内容正文:
4.2 探究:凸透镜成像的规律
一、探究凸透镜成像的规律
1.如图所示的是“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)由图甲可知,该凸透镜的焦距是 cm;
(2)点燃蜡烛后,调节烛焰、凸透镜和光屏三者的中心,使它们大致在同一高度上,这样做的目的是 ;
(3)将点燃的蜡烛、凸透镜和光屏分别放在如图乙所示的位置,保持蜡烛和凸透镜的位置不动,为了快速在光屏上呈现烛焰清晰的像,应将光屏向 (选填“左”“右”“上”或“下”)移动适当距离;
(4)将蜡烛移至光具座上42cm刻度线处,发现无论如何移动光屏,都不能在光屏上得到像。为了观察此时成像的特点,接下来的操作是 。
2.用F为焦点,探究焦距为f的凸透镜成像规律,在实验中;
(1)发光物体和凸透镜的位置如图所示,图中光屏未画出,光屏上所成清晰的像在图中 (填数字序号)区域,像的箭头方向是竖直向 的,像的大小比发光物体要 ;
(2)将光屏放在凸透镜右侧,发光物体放在A处,发现无论怎样调整光屏的位置,在光屏上都无法得到发光物体的像。撤去光屏,从凸透镜右侧向凸透镜看去,观察到发光物体的像,此像到凸透镜的距离 (填“大于”“等于”或“小于”)发光物体到凸透镜的距离。
3. 一个凸透镜的焦距为15cm,当物体离透镜的距离为40cm时,在光屏与凸透镜的距离为_____的范围内,能找到一个______、______的______像(填写像的性质)。当物体离透镜的距离为10cm时,光屏上______(选填“能”或“不能”)得到物体的像,此时眼睛应在________(选填“物体”或“光屏”)一侧通过凸透镜观察到一个_______、_______的_______像(填写像的性质)。
4.某同学探究凸透镜成像规律时,光屏上得到了烛焰清晰的像(像未画出),如图所示。下列说法正确的是( )
A.光屏上的像是正立的
B.光屏上的像是放大的
C.投影仪是利用此成像原理制成的
D.撤去光屏,烛焰的像仍然在原处
二、凸透镜成像规律的应用
5.如今,很多人喜欢用手机拍照,手机的镜头相当于一个 。若小欢手机摄像头的焦距是0.03m,小欢用手机拍摄距离镜头1m的花朵,则花朵会在感光元件上形成一个 、 的实像。
6. 广东生产的无人驾驶电动垂直起降航空器首飞成功,彰显了我国科技在城市空中交通领域的领先地位。航空器可用于高空摄影、旅游观光等,航空器的摄像头相当于 透镜,远处的物体通过摄像头成倒立缩小的 (选填“实”或“虚”)像。在摄像头远离物体的过程中,像的大小将变 。
7. “问天”学习小组在实验室研究投影仪的成像特点。
(1)他们将投影片放在载物台上,调节镜头的位置,屏幕上出现清晰、倒立、放大的实像,是因为投影片放在了距离镜头 的位置;(只填下列正确选项前的序号)
A.二倍焦距以外 B.一倍焦距到二倍焦距之间 C.一倍焦距以内
(2)他们将投影片到镜头的距离调大,同时将镜头到屏幕的距离调小,当屏幕上再次出现清晰的像时,与(1)中的像相比,像 。(选填“变大”“不变”或“变小”)
8. 物理实验课上,如图所示为小海做“探究凸透镜成像规律”的实验装置图,当点燃的蜡烛、透镜、光屏位于如图所示的位置时,光屏上得到烛焰清晰的像。则( )
A.物距为40cm,像距为50.0cm
B.光屏上成倒立、缩小的实像
C.照相机应用了该次实验的成像规律
D.投影仪应用了该次实验的成像规律
三、用作图法研究凸透镜成像规律
9.图中L为凸透镜,MN为其主光轴,D为光心,若物体AB经凸透镜成的实像为A'B’,试用作图的方法确定凸透镜的一个焦点F,并在图中标出F的位置.
10.如图所示,请画出发光点S经凸透镜后的出射光线,并确定发光点S的像点S′.
11.如图所示蜡烛通过凸透镜在光屏上成清晰像,请在大致位置画出凸透镜后,作出光线AB经凸透镜折射后射向光屏的光路图。
12. 某兴趣小组开展“创新服务生活,科技改变未来”的科技创新活动,模拟制作一款“智能”行驶玩具车。该玩具车利用车载传感器(摄像头、雷达)采集生成道路特征数据,完成“自动”驾驶。作为传感器之一的摄像头,下列说法正确的是( )
A.摄像头的镜头是凹透镜
B.遇障碍物时,要想生成更大的像,镜头应该向前伸
C.摄像头成的像是正立的虚像
D.成像时障碍物位于镜头的两倍焦距以内
13.关于图中“凸透镜成像规律”的实验,下列说法正确的是( )
A.图中胶片到凸透镜的距离u>2f(f为焦距)
B.图中凸透镜成像规律与摄像机的成像原理相同
C.图中光路图说明光在不同介质间传播的方向一定改变
D.从不同方向能看清银幕上的像,是因为光在银幕上发生了漫反射
14.光具座上有凸透镜、光屏及发光源各一个。当光屏和凸透镜的距离为10cm时,此时在光屏上成缩小的像。物理王把光屏沿着光具座移动5cm后,再次移动光源的位置使成清晰的像。对于该像的情况,下列选项正确的是( )
A.一定成放大的像 B.可能成缩小的像
C.成像可能比原来小 D.成像一定比原来小
15.小明在“探究凸透镜成像规律”的实验中,选用的凸透镜焦距为10cm。
(1)实验前应在光具座上将蜡烛焰心、透镜光心、光屏中心调到 ;
(2)蜡烛、透镜、光屏的位置如图所示,光屏上呈现烛焰清晰的像,保持透镜不动,将蜡烛移到光具座上30cm刻度线位置时,要在光屏上再次呈现清晰的像,应将光屏向 移动;
(3)将蜡烛从光具座上40cm刻度线位置远离透镜移动时,所成的像逐渐变小;若将蜡烛从光具座上40cm刻度线位置靠近透镜移动,则像的大小将 。
16.(2024·福建·中考真题)我国某新型战斗机配有光电搜索跟踪系统,系统中的光学元件相当于晶状体,内置光电传感器相当于视网膜,成像原理与人眼相似。从空中拍摄地面物体时,物体在光电传感器上形成的像是( )
A.倒立、缩小的实像 B.倒立、等大的实像
C.倒立、放大的实像 D.正立、放大的虚像
17.(2024·山东临沂·中考真题)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,当蜡烛、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。保持凸透镜的位置不变,则( )
A.实验所用凸透镜的焦距可能为10.0cm
B.光屏上承接到的像是烛焰倒立、放大的实像
C.将蜡烛和光屏的位置互换,光屏上仍能承接到像
D.将蜡烛移至45.0cm刻度线上,光屏上仍能承接到像
18.(2024·黑龙江牡丹江·中考真题)把凸透镜正对着太阳,在距凸透镜10cm的光屏上得到一个最小、最亮的光斑。若将一支点燃的蜡烛放在此凸透镜前15cm处,在凸透镜的另一侧调节光屏的位置,可得到烛焰清晰的( )
A.倒立、缩小的实像 B.倒立、放大的实像
C.倒立、等大的实像 D.正立、放大的虚像
19.(2024·江苏连云港·中考真题)小明将凸透镜正对太阳光,在距离凸透镜10cm的白纸上呈现一个最小、最亮的光斑,此凸透镜的焦距为 cm。如图是他用该凸透镜观看书本上“中国梦”三个字时的情况,如果他想看到更大的正立的“国”字,小明需要将凸透镜 书本(选填“远离”或“靠近”),凸透镜和书本的距离应满足的条件是 。
20.(2024·青海·中考真题)如图甲所示,是天宫课堂中航天员王亚平讲授“水球光学实验”时的场景,受此影响“飞天”兴趣小组利用如图乙所示的实验装置展开了“凸透镜成像规律”的探究实验。
(1)图甲中水球相当于一个 ,它对光具有 作用;
(2)王亚平所成的像是倒立、缩小的 像,生活中 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一原理工作的;
(3)图乙中凸透镜的焦距为15cm,当蜡烛从10cm处移动至30cm处时,为了再次得到清晰的像,光屏应 (选填“远离”或“靠近”)凸透镜,且所成的像是倒立、 的实像;
(4)如果将蜡烛换成如图丙所示的“F”字光源,其优点是: (只写一条即可)。
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4.2 探究:凸透镜成像的规律
一、探究凸透镜成像的规律
1.如图所示的是“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)由图甲可知,该凸透镜的焦距是 cm;
(2)点燃蜡烛后,调节烛焰、凸透镜和光屏三者的中心,使它们大致在同一高度上,这样做的目的是 ;
(3)将点燃的蜡烛、凸透镜和光屏分别放在如图乙所示的位置,保持蜡烛和凸透镜的位置不动,为了快速在光屏上呈现烛焰清晰的像,应将光屏向 (选填“左”“右”“上”或“下”)移动适当距离;
(4)将蜡烛移至光具座上42cm刻度线处,发现无论如何移动光屏,都不能在光屏上得到像。为了观察此时成像的特点,接下来的操作是 。
【答案】 10 使像能成在光屏的中央 右 取走光屏,从光屏一侧透过凸透镜观看烛焰的像
【详解】(1)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,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,所以图甲中凸透镜的焦距
f=60cm-50cm=10cm
(2)探究凸透镜成像的实验时,在桌面上依次放蜡烛、凸透镜、光屏,三者在同一条直线上,使烛焰、凸透镜、光屏,三者的中心大致在同一高度,像才能呈现在光屏的中心。
(3)由图乙可知,物距u=50cm-35cm=15cm
焦距为10cm,物距在一倍焦距和二倍焦距之间,此时为了在光屏上呈现烛焰清晰的像,应使光屏到凸透镜的距离v大于二倍焦距,故光屏应向右移动。
(4)将蜡烛移至光具座上42cm刻度线处,此时物距u'=50cm-42cm=8cm
此时物距小于焦距,在凸透镜的左侧成虚像,虚像不能被光屏承接,所以无论如何移动光屏,都不能在光屏上得到像。为了能观察此时成像的特点,应取走光屏,从光屏一侧用眼睛透过凸透镜观看烛焰的像。
2.用F为焦点,探究焦距为f的凸透镜成像规律,在实验中;
(1)发光物体和凸透镜的位置如图所示,图中光屏未画出,光屏上所成清晰的像在图中 (填数字序号)区域,像的箭头方向是竖直向 的,像的大小比发光物体要 ;
(2)将光屏放在凸透镜右侧,发光物体放在A处,发现无论怎样调整光屏的位置,在光屏上都无法得到发光物体的像。撤去光屏,从凸透镜右侧向凸透镜看去,观察到发光物体的像,此像到凸透镜的距离 (填“大于”“等于”或“小于”)发光物体到凸透镜的距离。
【答案】(1)③,下,小;(2)大于。
【详解】(1)如图所示,发光物体到凸透镜的距离即物距大于二倍焦距,根据凸透镜成像规律,像距大于一倍焦距小于二倍焦距,故②④排除;又因为发光物体在透镜主光轴上方,根据过透镜光心的光线不改变传播方向可知像的位置在主光轴下方,故光屏上所成清晰的像在图中③的区域。
根据凸透镜成像规律,当物距大于二倍焦距,成缩小、倒立的实像,所以像的箭头方向是竖直向下的;像的大小比发光物体要小。
(2)当物距小于一倍焦距时,我们在凸透镜右边看到的那个正立、放大的虚像是由光经过凸透镜的折射光线的反向延长线交点形成的,像在物的后方,故像到透镜的距离大于物体到透镜的距离。
3. 一个凸透镜的焦距为15cm,当物体离透镜的距离为40cm时,在光屏与凸透镜的距离为_____的范围内,能找到一个______、______的______像(填写像的性质)。当物体离透镜的距离为10cm时,光屏上______(选填“能”或“不能”)得到物体的像,此时眼睛应在________(选填“物体”或“光屏”)一侧通过凸透镜观察到一个_______、_______的_______像(填写像的性质)。
【答案】15~30cm,倒立、缩小、实;不能,光屏,正立、放大、虚。
【解析】凸透镜的焦距为15cm,物体离透镜的距离为u=40cm时,物距大于两倍焦距u>2f,通过凸透镜成一个倒立、缩小的实像,像距在一倍焦距与两倍焦距之间,即15~30cm之间。
当物体离透镜的距离为10cm时,物体在焦点以内,u<f,成的是正立、放大的虚像,光屏上无像,眼睛应在光屏一侧观察。
4.某同学探究凸透镜成像规律时,光屏上得到了烛焰清晰的像(像未画出),如图所示。下列说法正确的是( )
A.光屏上的像是正立的
B.光屏上的像是放大的
C.投影仪是利用此成像原理制成的
D.撤去光屏,烛焰的像仍然在原处
【答案】D
【详解】ABC.如图所示,物距大于像距,光屏上能够得到了烛焰清晰的像,所成的是倒立缩小的实像,照相机是利用此成像原理制成的,故ABC错误。
D.光屏是呈现蜡烛通过凸透镜所成的像,不会影响成像的特点,撤去光屏,烛焰的像仍然在原处,故D正确。
故选D。
二、凸透镜成像规律的应用
5.如今,很多人喜欢用手机拍照,手机的镜头相当于一个 。若小欢手机摄像头的焦距是0.03m,小欢用手机拍摄距离镜头1m的花朵,则花朵会在感光元件上形成一个 、 的实像。
【答案】 凸透镜 倒立 缩小
【详解】手机的镜头相当于一个凸透镜。凸透镜是一种中央比边缘厚的透镜,它对光线有会聚作用,是制作照相机、投影仪等光学仪器的重要元件。
当物体到凸透镜的距离大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像,像距在一倍焦距和二倍焦距之间; 手机摄像头的焦距是0.03m,小欢用手机拍摄距离镜头1m的花朵。由于1m远大于0.03m的二倍(即0.06m),所以此时花朵会在感光元件上形成一个倒立、缩小的实像。
6. 广东生产的无人驾驶电动垂直起降航空器首飞成功,彰显了我国科技在城市空中交通领域的领先地位。航空器可用于高空摄影、旅游观光等,航空器的摄像头相当于 透镜,远处的物体通过摄像头成倒立缩小的 (选填“实”或“虚”)像。在摄像头远离物体的过程中,像的大小将变 。
【答案】 凸 实 小
【详解】航空器的摄像头相当于凸透镜,其成像原理与照相机相同,即物体在二倍焦距以外成倒立、缩小的实像。
在摄像头远离物体的过程中,物距增大,像距减小,像变小。
7. “问天”学习小组在实验室研究投影仪的成像特点。
(1)他们将投影片放在载物台上,调节镜头的位置,屏幕上出现清晰、倒立、放大的实像,是因为投影片放在了距离镜头 的位置;(只填下列正确选项前的序号)
A.二倍焦距以外 B.一倍焦距到二倍焦距之间 C.一倍焦距以内
(2)他们将投影片到镜头的距离调大,同时将镜头到屏幕的距离调小,当屏幕上再次出现清晰的像时,与(1)中的像相比,像 。(选填“变大”“不变”或“变小”)
【答案】 B 变小
【详解】(1)根据题意知道,屏幕上出现清晰、倒立、放大的实像,所以,投影片放在了距离镜头一倍焦距和二倍焦距之间的位置,故B符合题意,AC不符合题意。故选B。
(2)根据凸透镜成像规律知道,成实像时,物像异侧,物距变大,像距变小,像变小;物距变小,像距变大,像变大,简记为“物远像近像变小,物近像远像变大”。“投影片到镜头的距离调大”即物距变大,“同时将镜头到屏幕的距离调小”,即像距变小,所以,与(1)中的像相比,像变小。
8. 物理实验课上,如图所示为小海做“探究凸透镜成像规律”的实验装置图,当点燃的蜡烛、透镜、光屏位于如图所示的位置时,光屏上得到烛焰清晰的像。则( )
A.物距为40cm,像距为50.0cm B.光屏上成倒立、缩小的实像
C.照相机应用了该次实验的成像规律 D.投影仪应用了该次实验的成像规律
【答案】D
【详解】AB.由图示知,刻度尺的分度值为1cm,蜡烛到凸透镜的距离,即物距为
u=40.0cm-30.0cm=10.0cm
光屏到凸透镜的距离,即像距 v=90.0cm-40.0cm=50.0cm
则物距小于像距,成倒立、放大的实像,故AB不符合题意;
C.照相机所成的像是倒立、缩小的实像,故照相机不是应用该次实验的成像规律,C不符题意;
D.投影仪成倒立、放大的实像,故投影仪应用了该次实验的成像规律,故D符合题意。
故选D。
三、用作图法研究凸透镜成像规律
9.图中L为凸透镜,MN为其主光轴,D为光心,若物体AB经凸透镜成的实像为A'B’,试用作图的方法确定凸透镜的一个焦点F,并在图中标出F的位置.
【答案】见解析。
【详解】试题分析:根据凸透镜成像原理,过光心的光传播方向不变,因此A和像点的连线过光心,过A点的与主光轴的平行光线过凸透镜后会聚与焦点,与过光心的光线交点即A的像点.如图所示:
10.如图所示,请画出发光点S经凸透镜后的出射光线,并确定发光点S的像点S′.
【答案】见右图。
【详解】由图可知,一条入射光线过焦点,则过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴;另一条入射光线过光心,则过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不变;两条折射光线的交点即像点S′。如图所示。
11.如图所示蜡烛通过凸透镜在光屏上成清晰像,请在大致位置画出凸透镜后,作出光线AB经凸透镜折射后射向光屏的光路图.
【答案】见右图。
【详解】由图可以看出,蜡烛经凸透镜成清晰的像在光屏上是倒立放大的。由凸透镜成像规律可知,此时2f>u>f,连接AA′,与主光轴的焦点即为凸透镜的中心,然后即可确定凸透镜的位置;光屏上蜡烛的像是实像,是由实际光线会聚而成的。来自烛焰尖部的光经透镜折射后会聚在光屏上组成烛焰尖部的像,所以,将入射光线与像中的烛焰尖部连接起来即可得到折射光线,如图所示。
12. 某兴趣小组开展“创新服务生活,科技改变未来”的科技创新活动,模拟制作一款“智能”行驶玩具车。该玩具车利用车载传感器(摄像头、雷达)采集生成道路特征数据,完成“自动”驾驶。作为传感器之一的摄像头,下列说法正确的是( )
A.摄像头的镜头是凹透镜
B.遇障碍物时,要想生成更大的像,镜头应该向前伸
C.摄像头成的像是正立的虚像
D.成像时障碍物位于镜头的两倍焦距以内
【答案】B
【详解】AC.物距大于2倍焦距时,凸透镜成倒立、缩小的实像,应用是照相机,摄像头成像的原理与照相机原理相同,摄像头的镜头相当于凸透镜,故AC错误;
B.凸透镜成实像时,物距变小,像距变大,像变大,故遇障碍物时,要想成更大的像,镜头应该向前伸,故B正确;
D.在物距大于2倍焦距时,凸透镜成倒立、缩小的实像,故摄像头成像时障碍物位于镜头的两倍焦距以外,故D错误。
故选B。
13.关于图中“凸透镜成像规律”的实验,下列说法正确的是( )
A.图中胶片到凸透镜的距离u>2f(f为焦距)
B.图中凸透镜成像规律与摄像机的成像原理相同
C.图中光路图说明光在不同介质间传播的方向一定改变
D.从不同方向能看清银幕上的像,是因为光在银幕上发生了漫反射
【答案】D
【详解】AB.图中物距小于像距,物的大小小于像的大小,此时物距为2f>u>f
成倒立放大的实像,是投影仪原理,故AB错误;
C.经过凸透镜光心的光线,传播方向不变,故C错误;
D.反射面粗糙的表面,反射光线射向四面八方,进入不同方向的人的眼睛,使各个方向的人都能看到物体。因此从不同方向观察光屏上的像,是因为光在光屏发生了漫反射,故D正确。
故选D。
14.光具座上有凸透镜、光屏及发光源各一个。当光屏和凸透镜的距离为10cm时,此时在光屏上成缩小的像。物理王把光屏沿着光具座移动5cm后,再次移动光源的位置使成清晰的像。对于该像的情况,下列选项正确的是( )
A.一定成放大的像 B.可能成缩小的像
C.成像可能比原来小 D.成像一定比原来小
【答案】B
【详解】CD.当光屏成倒立、缩小的实像,则f<v=10cm<2f
此时解得5cm<f<10cm
把光屏沿着光具座靠近凸透镜5cm时
v=10cm-5cm=5cm<f,光屏不成像;
把光屏沿着光具座远离凸透镜5cm后,再次移动光源的位置使成清晰的像,则
f<v=10cm+5cm=15cm<2f
像距变大,物距变小仍为u>2f,根据“物近像远像大”的成实像规律,成像大小变大,但只是比原来变大了,故CD错误;
AB.当u>2f时,光屏上成倒立、缩小的实像,故A错误,B正确。
故选B。
15.小明在“探究凸透镜成像规律”的实验中,选用的凸透镜焦距为10cm。
(1)实验前应在光具座上将蜡烛焰心、透镜光心、光屏中心调到 ;
(2)蜡烛、透镜、光屏的位置如图所示,光屏上呈现烛焰清晰的像,保持透镜不动,将蜡烛移到光具座上30cm刻度线位置时,要在光屏上再次呈现清晰的像,应将光屏向 移动;
(3)将蜡烛从光具座上40cm刻度线位置远离透镜移动时,所成的像逐渐变小;若将蜡烛从光具座上40cm刻度线位置靠近透镜移动,则像的大小将 。
【答案】 同一高度上 右 变小
【详解】(1)为了使像能始终成在光屏中央,实验前应在光具座上将蜡烛焰心、透镜光心、光屏中心调到同一高度上。
(2)保持透镜不动,将蜡烛移到光具座上30cm刻度线位置时,物距变小,则像距变大,要在光屏上再次呈现清晰的像,应将光屏向右移动。
(3)若将蜡烛从光具座上40cm刻度线位置靠近透镜移动,物距小于凸透镜的一倍焦距且物距变小,此时成正立、放大的虚像,像的大小将变小。
16.(2024·福建·中考真题)我国某新型战斗机配有光电搜索跟踪系统,系统中的光学元件相当于晶状体,内置光电传感器相当于视网膜,成像原理与人眼相似。从空中拍摄地面物体时,物体在光电传感器上形成的像是( )
A.倒立、缩小的实像 B.倒立、等大的实像
C.倒立、放大的实像 D.正立、放大的虚像
【答案】A
【详解】A.由题意知,系统中的光学元件相当于晶状体,内置光电传感器相当于视网膜,成像原理与人眼相似,人眼成像原理与照相机相似,这说明光电搜索跟踪系统和照相机的原理相似,从空中拍摄地面物体时,物体位于二倍焦距以外,物体在光电传感器上形成的像是倒立、缩小的实像,故A符合题意;
B.倒立、等大的实像,可以用来测焦距,故B不符合题意;
C.倒立、放大的实像,是投影仪的原理,故C不符合题意;
D.正立、放大的虚像,是放大镜的原理,故D不符合题意。
故选A。
17.(2024·山东临沂·中考真题)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,当蜡烛、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。保持凸透镜的位置不变,则( )
A.实验所用凸透镜的焦距可能为10.0cm
B.光屏上承接到的像是烛焰倒立、放大的实像
C.将蜡烛和光屏的位置互换,光屏上仍能承接到像
D.将蜡烛移至45.0cm刻度线上,光屏上仍能承接到像
【答案】C
【详解】AB.如图,物距和像距分别为
u=30cm>2f f<v=10cm<2f
联立以上两式解得 5cm<f<10cm
可见,凸透镜的焦距不可能为10cm,此时物距大于像距,光屏上成倒立、缩小到实像,故AB不符合题意;
C.将蜡烛和光屏的位置互换,物距和像距互换,根据光路可逆可知,光屏上仍能承接到倒立放大的实像,故C正确;
D.将蜡烛移至45.0cm刻度线上,物距为5cm,小于焦距,此时烛焰成虚像,光屏上不能承接到像,故D不符合题意。
故选C。
18.(2024·黑龙江牡丹江·中考真题)把凸透镜正对着太阳,在距凸透镜10cm的光屏上得到一个最小、最亮的光斑。若将一支点燃的蜡烛放在此凸透镜前15cm处,在凸透镜的另一侧调节光屏的位置,可得到烛焰清晰的( )
A.倒立、缩小的实像 B.倒立、放大的实像
C.倒立、等大的实像 D.正立、放大的虚像
【答案】B
【详解】把凸透镜正对着太阳光时,太阳的平行光线平行于主光轴,经凸透镜折射后会聚在主光轴上最小最亮的光斑,光斑的位置是凸透镜的焦点的位置,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,所以凸透镜的焦距是10cm,将一支点燃的蜡烛放在此凸透镜前15cm处,物距是15cm,物距大于1倍焦距小于2倍焦距,成倒立、放大的实像。故选B。
19.(2024·江苏连云港·中考真题)小明将凸透镜正对太阳光,在距离凸透镜10cm的白纸上呈现一个最小、最亮的光斑,此凸透镜的焦距为 cm。如图是他用该凸透镜观看书本上“中国梦”三个字时的情况,如果他想看到更大的正立的“国”字,小明需要将凸透镜 书本(选填“远离”或“靠近”),凸透镜和书本的距离应满足的条件是 。
【答案】 10 远离 小于10cm
【详解】平行光经过凸透镜折射后会聚于一点,这一点就是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离为焦距,所以根据题意可知此凸透镜的焦距为10cm。
因为想要看到正立的像,所以可知此时凸透镜相当于一个放大镜,放大镜利用的是当物距小于一倍焦距时,成正立、放大的虚像的原理,所以想看到正立的“国”字,凸透镜和书本的距离应小于10cm,而当凸透镜成正立、放大的虚像时,物距越大,像距越大,成的虚像越大,所以可知想要看到更大的正立的“国”字,小明需要将凸透镜远离书本,但是距离不能大于10cm。
20.(2024·青海·中考真题)如图甲所示,是天宫课堂中航天员王亚平讲授“水球光学实验”时的场景,受此影响“飞天”兴趣小组利用如图乙所示的实验装置展开了“凸透镜成像规律”的探究实验。
(1)图甲中水球相当于一个 ,它对光具有 作用;
(2)王亚平所成的像是倒立、缩小的 像,生活中 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一原理工作的;
(3)图乙中凸透镜的焦距为15cm,当蜡烛从10cm处移动至30cm处时,为了再次得到清晰的像,光屏应 (选填“远离”或“靠近”)凸透镜,且所成的像是倒立、 的实像;
(4)如果将蜡烛换成如图丙所示的“F”字光源,其优点是: (只写一条即可)。
【答案】 凸透镜 会聚 实 照相机 远离 放大 光源稳定
【详解】(1)图甲中水球边缘薄,中间厚,相当于一个凸透镜,它对光具有会聚作用。
(2)由图可知,王亚平所成的像是倒立、缩小的实像,此时物距大于二倍焦距,应用是照相机。
(3)图乙中凸透镜的焦距为15cm,当蜡烛从10cm处移动至30cm处时,物距变小,根据凸透镜成像规律可知,像距变大,所以,为了再次得到清晰的像,光屏应远离凸透镜,此时物距为
物距在一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立、放大的实像。
(4)将蜡烛换成如图丙所示的“F”字光源,其优点是光源稳定。
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