3.5 凸透镜成像的规律(分层作业)物理鲁科版(五四学制)2024八年级上册
2025-10-30
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2份
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理鲁科版(五四学制)八年级上册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第五节 凸透镜成像的规律 |
| 类型 | 课件 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 山东省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 9.55 MB |
| 发布时间 | 2025-10-30 |
| 更新时间 | 2025-06-24 |
| 作者 | 学物知理 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2024-11-05 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/48367276.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
3.5 凸透镜成像的规律(分层练习)
※※目录:———————
模块一:明晰作业目标 训练有的放矢………………………………………………………………1
模块二:回顾整理课本 夯实基础知识………………………………………………………………1
模块三:巩固提高综合 训练思维方法………………………………………………………………7
模块四:中考真题演练 考场细心认真………………………………………………………………12
模块五:动手实验实践 提升综合能力………………………………………………………………19
※※模块一:明晰作业目标 训练有的放矢————————
1.会用实验探究凸透镜成像规律。
2.能描述凸透镜成实像和虚像的主要特征。
3.能用凸透镜成像的规律解释生活中的相关现象。
4.了解凸透镜成像规律在放大镜、照相机、投影仪中的应用。
※※模块二:回顾整理课本 夯实基础知识————————
一、探究凸透镜成像的规律
1.在“探究凸透镜成像规律”实验中,分别将 、 、 依次放置在光具座上,使它们的中心在 ,目的是 。
2.如图,小明在探究凸透镜成像规律时,安装好器材,调节蜡烛、凸透镜与光屏在如图所示的位置,在光屏上得到清晰的像,则凸透镜的焦距为 cm。固定凸透镜位置,他将蜡烛移到15cm刻度处,为了在光屏上得到清晰的像,接下来小明应该将光屏适当向 移动。
3.如图,保持凸透镜位置不变,先后把蜡烛放在a、b、c、d各点,并分别调整光屏的位置寻找清晰的像,则:烛焰放在a处时,呈倒立 (选填“放大”、“缩小”)的实像;烛焰放在 处时,呈倒立放大的实像;烛焰放在 处时,屏上不会出现蜡烛的像。
4.某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制了物体到凸透镜的距离u跟像到凸透镜的距离v之间的关系图像,如图所示。该凸透镜的焦距是 cm;把物体从距凸透镜15cm处移动到30cm处的过程中,像将 。(选填“逐渐变小”“逐渐变大”或“保持不变”)
5.生物课上,小晋和同学们一起用凸透镜观察一只七星瓢虫(如图甲所示),小晋认为,图乙中的四幅图都是通过凸透镜观察到的像,你认为小晋的说法是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是 。
6.在“研究凸透镜成像”的实验中,当物距小于焦距时,在透镜的另一侧的屏上( )
A.可以得到倒立、缩小的像 B.可以得到倒立、放大的像
C.可以得到倒立、等大的像 D.得不到像
7.张同学在做“研究凸透镜成像规律”实验时,如图甲所示,先测量了凸透镜的焦距,将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏调试到如图乙所示的位置,光屏中心正好出现清晰的像(未画出)。下列说法正确的是( )
A.凸透镜焦距为20cm B.光屏上的像是倒立、缩小的实像
C.焟烛燃烧变短,屏上像的位置会下降 D.取走光屏,则凸透镜不成像
8.如图是物体S通过凸透镜成像的示意图,当物体S放在哪个位置时,才能产生图中所成的像S′( )
A. u>2f B.f<u<2f C.u=f D.u<f
9.探究“凸透镜成像规律”的实验中,当蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示时,光屏上得到清晰的像。则以下说法正确的是( )
A.像是倒立、缩小的实像
B.像是正立、缩小的实像
C.将蜡烛光屏都靠近透镜,光屏上能再次得到清晰的像
D.将蜡烛逐渐靠近透镜的过程中,所成的像始终一直变小
10.投影仪、照相机和放大镜都是凸透镜成像原理的具体应用。如图所示,下列关于投影仪、照相机、放大镜使用和成像的说法正确的是( )
A.投影仪:被投影的物体应在甲区域内,成倒立、放大的实像
B.照相机:被拍物体应在甲区域内,成倒立、缩小的实像
C.放大镜:被观察物体应在乙区域内,成正立、放大的虚像
D.放大镜:被观察物体应在丙区域内,成正立、放大的实像
11.小明同学利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等实验器材探究凸透镜成像的规律:
(1)如图甲所示,小明将一束平行光正对凸透镜,移动光屏,直到光屏上形成一个最小最亮的光斑,该凸透镜的焦距为___________cm;
(2)实验时,把凸透镜固定在光具座50cm刻度线处,为使像成在光屏中央,应将烛焰、凸透镜和光屏三者中心调到___________;
(3)小明将蜡烛移至光具座20cm刻度线处,如图乙所示,移动光屏,直到烛焰在光屏上成清晰的像,则该像是倒立、___________的实像。生活中的___________(选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”)就是利用这种成像规律工作的;
(4)接着,小明保持凸透镜在光具座上的位置不动,如果仅将图乙中蜡烛和光屏的位置互换,发现光屏上仍能观察到烛焰清晰的像。这是因为在光的折射现象中,光路是___________的;
(5)在如图乙所示实验情形下,如果保持凸透镜和光屏的位置不变,将蜡烛适当远离凸透镜,发现光屏上烛焰的像变得模糊不清,此现象可以体现___________(选填“近视眼”或“远视眼”)的成像情况。
12. 如图所示,保持凸透镜的位置不变,先后把烛焰放在a、b、c、d、e各点,并分别调整光屏的位置。则:
①把烛焰放在_________点,屏上出现的像最大;
②把烛焰放在_________点,屏上出现的像最小。
③把烛焰放在_____点,光屏上出现清晰的像时,屏距透镜最远。
④把烛焰放在_____________点,光屏上不会出现像。
二、生活中的透镜
13.如图所示,利用自制照相机模型时镜头离景物的距离至少要 ,才能在薄膜上看到清晰的像;照近处的物体时,拉长两筒间的间距,此时薄膜上的像 (选填“变大”或“变小”)。
14.如图所示是热成像筒型网络摄像机,人站在摄像机前时,人在摄像机感光元件上所成的是倒立、 (选填“缩小”或“放大”)的实像,并利用 (选填“红外线”或“紫外线”)实时测量人体温度,从而达到监测的目的。当人靠近摄像机时,人在摄像机感光元件上所成的像 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
15.二维码在现代生活中随处可见。我们能看见二维码是由于光在二维码图案上发生了 (填“反”或“折”)射;用手机扫描二维码时,手机的镜头相当于 镜,二维码图案通过手机镜头成 (填“实”或“虚”)像。如图所示是时下流行用自拍杆拍照的情景,与直接拿手机自拍相比,使用自拍杆增大了 (填“物距”或“像距”)。
16.小吴上生物课时,用一透镜观察标本,如图所示,若透镜的焦距为10cm,则标本到透镜的距离应 10cm。此时将透镜逐渐远离标本,则所看到的像 (选填“能”或“不能”)变成倒立的。
17.如图所示,是我校校门入口处设置的人脸识别机,能够进行人脸识别。它的镜头实际上是一个 透镜,当我们走近一体机时,人在镜头上所成的像将变 。
18.放映幻灯片时,银幕上得到的画面相对于幻灯片而言是( )
A.倒立、放大的实像 B.正立、缩小的实像
C.倒立、缩小的虚像 D.正立、放大的虚像
19.电影放映机能将电影胶片成像在银幕上。图中能用来说明其成像原理的图是( )
A. B.
C. D.
20.如图是某款机器人正在送货的情景,用户可通过人脸识别、输入(扫描)取货码等多种方式取货。下列分析正确的是( )
A.机器人旁边的影子,是光的折射形成的
B.周围的行人都能看见机器人,是镜面反射形成的
C.用户进行人脸识别时,摄像头所成的像是倒立缩小的实像
D.用户进行人脸识别时,人脸要距离摄像头一倍焦距以内
21.某图书馆引进了一款高科技阅读设备——“AI光影阅读器”,如图所示。该设备利用激光投影和成像技术将阅读资源投影到桌面上,直接在桌面上用手指进行翻页操作,就像在手机屏幕上操作一样。下列关于此设备的说法中不正确的是( )
A.投影仪的镜头是凸透镜
B.白色桌面更好一些,因为白色桌面可以反射各种色光
C.桌面上所成的像是正立放大的实像
D.选用粗糙的桌面是为了让光发生漫反射,使周围的人能看到
22.驿站出库扫描仪是一种物流设备。如题图所示,货物出库时,扫描仪的镜头对货物条码进行扫描,使像成到传感器上,经过数据传输完成出库登记。货物通过镜头所成的像是( )
A.倒立的实像 B.放大的虚像
C.正立的实像 D.缩小的虚像
※※模块三:巩固提高综合 训练思维方法————————
23.某同学在做凸透镜成像规律实验当中发现成像在光屏下方,为了成像在光屏中央,应将透镜向 移动或者将蜡烛向 移动。
24.如图,在探究凸透镜成像规律时,小东选择了一块焦距为10cm的凸透镜做实验 (选填“倒立等大”、“倒立放大”或“倒立缩小”)的像;小东发现所成的像位置偏下,这是因为 。
25.2021年12月9日王亚平在我国自主建造的空间站核心舱内再次开设“天宫课堂”,2013年、2021年先后在授课中做了“水球试验”。图甲是首次太空授课水球实验情况,图乙是再做水球实验的现象。图甲水球中可以看到倒立、缩小的 像,是 透镜成像的原理,其物距应该满足的条件是 (选填“大于二倍焦距”“大于一倍焦距小于二倍焦距”或“小于一倍焦距”), (选填“电影机”“摄像头”或“放大镜”)就是依据这一原理工作的;图乙水球中注入一个气泡后,可以观察到正立、缩小的 像,这是因为注入气泡的水球中间部分相当于凹透镜。
26.如图所示,在“探究凸透镜成像的规律”实验中,若将点燃的蜡烛依次放在a、b、c三处, 处得到的实像最大,放在 处得到的像是虚像。
27.在探究“凸透镜成像规律”时,蜡烛、光屏和液体透镜的位置如图所示,光屏上出现清晰的烛焰像。若透镜位置不动,将蜡烛与光屏的位置互换,光屏上 (选填“能”或“不能”)承接到蜡烛的像,这样判断的依据是: 。
28.如图所示是投影仪成像示意图。其中平面镜的作用是 ;如果图中h=36cm,则凸透镜焦距不可能小于 cm。在使用投影仪时,发现在屏幕上画面太小,正确的调节方法是 (选填“降低”或“升高”)凸透镜,并 (选填“增大”或“减小”)投影仪与屏幕间的距离。
29.把带双箭头的图片放在装有水的圆柱形玻璃杯后不同位置,看到的情景如图甲和乙所示。此时的玻璃杯相当于 镜,箭头离玻璃杯较远的是 (选填“甲”或“乙”)图,其成像原理与 (选填“照相机”“放大镜”或“投影仪”)类似。
30.某同学和妈妈周末骑单车去公园游玩,取车时爸爸用手机摄像头扫描“共享单车”的二维码后自动开锁, 二维码经扫描后在手机上成 像(选填“虚”或“实”) ;若要手机上的像大一些, 应使手机摄像头 二维码(选填“靠近”或“远离”) ;手机摄像机的镜头是 透镜
31.如图所示,是小明在显微镜下观察到的洋葱表皮细胞。显微镜的目镜是一个 镜,装有洋葱表皮的玻片到显微镜物镜的距离u与其焦距f之间的关系是 。
32.如图1所示是实验室常用的显微镜,它的目镜和物镜都是 (选填“凸透镜”或“凹透镜”);如图2所示,荷叶上圆形的水珠相当于凸透镜,对直射的阳光有 (选填“会聚”或“发散”)作用,会“烧糊”叶片;如图3所示是现代城市很多路口安装的监控摄像头,它可以拍下违章行驶或发生交通事故时的现场照片,摄像头的镜头相当于凸透镜,摄像头的工作原理与 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)相似。
33.在“探究凸透镜成像的规律”实验时,某小组测量出物距和像距的数据,并绘制成如图1所示的图象( )
A.该凸透镜的焦距f=20cm
B.当物距u=100cm时,像距不可能等于10cm
C.当物距u=8cm时,所成的像能用光屏承接
D.用该凸透镜自制一个如图2所示的照相机模型时,凸透镜和半透明膜之间的距离须大于20cm
34.如图所示,现在有很多场所的安保工作中采用人脸识别系统,识别系统的摄像机可以自动将镜头前1 m处的人脸拍摄成数码相片传递给计算机进行识别,摄像机的镜头( )
A.相当于凸透镜,焦距可为0.5 m
B.相当于凸透镜,焦距可为0.1 m
C.相当于凹透镜,焦距可为0.5 m
D.相当于凹透镜,焦距可为0.1 m
35.如图所示,烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度,该凸透镜的焦距为10.0cm,凸透镜的位置保持不变。以下说法正确的是( )
A.当蜡烛放在图中A区域时,光屏应放在图中D区域才可能呈现清晰的像
B.蜡烛从图中位置逐渐远离透镜时,所成的像会逐渐变小
C.若无论怎么移动光屏,在光屏上都找不到像,则蜡烛可能放在图中B区域
D.若光屏上要得到一个放大的像,则蜡烛应该放在图中C区域
36.小宇同学有一次用爷爷的放大镜(焦距为10cm)看窗外的物体时.发现看到的物体是倒立的,心里想:放大镜成像到底有什么规律呢?于是他从实验室借来一架光具座,一个光屏、一根蜡烛,进行实验探究:
(1)在图中的装置上保持放大镜的位置不变,将蜡烛移至光具座20cm刻度线处,移动光屏发现烛焰在光屏上成倒立,缩小的像。根据这个原理可制成______(选填“照相机”或“投影仪”);
(2)向右将蜡烛移至光具座35m刻度线处,移动光屏至某位置,烛焰在光屏上成一倒立、______(选填“缩小“,“放大”或“等大“)的像;
(3)继续向右将蜡烛移至光具座45cm刻度线处,小宇同学发现无论怎么移动光屏,在光屏上都得不到像。这是因为此时烛焰通过凸透镜成的是______(选填“实像”或“虚像”)。
37.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”)。
※※模块四:中考真题演练 考场有的放矢————————
38.(2024·内蒙古包头)工匠师维护精密仪表时,在眼睛前戴一个凸透镜,便于观察仪表的细微之处,如图所示。
(1)凸透镜起到 的作用;
(2)凸透镜与仪表的距离应在凸透镜的 焦距范围之内;
(3)通过凸透镜看到的是仪表 (填“正立”或“倒立”)的像,像的位置与仪表的位置在凸透镜的 侧。
39.(2024·江苏连云港)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 。
40.(2024·山东潍坊)如图甲所示,镜片a可通过抽出或注入液体来改变其厚度,抽出稍许液体后得到镜片b,注入稍许液体后得到镜片c。
(1)镜片b可用于矫正 (填“近视眼”或“远视眼”)。
(2)某同学用如图乙所示的实验装置观察镜片c的成像情况。
①将蜡烛、镜片c和光屏依次放在光具座上,调整它们的中心在同一高度;
②蜡烛、镜片c和光屏的位置如图乙所示时,光屏上呈现一个清晰的实像,此时的像距 cm;
③保持蜡烛和光屏的位置不变,把镜片c移动到光具座上25cm刻度处,此时光屏上呈现一个清晰的 、 的实像。
41. (2024·江苏无锡)用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像的规律,将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏置于光具座上如图所示的位置,下列说法中正确的是( )
A. 只向左移动光屏至适当位置,光屏上能呈现烛焰缩小的像
B. 只向右移动光屏至适当位置,光屏上能呈现烛焰放大的像
C. 只向右移动蜡烛至适当位置,光屏上能呈现烛焰放大的像
D. 只移动凸透镜至适当位置,光屏上能呈现烛焰等大的像
42. (2024·天津)(多选)在用一凸透镜研究其成像的规律时,某同学得到的部分实验信息如下表所示。根据表中信息判定下列说法正确的是( )
实验次序
物距/cm
像的性质
像距/cm
1
20
倒立、等大、实像
2
30
15
3
15
倒立、放大、实像
30
A. 第1次实验的像距为20cm
B. 第2次实验成倒立、缩小的实像
C. 第3次实验成像特点与照相机成像特点相同
D. 若物距是12cm,物体通过透镜所成的像是虚像
43. (2024·黑龙江齐齐哈尔)(多选)物理科技小组在做探究凸透镜成像规律的实验过程中,某次实验操作时,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,烛焰在光屏上恰好成清晰的倒立、等大的实像。则下列说法正确的是( )
A. 该凸透镜的焦距是10.0cm
B. 将蜡烛放置在光具座的25cm刻度线处,调整光屏与凸透镜的距离,烛焰在光屏上成清晰的像时,该像的性质与照相机成像的性质相同
C. 将蜡烛放置在光具座的35cm刻度线处,调整光屏与凸透镜的距离,烛焰在光屏上成清晰的像时,该像的性质与投影仪成像的性质相同
D. 将蜡烛放置在光具座的45cm刻度线处,调整光屏与凸透镜的距离,烛焰在光屏上可成清晰的正立、放大的虚像
44. (2024·陕西A卷)如图—1,是小明做“探究凸透镜成像的规律”的实验装置;
(1)实验时,调节烛焰中心、凸透镜光心和光屏中心在同一高度,其目的是________;
(2)固定凸透镜的位置,将蜡烛放在距离凸透镜较远处,此时应移动________直至出现最清晰的像,记录物距、像距、像的性质;
(3)改变物距,重复上述操作,多次实验,将实验数据记录在下表中;
凸透镜的焦距:
实验次数
物距/cm
像距/cm
像的性质
正立或倒立
放大或缩小
虚像或实像
1
18.0
6.9
倒立
缩小
实像
2
10.0
10.0
倒立
等大
实像
3
7.0
17.7
倒立
放大
实像
4
4.0
/
正立
放大
虚像
分析数据可知:当物距大于凸透镜焦距时,物距减小,像距________;
(4)当光屏上出现清晰的像时,小明不小心用手指尖遮挡住了凸透镜的一部分,这时光屏上________(选填“仍能”或“不能”)成烛焰完整的像;
(5)实验中,小明将自己的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上原来清晰的像变模糊。将光屏适当靠近凸透镜后,光屏上再次出现清晰的像,由此可判断小明佩戴的是________(选填“近视”或“远视”)眼镜;
(6)如图—2,当无人机在高空拍摄地面场景时,所成的像最靠近图—3中凸透镜主光轴上的________(选填“a”、“b”、“c”或“d”)点;
(7)生活中常用的放大镜应用了表中第________次实验的成像规律。
45. (2024·湖北)同学们参观博物馆时发现一件秦代木牍前放置着凸透镜,通过凸透镜看到的情景如图甲。为了弄清其原理,他们进行了如下探究。
(1)如图乙,用太阳光照射凸透镜,移动光屏直至光屏上出现一个最小最亮的光斑,此凸透镜的焦距为_________cm;
(2)如图丙,将蜡烛放在较远处,移动光屏使光屏上呈现清晰的实像,观察像的性质,测出物距和像距;逐次改变物距,重复上述操作,实验记录如下表;
序号
物距/cm
像的性质
像距/cm
正倒
大小
1
24.0
倒立
缩小
17.2
2
22.0
倒立
缩小
18.8
3
20.0
倒立
等大
20.0
4
18.0
倒立
放大
22.4
5
16.0
倒立
放大
27.0
……
凸透镜成缩小实像时,物距_________(填“>”“<”或“=”)像距;
(3)小宇受第4、5组实验结果启发,推测文物与其前方凸透镜的距离u和凸透镜焦距f的关系为时,成放大的像。小丽对小宇的观点提出了质疑,她继续减小物距,发现蜡烛在某位置时,无论怎样移动光屏,光屏上都看不到像。小丽撤去光屏,从图丙中_________侧(填“A”或“B”)向透镜方向观察,看到了正立放大的像,测得物距为8.0cm,她推测u和f的关系应为。_________的推测合理,理由是______。
46. (2024·湖北武汉)实验小组在探究凸透镜成像规律的实验中:
(1)图甲中,点燃蜡烛后,光屏上恰能成清晰的像,______(填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是根据该成像特点制成的。将蜡烛向左移动一段距离,光屏上的像变模糊了,为了使光屏上再次成清晰的像,同学们提出了两种不同的解决方案:
方案一:仅将光屏向______移动一段距离;
方案二:仅换用焦距较______的凸透镜。
(2)某同学利用焦距为20cm的凸透镜观察指纹,保持指纹到眼睛的距离为40cm不变,将凸透镜调整到如图乙所示的位置,看到了指纹正立放大的像,此时该同学的眼睛通过凸透镜在另一侧能成______(填“倒立缩小”“倒立放大”或“正立放大”)的像。
47. (2024·黑龙江绥化)如图是“探究凸透镜成像的规律”实验装置。
(1)调节实验器材的高度时,蜡烛__________点燃;(选填“需要”或“不需要”)
(2)实验过程中,当蜡烛、凸透镜、光屏位置如图所示时,光屏上恰好出现清晰的像。该像是倒立、__________(选填“放大”“等大”或“缩小”)的实像,生活中的__________(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用该原理成像的;
(3)如图位置,若将蜡烛向左移动5cm,要在光屏上再次成清晰的像,应该将光屏适当向__________(选填“右”或“左”)移动:如果不动光屏、凸透镜,也可在蜡烛和凸透镜之间放一个合适的__________(选填“近视”或“远视”)眼镜,光屏上也能出现清晰的像。
48. (2024·黑龙江龙东)如图所示,物理兴趣小组“探究凸透镜成像规律”的实验装置。
(1)首先调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度,目的是_________;
(2)如图甲,让平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小、最亮的光斑,则凸透镜的焦距__________cm;
(3)当蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图乙时,光屏上成清晰的像,利用此时凸透镜成像的特点制成的光学仪器是_________(选填“照相机”、“放大镜”或“投影仪”)。若实验过程中挡住凸透镜的一半,像的完整程度_________(选填“会”或“不会”)受影响;
(4)将蜡烛移到35cm处,若想在光屏上得到清晰的像,应将光屏向___________(选填“左”或“右”)移动,像将_________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
49.(2024·山东聊城)在学习了凸透镜成像规律后,小慧同学计划制作一个“手机投影仪”。现有器材如下:焦距分别为10cm、20cm、30cm的凸透镜各一个,手机一部,长为30cm的纸盒,胶带和剪刀等。“投影仪”模型如图所示,将手机和凸透镜分别固定在纸盒的两端,调整“投影仪”到墙面的距离,可在墙上看到手机画面清晰放大的像。下列说法正确的是( )
A.应选择焦距为10cm的凸透镜
B.应选择焦距为20cm的凸透镜
C.将手机正立放置,在墙上看到的像是正立的
D.墙上手机画面的像是虚像
50.(2024·黑龙江哈尔滨)光让我们通过视觉认识世界,下列说法不正确的是( )
A.甲图:由于漫反射,同学们能从不同方向看到地上的书
B.乙图:小聪在镜中看到小猫,这只“小猫”是能量聚集形成的像
C.丙图:近视眼需要戴凹透镜矫正
D.丁图:利用光在同种均匀介质中沿直线传播的规律可制成针孔照相机
51.(2024·四川广元)“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”)
※※模块五:动手实验实践 提升综合能力————————
52.电脑中常用光电鼠标,其原理就是利用发光二极管照射移动表面(如图),反射光通过成像透镜成像于光学传感器上。鼠标移动时,传感器会连续拍摄鼠标垫表面所成的像,并利用芯片处理比较各个影像的数字信号,反馈到计算机,决定屏幕上的光标移动距离和方向。图中光学传感器、透镜、发光二极管等元件固定在鼠标内。
(1)当发光二极管的光照射在粗糙的鼠标垫上时会发生 (选填“镜面反射”或“漫反射”);
(2)当鼠标平放在鼠标垫上,成像透镜距鼠标垫7mm,光学传感器距成像透镜3mm,则在光学传感器上成 (选填“倒立”或“正立”)、 (选填“放大”或“缩小”)的实像;
(3)将鼠标离开鼠标垫一定高度后悬空向前移动时,电脑显示器上的光标并不移动,是因为像成在光学传感器的 (选填“上”或“下”)方,而且所成的像 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
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3.5 凸透镜成像的规律(分层练习)
※※目录:———————
模块一:明晰作业目标 训练有的放矢………………………………………………………………1
模块二:回顾整理课本 夯实基础知识………………………………………………………………1
模块三:巩固提高综合 训练思维方法………………………………………………………………11
模块四:中考真题演练 考场细心认真………………………………………………………………20
模块五:动手实验实践 提升综合能力………………………………………………………………33
※※模块一:明晰作业目标 训练有的放矢————————
1.会用实验探究凸透镜成像规律。
2.能描述凸透镜成实像和虚像的主要特征。
3.能用凸透镜成像的规律解释生活中的相关现象。
4.了解凸透镜成像规律在放大镜、照相机、投影仪中的应用。
※※模块二:回顾整理课本 夯实基础知识————————
一、探究凸透镜成像的规律
1.在“探究凸透镜成像规律”实验中,分别将 、 、 依次放置在光具座上,使它们的中心在 ,目的是 。
【答案】 蜡烛 凸透镜 光屏 同一高度 使烛焰的像成在光屏的中央
【详解】[1][2][3][4][5]在探究“凸透镜成像规律”的实验中,在光具座上依次放置蜡烛、凸透镜、光屏,点燃蜡烛后,调整凸透镜和光屏的高度,使它们的中心跟烛焰的中心大致在同一高度上,目的是使烛焰的像成在光屏的中央。
2.如图,小明在探究凸透镜成像规律时,安装好器材,调节蜡烛、凸透镜与光屏在如图所示的位置,在光屏上得到清晰的像,则凸透镜的焦距为 cm。固定凸透镜位置,他将蜡烛移到15cm刻度处,为了在光屏上得到清晰的像,接下来小明应该将光屏适当向 移动。
【答案】 10.0 左
【详解】[1]由图可知,刻度尺的分度值为1cm,此时,根据,成倒立等大的实像,故该凸透镜的焦距为
[2]固定凸透镜位置,他将蜡烛移到15cm刻度处,此时物距增大,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小可知,为了在光屏上得到清晰的像,接下来小明应该将光屏适当向左移动。
3.如图,保持凸透镜位置不变,先后把蜡烛放在a、b、c、d各点,并分别调整光屏的位置寻找清晰的像,则:烛焰放在a处时,呈倒立 (选填“放大”、“缩小”)的实像;烛焰放在 处时,呈倒立放大的实像;烛焰放在 处时,屏上不会出现蜡烛的像。
【答案】 缩小 c d
【详解】[1]烛焰放在a处时,物距大于二倍焦距,根据凸透镜成像规律可知,成倒立、缩小的实像。
[2]烛焰放在c处时,物距在一倍焦距和二倍焦距之间,根据凸透镜成像规律可知,成倒立放大的实像。
[3]烛焰放在d处时,物距小于焦距,不成实像,屏上不会出现蜡烛的像。
4.某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制了物体到凸透镜的距离u跟像到凸透镜的距离v之间的关系图像,如图所示。该凸透镜的焦距是 cm;把物体从距凸透镜15cm处移动到30cm处的过程中,像将 。(选填“逐渐变小”“逐渐变大”或“保持不变”)
【答案】 10 逐渐变小
【详解】[1]由凸透镜成像规律可知,当物距、相距相等时,此时物距等于两倍焦距,成的是倒立、等大的实像。由图可知,当物距等于20cm时,像距也为20cm,此时物距等于两倍焦距,所以焦距为10cm。
[2]物体从距凸透镜15cm处移动到30cm处的过程中,即物距从1倍焦距和2倍焦距之间移动到大于2倍焦距处,由凸透镜成实像时“物远像近像变小”可知,物距增大,像逐渐变小。
5.生物课上,小晋和同学们一起用凸透镜观察一只七星瓢虫(如图甲所示),小晋认为,图乙中的四幅图都是通过凸透镜观察到的像,你认为小晋的说法是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是 。
【答案】 错误 凸透镜不能成正立、缩小的像
【详解】[1][2]根据图示可知,乙图中,从左向右,第二幅图成的是正立、缩小的像,凸透镜不能成正立、缩小的像,故小晋的说法是错误的。
6.在“研究凸透镜成像”的实验中,当物距小于焦距时,在透镜的另一侧的屏上( )
A.可以得到倒立、缩小的像 B.可以得到倒立、放大的像
C.可以得到倒立、等大的像 D.得不到像
【答案】D
【详解】当物距小于焦距时,成正立、放大的虚像,虚像不能用光屏承接,所以在透镜的另一侧的屏上看不到像。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
7.张同学在做“研究凸透镜成像规律”实验时,如图甲所示,先测量了凸透镜的焦距,将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏调试到如图乙所示的位置,光屏中心正好出现清晰的像(未画出)。下列说法正确的是( )
A.凸透镜焦距为20cm B.光屏上的像是倒立、缩小的实像
C.焟烛燃烧变短,屏上像的位置会下降 D.取走光屏,则凸透镜不成像
【答案】B
【详解】A.由图甲可知,凸透镜焦距
故A错误;
B.由图乙可知,物距是
50.0cm-10.0cm=40.0cm
物体在二倍焦距以外,成倒立、缩小的实像,故B正确;
C.焟烛燃烧变短,烛焰向下运动,根据经过光心的光线传播方向不改变可知,屏上像的位置会向上,故C错误;
D.取走光屏,烛焰射出的光经凸透镜折射后,仍会聚到原位置,所以仍成像,故D错误。
故选B。
8.如图是物体S通过凸透镜成像的示意图,当物体S放在哪个位置时,才能产生图中所成的像S′( )
A. u>2f B.f<u<2f C.u=f D.u<f
【答案】A
【详解】由题图可知,物体成倒立的实像,像到凸透镜的距离在一倍焦距和二倍焦距之间,根据凸透镜成像规律可知,当u>2f时,像到凸透镜的距离在一倍焦距和二倍焦距之间,而且像是倒立、缩小的,所以当物体S在2f以外时,能产生图中所成的像S′。
故选A。
9.探究“凸透镜成像规律”的实验中,当蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示时,光屏上得到清晰的像。则以下说法正确的是( )
A.像是倒立、缩小的实像
B.像是正立、缩小的实像
C.将蜡烛光屏都靠近透镜,光屏上能再次得到清晰的像
D.将蜡烛逐渐靠近透镜的过程中,所成的像始终一直变小
【答案】A
【详解】AB.由图知,物距u=20cm,像距v=15cm,物距大于像距。由题知此时能成清晰的实像,故物距大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像,故A正确,B错误;
C.由“物近像远像变大”可知,蜡烛靠近透镜,光屏需要远离透镜才能得到清晰的像,故C错误;
D.将蜡烛逐渐靠近透镜,到一倍焦距之前,由“物近像远像变大”可知,光屏上的像逐渐变大:直到小于等于一倍焦距,此时光屏上不再成像,在蜡烛同侧成虚像,靠近透镜像逐渐变小,故D错误。
故选A。
10.投影仪、照相机和放大镜都是凸透镜成像原理的具体应用。如图所示,下列关于投影仪、照相机、放大镜使用和成像的说法正确的是( )
A.投影仪:被投影的物体应在甲区域内,成倒立、放大的实像
B.照相机:被拍物体应在甲区域内,成倒立、缩小的实像
C.放大镜:被观察物体应在乙区域内,成正立、放大的虚像
D.放大镜:被观察物体应在丙区域内,成正立、放大的实像
【答案】B
【详解】AB.当物体在甲区域内时,物距大于二倍焦距,通过凸透镜所成的像为倒立、缩小的像,应用是照相机,故A错误,B正确;
C.当物体在乙区域内时,物距大于一倍焦距且小于二倍焦距,通过凸透镜所成的像为倒立放大的实像,应用是投影仪,故C错误;
D.当物体在丙区域内时,物距小于焦距,在凸透镜的另一侧会看到正立、放大的虚像,应用于放大镜,故D错误。
故选B。
11.小明同学利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等实验器材探究凸透镜成像的规律:
(1)如图甲所示,小明将一束平行光正对凸透镜,移动光屏,直到光屏上形成一个最小最亮的光斑,该凸透镜的焦距为___________cm;
(2)实验时,把凸透镜固定在光具座50cm刻度线处,为使像成在光屏中央,应将烛焰、凸透镜和光屏三者中心调到___________;
(3)小明将蜡烛移至光具座20cm刻度线处,如图乙所示,移动光屏,直到烛焰在光屏上成清晰的像,则该像是倒立、___________的实像。生活中的___________(选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”)就是利用这种成像规律工作的;
(4)接着,小明保持凸透镜在光具座上的位置不动,如果仅将图乙中蜡烛和光屏的位置互换,发现光屏上仍能观察到烛焰清晰的像。这是因为在光的折射现象中,光路是___________的;
(5)在如图乙所示实验情形下,如果保持凸透镜和光屏的位置不变,将蜡烛适当远离凸透镜,发现光屏上烛焰的像变得模糊不清,此现象可以体现___________(选填“近视眼”或“远视眼”)的成像情况。
【答案】(1)10.0 (2)同一水平高度上 (3)缩小 照相机 (4)可逆 (5)近视眼
【解析】(1)根据凸透镜焦距的定义可知,此时光屏到凸透镜的距离为焦距,即f=30.0cm-20.0cm=10.0cm
(2)在光具座上将点燃的蜡烛、光屏放在凸透镜的两侧,调节它们的高度,使烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一水平高度上,这样做的目的是使像呈现在光屏中央。
(3)将蜡烛移至光具座20cm刻度线处时,此时的物距为,即物距大于两倍焦距,成的是倒立缩小的实像,生活中照相机就是利用这个原理工作的。
(4)在(3)的基础上,保持凸透镜在光具座上的位置不动,将蜡烛和光屏的位置互换,互换后物距应是大于一倍焦距而小于两倍焦距,成的是倒立放大的实像,在光屏上像是清晰的,由此可知,在光的折射现象中,光路是可逆的。
(5)如果保持凸透镜和光屏的位置不变,将蜡烛适当远离凸透镜,发现光屏上烛焰的像变得模糊不清。根据凸透镜成像规律,物远像近像变小,像成在光屏的前方,此现象可以体现近视眼的成像情况。
12. 如图所示,保持凸透镜的位置不变,先后把烛焰放在a、b、c、d、e各点,并分别调整光屏的位置。则:
①把烛焰放在_________点,屏上出现的像最大;
②把烛焰放在_________点,屏上出现的像最小。
③把烛焰放在_____点,光屏上出现清晰的像时,屏距透镜最远。
④把烛焰放在_____________点,光屏上不会出现像。
【答案】①c,②a,③c,④d、e。
【解析】根据凸透镜成像规律,物体放在焦点之外,物距越小,像距越大,实像越大。当屏上像最大时,则物距是最小的,c点符合;当屏上像最小时,则物距是最大的,a点符合;烛焰放在c点时,屏上出现最清晰像时,屏距凸透镜最远。物体放在焦点处或之内时,屏上均不能成像,d、e点符合。
二、生活中的透镜
13.如图所示,利用自制照相机模型时镜头离景物的距离至少要 ,才能在薄膜上看到清晰的像;照近处的物体时,拉长两筒间的间距,此时薄膜上的像 (选填“变大”或“变小”)。
【答案】 大于两倍焦距 变大
【详解】[1]照相机的镜头相当于凸透镜,照相机照相时物体到镜头的距离应大于凸透镜的二倍焦距,才能在光屏上成清晰的像.
[2]用照相机照近处的物体时,物距变小,像要变大,像距也变大,要把两筒的间距拉长。
14.如图所示是热成像筒型网络摄像机,人站在摄像机前时,人在摄像机感光元件上所成的是倒立、 (选填“缩小”或“放大”)的实像,并利用 (选填“红外线”或“紫外线”)实时测量人体温度,从而达到监测的目的。当人靠近摄像机时,人在摄像机感光元件上所成的像 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 缩小 红外线 变大
【详解】[1]摄像机的摄像头相当于凸透镜,人距摄像头的距离大于它的二倍焦距,所以成的是倒立、缩小的实像。
[2]物体会向外辐射红外线,温度越高,辐射的红外线越强,所以,可以利用红外线来实时测量人体温度。
[3]当人靠近摄像机时,由凸透镜成像的规律可知,当物距减小时,像距变大,像变大。
15.二维码在现代生活中随处可见。我们能看见二维码是由于光在二维码图案上发生了 (填“反”或“折”)射;用手机扫描二维码时,手机的镜头相当于 镜,二维码图案通过手机镜头成 (填“实”或“虚”)像。如图所示是时下流行用自拍杆拍照的情景,与直接拿手机自拍相比,使用自拍杆增大了 (填“物距”或“像距”)。
【答案】 反 凸透 实 物距
【详解】[1]看见二维码是由于光在二维码图案上发生了反射,反射的光线进入人的眼睛。
[2][3]手机的镜头为凸透镜,物距大于凸透镜的两倍焦距,二维码反射的光经过摄像头后,成倒立、缩小的实像。
[4]用自拍杆拍照时,增大了人与镜头间的距离,即增大了物距。
16.小吴上生物课时,用一透镜观察标本,如图所示,若透镜的焦距为10cm,则标本到透镜的距离应 10cm。此时将透镜逐渐远离标本,则所看到的像 (选填“能”或“不能”)变成倒立的。
【答案】 小于 能
【详解】[1]由图可知,透过透镜看物体,物体变大了,由凸透镜成像规律可知,物距小于一倍焦距,凸透镜成正立、放大的虚像,标本到透镜的距离应小于10cm。
[2]此时将透镜逐渐远离标本,当物距大于一倍焦距时,凸透镜成倒立的实像。
17.如图所示,是我校校门入口处设置的人脸识别机,能够进行人脸识别。它的镜头实际上是一个 透镜,当我们走近一体机时,人在镜头上所成的像将变 。
【答案】 凸 大
【详解】[1]该机器镜头的成像原理与照相机成像原理相同,所以镜头实际上是一个凸透镜。
[2]凸透镜成实像时物距减小,像距增大,像变大;当人走近一体机时,物距减小,人通过镜头所成的像将变大。
18.放映幻灯片时,银幕上得到的画面相对于幻灯片而言是( )
A.倒立、放大的实像 B.正立、缩小的实像
C.倒立、缩小的虚像 D.正立、放大的虚像
【答案】A
【详解】幻灯机是利用物体在凸透镜一倍焦距和二倍焦距之间,相对于幻灯片来说成倒立、放大的实像。
故选A。
19.电影放映机能将电影胶片成像在银幕上。图中能用来说明其成像原理的图是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】电影放映机的工作原理是凸透镜成像,当物距在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间时,成倒立、放大的实像。
A.小孔成像是由光的直线传播形成的,故A不符合题意;
B.平面镜成像是由光的反射形成的,故B不符合题意;
C.图中为投影仪原理图,当物距在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间时,成倒立、放大的实像,故C符合题意;
D.图中物距小于一倍焦距,成正立、放大的虚像,应用是放大镜,故D不符合题意。
故选C。
20.如图是某款机器人正在送货的情景,用户可通过人脸识别、输入(扫描)取货码等多种方式取货。下列分析正确的是( )
A.机器人旁边的影子,是光的折射形成的
B.周围的行人都能看见机器人,是镜面反射形成的
C.用户进行人脸识别时,摄像头所成的像是倒立缩小的实像
D.用户进行人脸识别时,人脸要距离摄像头一倍焦距以内
【答案】C
【详解】A.机器人旁边的影子,是光的直线传播形成的,故A错误;
B.周围的行人都能看见机器人,说明反射光射向了各个方向,是漫反射形成的,故B错误;
C.用户进行人脸识别时,摄像头的成像原理和照相机相似,所成的像是倒立缩小的实像,故C正确;
D.用户进行人脸识别时,摄像头的成像原理和照相机相似,人脸要距离摄像头二倍焦距以外,故D错误。
故选C。
21.某图书馆引进了一款高科技阅读设备——“AI光影阅读器”,如图所示。该设备利用激光投影和成像技术将阅读资源投影到桌面上,直接在桌面上用手指进行翻页操作,就像在手机屏幕上操作一样。下列关于此设备的说法中不正确的是( )
A.投影仪的镜头是凸透镜
B.白色桌面更好一些,因为白色桌面可以反射各种色光
C.桌面上所成的像是正立放大的实像
D.选用粗糙的桌面是为了让光发生漫反射,使周围的人能看到
【答案】C
【详解】A.投影仪的镜头是凸透镜,对光线可以会聚作用,故A正确,不符合题意;
B.白色桌面更好一些,因为白色桌面可以反射各种色光,成像更清晰,故B正确,不符合题意;
C.桌面上所成的像是倒立放大的实像,故C错误,符合题意;
D.选用粗糙的桌面是为了让光发生漫反射,将光线反射高各个方向,使周围的人能看到,故D正确,不符合题意。
故选C。
22.驿站出库扫描仪是一种物流设备。如题图所示,货物出库时,扫描仪的镜头对货物条码进行扫描,使像成到传感器上,经过数据传输完成出库登记。货物通过镜头所成的像是( )
A.倒立的实像 B.放大的虚像
C.正立的实像 D.缩小的虚像
【答案】A
【详解】扫描仪的镜头相当于照相机,成的像是倒立、缩小的实像,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
※※模块三:巩固提高综合 训练思维方法————————
23.某同学在做凸透镜成像规律实验当中发现成像在光屏下方,为了成像在光屏中央,应将透镜向 移动或者将蜡烛向 移动。
【答案】 上 下
【详解】[1][2]在做凸透镜成像规律实验时,需要保持烛焰、透镜、光屏的中心大致在同一高度,使像成在光屏中央,实验时发现成像在光屏下方,为了成像在光屏中央,根据经过凸透镜光心的光线的传播方向不变可知,应将透镜向上移动或者将蜡烛向下移动。
24.如图,在探究凸透镜成像规律时,小东选择了一块焦距为10cm的凸透镜做实验 (选填“倒立等大”、“倒立放大”或“倒立缩小”)的像;小东发现所成的像位置偏下,这是因为 。
【答案】 倒立放大 LED灯中心相对于凸透镜的中心偏高
【详解】[1]凸透镜的焦距为10cm,由图可知,此时的物距在一倍焦距和二倍焦距之间,由凸透镜成像规律可知,成倒立放大的实像。
[2]由于经过凸透镜光心的光线的传播方向不变,所以当LED灯中心相对于凸透镜的中心偏高时,成的像的位置偏下。
25.2021年12月9日王亚平在我国自主建造的空间站核心舱内再次开设“天宫课堂”,2013年、2021年先后在授课中做了“水球试验”。图甲是首次太空授课水球实验情况,图乙是再做水球实验的现象。图甲水球中可以看到倒立、缩小的 像,是 透镜成像的原理,其物距应该满足的条件是 (选填“大于二倍焦距”“大于一倍焦距小于二倍焦距”或“小于一倍焦距”), (选填“电影机”“摄像头”或“放大镜”)就是依据这一原理工作的;图乙水球中注入一个气泡后,可以观察到正立、缩小的 像,这是因为注入气泡的水球中间部分相当于凹透镜。
【答案】 实 凸 大于二倍焦距 摄像头 虚
【详解】[1][2][3][4]由图甲可知,水球相当于一个凸透镜,此时水球中可以看到倒立、缩小的像,根据凸透镜成像规律可知,成的是实像,是照相机成像的原理,此时物距大于二倍焦距,像距在一倍焦距和二倍焦距之间,摄像头与照相机的成像原理相同,即摄像头就是依据这一原理工作的。
[5]凸透镜和凹透镜都是由于光的折射成像的,在水球中注入气泡进行光学实验时,水球被气泡变为了两部分,中间是空气,气泡周围是水。这个时候整个水球就变成了两个透镜,外圈成为了一个凸透镜,通过凸透镜呈现出一个倒立的像。内圈相当于凹透镜,凹透镜能成一个正立、缩小的虚像。凸透镜和凹透镜都是由于光的折射成像的,因此可以在水球中同时看到一正一倒的两个像,透过水球中间气泡部位观察到正立缩小的像时,此时水球和中间气泡部分相当于一个凹透镜。
26.如图所示,在“探究凸透镜成像的规律”实验中,若将点燃的蜡烛依次放在a、b、c三处, 处得到的实像最大,放在 处得到的像是虚像。
【答案】 b a
【详解】[1][2]由图可知,a点在一倍焦距之内, u<f,由凸透镜成像的规律可知,成正立、放大的虚像;b点在一倍焦距和二倍焦距之间,f<u<2f,由凸透镜成像的规律可知成倒立、放大的实像;c点在二倍焦距以外,u>2f,由凸透镜成像的规律可知,成倒立、所小的实像。所以b处得到的实像最大,放在a处得到的像是虚像。
27.在探究“凸透镜成像规律”时,蜡烛、光屏和液体透镜的位置如图所示,光屏上出现清晰的烛焰像。若透镜位置不动,将蜡烛与光屏的位置互换,光屏上 (选填“能”或“不能”)承接到蜡烛的像,这样判断的依据是: 。
【答案】 能 光路可逆
【详解】[1][2]图中物距大于像距在光盘瓶上成实像,根据凸透镜成像规律可知,此时物距大于二倍焦距,像距位于一倍焦距和二倍焦距之间,将蜡烛与光屏的位置互换,此时物距处于一倍焦距和二倍焦距之间,像距大于二倍焦距,仍能在光屏中成像,利用了光的折射现象中光路可逆的原理。
28.如图所示是投影仪成像示意图。其中平面镜的作用是 ;如果图中h=36cm,则凸透镜焦距不可能小于 cm。在使用投影仪时,发现在屏幕上画面太小,正确的调节方法是 (选填“降低”或“升高”)凸透镜,并 (选填“增大”或“减小”)投影仪与屏幕间的距离。
【答案】 改变光路 18 降低 增大
【详解】[1]平面镜将通过凸透镜的折射光线反射到银幕上,所以起到改变光路的作用。
[2]由凸透镜成像规律得
f<36cm<2f
则凸透镜焦距的范围为
18cm<f<36cm故凸透镜焦距不可能小于18cm。
[3][4]在使用投影仪时,发现在屏幕上的画面太小,要使像变大,则应减小物距h,即降低凸透镜,并增大像距,即增大投影仪与屏幕间的距离。
29.把带双箭头的图片放在装有水的圆柱形玻璃杯后不同位置,看到的情景如图甲和乙所示。此时的玻璃杯相当于 镜,箭头离玻璃杯较远的是 (选填“甲”或“乙”)图,其成像原理与 (选填“照相机”“放大镜”或“投影仪”)类似。
【答案】 凸透 乙 照相机
【详解】[1]装有适量水的圆柱形玻璃杯相当于一个凸透镜。
[2][3]当看到的情景如图乙所示时,呈现倒立、缩小的像,此时与照相机的成像原理相同,物距大于2倍焦距,所以箭头离玻璃杯较远。
30.某同学和妈妈周末骑单车去公园游玩,取车时爸爸用手机摄像头扫描“共享单车”的二维码后自动开锁, 二维码经扫描后在手机上成 像(选填“虚”或“实”) ;若要手机上的像大一些, 应使手机摄像头 二维码(选填“靠近”或“远离”) ;手机摄像机的镜头是 透镜
【答案】 实 靠近 凸
【详解】[1][3]手机摄像头相当于凸透镜,手机扫描二维码,二维码在2倍焦距以外,此时成倒立、缩小的实像。
[2]要使屏幕显示的二维码变大,即像变大,应增大像距,减小物距,可将摄像头靠近二维码。
31.如图所示,是小明在显微镜下观察到的洋葱表皮细胞。显微镜的目镜是一个 镜,装有洋葱表皮的玻片到显微镜物镜的距离u与其焦距f之间的关系是 。
【答案】 凸透 f<u<2f
【详解】[1][2]显微镜的两个镜头都装有凸透镜,故显微镜的目镜是一个凸透镜;显微镜的物镜成倒立、放大的实像,相当于投影仪,故物距在一倍焦和二倍焦距以内,即装有洋葱表皮的玻片到显微镜物镜的距离u与其焦距f应该满足f<u<2f。
32.如图1所示是实验室常用的显微镜,它的目镜和物镜都是 (选填“凸透镜”或“凹透镜”);如图2所示,荷叶上圆形的水珠相当于凸透镜,对直射的阳光有 (选填“会聚”或“发散”)作用,会“烧糊”叶片;如图3所示是现代城市很多路口安装的监控摄像头,它可以拍下违章行驶或发生交通事故时的现场照片,摄像头的镜头相当于凸透镜,摄像头的工作原理与 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)相似。
【答案】 凸透镜 会聚 照相机
【详解】[1]凸透镜对光线有会聚的作用,实验室常用的显微镜,它的目镜和物镜都是凸透镜。
[2]凸透镜对光线有会聚的作用,荷叶上圆形的水珠相当于凸透镜,对直射的阳光有会聚作用,会“烧糊”叶片。
[3]摄像头和照相机的工作原理是相同的,都是利用凸透镜成像,根据物距大于二倍焦距时成倒立、缩小的实像的原理工作的。
33.在“探究凸透镜成像的规律”实验时,某小组测量出物距和像距的数据,并绘制成如图1所示的图象( )
A.该凸透镜的焦距f=20cm
B.当物距u=100cm时,像距不可能等于10cm
C.当物距u=8cm时,所成的像能用光屏承接
D.用该凸透镜自制一个如图2所示的照相机模型时,凸透镜和半透明膜之间的距离须大于20cm
【答案】B
【详解】A.由图可知,u=v=20cm,根据凸透镜成像规律可知,u=v=2f,成倒立、等大的实像,所以该凸透镜的焦距为f=10cm,故A错误;
B.当物距u=100cm时,此时u>2f,成倒立、缩小的实像,像距20cm>v>10cm,不可能等于10cm,故B正确;
C.当物距u=8cm,此时物距小于焦距,成正立、放大的虚像,虚像不能用光屏承接,故C错误;
D.在该模型中,凸透镜是照相机的镜头,半透明膜相当于照相机的底片,用该照相机模型时,凸透镜和半透明膜之间的距离在20cm和10cm之间,故D错误。
故选B。
34.如图所示,现在有很多场所的安保工作中采用人脸识别系统,识别系统的摄像机可以自动将镜头前1 m处的人脸拍摄成数码相片传递给计算机进行识别,摄像机的镜头( )
A.相当于凸透镜,焦距可为0.5 m
B.相当于凸透镜,焦距可为0.1 m
C.相当于凹透镜,焦距可为0.5 m
D.相当于凹透镜,焦距可为0.1 m
【答案】B.
【解析】摄像机的镜头相当于一个凸透镜,是利用了凸透镜成倒立、缩小的实像原理,此时物距大于2倍焦距,即u>2f,得出 f<0.5m。所以选B。
35.如图所示,烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度,该凸透镜的焦距为10.0cm,凸透镜的位置保持不变。以下说法正确的是( )
A.当蜡烛放在图中A区域时,光屏应放在图中D区域才可能呈现清晰的像
B.蜡烛从图中位置逐渐远离透镜时,所成的像会逐渐变小
C.若无论怎么移动光屏,在光屏上都找不到像,则蜡烛可能放在图中B区域
D.若光屏上要得到一个放大的像,则蜡烛应该放在图中C区域
【答案】B
【解析】A.蜡烛放在图中A区域,即蜡烛在该透镜的两倍焦距以外,此时成倒立、缩小的实像,像在透镜另一侧的一倍焦距和两倍焦距之间,即图中的E区域,故A错误;
B.凸透镜成实像时,物体离透镜越远,所成的实像越小,图中蜡烛位于该透镜的两倍焦距以外,成倒立、缩小的实像,所以蜡烛从图中位置逐渐远离透镜时,所成的实像会逐渐变小,故B正确;
C.蜡烛放在图中B区域,即该透镜的一倍焦距和二倍焦距之间,此时成倒立、放大的实像,像的位置在透镜另一侧的两倍焦距以外,即如果蜡烛放在图中B区域,则在图中的F区域的光屏上能找到像,故C错误;
D.当蜡烛放在图中C区域,即该透镜的一倍焦距以内,此时成正立、放大的虚像,虚像是用光屏承接不到的,故D错误。
故选B。
36.小宇同学有一次用爷爷的放大镜(焦距为10cm)看窗外的物体时.发现看到的物体是倒立的,心里想:放大镜成像到底有什么规律呢?于是他从实验室借来一架光具座,一个光屏、一根蜡烛,进行实验探究:
(1)在图中的装置上保持放大镜的位置不变,将蜡烛移至光具座20cm刻度线处,移动光屏发现烛焰在光屏上成倒立,缩小的像。根据这个原理可制成______(选填“照相机”或“投影仪”);
(2)向右将蜡烛移至光具座35m刻度线处,移动光屏至某位置,烛焰在光屏上成一倒立、______(选填“缩小“,“放大”或“等大“)的像;
(3)继续向右将蜡烛移至光具座45cm刻度线处,小宇同学发现无论怎么移动光屏,在光屏上都得不到像。这是因为此时烛焰通过凸透镜成的是______(选填“实像”或“虚像”)。
【答案】①照相机;②放大;③虚。
【解析】(1)[1]凸透镜焦距为10.0cm,将蜡烛移至光具座20.0cm刻度线处,此时物距为30.0cm,物距大于二倍焦距,移动光屏发现烛焰在光屏上成倒立,缩小的像,与照相机成像特点相同。
(2)[2]将蜡烛移至光具座35.0cm刻度线处,此时物距为15.0cm,物距大于一倍焦距,小于二倍焦距,根据凸透镜成像规律,此时成倒立、放大、实像,与投影仪成像特点相同。
(3)[3]将蜡烛移至光具座45.0cm刻度线处,此时物距为5.0cm,物距小于焦距,成正立、放大、虚像,虚线不能在光屏上呈现,所以小宇同学发现无论怎么移动光屏,在光屏上都得不到像。
37.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。
※※模块四:中考真题演练 考场有的放矢————————
38.(2024·内蒙古包头)工匠师维护精密仪表时,在眼睛前戴一个凸透镜,便于观察仪表的细微之处,如图所示。
(1)凸透镜起到 的作用;
(2)凸透镜与仪表的距离应在凸透镜的 焦距范围之内;
(3)通过凸透镜看到的是仪表 (填“正立”或“倒立”)的像,像的位置与仪表的位置在凸透镜的 侧。
【答案】 (1)放大镜 (2)一倍 (3)正立 同
【解析】(1)[1]中间厚两边薄的透镜叫凸透镜,工匠师维护精密仪表时,在眼睛前戴一个凸透镜,便于观察仪表的细微之处,凸透镜起到放大镜的作用。
(2)[2]当物体在凸透镜一倍焦距范围内时,成正立、放大的虚像,故凸透镜与仪表的距离应在一倍焦距范围之内。
(3)[3][4]当物体在凸透镜一倍焦距范围内时,通过凸透镜看到的是仪表正立的像,像的位置与仪表的位置在凸透镜的同侧。
39.(2024·江苏连云港)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
【解析】[1]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。
[2][3]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。
40.(2024·山东潍坊)如图甲所示,镜片a可通过抽出或注入液体来改变其厚度,抽出稍许液体后得到镜片b,注入稍许液体后得到镜片c。
(1)镜片b可用于矫正 (填“近视眼”或“远视眼”)。
(2)某同学用如图乙所示的实验装置观察镜片c的成像情况。
①将蜡烛、镜片c和光屏依次放在光具座上,调整它们的中心在同一高度;
②蜡烛、镜片c和光屏的位置如图乙所示时,光屏上呈现一个清晰的实像,此时的像距 cm;
③保持蜡烛和光屏的位置不变,把镜片c移动到光具座上25cm刻度处,此时光屏上呈现一个清晰的 、 的实像。
【答案】(1)近视眼 (2)15.0 倒立 放大
【解析】(1)由图甲可知,镜片b为凹透镜,对光有发散作用,可用于矫正近视眼。
(2)[1]由图乙可知,此时的像距为
[2][3]保持蜡烛和光屏的位置不变,把镜片c移动到光具座上25cm刻度处,此时物距和像距的长度互换,根据光路可逆原理可知,又可在光屏上得到清晰的实像;此时物距小于像距,成的是倒立、放大的实像。
41. (2024·江苏无锡)用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像的规律,将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏置于光具座上如图所示的位置,下列说法中正确的是( )
A. 只向左移动光屏至适当位置,光屏上能呈现烛焰缩小的像
B. 只向右移动光屏至适当位置,光屏上能呈现烛焰放大的像
C. 只向右移动蜡烛至适当位置,光屏上能呈现烛焰放大的像
D. 只移动凸透镜至适当位置,光屏上能呈现烛焰等大的像
【答案】D
【解析】
A图中物距为
45.0cm-35.0cm=10.0cm
凸透镜的焦距是10cm,物距等于焦距,光屏不能成像,只向左或向右移动光屏至适当位置,光屏上不能成像,故AB错误;
C.只向右移动蜡烛至适当位置,物距小于焦距,成正立放大的虚像,光屏不能成像,故C错误;
D.将凸透镜移动到55cm,物距为
55.0cm-35.0cm=20.0cm
像距为
75.0cm-55.0cm=20.0cm
此时
u=v=2f
光屏上能呈现烛焰等大的像,故D正确。
故选D。
42. (2024·天津)(多选)在用一凸透镜研究其成像的规律时,某同学得到的部分实验信息如下表所示。根据表中信息判定下列说法正确的是( )
实验次序
物距/cm
像的性质
像距/cm
1
20
倒立、等大、实像
2
30
15
3
15
倒立、放大、实像
30
A. 第1次实验的像距为20cm
B. 第2次实验成倒立、缩小的实像
C. 第3次实验成像特点与照相机成像特点相同
D. 若物距是12cm,物体通过透镜所成的像是虚像
【答案】AB
【解析】
A.当物距为20cm时,成倒立、等大的实像,则物距等于二倍焦距,即f=10cm,此时像距等于物距,也为20cm,故A正确;
B.当物距为30cm时,物距大于二倍焦距,所以此时成倒立缩小的实像,故B正确;
C.当物距为15cm时,物距大于一倍焦距小于二倍焦距,所以此时成倒立放大的实像,其应用是幻灯机或投影仪,而照相机是根据物距大于二倍焦距时,成倒立缩小实像的原理制成的,故C错误;
D.若物距是12cm,即物距大于一倍焦距小于二倍焦距,所以此时成倒立放大的实像,故D错误。
故选AB。
43. (2024·黑龙江齐齐哈尔)(多选)物理科技小组在做探究凸透镜成像规律的实验过程中,某次实验操作时,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,烛焰在光屏上恰好成清晰的倒立、等大的实像。则下列说法正确的是( )
A. 该凸透镜的焦距是10.0cm
B. 将蜡烛放置在光具座的25cm刻度线处,调整光屏与凸透镜的距离,烛焰在光屏上成清晰的像时,该像的性质与照相机成像的性质相同
C. 将蜡烛放置在光具座的35cm刻度线处,调整光屏与凸透镜的距离,烛焰在光屏上成清晰的像时,该像的性质与投影仪成像的性质相同
D. 将蜡烛放置在光具座的45cm刻度线处,调整光屏与凸透镜的距离,烛焰在光屏上可成清晰的正立、放大的虚像
【答案】ABC
【解析】
A.当光屏成倒立、等大的实像,有
u=v=2f
则
故A正确;
B.将蜡烛放置在光具座的25.0cm刻度线处,物距
u=50.0cm−25.0cm=25cm>2f=20.0cm
满足u>2f,成倒立、缩小的实像,照相机是根据这个原理制成的,故B正确;
C.将蜡烛放置在光具座的35.0cm刻度线处,物距
f=100cm<u=50.0cm−35.0cm=15cm<2f=20.0cm
满足
f<u<2f
成倒立、放大的实像,投影仪是根据这个原理制成的,故C正确;
D.将蜡烛放置在光具座45.0cm刻度线处,物距
u=50.0cm−45.0cm=−5.0cm<f=10.0cm
即物体在凸透镜的一倍焦距以内,成正立、放大的虚像,但虚像不能呈现在光屏上,故D错误。
故选ABC。
44. (2024·陕西A卷)如图—1,是小明做“探究凸透镜成像的规律”的实验装置;
(1)实验时,调节烛焰中心、凸透镜光心和光屏中心在同一高度,其目的是________;
(2)固定凸透镜的位置,将蜡烛放在距离凸透镜较远处,此时应移动________直至出现最清晰的像,记录物距、像距、像的性质;
(3)改变物距,重复上述操作,多次实验,将实验数据记录在下表中;
凸透镜的焦距:
实验次数
物距/cm
像距/cm
像的性质
正立或倒立
放大或缩小
虚像或实像
1
18.0
6.9
倒立
缩小
实像
2
10.0
10.0
倒立
等大
实像
3
7.0
17.7
倒立
放大
实像
4
4.0
/
正立
放大
虚像
分析数据可知:当物距大于凸透镜焦距时,物距减小,像距________;
(4)当光屏上出现清晰的像时,小明不小心用手指尖遮挡住了凸透镜的一部分,这时光屏上________(选填“仍能”或“不能”)成烛焰完整的像;
(5)实验中,小明将自己的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上原来清晰的像变模糊。将光屏适当靠近凸透镜后,光屏上再次出现清晰的像,由此可判断小明佩戴的是________(选填“近视”或“远视”)眼镜;
(6)如图—2,当无人机在高空拍摄地面场景时,所成的像最靠近图—3中凸透镜主光轴上的________(选填“a”、“b”、“c”或“d”)点;
(7)生活中常用的放大镜应用了表中第________次实验的成像规律。
【答案】 ①. 使像成在光屏中央 ②. 光屏 ③. 增大 ④. 仍能 ⑤. 远视 ⑥. b ⑦. 4
【解析】
(1)[1]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,三者的中心大致在同一高度,像才能呈在光屏的中央位置。
(2)[2]固定凸透镜的位置,则凸透镜的位置不变,将蜡烛放在距离凸透镜较远处,蜡烛的位置保持不变,此时应移动光屏,直至光屏上出现最清晰的像。
(3)[3]由题意可知,凸透镜的焦距f=5.0cm,由表中数据可知,1、2、3次实验的物距大于凸透镜焦距,当物距逐渐减小时,像距逐渐增大。
(4)[4]当光屏上出现清晰的像时,用手指尖遮挡住了凸透镜的一部分,则通过凸透镜的光线变少,所以在光屏上成的像变暗,但仍能成烛焰完整的像。
(5)[5]小明将自己的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上原来清晰的像变模糊,将光屏适当靠近凸透镜后,光屏上再次出现清晰的像,说明像距变小,则焦距变小,说明眼镜对光线有会聚作用,可判断小明佩戴的是凸透镜,即远视眼镜。
(6)[6]当无人机在高空拍摄地面场景时,地面场景距离凸透镜的距离大于二倍焦距,即物距大于二倍焦距,由凸透镜成像规律可知,像距大于一倍焦距,小于二倍焦距,由图—3可知,只有b、c两点在一倍焦距和二倍焦距之间,由凸透镜成实像时物远像近像变小可知,物距越大,像距越小,所以成的像最靠近图—3中凸透镜主光轴上的b点。
(7)[7]由凸透镜成像规律可知,物距小于一倍焦距时,成正立、放大的虚像,由表中数据可知,生活中常用的放大镜应用了表中第4次实验的成像规律。
45. (2024·湖北)同学们参观博物馆时发现一件秦代木牍前放置着凸透镜,通过凸透镜看到的情景如图甲。为了弄清其原理,他们进行了如下探究。
(1)如图乙,用太阳光照射凸透镜,移动光屏直至光屏上出现一个最小最亮的光斑,此凸透镜的焦距为_________cm;
(2)如图丙,将蜡烛放在较远处,移动光屏使光屏上呈现清晰的实像,观察像的性质,测出物距和像距;逐次改变物距,重复上述操作,实验记录如下表;
序号
物距/cm
像的性质
像距/cm
正倒
大小
1
24.0
倒立
缩小
17.2
2
22.0
倒立
缩小
18.8
3
20.0
倒立
等大
20.0
4
18.0
倒立
放大
22.4
5
16.0
倒立
放大
27.0
……
凸透镜成缩小实像时,物距_________(填“>”“<”或“=”)像距;
(3)小宇受第4、5组实验结果启发,推测文物与其前方凸透镜的距离u和凸透镜焦距f的关系为时,成放大的像。小丽对小宇的观点提出了质疑,她继续减小物距,发现蜡烛在某位置时,无论怎样移动光屏,光屏上都看不到像。小丽撤去光屏,从图丙中_________侧(填“A”或“B”)向透镜方向观察,看到了正立放大的像,测得物距为8.0cm,她推测u和f的关系应为。_________的推测合理,理由是______。
【答案】 ①. 10.0 ②. > ③. B ④. 小丽 ⑤. 见解析
【解析】
(1)[1]一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后,会聚于一点,凸透镜与光屏间的距离为焦距,由图乙知道,该凸透镜的焦距为
(2)[2]分析表格数据知道,当凸透镜成缩小的像时,物距大于像距。
(3)[3]根据题意知道,当物距小于焦距,成正立、放大的虚像,像物同侧,应该在B处观察。
[4][5]根据实验现象知道,当继续减小物距时,也能成放大的像,但是是正立、放大的虚像,此时,所以,小丽的推测合理。
46. (2024·湖北武汉)实验小组在探究凸透镜成像规律的实验中:
(1)图甲中,点燃蜡烛后,光屏上恰能成清晰的像,______(填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是根据该成像特点制成的。将蜡烛向左移动一段距离,光屏上的像变模糊了,为了使光屏上再次成清晰的像,同学们提出了两种不同的解决方案:
方案一:仅将光屏向______移动一段距离;
方案二:仅换用焦距较______的凸透镜。
(2)某同学利用焦距为20cm的凸透镜观察指纹,保持指纹到眼睛的距离为40cm不变,将凸透镜调整到如图乙所示的位置,看到了指纹正立放大的像,此时该同学的眼睛通过凸透镜在另一侧能成______(填“倒立缩小”“倒立放大”或“正立放大”)的像。
【答案】 ①. 照相机 ②. 左 ③. 大 ④. 倒立放大
【解析】
(1)[1]由图甲可知,物距大于像距,点燃蜡烛后,光屏上恰能成清晰的像,根据凸透镜成像,此时成倒立缩小的实像,照相机就是根据该成像特点制成的。
[2][3]将蜡烛向左移动一段距离,则物距变大了,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小的规律,为了使光屏上再次成清晰的像,可以将光屏向左移动一段距离。若不移动光屏,因凸透镜焦距越大,折光能力越弱,因此可换用焦距较大的凸透镜,使像推迟会聚,从而呈现在光屏上。
(2)[4]由题意可知,凸透镜的焦距为20cm,指纹到眼睛的距离为40cm,即等于2倍焦距,手指到凸透镜的距离小于一倍焦距,则眼睛到凸透镜的距离在1倍焦距与2倍焦距之间,根据凸透镜成像规律可知,当物距在1倍焦距与2倍焦距之间时,成倒立放大的实像,因此此时该同学的眼睛通过凸透镜在另一侧能成倒立放大的实像。
47. (2024·黑龙江绥化)如图是“探究凸透镜成像的规律”实验装置。
(1)调节实验器材的高度时,蜡烛__________点燃;(选填“需要”或“不需要”)
(2)实验过程中,当蜡烛、凸透镜、光屏位置如图所示时,光屏上恰好出现清晰的像。该像是倒立、__________(选填“放大”“等大”或“缩小”)的实像,生活中的__________(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用该原理成像的;
(3)如图位置,若将蜡烛向左移动5cm,要在光屏上再次成清晰的像,应该将光屏适当向__________(选填“右”或“左”)移动:如果不动光屏、凸透镜,也可在蜡烛和凸透镜之间放一个合适的__________(选填“近视”或“远视”)眼镜,光屏上也能出现清晰的像。
【答案】 ①. 需要 ②. 缩小 ③. 照相机 ④. 左 ⑤. 近视
【解析】
(1)[1]为了让烛焰的像成在光屏中央,在调节器材高度时,蜡烛应点燃。
(2)[2][3]图示中,物距大于像距,在光屏上成倒立缩小的实像。照相机是利用这一原理成像的。
(3)[4]向左移动蜡烛,则物距变大,像距应变小,光屏应向左移动适当距离。
[5]光屏和凸透镜不动,而像距变小,为了让光的延迟会聚成像,可在蜡烛和凸透镜之间放一个合适的对光有发散作用的凹透镜,即近视眼镜。
48. (2024·黑龙江龙东)如图所示,物理兴趣小组“探究凸透镜成像规律”的实验装置。
(1)首先调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度,目的是_________;
(2)如图甲,让平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小、最亮的光斑,则凸透镜的焦距__________cm;
(3)当蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图乙时,光屏上成清晰的像,利用此时凸透镜成像的特点制成的光学仪器是_________(选填“照相机”、“放大镜”或“投影仪”)。若实验过程中挡住凸透镜的一半,像的完整程度_________(选填“会”或“不会”)受影响;
(4)将蜡烛移到35cm处,若想在光屏上得到清晰的像,应将光屏向___________(选填“左”或“右”)移动,像将_________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】 ①. 使像成在光屏的中央 ②. 10.0 ③. 照相机 ④. 不会 ⑤. 右 ⑥. 变大
【解析】
(1)[1]为了使像成在光屏的中央,实验开始前,应将烛焰、凸透镜和光屏中心调节在同一高度上。
(2)[2]由图甲可知,焦点到凸透镜距离为
20.0cm-10.0cm=10.0cm
所以凸透镜的焦距为f=10.0cm。
(3)[3]由图乙可知,物距
50.0cm-10.0cm=40.0cm
物距大于2倍焦距,成倒立缩小的实像,照相机是根据此原理制成的。
[4]若实验过程中挡住凸透镜的一半,物体上任一点射向凸透镜的另一半,经凸透镜折射后,照样能会聚成像,像的大小不发生变化,折射光线减少,会聚成的像变暗。
(4)[5][6]凸透镜成实像时,物距变小,像距增大,像变大;将蜡烛移到35cm处,物距变小,像距变大,光屏向右移动,像变大。
49.(2024·山东聊城)在学习了凸透镜成像规律后,小慧同学计划制作一个“手机投影仪”。现有器材如下:焦距分别为10cm、20cm、30cm的凸透镜各一个,手机一部,长为30cm的纸盒,胶带和剪刀等。“投影仪”模型如图所示,将手机和凸透镜分别固定在纸盒的两端,调整“投影仪”到墙面的距离,可在墙上看到手机画面清晰放大的像。下列说法正确的是( )
A.应选择焦距为10cm的凸透镜
B.应选择焦距为20cm的凸透镜
C.将手机正立放置,在墙上看到的像是正立的
D.墙上手机画面的像是虚像
【答案】B
【解析】A.若选择焦距为10cm的凸透镜,此时物距为30cm,物距大于两倍焦距,此时会成倒立的缩小的实像,与题意不符,故A不符合题意;
B.若选择焦距为20cm的凸透镜,此时物距为30cm,物距在一倍焦距和两倍焦距之间,成的是倒立的放大的实像,是投影仪原理,故可以满足题意,故B符合题意;
C.将手机正立放置,在墙上看到的像是倒立的像,故C不符合题意;
D.能够在光屏上承接,说明是实像,故D不符合题意。
故选B。
50.(2024·黑龙江哈尔滨)光让我们通过视觉认识世界,下列说法不正确的是( )
A.甲图:由于漫反射,同学们能从不同方向看到地上的书
B.乙图:小聪在镜中看到小猫,这只“小猫”是能量聚集形成的像
C.丙图:近视眼需要戴凹透镜矫正
D.丁图:利用光在同种均匀介质中沿直线传播的规律可制成针孔照相机
【答案】B
【解析】A.能够从不同方向看到一些本身不发光的物体,说明光在这些物体上发生了漫反射,由于漫反射,同学们能从不同方向看到地上的书,故A正确,不符合题意;
B.平面镜成像是虚像,不是由真实光线会聚而成,即小聪在镜中看到小猫,这只“小猫”不是能量聚集形成的像,故B不正确,符合题意;
C.近视眼的形成原因是晶状体变厚,折光能力变强,像成在视网膜的前方,可用发散作用的凹透镜矫正,使光线会聚能力减弱,能使像成在视网膜上,能看清远处的物体,故C正确,不符合题意;
D.针孔照相机是小孔成像的应用,小孔成像是由于光在同种均匀介质中沿直线传播形成的倒立的实像,故D正确,不符合题意。
故选B。
51.(2024·四川广元)“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
【解析】(1)[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)[2]根据凸透镜成像的规律知道,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。
※※模块五:动手实验实践 提升综合能力————————
52.电脑中常用光电鼠标,其原理就是利用发光二极管照射移动表面(如图),反射光通过成像透镜成像于光学传感器上。鼠标移动时,传感器会连续拍摄鼠标垫表面所成的像,并利用芯片处理比较各个影像的数字信号,反馈到计算机,决定屏幕上的光标移动距离和方向。图中光学传感器、透镜、发光二极管等元件固定在鼠标内。
(1)当发光二极管的光照射在粗糙的鼠标垫上时会发生 (选填“镜面反射”或“漫反射”);
(2)当鼠标平放在鼠标垫上,成像透镜距鼠标垫7mm,光学传感器距成像透镜3mm,则在光学传感器上成 (选填“倒立”或“正立”)、 (选填“放大”或“缩小”)的实像;
(3)将鼠标离开鼠标垫一定高度后悬空向前移动时,电脑显示器上的光标并不移动,是因为像成在光学传感器的 (选填“上”或“下”)方,而且所成的像 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
【答案】 漫反射 倒立 缩小 下 变小
【详解】(1)[1]当发光二极管的光照射在粗糙的鼠标垫上时,反射光线会射向各个方向,因此会发生漫反射。
(2)[2][3]由题意可知,当鼠标平放在鼠标垫上,成像透镜距鼠标垫7mm,光学感应器距成像透镜3mm,即物距大于像距,根据凸透镜成像规律可知,成倒立、缩小的实像。
(3)[4][5]将鼠标离开鼠标垫一定高度后悬空向前移动时,相当于增大了物距,此时像距减小,像成在光学感应器的下方,而且所成的像变小,因此电脑显示器上的光标并不移动。
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