2019年浙江省科学中考复习专题13:透镜与视觉
一、单选题
1.隐形眼镜是一种直接贴在角膜表面的超薄镜片,可随着眼球的运动而运动,目前使用的软质隐形眼镜是由甲醇丙烯酸羟(HEMA)制成,边缘厚度0.05毫米,近视患者戴的HEMA超薄镜片的中心厚度(?? )
A.小于0.05毫米 B.等于0.05毫米 C.大于0.05毫米 D.任意值
2.如图,手机扫描二维码,相当于给二维码拍了一张照片,手机摄像头相当于凸透镜,影像传感器相当于光屏,下列说法正确的是( )
A.?物体上的二维码是光源B.?扫码时二维码要位于摄像头二倍焦距以外C.?要使屏幕上二堆码的像变小,只需将二维码靠近凸透镜D.?影像传感器上成的是正立的实像
3.小华在研究凸透镜成像规律时,将平行光正对凸透镜照射,另一侧的光屏移动到距凸透镜10厘米处时,得到一个最小最亮的光斑。接着把光源换成蜡烛,调整好相关器材的高度,将凸透镜固定在光具座中央50厘米刻度线处,移动蜡烛到光具座的左端并点燃,再移动光屏至如图所示位置时,在光屏中央得到一个清晰的像。保持凸透镜位置不变,通过移动蜡烛及光屏的位置,下列成像情况符合实际的是(??? )
A.?若蜡烛放置在10厘米刻度线处,移动光屏,在光屏上都不能呈清晰的像??????????
B.?若蜡烛放置在30厘米刻度线处,移动光屏,可在光屏上呈清晰缩小的像C.?若蜡烛放置在35厘米刻度线处,移动光屏,可在光屏上呈清晰放大的像??????????
D.?若蜡烛放置在45厘米刻度线处,移动光屏,可在光屏上呈清晰放大的像
4.若空间有一竖直放置的大凸透镜,在主光轴位置上拉? 一根钢丝,一个小杂技演员从很远的地方沿着钢丝向焦点处匀速走来。下列叙述中:①小演员每走一步,像也走一步;②像的脚步始终比小孩大;③像大时脚步大,像小时脚步小,即“大像”走大步,“小像”走小步;④像总朝远离小演员的方向运动,好象在逃离。其中正确的是(???? )
A.?只有①③④正确????????????????B.?只有①②④正确????????????????C.?只有①②正确????????????????D.?只有③④正确
5.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,当物体从距凸透镜较远的地方逐渐移向焦点的过程中,下列说法正确的是?? ?(??? ) ?
A.?像越来越大,且为正立的实像?????????????????????????????B.?像越来越大,且为倒立的实像C.?像越来越小,且为正立的实像?????????????????????????????D.?像越来越小,且为倒立的实像
6.如图所示是小明探究“凸透镜成像规律”时观察到的现象,下列哪种光学仪器的成像原理与其相同 (??? )
A.?投影仪?????????????????????????????B.?照相机????????????????????????????C.?放大镜???????????????????????????D.?近视眼镜
7.小明在完成“探究凸透镜成像规律”实验后,为进一步了解“视力矫正”的原理,移动蜡烛,先让烛焰在光屏上成一个清晰的像(如图所示),然后他在蜡烛和凸透镜之间放置了不同类型的眼镜片,下列关于本次实验现象的描述,正确的是(?? )
A.?放置眼镜片之前,蜡烛在图示位置,光屏上得到的是倒立、放大的实像??????????
B.?放置眼镜片之前,蜡烛在图示位置,光屏上得到的是倒立、缩小的虚像C.?将远视镜片放在蜡烛和凸透镜之间,使光屏靠近透镜,又能在光屏上看到清晰的像??????????
D.?将近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间,使光屏靠近透镜,又能在光屏上看到清晰的像
8.如图所示,用焦距为10厘米的凸透镜,观察一张印有2014年南京青奥会会徽的图片,此时图片到凸透镜的距离应??? (??? )
A.?大于10厘米小于20厘米??????????B.?等于20厘米????????????C.?小于10厘米????????????D.?大于20厘米
9.摄影师给全班同学拍了一张合影照,但摄影师看了几次都发现靠边的两个同学照不全,为了使全体同学进入镜头,应使??? (??? ) ?
A.?照相机离人远一些,镜头向里缩一些??????????????????B.?照相机离人近一些,镜头向里缩一些C.?照相机离人远一些,镜头向外伸一些??????????????????D.?照相机向人靠近一些
10.如图为近视和远视的成像光路图,以下说法正确的是(?? )
A.?图甲为近视,应配戴凹透镜来矫正??????????????????????B.?图甲为远视,应配戴凸透镜来矫正C.?图乙为近视,应配戴凸透镜来矫正??????????????????????D.?图乙为远视,应配戴凹透镜来矫正
11.用手机摄像头扫描二维码(如图)可快速登录网页,访问网络数据,当手机扫描二维码时(?? )
A.?摄像头相当于凸透镜????????????????????????????????????B.?二维码位于摄像头的一倍焦距以内C.?二维码是光源????????????????????????????????????????????????D.?二维码中黑色部分反射光,白色部分吸收光
12.小明做“研究远视眼的矫正”实验中,他把凸透镜看做眼睛的晶状体,光屏看做眼睛的视网膜,烛焰看做是眼睛观察的物体。小明拿一个远视眼镜放在凸透镜前,光屏上出现烛焰清晰的像,如图所示。而拿走远视眼镜则烛焰的像变得模糊,下列操作能使光屏上重新得到清晰像的是(??? )
A.?将光屏适当靠近凸透镜?????????????????????????????????B.?将蜡烛适当靠近凸透镜C.?同时将光屏和蜡烛适当靠近凸婆镜????????????D.?将光屏适当远离凸透镜或将蜡烛适当远离凸透镜
13.在探究凸透镜成像规律的实验中,我们发现像距v和物距u是一一对应的,在如图所示的四个图线中,能正确反映凸透镜成像规律的应该是? (?? ????)
A.?图线A?????????????????????????????????B.?图线B?????????????????????????????????C.?图线C?????????????????????????????????D.?图线D
14.关于放大镜的说法中,错误的是(??? )
A.?日常所用的放大镜是由中间厚,边缘薄的圆形玻璃制成的??????????B.?使用放大镜的时候,可以物体不动,放大镜在物体和人眼之间来回移动C.?使用放大镜的时候,可以放大镜不动,移动物体,直至图像清楚??????????D.?用放大镜观察指纹时,看到的都是正立放大的像
15.小明用焦距为10厘米的凸透镜做成像规律实验,记录了光屏上成清晰像时的四组数据(如表),其中明显错误的一组是(??? )
组别
甲
乙
丙
丁
物距(厘米)
10
15
20
30
像距(厘米)
40
30
20
15
A.?甲?????????????????????????????????????????B.?乙?????????????????????????????????????????C.?丙?????????????????????????????????????????D.?丁
16.红外线是一种不可见光。由于凸透镜对红外线的会聚能力比可见光弱,故同一透镜在红外线射入时的焦距比可见光射入时长。有一种感光胶片叫红外线胶片,它对可见光不敏感,而红外线却能使它感光。这种胶片可用普通相机进行红外摄影。现有一幅书上的图片用普通胶片摄影时刚好成等大的像,现换成红外线胶片,若仍要成等大的像,则应该(? )
A.?增大物距,增加暗箱长度????????????????????????????????????B.?减小物距,缩短暗箱长度C.?减小物距,增加暗箱长度????????????????????????????????????D.?增大物距,缩短暗箱长度
17.如图所示,MN是凸透镜的主光轴,P、Q、S是在主光轴上顺次的三个位置。把一物点放在P处,像成在Q处;如把该物点放在Q处,凸透镜位置不变,像成在S处。则可以判断凸透镜的位置应该在(?? )
A.?P的左边??????????????????????????????B.?PQ之间??????????????????????????????C.?QS之间??????????????????????????????D.?S的右边
二、填空题
18.如图为探究“凸透镜成像规律”的实验装置。
(1)当蜡烛到凸透镜的距离为 20cm 时,移动光屏,恰好能在光屏上成清晰的倒立、等大的实像,则该凸透镜的焦距为________cm。
(2)小金在做该实验时,蜡烛的像成在了光屏上方,为了使蜡烛的像能成在光屏中央,以下操作中可达到实验目的的是 ???。
A.?将凸透镜往上移????????????B.?将光屏往下移????????????C.?将蜡烛往上移??????????????D.?将蜡烛往下移
19.在民俗街上,小明对一个雕刻于半粒大米(上圆下平)上的微雕作品 产生了浓厚的兴趣。
(1)为看清微雕作品上的文字和图像,小明应利用图甲所示透镜中的_____(填字母)进行观察。
(2)正确选择透镜后,小明测出透镜的焦距为5厘米。透过透镜观察微雕作品,小明看到的像如图乙所示,此时透镜到微雕作品的距离 ?????(填字母)。
A.?小于5厘米?????????????B.?大于5厘米且小于10厘米????????C.?等于10厘米???????????D.?大于10厘米
20.“自拍神器”给旅行者自拍带来方便。如图所示,与直接拿手机自拍相比,利用自拍杆可以________物距,使人像变小,从而________取景范围,取得更好的拍摄效果。(选填“增大”或“减小”)
21.“虚拟试衣镜”亮相南京国际软件产品博览会,如图所示。该款“虚拟试衣镜”解决了购物者很难观察到试穿衣服时背面的情况,摄像头能够监视顾客的移动,并将衣服的背面展现给他们,监视顾客移动的摄像头相当于________镜;若镜头的焦距为10cm,为了能成清晰的像,人到镜头的距离应大于________cm。
22.已知透镜的焦距f =10cm,依据“凸透镜成像规律”请回答下列问题。
(1)如图甲,光屏上呈现清晰的像,若保持蜡烛和光屏位置不变,移动透镜至________刻度线,光屏上能再次呈现清晰的像;
(2)如图乙,在烛焰和光屏之间放一个水透镜(用透明弹性膜盛水制作而成的一个水球),调整位置,光屏上得到清晰的像。现用注射器向水透镜注水,发现像变模糊了;向水透镜抽水,发现像也变模糊了。请你分析产生上述两种现象的原因。________ .
三、实验探究题
23.小明同学在探究“凸透镜成像规律”实验中,所用凸透镜的焦距f=20厘米,如图所示:
(1)小明点燃蜡烛后,调整烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度,其目的是________。
(2)在图示中,只需移动光屏到适当位置,可在光屏上成倒立的________(填“放大”“缩小”或“等大”)的实像,这个成像规律在实际生活中的应用是________(写出一种即可)。
(3)完成上述实验后,小明在凸透镜和蜡烛之间,靠近凸透镜的位置放了一副眼镜,原来光屏上清晰的像变模糊,当光屏远离凸透镜到适当位置又可得一清晰的像,则这副眼镜是________?(填“近视”或“远视”)眼镜。
24.小轩同学在“探究凸透镜成像规律”的活动中,选用了焦距未知的凸透镜。
(1)将凸透镜安装在光具座上,用平行光作光源,移动光屏,在光屏上得到一个最小最亮的光斑,如图甲所示,则该凸透镜的焦距为________厘米。
(2)在图乙所示的情况下,保持光屏和凸透镜的位置不变,将蜡烛向左移动一段距离后,为了在光屏上再次得到清晰的像,应在凸透镜左侧附近安装一个焦距适当的________透镜(选填“凸”或“凹”)。
(3)如果用焦距相同,面积变小的另一个凸透镜替代原凸透镜,放在相同的位置,对结果会造成什么影响??????????????????????????????? 。
A.?没有影响???????????B.?所成像变大???????????C.?所成像变小?????????????D.?所成像大小一致,但亮度变暗
答案解析部分
一、单选题
1. A
解析:根据近视与远视的原理解题。 【解答】解:近视是指物像落在视网膜的前方,不能落在视网膜上,需要通过凹透镜进行矫正;故近视患者戴的HEMA超薄镜片的中心厚度应该小于周围的厚度; 故答案为:A。
2.B
解析:凸透镜成像规律是一种光学定律。在光学中,由实际光线会聚而成,且能在光屏上呈现的像称为实像;由光线的反向延长线会聚而成,且不能在光屏上呈现的像称为虚像。讲述实像和虚像的区别时,往往会提到这样一种区分方法:“实像都是倒立的,而虚像都是正立的。”
【解答】A、光源是能够发光的物体,而二维码不能发光,所以二维码不是光源;故A错误;B D、由图可知,拍摄出来的照片是缩小的,而凸透镜在大于二倍焦距时成倒立缩小的像;故B正确;D错误;C、要使屏幕上二维码的像变小,要远离二维码,因为当焦距小于二倍焦距时,像会变大;故C错误;故答案为:B。?
3.C
解析:该题主要考查 了凸透镜成像规律的应用;
【解答】A、若蜡烛放置在10厘米刻度线处,物距u=50cm﹣10cm=40cm,满足u>2f,由凸透镜成像规律可知,成倒立、缩小的实像。移动光屏,在光屏上能呈清晰的像,故A错误;
B、若蜡烛放置在30厘米刻度线处,物距u=50cm﹣30cm=20cm,满足u=2f。由凸透镜成像规律可知,成倒立、等大的实像,故B错误;
C、若蜡烛放置在35厘米刻度线处,物距u=50cm﹣35cm,满足2f>u>f,由凸透镜成像规律可知,成倒立、放大的实像,移动光屏,可在光屏上呈清晰放大的像,故C正确;
D、若蜡烛放置在35厘米刻度线处,物距u=50cm﹣45cm=5cm,满足u<f,由凸透镜成像规律可知,成正立、放大的虚像,虚像不能成在光屏上,故D错误。
故答案为:C。
4.A
解析:根据凸透镜成像规律分析回答。其记忆口诀如下:(1)一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小,二倍焦点物像等。实像总是异侧倒。物近像远像变大,物远像近像变小。虚像总是同侧正。物远像远像变大,物近像近像变小。像的大小像距定,像儿追着物体跑,物距像距和在变。?(2)一倍焦距分虚实,两倍焦距分大小。物近像远像变大,物远像近像变小。【解答】因将物体从较远处接近凸透镜焦点的移动时,物距变小,所以像距变大,实像也变大,所以一个小杂技演员从很远的地方沿着钢丝向焦点处匀速走来。小演员每走一步,像也走一步,故①说法正确;当小孩在2倍焦距以外,所成的像是倒立缩小的,此时像的脚步始终比小孩大;当小孩在2倍焦距和1倍焦距之间时,所成的像是倒立放大的,此时像的脚步比小孩大,故②说法错误,③说法正确;凸透镜成实像是,像与物的移动方向相同,所以像总朝远离小演员的方向运动,好像在逃离,故④正确。故答案为:A
5.B
解析:凸透镜成像的规律:u>2f,成倒立、缩小的实像;u=2f,成倒立、等大的实像;f<u<2f,成倒立、放大的实像;u=f,不成像;u<f,成正立、放大的虚像。
【解答】当物体从距凸透镜较远的地方逐渐移向焦点的过程中,焦距不变,物距逐渐减小,但物距始终大于焦距,根据凸透镜成像规律判断这一过程中像越来越大,且为倒立的实像。B选项符合题意。故答案为B.
6.C
解析:凸透镜成像的规律:u>2f,成倒立、缩小的实像;u=2f,成倒立、等大的实像;f<u<2f,成倒立、放大的实像;u=f,不成像;u<f,成正立、放大的虚像。
【解答】由题图可见,小明探究“凸透镜成像规律”时物距小于焦距,成正立、放大的虚像,这是是放大镜的原理。C选项符合题意。故答案为C.
7.C
解析:凸透镜成像的规律:u>2f,成倒立、缩小的实像;u=2f,成倒立、等大的实像;f<u<2f,成倒立、放大的实像;u=f,不成像;u<f,成正立、放大的虚像。
【解答】放置眼镜之前,蜡烛位于二倍焦距以外,所成的像应在一倍焦距到二倍焦距之间,像为倒立、缩小的实像,故A、B不符合题意;远视镜片为凸透镜,将远视镜片放在蜡烛和凸透镜之间时,光被会聚,所以所成的像就离透镜近了一点,因此要使光屏靠近透镜,才能看到清晰的像,故C符合题意;近视镜片为凹透镜,将近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间时,光被发散,此时的像应离透镜远了一点,所以应使光屏远离透镜,才能在光屏上看到清晰的像,D不符合题意。故答案为C.
8.C
解析:凸透镜成像的规律:u>2f,成倒立、缩小的实像;u=2f,成倒立、等大的实像;f<u<2f,成倒立、放大的实像;u=f,不成像;u<f,成正立、放大的虚像。
【解答】由题图可见,成正立、放大的虚像,这是是放大镜的原理。所以此时物距应该小于焦距,由题意只凸透镜的焦距为10厘米,所以此时图片到凸透镜的距离应小于10厘米。C选项符合题意。故答案为C.
9.A
解析:凸透镜成像的规律:u>2f,成倒立、缩小的实像;u=2f,成倒立、等大的实像;f<u<2f,成倒立、放大的实像;u=f,不成像;u<f,成正立、放大的虚像。
【解答】根据凸透镜成像的规律中.当u>2f时,成倒立、缩小的实像,对应应用如照相机。摄影师在取景窗中发现旁边有一位同学不在取景窗内,他应使照相机远离同学,即他应向后移动照相机,增大了物距,同时镜头往后缩,这样才可以在底片上得到清晰的像。A选项符合题意。故答案为A.
10.A
解析:(1)近视的原因主要是眼球的前后径过长或晶状体曲度过大,来自远处物体的光聚焦在视网膜前,使物像模糊不清。我们可以借助相应的凹透镜,使来自远处物体的光聚焦在视网膜上。(2)远视的原因主要是眼球的前后径过短或晶状体曲度过小,使来自近处物体的光聚焦在视网膜的后面。矫正远视,可配戴相应的凸透镜,使来自近处物体的光能偏折而聚焦在视网膜上。
【解答】由题图可知,甲图成像落在视网膜前方,属于近视,需要借助相应的凹透镜,使来自远处物体的光聚焦在视网膜上进行矫正。乙图成像落在视网膜后方,属于远视,需要借助相应的凸透镜,使来自远处物体的光聚焦在视网膜上进行矫正。A选项符合题意。故答案为A.
11.A
解析:凸透镜成像的规律:u>2f,成倒立、缩小的实像;u=2f,成倒立、等大的实像;f<u<2f,成倒立、放大的实像;u=f,不成像;u<f,成正立、放大的虚像。
【解答】A.摄像头相当于凸透镜,物距大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像;A符合题意。B.照相机是利用物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像的规律制成的,因此,“扫入”二维码时镜头和二维码的距离大于二倍焦距;B不符合题意。C.二维码本身不发光,不是光源;C不符合题意。D.当扫描黑白相间的条纹时,黑色条纹吸收所有光线,故黑色条纹不反射色光,而白色条纹能够反射所有色光 。D不符合题意。故答案为A.
12.D
解析:(1)远视的原因主要是眼球的前后径过短或晶状体曲度过小,使来自近处物体的光聚焦在视网膜的后面。矫正远视,可配戴相应的凸透镜,使来自近处物体的光能偏折而聚焦在视网膜上。远视眼镜是凸透镜,凸透镜对光线有会聚作用。(2)凸透镜成像的规律:u>2f,成倒立、缩小的实像;u=2f,成倒立、等大的实像;f<u<2f,成倒立、放大的实像;u=f,不成像;u<f,成正立、放大的虚像。
【解答】远视眼镜是凸透镜,凸透镜对光线有会聚作用,拿一个远视镜给“眼睛”戴上,光屏上出现烛焰清晰的像,而蜡烛烛焰的像实际上在光屏后;拿走远视镜则烛焰的像变得模糊,原因是烛焰清晰的像在光屏的后面,可以用增大光屏与凸透镜的距离或增大蜡烛与凸透镜的距离,使得光屏上呈现一个清晰的像。D选项符合题意。故答案为D.
13.D
解析:(1)在凸透镜成像规律中可知,物距大于2倍焦距时,物体成缩小倒立的实像,此时物距变化范围是2f到无穷,像距的变化范围是f到2f;物距在2倍焦距时,物体成倒立等大的实验;物距在1倍焦距到2倍焦距之间时,物体成放大倒立的实像,此时物距变化范围是f到2f,像距的变化范围是2f到无穷。(2)凸透镜成像时,物距、像距、焦距符合公式: ?+ = 。
【解答】A、因为A图线中,物距和像距始终相等,不符合凸透镜成像规律中的物距和像距的关系.故本选项不能正确反映凸透镜成像规律,A错误;
B、B图线中,随着物距的不断增大,像距在不断减小,不符合凸透镜成像规律中的物距和像距的关系.故本选项不能正确反映凸透镜成像规律,B错误;
C、图线C,当物距为15cm时,像距为15cm,由凸透镜成像规律可知,u=2f,v=2f,此时f=7.5cm,当物距为35cm时,像距为5cm,代入 ?+ = ,故本选项不能正确反映凸透镜成像规律,C错误;
D、图线D,当物距为10cm时,像距为10cm,由凸透镜成像规律可知,u=2f,v=2f,此时f=5cm,当物距为30cm时,像距为6cm,代入 ?+ = ,故本选项能正确反映凸透镜成像规律,D正确。
故答案为:D
14.D
解析:?此题主要涉及放大镜的原理、结构及使用方法。(1)放大镜的原理是凸透镜成像;(2)放大镜的使用方法:一种是将需要观察的物体放置在一个固定的位置上,再将放大镜靠近物体的一侧,然后沿着肉眼与物体之间的直线方向,缓缓地移动放大镜,直至看清楚物体的细微结构为止;另一种方法是将放大镜放置在一个固定的位置上,将需要观察的物体放置在放大镜之下(靠近放大镜),然后沿着肉眼与放大镜之间的直线方向缓缓地移动物体,直至看清楚物体的细微结构为止.
【解答】A、放大镜的原理是凸透镜成像,所以放大镜是一种凸透镜,其中间厚、两边薄,故A正确;B、放大镜在使用时,可以保持物体不动,将放大镜在物体和人眼之间来回移动,故B正确;C、使用放大镜的时候,也可以放大镜不动,移动物体,直至图像清楚,故C正确;D、放大镜是根据凸透镜成正立放大的虚像(物距小于一倍焦距)的原理制成的。其成像规律是物体离凸透镜越远(接近于焦距,但要小于一倍焦距),像越大,所以让放大镜远离手指时像会变大,而让放大镜靠近手指时像会变小,故D错误;故答案为:D15. A
解析:根据凸透镜成像规律,通过物距与像距的数据是否符合成像规律可以判断选项
【解答】一倍焦距分虚实,物体在焦点上是不能成像的,甲的物距是10厘米等于焦距所以甲不能成像,甲数据错误;乙的物距15厘米,在一倍焦距和2倍焦距之间成放大的实像,像距大于2倍焦距,乙数据正确;丙的物距20厘米,等于二倍焦距成倒立等大的实像,像距等于物距也是20厘米,丙数据正确;丁与乙物距像距互换,符合光路可逆原理,丁数据也正确,所以A选项正确。
故选A
16. A
解析:考查凸透镜的成像原理,掌握可见光与红外线除波长不同外,还有焦距不一样。可见光与红外线对玻璃的焦距不同,从而导致成像的间距不同。
【解答】由于玻璃对红外线的会聚能力比可见光线弱,因而同一透镜在红外线射入时的焦距比可见光线射入时长。若可见光正好在胶片上成像,当红外线入射时,由于焦距变大,相当于物镜间距变小,要成清晰的像,则胶片必须远离相机透镜,即使物距增大;成等大的像,则像距等于物距等于2f(2倍焦距),焦距变长了,则像距也变大。故A正确,BCD错误。
故选A
17.A
解析:根据凸透镜成像规律可判断
【解答】A.P的左边,当凸透镜在P的左边两次皆成虚像且符合成虚像的规律,A正确;
B.PQ之间,如凸透镜位于PQ之间第一次成的是实验,当将物体放于Q点时根据光路可逆成像应该在P点与题给条件不符,B错误;
C.QS之间,凸透镜位于QS之间也不可能,因为物体在P点时的物距大于Q点时的物距,而物体在P点时成像在Q点,在透镜同侧是虚像,而在Q点时却而了实像不符合成像规律,C错误;
D.S的右边,位于S的右边像与物的位置不符合凸透镜成虚像时的位置关系,D错误。
故选A
二、填空题
18. (1)10(2)C
【解析】
【分析】凸透镜主要对光具有会聚作用;凸透镜成像的规律为:当物体位于凸透镜二倍焦距之外时,物体在透镜的异侧成倒立缩小的实像;当物体位于凸透镜二倍焦距时,物体在透镜的异侧成倒立等大的实像;当物体位于凸透镜一倍焦距到二倍焦距之间时,物体在透镜的异侧成倒立放大的实像;当物体位于凸透镜一倍焦距处时不成像;当物体位于凸透镜一倍焦距以内,物体在透镜的同侧成正立放大的虚像;
【解答】(1)当蜡烛到凸透镜的距离为20cm时,在光屏上成清晰的倒立、等大的实像,即2f=20cm,所以凸透镜的焦距为:f=10cm; (2)蜡烛的像成在了光屏上方,为了使蜡烛的像能成在光屏中央,蜡烛应相对于凸透镜向上移动,所以可以将蜡烛向上移或将凸透镜向下移或将光屏向上移;故A、B、D错误,C正确; 故答案为:(1)10;(2)C。
19.(1)A(2)A
解析:凸透镜成像的规律:u>2f,成倒立、缩小的实像;u=2f,成倒立、等大的实像;f<u<2f,成倒立、放大的实像;u=f,不成像;u<f,成正立、放大的虚像。
【解答】(1)要将细小物体放大,应选择一枚凸透镜作放大镜。(2)根据凸透镜成像规律,要成正立、放大的虚像,可以使物距小于一倍焦距。已知透镜的焦距为5厘米,此时透镜到微雕作品的距离小于5厘米。故答案为:(1)A;(2)A
20.增大;增大
解析:根据照相机原理,当物距大于2倍焦距时成倒立缩小的实像。物距越大像越小。【解答】自拍杆与直接拿手机自拍相比增大了人到镜头的距离,所以增大了物距,而物距越大像就越小,底片上(手机屏幕)上可拍到的事物越多也就是取景范围增大了。故答案为:增大;增大。
21.凸透;20
解析:掌握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;2f>u>f,成倒立、放大的实像,应用于幻灯机;
u<f,成正立、放大的虚像,应用于放大镜;摄像头和照相机的工作原理是相同的,都是物距大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像。
【解答】摄像头和照相机的镜头相同,都是一个凸透镜,摄像头成倒立、缩小的实像,此时物距要大于凸透镜的二倍焦距,凸透镜焦距是10cm,所以人到镜头的距离应大于20cm.故答案为:凸透;20。
22.(1)40cm(2)注水导致水透镜变凸,焦距变小,清晰像成成屏的前方,故在屏上成的像模糊;抽水导致水透镜变凸度减少,焦距变大,清晰像成成屏的后方,故在屏上成的像模糊
解析:(1)根据光路可逆原理可知,当物距与像距交换后能再次成清晰的像;(2)在凸透镜成清晰像后,如果改变凸透镜的焦距,在不改变物距的条件下,需要移动光屏才能再次成清晰的像。
【解答】(1)图甲中物距u=15cm,像距v=30cm,物体成清晰的像。现在保持蜡烛和光屏位置不变,只移动透镜要再次成清晰的像,根据光路可逆原理可知,可以使物距u=30cm,那么像距就变为15cm可以再次在光屏上成清晰的像,所以可将透镜移至40cm刻度线。故答案为:40cm
三、实验探究题
23.(1)使像成在光屏的中央
(2)缩小;照相机(3)近视解析:本题利用凸透镜成像规律,进行解题。规律如图
序号
物距(u)
像距(v)
正倒
大小
虚实
应用
特点
物,像的位置关系
1
u>2f
2f>v>f
倒立
缩小
实像
照相机、摄像机
-
物像异侧
2
u=2f
v=2f
倒立
等大
实像
测焦距
成像大小的分界点
物像异侧
3
2f>u>f
v>2f
倒立
放大
实像
幻灯机、电影放映机、投影仪
-
物像异侧
4
u=f
-
-
-
不成像
强光聚焦手电筒
成像虚实的分界点
-
5
f>u
v>u
正立
放大
虚像
放大镜
虚像在物体同侧
虚像在物体之后
物像同侧
【解答】(1)将烛焰、凸透镜、光屏三者的中心放在同一高度上,为了使像成在光屏的中心。(2)据图可知,物体处于2倍焦距以外,成倒立、缩小的实像,照相机就是利用该原理制成的。(3)将一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,且较靠近凸透镜,结果光屏上原先清晰的像变模糊了,他将光屏向远离凸透镜的方向移动适当距离时,又在光屏上得到蜡烛清晰的像,说明光线与原来相比发散了,故放置的是使光线发散的凹透镜,这种眼镜是用来矫正近视眼的。故答案为:(1)使像成在光屏的中央;(2)缩小;照相机;(3)近视
24. (1)10
(2)凹
(3)D
解析:凸透镜对光有会聚作用,平行光线过透镜会聚于焦点,根据凸透镜成像规律可解。
【解答】(1)甲图所示平行光线过凸透镜后会聚于一点,这点就是焦点,焦点到透镜的的距离即是焦距,从图中可读出是10cm;(2)如图乙将蜡烛向左移动也就是增大物距,根据凸透镜成像规律,像距应该缩小所以,此时成像在光屏前方,与近视眼矫正相似可以在凸透镜的左侧安装一个焦距适当的凹透镜;(3)焦距相同所以成像时像的性质相同,但因为面积较小通过的光线较少所以亮度会变暗,所以D选项正确。
故答案为(1)10;(2)凹;(3)D