6.2 学生实验—探究凸透镜成像—2020-2021学年北师大版八年级物理下册考点专训(含答案)

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名称 6.2 学生实验—探究凸透镜成像—2020-2021学年北师大版八年级物理下册考点专训(含答案)
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资源类型 教案
版本资源 北师大版
科目 物理
更新时间 2021-06-16 08:08:49

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北师大版八下物理6.2学生实验—探究凸透镜成像
考点一.探究凸透镜成像实验
1.(2021?安徽一模)小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验,其实验装置如图所示。
(1)如图甲所示,若在光屏上可看到一个清晰、倒立的实像,则该实像一定是   (选填“放大”“缩小”或“等大”)的。
(2)保持蜡烛和凸透镜的位置不变,在蜡烛和凸透镜之间增加一个合适的凹透镜,若让光屏上仍成清晰的像,则需要向   (选填“左”或“右”)移动光屏,才能看到清晰的实像。
(3)在某次实验中,在光屏上得到一个清晰的像,如图乙所示,若要使像成在光屏的中心,则需将凸透镜向   (选填“上”或“下”)调节。
2.(2021?港北区校级模拟)小红用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材,探究凸透镜成像的规律。
(1)如甲图所示,让一束平行光正对着凸透镜,移动光屏,直到在光屏上得到一个最小最亮的光斑。该凸透镜的焦距为   cm。
(2)如乙图所示,把蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛,将烛焰、凸透镜、光屏三者中心大致调到   。这时(如图乙),仅移动光屏,可在光屏上得到一个清晰倒立、   (选填“放大”或“缩小”)实像。
(3)实验过程中,如果用不透明的硬纸板挡住凸透镜的上半部分,则光屏上的像   。
A.只出现烛焰像的上半部分
B.只出现烛焰像的下半部分
C.出现烛焰完整的像,但像更小了
D.像仍然是完的,且大小不变,只是变暗了
3.(2021?长春模拟)在探究凸透镜成像规律的实验中:
(1)图甲中S'为烛焰S的像,请通过作图画出透镜、标出一个焦点F的位置并完成光路图。
(2)先用焦距为10cm的凸透镜进行实验,在光屏上得到了清晰的缩小的像。接着改用焦距为5cm的凸透镜继续进行实验,如果不改变蜡烛和凸透镜的位置,只改变光屏的位置,光屏上的像是   (选填“放大”、“等大”或“缩小”)的像;若要在光屏上得到放大的像,接下来的操作应该是   。
4.(2021?新抚区模拟)小亮用如图所示的实验装置探究“凸透镜成像的规律”。
(1)实验中,有三只凸透镜:①焦距为5cm、②焦距为10cm、③焦距为20cm。将其中一只凸透镜固定在50cm刻度线处,适当调整点燃蜡烛和光屏的位置,直到光屏上得到清晰的烛焰像(像未画出),如图所示。则选用的凸透镜是   (填“①”、“②”或“③”),此时烛焰像是   (填“放大”或“缩小”)的,   (填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”),就是利用这一原理工作的。
(2)如果此时将蜡烛远离透镜,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏应向   (填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动。若不移动光屏,只需在蜡烛和透镜之间靠近透镜位置放置一个度数合适的   (填“近视”或“远视”)眼镜,也可以在光屏上成清晰的像。
(3)实验过程中,同组同学向左轻吹蜡烛的火焰,小亮观察到烛焰的像向左侧偏斜,说明此时烛焰通过凸透镜成的是   像(填“实”或“虚”),像和蜡烛在透镜的   (填“同侧”或“异侧”)。
5.(2021春?滦州市月考)在“探究凸透镜成像规律“的实验中:
(1)需要将凸透镜、蜡烛和光屏安装在光具座上,置于中间位置的应是   ,要调整它们的中心大致在   。
(2)调节好装置,将蜡烛放在2倍焦距之外时,光屏上能成   (选填“放大”或“缩小”)、倒立的   像(选填“实”或“虚”),如果物距增大,光屏上的像会   (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)将蜡烛移至1倍焦距与2倍焦距之间某处,光屏上成清晰的像。生活中的   利用这一成象原理工作;若蜡烛烧短一段,光屏上的烛焰像会   移动(选填“向上”或“向下”)移动。
6.(2021?和平区模拟)小虎利用如图所示装置探究“凸透镜成像规律”。
(1)当蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图甲所示时,观察到光屏上有烛焰清晰的像(像未画出)。小虎在靠近凸透镜的地方放了一块眼镜的镜片,发现光屏上的像变模糊了;将光屏向远离凸透镜的方向移动适当距离后,光屏上再次呈现清晰的像,则该眼镜的镜片是   (选填“凸透镜”或“凹透镜”),可用于矫正   (选填“近视眼”或“远视眼”)。
(2)将图甲中的蜡烛移到25cm刻度线处,烛焰所成的像是   (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的,生活中的   (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)利用了该原理工作。
(3)将蜡烛移动到如图乙所示位置,眼睛处于图中所示位置   (选填“能”或“不能”)看到烛焰的像。
7.(2021?渝中区校级模拟)小丽在实验室做“探究凸透镜成像规律”的实验,其步骤如下:
(1)如图1甲所示,让平行光正对着凸透镜照射,左右移动光屏,直到光屏上出现一个最小最亮的光斑,测得凸透镜的焦距f=   cm。
(2)如图1乙所示,保持蜡烛和光屏的位置不变,左右移动凸透镜,在光屏上   (选填“能”或“不能”)得到清晰的烛焰的像,因为   。
(3)在图1丙中,烛焰在光屏上形成清晰的像。保持凸透镜的位置不变,如果蜡烛向左移动5cm,为了在光屏上得到一个清晰的像,光屏应该向   (选填“左”或“右”)移动,且光屏移动的距离   (选填“大于”、“等于”或“小于”)5cm。
(4)如图2所示,将蜡烛放在距该透镜左侧30.0cm处,在距透镜右侧40.0cm处放一个平面镜,镜面与凸透镜的主光轴垂直,则该光具组中蜡烛的成像情况是   (选填下列选项中的一个选项)。
A.一个正立实像,一个倒立实像,一个正立虚像
B.一个正立实像,一个正立虚像,一个倒立虚像
C.一个倒立实像,一个正立虚像,一个倒立虚像
D.一个正立实像,一个倒立实像,一个倒立虚像
8.(2020秋?怀仁市期末)“沐浴阳光,预防近视,我们在行动。大梦在探究“近视眼和远视眼的成因”时,他选择了如下器材:蜡烛、水凸透镜、光屏、光具座等。(注:水凸透镜的凸起程度可以通过注射器注水或吸水的多少来调节。)
(1)如图甲所示,一束平行光平行于主光轴射向水凸透镜,在光屏上得到一个最小最亮的光斑,则此时水透镜的焦距为   cm。
(2)大梦同学移动蜡烛、水凸透镜和光屏至图乙所示位置时,恰能在光屏上看到清晰的像;若仅将蜡烛与光屏位置对调,光屏上再次出现一个清晰的像,利用此次成像特点可制成   (选填“照相机”、“投影仪”、“放大镜”)。
(3)在图乙所示实验情景下,大梦把自己的眼镜给水透镜戴上(如图丙所示),当往水透镜中注入适量的水后,他发现烛焰的像再次变得清晰,由此判断大梦戴的是   眼镜(选填“近视”或“远视”)。
(4)大梦完成实验后了解了近视眼和远视眼的成因,请你帮助大梦针对近视给大家提一点好的建议   (一点即可)。
9.(2021?通山县模拟)小伟同学在进行“探究凸透镜成像规律”的实验,得到的部分实验信息如表所示。
实验次序 1 2 3 4 5
物距 u/cm 50 40 30 25 20
像距 v/cm 22 24 30 38 60
(1)由上表可知,该凸透镜的焦距是   cm。
(2)当实验情景如上图所示时,光屏应在   区域前后移动,才能得到清晰、倒立、   (选填“放大”或“缩小”)的实像。
(3)当蜡烛放在光具座上15cm位置时,移动处在凸透镜另一侧的光屏,可以在光屏上得到一个清晰的
倒立、   (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像,人们利用这个原理制成了   。
(4)若把蜡烛从光具座上22cm位置向32cm位置移动,像的大小会逐渐   。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
(5)若在光屏上能得到清晰缩小的烛焰的像(光屏未画出),则蜡烛可能置于光具座上   位置处。
A.10cm
B.30cm
C.35cm
D.40cm
10.(2021?河南模拟)在“探究凸透镜成像规律”的实验中。
(1)将一束平行光通过凸透镜,移动光屏,使在光屏上成一个最小、最亮的光斑,如图甲所示,该凸透镜的焦距为   cm。
(2)将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,为了使像成在光屏的中央,应调节烛焰、凸透镜和光屏的中心在   。
(3)将蜡烛移至如图乙所示的位置,移动光屏使光屏上呈现清晰的像,此成像规律应用于日常生活中的   (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)。
(4)在如图乙所示的基础上,保持蜡烛、凸透镜位置不动,在蜡烛和凸透镜之间放置一个眼镜片,将光屏适当向右移动后,再次在光屏成清晰的像,则该镜片是   (选填“远视镜片”或“近视镜片”)。
考点二.凸透镜成像规律应用
11.(2021?驻马店一模)随着科技的发展,我们进入了“刷脸”时代。“刷脸”时人脸面对摄像头(相当于一个凸透镜),经系统自动拍照扫描,确认相关信息后,即可迅速完成身份认证。在系统拍照过程中(  )
A.人脸经摄像头成缩小倒立的实像
B.人脸是光源
C.人脸经摄像头成像的原理与平面镜相同
D.人脸应保持在透镜的一倍焦距到两倍焦距之间
12.(2021?黄冈一模)我市在重要的位置都安装了“电子眼”,形成“天网”。关于“电子眼”的光学知识说法正确的是(  )
A.“电子眼”的镜头是凹透镜
B.“电子眼”形成的像是正立的实像
C.物体距离“电子眼”越远,所成像越小
D.“电子眼”成像原理与显微镜物镜成像原理相同
13.(2021?深圳模拟)如图是小强用手机、透镜和纸盒自制的简易投影仪,能将手机上的画面放大投射到白色墙上。下列说法正确的是(  )
A.手机屏幕到透镜的距离应大于透镜的二倍焦距
B.白色墙上呈现的是手机画面倒立、放大的实像
C.若用不透明的硬纸板遮住透镜的一部分,白色墙上的画面将不再完整
D.从各个角度都能清楚地看到白色墙上的像,是因为墙对光发生了镜面反射
14.(2021?金山区校级模拟)当烛焰离凸透镜40厘米时,在凸透镜另一侧的光屏上可得到一个倒立放大的像。该凸透镜的焦距可能为(  )
A.10厘米 B.30厘米 C.40厘米 D.50厘米
15.(2021?河南模拟)轿车上配置的倒车可视系统和倒车雷达为行车安全提供了更可靠的保障。倒车时,可视系统自动接通车尾摄像头,将车后状况显示在车内液晶屏上。若摄像头焦距为2mm,某次倒车过程中,车后2米内的物体都能清晰成像,则(  )
A.车后的物体成放大的像
B.与小孔成像原理一致
C.镜头相当于凸透镜,像距可以为3mm
D.倒车过程中,屏中显示的物体越来越小
北师大版八下物理6.2学生实验—探究凸透镜成像
1.(2021?安徽一模)小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验,其实验装置如图所示。
(1)如图甲所示,若在光屏上可看到一个清晰、倒立的实像,则该实像一定是 放大 (选填“放大”“缩小”或“等大”)的。
(2)保持蜡烛和凸透镜的位置不变,在蜡烛和凸透镜之间增加一个合适的凹透镜,若让光屏上仍成清晰的像,则需要向 右 (选填“左”或“右”)移动光屏,才能看到清晰的实像。
(3)在某次实验中,在光屏上得到一个清晰的像,如图乙所示,若要使像成在光屏的中心,则需将凸透镜向 下 (选填“上”或“下”)调节。
【解答】解:(1)如图甲所示,此时的物距小于像距,成倒立、放大的实像;
(2)保持蜡烛和凸透镜的位置不变,在蜡烛和凸透镜之间增加一个合适的凹透镜,凹透镜对光线具有发散作用,使像推迟会聚,若让光屏上仍成清晰的像,则需要向右移动光屏,才能看到清晰的实像;
(3)由图知,像落在光屏的上方,要使像成在光屏的中央,根据经过光心的光线的传播方向不变可知,应将凸透镜向下调整。
故答案为:(1)放大;(2)右;(3)下。
2.(2021?港北区校级模拟)小红用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材,探究凸透镜成像的规律。
(1)如甲图所示,让一束平行光正对着凸透镜,移动光屏,直到在光屏上得到一个最小最亮的光斑。该凸透镜的焦距为 10.0 cm。
(2)如乙图所示,把蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛,将烛焰、凸透镜、光屏三者中心大致调到 同一高度 。这时(如图乙),仅移动光屏,可在光屏上得到一个清晰倒立、 缩小 (选填“放大”或“缩小”)实像。
(3)实验过程中,如果用不透明的硬纸板挡住凸透镜的上半部分,则光屏上的像 D 。
A.只出现烛焰像的上半部分
B.只出现烛焰像的下半部分
C.出现烛焰完整的像,但像更小了
D.像仍然是完的,且大小不变,只是变暗了
【解答】解:(1)让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,这点是凸透镜的焦点,由图甲可知:焦点到光心的距离是40.0cm﹣30.0cm=10.0cm,即凸透镜的焦距是10.0cm;
(2)在做实验时,把蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛,将烛焰、凸透镜、光屏三者中心调到同一高度处,是为了使烛焰的像成在光屏的中央;
如图乙,物距u=50.0cm﹣15.0cm=35.0cm,此时物距大于二倍焦距,成倒立、缩小实像;
(3)用不透明的硬纸板挡住透镜上半部分,凸透镜的下半部分仍能折射光线成像,所以光屏上所成的像是完整的,只是会聚光线比原来变少,像变暗了,D正确。
故答案为:(1)10.0;(2)同一高度;缩小;(3)D。
3.(2021?长春模拟)在探究凸透镜成像规律的实验中:
(1)图甲中S'为烛焰S的像,请通过作图画出透镜、标出一个焦点F的位置并完成光路图。
(2)先用焦距为10cm的凸透镜进行实验,在光屏上得到了清晰的缩小的像。接着改用焦距为5cm的凸透镜继续进行实验,如果不改变蜡烛和凸透镜的位置,只改变光屏的位置,光屏上的像是 缩小 (选填“放大”、“等大”或“缩小”)的像;若要在光屏上得到放大的像,接下来的操作应该是 把蜡烛移动到40cm~45cm之间时,适当移动光屏 。
【解答】解:
(1)连接物像的点S、S′,与主光轴交于O点,O点为凸透镜的光心,过O点垂直主光轴作出凸透镜;根据焦点的定义,由点S发出的平行光线,会聚到S′点上,此时这条光线与主光轴的交点F便是焦点;如图所示:

(2)由“先用焦距为10cm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5cm的透镜乙继续实验,不改变发光体和凸透镜的位置,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,光屏将靠近透镜移动,像变小,仍然是缩小的像;
若要在光屏上得到放大的像,物距应该在一倍焦距和二倍焦距之间,即把蜡烛移动到40cm~45cm之间时,移动光屏,能在光屏上得到倒立、放大的实像。
故答案为:(1)如图;(2)缩小;把蜡烛移动到40cm~45cm之间时,适当移动光屏。
4.(2021?新抚区模拟)小亮用如图所示的实验装置探究“凸透镜成像的规律”。
(1)实验中,有三只凸透镜:①焦距为5cm、②焦距为10cm、③焦距为20cm。将其中一只凸透镜固定在50cm刻度线处,适当调整点燃蜡烛和光屏的位置,直到光屏上得到清晰的烛焰像(像未画出),如图所示。则选用的凸透镜是 ② (填“①”、“②”或“③”),此时烛焰像是 放大 (填“放大”或“缩小”)的, 投影仪 (填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”),就是利用这一原理工作的。
(2)如果此时将蜡烛远离透镜,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏应向 靠近 (填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动。若不移动光屏,只需在蜡烛和透镜之间靠近透镜位置放置一个度数合适的 近视 (填“近视”或“远视”)眼镜,也可以在光屏上成清晰的像。
(3)实验过程中,同组同学向左轻吹蜡烛的火焰,小亮观察到烛焰的像向左侧偏斜,说明此时烛焰通过凸透镜成的是 虚 像(填“实”或“虚”),像和蜡烛在透镜的 同侧 (填“同侧”或“异侧”)。
【解答】解:(1)由图可知,物距小于像距,所成的像为倒立、放大的实像,投影仪就是利用这一原理工作的;此时f<u<2f,即f<15.0cm<2f,可得7.5cm<f<15.0cm,则选用的是焦距为10cm的凸透镜②;
(2)如果此时将蜡烛远离透镜,物距变大,像距变小,要在光屏上得到清晰的像,光屏应向靠近透镜的方向移动;
若不移动光屏,应使光线发散一些,由于凹透镜对光线具有发散作用,可以矫正近视眼,故只需在蜡烛和透镜之间靠近透镜位置放置一个度数合适的近视眼镜,也可以在光屏上成清晰的像;
(3)同组同学向左轻吹蜡烛的火焰,小亮观察到烛焰的像向左侧偏斜,这说明像与烛焰运动的方向相同,所以此时成的是正立、放大的虚像,像和蜡烛在透镜的同侧。
故答案为:(1)②;放大;投影仪;(2)靠近;近视;(3)虚;同侧。
5.(2021春?滦州市月考)在“探究凸透镜成像规律“的实验中:
(1)需要将凸透镜、蜡烛和光屏安装在光具座上,置于中间位置的应是 凸透镜 ,要调整它们的中心大致在 同一高度 。
(2)调节好装置,将蜡烛放在2倍焦距之外时,光屏上能成 缩小 (选填“放大”或“缩小”)、倒立的 实 像(选填“实”或“虚”),如果物距增大,光屏上的像会 变小 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)将蜡烛移至1倍焦距与2倍焦距之间某处,光屏上成清晰的像。生活中的 投影仪 利用这一成象原理工作;若蜡烛烧短一段,光屏上的烛焰像会 向上 移动(选填“向上”或“向下”)移动。
【解答】解:(1)探究凸透镜成像特点时,在光具座上从左到右依次放置蜡烛、凸透镜、光屏;为了使像成在光屏的中央,应调整烛焰、凸透镜和光屏三者中心在同一高度;
(2)物距大于二倍焦距成倒立缩小实像,像距大于一倍焦距小于二倍焦距;凸透镜成实像时有物近像远像变大的特点,如果物距增大,光屏上的像会变小;
(3)物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大实像,像距大于二倍焦距,生活中投影仪就是依据此原理制成的;若蜡烛烧短一段,根据通过凸透镜中心的光线传播方向不变可知,光屏上的烛焰像会向上移动。
故答案为:(1)凸透镜;同一高度;(2)缩小;实;变小;(3)投影仪;向上。
6.(2021?和平区模拟)小虎利用如图所示装置探究“凸透镜成像规律”。
(1)当蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图甲所示时,观察到光屏上有烛焰清晰的像(像未画出)。小虎在靠近凸透镜的地方放了一块眼镜的镜片,发现光屏上的像变模糊了;将光屏向远离凸透镜的方向移动适当距离后,光屏上再次呈现清晰的像,则该眼镜的镜片是 凹透镜 (选填“凸透镜”或“凹透镜”),可用于矫正 近视眼 (选填“近视眼”或“远视眼”)。
(2)将图甲中的蜡烛移到25cm刻度线处,烛焰所成的像是 放大 (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的,生活中的 投影仪 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)利用了该原理工作。
(3)将蜡烛移动到如图乙所示位置,眼睛处于图中所示位置 能 (选填“能”或“不能”)看到烛焰的像。
【解答】解:(1)将光屏向远离凸透镜的方向移动适当距离时,又在光屏上观察到蜡烛清晰的像,说明物距不变,像距增大了,也就是眼镜对光线有发散作用,因此这只眼镜是凹透镜,凹透镜可以矫正近视眼;
(2)由图可知,此时的物距等于像距:u=v=2f=20.0cm,则f=10.0cm;将图甲中的蜡烛移到25cm刻度线处,此时的物距为15.0cm,物距在一倍焦距和二倍焦距之间,烛焰所成的像是放大的实像,生活中的投影仪利用了该原理工作;
(3)将蜡烛移动到如图乙所示位置,物距小于焦距,成正立、放大的虚像,像与物体在凸透镜的同一侧,眼睛处于图中所示位置能看到烛焰的像。
故答案为:(1)凹透镜;近视眼;(2)放大;投影仪;(3)能。
7.(2021?渝中区校级模拟)小丽在实验室做“探究凸透镜成像规律”的实验,其步骤如下:
(1)如图1甲所示,让平行光正对着凸透镜照射,左右移动光屏,直到光屏上出现一个最小最亮的光斑,测得凸透镜的焦距f= 15.0 cm。
(2)如图1乙所示,保持蜡烛和光屏的位置不变,左右移动凸透镜,在光屏上 不能 (选填“能”或“不能”)得到清晰的烛焰的像,因为 物距小于1倍焦距 。
(3)在图1丙中,烛焰在光屏上形成清晰的像。保持凸透镜的位置不变,如果蜡烛向左移动5cm,为了在光屏上得到一个清晰的像,光屏应该向 左 (选填“左”或“右”)移动,且光屏移动的距离 大于 (选填“大于”、“等于”或“小于”)5cm。
(4)如图2所示,将蜡烛放在距该透镜左侧30.0cm处,在距透镜右侧40.0cm处放一个平面镜,镜面与凸透镜的主光轴垂直,则该光具组中蜡烛的成像情况是 C (选填下列选项中的一个选项)。
A.一个正立实像,一个倒立实像,一个正立虚像
B.一个正立实像,一个正立虚像,一个倒立虚像
C.一个倒立实像,一个正立虚像,一个倒立虚像
D.一个正立实像,一个倒立实像,一个倒立虚像
【解答】解:(1)由图甲知,光屏上出现一个最小最亮的光斑即为凸透镜的焦点处,焦点到凸透镜的距离为35.0cm﹣20.0cm=15.0cm,则凸透镜的焦距是15.0cm;
(2)由图可知此时的物距为u=20cm﹣10cm=10cm<15cm,成正立放大的虚像,不能用光屏接收;
(3)当凸透镜位置不变,将蜡烛向左移动5cm,此时物距增大,要想在光屏上再一次成清晰的像,需要将像距减小,即将光屏向左移动;此时的像距大于物距,则光屏移动的距离大于5cm;
(4)物体在凸透镜的二倍焦距处,得到倒立、等大的实像;
实像如果不用光屏呈接,空气是比较干净时,眼睛是无法看到的,但是确实是存在的,实像又在平面镜中成像,相对蜡烛来说是倒立的虚像;
蜡烛经过平面镜可以成正立、等大的虚像,故物体成一个倒立实像,一个正立虚像,一个倒立虚像。
故答案为:(1)15.0;(2)不能;物距小于1倍焦距;(3)左;大于;(4)C。
8.(2020秋?怀仁市期末)“沐浴阳光,预防近视,我们在行动。大梦在探究“近视眼和远视眼的成因”时,他选择了如下器材:蜡烛、水凸透镜、光屏、光具座等。(注:水凸透镜的凸起程度可以通过注射器注水或吸水的多少来调节。)
(1)如图甲所示,一束平行光平行于主光轴射向水凸透镜,在光屏上得到一个最小最亮的光斑,则此时水透镜的焦距为 8.0 cm。
(2)大梦同学移动蜡烛、水凸透镜和光屏至图乙所示位置时,恰能在光屏上看到清晰的像;若仅将蜡烛与光屏位置对调,光屏上再次出现一个清晰的像,利用此次成像特点可制成 投影仪 (选填“照相机”、“投影仪”、“放大镜”)。
(3)在图乙所示实验情景下,大梦把自己的眼镜给水透镜戴上(如图丙所示),当往水透镜中注入适量的水后,他发现烛焰的像再次变得清晰,由此判断大梦戴的是 近视 眼镜(选填“近视”或“远视”)。
(4)大梦完成实验后了解了近视眼和远视眼的成因,请你帮助大梦针对近视给大家提一点好的建议 每天坚持做眼保健操 (一点即可)。
【解答】解:(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,由图知,凸透镜的焦距是18.0cm﹣10.0cm=8.0cm。
(2)由图乙知,物距大于像距,成倒立、缩小的实像;若仅将蜡烛与光屏位置对调,根据光的可逆性,光屏上再次出现一个清晰的像,物距小像距,成倒立、放大的实像,利用此次成像特点可制成投影仪。
(3)当向水透镜里注入适量的水后,对光线的会聚能力增强,发现烛焰的像再次变得清晰,说明水透镜原来“戴上”的是具有发散作用的凹透镜,由于凹透镜可用来纠正近视眼,所以该同学是近视眼。
(4)预防近视要保持好的用眼习惯,如不在强光下看书、看书写字时保持眼与书本一定距离,每天坚持做眼保健操等。
9.(2021?通山县模拟)小伟同学在进行“探究凸透镜成像规律”的实验,得到的部分实验信息如表所示。
实验次序 1 2 3 4 5
物距 u/cm 50 40 30 25 20
像距 v/cm 22 24 30 38 60
(1)由上表可知,该凸透镜的焦距是 15 cm。
(2)当实验情景如上图所示时,光屏应在 3 区域前后移动,才能得到清晰、倒立、 放大 (选填“放大”或“缩小”)的实像。
(3)当蜡烛放在光具座上15cm位置时,移动处在凸透镜另一侧的光屏,可以在光屏上得到一个清晰的
倒立、 缩小 (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像,人们利用这个原理制成了 照相机 。
(4)若把蜡烛从光具座上22cm位置向32cm位置移动,像的大小会逐渐 变大 。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
(5)若在光屏上能得到清晰缩小的烛焰的像(光屏未画出),则蜡烛可能置于光具座上 A 位置处。
A.10cm
B.30cm
C.35cm
D.40cm
【解答】解:(1)当物距等于二倍焦距时,像距也等于二倍焦距,此时物距和像距相等,成倒立等大实像。根据第3次实验数据,物距等于像距,所以30cm=2f,f=15cm;
(2)由图知,凸透镜焦距是15cm,当把凸透镜固定在50cm刻度线位置,蜡烛固定在30cm刻度线位置时,物距为50cm﹣30cm=20cm,即蜡烛在1倍和2倍焦距,像在2倍焦距之外,光屏应在3区域,前后移动,才能得到清晰倒立放大的实像;
(3)凸透镜的焦距是15cm,把发光物体放在光具座上15cm位置时,物距为50cm﹣15cm=35cm,物体在凸透镜的二倍焦距以外,成的是倒立、缩小的实像,照相机就是根据这一原理制成的;
(4)把蜡烛从光具座上22cm位置向32cm位置移动时,由于物距变小,像距变大,烛焰的实像也变大;
(5)在光屏上能得到清晰缩小的烛焰的像(光屏未画出),根据凸透镜成像特点,当u>2f时,2f>v>f,成倒立、缩小的实像,由选项可知,u=50cm﹣10cm=40cm>2f,BCD不符合u>2f,则蜡烛可能置于光具座上10cm位置处。故选A。
故答案为:(1)15;(2)3;放大;(4)缩小;照相机;(4)变大;(5)A。
10.(2021?河南模拟)在“探究凸透镜成像规律”的实验中。
(1)将一束平行光通过凸透镜,移动光屏,使在光屏上成一个最小、最亮的光斑,如图甲所示,该凸透镜的焦距为 10.0 cm。
(2)将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,为了使像成在光屏的中央,应调节烛焰、凸透镜和光屏的中心在 同一高度 。
(3)将蜡烛移至如图乙所示的位置,移动光屏使光屏上呈现清晰的像,此成像规律应用于日常生活中的 投影仪 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)。
(4)在如图乙所示的基础上,保持蜡烛、凸透镜位置不动,在蜡烛和凸透镜之间放置一个眼镜片,将光屏适当向右移动后,再次在光屏成清晰的像,则该镜片是 近视 (选填“远视镜片”或“近视镜片”)。
【解答】解:
(1)平行光线经过凸透镜后会聚于一点,这一点就是焦点。焦点到光心的距离是焦距,根据图示中光屏在刻度尺上的位置,可以读出该凸透镜的焦距是f=60.0cm﹣50.0cm=10.0cm;
(2)要使烛焰的像能成在光屏的中央,需调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度;
(3)把烛焰放在距凸透镜35cm刻度尺处时,2f>u>f时,由凸透镜成像规律可知,成倒立放大的实像;其应用是投影仪;
(4)在蜡烛和凸透镜之间放置一个眼镜片,将光屏适当向右移动后,再次在光屏成清晰的像,这说明像推迟会聚了,即该镜片对光线具有发散作用,是凹透镜,凹透镜可以矫正近视眼。
故答案为:(1)10.0;(2)同一高度;(3)投影仪;(4)近视。
11.(2021?驻马店一模)随着科技的发展,我们进入了“刷脸”时代。“刷脸”时人脸面对摄像头(相当于一个凸透镜),经系统自动拍照扫描,确认相关信息后,即可迅速完成身份认证。在系统拍照过程中(  )
A.人脸经摄像头成缩小倒立的实像
B.人脸是光源
C.人脸经摄像头成像的原理与平面镜相同
D.人脸应保持在透镜的一倍焦距到两倍焦距之间
【解答】解:
AC、摄像头相当于一个凸透镜,光经过摄像头成像利用的是光的折射,成倒立、缩小的实像,与照相机的成像原理相同,而平面镜成像的原理是光的反射,故A正确,C错误;
B、人脸不会发光,但会反射光,所以人脸不是光源,故B错误;
D、当u>2f时,凸透镜成倒立、缩小的实像,所以,“刷脸”时,人脸应位于摄像头的两倍焦距之外,故D错误。
故选:A。
12.(2021?黄冈一模)我市在重要的位置都安装了“电子眼”,形成“天网”。关于“电子眼”的光学知识说法正确的是(  )
A.“电子眼”的镜头是凹透镜
B.“电子眼”形成的像是正立的实像
C.物体距离“电子眼”越远,所成像越小
D.“电子眼”成像原理与显微镜物镜成像原理相同
【解答】解:
ABC、电子眼相当于摄像机(照相机),摄像头的镜头相当于一个凸透镜,拍摄路面情况时,物距远大于2倍焦距,所以此时成倒立缩小的实像;凸透镜成实像时,物体距离“电子眼”越远,物距越大,像距越小,则所成像越小,故AB错误,C正确;
D、显微镜的物镜成倒立、放大的实像,与投影仪的成像原理相同,而“电子眼”相当于照相机,故D错误。
故选:C。
13.(2021?深圳模拟)如图是小强用手机、透镜和纸盒自制的简易投影仪,能将手机上的画面放大投射到白色墙上。下列说法正确的是(  )
A.手机屏幕到透镜的距离应大于透镜的二倍焦距
B.白色墙上呈现的是手机画面倒立、放大的实像
C.若用不透明的硬纸板遮住透镜的一部分,白色墙上的画面将不再完整
D.从各个角度都能清楚地看到白色墙上的像,是因为墙对光发生了镜面反射
【解答】解:
AB.根据投影仪成像的原理可知,手机屏幕到透镜的距离(物距)应大于焦距,小于二倍焦距,白色墙上呈现的是倒立、放大的实像,故A错误,B正确;
C.若用不透明的硬纸板遮住透镜的一部分,透镜的其它部分仍然能会聚光线而成像,白色墙上的画面仍然完整,只是亮度变暗,故C错误;
D.从各个角度都能清楚地看到白色墙上的像,是因为墙对光发生了漫反射,反射光线射向各个方向,故D错误。
故选:B。
14.(2021?金山区校级模拟)当烛焰离凸透镜40厘米时,在凸透镜另一侧的光屏上可得到一个倒立放大的像。该凸透镜的焦距可能为(  )
A.10厘米 B.30厘米 C.40厘米 D.50厘米
【解答】解:
由题知,物距u=40cm,且在光屏上得到一个倒立放大的像,由凸透镜成像规律可知f<40cm<2f,则20cm<f<40cm,故B符合题意。
故选:B。
15.(2021?河南模拟)轿车上配置的倒车可视系统和倒车雷达为行车安全提供了更可靠的保障。倒车时,可视系统自动接通车尾摄像头,将车后状况显示在车内液晶屏上。若摄像头焦距为2mm,某次倒车过程中,车后2米内的物体都能清晰成像,则(  )
A.车后的物体成放大的像
B.与小孔成像原理一致
C.镜头相当于凸透镜,像距可以为3mm
D.倒车过程中,屏中显示的物体越来越小
【解答】解:AB、照相机的镜头相当于一个凸透镜,利用的是物距大于二倍焦距时凸透镜的成像规律,即成倒立缩小的实像,不是小孔成像;故AB错误;
C、某次倒车,车后2米处的物体要能清晰成像,物距u>2f,则像距2f>v>f,因为尾部摄像头的焦距f=2mm,因此像距可为3mm,故C正确;
D、凸透镜成实像时,物近像远像变大,倒车过程中,显示在屏中的像越来越大,故D错误。
故选:C。