专题03 透镜及其应用(原卷版)
知识点
名师点睛
透镜
透镜的概念
透镜是本章基础部分,也是学习本章的开篇,其地位不言而喻。本节主要知识点有:透镜的概念(透镜的制成、透镜的分类、透镜的三条主要光线及其焦距、物距和相距)、透镜对光的作用。
生活中的透镜
照相机、投影仪、放大镜
生活中的透镜指的是放大镜、照相机和投影仪。在本节中,主要知识点是:成像原理、成像特点和使用;重点知识点是实像和虚像,这里需要重点掌握实像和虚像的异同。
凸透镜成像规律
凸透镜成像规律
本节内容是重点,也是知识点、难点和考点集中的内容。涉及第五章的中考考题,所占比例高,所以本节应作为重点加以重视。其主要知识点是:凸透镜成像规律,凹透镜成像规律,凸透镜成像规律探究实验以及动态变化(物距、相距、焦距变化)时成像特点与变化情况。
眼睛和眼镜
眼睛的构造及成像原理、视力的矫正
本节内容属于凸透镜的应用,和生活中的透镜位置一样,只要掌握透镜的成像规律和近视眼、远视眼的成像特点。其主要知识点是:眼睛的构造与成像原理,近视眼、远视眼成像规律和矫正方法。
显微镜和望远镜
显微镜、望远镜
本节内容属于凸透镜的应用,和眼镜地位一样,只要掌握透镜的成像规律和显微镜、望远镜的成像特点。主要知识点是:显微镜、望远镜的构造和成像原理,显微镜、望远镜的应用,凸透镜成像规律在显微镜和望远镜上的应用。
【2019年题组】
一、选择题
1.(2019·新疆建设兵团)下列光学仪器或日常用品中,能够成与物体大小相等的虚像的是( )。
A.穿衣镜 B.老花镜 C.显微镜 D.望远镜
2.(2019·天津)小明在探究凸透镜成像规律时,做了如下实验:
①用平行光正对凸透镜照射,移动光屏得到一个最小、最亮的光斑,如图甲所示;
②保持该透镜位置不变,将点燃的蜡烛放在图乙所示的位置,移动光屏得到烛焰清晰的像(图中未画出)。则( )
A. 实验②中,烛焰在光屏上成放大的像;
B. 实验②中,像到透镜的距离一定大于15cm;
C. 若增大蜡烛与透镜的距离,所成的像会变大;
D. 若使该透镜成虚像,蜡烛与透镜的距离应小于10cm
3.(2019·苏州)将一凸透镜正对太阳,可在距凸透镜15cm处得到一个最小、最亮的光斑。现将该凸透镜和蜡烛、光屏安装到光具座上,位置如图所示。下列说法正确的是( )。
A.此时可以在光屏上观察到清晰缩小的像;
B.仅在凸透镜左侧附近放一合适的凹透镜,可模拟近视眼的矫正;
C.将蜡烛移到30cm刻度处,移动光屏可在屏上得到清晰等大的像;
D.将蜡烛移到40cm刻度处,移动光屏可在屏上得到清晰放大的像
4.(2019·邵阳)小红同学利用爷爷不用了的老花眼镜的一片镜片做凸透镜成像实验,肯定不能得到( )。
A.放大的实像 B.倒立的虚像 C.倒立的实像 D.放大的虚像
5.(2019·盘锦)在探究“凸透镜成像规律”实验中,蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示,此时光屏上出现了清晰的像(图中未画出),下列说法正确的是( )。
A.凸透镜焦距是15cm;
B.照相机利用了此成像规律;
C.蜡烛燃烧变短,光屏上的像也会向下移动;
D.保持蜡烛不动把凸透镜移动到35cm处,光屏向右移动,光屏上出现清晰的像
二、填空题
6.(2019·达州)甲图为电影放映机,其成像原理如图乙所示。为让观众看到清晰的实像,应将胶片放在距离透镜 的位置(选填序号:①一倍焦距以内②一倍焦距到二倍焦距之间③二倍焦距以外),白色银幕是为了 所有颜色的光(选填“反射”或“吸收”)。
7.(2019·遂宁)为保障市民的出行安全,交管部门在很多十字路口安装了监控摄像头,它可以拍下违章车辆的现场照片,拍照时,摄像头的镜头相当于一个______(选填“凸”或“凹)透镜,所成的像是______(选填“放大”,“缩小”或“等大”)的实像,当车辆远离摄像头时,所成的像将会______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
8.(2019·绵阳)人进入老年后,眼睛睫状体对晶状体的调节能力减弱,太远、太近的物体都看不清楚。近视远视一体眼镜(双光镜)可以解决这个问题,戴上这种眼镜,透过下半部分可以看清书上文字,透过上半部分镜片可以看清远处景物。由此可知,近视远视一体眼镜下半部分是________透镜,上半部分镜片对光具有________(选填“会聚”或“发散”)作用。
三、实验探究题
9.(2019·荆门)在探究凸透镜成像规律时,小明在光具座上依次摆放了蜡烛、凸透镜、光屏,并调节它们中心在一高度上。
(1)如图甲,当他将蜡烛、光屏位置固定后,左右移动透镜,发透镜在①②两个位置时,屏上都能得到倒立的像,则镜在①位置相比在②位置时,所上得到的像 (选填“较大”或“较小”)。
(2)当他将透镜和光屏的位置固定后,发现无论怎么移动蜡烛,在屏上都不能得到像(光具座足够长),为了在屏上得到清晰的像,他应将凸透镜 (选填“靠近”或“远离”)光屏移动一些。经过调整,在屏上得到了清晰的像,他发现若将凸透镜用纸遮住,屏上将得到 (选填“完整”或“一半”)的像;若将蜡烛稍微上移,屏上的像将 (选填“上移”或“下移”)。
(3)如图乙,他把“上”形状的遮光板放在蜡烛和凸透镜之间,则屏上观察到的形状是 。
A.上 B.C.D.下
10.(2019·本溪)在探究“凸透镜成像的规律”的实验中:
(1)按如图甲所示的操作,可测出凸透镜焦距是 cm。
(2)把蜡烛、凸透镜和光屏依次安装在光具座上,点燃蜡烛,调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度 。把蜡烛放在较远处,调整光屏到凸透镜的距离,当它们的位置如图乙所示时,光屏上出现了清晰的像,该像是 (填“放大”、“等大” 或“缩小”)的。
(3)若在蜡烛和凸透镜间合适位置放一个眼镜,光屏上的像变得模糊,向远离透镜的方向适当移动光屏后像又清晰了,说明该眼镜对光线具有 (填“会聚”或“发散”)作用,是 (填“近视”或“远视”)眼镜。
(4)在图乙所示位置的基础上,保持蜡烛不动,将凸透镜和光屏同时向右移动相同的距离后,光屏上 (填“能”或“不能”)再次成清晰的像。
11.(2019·郴州)如图所示,小明和实验小组同学利用透镜、光屏、蜡烛等实验器材探究凸透镜成像的规律。
实验数据记录如下:
物距u/cm
像距v/cm
像的性质
缩放
正倒
虚实
35
14
缩小
倒立
实像
25
17
缩小
倒立
实像
20
20
等大
倒立
实像
16
25
放大
倒立
实像
5
﹣
放大
正立
虚像
根据以上实验回答下列问题:
(1)在实验过程中,要使透镜中心、烛焰和光屏中心大致在 ;
(2)由实验数据可判断,该透镜的焦距约为 cm;
(3)分析实验数据可知,凸透镜成实像时,随着物距的减小,像逐渐 (选填“变大”或“变小”或“不变”),像距逐渐增大;
(4)如果用该实验中的透镜来矫正视力,可以制成 (选填“近视”或“远视”)眼镜。
12.(2019·青海)小丽同学用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像的规律。
(1)将蜡烛、凸透镜和光屏依次摆放在光具座上,点然蜡烛,使烛焰、凸透镜和光屏的中心在 。
(2)把蜡烛放在距凸透镜16cm处,会在光屏上得到一个清晰倒立、 的实像。生活中的 就是利用这个原理工作的。
(3)实验完成后,小丽把自己的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,如图所示,光屏上原来清晰的像变得模糊了,若想在光屏上重新得到清晰的像,在不改变蜡烛和凸透镜位置的情况下,应将光屏 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜。
13.(2019·郴州)如图所示,小明和实验小组同学利用透镜、光屏、蜡烛等实验器材探究凸透镜成像的规律。
实验数据记录如下:
根据以上实验回答下列问题:
(1)在实验过程中,要使透镜中心、烛焰和光屏中心大致在 ;
(2)由实验数据可判断,该透镜的焦距约为 cm;
(3)分析实验数据可知,凸透镜成实像时,随着物距的减小,像逐渐 (选填“变大”或“变小”或“不变”),像距逐渐增大;
(4)如果用该实验中的透镜来矫正视力,可以制成 (选填“近视”或“远视”)眼镜。
三、作图题
14.(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。
15.(2019·朝阳)一个凸透镜的主光轴与水面恰好重合,F为凸透镜的焦点。根据给出的光线作出进入凸透镜的入射光线和从水面出来的折射光线。
16.(2019·抚顺)如图所示,有一点光源S发出的一条光线经平面镜反射后,反射光线经过凸透镜上方的焦点。请画出:
(1)入射光线。
(2)反射光线。
(3)经凸透镜折射后的折射光线。
【2018年题组】
一、选择题
1. (2018·威海)下列关于凸透镜应用的说法,正确的是( )。
A.近视眼需要佩戴凸透镜来矫正;
B.放大镜成正立、放大的实像;
C.用手机扫描二维码时,应使二维码位于手机镜头一倍焦距之内;
D.要使投影仪成像变大,应使投影仪远离屏幕,同时使镜头靠近投片
2.(2018·泰安)在“探究凸透镜成像的规律”时,将点燃的蜡烛放在距凸透镜 30cm 处,在透镜另一 侧距离透镜 16cm 处的光屏上得到烛焰清晰的像。则下列相关说法正确的是( )。
①光屏上成倒立、放大的实像;
②照相机是利用这一成像原理工作的;
③该透镜的焦距 f 一定满足 8cm④将近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间,要使光屏上出现清晰的像,光屏应靠近透镜
A.只有①和③ B.只有②和④ C.只有②和③ D.只有①和④
3.(2018?烟台)在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,所用凸透镜焦距为10cm,当蜡烛从如图所示的A位置逐渐移到B位置的过程中,像距及其像的变化情况是( )。
A.像距增大,像变大; B.像距减小,像变大;
C.像距减小,像变小; D.像距增大,像变小;
4.(2018?淄博)在探究凸透镜成像规律的实验中,将点燃的蜡烛放在凸透镜前某一位置,在凸透镜后20cm的光屏上出现一个等大倒立的像,如果将蜡烛移动到凸透镜前25cm处,则( )。
A.光屏上会出现倒立放大的实像;
B.将光屏靠近凸透镜一段距离,光屏上会出现倒立缩小的实像;
C.将光屏远离凸透镜一段距离,光屏上会出现倒立放大的实像;
D.无论怎样移动光屏,光屏上均找不到像
5.(2018·临沂)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,烛焰在光屏上恰好成一清晰等大的实像,下列说法正确的是( )。
A.该凸透镜的焦距是20cm;
B.将蜡烛移动到20cm刻度处,移动光屏可得到倒立、放大的实像;
C.将蜡烛移动到35cm刻度处,为使烛焰在光屏上成一清晰的像,应向右移动光屏;
D.将蜡烛移动到45cm刻度处,为使烛焰在光屏上成一清晰的像,应向右移动光屏
6.(2018?玉林)下列关于光现象的描述正确的( ).
A.人佩戴的凹透镜可以矫正远视眼;
B.验钞机利用红外线辨别钞票的真伪;
C.游泳池注水后,由于光的折射看上去好像变浅了;
D.共享单车的尾灯是靠光的折射来引起后方车辆司机注意的
7.(2018?湖州)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
二、填空题
8.(2018?玉林)为了公民的安全,公安部门在很多路口安装监控摄像头,如图所示,它可以拍下作案嫌疑人的现场照片,拍照时,摄像头的镜头相当于一个 (选填“凸”或“凹”)透镜,所成的像是缩小的 (选填“实”或“虚”)像。
9.(2018·龙东)如图所示,在探究“凸透镜成像的规律”实验中,蜡烛、透镜、光屏的位置如图所示,光屏上成一个清晰的像,应用这一原理可制成 ;再将蜡烛远离透镜,同时将光屏 (填“远离”或“靠近”)透镜,才能在光屏上再次成一个清晰的像。
10.(2018·临沂)为加强交通管理和社会治安,临沂市安装了“海燕系统”,该系统具有跟踪、抓拍及人脸识别功能。如图所示,系统摄像机的镜头是 透镜,拍摄时车辆和行人离镜头的距离应满足的条件是 。
三、实验探究题
11.(2018·潍坊)在探究“凸透镜成像规律”时,所用凸透镜的焦距是20cm
(1)将蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上依次摆放,点燃蜡烛后,无论怎样在光具座上移动光屏总找不到像,其原因可能是 (写出一种即可)。
(2)经过调整,在光屏上得到一个清晰倒立的实像;保持凸透镜位置不变,将蜡烛远离凸透镜,要获得清晰的实像,光屏应 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜。
12. (2018·德州)小莉同学用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像的规律”实验:
(1)实验过程中,当蜡烛与凸透镜的距离如图21甲所示时,在光屏上可得到一个清晰的倒立、___________的实像,若保持蜡烛和光屏位置不变,移动透镜至___________cm刻度线处,光屏上能再次呈现清晰的像。
(2)如图21乙所示,保持蜡烛位置不变,移动透镜至16cm刻度线处,则人眼在___________(选填A、B、C”)处能观察到蜡烛的像,像是图21丙中的___________ (选填“1、2、3、4”)。
(3)实验完成之后,小莉把自己的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,如图21丁所示,光屏上原来清晰的像变得模糊了,若想在光屏上重新得到清晰的像,在不改变蜡烛和凸透镜位置的情况下,应将光屏___________凸透镜。(选填“靠近”或“远离”)
13.(2018·滨州)小明同学在做“探究凸透镜成像现律”的实验,
(1)前面学过,物体离照相机的镜头比较远,成缩小的实像,物体离投影仪的镜头比较近,成放大的实像,物体离放大镜比较近,成放大、正立的虚像。据此小明据出的问题是,像的虚实、大小,正倒跟 有什么关系?
(2)如图甲,小明让平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小最亮的光斑,则凸透镜的焦距f= cm。
(3)小明所用实验装置如图乙所示,若将凸透镇放在光具座刻度50cm位置处不变,把蜡烛放在刻度10cm处,利用此时凸透镜成像的特点制成的光学仪器是 (选填“照相机”、“放大镜”或”投影仪”)
(4)如图丙所示是小明通过实验得到的凸透镜成像时的像距v和物距u关系的图象,由图象可知成实像时物距逐渐减小,像距逐渐 。当u>2f时,物体移动速度 (选“大于”、“小于“或“等于”)像移动的速度,当f<u<2f时,物体移动速度 (选填“大于”,“小于”或“等于”)像移动的速度。
四、作图题
14.(2018·泰安)如图所示,入射光线平行于凸透镜的主光轴,在答题卡上画出通过透镜后的折射光线。
15.(2018?青岛)如图,F1、F2分别为凹透镜和凸透镜的焦点,且两透镜的左焦点重合,请画出图中光线经透镜折射后的完整光路。
16.(2018·济宁)(1)在图中的实线框内填上一个合适的透镜。
★透镜:本节内容在中考中所占比例不高,考题主要集中在对透镜概念的认识和理解上。像透镜的作用,透镜的三条主要光线作图,透镜在生活中的应用等。从常考题型方面来看,主要是选择题和作图题;选择题主要考查学生对透镜概念的认识程度,作图题主要考查学生会不会利用三条主要光线作图。
【例1】(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
【例2】(2019·菏泽)小明通过透镜观察“美丽潍坊”四个字,看到的情形如图所示,下列说法正确的是( )。
A.该透镜只能成放大的像;
B.该透镜可以用作近视眼镜;
C.该透镜可以用作照相机镜头;
D.字到透镜的距离小于此透镜的焦距
【例3】(2018?枣庄)近年来流行一种“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“自拍神器”可以( )。
A.增大像距;B.增大像的大小;C.缩短景物到镜头距离;D.增大取景范围
★生活中的透镜:本节内容在中考中所占比例不高,考题主要集中在对生活中透镜的认识上。像放大镜使用时应注意哪些问题,所成的像的性质;照相机使用方法和成像性质等。从常考题型方面来看,主要是选择题和填空题;选择题主要考查学生对放大镜、照相机和投影仪的认识程度,填空题主要考查学生使用方法等。
【例4】(2018?攀枝花)眼球的结构类似于 (选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”),把来自外界物体的光会聚在视网膜上形成物体 (选填“倒立”或”正立”)的像,小明同学由于不注意用眼卫生,形成了近视眼,应当戴 镜进行矫正。
【例5】(2018·东营)东营市开展了“红色电影进社区”活动,受到居民好评。电影放映机的镜头相当于一个_________(选填“凸透镜”、“凹透镜”),电影放映时在银幕上形成的是_________立、放大的实像。
★凸透镜成像规律:本节内容在中考中属于必考内容,出现概率高,所占比例也较高。考题主要集中在对凸透镜成像规律的理解上,主要有成像虚实、大小和位置,一般情况下作为一个考题出现,也有与其他知识点组合一个考题的情况。
纵观历年考试,本节考点出现的概率很高,主要题型有选择题、填空题和实验探究题三大类型,选择题出现的概率更高些。
【例6】(2019·白色)在探究“凸透镜成像规律”的实验中,将点燃的蜡烛放在距凸透镜32cm处,在透镜另一侧距透镜18cm处的光屏上得到烛焰清晰的像,则( )
A.光屏上所成的是倒立、放大的实像
B.该透镜的焦距f小于9cm
C.将点燃的蜡烛移至距透镜9cm处,不能观察到烛焰放大的虚像
D.透镜位置不变,蜡烛和光屏位置互换,光屏上也得到烛焰清晰的像
【例7】(2019·益阳)在探究凸透镜成像规律实验中,小明在实验室选用了光具座、焦距为15cm的凸透镜、光屏、蜡烛、火柴等器材进行试验,把凸透镜安放在光具座50cm刻度线处。
(1)将蜡烛放在25cm刻度线处,则在光屏上成倒立______(选填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像;
(2)如果在试验时不小心把点燃的蜡烛碰到图示位置,在光屏上的像将向______(选填“x轴正方向”、“x轴负方向”、“y轴正方向”、“y轴负方向”)移动;
(3)把点燃的蜡烛放在光具座40cm刻度线处,眼睛在______(选填“透镜左侧”、“透镜右侧”)可观察到蜡烛的像。
【例8】(2018?呼和浩特)在玻璃板下放置一个用眼睛看不清楚的小物体,把一滴水滴在小物体正上方的玻璃板上,水滴就是一个放大镜,如果还着不清小物体,再拿一个凸透镜位于水滴正上方,调节镜与水滴间的距离,就能看清玻璃板下的小物体。此时看到的是小物体的 的(选填“正立”或“倒立”), 的(选填“放大”或“缩小”) 像(选填“实”或“虚”),这个组合与 (选填“望远镜”或“显微镜”)的原理相同。
【例9】(2018?广安)某同学用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像规律”的实验,装置如下图,当烛焰、凸透镜、光屏位于如图所示的位置时,光屏上出现了烛焰清晰的像。
(1)该同学看到光屏上所成的像是一个烛焰 (选填“放大”,“缩小、”或“等大”)的像,此像的成像原理与 相同(选填”投影仪”、“照相机”或“放大镜”)
(2)若将蜡烛向右移动少许,光屏也应向右移动才能再次成清晰的像,此像的大小比刚才的像要 (选填“大”或“小”)一些。
(3)若在图中凸透镜的左侧附近放置一凹透镜,这时需要将光屏向 (选填“左”或“右”)移动才能在光屏上成清晰的像。
★眼睛和眼镜:本节内容在中考中也会经常出现,但所占分值不高,一般都会和其他知识点结合在一起组成一个考题。考题主要集中在对视力的矫正和近视眼、远视眼的成因上。主要题型有选择题和填空题两大类;选择题出现的概率更高些。
【例10】(2019·达州)下列关于光现象的说法中正确的是( )。
A.站在岸边看见水中的白云是光的折射形成的;
B.我们能看清物体是因为眼睛能发出光线;
C.近视眼应配戴凹透镜矫正;
D.用放大镜看物体时物体一定被放大
【例11】 (2018?长沙)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,下列关于近视眼及其矫正原理图正确的是( )。
甲 乙 丙 丁
A.甲乙 B.甲丙 C.乙丙 D.丙丁
【例12】(2019·衡阳)关于近视眼和远视眼,下列说法中正确的是( );
A.近视眼产生的原因是晶状体折光能力太弱,或眼球太长,可以戴凹透镜矫正;
B.近视眼产生的原因是晶状体折光能力太强,或眼球太长,可以戴凸透镜矫正;
C.远视眼产生的原因是晶状体折光能力太弱,或眼球太短,可以戴凸透镜矫正;
D.远视眼产生的原因是晶状体折光能力太强,或眼球太短,可以戴凸透镜矫正
★显微镜和望远镜:本节内容在中考中也曾出现,但所占分值不高,一般都会和其他知识点(尤其是凸透镜成像规律)结合在一起组成一个考题。考题主要集中在显微镜或望远镜的应用上。主要题型有选择题和填空题两大类;选择题出现的概率更高些。
【例13】(2018?呼和浩特)在玻璃板下放置一个用眼睛看不清楚的小物体,把一滴水滴在小物体正上方的玻璃板上,水滴就是一个放大镜,如果还着不清小物体,再拿一个凸透镜位于水滴正上方,调节镜与水滴间距离,就能看清玻璃板下小物体。此时看到的是小物体 的(选填“正立”或“倒立”), 的(选填“放大”或“缩小”) 像(选填“实”或“虚”),这个组合与 (选填“望远镜”或“显微镜”)的原理相同。
选择题
1.(2019·河北中考物理冲刺模拟一)在探究凸透镜成像规律的实验中,当蜡烛、凸透镜、光屏位于如图所示的位置时,在光屏上呈现一个清晰的烛焰的像。下列说法正确的是( )。
A.此时成正立、放大的实像,与投影仪原理相同;
B.透镜不动,蜡烛和光屏都向右移动,光屏上的像变小;
C.透镜左移10cm后,眼睛在光屏和透镜间,通过透镜能看到正立的像;
D.若在透镜和蜡烛之间放远视镜片,则将光屏适当左移,可再次出现清晰的像
2.(2019·保定市莲池区中考一模)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,烛焰在光屏上恰好成一清晰等大的实像,下列说法正确的是( )。
A.该凸透镜的焦距是20cm ;
B.将蜡烛移动到20cm刻度处,移动光屏可得到倒立、缩小的实像;
C.将蜡烛移动到35cm刻度处,为使烛焰在光屏上成一清晰的像,应向右移动光屏; D.将蜡烛移动到45cm刻度处,为使烛焰在光屏上成一清晰的像,应向左移动光屏
3.(2019·河北中考物理冲刺模拟二)在用一凸透镜研究其成像的规律时,某同学得到的部分实验信息如下表所示。根据表中信息判定下列说法正确的是( )。
A. 该凸透镜的焦距是15cm;
B. 当u=25cm时,凸透镜成放大的像,放大镜就是根据这一原理制成的;
C. 当v=24cm时,凸透镜成缩小的像,照相相机就是根据这一原理制成;
D. 若把物体从距凸透镜22cm处向距凸透镜32cm处滑动,像会逐渐变小
4.(2019·河北省保定市定兴县中考一模)一凸透镜的焦距为15cm,将点燃的蜡烛从离凸透镜20cm处移到40cm处的过程中,像的大小和像距的变化情况是( )。
A.像变大,像距变大 B.像变小,像距变小
C.像变大,像距变小 D.像变小,像距变大
5.(2019·玉溪市红塔区三模)在探究凸透镜成像规律的实验中,当烛焰、凸透镜、光屏处于图所示的位置时,恰能在光屏上得到一个清晰的像。利用这一成像原理可以制成( )。
A.幻灯机 B.照相机 C.放大镜 D.潜望镜
6.(2019·河北中考物理冲刺模拟四)近年来流行一种“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“自拍神器”可以( )。
A.增大像距 B.增大像的大小C.缩短景物到镜头距离 D.增大取景范围
7.(2019·濮阳市中考二模)在如图的情景中,如果保持透镜在50cm刻度线处不动,将点燃的蜡烛放在光具座上18cm刻度线处,为了在光屏上得到清晰的像,应该进行的操作以及光屏上像的大小变化情况是( )。
A. 将光屏左移,像变小;B. 将光屏右移,像变小;
C. 将光屏左移,像变大;D. 将光屏右移,像变大
8.(2019·河北中考物理冲刺模拟三)如图所示,将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座50cm刻度线处,此时在光屏中心已成烛焰清晰的像,下列说法不正确的是( ) 。
A. 此时烛焰在光屏上的成像特点于投影仪成像特点相同;
B. 若蜡烛移至45cm刻度线处,移动光屏,可在光屏上呈现烛焰清晰放大的像;
C.若蜡烛移至20cm刻度线处,移动光屏,可在光屏上呈现烛焰清晰缩小的像;
D. 在图示中的烛焰和凸透镜之间放一副近视镜,将光屏左移可再次成清晰的像
9.(2019·武汉市武昌区中考一模)某物理实验小组的同学对光学实验很感兴趣,他们用如图的器材做实验,先用焦距为20cm的透镜甲进行实验,在屏上能得到了清晰的缩小实像:接下来他们想改用焦距为10cm的透镜乙继续进行实验,如果不改变蜡烛和凸透镜的位置,又要在光屏上成清晰的像,则实验小组的同学对此问题以及实验有关问题的讨论,不正确的是( )。
A. 应该将光屏向右移动,得到了清晰的放大实像;
B. 应该将光屏向左移动,得到了仍是清晰的缩小实像;
C. 实验中所用的透镜成像原理是光的折射;
D. 实验中所用的光屏最好是白色,所用的蜡烛换成带有“F”形的LED灯会更好
10.(2019·德州市德城区中考二模)手机扫描二维码,相当于给二维码照了一张照片,如图是手机扫描物品上的二维码,登录网址、查看物品相关信息,下列说法中正确的是( )。
A.二维码位于摄像头的一倍焦距和二倍焦距之间;
B.物体上的二维码是光源;
C.二维码位于摄像头的二倍焦距以外;
D.当二维码超出手机上设定的方框时,物品不动,把手机靠近物品
11.(2019·济南市历城区中考一模)学习了光学知识后,小明整理了以下笔记,其中正确的是( )。
A.小孔成像是光的直线传播形成的,为虚像;
B.平面镜成像是光的反射形成的,为虚像;
C.凸透镜成像是光的折射形成的,可成虚像也可成实像;
D.近视镜是利用凹透镜对光线的发散作用
12.(2019·泰安市中考最后一模)小亮同学在探究“凸透镜成像规律”实验时,在光屏上得到清晰的与烛焰等大的像(如图所示),保持凸透镜位置不变,为了在光屏上得到清晰的放大的实像,他必须( )。
A. 让蜡烛远离透镜,同时让光屏也远离透镜;B. 让蜡烛远离透镜,同时让光屏靠近透镜;
C. 让蜡烛靠近透镜,同时让光屏也靠近透镜;D. 让蜡烛靠近透镜,同时让光屏远离透镜
13.(2019·泰安市新泰市中考一模)如图,图1测凸透镜的焦距,图2为“探究凸透镜的成像规律”并在图示位置的光屏上成清晰的像,下列说法正确的是( )。
①由图1可知凸透镜的焦距是10.0cm
②图2的成像特点与幻灯机的原理相同
③图2中若在凸透镜与蜡烛之间“戴上”近视镜,光屏向右移动才能找到清晰地像
④图2中若用避光板挡住凸透镜的上半部分,光屏上只出现像的下半部分
A.只有①② B.只有①③ C.只有②③ D.只有③④
14.(2019·潍坊市青州市中考一模)张宁用图甲所示的装置测出凸透镜的焦距,并“探究凸透镜成像规律”,当蜡烛、透镜、光屏位置如图乙时,在光屏上可成清晰的像。下列说法正确的是( )。
A.凸透镜的焦距是40cm;
B.图乙中烛焰成的是倒立放大的像;
C.照相机成像特点与图乙中所成像的特点相同;
D.将蜡烛远离凸透镜,保持凸透镜、光屏位置不变,烛焰可在光屏上成清晰的像
15.(2019·河北中考物理冲刺模拟五)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,当点燃的蜡烛、凸透镜及光屏处于如图所示的位置时,在光屏上得到烛焰清晰的像。下列说法中不正确的是( )。
A. 光屏上成倒立、缩小的实像;
B. 图中成像特点与照相机的成像特点相同;
C. 透镜不动,蜡烛向左移动,光屏向右移动,可再次得到清晰的像;
D. 透镜不动,将蜡烛与光屏互换位置,光屏上仍能得到清晰的像
16.(2019·凉山州中考一模)取一段铁丝,绕制一个内径约为3mm左右的圆环,如图所示。将圆环在清水中浸一下,圆环上布满水膜,此时辨别水膜相当于“凸透镜”还是“凹透镜”的最可靠方法是( )。
A.用手摸;B.透过水膜看物体;C.用强光照射;D.用刻度尺测量
17.(2019·保定市模拟冲刺追补考试)如图所示,在“探究凸透镜成像规律”的实验中,当蜡烛和凸透镜之间的距离为26cm时,在光屏上得到一个清晰的像,下列说法正确的是(?? ) 。
A.该凸透镜的焦距可以是7cm;
B.保持蜡烛和光屏位置不变,换用焦距更小的凸透镜,移动凸透镜可以在光屏上再次出现清晰的像;
C.保持凸透镜位置不变,只将蜡烛和光屏互换,可以在光屏上得到清晰放大的像;
D.将蜡烛远离凸透镜时,为了在光屏上得到清晰的像,应将光屏远离凸透镜
二、填空题
16.(2019·河北中考物理冲刺模拟三)小军发现近段时间眼睛有点看不清楚老师在黑板上写的字,于是妈妈带他到医院去看眼科医生。医生给他检查视力,当他逐渐远离墙上的平面镜,他在镜中所成的像大小 (选填“变大”、“变小”或“不变”);检查后医生给他配了一副近视眼镜,该眼镜镜片是 透镜(选填“凸”或“凹”)。
17.(2019·长沙市雨花区中考一模)某物理兴趣小组在探究“凸透镜成像的规律”实验时:
(1)下图某次实验时观察到的现象,生活中的 (选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”)是利用这一原理制成的。
(2)将近视眼镜片放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变模糊了。要使光屏上的像重新变得清晰,你应该将光屏 (选填“靠近”或“远离”)
18.(2019·菏泽市中考物理模拟)如图是某住宅小区内的场景。
(1)图中A是禁鸣标志,禁鸣是采取 的措施控制噪声;
(2)图中C是摄像头,它的内部有光学元件,其作用相当于凸透镜,小区内的景物通过它所成像的性质是倒立、 的 像。
三、作图题
19.(2018·增城区初中毕业生综合测试)①画出图中两条入射光线经凸透镜后的光线。
20.(2019·黔南州中考二模)在图中,完成光线从左边射向凸透镜折射后,再射向凹透镜折射后的光路。
21.(2019·辽阳市中考考前最后一卷)如图所示,凸透镜的主光轴与水面垂直,其焦点F恰好在水面上。一条光线从水中射向焦点F,折射光线为FA.请画出:
(1)FA在水中入射光线的大致方向;
(2)水中入射光线经水面反射的光线;
(3)光线FA经凸透镜折射的光线
四、实验探究题
22.(2019·贵港市覃塘区中考一模)某同学用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像规律”的实验,装置如图,当烛焰、凸透镜、光屏位于如图的位置时,光屏上出现了烛焰清晰的像。
(1)该同学看到光屏上所成的像是一个 烛焰(选填“放大“缩小”或“等大”)的像,此像的成像原理与 (选填“投影仪”“照相机”或“放大镜”)相同。
(2)若将蜡烛向右移动少许,光屏也应向 移才能再次成清晰的像,此像的大小比刚才的像要 (选填“大”或“小”)一些。
(3)若将图中凸透镜的上举部分用不透光的纸遮住,这时在光屏上(选填序号)
A.无法成像B.只成上半部的像C.成完整的像,但较暗)。
专题03 透镜及其应用(解析版)
知识点
名师点睛
透镜
透镜的概念
透镜是本章基础部分,也是学习本章的开篇,其地位不言而喻。本节主要知识点有:透镜的概念(透镜的制成、透镜的分类、透镜的三条主要光线及其焦距、物距和相距)、透镜对光的作用。
生活中的透镜
照相机、投影仪、放大镜
生活中的透镜指的是放大镜、照相机和投影仪。在本节中,主要知识点是:成像原理、成像特点和使用;重点知识点是实像和虚像,这里需要重点掌握实像和虚像的异同。
凸透镜成像规律
凸透镜成像规律
本节内容是重点,也是知识点、难点和考点集中的内容。涉及第五章的中考考题,所占比例高,所以本节应作为重点加以重视。其主要知识点是:凸透镜成像规律,凹透镜成像规律,凸透镜成像规律探究实验以及动态变化(物距、相距、焦距变化)时成像特点与变化情况。
眼睛和眼镜
眼睛的构造及成像原理、视力的矫正
本节内容属于凸透镜的应用,和生活中的透镜位置一样,只要掌握透镜的成像规律和近视眼、远视眼的成像特点。其主要知识点是:眼睛的构造与成像原理,近视眼、远视眼成像规律和矫正方法。
显微镜和望远镜
显微镜、望远镜
本节内容属于凸透镜的应用,和眼镜地位一样,只要掌握透镜的成像规律和显微镜、望远镜的成像特点。主要知识点是:显微镜、望远镜的构造和成像原理,显微镜、望远镜的应用,凸透镜成像规律在显微镜和望远镜上的应用。
【2019年题组】
一、选择题
1.(2019·新疆建设兵团)下列光学仪器或日常用品中,能够成与物体大小相等的虚像的是( )。
A.穿衣镜 B.老花镜 C.显微镜 D.望远镜
【答案】A。
【解析】穿衣镜就是平面镜,平面镜能成与物体等大的虚像,A正确;
老花镜是凸透镜,凸透镜能成正立的放大的虚像、倒立的放大的或缩小的或等大的实像,但不能成等大的虚像,B错误;
显微镜成的是倒立的放大的虚像,C错误;
望远镜成放大的虚像,D错误。所以本题选A。
2.(2019·天津)小明在探究凸透镜成像规律时,做了如下实验:
①用平行光正对凸透镜照射,移动光屏得到一个最小、最亮的光斑,如图甲所示;
②保持该透镜位置不变,将点燃的蜡烛放在图乙所示的位置,移动光屏得到烛焰清晰的像(图中未画出)。则( )
A. 实验②中,烛焰在光屏上成放大的像;
B. 实验②中,像到透镜的距离一定大于15cm;
C. 若增大蜡烛与透镜的距离,所成的像会变大;
D. 若使该透镜成虚像,蜡烛与透镜的距离应小于10cm
【答案】ABD。
【解析】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将汇聚于点F,点F即为此透镜的焦点,从焦点到透镜中心的距离即为焦距,则透镜的焦距为40cm-30cm=10cm;
A、图乙中,物距u=50cm-35cm=15cm,2f>u>f时,成倒立放大的实像,图乙中烛焰成的是倒立放大的实像,故A正确;
B、由凸透镜成像规律可知,当2f>u>f时,v>2f=2×10cm=20cm>15cm。故B正确;
C、因为凸透镜成实像时,物距增大,像距减小,像变小,故C错误;
D、凸透镜物距小于焦距成正立放大的虚像,即u<f=10cm,故D正确。故选ABD。
3.(2019·苏州)将一凸透镜正对太阳,可在距凸透镜15cm处得到一个最小、最亮的光斑。现将该凸透镜和蜡烛、光屏安装到光具座上,位置如图所示。下列说法正确的是( )。
A.此时可以在光屏上观察到清晰缩小的像;
B.仅在凸透镜左侧附近放一合适的凹透镜,可模拟近视眼的矫正;
C.将蜡烛移到30cm刻度处,移动光屏可在屏上得到清晰等大的像;
D.将蜡烛移到40cm刻度处,移动光屏可在屏上得到清晰放大的像
【答案】B。
【解析】A、从图上看出,物距u=50.0cm-10.0cm=40.0cm。v=85cm-50cm=35cm,凸透镜u>2f,2f>v>f,成倒立、缩小的实像,此时像距大于二倍焦距,不会得到清晰的像,故A错误;
B、由A分析可知,像距较大要延迟光线会聚,应在凸透镜左侧附近放一合适的凹透镜,可模拟近视眼的矫正,故B正确;
C、u=v=2f,凸透镜成倒立等大的实像,由图可知,将蜡烛移到30cm刻度处,u=50cm-30cm=20cm≠2f,故移动光屏不能在屏上得到清晰等大的像。故C错误;
D、将蜡烛移到40cm刻度处,u=50cm-40cm=10cm,物距满足u<f,成正立、放大的虚像,虚像不能成在光屏上。故D错误。故选B。
4.(2019·邵阳)小红同学利用爷爷不用了的老花眼镜的一片镜片做凸透镜成像实验,肯定不能得到( )。
A.放大的实像 B.倒立的虚像 C.倒立的实像 D.放大的虚像
【答案】B。
【解析】解:老花眼镜的镜片是凸透镜,根据凸透镜成像规律可知物体在二倍焦距以外时成倒立缩小实像。
物体在一倍焦距和二倍焦距之间时成倒立放大的实像,物体在二倍焦距处时成倒立等大的实像,
物体在一倍焦距以内成正立放大虚像,
综上所述,不能成倒立的虚像,故B符合题意。故选B。
5.(2019·盘锦)在探究“凸透镜成像规律”实验中,蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示,此时光屏上出现了清晰的像(图中未画出),下列说法正确的是( )。
A.凸透镜焦距是15cm;
B.照相机利用了此成像规律;
C.蜡烛燃烧变短,光屏上的像也会向下移动;
D.保持蜡烛不动把凸透镜移动到35cm处,光屏向右移动,光屏上出现清晰的像
【答案】B。
【解析】AB、由图可知,u>v时,由凸透镜成像规律可知,此时在光屏上成倒立、缩小的实像,是照相机的工作原理,故B正确;
由图可知,物距u=50cm﹣20cm=30cm,像距v=65cm﹣50cm=15cm,则30cm>2f,f<15cm<2f,解得7.5cm<f<15cm,故A错误;
C、凸透镜成倒立的实像,随着蜡烛燃烧变短,光屏上的像将向上移动,故C错误;
D、若将蜡烛放置在光具座35cm刻度线处,则u=50cm﹣35cm=15cm,因折射时光路是可逆的,所以此时的像距是30cm,则不需要移动光屏,光屏上就会出现清晰的像,故D错误。故选B。
二、填空题
6.(2019·达州)甲图为电影放映机,其成像原理如图乙所示。为让观众看到清晰的实像,应将胶片放在距离透镜 的位置(选填序号:①一倍焦距以内②一倍焦距到二倍焦距之间③二倍焦距以外),白色银幕是为了 所有颜色的光(选填“反射”或“吸收”)。
【答案】②;反射。
【解析】电影放映机的镜头相当于一个凸透镜,可以成放大的实像,则此时物距2f>u>f,像距v>2f,即所成的像位于二倍焦距以外;
白色银幕是为了反射所有颜色的光,让观众看到五彩的画面。
故答案为:②;反射。
7.(2019·遂宁)为保障市民的出行安全,交管部门在很多十字路口安装了监控摄像头,它可以拍下违章车辆的现场照片,拍照时,摄像头的镜头相当于一个______(选填“凸”或“凹)透镜,所成的像是______(选填“放大”,“缩小”或“等大”)的实像,当车辆远离摄像头时,所成的像将会______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】凸;缩小;变小。
【解析】拍照时,摄像头的镜头相当于一个凸透镜;
照相机和摄像头的原理:当u>2f时,凸透镜成倒立、缩小的实像;
当车辆远离摄像头时,物距增大,像距减小,像变小。
故答案为:凸;缩小;变小。
8.(2019·绵阳)人进入老年后,眼睛睫状体对晶状体的调节能力减弱,太远、太近的物体都看不清楚。近视远视一体眼镜(双光镜)可以解决这个问题,戴上这种眼镜,透过下半部分可以看清书上文字,透过上半部分镜片可以看清远处景物。由此可知,近视远视一体眼镜下半部分是________透镜,上半部分镜片对光具有________(选填“会聚”或“发散”)作用。
【答案】凸;发散。
【解析】远视眼是只能看清远处的物体,看不清近处的物体;由题意可知,戴上这种眼镜,透过下半部分可以看清书上文字,说明近视远视一体眼镜下半部分起到了远视眼镜的作用,即是凸透镜;
近视眼是只能看清近处的物体,看不清远处的物体,对近视眼的矫正可通过凹透镜对光线的发散作用进行纠正。
由题意可知,透过上半部分镜片可以看清远处景物,说明上半部分镜片是凹透镜,该部分对光线有发散作用。
故答案为:凸;发散。
三、实验探究题
9.(2019·荆门)在探究凸透镜成像规律时,小明在光具座上依次摆放了蜡烛、凸透镜、光屏,并调节它们中心在一高度上。
(1)如图甲,当他将蜡烛、光屏位置固定后,左右移动透镜,发透镜在①②两个位置时,屏上都能得到倒立的像,则镜在①位置相比在②位置时,所上得到的像 (选填“较大”或“较小”)。
(2)当他将透镜和光屏的位置固定后,发现无论怎么移动蜡烛,在屏上都不能得到像(光具座足够长),为了在屏上得到清晰的像,他应将凸透镜 (选填“靠近”或“远离”)光屏移动一些。经过调整,在屏上得到了清晰的像,他发现若将凸透镜用纸遮住,屏上将得到 (选填“完整”或“一半”)的像;若将蜡烛稍微上移,屏上的像将 (选填“上移”或“下移”)。
(3)如图乙,他把“上”形状的遮光板放在蜡烛和凸透镜之间,则屏上观察到的形状是 。
A.上 B.C.D.下
【答案】(1)较小;(2)远离;完整;下移;(3)C。
【解析】(1)光屏上能接到像,像是实像,实像都是倒立的;当凸透镜在①处时,物距小,像距大,成的是放大的像,成像原理和投影机原理一样;当凸透镜在②处时,物距大,像距小,成的是缩小的像,故与镜在①位置相比在②位置时,所上得到的像较小;
(2)在烛焰、透镜、光屏三者中心在同一高度的情况下,若固定蜡烛与透镜,无论怎样移动光屏,光屏上不出现清晰像,原因可能是蜡烛放在了焦点以内,此时的物距小于焦距,成的是正立、放大的虚像,光屏无法接收虚像,为了在屏上得到清晰的像,增大物距即可,他应将凸透镜远离光屏移动一些;
遮住凸透镜的下半部,物体上任一点射向凸透镜的上半部,经凸透镜折射后,照样能会聚成像,像的大小不发生变化,折射光线减少,会聚成的像完整但变暗;
若将蜡烛稍微上移,屏上的像将下移;
(3)凸透镜成像时,成的实像,与原物体相比,上下颠倒、左右相反,故选C。
故答案为:(1)较小;(2)远离;完整;下移;(3)C。
10.(2019·本溪)在探究“凸透镜成像的规律”的实验中:
(1)按如图甲所示的操作,可测出凸透镜焦距是 cm。
(2)把蜡烛、凸透镜和光屏依次安装在光具座上,点燃蜡烛,调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度 。把蜡烛放在较远处,调整光屏到凸透镜的距离,当它们的位置如图乙所示时,光屏上出现了清晰的像,该像是 (填“放大”、“等大” 或“缩小”)的。
(3)若在蜡烛和凸透镜间合适位置放一个眼镜,光屏上的像变得模糊,向远离透镜的方向适当移动光屏后像又清晰了,说明该眼镜对光线具有 (填“会聚”或“发散”)作用,是 (填“近视”或“远视”)眼镜。
(4)在图乙所示位置的基础上,保持蜡烛不动,将凸透镜和光屏同时向右移动相同的距离后,光屏上 (填“能”或“不能”)再次成清晰的像。
【答案】(1)10.0;(2)同一高度;缩小;(3)发散;近视;(4)不能。
【解析】(1)平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚在主光轴上一点,这点是凸透镜的焦点。焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,所以凸透镜的焦距 u=60.0cm﹣50.0cm=10.0cm。
(2)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,这样做的目的是:使像成在光屏的中央。
由图可知,物距 u=50cm﹣20cm=30cm,像距 v=65cm﹣50cm=15cm,f=10cm,此时u>2f,成倒立缩小的实像;
(3)根据题意可知,像距变大,故该眼镜对光线具有发散作用,是凹透镜,即近视眼镜;
(4)保持蜡烛不动,将凸透镜向右移动一段距离,相当于增大物距。根据物远像近像变小的规律可知,应将光屏向左移动才能得到清晰的像,故将光屏向右移动不能再次成清晰的像。
答案:(1)10.0;(2)同一高度;缩小;(3)发散;近视;(4)不能。
11.(2019·郴州)如图所示,小明和实验小组同学利用透镜、光屏、蜡烛等实验器材探究凸透镜成像的规律。
实验数据记录如下:
物距u/cm
像距v/cm
像的性质
缩放
正倒
虚实
35
14
缩小
倒立
实像
25
17
缩小
倒立
实像
20
20
等大
倒立
实像
16
25
放大
倒立
实像
5
﹣
放大
正立
虚像
根据以上实验回答下列问题:
(1)在实验过程中,要使透镜中心、烛焰和光屏中心大致在 ;
(2)由实验数据可判断,该透镜的焦距约为 cm;
(3)分析实验数据可知,凸透镜成实像时,随着物距的减小,像逐渐 (选填“变大”或“变小”或“不变”),像距逐渐增大;
(4)如果用该实验中的透镜来矫正视力,可以制成 (选填“近视”或“远视”)眼镜。
【答案】(1)同一高度;(2)10;(3)变大;(4)远视。
【解析】(1)使光具座上的蜡焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度,可使像成在光屏中央;
(2)由实验数据可判断,u=v=2f=20cm,成倒立、等大的实像,所以凸透镜的焦距是:f=10cm;
(3)分析实验数据可知,凸透镜成实像时,物距减小,像距增大,像变大,随着物距的减小,像逐渐变大,像距逐渐增大;
(4)物距减小,像距增大,像变大,用该实验中的透镜来矫正视力,说明对光线起了会聚作用,则为凸透镜,可以制成远视眼镜。
故答案为:(1)同一高度;(2)10;(3)变大;(4)远视。
12.(2019·青海)小丽同学用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像的规律。
(1)将蜡烛、凸透镜和光屏依次摆放在光具座上,点然蜡烛,使烛焰、凸透镜和光屏的中心在 。
(2)把蜡烛放在距凸透镜16cm处,会在光屏上得到一个清晰倒立、 的实像。生活中的 就是利用这个原理工作的。
(3)实验完成后,小丽把自己的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,如图所示,光屏上原来清晰的像变得模糊了,若想在光屏上重新得到清晰的像,在不改变蜡烛和凸透镜位置的情况下,应将光屏 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜。
【答案】(1)同一高度;(2)放大;投影仪;(3)远离。
【解答】(1)为了使蜡烛的像成在光屏中央,使蜡烛、凸透镜和光屏的中心大致在同一高度处;
(2)把蜡烛放在距凸透镜16cm处,u=16cm,2f>u>f时,成倒立放大的实像,投影仪就是利用此原理制成的;
(3)近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,使原来会聚成像的光线推迟会聚,像远离凸透镜,要用光屏接到清晰的像,应将光屏向右调节,即向远离凸透镜的方向调节,才能使像变清晰。
故答案为:(1)同一高度;(2)放大;投影仪;(3)远离。
13.(2019·郴州)如图所示,小明和实验小组同学利用透镜、光屏、蜡烛等实验器材探究凸透镜成像的规律。
实验数据记录如下:
根据以上实验回答下列问题:
(1)在实验过程中,要使透镜中心、烛焰和光屏中心大致在 ;
(2)由实验数据可判断,该透镜的焦距约为 cm;
(3)分析实验数据可知,凸透镜成实像时,随着物距的减小,像逐渐 (选填“变大”或“变小”或“不变”),像距逐渐增大;
(4)如果用该实验中的透镜来矫正视力,可以制成 (选填“近视”或“远视”)眼镜。
【答案】(1)同一高度;(2)10;(3)变大;(4)远视。
【解析】(1)使光具座上的蜡焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度,可使像成在光屏中央;
(2)由实验数据可判断,u=v=2f=20cm,成倒立、等大的实像,所以凸透镜的焦距是:f=10cm;
(3)分析实验数据可知,凸透镜成实像时,物距减小,像距增大,像变大,随着物距的减小,像逐渐变大,像距逐渐增大;
(4)物距减小,像距增大,像变大,用该实验中的透镜来矫正视力,说明对光线起了会聚作用,则为凸透镜,可以制成远视眼镜。
故答案为:(1)同一高度;(2)10;(3)变大;(4)远视。
三、作图题
14.(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。
【解析】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。
15.(2019·朝阳)一个凸透镜的主光轴与水面恰好重合,F为凸透镜的焦点。根据给出的光线作出进入凸透镜的入射光线和从水面出来的折射光线。
【解析】由图知,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点,由此画出进入凸透镜的入射光线;
先过F点作法线,光由水中斜射入空气中时,折射角大于入射角,由此在法线右侧的空气中画出折射光线,如图所示:
16.(2019·抚顺)如图所示,有一点光源S发出的一条光线经平面镜反射后,反射光线经过凸透镜上方的焦点。请画出:
(1)入射光线。
(2)反射光线。
(3)经凸透镜折射后的折射光线。
【解析】作出光源S关于平面镜的对称点,可得像的位置S′,连接S′F作出反射光线,与平面镜的交点为入射点,连接入射点与S的连线即为入射光线,再根据通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴作出折射光线。如图所示:
【2018年题组】
一、选择题
1. (2018·威海)下列关于凸透镜应用的说法,正确的是( )。
A.近视眼需要佩戴凸透镜来矫正;
B.放大镜成正立、放大的实像;
C.用手机扫描二维码时,应使二维码位于手机镜头一倍焦距之内;
D.要使投影仪成像变大,应使投影仪远离屏幕,同时使镜头靠近投片
【答案】D。
【解析】A. 近视眼需要佩戴凹透镜来矫正,远视眼佩戴凸透镜矫正,故A错误;
B. 根据凸透镜的成像规律知,物距在焦距以内时,即放大镜的应用,成的是正立、放大的虚像,故B错误;
C. 用手机扫描二维码时,应用的是凸透镜成倒立缩小的实像的原理,此时物距应大于二倍焦距,所以应使二维码位于手机镜头二倍焦距以外,故C错误;
D. 根据凸透镜成倒立实像时的规律,要使投影仪成像变大,应增大像距,使投影仪远离屏幕,同时减小物距,使镜头靠近投影片,故D正确;故选D。
2.(2018·泰安)在“探究凸透镜成像的规律”时,将点燃的蜡烛放在距凸透镜 30cm 处,在透镜另一 侧距离透镜 16cm 处的光屏上得到烛焰清晰的像。则下列相关说法正确的是( )。
①光屏上成倒立、放大的实像;
②照相机是利用这一成像原理工作的;
③该透镜的焦距 f 一定满足 8cm④将近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间,要使光屏上出现清晰的像,光屏应靠近透镜
A.只有①和③ B.只有②和④ C.只有②和③ D.只有①和④
【答案】C。
【解析】蜡烛距离凸透镜30cm时,在透镜的另一侧16cm处光屏上得到一个清晰的像,物距大于像距,成倒立缩小实像,是照相机的原理;故①错误,②正确;
此时物体在二倍焦距以外,像在一倍焦距和二倍焦距之间,
即30cm>2f;2f>16cm>f,
解得:8cm<f<15cm。故③正确;
近视镜片是凹透镜,对光线具有发散作用,所以近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间,像将延迟会聚,为使光屏上看到清晰的像,采取的方法为:使光屏远离透镜,使像成在光屏上,故④错误。故选C。
3.(2018?烟台)在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,所用凸透镜焦距为10cm,当蜡烛从如图所示的A位置逐渐移到B位置的过程中,像距及其像的变化情况是( )。
A.像距增大,像变大; B.像距减小,像变大;
C.像距减小,像变小; D.像距增大,像变小;
【答案】A。
【解析】凸透镜的焦距是10cm,将点燃的蜡烛从A位置逐渐移到B位置的过程中,由于物距减小,则像距变大,像变大。故选A。
4.(2018?淄博)在探究凸透镜成像规律的实验中,将点燃的蜡烛放在凸透镜前某一位置,在凸透镜后20cm的光屏上出现一个等大倒立的像,如果将蜡烛移动到凸透镜前25cm处,则( )。
A.光屏上会出现倒立放大的实像;
B.将光屏靠近凸透镜一段距离,光屏上会出现倒立缩小的实像;
C.将光屏远离凸透镜一段距离,光屏上会出现倒立放大的实像;
D.无论怎样移动光屏,光屏上均找不到像
【答案】B。
【解析】距离凸透镜20cm的光屏上得到一个清晰的与物体等大的像,所以v=20cm=2f,则f=10cm;
A、若现将蜡烛移至透镜前25cm处时,此时物距u=25cm,则物距u>2f,光屏上成倒立、缩小的实像,故A错误。
B、C、D、如果将蜡烛移动到凸透镜前25cm处,物距增大,像距减小,所以应该将光屏靠近凸透镜一段距离,光屏上会出现倒立缩小的实像,故B正确,CD错误;故选B。
5.(2018·临沂)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,烛焰在光屏上恰好成一清晰等大的实像,下列说法正确的是( )。
A.该凸透镜的焦距是20cm;
B.将蜡烛移动到20cm刻度处,移动光屏可得到倒立、放大的实像;
C.将蜡烛移动到35cm刻度处,为使烛焰在光屏上成一清晰的像,应向右移动光屏;
D.将蜡烛移动到45cm刻度处,为使烛焰在光屏上成一清晰的像,应向右移动光屏
【答案】C。
【解析】A、由图可知,此时的物距为20cm,成的是倒立、等大的实像,则u=2f,故f=10cm,故A错误;
B、将蜡烛移动到20cm刻度处时,物距为50cm﹣20cm=30cm>2f,成的是倒立、缩小的实像,故B错误;
C、将蜡烛移动到35cm刻度处,u=50cm﹣35cm=15cm,物距在一倍焦距和二倍焦距之间,像距应大于二倍焦距,故应向右移动光屏,才能在光屏上呈现清晰的像,故C正确;
D、将蜡烛移动到45cm刻度处,u=50cm﹣45cm=5cm,物距小于焦距,成正立、放大的虚像,故光屏上接收不到像,故D错误。故选C。
6.(2018?玉林)下列关于光现象的描述正确的( ).
A.人佩戴的凹透镜可以矫正远视眼;
B.验钞机利用红外线辨别钞票的真伪;
C.游泳池注水后,由于光的折射看上去好像变浅了;
D.共享单车的尾灯是靠光的折射来引起后方车辆司机注意的
【答案】C。
【解析】A、人配戴的凹透镜可以矫正近视眼,而不是远视眼,故A错误;
B、紫外线能使钞票上的荧光物质发光,判别钞票的真伪。故B错误。
C、游泳池注水后,看上去好像变浅了是由于光的折射产生的,故C正确;
D、自行车的尾灯是利用互成直角的小平面镜,将汽车射来的光再沿原路反射回来,引起司机的注意,故D错误。故选C。
7.(2018?湖州)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
【答案】C。
【解析】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。故选C。
二、填空题
8.(2018?玉林)为了公民的安全,公安部门在很多路口安装监控摄像头,如图所示,它可以拍下作案嫌疑人的现场照片,拍照时,摄像头的镜头相当于一个 (选填“凸”或“凹”)透镜,所成的像是缩小的 (选填“实”或“虚”)像。
【答案】凸;实。
【解析】摄像头的镜头相当于一个凸透镜,拍摄违章行驶或发生交通事故的现场照片时,物距远大于2倍焦距,所以此时成倒立、缩小的实像。
故答案为:凸;实。
9.(2018·龙东)如图所示,在探究“凸透镜成像的规律”实验中,蜡烛、透镜、光屏的位置如图所示,光屏上成一个清晰的像,应用这一原理可制成 ;再将蜡烛远离透镜,同时将光屏 (填“远离”或“靠近”)透镜,才能在光屏上再次成一个清晰的像。
【答案】投影仪;靠近。
【解析】由图知,v>u,所以此时在光屏上得到的是倒立、放大的实像,其应用是投影仪;
再将蜡烛远离透镜,物距增大,所以像距减小,需要将光屏靠近凸透镜,才能在光屏上再次成一个清晰的像。
故答案为:投影仪;靠近。
10.(2018·临沂)为加强交通管理和社会治安,临沂市安装了“海燕系统”,该系统具有跟踪、抓拍及人脸识别功能。如图所示,系统摄像机的镜头是 透镜,拍摄时车辆和行人离镜头的距离应满足的条件是 。
【答案】凸透镜;倒。
【解析】摄像头的镜头相当于凸透镜,u>2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机和摄像头,拍摄时车辆和行人离镜头的距离应满足的条件是u>2f。
故答案为:凸;u>2f。
三、实验探究题
11.(2018·潍坊)在探究“凸透镜成像规律”时,所用凸透镜的焦距是20cm
(1)将蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上依次摆放,点燃蜡烛后,无论怎样在光具座上移动光屏总找不到像,其原因可能是 (写出一种即可)。
(2)经过调整,在光屏上得到一个清晰倒立的实像;保持凸透镜位置不变,将蜡烛远离凸透镜,要获得清晰的实像,光屏应 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜。
【答案】(1)物体在焦点上,不能成像 (2)靠近。
【解析】(1))蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上依次摆放,点燃蜡烛后,发现无论如何移动光屏总找不到像,可能是因为物距小于焦距,成了虚像,不能成在光屏上;有可能光屏、凸透镜和烛焰的中心不在同一高度上,像无法成在光屏上;有可能物体在焦点上,不能成像;物像之间距离大于光具座的长度;(2)根据凸透镜成实像时,物远像近像变小,可知,应将蜡烛向远离凸透镜方向移动,同时光屏应向靠近凸透镜方向移动。
答案:(1)物体在焦点上,不能成像;(2)靠近。
12. (2018·德州)小莉同学用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像的规律”实验:
(1)实验过程中,当蜡烛与凸透镜的距离如图21甲所示时,在光屏上可得到一个清晰的倒立、___________的实像,若保持蜡烛和光屏位置不变,移动透镜至___________cm刻度线处,光屏上能再次呈现清晰的像。
(2)如图21乙所示,保持蜡烛位置不变,移动透镜至16cm刻度线处,则人眼在___________(选填A、B、C”)处能观察到蜡烛的像,像是图21丙中的___________ (选填“1、2、3、4”)。
(3)实验完成之后,小莉把自己的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,如图21丁所示,光屏上原来清晰的像变得模糊了,若想在光屏上重新得到清晰的像,在不改变蜡烛和凸透镜位置的情况下,应将光屏___________凸透镜。(选填“靠近”或“远离”)
【答案】(1)放大;(2)40;(3)B;)(4)4;(5)远离。
【解析】(1)由图乙知,当蜡烛在刻度尺的10cm处,与凸透镜的距离为15cm,即物距u=15cm,此时2f>u>f,成倒立放大的实像;
像距v=55cm-25cm=30cm,根据折射光路是可逆的,可知保持蜡烛和光屏的位置不变,当u=30cm时,即凸透镜移动至40cm刻度线处,在屏上能再次呈现清晰的像;
(2)保持蜡烛位置不变,移动透镜至16cm刻度线处,则u<f,凸透镜成正立放大的虚像,光屏上承接不到,透过凸透镜观察蜡烛看到正立放大的虚像,故4图符合像的性质;虚像与成像物体同侧,所以应从B处观察;
(3)将一副近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,近视眼镜是凹透镜,对光线有发散作用,即像推迟会聚,应将光屏远离凸透镜。
答案:(1)放大;(2)40;(3)B;)(4)4;(5)远离。
13.(2018·滨州)小明同学在做“探究凸透镜成像现律”的实验,
(1)前面学过,物体离照相机的镜头比较远,成缩小的实像,物体离投影仪的镜头比较近,成放大的实像,物体离放大镜比较近,成放大、正立的虚像。据此小明据出的问题是,像的虚实、大小,正倒跟 有什么关系?
(2)如图甲,小明让平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小最亮的光斑,则凸透镜的焦距f= cm。
(3)小明所用实验装置如图乙所示,若将凸透镇放在光具座刻度50cm位置处不变,把蜡烛放在刻度10cm处,利用此时凸透镜成像的特点制成的光学仪器是 (选填“照相机”、“放大镜”或”投影仪”)
(4)如图丙所示是小明通过实验得到的凸透镜成像时的像距v和物距u关系的图象,由图象可知成实像时物距逐渐减小,像距逐渐 。当u>2f时,物体移动速度 (选“大于”、“小于“或“等于”)像移动的速度,当f<u<2f时,物体移动速度 (选填“大于”,“小于”或“等于”)像移动的速度。
【答案】(1)物距;(2 )10.0;(3)照相机;(4)增大;大于;小于。
【解析】(1)根据物体离照相机的镜头比较远,成缩小的实像,物体离投影仪的镜头比较近,成放大的实像,物体离放大镜比较近,成放大、正立的虚像。据此小明据出的问题是,像的虚实、大小,正倒跟物距有关;
(2)由图中,平行光线经凸透镜后会聚到一点,说明凸透镜对光线具有会聚作用,光屏上得到的最小、最亮的光斑便是凸透镜的焦点,所以焦距为20.0cm﹣10.0cm=10.0cm;
(3)由于凸透镜的焦距是10cm,当物体在15cm处时,物距为50cm﹣10cm=40cm,物距大于二倍焦距,成倒立缩小的实像,这是照相机的原理;
(4)如图丙所示是小明通过实验得到的凸透镜成像时的像距v和物距u关系的图象,由图象可知成实像时物距逐渐减小,像距逐渐增大。当u>2f时,物体移动速度大于像移动的速度,当f<u<2f时,物体移动速度小于像移动的速度。
答案:(1)物距;(2 )10.0;(3)照相机;(4)增大;大于;小于。
四、作图题
14.(2018·泰安)如图所示,入射光线平行于凸透镜的主光轴,在答题卡上画出通过透镜后的折射光线。
【解析】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,由此可以确定该条入射光线对应的折射光线。故画图如下。
15.(2018?青岛)如图,F1、F2分别为凹透镜和凸透镜的焦点,且两透镜的左焦点重合,请画出图中光线经透镜折射后的完整光路。
【解析】平行于主光轴的光线经凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点,该光线正好是通过凸透镜的焦点,经凸透镜后平行于主光轴射出,如图所示:
16.(2018·济宁)(1)在图中的实线框内填上一个合适的透镜。
【解析】平行光经透镜后变得发散,因此该透镜对光线起发散作用,为凹透镜。答案如图。
★透镜:本节内容在中考中所占比例不高,考题主要集中在对透镜概念的认识和理解上。像透镜的作用,透镜的三条主要光线作图,透镜在生活中的应用等。从常考题型方面来看,主要是选择题和作图题;选择题主要考查学生对透镜概念的认识程度,作图题主要考查学生会不会利用三条主要光线作图。
【例1】(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。
【解析】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。故选C。
【例2】(2019·菏泽)小明通过透镜观察“美丽潍坊”四个字,看到的情形如图所示,下列说法正确的是( )。
A.该透镜只能成放大的像;
B.该透镜可以用作近视眼镜;
C.该透镜可以用作照相机镜头;
D.字到透镜的距离小于此透镜的焦距
【答案】C。
【解析】图中看到字是倒立的,放大的像。应用了凸透镜成像时2f>U>f 时,在另一侧光屏上得到一个倒立、放大的实像,此透镜是凸透镜。
A、已知此透镜是凸透镜,凸透镜也可以成倒立、缩小的实像,故A错误;
B、凹透镜是矫正近视眼的眼镜。此透镜是凸透镜,故B错误;
C、此透镜是凸透镜,U>2f 时,在另一侧光屏上得到倒立、缩小的实像,照相机利用此原理,因此可以用来做照相机的镜头,故C正确。
D、由凸透镜成像规律可知,此时字到透镜的距离大于此透镜的焦距,故D错误。故选C。
【例3】(2018?枣庄)近年来流行一种“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“自拍神器”可以( )。
A.增大像距;B.增大像的大小;C.缩短景物到镜头距离;D.增大取景范围
【答案】D。
【解析】凸透镜成实像时,物距越大,像距越小,像越小;“自拍神器”与直接拿手机自拍相比,利用自拍杆可以增大物距,减小像距,减小人像的大小,从而增大取景范围,取得更好的拍摄效果,故D正确,ABC错误。故选D。
★生活中的透镜:本节内容在中考中所占比例不高,考题主要集中在对生活中透镜的认识上。像放大镜使用时应注意哪些问题,所成的像的性质;照相机使用方法和成像性质等。从常考题型方面来看,主要是选择题和填空题;选择题主要考查学生对放大镜、照相机和投影仪的认识程度,填空题主要考查学生使用方法等。
【例4】(2018?攀枝花)眼球的结构类似于 (选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”),把来自外界物体的光会聚在视网膜上形成物体 (选填“倒立”或”正立”)的像,小明同学由于不注意用眼卫生,形成了近视眼,应当戴 镜进行矫正。
【答案】照相机;倒立;凹透。
【解析】(1)眼球好像一架照相机,晶状体和角膜共同作用相当于一个凸透镜。把来自外界物体的光会聚在视网膜上成倒立、缩小的实像。
(2)不注意用眼卫生,患上近视是因为晶状体变厚,对光线的会聚能力增强,要矫正近视眼需要使光线发散一些,由于凹透镜对光线有发散作用,故用凹透镜来矫正。
故答案为:照相机;倒立;凹透。
【例5】(2018·东营)东营市开展了“红色电影进社区”活动,受到居民好评。电影放映机的镜头相当于一个_________(选填“凸透镜”、“凹透镜”),电影放映时在银幕上形成的是_________立、放大的实像。
【答案】凸透镜;倒。
【解析】放映机的镜头相当于凸透镜,投影片放置在一倍焦距和二倍焦距之间时,在银幕上所成的像是倒立、放大的实像。
故答案为:凸透镜;倒。
★凸透镜成像规律:本节内容在中考中属于必考内容,出现概率高,所占比例也较高。考题主要集中在对凸透镜成像规律的理解上,主要有成像虚实、大小和位置,一般情况下作为一个考题出现,也有与其他知识点组合一个考题的情况。
纵观历年考试,本节考点出现的概率很高,主要题型有选择题、填空题和实验探究题三大类型,选择题出现的概率更高些。
【例6】(2019·白色)在探究“凸透镜成像规律”的实验中,将点燃的蜡烛放在距凸透镜32cm处,在透镜另一侧距透镜18cm处的光屏上得到烛焰清晰的像,则( )
A.光屏上所成的是倒立、放大的实像
B.该透镜的焦距f小于9cm
C.将点燃的蜡烛移至距透镜9cm处,不能观察到烛焰放大的虚像
D.透镜位置不变,蜡烛和光屏位置互换,光屏上也得到烛焰清晰的像
【答案】D。
【解析】AB、蜡烛距离凸透镜32cm时,在透镜的另一侧18cm处光屏上得到一个清晰的像,物距大于像距,成倒立缩小实像;此时物体的位置在二倍焦距以外,像在一倍焦距和二倍焦距之间,即32cm>2f;2f>18cm>f,解得:9cm<f<16cm,故AB错误;
C、将点燃的蜡烛移至距透镜9cm处,u<f,可以能观察到烛焰放大的虚像,故C错误;
D、光的折射现象中光路可逆,所以保持凸透镜位置不变,将蜡烛与光屏位置互换,光屏上仍能得到清晰的像。故D正确。故选D。
【例7】(2019·益阳)在探究凸透镜成像规律实验中,小明在实验室选用了光具座、焦距为15cm的凸透镜、光屏、蜡烛、火柴等器材进行试验,把凸透镜安放在光具座50cm刻度线处。
(1)将蜡烛放在25cm刻度线处,则在光屏上成倒立______(选填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像;
(2)如果在试验时不小心把点燃的蜡烛碰到图示位置,在光屏上的像将向______(选填“x轴正方向”、“x轴负方向”、“y轴正方向”、“y轴负方向”)移动;
(3)把点燃的蜡烛放在光具座40cm刻度线处,眼睛在______(选填“透镜左侧”、“透镜右侧”)可观察到蜡烛的像。
【答案】(1)放大;(2)x轴正方向;(3)透镜右侧。
【解析】(1)将蜡烛放在25cm刻度线处,u=50cm-25cm=25cm,f<u<2f,则在光屏上成倒立,放大的实像;
(2)如果在试验时不小心把点燃的蜡烛碰到图示位置,蜡烛垂直纸面向里,根据凸透镜成倒立的实像,物体相对于凸透镜左右移动,则像右左移动,方向相反,在光屏上的像将向x轴正方向移动;
(3)将蜡烛移至光具座上40cm刻度线处,物距为50cm-40cm=10cm,u<f,成正立放大的虚像,眼睛在透镜右侧可观察到蜡烛的像。
故答案为:(1)放大;(2)x轴正方向;(3)透镜右侧。
【例8】(2018?呼和浩特)在玻璃板下放置一个用眼睛看不清楚的小物体,把一滴水滴在小物体正上方的玻璃板上,水滴就是一个放大镜,如果还着不清小物体,再拿一个凸透镜位于水滴正上方,调节镜与水滴间的距离,就能看清玻璃板下的小物体。此时看到的是小物体的 的(选填“正立”或“倒立”), 的(选填“放大”或“缩小”) 像(选填“实”或“虚”),这个组合与 (选填“望远镜”或“显微镜”)的原理相同。
【答案】正立;放大;虚;显微镜。
【解析】(1)因为小水滴中间比边缘厚,所以小水滴就相当于凸透镜,小物体在凸透镜的一倍焦距以内,成正立、放大的虚像;
(2)拿一个放大镜位于水滴的上方,小水滴相当于显微镜的物镜,物体在凸透镜的一倍焦距以内,能成一个倒立、放大的虚像,放大镜相对于显微镜的目镜,它们的共同作用相当于显微镜,所以更能看清玻璃板下的微小物。
故答案为:正立;放大;虚;显微镜。
【例9】(2018?广安)某同学用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像规律”的实验,装置如下图,当烛焰、凸透镜、光屏位于如图所示的位置时,光屏上出现了烛焰清晰的像。
(1)该同学看到光屏上所成的像是一个烛焰 (选填“放大”,“缩小、”或“等大”)的像,此像的成像原理与 相同(选填”投影仪”、“照相机”或“放大镜”)
(2)若将蜡烛向右移动少许,光屏也应向右移动才能再次成清晰的像,此像的大小比刚才的像要 (选填“大”或“小”)一些。
(3)若在图中凸透镜的左侧附近放置一凹透镜,这时需要将光屏向 (选填“左”或“右”)移动才能在光屏上成清晰的像。
【答案】(1)缩小;照相机;(2)大;(3)右。
【解析】(1)由图知,当蜡烛、凸透镜位于图中刻度对应的位置时,物距大于像距,凸透镜能成倒立缩小的实像,照相机是根据这个原理制成的。
(2)若将蜡烛向右移动少许,光屏也应向右移才能再次成清晰的像,根据物近像远像变大,此像的大小比刚才的像要大一些;
(3)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向右移动。
故答案为:(1)缩小;照相机;(2)大;(3)右。
★眼睛和眼镜:本节内容在中考中也会经常出现,但所占分值不高,一般都会和其他知识点结合在一起组成一个考题。考题主要集中在对视力的矫正和近视眼、远视眼的成因上。主要题型有选择题和填空题两大类;选择题出现的概率更高些。
【例10】(2019·达州)下列关于光现象的说法中正确的是( )。
A.站在岸边看见水中的白云是光的折射形成的;
B.我们能看清物体是因为眼睛能发出光线;
C.近视眼应配戴凹透镜矫正;
D.用放大镜看物体时物体一定被放大
【答案】C。
【解析】A、云在天上,所以“白云”是在水中形成的像,即平面镜成像,是由光的反射形成的,故A错误;
B、我们能看清物体是因为物体发出或反射的光线进入眼睛。故B正确。
C、近视眼晶状体曲度变大,对光的会聚能力增强,应佩戴对光有发散作用的凹透镜进行矫正,故C正确。
D、放大镜属于凸透镜,当U>2f,成倒立、缩小的实像。故D错误。故选C。
【例11】 (2018?长沙)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,下列关于近视眼及其矫正原理图正确的是( )。
甲 乙 丙 丁
A.甲乙 B.甲丙 C.乙丙 D.丙丁
【答案】A。
【解析】甲是近视眼成因原理图;乙是近视眼的矫正原理图;丙是远视眼成因原理图;丁是远视眼矫正原理图。故选A 。
【例12】(2019·衡阳)关于近视眼和远视眼,下列说法中正确的是( );
A.近视眼产生的原因是晶状体折光能力太弱,或眼球太长,可以戴凹透镜矫正;
B.近视眼产生的原因是晶状体折光能力太强,或眼球太长,可以戴凸透镜矫正;
C.远视眼产生的原因是晶状体折光能力太弱,或眼球太短,可以戴凸透镜矫正;
D.远视眼产生的原因是晶状体折光能力太强,或眼球太短,可以戴凸透镜矫正
【答案】C。
【解析】近视眼产生的原因是晶状体折光能力太强,像成在视网膜的前方,应佩戴发散透镜,使光线推迟会聚,故AB不符合题意。
远视眼的晶状体变薄,会聚能力减弱,像成在视网膜的后方,需要戴凸透镜进行矫正,故C符合题意,D不符合题意。故选C。
★显微镜和望远镜:本节内容在中考中也曾出现,但所占分值不高,一般都会和其他知识点(尤其是凸透镜成像规律)结合在一起组成一个考题。考题主要集中在显微镜或望远镜的应用上。主要题型有选择题和填空题两大类;选择题出现的概率更高些。
【例13】(2018?呼和浩特)在玻璃板下放置一个用眼睛看不清楚的小物体,把一滴水滴在小物体正上方的玻璃板上,水滴就是一个放大镜,如果还着不清小物体,再拿一个凸透镜位于水滴正上方,调节镜与水滴间距离,就能看清玻璃板下小物体。此时看到的是小物体 的(选填“正立”或“倒立”), 的(选填“放大”或“缩小”) 像(选填“实”或“虚”),这个组合与 (选填“望远镜”或“显微镜”)的原理相同。
【答案】正立;放大;虚;显微镜。
【解析】(1)因为小水滴中间比边缘厚,所以小水滴就相当于凸透镜,小物体在凸透镜的一倍焦距以内,成正立、放大的虚像;
(2)拿一个放大镜位于水滴的上方,小水滴相当于显微镜的物镜,物体在凸透镜的一倍焦距以内,能成一个倒立、放大的虚像,放大镜相对于显微镜的目镜,它们的共同作用相当于显微镜,所以更能看清玻璃板下的微小物。
故答案为:正立;放大;虚;显微镜。
选择题
1.(2019·河北中考物理冲刺模拟一)在探究凸透镜成像规律的实验中,当蜡烛、凸透镜、光屏位于如图所示的位置时,在光屏上呈现一个清晰的烛焰的像。下列说法正确的是( )。
A.此时成正立、放大的实像,与投影仪原理相同;
B.透镜不动,蜡烛和光屏都向右移动,光屏上的像变小;
C.透镜左移10cm后,眼睛在光屏和透镜间,通过透镜能看到正立的像;
D.若在透镜和蜡烛之间放远视镜片,则将光屏适当左移,可再次出现清晰的像
【答案】CD。
【解析】A. 此时成倒立的像,A选项错误;B.“物近像远,像变大”,B选项错误;CD正确。
2.(2019·保定市莲池区中考一模)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,烛焰在光屏上恰好成一清晰等大的实像,下列说法正确的是( )。
A.该凸透镜的焦距是20cm ;
B.将蜡烛移动到20cm刻度处,移动光屏可得到倒立、缩小的实像;
C.将蜡烛移动到35cm刻度处,为使烛焰在光屏上成一清晰的像,应向右移动光屏; D.将蜡烛移动到45cm刻度处,为使烛焰在光屏上成一清晰的像,应向左移动光屏
【答案】BC。
【解析】A、由图可知,此时的物距为20cm,成的是倒立、等大的实像,则u=2f,故f=10cm,故A错误;
B、将蜡烛移动到20cm刻度处时,物距为50cm﹣20cm=30cm>2f,成的是倒立、缩小的实像,故B正确;
C、将蜡烛移动到35cm刻度处,u=50cm﹣35cm=15cm,物距在一倍焦距和二倍焦距之间,像距应大于二倍焦距,故应向右移动光屏,才能在光屏上呈现清晰的像,故C正确;
D、将蜡烛移动到45cm刻度处,u=50cm﹣45cm=5cm,物距小于焦距,成正立、放大的虚像,故光屏上接收不到像,故D错误。故选BC。
3.(2019·河北中考物理冲刺模拟二)在用一凸透镜研究其成像的规律时,某同学得到的部分实验信息如下表所示。根据表中信息判定下列说法正确的是( )。
A. 该凸透镜的焦距是15cm;
B. 当u=25cm时,凸透镜成放大的像,放大镜就是根据这一原理制成的;
C. 当v=24cm时,凸透镜成缩小的像,照相相机就是根据这一原理制成;
D. 若把物体从距凸透镜22cm处向距凸透镜32cm处滑动,像会逐渐变小
【答案】ACD。
【解析】A、由表中的数据可知,实验3中,u=v=30cm,此时u=2f,f=15cm,故A正确;
B、当u=25cm时,物距大于一倍焦距小于二倍焦距,凸透镜成倒立、放大的像,投影仪就是根据这一原理制成的,故B错误;
C、当v=24cm时,像距大于一倍焦距小于二倍焦距,则物距大于二倍焦距,凸透镜成缩小的像,照相相机就是根据这一原理制成,故C正确;
D、若把物体从距凸透镜22cm处向距凸透镜32cm处滑动,物距变大,像距变小,像变小,故D正确。故选ACD。
4.(2019·河北省保定市定兴县中考一模)一凸透镜的焦距为15cm,将点燃的蜡烛从离凸透镜20cm处移到40cm处的过程中,像的大小和像距的变化情况是( )。
A.像变大,像距变大 B.像变小,像距变小
C.像变大,像距变小 D.像变小,像距变大
【答案】B。
【解析】凸透镜的焦距是15cm,将点燃的蜡烛从离凸透镜20cm处移到40cm处的过程中,物距始终大于焦距,因此凸透镜成实像,由于物距增大,则像距减小,像变小。
综上分析可得,选项B正确。故选B。
5.(2019·玉溪市红塔区三模)在探究凸透镜成像规律的实验中,当烛焰、凸透镜、光屏处于图所示的位置时,恰能在光屏上得到一个清晰的像。利用这一成像原理可以制成( )。
A.幻灯机 B.照相机 C.放大镜 D.潜望镜
【答案】A。
【解析】A、由图知,像距大于物距,所以此时成倒立、放大的实像,幻灯机、投影仪都是根据这个原理制成的。A符合题意。
B、照相机是根据物距大于2倍焦距时,成倒立、缩小实像的原理制成的。此时像距小于物距。B不符合题意。
C、放大镜是根据物距小于焦距时,成正立、放大虚像的原理制成的,所以C不符合题意。
D、潜望镜是根据平面镜成像的原理制成的。所以D不符合题意。故选A。
6.(2019·河北中考物理冲刺模拟四)近年来流行一种“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“自拍神器”可以( )。
A.增大像距 B.增大像的大小C.缩短景物到镜头距离 D.增大取景范围
【答案】D。
【解析】凸透镜成实像时,物距越大,像距越小,像越小;“自拍神器”与直接拿手机自拍相比,利用自拍杆可以增大物距,减小像距,减小人像的大小,从而增大取景范围,取得更好的拍摄效果,故D正确,ABC错误。
7.(2019·濮阳市中考二模)在如图的情景中,如果保持透镜在50cm刻度线处不动,将点燃的蜡烛放在光具座上18cm刻度线处,为了在光屏上得到清晰的像,应该进行的操作以及光屏上像的大小变化情况是( )。
A. 将光屏左移,像变小;B. 将光屏右移,像变小;
C. 将光屏左移,像变大;D. 将光屏右移,像变大
【答案】D。
【解析】在做凸透镜成像的实验中,保持凸透镜在50cm刻度线处不动,将点燃的蜡烛放在光具座上18cm刻度线处,此时物距减小,则像距变大,像变大,光屏也向右移,故D正确。 故选D。
8.(2019·河北中考物理冲刺模拟三)如图所示,将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座50cm刻度线处,此时在光屏中心已成烛焰清晰的像,下列说法不正确的是( ) 。
A. 此时烛焰在光屏上的成像特点于投影仪成像特点相同;
B. 若蜡烛移至45cm刻度线处,移动光屏,可在光屏上呈现烛焰清晰放大的像;
C.若蜡烛移至20cm刻度线处,移动光屏,可在光屏上呈现烛焰清晰缩小的像;
D. 在图示中的烛焰和凸透镜之间放一副近视镜,将光屏左移可再次成清晰的像
【答案】ABD。
【解析】A. 如图此时物距大于像距,成倒立缩小的实像,所以此成像特点与照相机成像特点相同,故A错误;
B. 如图此时光屏到凸透镜的距离为17cm,且像距位于一倍到二倍焦距之间,得:
,解得:,所以若蜡烛移至45cm刻度线处,此时物距小于焦距,不能成实像,故C错误;
C.若蜡烛移至20cm刻度线处,即物距继续增大,则像距应减小,像变得更小,所以移动光屏,可在光屏上呈现烛焰清晰缩小的像,故B正确;
D. 在图示中的烛焰和凸透镜之间放一副近视镜,即凹透镜,此时光线会发散一些,像右移,所以将光屏右移可再次成清晰的像,故D错误;故选ACD。
9.(2019·武汉市武昌区中考一模)某物理实验小组的同学对光学实验很感兴趣,他们用如图的器材做实验,先用焦距为20cm的透镜甲进行实验,在屏上能得到了清晰的缩小实像:接下来他们想改用焦距为10cm的透镜乙继续进行实验,如果不改变蜡烛和凸透镜的位置,又要在光屏上成清晰的像,则实验小组的同学对此问题以及实验有关问题的讨论,不正确的是( )。
A. 应该将光屏向右移动,得到了清晰的放大实像;
B. 应该将光屏向左移动,得到了仍是清晰的缩小实像;
C. 实验中所用的透镜成像原理是光的折射;
D. 实验中所用的光屏最好是白色,所用的蜡烛换成带有“F”形的LED灯会更好
【答案】A。
【解析】AB、由“先用焦距为20cm的透镜甲进行实验,在屏上得到清晰缩小的实像”可知,此时u>2f;
当改用焦距为10cm的透镜乙继续实验,不改变蜡烛和凸透镜的位置,则相当于增大了物距,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小,可知,要在光屏上成清晰的像,光屏将靠近透镜(向左)移动,像变小。故A错误、B正确;
C、实验中所用的透镜成像原理是光的折射,故C正确;
D、因为白色的物体能反射所有的色光,所以白色光屏反射所有的色光;蜡烛换成LED灯的优点:实验现象更明显、便于观察、减少了污染等,故D正确。故选A。
10.(2019·德州市德城区中考二模)手机扫描二维码,相当于给二维码照了一张照片,如图是手机扫描物品上的二维码,登录网址、查看物品相关信息,下列说法中正确的是( )。
A.二维码位于摄像头的一倍焦距和二倍焦距之间;
B.物体上的二维码是光源;
C.二维码位于摄像头的二倍焦距以外;
D.当二维码超出手机上设定的方框时,物品不动,把手机靠近物品
【答案】C。
【解析】A、照相机是利用物距大于二倍焦距时,成倒立缩小实像的规律制成的,因此,“扫入”二维码时镜头和二维码的距离大于二倍焦距,故A错误;
B、二维码本身不发光,不是光源,故B错误;
C、镜头和二维码的距离大于二倍焦距时‘成倒立缩小实像,故C正确;
D、当二维码超出手机上设定的方框时,说明物距太近,应使物品不动,把手机向后移动。故D错误。故选C。
11.(2019·济南市历城区中考一模)学习了光学知识后,小明整理了以下笔记,其中正确的是( )。
A.小孔成像是光的直线传播形成的,为虚像;
B.平面镜成像是光的反射形成的,为虚像;
C.凸透镜成像是光的折射形成的,可成虚像也可成实像;
D.近视镜是利用凹透镜对光线的发散作用
【答案】BCD。
【解析】A、小孔成像是由光的直线传播形成的,根据小孔成像的特点可知,所成的像是实像,故A错误;
B、平面镜所成的像是由光的反射形成的,根据平面镜成像特点可知,平面镜所成的像是虚像,故B正确;
C、凸透镜成像是光的折射形成的,根据凸透镜成像特点知,可成虚像也可成实像,故C正确;
D、近视是因为晶状体曲度过大,折光能力太强使像成在视网膜前面,利用凹透镜对光线的发散作用可对近视眼进行矫正,故D正确。故选BCD。
12.(2019·泰安市中考最后一模)小亮同学在探究“凸透镜成像规律”实验时,在光屏上得到清晰的与烛焰等大的像(如图所示),保持凸透镜位置不变,为了在光屏上得到清晰的放大的实像,他必须( )。
A. 让蜡烛远离透镜,同时让光屏也远离透镜;B. 让蜡烛远离透镜,同时让光屏靠近透镜;
C. 让蜡烛靠近透镜,同时让光屏也靠近透镜;D. 让蜡烛靠近透镜,同时让光屏远离透镜
【答案】D。
【解析】根据题意,当在光屏上得到清晰的与烛焰等大的像(如图),说明此时满足u=2f;
所以要在光屏上成放大、清晰的像,则2f>u>f,物距要减小,像距增大,则应将蜡烛靠近凸透镜方向移动,同时让光屏远离透镜。故选D。
13.(2019·泰安市新泰市中考一模)如图,图1测凸透镜的焦距,图2为“探究凸透镜的成像规律”并在图示位置的光屏上成清晰的像,下列说法正确的是( )。
①由图1可知凸透镜的焦距是10.0cm
②图2的成像特点与幻灯机的原理相同
③图2中若在凸透镜与蜡烛之间“戴上”近视镜,光屏向右移动才能找到清晰地像
④图2中若用避光板挡住凸透镜的上半部分,光屏上只出现像的下半部分
A.只有①② B.只有①③ C.只有②③ D.只有③④
【答案】B。
【解析】①、根据甲图可以知道f=10.0cm,故①正确;
②、根据乙图u>2f,成倒立、缩小的实像,是照相机的原理,故②错误;
③、戴凹透镜对光有发散作用,所以像会成在原位置之后,光屏向右移动才能找到清晰的像。故③正确。
④、挡住了透镜上半部分,光能通过下半部分会聚成像,只是光线变少了,能成一个变暗的完整的像,故④错误;故选B。
14.(2019·潍坊市青州市中考一模)张宁用图甲所示的装置测出凸透镜的焦距,并“探究凸透镜成像规律”,当蜡烛、透镜、光屏位置如图乙时,在光屏上可成清晰的像。下列说法正确的是( )。
A.凸透镜的焦距是40cm;
B.图乙中烛焰成的是倒立放大的像;
C.照相机成像特点与图乙中所成像的特点相同;
D.将蜡烛远离凸透镜,保持凸透镜、光屏位置不变,烛焰可在光屏上成清晰的像
【答案】B。
【解析】A、平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将汇聚于点F,点F即为此透镜的焦点,从焦点到透镜中心的距离即为焦距,则透镜的焦距为40cm﹣30cm=10cm,故本选项错误;
B、图乙中,物距u=12cm,像距v=23cm,像距大于物距,由凸透镜成像规律可知,图乙中烛焰成的是倒立放大的实像,故本选项正确;
C、由凸透镜成像规律可知,当u>2f时,成倒立缩小的实像,应用于照相机。故本选项错误;
D、因为凸透镜成实像时,物距增大,像距减小,所以将蜡烛远离凸透镜,保持凸透镜、光屏位置不变,则在光屏上不能成清晰的像,要想在光屏上成清晰的像,应将光屏向靠近透镜的方向移动,故本选项错误。故选B。
15.(2019·河北中考物理冲刺模拟五)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,当点燃的蜡烛、凸透镜及光屏处于如图所示的位置时,在光屏上得到烛焰清晰的像。下列说法中不正确的是( )。
A. 光屏上成倒立、缩小的实像;
B. 图中成像特点与照相机的成像特点相同;
C. 透镜不动,蜡烛向左移动,光屏向右移动,可再次得到清晰的像;
D. 透镜不动,将蜡烛与光屏互换位置,光屏上仍能得到清晰的像
【答案】ABC。
【解析】AB、由图可知,物距小于像距,f<u<2f,v>2f,此时光屏上成倒立放大的实像,幻灯机或投影仪利用了此原理;u>2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机和摄像机,故图中成像特点与照相机的成像特点不同,故AB错误;C、成实像时的动态变化规律是:物远像近像变小,则若将蜡烛向左远离凸透镜,则应将光屏向左靠近凸透镜才能得到清晰的像,且像逐渐变小,故C错误;D、透镜不动,将蜡烛与光屏互换位置,根据光路的可逆性,光屏上仍能得到清晰的像,故D正确。故选ABC。
16.(2019·凉山州中考一模)取一段铁丝,绕制一个内径约为3mm左右的圆环,如图所示。将圆环在清水中浸一下,圆环上布满水膜,此时辨别水膜相当于“凸透镜”还是“凹透镜”的最可靠方法是( )。
A.用手摸;B.透过水膜看物体;C.用强光照射;D.用刻度尺测量
【答案】B。
【解析】A、用手摸水膜会弄破水膜,不符合题意;
B、透过水膜看物体时如果是放大的,说明水膜相当于凸透镜,如果看到的物体是缩小的,说明水膜相当于凹透镜,这种判断方法较为可靠,符合题意;
C、强光照射水膜会破坏水膜,不符合题意;
D、水膜太薄,不能够直接用刻度尺测量,不符合题意;故选B。
17.(2019·保定市模拟冲刺追补考试)如图所示,在“探究凸透镜成像规律”的实验中,当蜡烛和凸透镜之间的距离为26cm时,在光屏上得到一个清晰的像,下列说法正确的是(?? ) 。
A.该凸透镜的焦距可以是7cm;
B.保持蜡烛和光屏位置不变,换用焦距更小的凸透镜,移动凸透镜可以在光屏上再次出现清晰的像;
C.保持凸透镜位置不变,只将蜡烛和光屏互换,可以在光屏上得到清晰放大的像;
D.将蜡烛远离凸透镜时,为了在光屏上得到清晰的像,应将光屏远离凸透镜
【答案】BC。
【解析】A、当蜡烛和凸透镜之间的距离为26cm时,在光屏上得到一个清晰缩小的实像,则u=26cm>2f,2f>v=15cm>f,解得7.5cm<f<13cm,A错误;
B、只将凸透镜向左移,减小物距,增大像距,可以在光屏上再次出现清晰放大的像,B正确;
C、只将蜡烛和光屏互换,根据光路的可逆性可知,可以在光屏上得到清晰放大的像,C正确;
D、将蜡烛远离凸透镜时,物距增大,为了在光屏上得到清晰的像,应减小像距,光屏应靠近凸透镜,D错误。 故答案为BC。
二、填空题
16.(2019·河北中考物理冲刺模拟三)小军发现近段时间眼睛有点看不清楚老师在黑板上写的字,于是妈妈带他到医院去看眼科医生。医生给他检查视力,当他逐渐远离墙上的平面镜,他在镜中所成的像大小 (选填“变大”、“变小”或“不变”);检查后医生给他配了一副近视眼镜,该眼镜镜片是 透镜(选填“凸”或“凹”)。
【答案】不变;凹。
【解析】因为平面镜成的像与物体是等大的,所以当他逐渐远离平面镜时,他在镜中所成像的大小将不变;近视镜片是凹透镜,对光线有发散作用。
故答案为:不变;凹。
17.(2019·长沙市雨花区中考一模)某物理兴趣小组在探究“凸透镜成像的规律”实验时:
(1)下图某次实验时观察到的现象,生活中的 (选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”)是利用这一原理制成的。
(2)将近视眼镜片放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变模糊了。要使光屏上的像重新变得清晰,你应该将光屏 (选填“靠近”或“远离”)
【答案】(1)照相机;(2)远离。
【解析】(1)从图可知,物距为30.0cm大于2倍焦距,故成倒立缩小的实像,生活中的照相机是利用这一原理制成的;
(2)将近视眼镜片放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变模糊了。近视镜是凹透镜,对光线有发散的作用,使像延迟,要使光屏上的像重新变得清晰,你应该将光屏远离。
故答案为:(1)照相机;(2)远离。
18.(2019·菏泽市中考物理模拟)如图是某住宅小区内的场景。
(1)图中A是禁鸣标志,禁鸣是采取 的措施控制噪声;
(2)图中C是摄像头,它的内部有光学元件,其作用相当于凸透镜,小区内的景物通过它所成像的性质是倒立、 的 像。
【答案】(1)在声源处;(2)缩小;实。
【解析】(1)图中A是禁鸣标志,禁鸣是在声源处控制噪声。
(2)照相机的镜头相当于一个凸透镜,拍摄景物时在胶卷上形成一个倒立缩小的实像。
故答案为:(1)在声源处;(2)缩小;实。
三、作图题
19.(2018·增城区初中毕业生综合测试)①画出图中两条入射光线经凸透镜后的光线。
【解析】凸透镜成像的三种情况和应用进行判断:,成倒立、缩小的实像;,成倒立、放大的实像;,成正立、放大的虚像.成实像时,物距越大,像距越小,像越小。
20.(2019·黔南州中考二模)在图中,完成光线从左边射向凸透镜折射后,再射向凹透镜折射后的光路。
【解析】对于凸透镜,入射光线过焦点则折射光线与主光轴平行。该折射光线又平行于主光轴射入凹透镜上,则折射光线的反向延长线过凹透镜左边的焦点,如图所示:
21.(2019·辽阳市中考考前最后一卷)如图所示,凸透镜的主光轴与水面垂直,其焦点F恰好在水面上。一条光线从水中射向焦点F,折射光线为FA.请画出:
(1)FA在水中入射光线的大致方向;
(2)水中入射光线经水面反射的光线;
(3)光线FA经凸透镜折射的光线
【解析】(1)光由水中斜射进入空气中时,折射光线向远离法线方向偏折,折射角大于入射角,由此在法线左侧的水中画出入射光线;
(2)根据反射角等于入射角,在法线右侧的水中画出反射光线;
(3)过焦点的入射光线,经凸透镜折射后平行于主光轴射出,如图所示:
四、实验探究题
22.(2019·贵港市覃塘区中考一模)某同学用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像规律”的实验,装置如图,当烛焰、凸透镜、光屏位于如图的位置时,光屏上出现了烛焰清晰的像。
(1)该同学看到光屏上所成的像是一个 烛焰(选填“放大“缩小”或“等大”)的像,此像的成像原理与 (选填“投影仪”“照相机”或“放大镜”)相同。
(2)若将蜡烛向右移动少许,光屏也应向 移才能再次成清晰的像,此像的大小比刚才的像要 (选填“大”或“小”)一些。
(3)若将图中凸透镜的上举部分用不透光的纸遮住,这时在光屏上(选填序号)
A.无法成像B.只成上半部的像C.成完整的像,但较暗)。
【答案】(1)缩小;照相机;(2)右;大;(3)C。
【解析】(1)由图知,当蜡烛、凸透镜位于图中刻度对应的位置时,物距大于像距,凸透镜能成倒立缩小的实像,照相机是根据这个原理制成的。
(2)若将蜡烛向右移动少许,光屏也应向右移才能再次成清晰的像,根据物近像远像变大,此像的大小比刚才的像要大一些;
(3)遮住凸透镜的上半部,物体上任一点射向凸透镜的下半部,经凸透镜折射后,照样能会聚成像,像的大小不发生变化,折射光线减少,会聚成的像变暗。故选C。
故答案为:(1)缩小;照相机;(2)右;大;(3)C。