内容正文:
第四章 光现象(解析版)
课时4.3 凸透镜成像 第二课时
凸透镜成像
课程标准
物理素养
探究并了解凸透镜成像的规律。了解凸透镜成像规律的应用。
物理观念:理解凸透镜的成像规律。知道凸透镜成放大、缩小、等大实像和虚像的条件。
科学思维:知道凸透镜成像规律和放大镜成像原理。
科学探究:能在探究实践中根据观察到的现象初步提出问题、进行合理猜想,并设计实验进行探究。通过探究凸透镜成像规律的过程,体验科学探究的过程与方法。
科学态度与责任:通过探究活动,激发学生的学习兴趣,培养学生对科学的求知欲。乐于参与观察、实验、制作等科学实践活动。
一、实验:探究凸透镜成像规律
1.实验器材:光具座、蜡烛、透镜、光屏。
(1)相关概念
①物距u:物体到透镜光心的距离。如图所示,物距为30cm;
②像距v:像到透镜光心的距离。如图所示,像距为60cm;
③焦距f:焦点到凸透镜光心的距离。
2.实验步骤:
(1)在光具座上依次放置蜡烛、透镜、光屏。
(2)点燃蜡烛,调整凸透镜、光屏高度,使它们的中心在同一高度。
(3)让烛焰通过凸透镜成放大实像,记下此时的物距、像距。
(4)分别让烛焰通过凸透镜成等大实像、缩小实像、放大虚像,重复上述实验操作。
3.实验结论:
物距u
变化
像的性质
像距v
变化
应用
倒正
大小
实虚
u>2f
逐渐减小
倒立
缩小
实像
2f>v>f
逐渐增大
照相机
u=2f
倒立
等大
实像
v=2f
测焦距
2f>u>f
倒立
放大
实像
v>2f
投影仪
u=f
不成像
平行光
u<f
正立
放大
虚像
放大镜
4.实验常考点:
(1)实验在较暗的环境下进行,使实验现象更明显。
(2)实验前调整烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度, 目的:使像成在光屏的中央。
(3)蜡烛燃烧变短,光屏上的像会向上移动,为了使像仍在光屏中央,可采取:
A.向上移动蜡烛。
B.向上移动光屏。
C.向下移动凸透镜。
(4)实验中,如果光屏上找不到像,原因可能是:
A.烛焰、凸透镜和光屏的中心没有在同一高度。
B.物距小于或等于一倍焦距,不成实像。
C.物距太小,像距太大,超过了光具座的范围。
(5)成清晰实像时,蜡烛与光屏位置互换,仍能成清晰的像。因为折射光路可逆。
(6)用纸板遮住透镜部分或凸透镜部分破损缺失,光屏上仍能成完整的像,不过像变暗。
(7)成实像时,保持蜡烛、透镜位置不变,撤去光屏,仍能成像: 因为实像是由实际光线会聚形成的,与有无光屏没有关系。
(8)实验中,常用发光F形光源代替蜡烛,这样做成像稳定,容易对比像与物的倒正及左右关系。
(9)凸透镜的两条动态变化规律:
A.成实像时,物近像远像变大,物远像近像变小。
B.成虚像时,物近像近像变小,物远像远像变大。
2、 判断凸透镜成像的方法
1.比较u与f的关系:如u>2f成倒立缩小实像。
2.比较v与f的关系:如v>2f成倒立放大实像。
3.比较u与v的关系:如u>v成倒立缩小实像。
三.用作图法研究凸透镜成像规律
利用凸透镜三条特殊光线中的任意两条可以画出相应的光路图,从而判断出像距的大小和成像的具体情况,这是理解凸透镜成像规律的一种方法。
(1)物距大于2倍焦距,即u>2f 时,成倒立、缩小的实像,像距v: f<v<2f 。
(2)物距u=2f 时,成倒立、等大的实像,像距v=2f
(3)物距大于焦距小于2倍焦距,即 f<u<2f 时,成倒立、放大的实像,像距 v>2f。
(4)物距u=f 时,不成像。
(3)物距u<f 时,凸透镜成正立、放大的虚像。
1.某物理兴趣小组在“探究凸透镜成像规律”时,将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处,光屏和点燃的蜡烛分别位于凸透镜两侧,实验前调整好实验器材。如图所示,将蜡烛移至25cm刻度线处,移动光屏,呈现在光屏上清晰的像的特点是( )
A.倒立、缩小的实像 B.正立、放大的虚像
C.倒立、放大的实像 D.与投影仪的成像特点相同
【答案】A
【解析】凸透镜的焦距是10cm,由题可知,此时的物距是25cm,物距大于2倍焦距,移动光屏,就会得到倒立、缩小的实像;此时的成像特点与照相机的成像特点相同。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2.在探究凸透镜成像规律的实验中,当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时,光屏上恰能承接到烛焰清晰的像,下列判断正确的是( )
A.实验用凸透镜的焦距为15.0cm
B.光屏上的像是烛焰放大的实像
C.仅将凸透镜左移不能再次成像
D.仅将光屏右移可模拟近视眼成像
【答案】D
【解析】AB.由图可知,此时的物距为,像距为,即,根据凸透镜成像规律可知此时:,,则,,由上述式子可知,焦距范围为,成的是倒立缩小的实像,故AB错误;
C.仅将凸透镜左移,此时物距减小,像距增大,由凸透镜成像规律可知,成实像时,物距减小,像距增大,所以仅将凸透镜左移能再次成像,故C错误;
D.近视眼成像是光提前会聚,在视网膜前方会聚成像,仅将光屏右移,此时像距减小,相当于光提前会聚,故D正确。
3.在探究性学习活动中,小聪做了如下两个光学实验。
(1)图甲是探究平面镜成像特点的实验,改变蜡烛A的位置,发现外形相同的蜡烛B总能与蜡烛A的像重合,表明像与物的大小___________;蜡烛A的像不能用光屏承接,说明平面镜所成的像是___________像;
(2)图乙是探究凸透镜成像规律的实验,凸透镜的焦距是10cm,图中光屏上恰好成一清晰的像,这个像是___________(选填“正立”或“倒立”)缩小的实像。
【答案】(1)相等 虚 (2)倒立
【解析】(1)该实验中,蜡烛B与蜡烛A是等大的,改变蜡烛A的位置,发现外形相同的蜡烛B总能与蜡烛A的像重合,表明像与物的大小相等。
蜡烛A的像不能用光屏承接,说明平面镜所成的像不是由实际光线会聚而成的像,是虚像。
(2)由图可知,蜡烛到凸透镜的距离大于2倍焦距,这是照相机的成像原理,说明这个像是倒立、缩小的实像。
4.在“探究凸透镜成像规律”的实验中。
(1)如图甲,把蜡烛、凸透镜、光屏依次摆放在光具座上,并将蜡烛烛焰和光屏的中心调到凸透镜的主光轴上,目的是使像成在_________;
(2)按要求进行观察和测量,并将部分观测情况记录在下列表中:
实验序号
物距u/cm
像距v/cm
像的性质
1
60
20
倒立、缩小、实像
2
30
30
倒立、等大、实像
3
20
4
10
①凸透镜焦距f=_________cm;
②当物距u=20cm时,像距v=_________cm;
③当物距u=10cm时,像的性质是_________;
(3)如图乙是航天员王亚平太空授课制作水球时呈现的情景,假设她稍向后远离水球,则她在球中所成的像将_________(“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】(1)光屏中央 (2)15 60 正立、放大、虚像 (3)变小
【解析】(1)将蜡烛烛焰、凸透镜中心和光屏中央调到同一高度,目的是使像成在光屏中央。
(2)①观察表格中数据,当物距为30cm时,像距也为30cm,可知,此时蜡烛在2倍焦距处,因此该凸透镜额焦距f=15cm
②观察表格数据,当物距为60cm时,像距为20cm,根据光的折射中光路可逆可知,当物距为20cm时,像距为60cm。
③当物距为10cm,物距小于一倍焦距,根据凸透镜成像规律可知,此时成正立、放大的虚像。
(3)图中成倒立的像,说明此时成实像。当王亚平稍向后远离水球,则物距变大,根据凸透镜成实像时的规律(物远像近像变小)可知,她在球中所成的像变小。
【基础强化】
1.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.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】根据题意可知,王亚平经过水球成的是倒立缩小的实像,此时物距大于二倍焦距,像距在一倍焦距到二倍焦距之间。
A.由图可知,此时物距大于二倍焦距,像距在一倍焦距到二倍焦距之间,成倒立缩小的实像,故A符合题意;
B.由图可知,此时物距等于二倍焦距,根据凸透镜成像的特点,像距也等于二倍焦距,成倒立等大的实像,故B不符合题意;
C.由图可知,此时物距在一倍焦距到二倍焦距之间,像距大于二倍焦距,成倒立放大的实像,故C不符合题意;
D.由图可知,此时物距小于一倍焦距,根据凸透镜成像的特点,成正立放大的虚像,故D不符合题意;
故选A。
2.如图所示,主光轴上有一点光源,在透镜的另一侧有一光屏,点光源通过凸透镜在光屏上形成一个光斑,现让光屏稍微靠近凸透镜,光斑的面积会减小,设凸透镜的焦距为f,由此可判断
A.d一定小于f
B.d一定大于2f
C.d一定大于f,小于2f
D.d可能大于2f,也可能小于f
【答案】D
【详解】如图一,点光源在焦点上,点光源射出的光线经凸透镜折射后平行于主光轴(如黑色的光线);当点光源在一倍焦距以内,点光源射出的光线,经凸透镜之后会聚一些,但是不会到达平行光线的位置,如红色光线会聚在光屏上,形成比较大的光斑,光屏向凸透镜靠近时,光斑会减小;
如图二,点光源在一倍焦距和二倍焦距之间,点光源在另一侧会形成倒立、放大的实像,光屏没有放在实像的位置,而是放在和点光源距凸透镜等距离的位置上,光屏靠近凸透镜光斑会增大;
如图三,点光源在二倍焦距以外,点光源在另一侧会形成倒立、缩小的实像,到达实像位置后,光线继续向外传播,光屏没有放在实像的位置,而是放在和点光源距凸透镜等距离的位置上,光屏靠近凸透镜光斑会减小。
综上分析,D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
3.在探究凸透镜成像的实验中,光屏上有一个清晰的烛焰像,若用一张硬纸板遮去凸透镜上面的一半镜面,则光屏上像的变化情况是: ( )
A.屏上的像消失 B.像变得模糊不清,需要重新调节光屏的位置
C.光屏上只有一半烛焰的像 D.光屏上仍有完整的像,只是亮度减弱
【答案】D
【详解】在探究凸透镜成像的实验中,光屏上有一个清晰的烛焰像,若用一张硬纸板遮去凸透镜上面的一半镜面,透过凸透镜的光线变少了,像还是完整的。
故选D。
4.在“探究凸透镜成像规律”时,小明将蜡烛沿主光轴由距透镜90cm移至120cm的过程中,发现烛焰在如图所示位置光屏上的像一直比较清晰。若他再将蜡烛移至距透镜15cm处,移动光屏,则屏上的像一定是( )
A.缩小的像 B.等大的像 C.放大的像 D.正立的像
【答案】A
【详解】从“小明将蜡烛由距透镜90.0cm处移至距透镜120.0cm处的过程中,发现烛焰在图示位置光屏上的像一直比较清晰”,可知像的位置几乎不变,说明物距远大于2倍焦距,根据凸透镜成像规律知,此时成像在焦点附近,焦距大约为图中的5.0cm,将蜡烛移至距透镜15.0cm处时
成倒立缩小的实像,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5.在探究“凸透镜成像的规律”时,把蜡烛放在凸透镜前,在距蜡烛30cm的光屏上可接收到倒立缩小清晰的像。则该凸透镜的焦距可能为( )
A.5cm B.10cm C.15cm D.20cm
【答案】A
【详解】把蜡烛放在凸透镜前,在距蜡烛30cm的光屏上可接收到倒立、缩小清晰的像,则像距与物距之和为30cm,由于在光屏上接收到倒立、缩小清晰的像,则
u>2f
f<v<2f
则
3f<u+v=30cm
解得
f<10cm
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
6.在利用航空摄影拍摄到的我市城区一角时,如果拍摄时所用照相机的镜头焦距是50mm,则胶片到镜头的距离应
A.大于100mm B.大于50mm小于100mm
C.小于50mm D.等于50mm
【答案】B
【分析】凸透镜成像,u2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机.
【详解】照相机的原理是:当物体到凸透镜的距离大于两倍焦距时,成倒立缩小的实像,像距大于一倍焦距小于两倍焦距.此镜头的焦距是50mm,胶片和镜头之间是像距,所以胶片到镜头的距离大于50mm小于100mm.故选B.
7.如图所示,使用手机摄像头扫描维码时,成缩小的实像.下列仪器成像特点与其相同的是()
A.放大镜
B.照相机
C.投影仪
D.显微镜
【答案】B
【详解】手机摄像头是一个凸透镜,使用手机摄像头扫描维码时,成倒立缩小的实像.
A.放大镜是利用凸透镜成正立、放大的虚像工作的.不符合题意.
B.照相机是利用凸透镜成倒立、缩小的实像工作的.符合题意;
C.投影仪利用凸透镜成倒立、放大的实像工作的.不符合题意.
D.由显微镜成像原理知:物体经物镜折射后,成倒立放大的实像,这个像正好处在目镜的焦点之内,又经目镜成正立、放大的虚像,此时的目镜相当于一个放大镜,故不符合题意.
故选B.
【点睛】重点是凸透镜成像的应用,要牢记凸透镜成像规律,是常考试的内容,有些同学总是记不住,要下点功夫,可以结合成像光路图进行练习、记忆.
8.用凸透镜观察地图时,应将地图放在凸透镜的
A.一倍焦距以内 B.焦点处
C.一倍焦距到两倍焦距之间 D.两倍焦距处
【答案】A
【详解】放大镜实质是一个凸透镜,用放大镜观察地图时,地图一定放在凸透镜的一倍焦距以内,当u<f时,成正立、放大的虚像,应用于放大镜。 故选A。
9.如图所示,在探究“凸透镜成像的实验”中,烛焰在光屏上成了清晰的像,下列说法不正确的是( )
A.此时,光屏上成的是倒立、放大的实像
B.该凸透镜的焦距可能是10cm
C.如果在凸透镜左前方放一近视眼镜,向右移动光屏才能再次成清晰的像
D.凸透镜位置不动,向右移动蜡烛并适当调节光屏位置可得到等大倒立的实像
【答案】A
【详解】A.由图知,像距小于物距,由凸透镜成像规律可知,此时成倒立缩小的实像,故A错误,A符合题意;
B.由图知,物距u=30cm,像距v=15cm,根据成缩小实像的条件可知u>2f,f<v<<2f,解得7.5cm<f<15cm,故B正确,B不符合题意;
C.如果在凸透镜左前方放一近视眼镜,近视镜对光线具有发散作用,像的位置会向右移动,故应向右移动光屏才能再次成清晰的像,故C正确,C不符合题意;
D.凸透镜位置不动,向右移动蜡烛,物距减小,当物距等于二倍焦距时,会成倒立等大的实像,此时像距也等于二倍焦距,故D正确,D不符合题意。
故选A。
【素养提升】
10.如图所示,小明同学在“探究凸透镜成像规律”实验时,烛焰在光屏上成了一个清晰的像,下列说法正确的是( )
A.投影仪就是利用这一成像原理制成的
B.实验中蜡烛越烧越短,光屏上蜡烛的像向下移动
C.为了从不同方向观察光屏上的像,光屏应选用较光滑的玻璃板
D.要使光屏上烛焰的像变大,需将蜡烛靠近凸透镜
【答案】D
【分析】烛焰在光屏上成了一个清晰的像,即光屏上能够得到的像是实像,由图可知蜡烛在两倍焦距以外,光屏在一倍焦距和两倍焦距之间,即物体成的像是倒立、缩小的实像,照相机是利用这一原理工作的。
【详解】A.投影仪利用的成像原理是:物体在一倍焦距和两倍焦距之间,成倒立、放大的实像,故A项错误;
B.实验中蜡烛越烧越短,物体、光屏的中心不再在主光轴上,不是像往下移动,是像往上移动,故B项错误;
C.若光屏选用较光滑的玻璃板,会发生镜面反射,我们看不清光屏上的东西,故C项错误;
D.想要光屏上的实像变大,根据凸透镜成像规律,当物体成实像时:物距缩短,像距增大,像变大,所以需要将蜡烛靠近凸透镜,同时光屏远离凸透镜,故D项正确。
11.某实验小组做“探究凸透镜成像的规律”的实验时,蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上如图所示位置时,烛焰恰能在光屏上成清晰的像(像未画出),下列说法正确的是( )
A.图中成像原理与投影仪成像原理相同
B.蜡烛燃烧变短,光屏上像的位置会下降
C.凸透镜不动,只将蜡烛移到15cm刻度线处,光屏向左移动到适当位置才能呈现清晰的烛焰像
D.凸透镜不动,只将蜡烛移到5cm刻度线处,光屏向左移动到适当位置才能呈现清晰的烛焰像
【答案】D
【详解】A.由图可知,物距大于像距,此时成倒立、缩小的实像,与照相机成像原理相同,故A错误;
B. 蜡烛燃烧变短,根据过光心的光线传播方向不变可知,光屏上像的位置会上升,故B错误;
C.凸透镜不动,只将蜡烛移到15cm刻度线处,物距减小,根据“成实像时,物近像远像变大”可知,光屏应向右移动到适当位置才能呈现清晰的烛焰像,故C错误;
D.凸透镜不动,只将蜡烛移到5cm刻度线处,物距变大,根据“成实像时,物远像近像变小”可知,光屏向左移动到适当位置才能呈现清晰的烛焰像,故D正确。
故选D。
【能力培优】
12.蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图,这时蜡烛在光屏上成清晰的像,下列说法正确的是( )
A.光屏上形成的是烛焰倒立等大的实像
B.图中成像特点与照相机成像特点完全相同
C.将蜡烛移到光具座15厘米刻度处,将光屏移动到75厘米刻度线处,光屏上仍可成清晰的烛焰像
D.将蜡烛移到光具座40厘米刻度线处,保持凸透镜不动,移动光屏,它上面能成清晰的蜡烛像
【答案】C
【详解】由图可知,像距
物距
像距
即
即
所以
A.据图可知,物距小于像距时,成倒立、放大的实像,故A错误;
B.据A可知,物体在1倍焦距和2倍焦距之间,成倒立、放大的实像,照相机是利用凸透镜成倒立、缩小实像的原理工作的,故B错误;
C.将蜡烛移到光具座15厘米刻度处,此时物距为35cm,将光屏移动到75厘米,此时的像距为25cm,相对于图中所示的成像状况,只是将物距和像距交换位置,由于在光的折射现象中,光路可逆,所以光屏上仍可成清晰的烛焰像,故C正确;
D.当将蜡烛移到光具座40cm刻度线处,此时物距
物体一倍焦距以内不成实像,所以光屏上得到不清晰的像,故D错误。
故选C。
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第四章 光现象(原卷版)
课时4.3 凸透镜成像 第二课时
凸透镜成像
课程标准
物理素养
探究并了解凸透镜成像的规律。了解凸透镜成像规律的应用。
物理观念:理解凸透镜的成像规律。知道凸透镜成放大、缩小、等大实像和虚像的条件。
科学思维:知道凸透镜成像规律和放大镜成像原理。
科学探究:能在探究实践中根据观察到的现象初步提出问题、进行合理猜想,并设计实验进行探究。通过探究凸透镜成像规律的过程,体验科学探究的过程与方法。
科学态度与责任:通过探究活动,激发学生的学习兴趣,培养学生对科学的求知欲。乐于参与观察、实验、制作等科学实践活动。
一、实验:探究凸透镜成像规律
1.实验器材:光具座、蜡烛、透镜、光屏。
(1)相关概念
①物距u:物体到透镜光心的距离。如图所示,物距为30cm;
②像距v:像到透镜光心的距离。如图所示,像距为60cm;
③焦距f:焦点到凸透镜光心的距离。
2.实验步骤:
(1)在光具座上依次放置蜡烛、透镜、光屏。
(2)点燃蜡烛,调整凸透镜、光屏高度,使它们的中心在同一高度。
(3)让烛焰通过凸透镜成放大实像,记下此时的物距、像距。
(4)分别让烛焰通过凸透镜成等大实像、缩小实像、放大虚像,重复上述实验操作。
3.实验结论:
物距u
变化
像的性质
像距v
变化
应用
倒正
大小
实虚
u>2f
逐渐减小
倒立
缩小
实像
2f>v>f
逐渐增大
照相机
u=2f
倒立
等大
实像
v=2f
测焦距
2f>u>f
倒立
放大
实像
v>2f
投影仪
u=f
不成像
平行光
u<f
正立
放大
虚像
放大镜
4.实验常考点:
(1)实验在较暗的环境下进行,使实验现象更明显。
(2)实验前调整烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度, 目的:使像成在光屏的中央。
(3)蜡烛燃烧变短,光屏上的像会向上移动,为了使像仍在光屏中央,可采取:
A.向上移动蜡烛。
B.向上移动光屏。
C.向下移动凸透镜。
(4)实验中,如果光屏上找不到像,原因可能是:
A.烛焰、凸透镜和光屏的中心没有在同一高度。
B.物距小于或等于一倍焦距,不成实像。
C.物距太小,像距太大,超过了光具座的范围。
(5)成清晰实像时,蜡烛与光屏位置互换,仍能成清晰的像。因为折射光路可逆。
(6)用纸板遮住透镜部分或凸透镜部分破损缺失,光屏上仍能成完整的像,不过像变暗。
(7)成实像时,保持蜡烛、透镜位置不变,撤去光屏,仍能成像: 因为实像是由实际光线会聚形成的,与有无光屏没有关系。
(8)实验中,常用发光F形光源代替蜡烛,这样做成像稳定,容易对比像与物的倒正及左右关系。
(9)凸透镜的两条动态变化规律:
A.成实像时,物近像远像变大,物远像近像变小。
B.成虚像时,物近像近像变小,物远像远像变大。
2、 判断凸透镜成像的方法
1.比较u与f的关系:如u>2f成倒立缩小实像。
2.比较v与f的关系:如v>2f成倒立放大实像。
3.比较u与v的关系:如u>v成倒立缩小实像。
三.用作图法研究凸透镜成像规律
利用凸透镜三条特殊光线中的任意两条可以画出相应的光路图,从而判断出像距的大小和成像的具体情况,这是理解凸透镜成像规律的一种方法。
(1)物距大于2倍焦距,即u>2f 时,成倒立、缩小的实像,像距v: f<v<2f 。
(2)物距u=2f 时,成倒立、等大的实像,像距v=2f
(3)物距大于焦距小于2倍焦距,即 f<u<2f 时,成倒立、放大的实像,像距 v>2f。
(4)物距u=f 时,不成像。
(3)物距u<f 时,凸透镜成正立、放大的虚像。
03
强化训练
说明:1.时间:10分钟;2.分值:100分(每题10分)3.要求:合上书本,独立完成。
1.(2023四川广元)某物理兴趣小组在“探究凸透镜成像规律”时,将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处,光屏和点燃的蜡烛分别位于凸透镜两侧,实验前调整好实验器材。如图所示,将蜡烛移至25cm刻度线处,移动光屏,呈现在光屏上清晰的像的特点是( )
A.倒立、缩小的实像 B.正立、放大的虚像
C.倒立、放大的实像 D.与投影仪的成像特点相同
2.(2023山东临沂)在探究凸透镜成像规律的实验中,当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时,光屏上恰能承接到烛焰清晰的像,下列判断正确的是( )
A.实验用凸透镜的焦距为15.0cm
B.光屏上的像是烛焰放大的实像
C.仅将凸透镜左移不能再次成像
D.仅将光屏右移可模拟近视眼成像
3.(2023湖南岳阳)在探究性学习活动中,小聪做了如下两个光学实验。
(1)图甲是探究平面镜成像特点的实验,改变蜡烛A的位置,发现外形相同的蜡烛B总能与蜡烛A的像重合,表明像与物的大小___________;蜡烛A的像不能用光屏承接,说明平面镜所成的像是___________像;
(2)图乙是探究凸透镜成像规律的实验,凸透镜的焦距是10cm,图中光屏上恰好成一清晰的像,这个像是___________(选填“正立”或“倒立”)缩小的实像。
4.(2023江苏苏州)在“探究凸透镜成像规律”的实验中。
(1)如图甲,把蜡烛、凸透镜、光屏依次摆放在光具座上,并将蜡烛烛焰和光屏的中心调到凸透镜的主光轴上,目的是使像成在_________;
(2)按要求进行观察和测量,并将部分观测情况记录在下列表中:
实验序号
物距u/cm
像距v/cm
像的性质
1
60
20
倒立、缩小、实像
2
30
30
倒立、等大、实像
3
20
4
10
①凸透镜焦距f=_________cm;
②当物距u=20cm时,像距v=_________cm;
③当物距u=10cm时,像的性质是_________;
(3)如图乙是航天员王亚平太空授课制作水球时呈现的情景,假设她稍向后远离水球,则她在球中所成的像将_________(“变大”、“变小”或“不变”)。
【基础强化】
1.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.
B.
C.
D.
2.如图所示,主光轴上有一点光源,在透镜的另一侧有一光屏,点光源通过凸透镜在光屏上形成一个光斑,现让光屏稍微靠近凸透镜,光斑的面积会减小,设凸透镜的焦距为f,由此可判断
A.d一定小于f
B.d一定大于2f
C.d一定大于f,小于2f
D.d可能大于2f,也可能小于f
3.在探究凸透镜成像的实验中,光屏上有一个清晰的烛焰像,若用一张硬纸板遮去凸透镜上面的一半镜面,则光屏上像的变化情况是: ( )
A.屏上的像消失 B.像变得模糊不清,需要重新调节光屏的位置
C.光屏上只有一半烛焰的像 D.光屏上仍有完整的像,只是亮度减弱
4.在“探究凸透镜成像规律”时,小明将蜡烛沿主光轴由距透镜90cm移至120cm的过程中,发现烛焰在如图所示位置光屏上的像一直比较清晰。若他再将蜡烛移至距透镜15cm处,移动光屏,则屏上的像一定是( )
A.缩小的像 B.等大的像 C.放大的像 D.正立的像
5.在探究“凸透镜成像的规律”时,把蜡烛放在凸透镜前,在距蜡烛30cm的光屏上可接收到倒立缩小清晰的像。则该凸透镜的焦距可能为( )
A.5cm B.10cm C.15cm D.20cm
6.在利用航空摄影拍摄到的我市城区一角时,如果拍摄时所用照相机的镜头焦距是50mm,则胶片到镜头的距离应
A.大于100mm B.大于50mm小于100mm
C.小于50mm D.等于50mm
7.如图所示,使用手机摄像头扫描维码时,成缩小的实像.下列仪器成像特点与其相同的是()
A.放大镜
B.照相机
C.投影仪
D.显微镜
8.用凸透镜观察地图时,应将地图放在凸透镜的
A.一倍焦距以内 B.焦点处
C.一倍焦距到两倍焦距之间 D.两倍焦距处
9.如图所示,在探究“凸透镜成像的实验”中,烛焰在光屏上成了清晰的像,下列说法不正确的是( )
A.此时,光屏上成的是倒立、放大的实像
B.该凸透镜的焦距可能是10cm
C.如果在凸透镜左前方放一近视眼镜,向右移动光屏才能再次成清晰的像
D.凸透镜位置不动,向右移动蜡烛并适当调节光屏位置可得到等大倒立的实像
【素养提升】
10.如图所示,小明同学在“探究凸透镜成像规律”实验时,烛焰在光屏上成了一个清晰的像,下列说法正确的是( )
A.投影仪就是利用这一成像原理制成的
B.实验中蜡烛越烧越短,光屏上蜡烛的像向下移动
C.为了从不同方向观察光屏上的像,光屏应选用较光滑的玻璃板
D.要使光屏上烛焰的像变大,需将蜡烛靠近凸透镜
11.某实验小组做“探究凸透镜成像的规律”的实验时,蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上如图所示位置时,烛焰恰能在光屏上成清晰的像(像未画出),下列说法正确的是( )
A.图中成像原理与投影仪成像原理相同
B.蜡烛燃烧变短,光屏上像的位置会下降
C.凸透镜不动,只将蜡烛移到15cm刻度线处,光屏向左移动到适当位置才能呈现清晰的烛焰像
D.凸透镜不动,只将蜡烛移到5cm刻度线处,光屏向左移动到适当位置才能呈现清晰的烛焰像
【能力培优】
12.蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图,这时蜡烛在光屏上成清晰的像,下列说法正确的是( )
A.光屏上形成的是烛焰倒立等大的实像
B.图中成像特点与照相机成像特点完全相同
C.将蜡烛移到光具座15厘米刻度处,将光屏移动到75厘米刻度线处,光屏上仍可成清晰的烛焰像
D.将蜡烛移到光具座40厘米刻度线处,保持凸透镜不动,移动光屏,它上面能成清
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