的像成在视网膜前,近视眼镜对光起发散作用,可将像的位置矫正到视网膜上。
【分析】根据凸透镜成像的特点和应用,结合近视眼的矫正方法分析解答。
20.(2024·西山模拟) 某物理实验小组做“探究凸透镜成像规律”,当蜡烛在光具座上的位置如图所示时,移动光屏始终无法得到蜡焰的像,取下光屏,透过凸透镜可以观察到一个正立、放大的   (选填“虚”或“实”)像;生活中的   (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是根据这个原理工作的。
【答案】虚;放大镜
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】 当蜡烛在光具座上的位置如图所示时,移动光屏始终无法得到蜡焰的像,说明此时物距小于焦距,根据u<f,成正立、放大的虚像,应用于放大镜。
故答案为:虚;放大镜
【分析】 根据u<f,成正立、放大的虚像,应用于放大镜。
21.(2023·济宁)有些人的眼睛只能看清远处的物体,而不能看清近处的物体,这样的眼睛需佩戴   (选填“凸透镜”或“凹透镜”)矫正。这种透镜对光有   作用。
【答案】凸透镜;会聚
【知识点】远视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】有些人的眼睛只能看清远处的物体,而不能看清近处的物体,这是远视眼的症状。远视眼需要用凸透镜矫正,它对光线有会聚作用。
【分析】根据远视眼的成因和矫正方法分析解答。
22.(2022·成都)眼睛成像情况与   成像情况相同(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”),青少年如果不注意用眼卫生,容易患上近视,近视眼用凹透镜来矫正,这是利用了凹透镜对光   的作用。
【答案】照相机;发散
【知识点】透镜及其特点与分类;眼睛及其视物原理
【解析】【解答】眼睛成像时,物距远大于眼睛的二倍焦距,所成的像为倒立、缩小的实像,故可知其成像情况与照相机成像情况相同。
近视眼是由于晶状体变厚,对光的偏折能力增强,使得光线在视网膜之前会聚,故矫正近视眼需要使光线推迟会聚,利用凹透镜来矫正近视眼是利用了凹透镜对光有发散作用,可以使光线推迟会聚。
【分析】眼睛成像和照相机相同;凹透镜对光有发散作用。
23.(2020·广东)如图所示,点燃的蜡烛及焦距为15cm的凸透镜固定在光具座上,要在光屏上承接到烛焰   (选填“正立”或“倒立”)、放大的清晰实像,需将光屏向   (选填“左”或“右”)移动;一段时间后, 蜡烛变短了,烛焰在光屏上成的像会向   (选填“上”或“下”)移。
【答案】倒立;右;上
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】由图知,物距为
根据凸透镜成像的规律知,此时成倒立的、放大的实像;此时像距,应大于 ,故需将光屏向右移动。根据凸透镜成像的规律知,蜡烛变短了,烛焰在光屏上成的像会向上移。
【分析】当物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间时,像在二倍焦距以外,像是倒立放大的。
24.(2018·黄浦模拟)在“探究平面镜成像的特点”实验中,用   替代平面镜,是为了便于确认   的位置。在“验证凸透镜成像规律”的实验中,当蜡烛位于如图所示位置时,恰能在光屏上得到等大的像,则该凸透镜焦距为   厘米。保持凸透镜位置不变,为了得到放大的像,可将发光物置于光具座上的   点(选填字母)。
【答案】玻璃板;像;20;B、D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;探究平面镜成像的特点
【解析】【解答】 (1)玻璃板不仅能够成像,而且透明,所以“探究平面镜成像特点”的实验中,用玻璃板代替平面镜是为了确定像的位置;
(2) 当蜡烛位于如图所示位置时,恰能在光屏上得到等大的像,故此时蜡烛位于2倍焦点处,则该凸透镜焦距为f= u= 40cm=20cm,
(3)保持凸透镜位置不变,为了得到放大的像,可将发光物置于1倍焦点与2倍焦点之间,即置于光具座上的B、D点之间。
故答案为:玻璃板;像;20;B、D.
【分析】探究凸透镜成像实验中,凸透镜的焦距、凸透镜三种成像情况(物距大于2倍焦距,成倒立缩小的实像,像距处于1倍和2倍;焦距之间;物距等于2倍焦距,成倒立等大的实像,像距等于2倍焦距;物距处于1倍、2倍焦距之间,成倒立放大的实像,像距大于2倍焦距)、凸透镜成实像时,物距增大像距减小,像变小.
25.(2018·临沂模拟)如图,在注有清水的试管内留有一稍大的空气泡,使太阳光从试管的正上方向下照,观察试管下方的白纸,可以发现白纸上与空气泡相对应的位置上,有一椭圆黑影,而其它部分竟是一条与试管平行的亮线.这是因为试管充满水的地方相当于   透镜,而气泡与周边的水组成   透镜.如果把白纸从靠近试管向下移动到较远处,亮线的粗细将如何变化?   .
【答案】凸;凹;先变细再变粗
【知识点】透镜及其特点与分类
【解析】【解答】(1)圆柱型试管充满水的地方,中间比边缘厚,是水凸透镜,凸透镜对光线有会聚的作用,会聚成一条亮线。
(2)由于气泡的存在,气泡周边的水形成中间薄边缘厚的凹透镜,凹透镜对光线有发散的作用,在气泡的下面对应的位置有黑影。
(3)亮线的位置相当于焦点的位置,如果把白纸从靠近试管向下移动过程中,经过焦点时亮线最细;从焦点处向下继续移动时,亮线变粗,是因为光线继续由焦点的位置向前沿直线传播。
故答案为:凸;凹;先变细再变粗.
【分析】中间比边缘厚的是凸透镜,凸透镜对光线有会聚作用;中间比边缘薄的是凹透镜,凹透镜对光线有发散作用.
三、综合题
26.(2023·广州)如图,凸透镜的光心在0cm处,物体MN上M发出的光线b经过光心,M发出的光线c经过凸透镜后的光线平行于主光轴。
①画出b经过光心后的光线;   
②该凸透镜的焦距为   cm;MN经凸透镜成的像相对于MN是   (选填“放大”“缩小”“等大”)、   (选填“正立”“倒立”)的像。
【答案】;10;缩小;倒立
【知识点】透镜的光路图;凸透镜成像的应用
【解析】【解答】(1)射向光心的光线,经过凸透镜后传播方向不变,如下图所示:
(2)通过焦点的光线,经过凸透镜后与主轴平行,则凸透镜的焦距为10cm。根据图片可知,此时物距大于二倍焦距,则成倒立、缩小的实像。
【分析】①根据凸透镜的特殊光线完成作图;
②焦距是从焦点到光心的距离。比较物距和焦距的大小,从而确定成像的特点。
27.(2022·资阳)根据图中提供的信息回答下列各题:
(1)如图甲所示,当人漂浮在水面上时,水对人的浮力   (选填“大于”、“等于”或“小于”)人的重力;
(2)如图乙所示,图中图线是小明绘制的某种物质凝固过程的温度-时间图象,则该物质是   (选填“晶体”或“非晶体”);
(3)图丙是小明眼睛成像示意图。由图可知,小明需要配戴   (选填“凹”或“凸”)透镜制成的眼镜来矫正视力;
(4)电阻箱是电学实验中的常用器材。如图丁所示,该电阻箱的读数为   Ω。
【答案】(1)等于
(2)非晶体
(3)凹
(4)20.22
【知识点】晶体和非晶体;近视眼的成因与矫正办法;物体的浮沉条件及其应用;变阻器
【解析】【解答】(1)当人漂浮在水面上时,人只受到浮力和重力,处于静止状态,此时人受到的这两个力是一对平衡力,因此水对人的浮力等于人的重力。
(2)由图乙中物质凝固图线可知,此物质没有固定的凝固点,因此该物质是非晶体。
(3)据图丙可知,小明眼睛成像在视网膜之前,是近视眼,因此需要配戴凹透镜制成的眼镜来矫正视力。
(4)图丁所示电阻箱的读数为
【分析】(1)处于静止状态,此时人受到的这两个力是一对平衡力;
(2)此物质没有固定的凝固点,因此该物质是非晶体;
(3)小明眼睛成像在视网膜之前,是近视眼,因此需要配戴凹透镜制成的眼镜来矫正视力;
(4)看清电阻箱的倍率,结合指针位置,求出电阻。
28.(2021·济宁)结合图中的情景,按要求回答下列问题。
(1)甲图此为简易气压计。拿着他从山脚爬到山顶,不计温度的影响,玻璃管内的液柱会   (选填“升高”“降低”或“不变”)。
(2)乙图,此时它在光屏上呈现清晰像,该像的特点是   (选填“放大倒立的实像”“缩小倒立的实像”或“放大正立的虛像”),这一成像规律揭示了   (选填“幻灯机”“照相机”或“放大镜”)的工作原理。
(3)丙图把鸡蛋放入清水中,然后逐渐加盐,直至鸡蛋上浮至液面。向水中加盐,改变了液体的   ,使鸡蛋受到的浮力增大而上升,鸡蛋在液面静止时,     (选填“ ”“ ”或“ ”)。
(4)丁图,此实验装置可探究   (选填“电动机”或“发电机”)的工作原理。
【答案】(1)升高
(2)缩小倒立的实像;照相机
(3)密度;
(4)发电机
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;物体的浮沉条件及其应用;电磁感应
【解析】【解答】(1)从山脚爬到山顶,大气压降低,瓶内气压不变,压着液柱上升。
(2)物距大于两倍焦距,成倒立缩小实像,是照相机的原理。
(3)向水中加盐,改变了液体的密度,盐水密度比水大,鸡蛋在液面静止时,处于漂浮状态,浮力等于重力。
(4)没有电源,可探究电磁感应现象,是发电机原理。
【分析】(1)大气压强是地球大气层受到重力而产生的,随着海拔高度的增加而降低;
(2)当物距u>2f时,像距f(3)当物体受到的浮力大于重力时,物体上浮直至漂浮;当物体受到的浮力小于重力时,物体会下沉直至沉底;
(4)导体棒做切割磁感线运动时,电路中就会产生电流,这种现象叫做法拉第电磁感应定律,此即为发电机的工作原理,产生的电流方向与导体棒的运动方向和磁场方向有关。
29.(2021·广州)
(1)如图,我国教煌的塔式光热电站通过平面镜把太阳光反射后汇聚到吸热塔,其中某束光的传播路径如图所示,在图中画出平面镜的位置;(用表示平而镜)
(2)如图,来自于物体MN的三束光线a、b、c平行于主光轴,O是透镜的光心,a经过透镜后的光线过主光轴的一点;
①在图中画出b、c经透镜后的光线   ;
②MN经透镜所成像的性质是   (选填“倒立缩小的实像”“倒立放大的实像”或“正立放大的虚像”);
③若透镜不动,物体MN往透镜方向移动2cm,则a经过透镜后的光线过主光轴的点   (选填“向左移动”“向右移动”或“不动”)。
【答案】(1)
(2);倒立放大的实像;不动
【知识点】作光的反射光路图;凸透镜成像的应用
【解析】【解答】(1)找到入射光线和反射光线的角平分线,即为法线,过O点做法线的垂线,即为平面镜,故如下图所示:
(2)平行主光轴的光线必然过焦点,从a经过透镜后的光线过主光轴的一点,说明此点为焦点,故连接b光线与凸透镜的折射点和焦点,并标上向下的箭头即为b的折射光线,同理画出c的折射光线,故如下图所示:
如图所示,焦距为10cm,此时物体在一倍焦距和两倍焦距之间,故成的是倒立的放大的实像;物体MN往透镜方向移动2cm,物体靠近,由于平行主光轴的光线必然过焦点,焦距不变,焦点的位置不变,故 a经过透镜后的光线过主光轴的点不动。
【分析】(1)物体的表面发生光的反射现象,入射角与反射角的大小相等,并且分布在法线的两侧,结合光的反射定律作图即可;
(2)凸透镜作图,三条特殊的光线:经过光心的光线不改变方向,焦点发出的光线会变成平行光,平行光经过凸透镜会聚在焦点上;当物距f2f,成倒立、放大的实像。
四、作图题
30.(2023·恩施)如图,一束光经平面镜反射后,平行凹透镜的主光轴射向透镜,请画出平面镜和经过凹透镜后的折射光线。
【答案】
【知识点】光的反射定律;透镜的光路图
【解析】【解答】(1)通过入射点作反射光线与入射光线夹角的角平分线,这就是法线。再通过入射点作法线的垂线,这就是镜面的位置;
(2)与主轴平行的光线,经过凹透镜后,折射光线的反向延长线经过入射光线同侧的虚焦点,如下图所示:
【分析】(1)在光的反射现象中,法线既是入射光线和反射光线夹角的角平分线,还是镜面的垂线;
(2)根据凹透镜的特殊光线完成作图。
31.(2022·毕节)如图所示,凸透镜与凹透镜的一个焦点重合,请根据入射光线,画出相应的出射光线。
【答案】解:如图所示:
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】过焦点的光线,经过凸透镜折射后,折射光线要平行于主光轴;平行于主光轴的光线,经过凹透镜折射后,折射光线的反向延长线要过凹透镜的虚焦点,作图如下:
【分析】过焦点的光线,经过凸透镜折射后,折射光线要平行于主光轴;平行于主光轴的光线,经过凹透镜折射后,折射光线的反向延长线要过凹透镜的虚焦点。
32.(2019·遂宁)如图,OA是光源S发出的一条经平面镜反射后的反射光线,反射光线OA经过了凸透镜焦点F.请作出OA的入射光线和经凸透镜折射后的折射光线。
【答案】解:过反射点垂直于镜面作出法线,根据反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角,在法线左侧作出入射光线,
对于凸透镜,过焦点的光线经凸透镜折射后,其折射光线平行于主光轴;如下图所示。
【知识点】作光的反射光路图;透镜的光路图
【解析】【分析】(1)根据光的反射定律:反射光线、入射光线和法线在同一平面内,反射光线、入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角,作出入射光线.
(2)仔细观察入射光线和折射光线的特点,根据凸透镜的光学特点作图.凸透镜的三条特殊光线:①通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴;②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点;③过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变.
五、实验探究题
33.(2019·宁夏)如图所示是探究凸透镜成像规律的实验装置(凸透镜的焦距为10cm):
(1)蜡烛在25cm刻度线处,移动光屏,烛焰能在光屏上成清晰   的(选填“放大”“缩小”或“等大”)倒立的像,生活中   (填光学仪器)利用此成像特点制成;
(2)在上一步找到清晰的像后,保持蜡烛和透镜位置不变,将透镜换为焦距为15cm的凸透镜,光屏应向   (选填“左”或“右”)移动才能在光屏上得到清晰的   (与上次成像相比选填“变大”“变小”或“不变")的像。
【答案】(1)缩小;照相机
(2)右;变大
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)当蜡烛在25cm刻度线处时,物距大于二倍焦距,成倒立缩小的实像;成倒立缩小的实像的应用是照相机;(2)将透镜换为焦距为15cm的凸透镜,此时物距在一倍焦距到二倍焦距之间,像落在二倍焦距以外,光屏应向右移动;由成像规律可知,物距在一倍焦距到二倍焦距之间,像落在二倍焦距以外,成倒立放大的实像,因此像变大了。
【分析】结合凸透镜成像的特点分析解答即可.
物体位置 像的位置 像的大小 像的性质 应用举例
u>2f f< v <2f 像、物异侧 缩小 倒立实像 照相机
u=2f v =2f 像、物异侧 等大 倒立实像 测焦距
f2f 像、物异侧 放大 倒立实像 幻灯机
投影仪
34.(2020·云南)现有如下器材:光具座、焦距为12.5cm的凸透镜、光屏、蜡烛、火柴。小明根据上述实验器材,进行了“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)实验前应将蜡烛、凸透镜、光屏依次放到光具座上,把烛焰、凸透镜、光屏的中心大致调到   。 为了验证凸透镜的焦距是否等于12.5 cm,小明把蜡烛和凸透镜放在如图所示的刻度线处,把光屏移到光具座的   cm刻度线处,观察光屏上是否承接到等大、清晰的像。经验证,凸透镜的焦距准确。
(2)实验进行一段时间后, 发现光屏上烛焰的像上移了一段距离,在没有移动器材的情况下,造成上述现象的原因是   。 保持蜡烛、凸透镜的位置和高度不动,需将光屏    (选填 “向上”或“向下”)移动, 使烛焰的像呈现在光屏中央。
(3)分别把蜡烛放在如图所示的A、B、C、D四个点对应的刻度线处,在   点能够在光屏上承接到清晰、最大的烛焰的像,在    点所成像的性 质与眼睛的相同。
(4)实验结束后,小明又将一只眼镜片放在蜡烛与凸透镜之间且较靠近凸透镜,结果光屏上原来清晰的像变得模糊,将光屏远离凸透镜移动到某一位置时,光屏上又看到烛焰清晰的像,由此可知该眼镜片可用来矫正    眼 (选填“近视"或“远视”)。
【答案】(1)同一高度;25.0
(2)蜡烛变短;向上
(3)C;A
(4)近视
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)实验中,应调整烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度,这样烛焰的像才能成在光屏的中央。根据凸透镜成像的规律,当 时,凸透镜成等大的像,因为焦距等于12.5cm,所以两倍焦距等于25.0cm,因此烛焰应放在 (2)凸透镜成倒立的实像,随着蜡烛燃烧变短,光屏上烛焰的像向上移运动。凸透镜成倒立的实像,随着蜡烛燃烧变短,光屏上烛焰的像向上移运动,保持蜡烛、凸透镜的位置和高度不动,需将光屏向上移动使烛焰的像呈现在光屏中央。(3)根据凸透镜成像的规律,当 时,凸透镜成倒立放大的实像且物体向凸透镜靠近时像变大,所以把蜡烛放在C点能够在光屏上承接到清晰、最大的烛焰的像。根据凸透镜成像的规律,当 时,凸透镜成缩小倒立的实像,这是照相机的工作原理,眼睛的工作原理和照相机相同,根据图形可知在A点所成像的性质与眼睛的相同。(4)近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光有发散的作用。小明将一只眼镜片放在蜡烛与凸透镜之间,结果光屏上原来清晰的像变得模糊,将光屏远离凸透镜时,光屏上又看到烛焰清晰的像,由此可知该眼镜片对光具有发散的作用,所以该眼镜片可用来矫正近视眼。
【分析】(1)探究凸透镜成像规律时,烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度,像距和物距相等时,成等大的实像;(2)凸透镜成实像时,像是倒立的;(3)像在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间时,越靠近焦点,像越大,物体在二倍焦距以外时,成像特点和眼睛相同;(4)凹透镜对光有发散作用,可以矫正近视眼。
35.(2021·无锡)如图所示,平行光通过图中左侧虚线框(其中放置一块透镜)后,在右侧光屏上形成一个圆形光斑,该光斑的直径比透镜大。请你判断虚线框中是否是凸透镜,说出接下来的操作及判断方法。(不添加其它器材)
(1)操作:将光屏   ;
(2)判断方法:   。
【答案】(1)向左移动
(2)若光斑一直变小,则为凹透镜;若光斑先变小后变大,则为凸透镜
【知识点】生活中的透镜
【解析】【解答】(1)凸透镜对光线有会聚作用,且光线会在焦点后又会发散;而凹透镜对光有发散作用。因为此时光屏上成的是光斑,不是最小最亮的点,所以应该将光屏向左移动。
(2)根据透镜对光线的作用可判断,在光屏向左移动的过程中,若光斑一直变小,则为凹透镜;若光斑先变小后变大,则为凸透镜。
【分析】凹透镜对光线有发散作用,凸透镜对光线有会聚作用,移动光屏,结合光斑的大小变化判断。
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