内容正文:
第3节 凸透镜成像的规律
[基础达标练]
知识点1 实验:探究凸透镜成像的规律
1.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,当位置如图所示时,光屏上得到清晰的像。则下列分析正确的是( )
A.透镜焦距一定在10cm到15cm之间
B.透镜焦距一定在15cm到20cm之间
C.把蜡烛向左移动少许,光屏适当向左移动可得到大些的实像
D.把蜡烛向右移动少许,光屏适当向左移动可得到小些的实像
【答案】A
【解析】AB.由图可知,此时物距小于像距,根据凸透镜成像规律可知,此时凸透镜成倒立、放大的实像,则此时物距在一倍焦距与二倍焦距之间,像距大于二倍焦距,应有
80cm-50cm>2f,f<50cm-30cm<2f
解之得,此凸透镜的焦距范围是
10cm<f<15cm
故A正确,B错误;
CD.蜡烛远离凸透镜时,物距变大,像距将变小,为了在光屏上得到清晰的像,应该将光屏向左移动,把蜡烛向右移动少许,光屏适当向右移动可得到大些的实像,故CD错误。
故选A。
2.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.保持蜡烛和凸透镜的位置不变,换用焦距更小的凸透镜,将光屏向右移动再次出现清晰的像
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】C
【解析】A.从图中可以看到,在光屏上得到一个清晰的像,蜡烛与凸透镜的距离,即物距,像距,物距大于像距,根据凸透镜的成像规律,成倒立缩小的实像,物距会大于两倍焦距,像距大于一倍焦距、小于两倍焦距,即
解得
焦距会大于7.5cm,所以不可能为7cm,故A错误;
B.保持蜡烛和凸透镜的位置不变,换用焦距更小的凸透镜,那么这个物距会变大,要再次出现清晰的像,根据凸透镜的动态成像规律,像距要变小,即光屏要左移动,故B错误;
C.保持凸透镜位置不变,只将蜡烛和光屏互换,根据光路的可逆性,可以得到清晰的像,物距小于像距,得到倒立、放大的实像,即可以在光屏上得到清晰放大的像,故C正确;
D.将蜡烛远离凸透镜时,物距变大,为了在光屏上得到清晰的像,根据凸透镜的动态成像规律,像距要变小,即光屏要左移动,光屏靠近凸透镜,故D错误。
故选C。
3.如图所示,小刚探究凸透镜成像的规律得出如下实验数据表,请根据数据回答。
实验次数
1
2
3
4
物距u/cm
30
20
15
5
像距v/cm
15
20
30
/
上表是他实验时记录的几组数据,根据数据回答下列问题。
(1)实验所用凸透镜的焦距___________cm;
(2)第4次实验时所成的像是___________;(选填选项前的字母)
A.倒立、缩小的实像 B.倒立、放大的实像 C.正立、放大的虚像
(3)第3次实验数据能够说明___________(选填选项前的字母)的成像特点;
A.照相机 B.幻灯机 C.放大镜
(4)第1次实验完成后,小华将一眼镜紧贴在凸透镜的前面,要将光屏向靠近凸透镜的方向移动,才在光屏上再次得到清晰的像,此眼镜对光有___________作用,此眼镜为应___________(选填“近视”或“远视”)眼镜。
【答案】 10 C B 会聚 远视
【解析】(1)[1]表中第2次实验数据,物距等于像距,则物像等大,可知,此时
则焦距
即该凸镜的焦距为10cm。
(2)[2]第4次实验中物距
物距小于一倍焦距,凸透镜成正立、放大的虚像,故C符合题意,AB不符合题意。
故选C。
(3)[3]第3次实验中,物距大于一倍焦距小于二倍焦距,即
像距大于二倍焦距,即
物距小于像距,凸透镜成倒立、放大的实像,是投影仪和幻灯机的制作原理,故AC不符合题意,B符合题意。
故选B。
(4)[4]第1次实验完成后,小华将一眼镜紧贴在凸透镜的前面,要将光屏向靠近凸透镜的方向移动,即减小像距,才在光屏上再次得到清晰的像,说明此眼镜是对光线有会聚作用,使原来会聚成像的光线提前会聚,要减小像距才能成清晰的像,故此眼镜为凸透镜,对光有会聚作用,应为远视眼镜。
4.小华同学在探究“凸透镜成像规律”的实验中。
(1)将点燃的蜡烛、光屏放在凸透镜的两侧,并将烛焰、凸透镜和光屏的中心调整到______;
(2)小华为了准确的知道凸透镜的焦距,找到了平行光源,进行了如图甲所示的实验。根据实验现象可知,该凸透镜的焦距是______cm;
(3)将凸透镜固定在图乙中的光具座上,位于50cm刻度线处,光屏和点燃的蜡烛位于凸透镜两侧。