1.(2023·赤峰)如图所示,通过焦距为10cm的凸透镜观察窗外远处的风景,看到的是( )
A.正立放大的虚像 B.倒立放大的实像
C.倒立缩小的实像 D.倒立缩小的虚像
【答案】C
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】 通过焦距为10cm的凸透镜观察窗外远处的风景,物距大于二倍焦距,所以看到的是倒立缩小的实像,故C正确,ABD错误;
故选C。
【分析】凸透镜成像规律的掌握。
2.(2023·荆州)2023年5月11日,我国发射的天舟六号货运飞船与中国空间站组合体成功交会对接,如图所示。空间站组合体上的摄像机完整记录了交会对接过程。下列说法正确的是( )
A.光通过摄像机的镜头始终沿直线传播
B.摄像机所成的像是实像
C.摄像机的工作原理与投影仪的工作原理相同
D.天舟六号靠近空间站组合体时,摄像机成的像逐渐变小
【答案】B
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】A.光通过摄像机的镜头发生了折射,A不符合题意;
B.摄像机所成的像是实像,B符合题意
C.摄像机的工作原理与照相机的工作原理相同,C不符合题意;
D.天舟六号靠近空间站组合体时,摄像机成的像逐渐变大,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】摄像机成像是倒立所小的实像,物体靠近镜头成像变大。
3.(2023·江西)某同学探究凸透镜成像规律时,光屏上得到了烛焰清晰的像(像未画出),如图所示。下列说法正确的是( )
A.光屏上像是正立的
B.光屏上的像是放大的
C.投影仪是利用此成像原理制成的
D.撤去光屏,烛焰的像仍然在原处
【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】A.光屏上像是倒立的,A不符合题意;
B.由于物距大于像距,光屏上的像是缩小的,B不符合题意;
C.凸透镜成缩小的实像,照相机是利用此成像原理制成的,C不符合题意;
D.撤去光屏,物距不变,像距不变,烛焰的像仍然在原处,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】根据物距在凸透镜的二倍焦距外,成倒立缩小的实像,实际应用有照相机。
4.(2023·临沂)在探究凸透镜成像规律的实验中,当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时,光屏上恰能承接到烛焰清晰的像,下列判断正确的是( )
A.实验用凸透镜的焦距为15.0cm
B.光屏上的像是烛焰放大的实像
C.仅将凸透镜左移不能再次成像
D.仅将光屏右移可模拟近视眼成像
【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】根据图像判断,物体在凸透镜的二倍焦距外,像在一倍焦距和二倍焦距间,成缩小的实像,B不符合题意;图中像距为15cm,由于15cm>f,所以焦距小于15cm,A不符合题意;蜡烛和光屏不动,向左移动凸透镜,可以再次成像,C不符合题意;光屏向右移动,像在光屏前,可以模拟近视眼成像,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】根据凸透镜成像规律,结合物体在凸透镜的范围,可以判断成像特点。
5.(2023·郴州)如图所示,烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度,该凸透镜的焦距为10.0cm,凸透镜的位置保持不变。以下说法正确的是( )
A.当蜡烛放在图中A区域时,光屏应放在图中D区域才可能呈现清晰的像
B.蜡烛从图中位置逐渐远离透镜时,所成的像会逐渐变小
C.若无论怎么移动光屏,在光屏上都找不到像,则蜡烛可能放在图中B区域
D.若光屏上要得到一个放大的像,则蜡烛应该放在图中C区域
【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】A.当蜡烛放在图中A区域,是凸透镜的二倍焦距外,光屏应放在图中E区域才可能呈现清晰的像,A不符合题意;
B.蜡烛从图中位置逐渐远离透镜时,所成的像会逐渐变小,B符合题意;
C.若无论怎么移动光屏,在光屏上都找不到像,则蜡烛可能放在图中C区域,C不符合题意;
D.若光屏上要得到一个放大的像,则蜡烛应该放在图中B区域,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】当物体在凸透镜的二倍焦距外,成像在一倍焦距和二倍焦距间;物体在一倍焦距和二倍焦距间,成像在二倍焦距外;当物体在一倍焦距内,成虚像。
6.(2023·宜昌)小华用弹性膜充水制作了一个水凸透镜,通过注射器注水或抽水改变透镜的厚度,如图是他用其模拟眼睛看物体的实验装置。模拟正常眼睛时,固定透镜,将一个F形光源放在合适的位置后,调节光屏得到清晰的像,下列说法正确的是( )
A.此时光源放在透镜2倍焦距以内
B.此时光屏上成倒立放大的实像
C.光源远离透镜时,要将光屏靠近透镜才能再次得到清晰的像
D.模拟近视眼的成因时需要从透镜向外抽水
【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】A.此时光源放在透镜2倍焦距以外,A不符合题意;
B.此时光屏上成倒立缩小的实像,B不符合题意;
C.光源远离透镜时,要将光屏靠近透镜才能再次得到清晰的像,C符合题意;
D.模拟近视眼的成因时需要向透镜中注水,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】眼睛成像时,物体在晶状体的二倍焦距外;成倒立缩小的实像;晶状体越厚,折光能力越强。
7.(2023·龙东)某学习小组用图甲探究“凸透镜成像规律”,通过实验,绘制了像距v随物距u变化图像如图乙所示,此凸透镜的焦距是 cm。当蜡烛放在如图甲所示位置时,调节光屏位置,直到光屏上得到清晰的像,若此时在蜡烛与凸透镜之间靠近凸透镜处放一个近视眼镜,若想在光屏上还能得到清晰的像,应该将光屏向 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜方向移动。
【答案】5;远离
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】探究“凸透镜成像规律”,通过实验,绘制了v-u变化图像,当物距等于像距为10cm时,此凸透镜的焦距是5cm;当蜡烛放在如图甲所示位置时,调节光屏位置,直到光屏上得到清晰的像,若此时在蜡烛与凸透镜之间靠近凸透镜处放一个近视眼镜,近视眼镜是凹透镜,对光有发散作用,若想在光屏上还能得到清晰的像,应该将光屏向远离凸透镜方向移动。
【分析】当物距等于像距时,可以测量焦距大小;凹透镜对光有发散作用,使成像远离凸透镜。
8.(2023·重庆)小刚用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像的规律,当蜡烛、凸透镜、光屏三者高度如图所示时,适当调节 的高度后便可开始实验;当蜡烛距凸透镜25cm时,移动光屏,在光屏上承接到一个清晰缩小的像,生活中的 就是根据该成像规律制成的;把蜡烛适当靠近凸透镜,应将光屏 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜,才能再次承接到清晰的像。
【答案】蜡烛;照相机;远离
【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,当蜡烛、凸透镜、光屏三者高度如图所示,蜡烛偏高,适当调节蜡烛的高度;当蜡烛距凸透镜25cm时,在凸透镜的二倍焦距外,移动光屏,成缩小的像,生活中的照相机是根据该成像规律制成的;把蜡烛适当靠近凸透镜,应将光屏远离凸透镜,才能再次承接到清晰的像。
【分析】当物体在凸透镜的二倍焦距外,成倒立缩小的实像,实际应用有照相机;当物体靠近凸透镜,像远离凸透镜。
9.(2023·烟台)光通过透镜会发生折射,请将图中的入射光线或折射光线补画完整。
【答案】
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】 过光心的光线其传播方向不变,过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点,据此作图,注意入射光的方向与折射光方向一致,如图所示:
【分析】凸透镜中:过光心的光线其传播方向不变;平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点;过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴。
10.(2023·南充)如图所示,一束光射向凸透镜,请画出该光经过凸透镜、凹透镜的折射光路。
【答案】
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】光线经过凸透镜的焦点,折射光线和主光轴平行,平行于凹透镜主光轴的光线,经过折射后,光线的反向延长线过焦点,画图为 。
【分析】光线过凸透镜的焦点,折射光线和主光轴平行;光线平行于凹透镜的主光轴,折射光线的反向延长线过焦点。
11.(2023·凉山)如图所示,凸透镜的主光轴与水面重合,F是凸透镜的焦点,水下有一块平面镜M,一束与水面平行的光线经凸透镜折射后进入水中,再经水中的平面镜反射后恰过P点,请将光路图补充完整。
【答案】解:如图所示:
【知识点】作光的反射光路图;作光的折射光路图;透镜的光路图
【解析】【解答】 由凸透镜折射的规律可知,平行于主光轴的入射光线经过凸透镜折射后,折射光线过焦点,根据像与物体关于平面镜对称,画出P在平面镜中形成的像P',连接FP',与平面镜交于Q点,FQ是水中的折射光线,也是平面镜的入射光线,连接QP,可得经平面镜反射的反射光线,如图所示:
【分析】平行于主光轴的入射光线经过凸透镜折射后,折射光线过焦点;光线从空气中进入水中,传播方向会发生改变,折射角小于入射角,折射光线的延长线过P在平面镜中像点P',与平面镜的交点为入射点M;连接入射点与点P,QP是平面镜的反射光线。
12.(2023·苏州)在“探究凸透镜成像规律”的实验中。
(1)如图甲,把蜡烛、凸透镜、光屏依次摆放在光具座上,并将蜡烛烛焰和光屏的中心调到凸透镜的主光轴上,目的是使像成在 ;
(2)按要求进行观察和测量,并将部分观测情况记录在下列表中:
实验序号 物距u/cm 像距v/cm 像的性质
1 60 20 倒立、缩小、实像
2 30 30 倒立、等大、实像
3 20
4 10
①凸透镜焦距f= cm;
②当物距u=20cm时,像距v= cm;
③当物距u=10cm时,像的性质是 ;
(3)如图乙是航天员王亚平太空授课制作水球时呈现的情景,假设她稍向后远离水球,则她在球中所成的像将 (“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】(1)光屏中央
(2)15;60;正立、放大、虚像
(3)变小
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】在探究凸透镜成像规律的实验中,
(1)如图甲,把蜡烛、凸透镜、光屏依次摆放在光具座上,并将蜡烛烛焰和光屏的中心调到凸透镜的主光轴上,目的是使像成在光屏中央;
(2)按要求进行观察和测量,并将部分观测情况记录在表中:
①当物距等于像距时,为30cm,此时物体在凸透镜的二倍焦距点,凸透镜焦距f=15cm;
②由于在折射时,光路可逆,物距和像距交换时,可以再次成像,当物距u=20cm时,像距v=60cm;
③当物距u=10cm时,小于一倍焦距,在焦点内,像的性质是正立、放大、虚像;
(3)如图乙是航天员王亚平太空授课制作水球时呈现的情景,假设她稍向后远离水球,则她在球中所成的像将变小。
【分析】(1)探究凸透镜成像规律时,烛焰和光屏的中心调到凸透镜的主光轴上;
(2)根据物距等于像距,判断焦距;物距和像距互换时,可以再次成像;物体在焦点内时,成正立、放大、虚像;
(3)物体成实像时,物体远离凸透镜,像变小。
13.(2023·衡阳)小明同学利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等实验器材探究凸透镜成像的规律:
(1)如图甲所示,小明将一束平行光正对凸透镜,移动光屏,直到光屏上形成一个最小最亮的光斑,该凸透镜的焦距为 cm;
(2)实验时,把凸透镜固定在光具座50cm刻度线处,为使像成在光屏中央,应将烛焰、凸透镜和光屏三者中心调到 ;
(3)小明将蜡烛移至光具座20cm刻度线处,如图乙所示,移动光屏,直到烛焰在光屏上成清晰的像,则该像是倒立、 的实像。生活中的 (选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”)就是利用这种成像规律工作的;
(4)接着,小明保持凸透镜在光具座上的位置不动,如果仅将图乙中蜡烛和光屏的位置互换,发现光屏上仍能观察到烛焰清晰的像。这是因为在光的折射现象中,光路是 的;
(5)在如图乙所示实验情形下,如果保持凸透镜和光屏的位置不变,将蜡烛适当远离凸透镜,发现光屏上烛焰的像变得模糊不清,此现象可以体现 (选填“近视眼”或“远视眼”)的成像情况。
【答案】(1)10.0
(2)同一水平高度上
(3)缩小;照相机
(4)可逆
(5)近视眼
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】 (1) 光屏上形成一个最小最亮的光斑到光心的距离是凸透镜的焦距,所以凸透镜的焦距是:f=30.0cm-20.0cm=10.0cm;
(2)为了使像成在光屏中央,应将烛焰、凸透镜和光屏三者中心调到同一高度;
(3)小明将蜡烛移至光具座20cm刻度线处,此时物距u=50cm-20cm=30cm>2f,成倒立缩小的实像,照相机就是利用此原理制成的;
(4)小明保持凸透镜在光具座上的位置不动,如果仅将图乙中蜡烛和光屏的位置互换,发现光屏上仍能观察到烛焰清晰的像,说明在光的折射现象中,光路是可逆的;
(5)如果保持凸透镜和光屏的位置不变,将蜡烛适当远离凸透镜,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小,此时像成在光屏的前方,此现象可以体现近视眼的成像情况。
【分析】 (1)焦点到光心的距离叫焦距;
(2)为了使像成在光屏中央,应将烛焰、凸透镜和光屏三者中心调到同一高度;
(3)物距大于二倍焦距时,成倒立缩小的实像,照相机就是利用此原理制成的;
(4)在光的折射中,光路是可逆的;
(5)近视眼是由于晶状体对光线的会聚作用太强,使远处物体射来的光线会聚在视网膜的前方。
21.如图所示,通过焦距为10cm的凸透镜观察窗外远处的风景,看到的是( )
A.正立放大的虚像 B.倒立放大的实像
C.倒立缩小的实像 D.倒立缩小的虚像
2.2023年5月11日,我国发射的天舟六号货运飞船与中国空间站组合体成功交会对接,如图所示。空间站组合体上的摄像机完整记录了交会对接过程。下列说法正确的是( )
A.光通过摄像机的镜头始终沿直线传播
B.摄像机所成的像是实像
C.摄像机的工作原理与投影仪的工作原理相同
D.天舟六号靠近空间站组合体时,摄像机成的像逐渐变小
3.某同学探究凸透镜成像规律时,光屏上得到了烛焰清晰的像(像未画出),如图所示。下列说法正确的是( )
A.光屏上像是正立的
B.光屏上的像是放大的
C.投影仪是利用此成像原理制成的
D.撤去光屏,烛焰的像仍然在原处
4.在探究凸透镜成像规律的实验中,当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时,光屏上恰能承接到烛焰清晰的像,下列判断正确的是( )
A.实验用凸透镜的焦距为15.0cm
B.光屏上的像是烛焰放大的实像
C.仅将凸透镜左移不能再次成像
D.仅将光屏右移可模拟近视眼成像
5.如图所示,烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度,该凸透镜的焦距为10.0cm,凸透镜的位置保持不变。以下说法正确的是( )
A.当蜡烛放在图中A区域时,光屏应放在图中D区域才可能呈现清晰的像
B.蜡烛从图中位置逐渐远离透镜时,所成的像会逐渐变小
C.若无论怎么移动光屏,在光屏上都找不到像,则蜡烛可能放在图中B区域
D.若光屏上要得到一个放大的像,则蜡烛应该放在图中C区域
6.小华用弹性膜充水制作了一个水凸透镜,通过注射器注水或抽水改变透镜的厚度,如图是他用其模拟眼睛看物体的实验装置。模拟正常眼睛时,固定透镜,将一个F形光源放在合适的位置后,调节光屏得到清晰的像,下列说法正确的是( )
A.此时光源放在透镜2倍焦距以内
B.此时光屏上成倒立放大的实像
C.光源远离透镜时,要将光屏靠近透镜才能再次得到清晰的像
D.模拟近视眼的成因时需要从透镜向外抽水
7.某学习小组用图甲探究“凸透镜成像规律”,通过实验,绘制了像距v随物距u变化图像如图乙所示,此凸透镜的焦距是 cm。当蜡烛放在如图甲所示位置时,调节光屏位置,直到光屏上得到清晰的像,若此时在蜡烛与凸透镜之间靠近凸透镜处放一个近视眼镜,若想在光屏上还能得到清晰的像,应该将光屏向 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜方向移动。
8.小刚用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像的规律,当蜡烛、凸透镜、光屏三者高度如图所示时,适当调节 的高度后便可开始实验;当蜡烛距凸透镜25cm时,移动光屏,在光屏上承接到一个清晰缩小的像,生活中的 就是根据该成像规律制成的;把蜡烛适当靠近凸透镜,应将光屏 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜,才能再次承接到清晰的像。
9.光通过透镜会发生折射,请将图中的入射光线或折射光线补画完整。
10.如图所示,一束光射向凸透镜,请画出该光经过凸透镜、凹透镜的折射光路。
11.如图所示,凸透镜的主光轴与水面重合,F是凸透镜的焦点,水下有一块平面镜M,一束与水面平行的光线经凸透镜折射后进入水中,再经水中的平面镜反射后恰过P点,请将光路图补充完整。
12.在“探究凸透镜成像规律”的实验中。
(1)如图甲,把蜡烛、凸透镜、光屏依次摆放在光具座上,并将蜡烛烛焰和光屏的中心调到凸透镜的主光轴上,目的是使像成在 ;
(2)按要求进行观察和测量,并将部分观测情况记录在下列表中:
实验序号 物距u/cm 像距v/cm 像的性质
1 60 20 倒立、缩小、实像
2 30 30 倒立、等大、实像
3 20
4 10
①凸透镜焦距f= cm;
②当物距u=20cm时,像距v= cm;
③当物距u=10cm时,像的性质是 ;
(3)如图乙是航天员王亚平太空授课制作水球时呈现的情景,假设她稍向后远离水球,则她在球中所成的像将 (“变大”、“变小”或“不变”)。
13.小明同学利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等实验器材探究凸透镜成像的规律:
(1)如图甲所示,小明将一束平行光正对凸透镜,移动光屏,直到光屏上形成一个最小最亮的光斑,该凸透镜的焦距为 cm;
(2)实验时,把凸透镜固定在光具座50cm刻度线处,为使像成在光屏中央,应将烛焰、凸透镜和光屏三者中心调到 ;
(3)小明将蜡烛移至光具座20cm刻度线处,如图乙所示,移动光屏,直到烛焰在光屏上成清晰的像,则该像是倒立、 的实像。生活中的 (选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”)就是利用这种成像规律工作的;
(4)接着,小明保持凸透镜在光具座上的位置不动,如果仅将图乙中蜡烛和光屏的位置互换,发现光屏上仍能观察到烛焰清晰的像。这是因为在光的折射现象中,光路是 的;
(5)在如图乙所示实验情形下,如果保持凸透镜和光屏的位置不变,将蜡烛适当远离凸透镜,发现光屏上烛焰的像变得模糊不清,此现象可以体现 (选填“近视眼”或“远视眼”)的成像情况。