4.3
凸透镜的成像规律
一、单选题
1.把高2
cm的发光棒立于焦距为5
cm的凸透镜前,在凸透镜后的光屏上成了4
cm高的像,物体离凸透镜的距离可能是
A.4.5
cm
B.7.5
cm
C.10
cm
D.12.5
cm
2.在做“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.下列说法正确的是(
)
A.凸透镜的焦距是
20cm
B.照相机是利用
A
点的成像原理制成的
C.蜡烛在
C
点时成倒立、缩小的实像
D.将蜡烛从
C
移到
A
的过程中,所成像逐渐变小
3.如图所示,凸透镜所成的像是
A.正立、放大的虚像
B.正立、放大的实像
C.倒立、放大的虚像
D.倒立、放大的实像
4.在探究“凸透镜成像规律”的实验中,小明将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐向远离凸透镜的方向移动,物距u随时间t的变化图像如图甲所示,则像距v与t的大致变化关系为乙图中的
A.
B.
C.
D.
5.如图所示,某同学用自制的水凸透镜做凸透镜成像实验,在光屏上得到了清晰的像,关于下列现象分析,正确的是(
)
A.此时在光屏上得到的是倒立放大的实像
B.如果利用注射器继续向水凸透镜内注水,发现光屏上的像不清晰了,这时将光屏向透镜方向移动,又能得到一个清晰的更小的实像
C.保持蜡烛和光屏不变,向左移动水凸透镜到适当的位置后,利用注射器从水凸透镜内慢慢抽水,在光屏上有可能得到一个倒立等大的实像
D.水凸透镜内有一个正方形纸片,则在光屏上不会得到蜡烛完整的像
6.凸透镜的焦距是10cm,将物体放在主轴上距透镜中心25cm处,物体所成的像是(
)
A.倒立、缩小的实像
B.倒立、放大的实像
C.正立、放大的虚像
D.倒立、等大的实像
7.小明同学模拟投影仪成像原理时,将点燃的蜡烛放在凸透镜前,光屏上得到倒立、放大的清晰实像。保持透镜位置不变,让光屏上清晰的像变小一些,下列说法正确的(
)
A.蜡烛向右移动少许,光屏向右移动少许
B.蜡烛向左移动多一点,光屏向左移动少一点
C.蜡烛向左移动少一点,光屏向左移动多一点
D.只需要将蜡烛向左移动
8.在凸透镜前一个物体,经凸透镜折射后,在光屏上能成一个缩小的像。若物体以速度v沿着垂直于主光轴的方向长高,则(
)
A.像也以v的速度长高
B.像以大于v的速度缩短
C.像以小于v的速度长高
D.像以小于v的速度缩短
9.如图所示,小明将凸透镜固定在光具座40cm刻度线处来探究凸透镜成像的规律。下列说法不正确的是(
)
A.将蜡烛从焦点内某处向透镜方向移动的过程中,像逐渐变小
B.当光屏上成清晰的像时,拿开光屏,眼睛在一定范围内仍能看到像
C.将蜡烛放在10cm刻度线处,移动光屏,光屏上可得到倒立、缩小的清晰像
D.将蜡烛放在35cm刻度线处,移动光屏,光屏上仍能得到清晰的像
二、填空题
10.如图所示是小明在“探究凸透镜成像的规律”实验中看到的一种成像的情况.此时凸透镜所成的像是_____________(选填“实”或“虚”)像,其成像的条件是_____________.
11.如图所示,把蜡烛放在a、b、c、d各点,调节光屏的位置,则:(其中F为焦点,P为二倍焦距处)
(1)在屏上出现的实像最大时,蜡烛放在___点上。
(2)当屏上出现与物体等大的实像时,蜡烛放在_____点上。
(3)当屏上观察不到像时,蜡烛放在______点上。
(4)当蜡烛放在_____点上,凸透镜不可能成像。
(5)若把蜡烛入在c点上,能成倒立、______的实像,把屏和蜡烛的位置颠倒一下,则成_____的、倒立的实像。
12.在探究“凸透镜成像规律”的实验中,凸透镜的焦距为15cm。将蜡烛、凸透镜、光屏放置在图所示位置,烛焰能在光屏上形成清晰的像,此像是______、______的实像。如果此时撤去光屏,人眼在如图所示的位置______直接看到烛焰的实像(选填“能”或“不能”)。
13.小薇在做“探究凸透镜成像规律”的实验,如图所示。她先将蜡烛和光屏分别固定在光具座的20cm和65cm处,然后移动透镜,在光屏是得到一个清晰的倒立、缩小实像,这时蜡烛与透镜的距离u和透镜焦距f的关系是______(用符号和不等式表示);接着小薇将光屏移到80cm处,为了得到一个清晰的倒立、放大实像,此时透镜要向______(填“左”或“右”)移动,这时蜡烛与透镜的距离u和透镜焦距f的关系须满足______。
14.小杨做凸透镜成像规律的实验。他将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处,光屏和点燃的蜡烛位于凸透镜两侧,如图所示。调整烛焰中心、透镜中心和光屏中心在同一水平高度后,小杨将蜡烛放置在10cm刻度线处,移动光屏,在光屏上呈现烛焰清晰的______(选填“放大”或“缩小”)的像;将蜡烛放置在35cm刻度线处,向右移动光屏,光屏上可呈现烛焰清晰的______(选填“倒立”或“正立”)的像。
15.在“探究凸透镜成像的规律”实验中,先将蜡烛焰、凸透镜、光屏的中心调到同一水平线上,然后将凸透镜固定在光具座上50cm处,将点燃的蜡烛放置在光具座上30cm处,移动光屏,在光屏上得到烛焰清晰的像,再将蜡烛向凸透镜移近几厘米,应向______(选填“靠近”或“远离”)凸透镜方向移动光屏,才有可能再次在光屏上得到烛焰清晰的像;又将蜡烛移至光具座上43cm处,无论怎么移动光屏,都不能在光屏上得到烛焰清晰的像。由此可以推断该凸透镜焦距的范围,该范围的最大值小于_______cm。
16.在探究凸透镜成像实验中,物距从变化到的过程中,调节光屏的位置,光屏上先后成放大和缩小的像,那么凸透镜焦距的取值范围是____________。
17.小明同学利用光具座探究凸透镜成像规律实验时,将点燃的蜡烛放在距凸透镜光心20cm处时,在另一侧的光屏上得到一个清晰等大的像。则透镜的焦距为______cm;将蜡烛移到距透镜光心25厘米处时,应调节光屏______(选填“远离”或“靠近”)透镜。才能在光屏上得到一个清晰的像,该像是______(选填“倒立”或“正立”)______(选填“放大”或“缩小”)的实像。
18.如图所示,在探究凸透镜成像规律时,在
E
点的光屏上有烛焰清晰放大的像,此时一定是把点燃的蜡烛放在了_____点(选填:“A”、“B”、“C”或“D”),若在物体和透镜之间再放置一个凸透镜,调节光屏位置,在光屏上仍能得到清晰的像,光屏应该是在E点_____侧(选填“左”或“右”)。
三、实验题
19.利用光具座以及蜡烛、焦距为10cm的凸透镜、光屏等器材,可进行“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)器材位置正确放置后,点燃蜡烛,为了使烛焰的像成在光屏中央,应使烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在______;
(2)如图所示,可在光屏上得到一个清晰倒立、______(选填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像,生活中______(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一成像原理制成的;
(3)如果将蜡烛与光屏的位置互换,光屏上______(选填“能”或“不能”)看到清晰的像,原因是______,此时成像情况符合______(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)的原理;
(4)实验中小明发现,由于实验时间较长,蜡烛会变短,烛焰的像在光屏上的位置会向______(选填“上”或“下”)方移动,为了能让所成清晰的像回到光屏中央,可将凸透镜向______(选填“上”或“下”)调节。
20.小华进行“探究凸透镜成像规律”的实验。如图所示,实验桌上备有带支架的蜡烛、光屏、一个凸透镜、平行光光源(接通电源后可发出平行光)、光具座等器材。
(1)小华首先测量凸透镜的焦距:将凸透镜固定在图示位置,光源发出平行于主光轴的光照射到凸透镜上,在透镜另一侧移动光屏直到屏上的光斑最小,如图甲所示,凸透镜的焦距f=______cm;小华将光源由图示位置缓慢向右移到35cm处,观察到光屏上光斑______(填字母);
A.缓慢变大
B.缓慢变小
C.大小不变
D.逐渐消失
(2)如图乙所示,保持凸透镜位置不变,将点燃的蜡烛放在光具座上20cm处时,移动光屏,可在光屏上得到烛焰倒立、______(填“放大”“等大”或“缩小”)的实像;此时,小华用不透明纸将透镜遮去一半,发现光屏上像的大小______(填“变小”或“不变”)、亮度______(填“变亮”“变暗”或“不变”)。小华将光屏取走,那么______(填字母);
A.不可能再看到像
B.烛焰不再成像
C.烛焰经凸透镜成虚像
D.烛焰仍成实像且像仍在原处
(3)如图乙所示,保持透镜和烛焰的位置不变,在凸透镜左侧再放一透镜P(图中未画出),移动光屏到适当位置后,恰能在光屏上成一清晰的像,移去透镜P,光屏上像变模糊,此时小华将光屏稍稍向右移动,像又变清晰,则透镜P是______(填“凸”或“凹”)透镜,可作______(填“远视”或“近视”)眼镜。
21.实验“探究凸透镜成像规律”的实验时:所使用的凸透镜焦距是15cm。
(1)如图甲所示,调整蜡烛、凸透镜和光屏的高度时,其中说法______正确(填字母);
A、将三者中心调至同一直线
B、将三者中心调至同一高度。
(2)当把凸透镜固定在50cm刻度线位置,蜡烛固定在15cm刻度线位置时,光屏应在______(选填“I”、“II”或“III”)区域内左右移动,才能在光屏上得到清晰的像。若得到清晰的像后,只将光屏和蜡烛的位置对调,则像的大小______(选填“变小”、“不变”或“变大”);
(3)张老师用发光二极管制作了一个“F”形光源(如图乙)代替蜡烛放在30cm刻度处则光屏上得到的清晰的像应该是图丙中的______(填序号)。
22.用焦距为10cm的凸透镜探究“凸透镜成像规律”.
(1)小豪同学将蜡烛、凸透镜、光屏随意固定在光具座上,点燃蜡烛后,沿光具座无论怎样移动光屏,在光屏上始终得不到烛焰的像,原因可能是_____.
(2)重新调整后,将蜡烛、凸透镜固定在光具座上,如图甲所示,移动光屏后得到烛焰清晰、完整的像,该像是倒立_____(选填“放大”或“缩小”)的实像.我们可以从不同角度看到光屏上的像,是因为发生了_____(选填“镜面反射”或“漫反射”).
(3)接下来保持蜡烛和光屏的位置不动,将凸透镜向蜡烛方向移动,光屏上再次出现了一个倒立
_____(选填“放大”或“缩小”)的清晰实像,与这种成像原理一致的光学仪器是_____(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”).
(4)当光屏上出现蜡烛清晰的像时,如果用遮光板挡住透镜的上半部分,我们观察光屏时,将会在光屏上看到_____.
A.蜡烛像的下半部分
B.蜡烛像的上半部分
C.蜡烛完整的像,像的亮度变暗
D.蜡烛完整的像,像的亮度不变
(5)在图甲中,小豪把自己的近视眼镜放在凸透镜和蜡烛之间,发现光屏上的像变得模糊不清,应该向_____(填“靠近”或“远离”)透镜方向移动光屏,可再次得到清晰的像.
(6)某小组实验时对图甲中的装置进行了改进,将蜡烛换成带有“F”形的LED灯、光屏贴上方格纸,如图乙所示,请写出改进后其中一个优点:_____.
2
参考答案
1.B
2.C
3.A
4.C
5.B
6.A
7.C
8.C
9.D
10.虚
物距小于焦距
11.c
b
d
F
放大
缩小
12.放大
倒立
能
13.u>2f
左
2f>u>f
14.缩小
倒立
15.远离
20
16.6
9
17.10
靠近
倒立
缩小
18.C
左
19.同一高度
缩小
照相机
能
光路的可逆性
投影仪
上
下
20.10.0
C
缩小
不变
变暗
D
凸
远视
21.B
II
变大
B
22.烛焰中心、凸透镜光心、光屏中心不在同一高度
缩小
漫反射
放大
投影仪
C
远离
实验现象更明显、便于观察、减少了污染