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第五章 透镜及其应用
5.3
凸透镜的成像规律
知识点整理
1.凸透镜成像的规律
成像条件物距(u)
成像的性质
像距(v)
u﹥2f
倒立、缩小的实像
fu=2f
倒立、等大的实像
v=2f
f﹤u﹤2f
倒立、放大的实像
v>2f
u=f
不成像
0﹤u﹤f
正立、放大的虚像
2.凸透镜成像的规律的应用
成像条件物距(u)
成像的性质
像距(v)
应用
u﹥2f
倒立、缩小的实像
f照相机
u=2f
倒立、等大的实像
v=2f
测焦距
f﹤u﹤2f
倒立、放大的实像
v>2f
投影仪
u=f
不成像
获得平行光束
0﹤u﹤f
正立、放大的虚像
放大镜
3.对凸透镜成像的规律重点实验的说明
①器材:凸透镜、光屏、蜡烛、光具座(带刻度尺)等。
②口诀:一倍焦距分虚实、二倍焦距分大小;虚像正物像同侧,实像倒物像异侧;物远实像小,焦点内放大。
③注意事项:蜡烛的焰心、透镜的光心、光屏的中心在同一高度上;又叫“三心等高”
。
注意:实像是由实际光线会聚而成,在光屏上可呈现,可用眼睛直接看,所有光线必过像点;虚像不能在光屏上呈现,但能用眼睛看,由光线的反向延长线会聚而成。
知识点分类练习
【1】探究凸透镜成像规律
【例1】在探究凸透镜成像规律的实验中,当把物体置于凸透镜的一倍焦距以内,眼睛通过凸透镜观察到的图象是下图中的( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解答】解:当物距小于一倍焦距时,物体在凸透镜成的是正立的放大的虚像,
AB都是倒立放大的虚像,D是正立缩小的像,只有C中所示的情况符合这个规律。
【例2】当蜡烛、透镜、光屏三者在如图所示的位置时,烛焰在光屏上恰好成清晰的像,则下列说法正确的是( )
A.若换用焦距更小的凸透镜,放在原位置,要想光屏上成像,则光屏向右移
B.将蜡烛向左移动,光屏位置不动,应在透镜前加远视镜,光屏可再次成清晰的像
C.若将透镜向上移动,光屏上的像也将向上移动
D.只移动透镜使其处在蜡烛和光屏的中间,成倒立等大的实像
【答案】C
【解答】解:A、换用焦距更小的凸透镜,放在原位置,光线会较早会聚成像,使像距变小,要得到清晰的像,光屏应向左移动靠近凸透镜。故A错误;
B、将蜡烛向左移动,光屏位置不动,根据凸透镜成实像时,物远(物距变大)像近(像距变小)像变小,要使光屏可再次成清晰的像,光线要发散一些,应在透镜前加凹透镜,故B错误;
C、根据过光心的光线传播方向不变,若凸透镜向上移动后像也会向上移动,故C正确;
D、由图可知,2f>u>f,v>2f,u+v>4f,凸透镜成倒立放大的实像,只移动透镜使其处在蜡烛和光屏的中间,u=v>2f,不能成倒立等大的实像,故D错误。
【例3】在探究凸透镜成像的实验中,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的像。下列说法正确的是( )
A.凸透镜的焦距是20cm
B.将蜡烛和光屏都向右移动,光屏上可成清晰的像,该成像规律应用在照相机上
C.在贴近凸透镜的左侧放置一眼镜片,只向左移动光屏,可在光屏上成清晰缩小的像,该镜片对光起发散作用
D.用f=15cm的凸透镜替换图中透镜,只向右移动光屏,可在光屏上成清晰的像
【答案】D
【解答】解:
A、由图可知u=40cm﹣20cm=20cm,光屏上得到一个清晰等大的实像,则u=2f=20cm,解得f=10cm,故A错误;
B、将蜡烛和光屏都向右移动,光屏上可成清晰的像,物体处于一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立、放大的实像,投影仪就是利用该原理制成的,故B错误;
C、贴近凸透镜的左侧放置一眼镜片,只向左移动光屏,说明透镜对光线有会聚作用,在光屏上成清晰缩小的像,故C错误;
D、用f=15cm的凸透镜替换图中透镜,物距=20cm,f<u<2f时,成倒立、放大的实像,像距大于2倍焦距,向右移动光屏,可在光屏上成清晰的像,故D正确。
难点攻克
1.凸透镜成像实验
【例1】在“凸透镜成像规律”实验中,某同学进行了如下两个探究:
(1)为研究像距与焦距的关系,他选用焦距不同的三个凸透镜进行实验,实验数据记录如下表,
物距u/cm
实验序号
焦距f/cm
像距v/cm
10
1
2
2.5
2
5
10
3
8
40
分析表中数据可知,保持物距不变时,焦距越大,则所成实像的像距越
。(选填“大”或“小”)
(2)该同学用若干个发光二极管组成形状如“E”的发光物体,如图甲所示,将发光物体、凸透镜和光屏依次组装到光具座上并调整好,且物距调节为6cm时,在光屏上成的像如图乙所示,则他选用的是三个透镜中焦距为
cm的凸透镜:如果只将“E“,换成“R”,并在同一位置观察,光屏上成的像应是图丙中的
(填数字序号):该成像情况是
的成像原理。(选填“放大镜”“照相机”“投影仪”)
【答案】(1)大;(2)5;②;投影仪
【解答】解:(1)由表格中数据知,物距不变,凸透镜的焦距逐渐增大,成的像距在增大。
(2)从图中可知,凸透镜成的是倒立、放大的实像。则2f>u=6cm>f.所以只有焦距为5cm的凸透镜符合这一条件。
又因为凸透镜成的实像与物体左右相反、上下也相反。所以R的像应为②;
由图可知,物距小于像距,所以此时成倒立、放大的实像,即幻灯机就是根据这个原理制成的。
2.凸透镜成像规律
【例2】如图在探究凸透镜成像规律时,蜡烛与光屏分置于凸透镜两侧,保持凸透镜的位置不变,先后把蜡烛分别放在如图所示的a、b、c、d四点,并调整光屏的位置,要想在光屏上得到最大的像;蜡烛应放置的点是( )
A.a点
B.b点
C.c点
D.d点
【答案】C
【解答】解:如图,蜡烛在焦点F的左侧的abc三点时,光屏上都能承接到实像,蜡烛在c点时,物距最小,像最大;蜡烛在a点时物距最大,像最小。
3.巧找焦距进行解题
【例3】在做“探究凸透镜成像的规律”实验时,某实验小组所描绘的图象如图所示。图线中A、B、C三点分别与蜡烛在光具座上移动过程中的三个位置相对应。则下列说法正确的是( )
A.蜡烛处于A点时,成倒立,缩小的实像
B.蜡烛处于B点时,成倒立、放大的实像
C.蜡烛从B移动到C的过程中,所成的像逐渐变大
D.透镜的焦距是10cm
【答案】D
【解答】解:(1)由图象知,蜡烛在B点时,u=v=2f=20cm,凸透镜成倒立、等大的实像,所以凸透镜的焦距:f=10cm,故B错误,D正确;
(2)当蜡烛在A点时,由图象可知,2f>u>f,成倒立、放大的实像,故A错误;
(3)将蜡烛从B移动到C的过程中,物距变大,像距应该变小,同时像变小;故C错误。
4.根据特殊光线作图
【例4】如图所示,在探究“凸透镜成像规律”的实验中,将蜡烛放在位置A时,观测到在位置C成倒立、缩小的实像。若把蜡烛移到位置B,试作图找出蜡烛通过透镜的成像位置。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:从物体A的顶端做平行于主光轴的光线,过凸透镜后经过焦点而会聚到像点。
由A的顶端发出过光心的光线,传播方向不变。
从物体B的顶端做平行主光轴的光线,折射后过焦点,再从B的顶端做过光心的光线,这两条折射光线的反向延长线的交点就是像的位置,如图所示:
5.凸透镜成像规律综合应用
【例5】在做“探究凸透镜成像的规律”实验中,平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚在光屏上一点,如图甲所示。
(1)当把蜡烛放在乙图位置时,移动光屏,当光屏在
(选填A.50﹣60cm之间、B、60﹣70cm之间C.70﹣80cm之间)在光屏上能成
、缩小的实像。
(2)凸透镜的位置固定不动,随着燃烧露出的烛芯变长,火焰变长,逐渐向上伸展,小明发现光屏上火焰尖的像向
(选填“上”、“下”、“左”、“右”)伸展,小明将一不透明的金属罩将焰心尖端部分罩住,光屏上的像
(选填A.变暗、B.变小、C.残缺火焰尖端部分),当蜡烛向右(靠近透镜)移动一段距离后,要在光屏上再次成清晰的像,需将光屏向
(选填“左”或“右”)移动。
(3)如果将蜡烛换成发光二极管组成的“R”(眼睛在发光二极管左侧观察到的“R”),眼睛在发光二极管和光屏中间位置,面向光屏观察,光屏上成的像应是图丙中的
(填数字序号)。
【答案】(1)B;倒立;(2)下;C;
右
(3)③
【解答】解:(1)实验中,平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚在光屏上一点,这个点为焦点,焦点到凸透镜的距离就是焦距。因此凸透镜的焦距是10.0cm;
已知凸透镜的焦距f=10.0cm,当把蜡烛放在乙图位置时,物距为50.0cm﹣20.0cm=30.0cm,大于二倍焦距,成倒立缩小的实像,像成在一倍焦距和二倍焦距之间,即像在60﹣70cm之间,故B正确;
(2)物体在二倍焦距以外成倒立缩小的实像,火焰变长,逐渐向上伸展,像向下伸展;
小明将一不透明的金属罩将焰心尖端部分罩住,发光体的形状变化,像的形状也发生变化,故光屏上的像是残缺火焰尖端部分,故C正确;
当蜡烛向右移动一段距离后,物距减小,像距变大,要在光屏上再次成清晰的像,需将光屏向右移动。
(3)我们从左到右看到方格上的“R”,又因为凸透镜成的实像与物体左右相反、上下也相反。所以R的像应为看到如图③的形状。
基础练习
1.为了加强管理,某单位利用人工智能技术,实行刷脸考勤制度。如图,当人靠近摄像头时,光源自动打开,照亮______(选填“人脸”或“显示屏”)。当人脸往摄像头靠近时,所成的像______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】人脸
变大
【解析】
[1]只有将更多的光射到人脸上时,才会有更多的光被反射,才能清楚地看到人脸通过镜头所成的像,所以当人靠近摄像头时,光源自动打开,照亮人脸。
[2]凸透镜成实像时,物距减小,像距变大,像变大,因此当人脸往摄像头靠近时,所成的像变大。
2.如图甲所示是现代城市很多路口安装的监控摄像头,它可以拍下违章行驶或发生交通事故时的现场照片。摄像头的镜头相当于一个_______透镜,它的工作原理与________(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)相似。如图乙和丙是一辆汽车经过路口时与一辆自行车相撞后被先后拍下的两张照片,由图可以看出汽车是逐渐__________(选填“靠近”或“远离”)摄像头。
【答案】凸
照相机
远离
【解析】
[1]摄像机的镜头与照相机的镜头类似,应用的凸透镜成实像时u>2f,成倒立缩小的实像。
[2]图中汽车的像逐渐减小,说明汽车远离摄像机镜头,像距减小。
3.在图中,凸透镜焦距为10厘米,此时物距为
厘米,为了找到像的位置,光屏应在光具座的
厘米刻度范围内移动(选填“60~70”或“大于70”)。保持透镜位置不变,当蜡烛移至5厘米刻度处时,移动光屏,
在光屏上成像(选填“能”或“不能”)。
【答案】15.0;大于70;能。
【解答】解:在如图中,凸透镜焦距为10厘米,此时的物距为50.0cm﹣35.0cm=15.0cm,即处于1倍焦距和2倍焦距之间,像应成在另一侧的2倍焦距之外,成一个倒立放大的实像,所以光屏应放在大于70cm的地方;若保持透镜位置不变,当蜡烛在5cm的刻度处,即此时的物距45.0cm,即仍然处于2倍焦距以外,所以此时在光屏处于另一侧的1倍焦距和2倍焦距之间,所以光屏上仍能成像。
4.(2020?淄博)红外半球摄像头通过捕捉红外线增强夜晚监控效果。下列关于该摄像头的说法正确的是( )
A.摄像头相当于一个凹透镜
B.摄像头捕捉到的红外线是红色的光
C.被监控的物体在摄像头二倍焦距以外
D.摄像头的成像特点与投影仪相同
【答案】C
【解答】解:
ACD、摄像头相当于凸透镜,是利用物体在凸透镜的2倍焦距以外,成倒立、缩小实像的原理工作的,其应用与照相机的成像原理相同,故AD错误,C正确,
B、摄像头捕捉到的红外线属于不可见光,在红光以外,不是红色的光,故B错误;
5.如图所示,大唐芙蓉园夜色中的拱桥流光溢彩,让游人流连忘返,下列说法中错误的是( )
A.小张看到廊桥在水中的倒影,是因为光从水中射入空气,再进入小张的眼睛
B.小郑不小心将水滴到了手机屏幕上,透过水滴她惊奇地看到屏幕上出现多个红、绿、蓝三种颜色的小格子
C.小陈拿出携带的放大镜观看远处的廊桥,看到了廊桥倒立的像,这个像是实像
D.小李用手指组成方框“取景”,方框离眼睛越远,“取景”范围越小,是因为光在均匀介质中沿直线传播
【答案】A
【解答】解:
A、小张看到廊桥在水中的倒影,是因为光照射到水面上发生反射,再进入小张的眼睛,故A错误;
B、小郑不小心将水滴到了手机屏幕上,此时水滴相当于放大镜(凸透镜),成正立、放大的虚像,所以能透过水滴看到屏幕上多个红、绿、蓝三种颜色的小格子,故B正确;
C、小陈拿出携带的放大镜(凸透镜)观看远处的廊桥,此时物距大于二倍焦距,所以会看到廊桥倒立、缩小的实像,故C正确;
D、由于光沿直线传播,当方框远离眼睛时,所看外面景物范围的大小变化如图所示:
;
因此,方框离眼睛越远,看到外面的景物范围逐渐变小,即“取景”范围越小,故D正确;
本题选错误的;
6.如图所示是某小组同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中的一个情景,此时光屏上呈现清晰的像,由此可知( )
A.此时光屏上成倒立放大的实像,与照相机的成像原理相同
B.将蜡烛远离透镜,要想在光屏上呈现清晰的像,应将光屏靠近透镜
C.仅将蜡烛和光屏的位置互换,光屏上无法呈现出清晰的像
D.随着蜡烛越烧越短,呈现在光屏上的像也会上下移动
【答案】B
【解答】解:
A、由图知此时物距小于像距,即说明光屏上成倒立、放大的实像,幻灯机就是利用该原理制成的,故A错误;
B、将蜡烛远离透镜时,物距增大,像距减小,要想在光屏上呈现清晰的像,应将光屏靠近透镜,故B正确;
C、根据光路可逆知若不移动凸透镜,只将蜡烛和光屏位置互换,现在的物距等于原来的像距,现在的像距等于原来的物距,所以能再次在光屏成清晰的像,故C错误;
D、由于此时成倒立的实像,随着蜡烛越烧越短,则在光屏上的像会向上运动,故D错误。
7.如图所示,在“探究凸透镜成像规律”的实验中,凸透镜焦距是10cm,蜡烛放在A处,位于C处的光屏(图中未画出)上得到了清晰的像;保持透镜位置不变,将蜡烛移到B处,移动光屏再次得到清晰的像。关于光屏移动的方向和移动距离L屏与蜡烛移动距离L烛的大小关系,正确的是( )
A.向右移动光屏,L屏<L烛
B.向左移动光屏,L屏<L烛
C.向左移动光屏,L屏>L烛
D.向右移动光屏,L屏>L烛
【答案】A
【解答】解:将蜡烛放在A处时,此时的物距大于二倍焦距,光屏上得到了清晰的缩小像:保持透镜位置不变,向右移动蜡烛至B处,物距等于二倍焦距;光屏上得到清晰的放大像,像变大,则像距变大,由于实像与成像物体位于凸透镜的两侧,光屏应向右移动;
在物距大于像距时,移动蜡烛,蜡烛移动的距离要大于像移动的距离,即L屏<L烛;故A正确。
8.S是点光源,正确画出点光源S经过凸透镜成像的光路图。
【答案】见解析
【解析】
过点光源S作平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点的折射光线,再作过点光源S通过光心的光线经凸透镜传播方向不变的光线,最后作过点光源S通过焦点的光线经凸透镜折射后平行主光轴的光线。折射光线的交点即S的像,如图所示:
能力提升
1.利用作图的方式画出A、B、C、D四个物体在凸透镜前不同区段所成像的情况。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:分别做BCD的两条特殊的光线,这两条光线经过凸透镜后的交点为物体的像点;
再做A的两条特殊的光线,经过光心的光线的反向延长线与过焦点的光线的反向延长线相交于一点,该点为A的虚像,如图:
2.小丽同学用如图甲所示的实验器材做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)当把点燃的蜡烛移动到距凸透镜25cm处时,应向
(选填“左”或“右”)移动光屏才能得到清晰的像,生活中的
是根据此原理制成的。
(2)如果把蜡烛移动到47cm以内,如图乙所示,请在图上画出烛焰上S点发出的两条光线经过凸透镜后的折射光线,并画出发光点S的像点S′(F是凸透镜的焦点,O是凸透镜的光心,光线SP平行于主光轴)。
【答案】(1)左;照相机;(2)如图
【解答】解:(1)由图可知,此时的u=v=20.0cm=2f,则凸透镜的焦距为f=10.0cm;当把点燃的蜡烛移动到距凸透镜25cm处时,物距大于二倍焦距,像距在一倍焦距和二倍焦距之间,成的是倒立、缩小的实像,其应用是照相机;为了使像清晰,需要将光屏向左移动;
(2)过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点;据此画出两条折射光线,再将两条折射光线反向延长,反向延长线的交点即为发光点S的像点S′.如图所示:
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第五章 透镜及其应用
5.3
凸透镜的成像规律
知识点整理
1.凸透镜成像的规律
成像条件物距(u)
成像的性质
像距(v)
u﹥2f
倒立、缩小的实像
fu=2f
倒立、等大的实像
v=2f
f﹤u﹤2f
倒立、放大的实像
v>2f
u=f
不成像
0﹤u﹤f
正立、放大的虚像
2.凸透镜成像的规律的应用
成像条件物距(u)
成像的性质
像距(v)
应用
u﹥2f
倒立、缩小的实像
f照相机
u=2f
倒立、等大的实像
v=2f
测焦距
f﹤u﹤2f
倒立、放大的实像
v>2f
投影仪
u=f
不成像
获得平行光束
0﹤u﹤f
正立、放大的虚像
放大镜
3.对凸透镜成像的规律重点实验的说明
①器材:凸透镜、光屏、蜡烛、光具座(带刻度尺)等。
②口诀:一倍焦距分虚实、二倍焦距分大小;虚像正物像同侧,实像倒物像异侧;物远实像小,焦点内放大。
③注意事项:蜡烛的焰心、透镜的光心、光屏的中心在同一高度上;又叫“三心等高”
。
注意:实像是由实际光线会聚而成,在光屏上可呈现,可用眼睛直接看,所有光线必过像点;虚像不能在光屏上呈现,但能用眼睛看,由光线的反向延长线会聚而成。
知识点分类练习
【常考1】探究凸透镜成像规律
【例1】在探究凸透镜成像规律的实验中,当把物体置于凸透镜的一倍焦距以内,眼睛通过凸透镜观察到的图象是下图中的( )
A.
B.
C.
D.
【例2】当蜡烛、透镜、光屏三者在如图所示的位置时,烛焰在光屏上恰好成清晰的像,则下列说法正确的是( )
A.若换用焦距更小的凸透镜,放在原位置,要想光屏上成像,则光屏向右移
B.将蜡烛向左移动,光屏位置不动,应在透镜前加远视镜,光屏可再次成清晰的像
C.若将透镜向上移动,光屏上的像也将向上移动
D.只移动透镜使其处在蜡烛和光屏的中间,成倒立等大的实像
【例3】在探究凸透镜成像的实验中,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的像。下列说法正确的是( )
A.凸透镜的焦距是20cm
B.将蜡烛和光屏都向右移动,光屏上可成清晰的像,该成像规律应用在照相机上
C.在贴近凸透镜的左侧放置一眼镜片,只向左移动光屏,可在光屏上成清晰缩小的像,该镜片对光起发散作用
D.用f=15cm的凸透镜替换图中透镜,只向右移动光屏,可在光屏上成清晰的像
难点攻克
1.凸透镜成像实验
【例1】在“凸透镜成像规律”实验中,某同学进行了如下两个探究:
(1)为研究像距与焦距的关系,他选用焦距不同的三个凸透镜进行实验,实验数据记录如下表,
物距u/cm
实验序号
焦距f/cm
像距v/cm
10
1
2
2.5
2
5
10
3
8
40
分析表中数据可知,保持物距不变时,焦距越大,则所成实像的像距越
。(选填“大”或“小”)
(2)该同学用若干个发光二极管组成形状如“E”的发光物体,如图甲所示,将发光物体、凸透镜和光屏依次组装到光具座上并调整好,且物距调节为6cm时,在光屏上成的像如图乙所示,则他选用的是三个透镜中焦距为
cm的凸透镜:如果只将“E“,换成“R”,并在同一位置观察,光屏上成的像应是图丙中的
(填数字序号):该成像情况是
的成像原理。(选填“放大镜”“照相机”“投影仪”)
2.凸透镜成像规律
【例2】如图在探究凸透镜成像规律时,蜡烛与光屏分置于凸透镜两侧,保持凸透镜的位置不变,先后把蜡烛分别放在如图所示的a、b、c、d四点,并调整光屏的位置,要想在光屏上得到最大的像;蜡烛应放置的点是( )
A.a点
B.b点
C.c点
D.d点
3.巧找焦距进行解题
【例3】在做“探究凸透镜成像的规律”实验时,某实验小组所描绘的图象如图所示。图线中A、B、C三点分别与蜡烛在光具座上移动过程中的三个位置相对应。则下列说法正确的是( )
A.蜡烛处于A点时,成倒立,缩小的实像
B.蜡烛处于B点时,成倒立、放大的实像
C.蜡烛从B移动到C的过程中,所成的像逐渐变大
D.透镜的焦距是10cm
4.根据特殊光线作图
【例4】如图所示,在探究“凸透镜成像规律”的实验中,将蜡烛放在位置A时,观测到在位置C成倒立、缩小的实像。若把蜡烛移到位置B,试作图找出蜡烛通过透镜的成像位置。
5.凸透镜成像规律综合应用
【例5】在做“探究凸透镜成像的规律”实验中,平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚在光屏上一点,如图甲所示。
(1)当把蜡烛放在乙图位置时,移动光屏,当光屏在
(选填A.50﹣60cm之间、B、60﹣70cm之间C.70﹣80cm之间)在光屏上能成
、缩小的实像。
(2)凸透镜的位置固定不动,随着燃烧露出的烛芯变长,火焰变长,逐渐向上伸展,小明发现光屏上火焰尖的像向
(选填“上”、“下”、“左”、“右”)伸展,小明将一不透明的金属罩将焰心尖端部分罩住,光屏上的像
(选填A.变暗、B.变小、C.残缺火焰尖端部分),当蜡烛向右(靠近透镜)移动一段距离后,要在光屏上再次成清晰的像,需将光屏向
(选填“左”或“右”)移动。
(3)如果将蜡烛换成发光二极管组成的“R”(眼睛在发光二极管左侧观察到的“R”),眼睛在发光二极管和光屏中间位置,面向光屏观察,光屏上成的像应是图丙中的
(填数字序号)。
基础练习
1.为了加强管理,某单位利用人工智能技术,实行刷脸考勤制度。如图,当人靠近摄像头时,光源自动打开,照亮______(选填“人脸”或“显示屏”)。当人脸往摄像头靠近时,所成的像______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
2.如图甲所示是现代城市很多路口安装的监控摄像头,它可以拍下违章行驶或发生交通事故时的现场照片。摄像头的镜头相当于一个_______透镜,它的工作原理与________(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)相似。如图乙和丙是一辆汽车经过路口时与一辆自行车相撞后被先后拍下的两张照片,由图可以看出汽车是逐渐__________(选填“靠近”或“远离”)摄像头。
3.在图中,凸透镜焦距为10厘米,此时物距为
厘米,为了找到像的位置,光屏应在光具座的
厘米刻度范围内移动(选填“60~70”或“大于70”)。保持透镜位置不变,当蜡烛移至5厘米刻度处时,移动光屏,
在光屏上成像(选填“能”或“不能”)。
4.(2020?淄博)红外半球摄像头通过捕捉红外线增强夜晚监控效果。下列关于该摄像头的说法正确的是( )
A.摄像头相当于一个凹透镜
B.摄像头捕捉到的红外线是红色的光
C.被监控的物体在摄像头二倍焦距以外
D.摄像头的成像特点与投影仪相同
5.如图所示,大唐芙蓉园夜色中的拱桥流光溢彩,让游人流连忘返,下列说法中错误的是( )
A.小张看到廊桥在水中的倒影,是因为光从水中射入空气,再进入小张的眼睛
B.小郑不小心将水滴到了手机屏幕上,透过水滴她惊奇地看到屏幕上出现多个红、绿、蓝三种颜色的小格子
C.小陈拿出携带的放大镜观看远处的廊桥,看到了廊桥倒立的像,这个像是实像
D.小李用手指组成方框“取景”,方框离眼睛越远,“取景”范围越小,是因为光在均匀介质中沿直线传播
6.如图所示是某小组同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中的一个情景,此时光屏上呈现清晰的像,由此可知( )
A.此时光屏上成倒立放大的实像,与照相机的成像原理相同
B.将蜡烛远离透镜,要想在光屏上呈现清晰的像,应将光屏靠近透镜
C.仅将蜡烛和光屏的位置互换,光屏上无法呈现出清晰的像
D.随着蜡烛越烧越短,呈现在光屏上的像也会上下移动
7.如图所示,在“探究凸透镜成像规律”的实验中,凸透镜焦距是10cm,蜡烛放在A处,位于C处的光屏(图中未画出)上得到了清晰的像;保持透镜位置不变,将蜡烛移到B处,移动光屏再次得到清晰的像。关于光屏移动的方向和移动距离L屏与蜡烛移动距离L烛的大小关系,正确的是( )
A.向右移动光屏,L屏<L烛
B.向左移动光屏,L屏<L烛
C.向左移动光屏,L屏>L烛
D.向右移动光屏,L屏>L烛
8.S是点光源,正确画出点光源S经过凸透镜成像的光路图。
能力提升
1.利用作图的方式画出A、B、C、D四个物体在凸透镜前不同区段所成像的情况。
2.小丽同学用如图甲所示的实验器材做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)当把点燃的蜡烛移动到距凸透镜25cm处时,应向
(选填“左”或“右”)移动光屏才能得到清晰的像,生活中的
是根据此原理制成的。
(2)如果把蜡烛移动到47cm以内,如图乙所示,请在图上画出烛焰上S点发出的两条光线经过凸透镜后的折射光线,并画出发光点S的像点S′(F是凸透镜的焦点,O是凸透镜的光心,光线SP平行于主光轴)。
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精品试卷·第
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