内容正文:
6.2学生实验探究凸透镜成像
北师大版物理八年级下册考点练习
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1.芯片(如图甲所示)是电子设备的心脏和大脑,光刻机是制造芯片的核心装备。某种光刻机的原理如图乙所示,先在硅片表面涂一层光刻胶,再用紫外线光束透过事先设计好集成电路图的镂空掩膜,经过凸透镜去照射下面的硅片,被光线照射到的光刻胶会发生反应,硅片上就会出现缩小的电路图案,下列说法正确的是( ____ )
C
A.掩膜在硅片上的像是正立缩小的实像
B.掩膜位于凸透镜一倍焦距和二倍焦距之间
C.要想硅片上的像变小,需将掩膜和硅片向上移动
D.将掩膜和硅片向下移动相同距离,硅片上还能成清晰的像
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【解析】解:
A、要制造出含有众多元件的集成电路,由图可知通过凸透镜,掩膜上的电路在硅片上的像变小,所以可知该凸透镜成倒立、缩小的实像,故A错误;
B、结合凸透镜成缩小实像的条件可知,物距应大于凸透镜二倍焦距,所以掩膜位于凸透镜二倍焦距之外,故B错误;
C、要想硅片上的像变小应增大物距,所以需将掩膜和硅片向上移动,故C正确;
D、原来凸透镜成倒立、缩小的实像(u>2f,f<v<2f),将掩膜和硅片都向下移动,只有当物距等于原来的像距、像距等于原来的物距时,才能成倒立放大的清晰实像,但此过程中掩膜(物体)和硅片(光屏)向下移动的距离不相同,故D错误。
故选:C。
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2.在探究“凸透镜成像规律”的实验中,将点燃的蜡烛放在距凸透镜24cm处,在透镜另一侧距透镜16cm处的光屏上得到烛焰清晰的像。下列说法正确的是( ____ )
A.该透镜的焦距可能等于9.5cm
B.光屏上成的是倒立、放大的实像
C.保持蜡烛和光屏的位置不动,只在中间移动凸透镜,光屏上还能得到倒立、等大的实像
D.蜡烛燃烧一段时间后变短,光屏上的像也会降低
A
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【解析】解:
AB、蜡烛距离凸透镜24cm时,
在透镜的另一侧16cm处光屏上得到一个清晰的像,物距大于像距,成倒立缩小实像;此时物体的位置在二倍焦距以外,像在一倍焦距和二倍焦距之间,即24cm>2f;2f>16cm>f,解得:8cm<f<12cm,所以凸透镜的焦距可能为9.5cm,故B错误、A正确;
C、在光的折射现象中光路是可逆的,若保持蜡烛和光屏的位置不动,只在中间移动凸透镜,当物距等于原来的像距16cm、像距等于原来的像距24cm时,光屏上还能得到清晰倒立、放大的实像,故C错误;
D、蜡烛燃烧一段时间后变短,根据经过光心的光线的传播方向不变可知,光屏上的像会升高,故D错误。
故选:A。
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3.在“探究凸透镜成像的规律”实验中,光具座上各元件位置如图所示,此时在光屏上恰好成一个清晰的像,则下列说法正确的是( ____ )
_________
①利用这一原理制成了投影仪
②该透镜的焦距f一定满足7.5cm<f<15cm
③若将蜡烛稍稍靠近凸透镜,则应将光屏远离凸透镜才能得到清晰的像
④若保持凸透镜位置不变,将蜡烛和光屏的位置互换,会在光屏上成一个清晰倒立、缩小的像
A.只有①②
B
B.只有②③
C.只有③④
D.只有②③④
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【解析】解:①由图可知,物距大于像距,u>2f,2f>v>f,此时光屏上成倒立缩小的实像,照相机利用了此原理.故①错误;
②蜡烛距离凸透镜30cm时,在透镜的另一侧15cm处光屏上得到一个清晰的像,物距大于像距,成倒立缩小的实像;此时像的位置在一倍焦距和二倍焦距之间,物距在二倍焦距以外,即2f>15cm>f,30cm>2f;所以15cm>f>7.5cm,故②正确;
③凸透镜成实像时的动态变化规律是:物远像近像变小,
则若将蜡烛靠近凸透镜,则应将光屏远离凸透镜才能得到清晰的像,且像逐渐变大,故③正确;
④若保持凸透镜位置不变,将蜡烛和光屏的位置互换,此时2f>u>f,成倒立、放大的实像,故④错误;
故选:B.
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4.某小组利用图示装置来研究凸透镜成像的规律。当LED灯向左移动时,要在光屏上再次获得清晰的像,只需将光屏向 ____ (选填“左”或“右”)适当移动;成员小华在用同样的器材进行实验时,发现光屏上出现的像只有中间清晰,两侧却比较模糊,小明只对凸透镜进行了调整,就在光屏上得到了清晰的像,他的调整是 __________________ (选填“左右适当移动凸透镜”、“适当扭转凸透镜”或“更换焦距合适的凸透镜”)。
________
左
适当扭转凸透镜
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【解析】解:(1)要在光屏上成清晰的像,说明凸透镜成实像,当LED灯向左(远离透镜)移动后,物距增大,像距减小,需将光屏向左靠近凸透镜;
(2)发现光屏上出现的像只有中间清晰,两侧比较模糊,说明中间部分的物距此时正好在光屏上成清晰的像,两侧部分的物距大于或小于中间部分的物距,故适当扭转凸透镜,使凸透镜与光屏平行,才能在光屏上得到清晰的像。
故答案是:左;适当扭