2.6透镜和视觉
基础闯关全练
1.下列透镜中,属于凹透镜的是( )
A B C D
2.学习了透镜知识后,小勇回家认真研究爷爷的老花镜,并得出以下结论,你认为他的这些结论中不正确的是( )
A.老花镜是一种凸透镜
B.老花镜可以用来做放大镜
C.老花镜能在阳光下点燃白纸
D.爷爷原来是个近视眼
3.如图所示,对光有发散作用的透镜是( )
A B C D
4.如图2-6-1是把一副眼镜放在太阳光下,在地面上看到的情形。由此可以判断镜片是( )
图2-6-1
A.凸面镜 B.凹面镜C.凸透镜D.凹透镜
5.如图2-6-2中画出了光线通过透镜(图中未画出)的情形,其中凸透镜是( )
a b c d
图2-6-2
A.a B.b、d C.c D.a、c
6.近两年生产的汽车前照灯都安装了透镜大灯(如图2-6-3),这种灯就是在汽车大灯的前方安装一个凸透镜.要使灯泡发出的光能很集中地照向远方,灯泡最好应安装在( )
图2-6-3
A.透镜焦点处
B.透镜二倍焦距外
C.透镜一倍焦距和二倍焦距之间
D.透镜一倍焦距以内
7.完成如图2-6-4的光路图。
图2-6-4
8.在森林中旅游时,导游会提醒你,不要随意丢弃饮料瓶:这是由于下雨时瓶内灌了雨水后,相当于一个________(选填“凸透镜”或“凹透镜”),太阳出来后,它对光有_____作用,可能会引起森林火灾。
9.如图2-6-5所示,两条入射光线(或延长线)分别过凹透镜的焦点F和光心O,分别画出经过凹透镜折射后的光线。
图2-6-5
10.一凸透镜的焦距为15 cm,将点燃的蜡烛从离凸透镜40 cm处沿主光轴移到20 cm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
11.小明在光具座上探究凸透镜成像的规律,他将点燃的蜡烛、凸透镜分别固定在光具座上,再移动光屏,可在光屏上得到一个清晰的烛焰的像,各元件位置如图2-6-6所示,则所用的凸透镜的焦距可能为( )
图2-6-6
A.9 cm B.12 cm C.15 cm D.18 cm
12.如图2-6-7所示,在“探究凸透镜成像的规律”实验中,若将点燃的蜡烛依次放在a、b、c三处,其中蜡烛放在__________处得到的实像最大,放在_______处得到的实像最小。
图2-6-7
13.兰州中川机场和西客站的进站通道采用了人脸识别系统(如图2-6-8所示),识别系统的摄像机可以自动将镜头前1 m处的人脸拍摄成数码照片传递给设备识别。此系统的摄像机的镜头相当于_________透镜,它的焦距应小于____ cm。
图2-6-8
14.近年来流行的一种“自拍神器”给旅行者自拍带来方便,如图2-6-9所示,与直接拿手机自拍相比,利用“自拍神器”可以( )
图2-6-9
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
15.如图2-6-10所示,使用手机摄像头扫描二维码时,成缩小的实像:下列仪器成像特点与其相同的是( )
图2-6-10
A.放大镜 B.照相机C.投影仪D.显微镜
16.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。
能力提升全练
1.关于凸透镜的应用,下列说法正确的( )
A.凸透镜成的像都是实像
B.照相时,景物在镜头二倍焦距以内
C.投影仪中的投影片放在镜头二倍焦距以外
D.远视眼镜利用了凸透镜对光的会聚作用
2.用一个焦距为10 cm的放大镜来观察邮票细节,放大镜与邮票的距离应( )
A.大于20 cm B.等于10 cm
C.小于10 cm D.在10 cm与20 cm之间
3.如图,是小明同学画的一条光线通过凸透镜或凹透镜后折射的光路图,错误的是( )
A B C D
4.如图2-6 -11所示,蜡烛在光屏上成清晰的像,凸透镜焦距为18 cm。下列说法正确的是( )
图2-6-11
A.所成的像是虚像
B.所成的像是倒立、放大的
C.蜡烛向左移动所成的像变大
D.照相机是利用这一成像原理制成的
5.某物体通过凸透镜在屏上成一个缩小的清晰的像,现将物体和屏的位置对调,则下列判断正确的是( )
A.-定在屏上成一个缩小的像
B.-定在屏上成一个放大的像
C.一定在屏上成一个等大的像
D.屏上肯定有像,但大小不确定
6.探究小组将装有半杯清水的圆柱形透明玻璃杯放在水平窗台上,透过玻璃杯观察街对面的指路牌。当从水面上方观察时,看到指路牌上的箭头指向右方;若从水面下方观察,下面有关现象和成像原理说法正确的是( )
A.箭头指向右方
B.指路牌上下宽度变大
C.指路牌上的字上下颠倒
D.原理类似于照相机成像
7.显微镜的结构如图2-6-12所示,则下列说法正确的是( )
图2-6-12
A.物镜相当于凸透镜,目镜相当于凹透镜
B.物镜和目镜都相当于凸透镜,但只有目镜起放大作用
C.物镜和目镜都相当于凸透镜,但只有物镜起放大作用
D.反光镜的作用是将光反射到载物台上
8.如图2 -6 -13所示,若想在位于凸透镜右边的光屏上(图中光屏未画出)得到一个烛焰清晰放大的像,那么点燃的蜡烛应置于图中的 ( )
图2-6-13
A.a点 B.b点 C.c点 D.d点
9.研究凸透镜成像规律实验中,光屏上出现了一个与烛焰大小相等的清晰的像,如图2 -6 -14所示。当把蜡烛移到光具座上P处时,调节光屏位置,光屏上出现的像为( )
图2-6-14
A B C D
10.如图2 -6 -15是一种可以自由飞行、悬停的无人相机。表为该相机的部分参数,请回答问题:
图2-6-15
质量 0.24千克 机翼外壳材料 炭纤维
额定功率 40瓦 额定电压 5伏
已知该相机镜头的焦距为f,在正常拍照时,镜头与被拍摄物体间的距离u应满足______(选填“u>2f”“f11.小科利用如图2-6-16所示的器材探究凸透镜成像规律,先用焦距为10 cm的凸透镜进行实验,在光屏上得到了清晰的缩小的实像。接着他改用焦距为5 cm的凸透镜继续进行实验,如果不改变光源和凸透镜的位置,此时像的性质是倒立、________的实像:若要在光屏上成清晰的像,光屏应该______(选填“向右移动”“向左移动”或“保持不变”)。
图2-6-16
12.如图2- 6-17是凸透镜成像的实验.图甲、图乙是能在光屏上呈现清晰像的两种情形。这两种成像情形中,______(选填“图甲”或“图乙”)能够模拟眼睛成像,为了模拟近视眼看东西模糊的情形,应该把该图中的光屏向___(选填“靠近”或“远离”)凸透镜方向移动或使凸透镜的曲度变得更大。
甲 乙
图2-6-17
13.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2-6-18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,
图2-6-18
14.李莉同学在探究“凸透镜成像规律及应用”的活动中,选用了焦距未知的凸透镜。
甲 乙
图2-6-19
(1)将凸透镜安装在光具座上,用平行光作为光源,移动光屏,在光屏上得到一个最小最亮的光斑,如图2-6-19甲所示,则该凸透镜的焦距为_________cm:
(2)如图乙所永,将点燃的蜡烛移到光具座上10 cm刻度线处,再移动光屏,直到在光屏上得到一个清晰的像为止。生活中 就是利用这一成像原理来工作的。
(3)在图乙所示情况下,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_____(选填字母“A”或“B’)
A.凸透镜B.凹透镜
三年模拟全练
1.如图2 -6 - 20,凸透镜焦距为f,烛焰在图示位置时恰能在光屏上成清晰的像,现将蜡烛向左移动2f,移动蜡烛的同时移动光屏,使烛焰始终能在光屏上成清晰的像,则光屏上的像( )
图2-6-20
A.一直变小 B.先变大后变小
C.一直变大 D.先变小后变大
2.最近“碰瓷”事件屡有发生,所以很多车主都在车上安装了行车记录仪,便于及时甩摄像头将行车过程中发生的事记录下来,在夜间可以利用摄像头周边的多点红外线补光,拍出依旧清楚的画面。关于行车记录仪,下列说法中正确的是( )
A.在拍摄录像时,物体在透镜二倍焦距外
B.行车记录仪的摄像头中用的是凹透镜
C.人眼是可以观察到红外线的
D.可以利用红外线来检验假币
3.某同学在做凸透镜成像的实验时,保持凸透镜位置不变,如图2 -6 - 21所示,先后使烛焰位于a、b、c、d四点,并分别调整光屏的位置,关于a、b、c、d四点的成像情况,他归纳出下列说法,其中错误的是( )
图2-6-21
A.烛焰位于a点时,屏上出现的实像最小
B.烛焰位于c点时,屏上出现的实像最大
C.烛焰位于b点时,成等大、倒立的实像
D.烛焰位于d点时,成放大的虚像
4.某同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制了物体到凸透镜的距离u跟像到凸透镜的距离v之间关系的图像,如图2-6-22所示,下列判断正确的是( )
图2-6-22
A.该凸透镜的焦距是20 cm
B.当u=15 cm时,在光屏上能得到一个缩小的像
C.当u= 25 cm时成放大的像,投影仪就是根据这一原理制成的
D.把物体从距凸透镜10 cm处移动到30 cm处的过程中,像逐渐变小
5.如图2-6-23所示,有一块正方体石英,内有一空气层,当一束平行光沿水平方向垂直通过正方体石英时,光在空气层中发生的现象是( )
图2-6-23
A光束在空气层中将变得发散
B.光束在空气层中将变得会聚
C.光束在空气层中传播方向不会发生变化
D.光束在空气层中将发生反射
6.如图2-6-24所示,有一个圆柱体PQ,放在凸透镜前图示位置,它所成的像的形状是( )
图2-6-24
A B C D
五年中考全练
1.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2-6-25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( )
图2-6-25
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.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
2.小柯利用显微镜观察人体口腔上皮细胞临时装片时,要将如图2-6-26甲所示视野调整到如图乙所示视野,他应该将载玻片( )
甲 乙
图2-6-26
A.向右移动 B.向上移动 C.向左移动 D.向下移动
3.已知凸透镜的焦距为15 cm,下列说法正确的是( )
A.当物体距凸透镜10 cm时,成正立、放大的实像
B.当物体距凸透镜20 cm时,成倒立、放大的实像
C.当物体距凸透镜35 cm时,成倒立、放大的实像
D.当物体从距凸透镜20 cm处远离凸透镜时,在凸透镜另一侧所成的像逐渐变大
4.如图2-6-27所示为某款数码相机的成像原理,镜头相当于一个凸透镜,影像传感器相当于光屏。拍照时,将镜头对准景物,相机通过自动调节,就能得到清晰的像。下列说法正确的是( )
图2-6-27
A.为拍摄到更大的像应将镜头远离景物
B.为扩大拍摄范围应将镜头靠近景物
C.影像传感器上成的是正立的实像
D.景物在二倍焦距以外才能成缩小的像
5.凸透镜成像实验中,移动物体到某位置时,能在光屏上成清晰缩小的像,则下列能成立的是( )
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,且光屏移动距离先大于后小于物体移动距离;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后,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保持物体和光屏位置不变,移动凸透镜,一定可以在光屏上得到另一个清晰的像。
A.①③ B.②④ C.②③ D.③④
6.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(cm) 10 15 20 30
像距(cm) 40 30 20 15
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
7.小晨进行探究凸透镜成像规律实验,当蜡烛、凸透镜和光屏在如图2-6- 28所示位置时,光屏上恰好能成清晰的像。
(1)此时,烛焰在光屏上所成像的性质是________________。
(2)将蜡烛向左移动,要在光屏上再次得到清晰的像,应将光屏向________移动。
图2-6-28
8.在探究凸透镜成像实验中,小柯不断改变蜡烛到透镜的距离,移动光屏寻找蜡烛的像,并将实验结果记录在表中:
序号 蜡烛到透镜的距离(cm) 像的特点
1 20.0 倒立缩小的实像
2 16.0 倒立等大的实像
3 12.0 倒立放大的实像
4 6.0 ?
(1)第4次实验中,小柯移动光屏只观察到模糊的圆形光斑。若要观察到此时所成的像,正确的操作是______________。
(2)小柯在第1次实验的基础上,换用另一个凸透镜后,发现光屏上的像不清晰,把光屏慢慢地向凸透镜方向移动,光屏上又出现了清晰的像。若第1次实验模拟的是正常眼球的成像情况,则换用透镜后的实验是在模拟________的成像情况。
图2-6-29
9.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2-6-30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________(选填“远离”或“靠近”)透镜,才能在光屏上再次成一个清晰的像。
图2-6-30
10.在利用光具座进行凸透镜成像实验中。
(1)如图2-6-31所示,一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后,在光屏上形成了一个最小最亮的光斑。由图可知凸透镜对光具有__________的作用,该凸透镜的焦距是_____cm。
(2)在凸透镜成像实验测量物距和像距的过程中._____(选填“物距”或“像距”)的测量误差较大,原因是_____________。
图2-6-31
11.如图2-6-32所示是医学上常用的内窥镜,它是一种在细管顶端装有小型摄像机的医疗器械,摄像机的镜头相当于凸透镜。
(2)用内窥镜检查时常采用从口腔插入的方法,这会引起病人强烈的恶心和呕吐,因此现在开始采用从鼻腔插入的方法。内窥镜经口腔或鼻腔插入都能进入胃,是因为它们都与________这一器官直接相连。
(3)检查时,要使观察更加仔细,就要减小观察范围,此时应该使内窥镜细管顶端_______患处(选填“接近”或“远离”)。
图2-6-32
12.实验室利用光具座研究凸透镜成像的规律,当三个元件移动到图2-6-33所示位置时,光屏上出现了清晰的像,回答下列问题:
图2-6-33
(1)光屏上像的性质为__________。
(2)关于本实验中得到的像在生活中的应用,举一个例子________。
(3)从图中读出物距为________cm,并推算出焦距为__________(选填字母)。
A.f<15 cm B.15 cm< f<20 cm C.f>30 cm
(4)如果保持蜡烛与凸透镜的位置不变,撤去光屏,是否仍然成像?
13.小金在实验室利用光具座研究凸透镜成像的规律。
图2-6-34
(1)当小金将三个元件移动到图2 -6 - 34所示位置时,光屏上出现了清晰的像。请你根据此现象回答下列问题:光屏上像的性质为___________,并推算出焦距为_______厘米。
(2)保持蜡烛和凸透镜位置不变,小金换了个凸透镜继续实验,并使透镜光心、蜡烛焰心和光屏中心三者高度相同,但在透镜右侧无论怎样移动光屏都无法在屏上成像(光具座足够长)。请你帮助小金分析产生此现象的原因______________。
核心素养专练
1.科技小组的同学们要利用凸透镜、小纸盒和小纸筒制作简易照相机。
图2-6-35
(1)小组同学们准备了多种尺寸的小纸盒和小纸筒,实验室中有材质相同、口径相近的A、B两种凸透镜如图2-6-35所示,它们的焦距分别约是10 cm和30 cm。为保证照相机体积小巧,应选择透镜____(选填“A”或“B”)做照相机的镜头。
(2)制作好的照相机在使用时,务必保证被拍摄的物体到镜头的距离至少大于____________cm。
(3)如果镜头到相机背板(成像位置)的距离可以调节,在拍摄较远的物体后,再拍摄较近的物体,为保证成像清晰,应该____(选填“增大”或“减小”)镜头到相机背板的距离。
2.利用光具座以及蜡烛、凸透镜、光屏等器材,可进行“探究凸透镜成像规律”的实验。
图2-6-36
(1)实验时,首先在光具座上放置实验器材,若光具座A处放置蜡烛(如图2-6-36所示),则C处应放置_________(选填“凸透镜”或“光屏”)。器材正确放置后,还应对其进行调整,使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的______上。
(2)实验后,可得出凸透镜成像规律。根据成像规律判断下列说法中正确的是______。
A.若凸透镜的焦距为10 cm,则烛焰距离凸透镜30cm时,可在光屏上成放大的像。
B.实验过程中,蜡烛因燃烧而变短,则烛焰在光屏上的像会下移
C.若烛焰朝着凸透镜方向前后不断晃动,则光屏上仍能观察到清晰的烛焰像
D.若烛焰在光屏上成缩小的像,则光屏到凸透镜的距离小于烛焰到凸透镜的距离
(3)某物理兴趣小组在探究凸透镜成像规律后,得到了数据:
实验序号 物距u/cm 焦距f/cm 像的性质 像距v/cm
1 12 10 倒立、放大实像 60
2 14 10 倒立、放大实像 35
3 15 10 倒立、放大实像 30
4 30 10 倒立、缩小实像 15
5 30 12 倒立、缩小实像 20
6 30 15 倒立、等大实像 30
下列对表中数据的分析,错误的是______________。
A.当凸透镜的焦距相同,物距不同时,所成的像有可能相同
B.当物距相同,凸透镜的焦距越大时,像距越大
C.当物距相同,凸透镜的焦距不同时,所成像的性质有可能相同
D.当凸透镜的焦距相同,且成放大实像时,像距与物距之和随物距的增大而减小
(4)将蜡烛置于凸透镜一倍焦距处,结果仍能观察到烛焰放大的像,这是为什么?
3.在信息化时代,相机和手机都是常用的图像采集设备。
(1)如图2-6-37甲所示,用相机拍照时,在芯片上所成的像是倒立、缩小的________像(选填“实”或“虚”)。镜头靠近人时,像的大小将变________,此时像会________透镜(选填“靠近”或“远离”)。用相机拍摄远近不同的物体时,通过伸缩镜头,使像清晰地成在芯片上,这个操作过程便是“调焦”,如图乙所示。
甲 乙
图2-6-37
(2)小敏同学发现手机不能“调焦”但成像也基本清晰,她将手机拿到哥哥工作的大学实验室去探究,实验数据如表,根据表中数据,判断手机镜头的焦距大约为( )
A.5 m B.0.5 m C.0.05 m D.0.005 m
次数物理量 1 2 3 4 5 6 7
物距/m 10.00 5.00 2.00 1.00 0.50 0.10 0.05
像距/cm 0.500 0.501 0.502 0.503 0.505 0.526 0.556
(3)请分析,手机拍摄远近不同的物体不需要“调焦”的原因是_____________________。
参考答案
1.D中间薄、边缘厚的透镜为凹透镜,中间厚、边缘薄的透镜为凸透镜。故可判断出D项中的透镜是凹透镜,A、B、C项中的透镜均是凸透镜。故选D。
2.D老花镜的镜片中间厚、边缘薄,因此是凸透镜,对光有会聚作用,可以用来做放大镜,故A、B、C正确;近视眼是晶状体折光能力过强,使远处物体的像成在视网膜的前方,应配戴凹透镜矫正,因此爷爷不是近视眼,故D错。故选D。
3.B 凹透镜对光有发散作用,凹透镜是指中间比边缘薄的透镜。
4.D 由题图可知该镜片对光具有发散作用,故可判断出该镜片是凹透镜。故选D。
5.C凸透镜对光有会聚作用。c为凸透镜,a、b、d为凹透镜
6.A要使灯光能很集中地照向远方,应把灯泡装在透镜焦点处,这样灯光经凸透镜折射后就成为平行光。故选A。
7.答案如图所示
解析凸透镜三条特殊光线:①通过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴。②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点。③射向光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变。
答案凸透镜 会聚
解析因为瓶内灌了雨水后,瓶中水的形状是中间厚、边缘薄,相当于凸透镜,它对光有会聚作用,太阳出来后,可能会使树叶燃烧,容易引起火灾。
9.答案如图所示
解析凹透镜对光具有发散的作用,射向另一侧焦点的光线通过凹透镜折射后平行于主光轴;射向凹透镜光心的光线折射后不改变传播方向。
10.A凸透镜成实像时,物体离凸透镜越近,像离凸透镜越远,像也越大。凸透镜的焦距是15 cm,将点燃的蜡烛从离凸透镜40 cm处移到20 cm处的过程中,物距始终大于焦距,因此凸透镜成实像,由于物距减小,则像距变大,像变大。
11.B由题图知,像距小于物距,所以此时物距大于2f,像距处于f和2f之间,即30 cm>2f,f<20 cm<2f则可得10 cm12.答案b c
解析 由凸透镜成像的规律可知:a点在凸透镜的一倍焦距之内,蜡烛在a点时,成正立、放大的虚像;b点在凸透镜的一倍焦距和两倍焦距之间,蜡烛在b点时,蜡炬在c点时,成
倒立、放大的实像;c点在凸透镜的两倍焦距以外,蜡烛在c点时,成倒立、缩小的实像,故蜡烛在c点成实像最小,在b点成实像最大。
13.答案凸 50
解析摄像机的镜头相当于凸透镜,当物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像;已知物距u=1m,因为u>2f,所以它的焦距,即它的焦距小于50 cm。
14.D凸透镜成实像时,物距越大,像距越小,像越小;利用“自拍神器”与直接拿手机自拍相比,利用“自拍神器”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,A、B、C错误。
15.B凸透镜成像时,当“u>2f时,成倒立、缩小的实像,应用于照相机。当2f>u>f时,成倒立、放大的实像,应用于投影仪。当u16.答案凸透镜 倒
解析放映机的镜头相当于凸透镜,胶片放置在一倍焦距和二倍焦距之间,在银幕上所成的像是倒立、放大的实像。
1.D凸透镜可以成实像,也可以成虚像;当u2.C凸透镜成像时,u3.D平行于主光轴的光线,经凹透镜折射后,折射光线的反向延长线过另一侧的虚焦点。
4.B由题图可知,物距u=50 cm-20 cm= 30 cm.则f5.B由物体在屏上成一个缩小的实像可知,此时物体在凸透镜的二倍焦距之外,像在凸透镜的一倍焦距与二倍焦距之间:在光的折射现象中,光路是可逆的,若将物体和屏的位置对调,则物体位于凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间,则像在二倍焦距之外,成一个倒立、放大的实像,故选B。
6.D装有半杯清水的圆柱形透明玻璃杯下半部分中间厚、边缘薄,相当于一个凸透镜;从水面下方观察,看远处的物体时,相当于物体处于凸透镜的2倍焦距以外,成倒立、缩小的实
像,该原理类似于照相机成像,D正确;此时看到的指路牌是倒立的,上下左右都颠倒了,即看到的箭头应指向左方.A、C错误;由于远处的指路牌成倒立、缩小的实像,所以此时看到指路牌上下宽度变小,B错误。
7.D物镜和目镜都相当于凸透镜,都起放大作用,A、B、C均错误;反光镜的作用是将光反射到载物台上,D正确。故选D。
8.C 由题意知,若想在位于凸透镜右边的光屏上得到一个烛焰清晰放大的像,光屏上得到的像应是实像,即成的是倒立、放大的实像,根据凸透镜成像的规律可知,此时的物距大于一倍焦距而小于二倍焦距,结合图示的a、b、c、d四点可知,a点所在位置大于2倍焦距,b点所在位置等于二倍焦距,c点在一倍焦距和二倍焦距之间,d点在一倍焦距以内,所以要将蜡烛置于c点。
9.D光屏上出现一个与烛焰大小相等的清晰的像时,蜡烛正处于凸透镜二倍焦距处,由题图知2f= 30 cm,则,f=15 cm。P点距凸透镜20 cm,2f>20 cm>f,应该成倒立、放大的实像。故选D。
10.答案u>2f
解析照相机是根据凸透镜成像规律中的物距大于2倍焦距时,成倒立、缩小的实像的原理工作的。
11.答案缩小 向左移动
解析由“先用焦距为10 cm的凸透镜进行实验,在光屏上得到了清晰的缩小的实像”可知,此时u> 2f;改用焦距为5 cm的凸透镜继续实验,不改变光源和凸透镜的位置,则物距不变,凸透镜的折光能力增强了,像距减小,像变小,要在光屏上成清晰的像,光屏应向左移动,靠近透镜。
12.答案图乙 远离
解析人的眼睛相当于照相机,物距大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像,故图乙能够模拟眼睛成像;近视眼看远处物体时成像在视网膜前方,应该用凹透镜矫正,凹透镜对光有发散作用,为了模拟近视眼看东西模糊的情形,应该把题图中的光屏向远离凸透镜方向移动。
13.答案凸 实
解析摄像头的镜头相当于一个凸透镜,拍照时,物距大于2倍焦距,成倒立、缩小的实像。
14.答案(1)10.0 (2)照相机 (3)B
解析(1)由图甲中,平行光线经凸透镜后会聚到一点,说明凸透镜对光具有会聚作用;光屏上得到的最小、最亮的光斑所在位置便是凸透镜的焦点位置,所以焦距为60.0 cm-50.0 cm=
10.0 cm;(2)将点燃的蜡烛移到光具座上10 cm刻度线处,此时的物距为40 cm>2f= 20 cm,在光屏上成倒立、缩小的实像,照相机就是利用此原理来工作的;(3)在图乙所示情况下,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,物距变大,像距变小,成像于光屏前,不移动光屏,为了使像成在光屏上,由于凹透镜对光有发散作用,应在凸透镜左侧附近安装一个焦距适当的凹透镜,才能在光屏上再次得到清晰的像。
1.A烛焰在图示位置时恰能在光屏上成清晰的像,由题图可知,像距大于物距,成倒立、放大的实像,将蜡烛向左移动2f,物距增大,则像距变小,像变小。
2.A摄像头与照相机的镜头类似,应用的是凸透镜成实像时u>2f成倒立、缩小的实像的特点,A正确;行车记录仪的摄像头中用的是凸透镜,B错误:红外线属于不可见光,人眼是不可以观察到的.C错误;可以利用紫外线来检验假币,利用红外线不能检验假币.D错误。故选A。
3.C烛焰位于a点时,物距大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像,屏上出现的实像最小.A正确;烛焰位于c点时,物距大于一倍焦距小于二倍焦距,成倒立、放大的实像,屏上出现的实像最大,B正确;烛焰位于b点时,物距大于一倍焦距小于二倍焦距,成倒立、放大的实像,C错误;烛焰位于d点时,物距小于一倍焦距,成正立、放大的虚像,D正确。
4.D u=v=2f时,凸透镜成倒立、等大的实像,由题图可知2f=20 cm,则,f=10 cm;当u=15 cm时,2f>15 cm>f成倒立、放大的实像,投影仪和幻灯机都是利用这一原理制成的:当u=25 cm时,25 cm>2f,成倒立、缩小的实像,照相机就是根据这一原理制成的;物体从距凸透镜10 cm处移动到30 cm处的过程中,凸透镜成实像,物距增大,像距减小,像变小。
5.B由于空气层的形状中间薄、边缘厚,所以其两侧的石英是中间厚、边缘薄,这样空气层两边的石英就构成了两个凸透镜;平行光无论是从左边还是从右边沿水平方向垂直通过正方体石英,都会经过凸透镜会聚,从而在空气层中形成一个会聚光束。
6.B本题要根据凸透镜的成像规律去判断圆柱体PQ所成的像的形状。当2f>u>f时,物距减小,像距变大,像变大;当u>2f时,物距增大,像距变小,像变小。圆柱体的左边在2f以
外,所成的像是倒立、缩小的;圆柱体的右边在f与2f之间,所成的像是倒立、放大的,且圆柱体PQ所成的像右边的像距比左边的像距远。如图所示。
1.C若蜡烛放置在10 cm刻度线处,物距u=50 cm-10 cm=40 cm,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,在光屏上能成清晰的像,A错误:若蜡烛放置在30 cm刻度线处,物距u=50 cm-30 cm=20 cm,满足u= 2f,由凸透镜成像规律可知,成倒立、等大的实像,B错误:若蜡烛放置在45 cm刻度线处,物距u=50 cm-35 cm= 15 cm,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,可在光屏上成清晰放大的像,C正确;若蜡烛放置在35 cm刻度线处,物距u=50 cm-45 cm=5 cm,满足u2.C 由于用显微镜看到的是倒立的像,所以要把像移到视野中央时,最初时像在哪边就把载玻片往哪边移动,图甲像在左边,所以要向左移动载玻片。
3.B当u= 10 cm时,uu>f,成倒立、放大的实像,B正确;当u=35 cm时,u>2f,成倒立、缩小的实像,C错误;当物体从距凸透镜20 cm处远离凸透镜时,物距增大,在凸透镜另一侧所成的像逐渐变小,D错误。
4.D照相机的镜头相当于一个凸透镜,用照相机给景物照相时,物距u和镜头焦距f的关系是u> 2f,成的是一个倒立、缩小的实像,C错误,D正确;凸透镜成实像时,物近像远像变大,因此为拍摄到更大的像应将镜头靠近景物,为扩大拍摄范围应将镜头远离景物,A、B错误。故选D。
5.D物体靠近透镜即物距减小,像距增大,光屏应远离透镜,当u>2f时光屏移动距离小于物体移动距离,当f③正确。根据光路可逆的特点,保持物体和光屏位置不变,移动凸透镜,可以在光屏上成一个倒立、放大的实像,同时物距刚好是原来的像距,像距刚好是原来的物距,所以④正确。故选D。
6.A由题意知凸透镜焦距为10 cm.由于光在折射时光路是可逆的,故乙、丙、丁三组数据正确。当物距等于焦距时,是不能成像的,故甲组数据明显是错误的。
7.答案(1)倒立、缩小的实像 (2)左
解析(1)由题图可知,物距大于像距,所以此时成倒立、缩小的实像;(2)成实像时,物远像近像变小,蜡烛向左移动,即物距增大,要在光屏上再次得到清晰的像,应将光屏向左移动。
8.答案(1)在光屏一侧透过凸透镜观察像 (2)近视眼
解析(1)由表格中的信息可知,当u=16.0 cm时,成倒立、等大的实像,则此时u= 2f,凸透镜的焦距为f=8.0 cm;第4次实验中,u= 6.0 cm9.答案投影仪 靠近
解析能在光屏上成像,成的一定是实像,由题图知,v>u,则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。
10.答案(1)会聚 11.0(2)像距 在通过向前和向后移动光屏观察像的位置时可能出现误差
解析 (1)凸透镜能够使平行于主光轴的光线会聚于焦点上,说明凸透镜对光有会聚作用;焦距是焦点到凸透镜光心的距离,观察题图可知该凸透镜的焦距为11.0 cm;(2)凸透镜成像的实验中,在确定物体和凸透镜位置后,物距也随之确定,而在移动光屏寻找清晰实像的过程中,主观性很强,光屏所处位置会因观察者的不同而不同,因此产生的测量误差也较大。
11.答案(2)咽 (3)接近
解析(2)口腔及鼻腔都与咽直接连在一起;(3)要使观察更加仔细,就要减小观察范围,相当于增大像,需要减小物距,因此要使内窥镜细管顶端接近患处。
12.答案(1)倒立、缩小的实像(2)照相机(3)40.0 B(4)仍然成像
解析(1)能在光屏上成像,成的一定是实像,再根据物距大于像距可知,光屏上的像为倒立、缩小的实像。
(2)凸透镜成倒立、缩小的实像的应用主要是照相机。
(3)由题图可知,物距u=50.0 cm-10.0 cm= 40.0 cm,因为所成的像是倒立、缩小的实像,则u> 2f,2f>v>f,即40 cm>2f,2f>30 cm>f,可得20 cm>f>15 cm。
(4)保持蜡烛与凸透镜的位置不变,撤去光屏,不影响成像。
13.答案(1)倒立、等大的实像 20.0 (2)物距小于焦距
解析(1)由题图可知,此时u=v= 40.0 cm.则u=2f,f=20.0 cm.此时成的是倒立、等大的实像;(2)透镜光心、蜡烛焰心和光屏中心三者高度相同,光具座也足够长,故无法在光屏上成像的原因是物距小于焦距,凸透镜成的是虚像,虚像不能被光屏承接。
1.答案(1)A (2)20 (3)增大
解析(1)为保证照相机体积小巧,所选择的照相机镜头焦距应较小,故应选择凸透镜A;(2)透镜的焦距f= 10 cm,2f=20 cm,照相机成倒立、缩小的实像,所以物距应大于2f,即大于20 cm;(3)在拍摄较远的物体后,再拍摄较近的物体,物距减小,像距将增大,所以应增大镜头到相机背板的距离。
2.答案(1)光屏 主光轴 (2)D (3)A (4)见解析
解析(1)进行“探究凸透镜成像规律”的实验时,在光具座上依次放蜡烛、凸透镜、光屏。若题图中A处放置蜡烛,则B处应放置凸透镜,C处应放置光屏;调整器材,使烛焰和光屏
的中心位于凸透镜的主光轴上,这样烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在同一高度,像才能呈现在光屏的中心。(2)若凸透镜的焦距为10 cm,则烛焰距离凸透镜30 cm时,物距大于二倍焦距,所以凸透镜成倒立、缩小的实像,A错误:蜡烛燃烧变短时,烛焰在光屏上的像会上移,B错误;若烛焰朝着凸透镜方向前后不断晃动,物距不断变化,此时像距、像的大小也跟着变化,则光屏上不能观察到清晰的烛焰像,C错误;若烛焰在光屏上成缩小的像,则u>2f ,2f>v>f,故光屏到凸透镜的距离小于烛焰到凸透镜的距离,D正确。(3)当凸透镜的焦距相同,物距不同时,像的大小不可能相同,A错误;由实验4、5、6的数据可知,当物距相同时,凸透镜的焦距越大,像距越大.B正确;由实验4、5的数据可知,物距都为30 cm时,凸透镜焦距不同,但都成倒立、缩小的实像,C正确;由实验1、2、3的数据
可知,凸透镜的焦距相同,物距由12 cm增大到15 cm时,像距由60 cm减小到30 cm.则当凸透镜的焦距相同,且成放大的实像时,像距与物距之和随物距的增大而减小,D正确。
(4)因为蜡烛有一定的体积,把它放到焦点时,它有一部分会在一倍焦距和二倍焦距之间,所以能看到放大的像。
3.答案(1)实 大 远离 (2)D (3)手机镜头的焦距小,像距变化的范围小
解析(.1)照相机的镜头相当于一个凸透镜,凸透镜成像时,u>2f,成倒立、缩小的实像,镜头靠近人时,物距变小,像距变大,像会远离透镜,像会变大:(2)由表中数据可知,当物距u>0.50 m时,像距v几乎不变,像距接近焦距,故选D;(3)因为手机镜头的焦距小,通常拍摄时,物距都远大于2倍焦距,像距接近焦距,像距变化的范围小,这样远近不同的物体成像的位置相差不大,所以不用“调焦”。