专题训练七 凸透镜成像规律的实验探究
1.(2025承德阶段练习)在“探究凸透镜成像规律的实验”中:
甲 乙
(1)如图甲所示,光屏上成清晰的像,生活中 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用此成像原理工作的。由光路可逆可以推断,保持蜡烛和光屏的位置不变,只移动透镜到
cm刻度线处,光屏上可再次成清晰、倒立的实像。
(2)实验一段时间后,原来在光屏中心的像“跑”到光屏上方,如图乙所示位置。能让像重新回到光屏中心的操作是 (填序号)。
①光屏下调 ②蜡烛上调 ③透镜上调
(3)在图甲实验基础上,保持凸透镜位置不动,把蜡烛移到35 cm处,无论怎样移动光屏,光屏上始终接收不到像,观察像的方法是 。
(4)在图甲实验的基础上,更换焦距为f=5 cm的凸透镜,保持蜡烛和凸透镜位置不动,为在光屏上得到清晰的像,光屏应向 (选填“左”或“右”)侧移动。
2.(2024陕西A卷中考)如图1是小明做“探究凸透镜成像规律”的实验装置。
图1
(1)实验时,调节烛焰中心、凸透镜光心和光屏中心在同一高度,其目的是
。
(2)固定凸透镜的位置,将蜡烛放在距离凸透镜较远处,此时应移动 直至出现最清晰的像,记录物距、像距、像的性质。
(3)改变物距,重复上述操作,多次实验,将实验数据记录在下表中。(凸透镜的焦距:f=5.0 cm)
实验次数 物距/cm 像距/cm 像的性质
正立或倒立 放大或缩小 虚像或实像
1 18.0 6.9 倒立 缩小 实像
2 10.0 10.0 倒立 等大 实像
3 7.0 17.7 倒立 放大 实像
4 4.0 / 正立 放大 虚像
分析数据可知,当物距大于凸透镜焦距时,物距减小,像距 。
(4)当光屏上出现清晰的像时,小明不小心用手指尖遮挡住了凸透镜的一部分,这时光屏上
(选填“仍能”或“不能”)成烛焰完整的像。
(5)实验中,小明将自己的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上原来清晰的像变模糊。将光屏适当靠近凸透镜后,光屏上再次出现清晰的像,由此可判断小明佩戴的是 (选填“近视”或“远视”)眼镜。
(6)如图2,当无人机在高空拍摄地面场景时,所成的像最靠近图3中凸透镜主光轴上的
(选填“a”“b”“c”或“d”)点。
(7)生活中常用的放大镜应用了表中第 次实验的成像规律。
【详解答案】
1.(1)投影仪 55 (2)②
(3)撤去光屏,从光屏一侧向透镜方向观察
(4)左
解析:(1)由图甲可知,此时物距小于像距,凸透镜成的是倒立、放大的实像,生活中投影仪就是利用此成像原理工作的。由光路可逆可以推断,保持蜡烛和光屏的位置不变,只移动透镜到55 cm刻度线处,使物距变为原来的像距,像距变为原来的物距,光屏上可再次成清晰、倒立的实像。(2)实验一段时间后,原来在光屏中心的像“跑”到光屏上方,由过光心的光线不发生偏折得,能让像重新回到光屏中心的操作是光屏上调、蜡烛上调、透镜下调,故①③不符合题意,②符合题意。故选②。(3)由图甲可知,f2f,则7.5 cm2.(1)使像成在光屏中央 (2)光屏 (3)增大
(4)仍能 (5)远视 (6)b (7)4
解析:(1)探究凸透镜成像规律的实验时,在光具座上依次安装蜡烛、凸透镜、光屏,三者在同一条直线上,三者的中心大致在同一高度,像才能成在光屏的中央位置。(2)固定凸透镜的位置,则凸透镜的位置不变,将蜡烛放在距离凸透镜较远处,蜡烛的位置保持不变,此时应移动光屏,直至光屏上出现最清晰的像。(3)由题意可知,凸透镜的焦距f=5.0 cm,由表中数据可知,1、2、3次实验的物距大于凸透镜的焦距,成实像,当物距逐渐减小时,像距逐渐增大。(4)当光屏上出现清晰的像时,用手指尖遮挡住了凸透镜的一部分,则通过凸透镜的光线变少,所以在光屏上成的像变暗,但仍能成烛焰完整的像。(5)小明将自己的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上原来清晰的像变模糊,将光屏适当靠近凸透镜后,光屏上再次出现清晰的像,说明像距变小,说明眼镜对光线有会聚作用,可判断小明佩戴的是凸透镜,即远视眼镜。(6)当无人机在高空拍摄地面场景时,地面场景距离凸透镜的距离大于2倍焦距,即物距大于2倍焦距,由凸透镜成像规律可知,像距大于1倍焦距,小于2倍焦距,由图3可知,只有b、c两点在1倍焦距和2倍焦距之间,由凸透镜成实像时,物远像近像变小可知,物距越大,像距越小,所以成的像最靠近图3中凸透镜主光轴上的b点。(7)由凸透镜成像规律可知,物距小于1倍焦距时,成正立、放大的虚像,由表中数据可知,生活中常用的放大镜应用了表中第4次实验的成像规律。