内容正文:
第五章 透镜及其应用
第二节 凸透镜成像的规律
第1课时 探究凸透镜成像的规律
一、 选择题(每小题10分,共50分)
1. 把凸透镜正对着太阳光,可在距凸透镜15cm处得到一个最小、最亮的光斑。若将某一物体放在此凸透镜前20cm处,可得到一个 ( )
A. 倒立、放大的实像 B. 倒立、缩小的实像
C. 正立、放大的实像 D. 正立、放大的虚像
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10
A
2. 在探究凸透镜成像规律的实验中,当光具座上蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时,光屏上承接到烛焰清晰的像。下列说法正确的是 ( )
A. 光屏上的像是倒立、放大的实像
B. 随着蜡烛燃烧变短,光屏上的像也会
向下移动
C. 透镜不动,蜡烛向右移动,光屏向左移动,可再次得到清晰的像
D. 蜡烛和光屏不动,移动凸透镜到适当位置,光屏上可得到清晰
放大的像
D
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3. 小丽利用如图的装置探究“凸透镜成像的规律”。将蜡烛放在凸透镜左侧适当位置,调整光屏到凸透镜的距离,使烛焰在光屏上成清晰的像,分别测出物距u和像距v,实验数据如表所示。下列说法正确的是 ( )
A. 第4次实验时,光屏上成倒立、缩小的清晰实像
B. 物距不变,用焦距为8cm的凸透镜替换该透镜,则像距会变大
C. 第5次实验的像距应为60cm
D. 当u=9cm时,移动光屏,可在光屏上成正立、放大的清晰实像
C
实验次序 1 2 3 4 5
物距u/cm 60 30 20 15 12
像距v/cm 12 15 20 30
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4. ★某同学利用光具座、透镜、蜡烛、光屏探究凸透镜成像规律,记录数据后得到像距的倒数与物距的倒数的关系图像如图所示,则 ( )
A. 当u=10cm时,成倒立、等大的像
B. 当u=15cm时,成正立、放大的像
C. 当u=20cm时,成倒立、放大的像
D. 当u=25cm时,成倒立、缩小的像
D
第4题
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解析:当u=v=2f时,凸透镜成倒立、等大的实像,即当=时,凸透镜成倒立、等大的实像,如图所示,在图像中找出=的点,由图像可知==5.0m-1,则u=v=2f==0.2m=20cm,所以f=10cm,当u=10cm时,u=f,不成像,故A错
误;当u=15cm时,2f>u>f,成倒立、放大的实像,故B错误;当u=20cm时,u=2f,成倒立、等大的实像,故C错误;当u=25cm时,u>2f,成倒立、缩小的实像,故D正确。故选D。
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5. ★★如图甲是一幅卡通图片,小明将凸透镜从较远处逐渐靠近卡通图片的过程中,通过凸透镜观察到如图乙所示四个不同的像,则四个像出现的先后顺序是 ( )
A. ③②④① B. ③②①④ C. ③①②④ D. ③④①②
B
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二、 填空题(每空6分,共30分)
6. 如图所示,将点燃的蜡烛依次放在a、b、c、d、e点处,其中蜡烛放在 点处得到的实像离凸透镜最近,放在 点处在光屏上看到的像最大。
7. ★(2024芜湖模拟)在较暗的室内手持一个凸透镜在白墙和点燃的蜡烛间移动,在白墙上能看到烛焰倒立、缩小的清晰像,且测出凸透镜到墙面的距离是10cm,则凸透镜的焦距可能是 (选填“10”“8”或“5”)cm。
e
b
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8. ★小涵同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,绘制了如图所示的图像(v表示像距,u表示物距),则该凸透镜的焦距为 cm;把物体从距凸透镜24cm处移动到距凸透镜8cm处的过程中,像的大小将 (选填“变大”“变小”“先变小再变大”或“先变大再变小”)。
4
变大
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解析:由凸透镜成像规律可知,成倒立、等大的实像时,u=v=2f,由图像可知u=v=2f=8cm,所以f=4cm。物体从距凸透镜24cm处移动到距凸透镜8cm处的过程中,物距始终大于1倍焦距,所以凸透镜成的是实像,物距变小,像距变大,像变大。
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三、 作图与实验题(共20分)
9. (5分)如图所示,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。
如图所示
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10. ★(15分)(2024菏泽模拟)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,小华同学进行了如下实验:
(1) 按图甲所示操作,测得凸透镜的焦距为 cm。
(2) 调节蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图乙所示,发现光屏上得到一个倒立、 (选填“放大”“缩小”或“等大”)的清晰实像。
10.0
放大
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10
(3) 若蜡烛和光屏的位置保持不变,将凸透镜移动到60cm处,光屏上的像模糊不清,应将光屏向 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动。
靠近
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10
$$第五章 透镜及其应用
第二节 凸透镜成像的规律
第2课时 凸透镜成像规律的应用
一、 选择题(每小题10分,共40分)
1. (2024聊城莘县期末)在探究凸透镜成像规律实验中,当蜡烛位于距离凸透镜的1倍焦距内时,人眼观察到蜡烛成像的情形是下列选项中的 ( )
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C
2. (2024株洲石峰模拟)某同学在探究凸透镜成像的规律时,在光屏上得到了一个清晰的烛焰的像(如图),为使光屏上清晰的像变大些,下列调节方法中,可行的是 ( )
A. 将蜡烛适当远离透镜,光屏适当靠近透镜
B. 将蜡烛适当靠近透镜,光屏适当远离透镜
C. 只将光屏适当远离透镜
D. 只将透镜适当靠近光屏
B
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3. ★如图甲,小明准备了一张画有两个同向黑色箭头的白纸,再将一只玻璃杯放置在白纸正前方,当向玻璃杯中注水至两箭头中间时,透过玻璃杯中的水看到有一个箭头反向且变长了,如图乙所示。下列说法中正确的是 ( )
A. 图甲中看到黑色的箭头是因为它反射黑光
B. 图乙中如果将水杯靠近白纸,看到的下面的箭头
将会更短
C. 图乙中如果将水杯移至距白纸较近处,看到的下面的箭头将会更长
D. 图乙中看到的上下两个箭头都是光的折射形成的像
D
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解析:透过玻璃杯中的水看到有一个箭头反向且变长了,说明下面的箭头通过水杯中的水成了倒立、放大的实像,水杯中的水相当于凸透镜;图甲中看到黑色的箭头是因为黑色吸收所有色光,故A错误;图乙中如果将水杯靠近白纸,物距变小,像距将变大,故看到的下面的箭头将会更长,当白纸与水杯间的距离小于1倍焦距时,成正立、放大的虚像,继续减小物距,像会变小,所以水杯靠近白纸的过程中,看到的下面的箭头将先变长后变短,故B、C错误;图乙中看到的上面的箭头是玻璃杯折射形成的,下面的箭头是水和玻璃杯折射形成的,都是光的折射形成的像,故D正确。故
选D。
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4. ★在“探究凸透镜成像规律”的实验过程中,与如图所示的情景(从前方能看到我国航天员王亚平在水球中成的像)成像原理相同的是 ( )
A
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9
二、 填空题(每空5分,共55分)
5. (2024阜阳太和期末)如图所示,蜡烛恰好在光屏上成清晰的像,将光屏移至10cm刻度线处,蜡烛向 (选填“靠近”或“远离”)透镜方向移动,光屏上能再次成清晰的像;保持透镜位置不变,仅将蜡烛和光屏位置交换,光屏上可观察到倒立、 的实像。
靠近
缩小
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6. (2024鄂州中考)如图所示,通过手表表盘上光滑透明凸起部分,能清楚地看到日期信息,光滑透明凸起部分相当于 镜,观看到的是日期数字的 (选填“实”或“虚”)像。手表的背面打磨得非常平整光滑,能清楚地照出人眼的像,此像的大小与人眼相比 (选填“更大”“更小”或“相同”)。
凸透
虚
相同
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7. (2024顺德期末)小明用透镜观察自己的手指,现象如图甲所示,则他用的是一个 (选填“凸”或“凹”)透镜;若要使图甲中手指的像变得更大,透镜应适当 (选填“靠近”或“远离”)手指;如图乙所示,通过此透镜观察窗外远处的房屋,他会看到房屋 (选填“放大”“缩小”或“等大”)的像。
凸
远离
缩小
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8. ★★一幅如图甲所示的漫画立在桌面上。小霞把一个装水的玻璃杯放在漫画前,惊奇地发现:透过水杯看到漫画中的老鼠变“长”了,还掉头奔向猫,如图乙。小霞观察分析:装水的圆柱形玻璃杯横切面中间厚,边缘薄,起到 (选填“平面镜”“凸透镜”或“凹透镜”)的作用,使图片横向放大、颠倒,透过水杯看到的是老鼠的 (选填“实”或“虚”)像,此时老鼠到玻璃杯的距离满足 (选填“f<u<2f”或“u>2f”)。
凸透镜
实
f<u<2f
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三、 简答题(5分)
9. ★徐州市博物馆展出了一枚“彭城御丞”印章。为了方便观看印文细节,印章前放有如图所示的装置,请你解释其中的物理原理。
印章放在凸透镜的1倍焦距以内,能透过凸透镜看到正立、
放大的虚像
第9题
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9
$$