【满分备考攻略】中考物理高频考点精练专题03透镜及其运用
一、凸透镜成像
1.(2017·重庆)宋代范仲淹的《岳阳楼记》中蕴含了丰富的光学知识,文字词句与物理知识相符合的是( )
A.“锦鳞游泳”,看到水里的鱼是实像
B.“皓月千里”,皎洁的月亮是光源
C.“浮光跃金”,湖面波动的光闪着金色是光的折射现象
D.“静影沉璧”,如玉璧一样月亮的倒影是光的反射现象
2.(2024九下·十堰模拟)小宇同学的奶奶年龄大了,看不清手机屏幕,需要把手机拿远才能看清。细心的小宇在网上帮奶奶购买了一个手机屏幕放大器,如图甲。将手机放在支架处,透过屏幕放大器即可看到手机屏幕放大的像,图乙为其观看效果。下列分析不正确的是( )
A.小宇通过屏幕放大器看到手机屏幕放大的像是光的反射形成的像
B.屏幕放大器类似放大镜,手机应放置在放大器一倍焦距之内
C.通过屏幕放大器看到手机屏幕的像是放大的虚像
D.小宇的奶奶要矫正视力应该戴凸透镜
3.(2024·阳谷模拟)放在凸透镜主光轴上焦点F以内的光源S发出的光,通过凸透镜后的光路如图所示,则下列说法正确的是( )
A.凸透镜可以对光线起发散作用
B.焦点F是凸透镜起会聚作用和发散作用的分界点
C.该光路可以表示照相机成像时的情况
D.通过凸透镜后的光线发散程度比原来小,因此凸透镜的作用是对光线起会聚作用
4.下列光学元件(光学仪器)中,都能成实像的是( )
A.平面镜、近视眼镜 B.近视眼镜、远视眼镜
C.放大镜、照相机 D.照相机、投影仪
5.(2024九下·和平模拟)如图请做出光线经平面镜反射,在经过凸透镜折射的光路图。
6.(2024九下·长春模拟)某汽车司机下车时,随手将一瓶矿泉水放在仪表台上.不料因太阳光经过矿泉水瓶照射,导致车内物品被点燃引发火灾.矿泉水瓶相当于 ,对光有 作用.因此,提醒大家在车内不要随意放置透明的有水的物品。
7.(2024八上·重庆市期末)如图中,是透镜,两条平行光轴的光线射向透镜,经透镜折射后,光线方向如图和,那么图中透镜是 ,图中透镜是 。
二、眼睛和眼镜
8.(2024·剑河模拟) 正常人眼通过调节晶状体厚薄来看清远近不同的物体,如果不注意用眼卫生,可能导致对晶状体厚薄的调节能力减弱。下列分析正确的是( )
A.晶状体变薄时,对光有发散作用
B.晶状体变厚时,对光的会聚能力增强
C.若晶状体太薄,容易形成远视眼
D.若晶状体太厚,可用凹透镜矫正
9.(2024·楚雄模拟) 如图所示是许多超市自主结账的“刷脸机”。“刷脸机”的摄像头是一个凸透镜,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”):结账时人要站在“刷脸机”的二倍焦距以外,此时成一个 、缩小的实像。
10.(2024九下·鹤山模拟)在探究凸透镜成像规律时,当蜡烛和透镜处于如图所示位置时,在光屏上可以成清晰的像,现将蜡烛和光屏的位置互换,则光屏上成一个倒立、 的实像, (放大镜/投影仪/照相机)就是利用这一成像原理制成的;若在图中蜡烛和透镜之间放一个近视眼镜片,若想在光屏上得到清晰的像,可将光屏 (靠近/远离)凸透镜。
11.(2024·惠州模拟) 人眼相当于照相机,晶状体相当于凸透镜,视网膜相当于光屏,成的像是 (选填“倒立”或“正立”)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”)是近视眼的光路图,矫正用 (选填“凹”或“凸”)透镜。
12.(2024九下·青原模拟)如图,据西晋张华的《博物志》记载:“削冰令圆,举以向日,以艾于后承其影,则得火。”这里利用了凸透镜对光有 作用,生活中我们还可以利用该透镜矫正 眼。
三、凸透镜成像实验
13.(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
14.(2024九下·奉贤模拟)在探究凸透镜成像规律的实验中,光具座上依次放置好蜡烛、凸透镜、光屏并进行调节,光屏在如图位置刚好得到一个清晰的像,下列说法正确的是( )
A.光屏上的像可能是倒立放大的实像
B.图中的成像原理和投影仪的工作原理相同
C.把近视镜放在凸透镜和光屏之间,光屏向左移动才能得到清晰的像
D.把蜡烛和光屏的位置互换,光屏上能得到清晰放大的像
15.(2023八上·泗阳期末)如图所示,有一圆柱体PQ,放在凸透镜前图示的位置,它所成像P'Q'的形状应该是下列图中的(P'点是P点的像,Q'点是Q点的像)( )
A. B.
C. D.
16.(2024九下·长春模拟)如图所示,人通过凸透镜观察到凸透镜左侧有一个烛焰的像,这个像是( )
A.实像,放大的,正立的 B.实像,缩小的,倒立的
C.虚像,缩小的,倒立的 D.虚像,放大的,正立的
17.(2024九下·北京市模拟)如图所示,某同学在做探究凸透镜成像规律的实验时,将焦距为10cm的薄凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处,将点燃的蜡烛放置在光具座上35cm刻度线处,移动光屏,直到在光屏上呈现烛焰清晰的像。此时该像是倒立、 (选填“放大”或“缩小”)的实像。但蜡烛所放的位置不能离一倍焦距太近,原因是 。
18.(2024九下·台山模拟)小明利用如图甲所示的装置探究“凸透镜成像的规律”,选用凸透镜的焦距为10cm。
(1)实验在 (选填“较暗”或“较亮”)的环境中进行,现象更明显;
(2)实验前,要调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在 ;
(3)如图甲所示,小明将蜡烛放在光具座上20cm刻度线处,凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处,直到光屏上恰好呈现清晰的像,该像的性质是倒立、 (选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像。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,应 (选填“靠近”或“远离”)镜头;
(4)若小明做实验时,不小心让一小片碎纸片吸附到了凸透镜上面,将凸透镜的镜面遮住了一部分,则__________(填序号);
A.烛焰的像不完整 B.会有纸片的像 C.烛焰的像变暗了些
(5)如图甲所示,要想在光屏上呈现清晰的像,若不改变蜡烛、凸透镜和光屏的位置,可在凸透镜和蜡烛之间放置合适的 (选填“近视”或“远视”)眼镜片;
(6)将蜡烛、凸透镜和光屏置于光具座上如图乙所示的位置时,烛焰在光屏上呈现清晰的像。若保持凸透镜的位置不变,将蜡烛移动到光具座上30cm刻度线处,直到光屏上再次呈现清晰的像,则像移动的距离 (选填“大于”“小于”或“等于”)蜡烛移动的距离。
19.(2024九下·武汉模拟)在“探究凸透镜所成实像的性质”时,小徐和小李两位同学利用焦距f为10厘米的凸透镜、几个大小高度相等的发光物(字母)、光屏和光具座等进行实验.实验开始时,他们正确组装和调试实验器材.
小徐首先选用A字发光物进行实验,发现光屏上出现清晰的像如图所示,据此现象他得出结论:凸透镜所成的是上下倒置的实像;小李接着选用D字发光物进行实验,发现光屏上出现清晰的像如图所示,据此现象他得出结论:凸透镜所成的是左右互换的实像.
①依据小徐和小李在光屏上观察到的像的大小,请判断两发光物离凸透镜的距离是否相等?请说明理由 .
②你觉得小徐和小李的实验方法、观察到的现象以及得出的结论,是否完善?请说出你的看法和建议. .
20.(2024·镇远县模拟)如图所示为“探究凸透镜成像规律”的实验装置图,已知凸透镜的焦距为10 cm。
(1)为了便于观察实验现象,实验环境应该 (选填“较亮”或“较暗”)一些。
(2)为了使烛焰的像呈现在光屏的中央,应调整烛焰、凸透镜和光屏,使它们的中心大致在 。
(3)随着蜡烛燃烧变短,为了使像仍能成在光屏的中央,这时最合理的调整是____。
A.只需将凸透镜向下移动一些
B.只需将光屏向上移动一些
C.将凸透镜和光屏都向下移动一些
(4)将图中的凸透镜换成焦距为30 cm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, (选填“能”或“不能”)找到某一位置,使像清晰的呈现在光屏上,理由是 。
21.(2024·昌吉模拟)在卡塔尔举行的世界杯上使用了VAR(视频助理裁判技术),利用摄像机镜头跟踪运动员和足球,摄像机镜头是 (选填“凸透镜”或者“凹透镜”),运动员射门时,足球与门框上的镜头靠近时,若以足球为参照物,镜头是 (选填“运动”或“静止”)的,摄像机中足球的像将 (选填“变大”、“不变”或者“变小”)。卡塔尔是世界第一大液化天然气生产和出口国,年产8000万吨液化天然气,能为全球提供 J的能量。(q天然气=8.4×107J/m3,ρ天然气=0.6kg/m3)
22.(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)。
四、能力提升
23.(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.20cm24.(2024·吉安模拟) 【探究名称】探究凸透镜凸起程度对成像的影响
【问题】小明发现实验室里的透镜有的平一点,有的凸一点。那么同种材料做的大小相同的凸透镜凸起程度不一样,会对成像造成什么样的影响呢?
【证据】在老师的指导下,他在一个高15cm的烧杯底部放一个F形状的LED发光体,用透明的薄膜扎住杯口,在薄膜上倒入一定量的水,做成水透镜,用薄膜的松紧程度来控制水透镜的凸起程度,用一张白纸做光屏,如图所示。实验中得到的数据如下:
实验次数 烧杯高度 凸起程度 白纸距离杯面高度 像的正倒 像的大小
1 15 很大 6 倒立 缩小
2 15 较大 8 倒立 缩小
3 15 一般 20 倒立 放大
4 15 较小 无法成像 —— ——
(1)【解释】
从表格中的数据可以看出,水透镜的凸起程度越大,白纸应越 (选填“靠近”或“远离”)杯面才能够接收到清晰的像,同时像会变 (选填“大”或“小”),说明水透镜会聚光线的能力变 (选填“强”或“弱”);
(2)由第1次实验到第2次实验,若白纸的位置不变,仍要在白纸上成清晰的像,可在白纸和水透镜之间加一个 (选填“凸”或“凹”)透镜;
(3)在第4次实验中,小明直接用眼睛从上往下观察,可以看到一个 (选填“放大”或“缩小”)的像。生活中的 就是利用这个原理做成的;
【交流】实验中有几片小灰尘掉进了水透镜的水面上,此时白纸上的像 (选填“有”或“没有”)黑斑。
25.(2024·万江模拟) 某同学在进行光学实验的探究过程中:
(1)如图(a)探究“光的反射”实验。如果硬纸板没有与平面镜垂直放置,当光贴着硬纸板入射时,此时入射光线、反射光线 (填“在”或“不在”)同一平面内。
(2)接着他又探究了“平面镜成像特点”,如图(b)他通过玻璃板代替平面镜,主要是利用玻璃板透明的特点,便于 。实验中,他正在透过玻璃板观察蜡烛A的像,若用物理书挡在玻璃板的后面,那么小明 (选填“能”或“不能”)看到蜡烛A的像。
(3)最后他又探究“凸透镜成像规律”的实验,他用同一凸透镜做了两次实验,如图甲、乙所示,光屏上均有清晰的像(未画出),其中成缩小像的是图____。凸透镜的焦距可能是____(填字母)。
A.5cm B.8cm C.10cm D.15cm
(4)在图甲中将一个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图 (选填“丙”或“丁”)的视力缺陷。
五、直击中考
26.(2023·沈阳中考) 在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,选用的凸透镜焦距为10cm,将实验器材调节好,把点燃的蜡烛放在距凸透镜较远的地方,然后逐渐移近,观察烛焰成像情况并记录物距和像距。
(1)蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图1所示,此时烛焰的像成在光屏的中央,烛焰的像是倒立、 的实像;若只将凸透镜调高,则光屏上烛焰的像会向 移动;
(2)如图1,保持凸透镜的位置不变,将蜡烛移动到光具座上30cm刻度处,移动光屏直到光屏上再次出现清晰的像,则像移动的距离 (填“大于”、“等于”或“小于”)蜡烛移动的距离;
(3)实验中,小丽观察到图2中的物点S的虚像S',请根据凸透镜成像原理,在图中完成物点S发出的光线a经过凸透镜后的折射光线;
(4)毕业典礼上,小丽想拍摄教学楼的全景,但她所在的位置只能拍摄到教学楼的一部分,由于无法改变拍摄位置,她只能通过改变照相机镜头焦距使像变小,从而拍摄到全景。小丽的照相机镜头相当于一个焦距可变的凸透镜,为了拍摄到全景,她应该调节照相机镜头的焦距,使其适当 (选填“变大”或“变小”)。
27.(2019·沈阳)在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,如图1所示,小明用高为4cm的发光体(由发光二极管组成)作为物体,把凸透镜固定在光具座50cm刻度线处不动。下表是小明记录的凸透镜成实像时的部分实验数据(数据记录时取整数):
实验次数 物距/cm 像距/cm 像高/cm
1 30 15 2
2 20 4
3 15 8
(1)分析表中数据可知,实验中所用凸透镜的焦距为 cm。
(2)在第3次实验时,将光屏移到光具座 cm刻度线处,光屏上会出现清晰的像。此时,如果小明不小心用手指尖触碰到了凸透镜,光屏上 (选填“会”或“不会”)出现手指尖的像。
(3)根据实验数据推测,当把物体放在光具座“0”刻度线处时,物体通过凸透镜所成实像的高度 (选填“大于”、“小于”或“等于”)2cm。
(4)小明完成实验后,又找来一个装有水的圆柱形玻璃瓶,把一支铅笔放在玻璃瓶的一侧,透过瓶和水可以看到那支笔,如图2所示。将铅笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢移动的过程中,铅笔所成像的 (选填“长短”、“粗细”或“笔尖朝向”)一直不会有明显的变化。
28.(2024·宿迁)在“探究凸透镜成像规律”的活动中,利用了如图所示装置.
(1)调节器材,使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的 .
(2)改变蜡烛和光屏的位置,多次实验,并将数据记录在表格中,分析数据可知凸透镜焦距为 ,第3次实验中,光屏上成倒立、 的实像;
实验序号 物距u/cm 像距v/cm 光屏上看到的像
1 60 15 倒立、缩小、实像
2 24 24 倒立、等大、实像
3 20 20 倒立、 、实像
4 8 未找到像
(3)智能汽车通过车载摄像头,识别行人、路标和其他车辆,实现自动导航和驾驶,车载摄像头根据的是第 次实验的原理;
(4)物距不变,要想在光屏上看到像,应更换焦距较 的凸透镜.
29.(2024·烟台) 在探究近视眼和远视眼成因与矫正的主题实践中,该小组利用橡皮膜和注射器制作了水透镜来模拟眼睛的晶状体,打开夹子,通过注射器向橡皮膜中注水或抽水,来改变橡皮膜凸起的程度,如图甲所示。具体操作如下:
①将蜡烛、水透镜和光屏依次摆放在水平光具座上,点燃蜡烛,使烛焰、水透镜和光屏三者的中心在 ;
②将蜡烛放在离水透镜较远的位置,移动光屏,直到屏上出现烛焰清晰的像,如图乙所示,记下此时光屏所在的位置;
③用注射器向水透镜里加适量的水,水透镜对光的偏折能力变 ,此时屏上的像变得模糊,这是模拟近视眼看远处物体的情况。将光屏慢慢靠近水透镜,直到光屏上出现清晰的像,这说明近视眼所成的像在视网膜的 ;
④将光屏移回原来标记的位置,选择不同的眼镜在烛焰和水透镜之间前后移动,直到光屏上出现清晰的像,如图丙所示,这说明矫正近视眼应配戴 透镜;
⑤从水透镜里向外抽取适量的水,再次实验,探究远视眼的成因和矫正。
⑥眼睛是心灵的窗户,我们要增强保护视力的意识,做到科学用眼,积极防控近视。请写出一条预防近视的措施。
30.(2023·通辽)同学们为了探究平面镜成像的特点,准备了平面镜、玻璃板、两支相同的蜡烛A和B、光具座、光屏等实验器材。
(1)如图所示,将一只点燃的蜡烛A放置在光具座的甲位置,选用 (选填“平面镜”或“玻璃板”)竖直放置在乙位置,未点燃的蜡烛B放置在乙位置右侧,移动蜡烛B到丙位置时,发现蜡烛B与蜡烛A的像完全重合;
(2)取下蜡烛B,并在丙位置处放一光屏,光屏上不能承接到蜡烛A的像,说明平面镜成的像是 (选填“实像”或“虚像”);
(3)接着同学们想利用上述装置探究凸透镜成像规律,将乙处器材换成一个凸透镜,再将蜡烛A移至35cm刻度线处,丙位置的光屏上恰好出现了烛焰清晰的像,生活中的 (选填“照相机”“投影仪”或“ 放大镜”)就是利用这一原理工作的。此时,用直径相同、焦距更大的凸透镜替换原凸透镜,移动光屏也得到了清晰的像,则此时的像较原来的像 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(4)在上一步实验的基础上,小明将一远视镜片放在凸透镜与蜡烛之间,要使光屏上还能呈清晰的像,可将光屏适当向 (选填“左”或“右”)移动。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】光与光源;光的反射;光的折射规律;实像和虚像的区别
【解析】【解答】解:A、看到水中的鱼是光的折射现象形成的鱼的虚像,是由于光从水中射向空气的缘故,故发生了折射,故A错误;
B、月亮本身不能发光,即不是光源,故B错误;
C、“浮光跃金”,金色是光在水面发生的反射现象,故C错误;
D、玉璧一样月亮的倒影属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故D正确.
故选D.
【分析】(1)光从一种透明介质斜射向另一种透明介质中,其传播方向会发生改变,即折射现象;(2)本身能发光的物体称为光源;(3)光在水面会发生反射;(4)倒影属于光的反射现象.
2.【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】 A.放大器属于凸透镜,看到亮起的屏幕放大器是主要因为光发生了折射现象,故A错误;
B.屏幕放大器类似放大镜,成正立、放大的虚像,此时的手机放置于放大器的一倍焦距内,故B正确;
C.把手机屏幕放大凸透镜的一倍焦距之内,成像特点是:正立、放大的虚像,故C正确;
D.奶奶是远视眼,需要配戴凸透镜矫正,故D正确。
故选:A。
【分析】 (1)凸透镜成像是由于光的折射形成的;
(2)凸透镜成像的规律:u>2f,成倒立缩小的实像,应用是照相机;u=2f,成倒立等大的实像,应用是测焦距;f<u<2f,成倒立放大的实像,应用是投影仪;u<f,成正立放大的虚像,应用是放大镜;
(3)如果眼球晶状体的曲度过小或眼球前后径过短,近处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像,就会落在视网膜的后方,导致看不清近处的物体,形成远视眼。远视眼戴凸透镜进行矫正。
3.【答案】D
【知识点】透镜及其特点与分类;凸透镜成像的应用
【解析】【解答】AD、凸透镜又叫会聚透镜,通过凸透镜后的光线发散程度比原来小,因为凸透镜的作用是对光线起会聚作用,故A错误、D正确;
B、平行于主光轴的光线经过凸透镜后会会聚于一点,这个点就是焦点,焦点F不是凸透镜起会聚作用和发散作用的分界点,故B错误; C、该光路不可以表示照相机成像时的情况,因为照相机成像时,u>2f,而图中u故答案为:D。
【分析】凸透镜又叫会聚透镜,可以对光线起会聚作用。凸透镜的会聚作用是指折射后的光线与原来比较,光线偏转向了主光轴。
4.【答案】D
【知识点】实像和虚像的区别
【解析】【解答】A、平面镜使光发生反射,成正立、等大的虚像;近视眼镜是凹透镜,使光折射,能成虚像,故A错误;
B、近视眼镜是凹透镜,利用的是光的折射,能成虚像;远视眼镜是凸透镜,物体在焦点内,成虚像,在焦点外,能成实像,故B错误;
C、放大镜是凸透镜,物距小于1倍焦距,成的是虚像;照相机的镜头是凸透镜,物距位于2倍焦距以外,成的是实像,故C错误;
D、照相机的镜头是凸透镜,物距位于2倍焦距以外,成的是实像;投影仪的镜头是凸透镜,物距位于1倍焦距和2倍焦距之间,成的是实像,故D正确。
故选:D。
【分析】实像是实际光线会聚成的像,如照相机、投影仪成像;视线会聚成像是虚像,如平面镜成像、放大镜的像。
5.【答案】
【知识点】作光的反射光路图;透镜的光路图
【解析】【解答】法线垂直于反射截面,入射角=45°,所以反射线平行主光轴,经过凸透镜的光线,折射到交点作图如下:
【分析】根据反射定律、透镜的光路作图
反射定律:反射角等于入射角,反射光线、入射光线、法线处于同一平面、在反射中光路是可逆的
透镜成像规律:凸透镜对光线有汇聚作用,平行光入射凸透镜会聚焦在焦点,经过光心的光线不发生偏折。
6.【答案】凸透镜;会聚
【知识点】透镜及其特点与分类
【解析】【解答】[矿泉水瓶相当于凸透镜,对光有会聚作用。
综上第1空、凸透镜;第2空、会聚
【分析】根据透镜特点填空
凸透镜对光线有汇聚作用,平行光入射凸透镜会聚焦在焦点,经过光心的光线不发生偏折。
7.【答案】凸透镜;凹透镜
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】(1)a图中的光线经过透镜后会聚,是凸透镜
(2)b图中的光线经过透镜折射后变的发散,是凹透镜
【分析】(1)凸透镜对光线有会聚作用
(2)凹透镜对光线有发散作用
8.【答案】B,C,D
【知识点】眼睛及其视物原理;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】 AC.晶状体变薄时,对光的会聚能力减弱,形成远视眼,但没有发散作用,故A错误,C正确;
BD.晶状体变厚时,对光的会聚能力增强,形成近视眼,可以用凹透镜矫正,故BD正确;
故选:BCD。
【分析】 (1)近视眼是晶状体会聚能力增强,像成在视网膜的前方,应配戴凹透镜矫正;
(2)远视眼的晶状体变薄,会聚能力减弱,像成在视网膜的后方。
9.【答案】远视眼;倒立
【知识点】凸面镜和凹面镜;凸透镜成像规律及其探究实验;凸透镜成像的应用;眼睛及其视物原理
【解析】【解答】“刷脸机”的摄像头是一个凸透镜,该类透镜对光线具有会聚作用,远视眼就是晶状休折光能力弱,来自近处物体的光的会聚点在视网膜后,需用凸透镜来矫正,所以这类透镜在日常生活中可以用来矫正远视眼。
“刷脸机”的摄像头是一个凸透镜,由凸透镜的成像规律可知,当人要站在“刷脸机”的二倍焦距以外时,即物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像。
【分析】掌握凸透镜成像的三种情况和应用是凸透镜成像习题的重要依据: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,应用于放大镜和老花镜。再结合造成近视和远视的原因,可完成本题。
10.【答案】放大;投影仪;远离
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;近视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】根据图像,物距大于像距,此时成倒立、缩小的实像;当物距和像距互换时,光屏上成一个倒立、放大的实像,实际应用是投影仪;蜡烛和透镜之间放一个近视眼镜片,近视镜片是凹透镜,对光线具有发散作用,会使蜡烛在透镜上延迟成像,若光屏上得到清晰的像,可将光屏远离凸透镜。
【分析】根据物体到凸透镜的距离,判断成像特点和实际应用;近视眼镜是凹透镜,对光有发散作用,使像远离移动。
11.【答案】倒立;乙;凹
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;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】由凸透镜成像规律可知,照相机所成的像是倒立、缩小的实像,人眼相当于照相机,故成的像是倒立、缩小的实像。近视眼的晶状体曲度过大,像成在视网膜的前方,由图可知,图乙是近视眼的光路图。矫正近视眼要佩戴具有发散光线功能的凹透镜,使像重新成在视网膜上。
【分析】照相机所成的像是倒立、缩小的实像,矫正近视眼要佩戴具有发散光线功能的凹透镜。
12.【答案】会聚;远视
【知识点】透镜及其特点与分类;远视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】(1)冰透镜中间厚、边缘薄,属于凸透镜,利用对光线的会聚作用;
(2)远视眼的成因是只能看清远处的物体,看不清近处的物体,晶状体太薄,折光能力太弱,或者眼球在前后方向上太短,因此来自远处点的光会聚在视网膜后,凸透镜对光线具有会聚作用,戴上凸透镜制成的眼镜后,能使光线提前会聚,正好会聚在视网膜上,所以,可以用凸透镜的镜片进行矫正。
【分析】(1)凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用;
(2)根据远视镜的成因和矫正方法解答。
13.【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。
14.【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】AB.物距大于像距,成倒立、缩小的实像,可制成照相机,故AB错误;
C.近视镜是凹透镜,对光线有发散作用,要延迟成像,光屏可以适当向右移动,故C错误;
D.光路是可逆的,像距大于物距,则成倒立放大实像,D正确。
故选D。
【分析】(1)根据凸透镜成像的几种情况和应用进行判断u>2f,成倒立、缩小的实像;2f>v>f,应用于照相机和摄像机等;2f>u>f,成倒立、放大的实像,v>2f,应用于幻灯机和投影仪等;u=f,不成像,可得到平行光;u(2)近视镜是凹透镜,凹透镜对光线有发散作用;
(3)光折射时光路具有可逆性。
15.【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】由凸透镜成像原理可知,P点在二倍焦距之外,所以像距在一倍焦和两倍焦距之间,成倒立、缩小的实像,Q点在一倍焦距和二倍焦距之间,所以像距大于两倍焦距,成倒立、放大的实像,B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】由凸透镜成像原理可知,P点在二倍焦距之外,所以像距在一倍焦和两倍焦距之间,成倒立、缩小的实像,Q点在一倍焦距和二倍焦距之间,所以像距大于两倍焦距,成倒立、放大的实像。
16.【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】由题意可知,物像同侧,所以像成放大、正立的虚像,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
【分析】根据透镜成像规律判识选项
透镜成像规律:物体距透镜小于一倍焦距,呈正立放大的虚像,应用为放大镜;
物距大于一倍焦距小于二倍焦距,呈倒立立放大的实像,应用为投影仪;
物体大于二倍焦距,呈现倒立缩小实像,应用为照相机,人眼睛。
17.【答案】放大;见解析
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)物距u=50.0cm-35.0cm=15.0cm,成倒立、放大的实像;
(2)物距越小,则像距越大,蜡烛所放的位置离一倍焦距太近,像距太大,在凸透镜的另一侧移动光屏找到像。
【分析】(1)物距大于一倍焦距,小于二倍焦距时,成倒立放大的实像;
(2)凸透镜成实像时,物像在凸透镜的同侧,物距越小,像距越大。
18.【答案】(1)较暗
(2)同一高度
(3)缩小;靠近
(4)C
(5)近视
(6)小于
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】探究凸透镜成像的规律时,
(1)实验时,环境较暗,可以增大像与背景的阴暗对比,现象更明显。
(2)实验前,应调整烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度,使像成在光屏中央;
(3)由图甲,此时物距:u=50.0cm-20.0cm=30.0cm>2f,成倒立、缩小的实像。
根据物近像远像变大,为使屏幕上的头像变大,物体应靠近镜头。
(4)如果碎纸片将凸透镜的镜面遮住了一部分,剩余部分仍能会聚光线,成完整的像,因光线减少,像比原来变暗。
故选C。
(5)图甲中,此时物距:u=50.0cm-20.0cm=30.0cm>2f,像距应在一倍焦距与二倍焦距之间,即60cm~70cm间,若不改变器材位置,像需远离移动,成在光屏上,近视眼镜片是凹透镜,会将光线推迟会聚成像;
(6)根据图乙,保持凸透镜的位置不变,将蜡烛移动到光具座上30cm刻度线处,此时的物距是
50.0cm-30.0cm=20.0cm,等于二倍焦距,蜡烛移动的距离,s=30.0cm-15.0cm=15.0cm;
像距也等于二倍焦距,光屏移动的距离:s'=50.0cm+20.0cm-65.0cm=5.0cm,因此像移动的距离小于蜡烛移动的距离。
【分析】(1)探究凸透镜成像规律时,在较暗的环境中,成像更清晰;
(2)实验前,调整烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度;
(3)当物距大于二倍焦距,成倒立缩小的实像,若物体靠近凸透镜,像远离凸透镜移动;
(4)挡住部分凸透镜,成像完整,但会变暗;
(5)近视眼镜是凹透镜,对光有发散作用,使像远离凸透镜移动;
(6)根据物距和像距大小,计算蜡烛和光屏移动的距离,判断距离大小。
(1)实验在较暗的环境中进行,可以增大像与背景的阴暗对比,现象更明显。
(2)为了使像成在光屏中央,应调整烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度。
(3)[1]由图甲可知,此时物距
u=50.0cm-20.0cm=30.0cm>2f
由凸透镜成像规律可知,成倒立、缩小的实像。
[2]小明进行人脸识别时,为使屏幕上的头像变大,根据凸透镜成实像时,物近像远像变大可知;应靠近镜头。
(4)如果碎纸片将凸透镜的镜面遮住了一部分,剩余部分仍能会聚光线成完整的像,因光线减少,所以像比原来变暗。
故选C。
(5)由图甲可知,此时物距
u=50.0cm-20.0cm=30.0cm>2f
由凸透镜成像规律可知,成倒立、缩小的实像。像距应在一倍焦距与二倍焦距之间,此时像成在光屏的前方,若不改变蜡烛,也不改变器材的位置,近视眼镜片是凹透镜,会将光线推迟会聚成像;因此可在凸透镜和蜡烛之间放置合适的近视眼镜。
(6)若保持凸透镜的位置不变,将蜡烛移动到光具座上30cm刻度线处,此时的物距是
50.0cm-30.0cm=20.0cm
等于二倍焦距。蜡烛移动的距离
s=30.0cm-15.0cm=15.0cm
要想在光屏上再次呈现清晰的像,像距也等于二倍焦距,光屏移动的距离
s'=50.0cm+20.0cm-65.0cm=5.0cm
因此像移动的距离小于蜡烛移动的距离。
19.【答案】见解析所示;见解析所示
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】 (1)小徐和小李两位同学利用焦距f为10厘米的凸透镜、几个大小高度相等的发光物 ,距离相等时,像的大小相等,据图可知像大小不等,所以距离不同
(2)两位同学的结论并不完善,愿意为发光物为规则的物体,左右对称,上下对称,所以结论不全面;为得出普遍性的规律在换用的物体多次测量,可以用不规则的字母,比如F.
综上 第1空、见解析所示; 第2空、见解析所示
【分析】 凸透镜所成的是上下倒置的实像和左右互换的实像.
实验步骤:1)实验前,应调节凸透镜、发光物质、光屏的中心大致在同一水平高度,环境越暗,物体反射光越明显,所以实验应在较暗的环境中进行;
发光物质的选择,最好选择发光稳定的LED材料,形状选择不规则物体,如F等字母
2) 发光物质变量,在光屏上得到一个等大、清晰的像,测量此时物到透镜的距离(焦距);
3)移动蜡烛,观察像的变化
20.【答案】(1)较暗
(2)同一高度
(3)C
(4)不能;像距过大,超出了光具座所提供的长度
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)“探究凸透镜成像规律”的实验,用点燃的蜡烛的烛焰成像,在较暗的环境中效果明显,更易观察;
(2)为了使像成在光屏中央,需要调整烛焰、透镜和光屏三者的中心在同一高度;
(3)为了使像成在光屏中央,应让烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度,因此应将凸透镜和光屏都向下移动一些,故AB错误,C正确;故选C;
(4)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。
【分析】(1)本实验用点燃的蜡烛的烛焰成像,在较暗的环境中更易观察;
(2)(3)为了使像成在光屏中央,需要调整烛焰、凸透镜光心和光屏中心在同一高度;
(4)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。
21.【答案】凸透镜;运动;变大;1.12×1019J
【知识点】凸透镜成像的应用;燃料的热值
【解析】【解答】摄像机镜头成的像为缩小、倒立的实像,相当于凸透镜。运动员射门时,足球向门框上镜头靠近的过程中,足球与镜头的相对位置发生改变,若以足球为参照物,镜头是运动的。足球向门框上镜头靠近的过程中,物距变小,像距变大,像变大。 卡塔尔是世界第一大液化天然气生产和出口国,年产8000万吨液化天然气的体积为:;能为全球提供的能量为:。
故答案为:凸透镜;运动;变大; 1.12×1019J 。
【分析】摄像机镜头成的像为缩小、倒立的实像,相当于凸透镜;足球与镜头的相对位置发生改变,若以足球为参照物,镜头是运动的;足球向门框上镜头靠近的过程中,物距变小,像距变大,像变大;利用热值公式进行计算。
22.【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.
23.【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。
24.【答案】(1)靠近;小;强
(2)凸
(3)放大;放大镜;没有
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)根据表格数据可知,实验1中水透镜的凸起程度最大,白纸到杯面的距离最小,则光线的会聚程度最大,那么水透镜的会聚能力变强,成的像会更小。
(2) 由第1次实验到第2次实验,水透镜的凸度变小,而对光线的会聚能力变弱,若白纸的位置不变, 此时需要光线比原来会聚才行,即应该放入凸透镜。
(3)在第4次实验中,光屏上无法成像,则小明直接用眼睛从上往下观察,可以看到一个放大的像。生活中的放大镜就是利用这个原理做成的;
【交流】实验中有几片小灰尘掉进了水透镜的水面上,由于在一倍焦距内,因此不能成实像,即此时白纸上的像没有黑斑。
【分析】(1)根据表格数据分析水透镜的凸起程度与像的变化规律,从而确定透镜的会聚能力大小;
(2)根据题意分析从①到②时光线是发散了还是会聚了,据此确定放入透镜的种类;
(3)根据凸透镜的成像特点分析解答。
25.【答案】(1)在
(2)确定像的位置;能
(3)C
(4)丁
【知识点】光的反射定律;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)如果纸板与平面镜不垂直,则镜面的法线不在纸板上,入射光沿纸板照射后,反射光线不在纸板上,则我们在纸板上看不到反射光线;但此时入射光线、法线、反射光线在同一平面内;
(2)玻璃既能反射成像,又能透光,利用玻璃板能看到A蜡烛的像,也能看到代替A蜡烛像的B蜡烛,当B蜡烛和A蜡烛的像完全重合,B蜡烛的位置就是A蜡烛像的位置,所以利用玻璃板是为了便于确定像的位置;平面镜成像原理是光的反射,若用物理书挡在玻璃板的后面,不影响平面镜成像,所以小明能看到蜡烛A的像;
(3)凸透镜成实像时,甲图,物距大于像距,凸透镜成倒立、缩小的实像;乙图,物距小于像距,凸透镜成倒立、放大的实像;
甲图,凸透镜成倒立、缩小的实像,
当u>2f,2f>v>f 时,成倒立缩小的实像;
u=50cm-20cm=30cm,30cm>2f,
v=65cm-50cm=15cm,2f>15cm>f,
解得,15cm>f>7.5cm ①
乙图,2f>u>f,v>2f 时,成倒立放大的实像,
u=50cm-32cm=18cm,2f>18cm>f,
v=73cm-50cm=23cm,23cm>2f,
解得,11.5cm>f>9cm ②
由①②得,11.5cm>f>9cm,
所以凸透镜的焦距可能是10cm,故选C。
(4)丙图,像成在视网膜的前方,是近视眼,需要凹透镜矫正。
丁图,像成在视网膜的后方,是远视眼,需要凸透镜矫正。
在图乙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,说明所放的镜片对光线有会聚作用,是矫正远视眼的凸透镜,故选丁图。
故答案为:(1)在;(2)确定像的位置;能;(3)甲;C;(4)丁。
【分析】(1)实验过程中法线要与平面镜垂直;
(2)实验使用玻璃板代替平面镜是便于确定像的位置;因为平面镜成像原理是光的反射,平面镜后面放不透明的物体不影响物体成像;
(3)根据物距和像距的关系进行判断成像情况,根据甲、乙两种成像情况时的物距和焦距,像距和焦距的关系解不等式,确定凸透镜的焦距。
(4)近视眼是晶状体变厚,像成在视网膜的前方,凹透镜对光线有发散作用,用凹透镜矫正;远视眼是晶状体变薄,像成在视网膜的后方,凸透镜对光线有会聚作用,用凸透镜矫正。
26.【答案】(1)缩小;上
(2)小于
(3)
(4)变小
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)①根据图1可知,此时像距小于物距,则光屏上成倒立、缩小的实像;
②在凸透镜成实像时像的移动方向与凸透镜的移动方向相同,即凸透镜调高时,像会向上运动。
(2)根据图1可知,此时像距大于物距,则保持凸透镜的位置不变,将蜡烛移动到光具座上30cm刻度处时,根据“物远像近小”的规律可知,此时像运动的距离小于蜡烛移动的距离。
(3)当凸透镜成虚像时,虚像其实是所有折射光线反向延长线的交点。根据图2可知,这条折射光线经过入射点还经过像点S',则可将亮点连接得到对应的折射光线,如下图所示:
(4)根据题意可知,此时需要减小像的的大小,根据“物远像近小”的规律可知,此时需要增大物距,减小像距。而实际上就是增大凸透镜的会聚能力,即使焦距变小。
【分析】(1)①比较像距和物距的大小,从而确定成像的特点;
②根据凸透镜的成像特点解答;
(2)根据“物近像远大,物远像近小”的规律分析;
(3)根据凸透镜的成像原理分析解答。
(4)凸透镜的焦距越短,则会聚能力越强,据此分析解答。
27.【答案】(1)10
(2)80;不会
(3)小于
(4)粗细
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)根据表格,高为4cm的物体成的像为4cm时,像和物体等大,物体在凸透镜的二倍焦距点,此时的物距为20cm,则焦距为10cm;(2)根据表格,当物距为30cm时,像距为15cm,当物距为15cm时,像距为30cm,此时光屏在80cm处,若手指接触光屏,光屏上没有手指的像;(3)当物体在0刻度线时,物距比第一次更远,所成的像更小,小于2cm;(4)根据图像,透过水瓶看铅笔时,水瓶的左右相当于凸透镜,但上下的变化不明显,所以粗细变化不明显。
【分析】(1)当物体在凸透镜的二倍焦距点时,成等大的实像;
(2)根据物距的范围判断像距范围,当物体在凸透镜上时,光屏上没有像;
(3)当物体远离凸透镜时,像变小;
(4)当物体距离凸透镜的远近变化时,像会发生变化。
28.【答案】(1)凸透镜的主光轴上
(2)12;放大;放大
(3)1
(4)小
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】 (1)根据探究凸透镜成像实验中的注意事项解答;
(2)由表中数据可知,u=v=24cm,根据u=v=2f,成倒立、等大的实像,即2f=24cm,故该凸透镜的焦距为f=12cm;
第3次实验中,物距2f>u=20cm>f,成倒立、放大的实像;
(3)车载摄像头是根据u>2f,成倒立、缩小的实像的原理制成的,与表中第1次成像原理相同;
(4)凸透镜成实像时,物距大于焦距,因此物距u=8cm不变,要想在光屏上看到像,应更换焦距较小的凸透镜。
【分析】 (1)为了使像成在光屏中央,应调整烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上;
(2)当u=v=2f时,成倒立、等大的实像,据此确定凸透镜的焦距;根据2f>u>f,成倒立、放大的实像分析;
(3)车载摄像头是根据u>2f,成倒立、缩小的实像的原理制成的;
(4)凸透镜成实像时,物距大于焦距。
29.【答案】同一高度;强;前方;凹;读书姿势要正确,眼与书的距离要在33cm左右
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】 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,是为使烛焰的像成在光屏的中心;
③根据近视眼的成因,向水凸透镜内注入水,凸透镜变厚,此时凸透镜对光的折射能力变强,若将光屏向左移动适当距离,再次得到清晰的像,像将成在光屏之前,即近视眼将远处的物体成像在视网膜之前;
④ 如图丙所示, 需要配戴具有发散作用的凹透镜来矫正;
⑥预防近视要做到:三要、五不看,有效地预防近视眼的发生。
三要:读书写字的姿势要正确,读书写字时眼与书的距离保持在33cm左右;看书写字40分钟后要到室外活动或向远处眺望一会儿;要认真做眼保健操,所按穴位要准确。
五不看:不要在暗弱光线下和直射的阳光下看书写字;不要躺在床上、在公共汽车上或走路时看书;不要看字体过小、字行过密、字迹印刷不清的读物;做作业不要用淡色铅笔;看电视时间不要太久。
【分析】 ①为使像能成在光屏的中心,应调整烛焰、凸透镜和光屏的高度,使它们的中心大致在同一高度;
③④近视眼是因为晶状体变厚,折光能力太强引起的;近视眼的像成在视网膜之前,需佩戴具有发散作用的凹透镜进行矫正;
⑥可以从预防近视眼的“三要、五不看”方面来分析解答。
30.【答案】(1)玻璃板
(2)虚像
(3)投影仪;变大
(4)左
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】(1)根据平面镜成像的对称性可知,蜡烛和它的像分别在平面镜的左右两侧,因此蜡烛在甲位置,像在丙位置,那么平面镜在乙位置。
(2)取下蜡烛B,并在丙位置处放一光屏,光屏上不能承接到蜡烛A的像,说明平面镜成的像是虚像;
(3)①根据图片可知,当蜡烛A在35cm处时,此时像距大于物距,那么光屏上成倒立、放大的实像,应用为投影仪。
(2)用直径相同、焦距更大的凸透镜替换原凸透镜,此时透镜对光线的会聚能力比原来减小,即光线比原来发散了,那么像距会增大,所成的像比原来的像变大。
(4)远视眼镜片为凸透镜,对光线有会聚作用,则放入后像距减小,那么可将光屏适当向左移动。
【分析】(1)根据平面镜成像的对称性分析解答。
(2)实像由实际光线会聚而成,可以成在光屏上;虚像不是由实际光线会聚而成,不能成在光屏上。
(3)①根据图片,比较像距和物距的大小,从而确定成像特点和应用。
②凸透镜的焦距越大,对光线的会聚能力越弱,据此分析光线的会聚情况的变化,进而确定像的大小变化。
(4)根据近视眼镜片对光线的作用分析像距的变化即可。
1 / 1【满分备考攻略】中考物理高频考点精练专题03透镜及其运用
一、凸透镜成像
1.(2017·重庆)宋代范仲淹的《岳阳楼记》中蕴含了丰富的光学知识,文字词句与物理知识相符合的是( )
A.“锦鳞游泳”,看到水里的鱼是实像
B.“皓月千里”,皎洁的月亮是光源
C.“浮光跃金”,湖面波动的光闪着金色是光的折射现象
D.“静影沉璧”,如玉璧一样月亮的倒影是光的反射现象
【答案】D
【知识点】光与光源;光的反射;光的折射规律;实像和虚像的区别
【解析】【解答】解:A、看到水中的鱼是光的折射现象形成的鱼的虚像,是由于光从水中射向空气的缘故,故发生了折射,故A错误;
B、月亮本身不能发光,即不是光源,故B错误;
C、“浮光跃金”,金色是光在水面发生的反射现象,故C错误;
D、玉璧一样月亮的倒影属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故D正确.
故选D.
【分析】(1)光从一种透明介质斜射向另一种透明介质中,其传播方向会发生改变,即折射现象;(2)本身能发光的物体称为光源;(3)光在水面会发生反射;(4)倒影属于光的反射现象.
2.(2024九下·十堰模拟)小宇同学的奶奶年龄大了,看不清手机屏幕,需要把手机拿远才能看清。细心的小宇在网上帮奶奶购买了一个手机屏幕放大器,如图甲。将手机放在支架处,透过屏幕放大器即可看到手机屏幕放大的像,图乙为其观看效果。下列分析不正确的是( )
A.小宇通过屏幕放大器看到手机屏幕放大的像是光的反射形成的像
B.屏幕放大器类似放大镜,手机应放置在放大器一倍焦距之内
C.通过屏幕放大器看到手机屏幕的像是放大的虚像
D.小宇的奶奶要矫正视力应该戴凸透镜
【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】 A.放大器属于凸透镜,看到亮起的屏幕放大器是主要因为光发生了折射现象,故A错误;
B.屏幕放大器类似放大镜,成正立、放大的虚像,此时的手机放置于放大器的一倍焦距内,故B正确;
C.把手机屏幕放大凸透镜的一倍焦距之内,成像特点是:正立、放大的虚像,故C正确;
D.奶奶是远视眼,需要配戴凸透镜矫正,故D正确。
故选:A。
【分析】 (1)凸透镜成像是由于光的折射形成的;
(2)凸透镜成像的规律:u>2f,成倒立缩小的实像,应用是照相机;u=2f,成倒立等大的实像,应用是测焦距;f<u<2f,成倒立放大的实像,应用是投影仪;u<f,成正立放大的虚像,应用是放大镜;
(3)如果眼球晶状体的曲度过小或眼球前后径过短,近处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像,就会落在视网膜的后方,导致看不清近处的物体,形成远视眼。远视眼戴凸透镜进行矫正。
3.(2024·阳谷模拟)放在凸透镜主光轴上焦点F以内的光源S发出的光,通过凸透镜后的光路如图所示,则下列说法正确的是( )
A.凸透镜可以对光线起发散作用
B.焦点F是凸透镜起会聚作用和发散作用的分界点
C.该光路可以表示照相机成像时的情况
D.通过凸透镜后的光线发散程度比原来小,因此凸透镜的作用是对光线起会聚作用
【答案】D
【知识点】透镜及其特点与分类;凸透镜成像的应用
【解析】【解答】AD、凸透镜又叫会聚透镜,通过凸透镜后的光线发散程度比原来小,因为凸透镜的作用是对光线起会聚作用,故A错误、D正确;
B、平行于主光轴的光线经过凸透镜后会会聚于一点,这个点就是焦点,焦点F不是凸透镜起会聚作用和发散作用的分界点,故B错误; C、该光路不可以表示照相机成像时的情况,因为照相机成像时,u>2f,而图中u故答案为:D。
【分析】凸透镜又叫会聚透镜,可以对光线起会聚作用。凸透镜的会聚作用是指折射后的光线与原来比较,光线偏转向了主光轴。
4.下列光学元件(光学仪器)中,都能成实像的是( )
A.平面镜、近视眼镜 B.近视眼镜、远视眼镜
C.放大镜、照相机 D.照相机、投影仪
【答案】D
【知识点】实像和虚像的区别
【解析】【解答】A、平面镜使光发生反射,成正立、等大的虚像;近视眼镜是凹透镜,使光折射,能成虚像,故A错误;
B、近视眼镜是凹透镜,利用的是光的折射,能成虚像;远视眼镜是凸透镜,物体在焦点内,成虚像,在焦点外,能成实像,故B错误;
C、放大镜是凸透镜,物距小于1倍焦距,成的是虚像;照相机的镜头是凸透镜,物距位于2倍焦距以外,成的是实像,故C错误;
D、照相机的镜头是凸透镜,物距位于2倍焦距以外,成的是实像;投影仪的镜头是凸透镜,物距位于1倍焦距和2倍焦距之间,成的是实像,故D正确。
故选:D。
【分析】实像是实际光线会聚成的像,如照相机、投影仪成像;视线会聚成像是虚像,如平面镜成像、放大镜的像。
5.(2024九下·和平模拟)如图请做出光线经平面镜反射,在经过凸透镜折射的光路图。
【答案】
【知识点】作光的反射光路图;透镜的光路图
【解析】【解答】法线垂直于反射截面,入射角=45°,所以反射线平行主光轴,经过凸透镜的光线,折射到交点作图如下:
【分析】根据反射定律、透镜的光路作图
反射定律:反射角等于入射角,反射光线、入射光线、法线处于同一平面、在反射中光路是可逆的
透镜成像规律:凸透镜对光线有汇聚作用,平行光入射凸透镜会聚焦在焦点,经过光心的光线不发生偏折。
6.(2024九下·长春模拟)某汽车司机下车时,随手将一瓶矿泉水放在仪表台上.不料因太阳光经过矿泉水瓶照射,导致车内物品被点燃引发火灾.矿泉水瓶相当于 ,对光有 作用.因此,提醒大家在车内不要随意放置透明的有水的物品。
【答案】凸透镜;会聚
【知识点】透镜及其特点与分类
【解析】【解答】[矿泉水瓶相当于凸透镜,对光有会聚作用。
综上第1空、凸透镜;第2空、会聚
【分析】根据透镜特点填空
凸透镜对光线有汇聚作用,平行光入射凸透镜会聚焦在焦点,经过光心的光线不发生偏折。
7.(2024八上·重庆市期末)如图中,是透镜,两条平行光轴的光线射向透镜,经透镜折射后,光线方向如图和,那么图中透镜是 ,图中透镜是 。
【答案】凸透镜;凹透镜
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】(1)a图中的光线经过透镜后会聚,是凸透镜
(2)b图中的光线经过透镜折射后变的发散,是凹透镜
【分析】(1)凸透镜对光线有会聚作用
(2)凹透镜对光线有发散作用
二、眼睛和眼镜
8.(2024·剑河模拟) 正常人眼通过调节晶状体厚薄来看清远近不同的物体,如果不注意用眼卫生,可能导致对晶状体厚薄的调节能力减弱。下列分析正确的是( )
A.晶状体变薄时,对光有发散作用
B.晶状体变厚时,对光的会聚能力增强
C.若晶状体太薄,容易形成远视眼
D.若晶状体太厚,可用凹透镜矫正
【答案】B,C,D
【知识点】眼睛及其视物原理;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】 AC.晶状体变薄时,对光的会聚能力减弱,形成远视眼,但没有发散作用,故A错误,C正确;
BD.晶状体变厚时,对光的会聚能力增强,形成近视眼,可以用凹透镜矫正,故BD正确;
故选:BCD。
【分析】 (1)近视眼是晶状体会聚能力增强,像成在视网膜的前方,应配戴凹透镜矫正;
(2)远视眼的晶状体变薄,会聚能力减弱,像成在视网膜的后方。
9.(2024·楚雄模拟) 如图所示是许多超市自主结账的“刷脸机”。“刷脸机”的摄像头是一个凸透镜,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”):结账时人要站在“刷脸机”的二倍焦距以外,此时成一个 、缩小的实像。
【答案】远视眼;倒立
【知识点】凸面镜和凹面镜;凸透镜成像规律及其探究实验;凸透镜成像的应用;眼睛及其视物原理
【解析】【解答】“刷脸机”的摄像头是一个凸透镜,该类透镜对光线具有会聚作用,远视眼就是晶状休折光能力弱,来自近处物体的光的会聚点在视网膜后,需用凸透镜来矫正,所以这类透镜在日常生活中可以用来矫正远视眼。
“刷脸机”的摄像头是一个凸透镜,由凸透镜的成像规律可知,当人要站在“刷脸机”的二倍焦距以外时,即物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像。
【分析】掌握凸透镜成像的三种情况和应用是凸透镜成像习题的重要依据: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,应用于放大镜和老花镜。再结合造成近视和远视的原因,可完成本题。
10.(2024九下·鹤山模拟)在探究凸透镜成像规律时,当蜡烛和透镜处于如图所示位置时,在光屏上可以成清晰的像,现将蜡烛和光屏的位置互换,则光屏上成一个倒立、 的实像, (放大镜/投影仪/照相机)就是利用这一成像原理制成的;若在图中蜡烛和透镜之间放一个近视眼镜片,若想在光屏上得到清晰的像,可将光屏 (靠近/远离)凸透镜。
【答案】放大;投影仪;远离
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;近视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】根据图像,物距大于像距,此时成倒立、缩小的实像;当物距和像距互换时,光屏上成一个倒立、放大的实像,实际应用是投影仪;蜡烛和透镜之间放一个近视眼镜片,近视镜片是凹透镜,对光线具有发散作用,会使蜡烛在透镜上延迟成像,若光屏上得到清晰的像,可将光屏远离凸透镜。
【分析】根据物体到凸透镜的距离,判断成像特点和实际应用;近视眼镜是凹透镜,对光有发散作用,使像远离移动。
11.(2024·惠州模拟) 人眼相当于照相机,晶状体相当于凸透镜,视网膜相当于光屏,成的像是 (选填“倒立”或“正立”)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”)是近视眼的光路图,矫正用 (选填“凹”或“凸”)透镜。
【答案】倒立;乙;凹
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;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】由凸透镜成像规律可知,照相机所成的像是倒立、缩小的实像,人眼相当于照相机,故成的像是倒立、缩小的实像。近视眼的晶状体曲度过大,像成在视网膜的前方,由图可知,图乙是近视眼的光路图。矫正近视眼要佩戴具有发散光线功能的凹透镜,使像重新成在视网膜上。
【分析】照相机所成的像是倒立、缩小的实像,矫正近视眼要佩戴具有发散光线功能的凹透镜。
12.(2024九下·青原模拟)如图,据西晋张华的《博物志》记载:“削冰令圆,举以向日,以艾于后承其影,则得火。”这里利用了凸透镜对光有 作用,生活中我们还可以利用该透镜矫正 眼。
【答案】会聚;远视
【知识点】透镜及其特点与分类;远视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】(1)冰透镜中间厚、边缘薄,属于凸透镜,利用对光线的会聚作用;
(2)远视眼的成因是只能看清远处的物体,看不清近处的物体,晶状体太薄,折光能力太弱,或者眼球在前后方向上太短,因此来自远处点的光会聚在视网膜后,凸透镜对光线具有会聚作用,戴上凸透镜制成的眼镜后,能使光线提前会聚,正好会聚在视网膜上,所以,可以用凸透镜的镜片进行矫正。
【分析】(1)凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用;
(2)根据远视镜的成因和矫正方法解答。
三、凸透镜成像实验
13.(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。
14.(2024九下·奉贤模拟)在探究凸透镜成像规律的实验中,光具座上依次放置好蜡烛、凸透镜、光屏并进行调节,光屏在如图位置刚好得到一个清晰的像,下列说法正确的是( )
A.光屏上的像可能是倒立放大的实像
B.图中的成像原理和投影仪的工作原理相同
C.把近视镜放在凸透镜和光屏之间,光屏向左移动才能得到清晰的像
D.把蜡烛和光屏的位置互换,光屏上能得到清晰放大的像
【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】AB.物距大于像距,成倒立、缩小的实像,可制成照相机,故AB错误;
C.近视镜是凹透镜,对光线有发散作用,要延迟成像,光屏可以适当向右移动,故C错误;
D.光路是可逆的,像距大于物距,则成倒立放大实像,D正确。
故选D。
【分析】(1)根据凸透镜成像的几种情况和应用进行判断u>2f,成倒立、缩小的实像;2f>v>f,应用于照相机和摄像机等;2f>u>f,成倒立、放大的实像,v>2f,应用于幻灯机和投影仪等;u=f,不成像,可得到平行光;u(2)近视镜是凹透镜,凹透镜对光线有发散作用;
(3)光折射时光路具有可逆性。
15.(2023八上·泗阳期末)如图所示,有一圆柱体PQ,放在凸透镜前图示的位置,它所成像P'Q'的形状应该是下列图中的(P'点是P点的像,Q'点是Q点的像)( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】由凸透镜成像原理可知,P点在二倍焦距之外,所以像距在一倍焦和两倍焦距之间,成倒立、缩小的实像,Q点在一倍焦距和二倍焦距之间,所以像距大于两倍焦距,成倒立、放大的实像,B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】由凸透镜成像原理可知,P点在二倍焦距之外,所以像距在一倍焦和两倍焦距之间,成倒立、缩小的实像,Q点在一倍焦距和二倍焦距之间,所以像距大于两倍焦距,成倒立、放大的实像。
16.(2024九下·长春模拟)如图所示,人通过凸透镜观察到凸透镜左侧有一个烛焰的像,这个像是( )
A.实像,放大的,正立的 B.实像,缩小的,倒立的
C.虚像,缩小的,倒立的 D.虚像,放大的,正立的
【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】由题意可知,物像同侧,所以像成放大、正立的虚像,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
【分析】根据透镜成像规律判识选项
透镜成像规律:物体距透镜小于一倍焦距,呈正立放大的虚像,应用为放大镜;
物距大于一倍焦距小于二倍焦距,呈倒立立放大的实像,应用为投影仪;
物体大于二倍焦距,呈现倒立缩小实像,应用为照相机,人眼睛。
17.(2024九下·北京市模拟)如图所示,某同学在做探究凸透镜成像规律的实验时,将焦距为10cm的薄凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处,将点燃的蜡烛放置在光具座上35cm刻度线处,移动光屏,直到在光屏上呈现烛焰清晰的像。此时该像是倒立、 (选填“放大”或“缩小”)的实像。但蜡烛所放的位置不能离一倍焦距太近,原因是 。
【答案】放大;见解析
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)物距u=50.0cm-35.0cm=15.0cm,成倒立、放大的实像;
(2)物距越小,则像距越大,蜡烛所放的位置离一倍焦距太近,像距太大,在凸透镜的另一侧移动光屏找到像。
【分析】(1)物距大于一倍焦距,小于二倍焦距时,成倒立放大的实像;
(2)凸透镜成实像时,物像在凸透镜的同侧,物距越小,像距越大。
18.(2024九下·台山模拟)小明利用如图甲所示的装置探究“凸透镜成像的规律”,选用凸透镜的焦距为10cm。
(1)实验在 (选填“较暗”或“较亮”)的环境中进行,现象更明显;
(2)实验前,要调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在 ;
(3)如图甲所示,小明将蜡烛放在光具座上20cm刻度线处,凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处,直到光屏上恰好呈现清晰的像,该像的性质是倒立、 (选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像。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,应 (选填“靠近”或“远离”)镜头;
(4)若小明做实验时,不小心让一小片碎纸片吸附到了凸透镜上面,将凸透镜的镜面遮住了一部分,则__________(填序号);
A.烛焰的像不完整 B.会有纸片的像 C.烛焰的像变暗了些
(5)如图甲所示,要想在光屏上呈现清晰的像,若不改变蜡烛、凸透镜和光屏的位置,可在凸透镜和蜡烛之间放置合适的 (选填“近视”或“远视”)眼镜片;
(6)将蜡烛、凸透镜和光屏置于光具座上如图乙所示的位置时,烛焰在光屏上呈现清晰的像。若保持凸透镜的位置不变,将蜡烛移动到光具座上30cm刻度线处,直到光屏上再次呈现清晰的像,则像移动的距离 (选填“大于”“小于”或“等于”)蜡烛移动的距离。
【答案】(1)较暗
(2)同一高度
(3)缩小;靠近
(4)C
(5)近视
(6)小于
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】探究凸透镜成像的规律时,
(1)实验时,环境较暗,可以增大像与背景的阴暗对比,现象更明显。
(2)实验前,应调整烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度,使像成在光屏中央;
(3)由图甲,此时物距:u=50.0cm-20.0cm=30.0cm>2f,成倒立、缩小的实像。
根据物近像远像变大,为使屏幕上的头像变大,物体应靠近镜头。
(4)如果碎纸片将凸透镜的镜面遮住了一部分,剩余部分仍能会聚光线,成完整的像,因光线减少,像比原来变暗。
故选C。
(5)图甲中,此时物距:u=50.0cm-20.0cm=30.0cm>2f,像距应在一倍焦距与二倍焦距之间,即60cm~70cm间,若不改变器材位置,像需远离移动,成在光屏上,近视眼镜片是凹透镜,会将光线推迟会聚成像;
(6)根据图乙,保持凸透镜的位置不变,将蜡烛移动到光具座上30cm刻度线处,此时的物距是
50.0cm-30.0cm=20.0cm,等于二倍焦距,蜡烛移动的距离,s=30.0cm-15.0cm=15.0cm;
像距也等于二倍焦距,光屏移动的距离:s'=50.0cm+20.0cm-65.0cm=5.0cm,因此像移动的距离小于蜡烛移动的距离。
【分析】(1)探究凸透镜成像规律时,在较暗的环境中,成像更清晰;
(2)实验前,调整烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度;
(3)当物距大于二倍焦距,成倒立缩小的实像,若物体靠近凸透镜,像远离凸透镜移动;
(4)挡住部分凸透镜,成像完整,但会变暗;
(5)近视眼镜是凹透镜,对光有发散作用,使像远离凸透镜移动;
(6)根据物距和像距大小,计算蜡烛和光屏移动的距离,判断距离大小。
(1)实验在较暗的环境中进行,可以增大像与背景的阴暗对比,现象更明显。
(2)为了使像成在光屏中央,应调整烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度。
(3)[1]由图甲可知,此时物距
u=50.0cm-20.0cm=30.0cm>2f
由凸透镜成像规律可知,成倒立、缩小的实像。
[2]小明进行人脸识别时,为使屏幕上的头像变大,根据凸透镜成实像时,物近像远像变大可知;应靠近镜头。
(4)如果碎纸片将凸透镜的镜面遮住了一部分,剩余部分仍能会聚光线成完整的像,因光线减少,所以像比原来变暗。
故选C。
(5)由图甲可知,此时物距
u=50.0cm-20.0cm=30.0cm>2f
由凸透镜成像规律可知,成倒立、缩小的实像。像距应在一倍焦距与二倍焦距之间,此时像成在光屏的前方,若不改变蜡烛,也不改变器材的位置,近视眼镜片是凹透镜,会将光线推迟会聚成像;因此可在凸透镜和蜡烛之间放置合适的近视眼镜。
(6)若保持凸透镜的位置不变,将蜡烛移动到光具座上30cm刻度线处,此时的物距是
50.0cm-30.0cm=20.0cm
等于二倍焦距。蜡烛移动的距离
s=30.0cm-15.0cm=15.0cm
要想在光屏上再次呈现清晰的像,像距也等于二倍焦距,光屏移动的距离
s'=50.0cm+20.0cm-65.0cm=5.0cm
因此像移动的距离小于蜡烛移动的距离。
19.(2024九下·武汉模拟)在“探究凸透镜所成实像的性质”时,小徐和小李两位同学利用焦距f为10厘米的凸透镜、几个大小高度相等的发光物(字母)、光屏和光具座等进行实验.实验开始时,他们正确组装和调试实验器材.
小徐首先选用A字发光物进行实验,发现光屏上出现清晰的像如图所示,据此现象他得出结论:凸透镜所成的是上下倒置的实像;小李接着选用D字发光物进行实验,发现光屏上出现清晰的像如图所示,据此现象他得出结论:凸透镜所成的是左右互换的实像.
①依据小徐和小李在光屏上观察到的像的大小,请判断两发光物离凸透镜的距离是否相等?请说明理由 .
②你觉得小徐和小李的实验方法、观察到的现象以及得出的结论,是否完善?请说出你的看法和建议. .
【答案】见解析所示;见解析所示
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】 (1)小徐和小李两位同学利用焦距f为10厘米的凸透镜、几个大小高度相等的发光物 ,距离相等时,像的大小相等,据图可知像大小不等,所以距离不同
(2)两位同学的结论并不完善,愿意为发光物为规则的物体,左右对称,上下对称,所以结论不全面;为得出普遍性的规律在换用的物体多次测量,可以用不规则的字母,比如F.
综上 第1空、见解析所示; 第2空、见解析所示
【分析】 凸透镜所成的是上下倒置的实像和左右互换的实像.
实验步骤:1)实验前,应调节凸透镜、发光物质、光屏的中心大致在同一水平高度,环境越暗,物体反射光越明显,所以实验应在较暗的环境中进行;
发光物质的选择,最好选择发光稳定的LED材料,形状选择不规则物体,如F等字母
2) 发光物质变量,在光屏上得到一个等大、清晰的像,测量此时物到透镜的距离(焦距);
3)移动蜡烛,观察像的变化
20.(2024·镇远县模拟)如图所示为“探究凸透镜成像规律”的实验装置图,已知凸透镜的焦距为10 cm。
(1)为了便于观察实验现象,实验环境应该 (选填“较亮”或“较暗”)一些。
(2)为了使烛焰的像呈现在光屏的中央,应调整烛焰、凸透镜和光屏,使它们的中心大致在 。
(3)随着蜡烛燃烧变短,为了使像仍能成在光屏的中央,这时最合理的调整是____。
A.只需将凸透镜向下移动一些
B.只需将光屏向上移动一些
C.将凸透镜和光屏都向下移动一些
(4)将图中的凸透镜换成焦距为30 cm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, (选填“能”或“不能”)找到某一位置,使像清晰的呈现在光屏上,理由是 。
【答案】(1)较暗
(2)同一高度
(3)C
(4)不能;像距过大,超出了光具座所提供的长度
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)“探究凸透镜成像规律”的实验,用点燃的蜡烛的烛焰成像,在较暗的环境中效果明显,更易观察;
(2)为了使像成在光屏中央,需要调整烛焰、透镜和光屏三者的中心在同一高度;
(3)为了使像成在光屏中央,应让烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度,因此应将凸透镜和光屏都向下移动一些,故AB错误,C正确;故选C;
(4)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。
【分析】(1)本实验用点燃的蜡烛的烛焰成像,在较暗的环境中更易观察;
(2)(3)为了使像成在光屏中央,需要调整烛焰、凸透镜光心和光屏中心在同一高度;
(4)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。
21.(2024·昌吉模拟)在卡塔尔举行的世界杯上使用了VAR(视频助理裁判技术),利用摄像机镜头跟踪运动员和足球,摄像机镜头是 (选填“凸透镜”或者“凹透镜”),运动员射门时,足球与门框上的镜头靠近时,若以足球为参照物,镜头是 (选填“运动”或“静止”)的,摄像机中足球的像将 (选填“变大”、“不变”或者“变小”)。卡塔尔是世界第一大液化天然气生产和出口国,年产8000万吨液化天然气,能为全球提供 J的能量。(q天然气=8.4×107J/m3,ρ天然气=0.6kg/m3)
【答案】凸透镜;运动;变大;1.12×1019J
【知识点】凸透镜成像的应用;燃料的热值
【解析】【解答】摄像机镜头成的像为缩小、倒立的实像,相当于凸透镜。运动员射门时,足球向门框上镜头靠近的过程中,足球与镜头的相对位置发生改变,若以足球为参照物,镜头是运动的。足球向门框上镜头靠近的过程中,物距变小,像距变大,像变大。 卡塔尔是世界第一大液化天然气生产和出口国,年产8000万吨液化天然气的体积为:;能为全球提供的能量为:。
故答案为:凸透镜;运动;变大; 1.12×1019J 。
【分析】摄像机镜头成的像为缩小、倒立的实像,相当于凸透镜;足球与镜头的相对位置发生改变,若以足球为参照物,镜头是运动的;足球向门框上镜头靠近的过程中,物距变小,像距变大,像变大;利用热值公式进行计算。
22.(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.
四、能力提升
23.(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。
24.(2024·吉安模拟) 【探究名称】探究凸透镜凸起程度对成像的影响
【问题】小明发现实验室里的透镜有的平一点,有的凸一点。那么同种材料做的大小相同的凸透镜凸起程度不一样,会对成像造成什么样的影响呢?
【证据】在老师的指导下,他在一个高15cm的烧杯底部放一个F形状的LED发光体,用透明的薄膜扎住杯口,在薄膜上倒入一定量的水,做成水透镜,用薄膜的松紧程度来控制水透镜的凸起程度,用一张白纸做光屏,如图所示。实验中得到的数据如下:
实验次数 烧杯高度 凸起程度 白纸距离杯面高度 像的正倒 像的大小
1 15 很大 6 倒立 缩小
2 15 较大 8 倒立 缩小
3 15 一般 20 倒立 放大
4 15 较小 无法成像 —— ——
(1)【解释】
从表格中的数据可以看出,水透镜的凸起程度越大,白纸应越 (选填“靠近”或“远离”)杯面才能够接收到清晰的像,同时像会变 (选填“大”或“小”),说明水透镜会聚光线的能力变 (选填“强”或“弱”);
(2)由第1次实验到第2次实验,若白纸的位置不变,仍要在白纸上成清晰的像,可在白纸和水透镜之间加一个 (选填“凸”或“凹”)透镜;
(3)在第4次实验中,小明直接用眼睛从上往下观察,可以看到一个 (选填“放大”或“缩小”)的像。生活中的 就是利用这个原理做成的;
【交流】实验中有几片小灰尘掉进了水透镜的水面上,此时白纸上的像 (选填“有”或“没有”)黑斑。
【答案】(1)靠近;小;强
(2)凸
(3)放大;放大镜;没有
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)根据表格数据可知,实验1中水透镜的凸起程度最大,白纸到杯面的距离最小,则光线的会聚程度最大,那么水透镜的会聚能力变强,成的像会更小。
(2) 由第1次实验到第2次实验,水透镜的凸度变小,而对光线的会聚能力变弱,若白纸的位置不变, 此时需要光线比原来会聚才行,即应该放入凸透镜。
(3)在第4次实验中,光屏上无法成像,则小明直接用眼睛从上往下观察,可以看到一个放大的像。生活中的放大镜就是利用这个原理做成的;
【交流】实验中有几片小灰尘掉进了水透镜的水面上,由于在一倍焦距内,因此不能成实像,即此时白纸上的像没有黑斑。
【分析】(1)根据表格数据分析水透镜的凸起程度与像的变化规律,从而确定透镜的会聚能力大小;
(2)根据题意分析从①到②时光线是发散了还是会聚了,据此确定放入透镜的种类;
(3)根据凸透镜的成像特点分析解答。
25.(2024·万江模拟) 某同学在进行光学实验的探究过程中:
(1)如图(a)探究“光的反射”实验。如果硬纸板没有与平面镜垂直放置,当光贴着硬纸板入射时,此时入射光线、反射光线 (填“在”或“不在”)同一平面内。
(2)接着他又探究了“平面镜成像特点”,如图(b)他通过玻璃板代替平面镜,主要是利用玻璃板透明的特点,便于 。实验中,他正在透过玻璃板观察蜡烛A的像,若用物理书挡在玻璃板的后面,那么小明 (选填“能”或“不能”)看到蜡烛A的像。
(3)最后他又探究“凸透镜成像规律”的实验,他用同一凸透镜做了两次实验,如图甲、乙所示,光屏上均有清晰的像(未画出),其中成缩小像的是图____。凸透镜的焦距可能是____(填字母)。
A.5cm B.8cm C.10cm D.15cm
(4)在图甲中将一个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图 (选填“丙”或“丁”)的视力缺陷。
【答案】(1)在
(2)确定像的位置;能
(3)C
(4)丁
【知识点】光的反射定律;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)如果纸板与平面镜不垂直,则镜面的法线不在纸板上,入射光沿纸板照射后,反射光线不在纸板上,则我们在纸板上看不到反射光线;但此时入射光线、法线、反射光线在同一平面内;
(2)玻璃既能反射成像,又能透光,利用玻璃板能看到A蜡烛的像,也能看到代替A蜡烛像的B蜡烛,当B蜡烛和A蜡烛的像完全重合,B蜡烛的位置就是A蜡烛像的位置,所以利用玻璃板是为了便于确定像的位置;平面镜成像原理是光的反射,若用物理书挡在玻璃板的后面,不影响平面镜成像,所以小明能看到蜡烛A的像;
(3)凸透镜成实像时,甲图,物距大于像距,凸透镜成倒立、缩小的实像;乙图,物距小于像距,凸透镜成倒立、放大的实像;
甲图,凸透镜成倒立、缩小的实像,
当u>2f,2f>v>f 时,成倒立缩小的实像;
u=50cm-20cm=30cm,30cm>2f,
v=65cm-50cm=15cm,2f>15cm>f,
解得,15cm>f>7.5cm ①
乙图,2f>u>f,v>2f 时,成倒立放大的实像,
u=50cm-32cm=18cm,2f>18cm>f,
v=73cm-50cm=23cm,23cm>2f,
解得,11.5cm>f>9cm ②
由①②得,11.5cm>f>9cm,
所以凸透镜的焦距可能是10cm,故选C。
(4)丙图,像成在视网膜的前方,是近视眼,需要凹透镜矫正。
丁图,像成在视网膜的后方,是远视眼,需要凸透镜矫正。
在图乙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,说明所放的镜片对光线有会聚作用,是矫正远视眼的凸透镜,故选丁图。
故答案为:(1)在;(2)确定像的位置;能;(3)甲;C;(4)丁。
【分析】(1)实验过程中法线要与平面镜垂直;
(2)实验使用玻璃板代替平面镜是便于确定像的位置;因为平面镜成像原理是光的反射,平面镜后面放不透明的物体不影响物体成像;
(3)根据物距和像距的关系进行判断成像情况,根据甲、乙两种成像情况时的物距和焦距,像距和焦距的关系解不等式,确定凸透镜的焦距。
(4)近视眼是晶状体变厚,像成在视网膜的前方,凹透镜对光线有发散作用,用凹透镜矫正;远视眼是晶状体变薄,像成在视网膜的后方,凸透镜对光线有会聚作用,用凸透镜矫正。
五、直击中考
26.(2023·沈阳中考) 在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,选用的凸透镜焦距为10cm,将实验器材调节好,把点燃的蜡烛放在距凸透镜较远的地方,然后逐渐移近,观察烛焰成像情况并记录物距和像距。
(1)蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图1所示,此时烛焰的像成在光屏的中央,烛焰的像是倒立、 的实像;若只将凸透镜调高,则光屏上烛焰的像会向 移动;
(2)如图1,保持凸透镜的位置不变,将蜡烛移动到光具座上30cm刻度处,移动光屏直到光屏上再次出现清晰的像,则像移动的距离 (填“大于”、“等于”或“小于”)蜡烛移动的距离;
(3)实验中,小丽观察到图2中的物点S的虚像S',请根据凸透镜成像原理,在图中完成物点S发出的光线a经过凸透镜后的折射光线;
(4)毕业典礼上,小丽想拍摄教学楼的全景,但她所在的位置只能拍摄到教学楼的一部分,由于无法改变拍摄位置,她只能通过改变照相机镜头焦距使像变小,从而拍摄到全景。小丽的照相机镜头相当于一个焦距可变的凸透镜,为了拍摄到全景,她应该调节照相机镜头的焦距,使其适当 (选填“变大”或“变小”)。
【答案】(1)缩小;上
(2)小于
(3)
(4)变小
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)①根据图1可知,此时像距小于物距,则光屏上成倒立、缩小的实像;
②在凸透镜成实像时像的移动方向与凸透镜的移动方向相同,即凸透镜调高时,像会向上运动。
(2)根据图1可知,此时像距大于物距,则保持凸透镜的位置不变,将蜡烛移动到光具座上30cm刻度处时,根据“物远像近小”的规律可知,此时像运动的距离小于蜡烛移动的距离。
(3)当凸透镜成虚像时,虚像其实是所有折射光线反向延长线的交点。根据图2可知,这条折射光线经过入射点还经过像点S',则可将亮点连接得到对应的折射光线,如下图所示:
(4)根据题意可知,此时需要减小像的的大小,根据“物远像近小”的规律可知,此时需要增大物距,减小像距。而实际上就是增大凸透镜的会聚能力,即使焦距变小。
【分析】(1)①比较像距和物距的大小,从而确定成像的特点;
②根据凸透镜的成像特点解答;
(2)根据“物近像远大,物远像近小”的规律分析;
(3)根据凸透镜的成像原理分析解答。
(4)凸透镜的焦距越短,则会聚能力越强,据此分析解答。
27.(2019·沈阳)在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,如图1所示,小明用高为4cm的发光体(由发光二极管组成)作为物体,把凸透镜固定在光具座50cm刻度线处不动。下表是小明记录的凸透镜成实像时的部分实验数据(数据记录时取整数):
实验次数 物距/cm 像距/cm 像高/cm
1 30 15 2
2 20 4
3 15 8
(1)分析表中数据可知,实验中所用凸透镜的焦距为 cm。
(2)在第3次实验时,将光屏移到光具座 cm刻度线处,光屏上会出现清晰的像。此时,如果小明不小心用手指尖触碰到了凸透镜,光屏上 (选填“会”或“不会”)出现手指尖的像。
(3)根据实验数据推测,当把物体放在光具座“0”刻度线处时,物体通过凸透镜所成实像的高度 (选填“大于”、“小于”或“等于”)2cm。
(4)小明完成实验后,又找来一个装有水的圆柱形玻璃瓶,把一支铅笔放在玻璃瓶的一侧,透过瓶和水可以看到那支笔,如图2所示。将铅笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢移动的过程中,铅笔所成像的 (选填“长短”、“粗细”或“笔尖朝向”)一直不会有明显的变化。
【答案】(1)10
(2)80;不会
(3)小于
(4)粗细
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)根据表格,高为4cm的物体成的像为4cm时,像和物体等大,物体在凸透镜的二倍焦距点,此时的物距为20cm,则焦距为10cm;(2)根据表格,当物距为30cm时,像距为15cm,当物距为15cm时,像距为30cm,此时光屏在80cm处,若手指接触光屏,光屏上没有手指的像;(3)当物体在0刻度线时,物距比第一次更远,所成的像更小,小于2cm;(4)根据图像,透过水瓶看铅笔时,水瓶的左右相当于凸透镜,但上下的变化不明显,所以粗细变化不明显。
【分析】(1)当物体在凸透镜的二倍焦距点时,成等大的实像;
(2)根据物距的范围判断像距范围,当物体在凸透镜上时,光屏上没有像;
(3)当物体远离凸透镜时,像变小;
(4)当物体距离凸透镜的远近变化时,像会发生变化。
28.(2024·宿迁)在“探究凸透镜成像规律”的活动中,利用了如图所示装置.
(1)调节器材,使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的 .
(2)改变蜡烛和光屏的位置,多次实验,并将数据记录在表格中,分析数据可知凸透镜焦距为 ,第3次实验中,光屏上成倒立、 的实像;
实验序号 物距u/cm 像距v/cm 光屏上看到的像
1 60 15 倒立、缩小、实像
2 24 24 倒立、等大、实像
3 20 20 倒立、 、实像
4 8 未找到像
(3)智能汽车通过车载摄像头,识别行人、路标和其他车辆,实现自动导航和驾驶,车载摄像头根据的是第 次实验的原理;
(4)物距不变,要想在光屏上看到像,应更换焦距较 的凸透镜.
【答案】(1)凸透镜的主光轴上
(2)12;放大;放大
(3)1
(4)小
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】 (1)根据探究凸透镜成像实验中的注意事项解答;
(2)由表中数据可知,u=v=24cm,根据u=v=2f,成倒立、等大的实像,即2f=24cm,故该凸透镜的焦距为f=12cm;
第3次实验中,物距2f>u=20cm>f,成倒立、放大的实像;
(3)车载摄像头是根据u>2f,成倒立、缩小的实像的原理制成的,与表中第1次成像原理相同;
(4)凸透镜成实像时,物距大于焦距,因此物距u=8cm不变,要想在光屏上看到像,应更换焦距较小的凸透镜。
【分析】 (1)为了使像成在光屏中央,应调整烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上;
(2)当u=v=2f时,成倒立、等大的实像,据此确定凸透镜的焦距;根据2f>u>f,成倒立、放大的实像分析;
(3)车载摄像头是根据u>2f,成倒立、缩小的实像的原理制成的;
(4)凸透镜成实像时,物距大于焦距。
29.(2024·烟台) 在探究近视眼和远视眼成因与矫正的主题实践中,该小组利用橡皮膜和注射器制作了水透镜来模拟眼睛的晶状体,打开夹子,通过注射器向橡皮膜中注水或抽水,来改变橡皮膜凸起的程度,如图甲所示。具体操作如下:
①将蜡烛、水透镜和光屏依次摆放在水平光具座上,点燃蜡烛,使烛焰、水透镜和光屏三者的中心在 ;
②将蜡烛放在离水透镜较远的位置,移动光屏,直到屏上出现烛焰清晰的像,如图乙所示,记下此时光屏所在的位置;
③用注射器向水透镜里加适量的水,水透镜对光的偏折能力变 ,此时屏上的像变得模糊,这是模拟近视眼看远处物体的情况。将光屏慢慢靠近水透镜,直到光屏上出现清晰的像,这说明近视眼所成的像在视网膜的 ;
④将光屏移回原来标记的位置,选择不同的眼镜在烛焰和水透镜之间前后移动,直到光屏上出现清晰的像,如图丙所示,这说明矫正近视眼应配戴 透镜;
⑤从水透镜里向外抽取适量的水,再次实验,探究远视眼的成因和矫正。
⑥眼睛是心灵的窗户,我们要增强保护视力的意识,做到科学用眼,积极防控近视。请写出一条预防近视的措施。
【答案】同一高度;强;前方;凹;读书姿势要正确,眼与书的距离要在33cm左右
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】 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,是为使烛焰的像成在光屏的中心;
③根据近视眼的成因,向水凸透镜内注入水,凸透镜变厚,此时凸透镜对光的折射能力变强,若将光屏向左移动适当距离,再次得到清晰的像,像将成在光屏之前,即近视眼将远处的物体成像在视网膜之前;
④ 如图丙所示, 需要配戴具有发散作用的凹透镜来矫正;
⑥预防近视要做到:三要、五不看,有效地预防近视眼的发生。
三要:读书写字的姿势要正确,读书写字时眼与书的距离保持在33cm左右;看书写字40分钟后要到室外活动或向远处眺望一会儿;要认真做眼保健操,所按穴位要准确。
五不看:不要在暗弱光线下和直射的阳光下看书写字;不要躺在床上、在公共汽车上或走路时看书;不要看字体过小、字行过密、字迹印刷不清的读物;做作业不要用淡色铅笔;看电视时间不要太久。
【分析】 ①为使像能成在光屏的中心,应调整烛焰、凸透镜和光屏的高度,使它们的中心大致在同一高度;
③④近视眼是因为晶状体变厚,折光能力太强引起的;近视眼的像成在视网膜之前,需佩戴具有发散作用的凹透镜进行矫正;
⑥可以从预防近视眼的“三要、五不看”方面来分析解答。
30.(2023·通辽)同学们为了探究平面镜成像的特点,准备了平面镜、玻璃板、两支相同的蜡烛A和B、光具座、光屏等实验器材。
(1)如图所示,将一只点燃的蜡烛A放置在光具座的甲位置,选用 (选填“平面镜”或“玻璃板”)竖直放置在乙位置,未点燃的蜡烛B放置在乙位置右侧,移动蜡烛B到丙位置时,发现蜡烛B与蜡烛A的像完全重合;
(2)取下蜡烛B,并在丙位置处放一光屏,光屏上不能承接到蜡烛A的像,说明平面镜成的像是 (选填“实像”或“虚像”);
(3)接着同学们想利用上述装置探究凸透镜成像规律,将乙处器材换成一个凸透镜,再将蜡烛A移至35cm刻度线处,丙位置的光屏上恰好出现了烛焰清晰的像,生活中的 (选填“照相机”“投影仪”或“ 放大镜”)就是利用这一原理工作的。此时,用直径相同、焦距更大的凸透镜替换原凸透镜,移动光屏也得到了清晰的像,则此时的像较原来的像 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(4)在上一步实验的基础上,小明将一远视镜片放在凸透镜与蜡烛之间,要使光屏上还能呈清晰的像,可将光屏适当向 (选填“左”或“右”)移动。
【答案】(1)玻璃板
(2)虚像
(3)投影仪;变大
(4)左
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】(1)根据平面镜成像的对称性可知,蜡烛和它的像分别在平面镜的左右两侧,因此蜡烛在甲位置,像在丙位置,那么平面镜在乙位置。
(2)取下蜡烛B,并在丙位置处放一光屏,光屏上不能承接到蜡烛A的像,说明平面镜成的像是虚像;
(3)①根据图片可知,当蜡烛A在35cm处时,此时像距大于物距,那么光屏上成倒立、放大的实像,应用为投影仪。
(2)用直径相同、焦距更大的凸透镜替换原凸透镜,此时透镜对光线的会聚能力比原来减小,即光线比原来发散了,那么像距会增大,所成的像比原来的像变大。
(4)远视眼镜片为凸透镜,对光线有会聚作用,则放入后像距减小,那么可将光屏适当向左移动。
【分析】(1)根据平面镜成像的对称性分析解答。
(2)实像由实际光线会聚而成,可以成在光屏上;虚像不是由实际光线会聚而成,不能成在光屏上。
(3)①根据图片,比较像距和物距的大小,从而确定成像特点和应用。
②凸透镜的焦距越大,对光线的会聚能力越弱,据此分析光线的会聚情况的变化,进而确定像的大小变化。
(4)根据近视眼镜片对光线的作用分析像距的变化即可。
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