内容正文:
第四章神奇的透镜练习题
一、单选题
1.如图所示为榆林市某商场门口的广告投影灯及其内部结构,它主要由光源、广告片和焦距为f的凸透镜组成,下列说法正确的是( )
A.广告片到镜头的距离应大于
B.该广告灯的成像原理与放大镜相同
C.地面上的广告图标是放大的实像
D.凸透镜能成放大的像,说明凸透镜对光有发散作用
2.到西部地区支教的王老师发现这里的孩子很少玩手机,视力很好,基本没有戴眼镜的。一天物理课后,①同学们好奇地围着王老师:“王老师,你的眼镜是凸透镜还是凹透镜?”②王老师微微一笑:“你们猜猜。”同学们七嘴八舌地说出自己的猜想,③并提出“眼看、手摸、放在太阳下看是聚光还是散光、看远处的物体”等验证办法。④随后,同学们小心地拿着王老师的眼镜,来到教室外面进行探究,根据观察到的现象得出“是凹透镜”的结论。上述过程,属于实验探究的“提出问题”环节的是:( )
A.① B.② C.③ D.④
3.下图是小李同学在探究“凸透镜成像规律”的实验操作,结合成像规律下列说法正确的是( )
A.此时如果光屏已经出现清晰的像,该像为倒立放大的实像
B.随着实验的进行蜡烛会越烧越短,光屏上本来在中央的像会向下偏移
C.如果把蜡烛向右移动少许,为了找到清晰的像光屏应该随之向左移动
D.如果在图中透镜位置换用焦距更大的凸透镜,移动光屏重新找到清晰的像将变大
4.仔细观察照相机你会发现,所有照相机的前面都有一个镜头,镜头就相当于一个凸透镜。如图所示为照相机的原理图,则照相时所成的像是( )
A.正立、放大的虚像
B.倒立、缩小的实像
C.倒立、缩小的虚像
D.倒立、放大的实像
5.下列说法错误的是( )
A.将冰块磨成凸透镜,聚焦太阳光,将火柴头放在透镜的焦点处,可能在冰凸透镜消融之前点燃火柴头
B.用放大镜看墙上的地图,可能看到放大的像,也可能看到倒立、缩小的像
C.使用投影仪时,投影仪镜头到屏幕的距离应该在二倍焦距之外
D.照相机可以成倒立缩小的实像,小孔成像也是这样,都是光的神奇折射造成的
6.眼睛中的眼球在观察某一事物时,物体在视网膜上所成像的大小是由视角决定的.如果视角大,物体在视网膜上成的像大,眼睛所看到的物体就大.下面四种情况,眼睛感觉到最高的物体是( )
A.20m远的1.7m高的人 B.40m远的1.7m高的竹竿
C.20m远的1.7m高的栏杆 D.18m远的1.7m高的小树
7.下列关于光现象的描述不正确的是( )
A.彩虹是色散现象
B.光从一种透明介质射入另一种透明介质时,光的传播方向不一定发生改变
C.在光线较暗的房间里,要想用照相机拍电视机上的画面必须使用闪光灯
D.镜子上蒙上一层小水珠后就无法看清物体在镜中成的像,是因为发生了漫反射
8.小明“探究凸透镜成像的规律”,通过实验得到了如表所示的实验数据,当u=23cm时,像距v应该在什么范围( )
物 距u(cm)
60
50
35
30
20
19
18
17
16
15
14
12
像 距v(cm)
12
12.5
14
15
20
21.1
22.5
24.3
26.7
30
35
60
A. B.
C. D.
9.将蜡烛、凸透镜、光屏放置于光具座上,光屏上呈现一个清晰的像,如图所示。改变蜡烛的位置,移动光屏,直到光屏上再次呈现清晰的像,此时的物距u、像距v可能是( )
A.厘米 厘米 B.厘米 厘米
C.厘米 厘米 D.厘米 厘米
10.如图所示,在用焦距为10cm的放大镜观察花朵的过程中,当放大镜从紧贴花朵的位置逐渐远离花朵移动时,下列现象可能出现的是( )
A.先观察到缩小的像再观察到放大的像
B.总是观察到放大的像
C.先观察到虚像,再观察到实像
D.先观察到倒立的像,再观察到正立的像
11.如图所示,下列现象中,成虚像的是
A.②④ B.①③ C.①④ D.③④
12.下列有关凸透镜和凹透镜的说法正确的是( )
A.凹透镜只能透光,不能成像
B.凹透镜没有焦点,凸透镜有焦点
C.凸透镜的焦距越小,对光的会聚作用就越大
D.任意一束平行光线经凸透镜后都可以会聚于焦点
二、填空题
13.如图所示,许多超市为方便顾客结账,安装了“刷脸机”,它的摄像头实际上是凸透镜,该类透镜制作成眼镜可以用来矫正 视眼;人要站在“刷脸机”的二倍焦距以外,就能成 (选填“放大”或“缩小”)的实像;当人远离“刷脸机”时,这个像将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
14.在探究凸透镜成像的规律时,如图甲所示,要使像能够成在光屏的中央,应将透镜向 (上/下)调整;若凸透镜的焦距是10cm,当烛焰距凸透镜15cm时,能成倒立、 的实像,在上一步实验获得清晰的像后,小明取了一副近视眼镜放在凸透镜前(如图乙),要使光屏上还能成清晰的像,可将蜡烛向 (左/右)移。
15.显微镜的物镜和目镜都是 (选填“凸”或“凹”)透镜,其中物镜的作用相当于 (选填“照相机”或“投影仪”);如图所示是简易天文望远镜的内部结构,远处的物体经过物镜成一个倒立的 (选填“实”或“虚”)像。
16.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。
17.晓彤近日发现自己看不清黑板,到医院检查,医生告诉他患上了近视眼,成像示意图为 (选填“甲”或“乙”)图,近视眼可以使用 (选填“凸透镜”或“凹透镜”)加以矫正,该透镜对光有 作用。
18.人的眼睛在结构上和照相机非常相似,晶状体相当于一个凸透镜,能使物体成像在视网膜上。现在的学生爱看电视和玩手机,是导致近视的主要原因。在下面图中的甲、乙中,属近视眼的是 ,矫正时配戴的眼镜镜片应选用 (选填:“丙”或“丁”)。告诫我们平时要注意保护眼睛。
19.数码相机已在我们的生活中普及,照相机的镜头相当于一个 透镜,若照相机镜头的焦距为50mm,当被拍照的人到镜头的距离大于100mm时,会得到一个 、 的实像。
物质
醋
酒精
植物油
密度(g/cm3)
约1.3
0.8
0.9
沸点(℃)
约35
75
约280
三、实验题
20.小陈探究“凸透镜成像规律”的实验装置如图乙所示,光屏和蜡烛分别位于凸透镜两侧。
(1)如图甲,该透镜的焦距是 cm。
(2)如图乙,实验前把凸透镜、光屏和蜡烛烛焰的中心调到 。
(3)小陈把凸透镜固定在光具座上50.0cm刻度线处,将蜡烛移至光具座上20.0cm刻度线处,移动光屏到65.0cm处,此时烛焰刚好在光屏上成清晰的像,则该像是 (选填“放大”“等大”或“缩小”)的实像;此时成像的原理与 (选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”)相同。
(4)若此时凸透镜上飞来一只小蜜蜂,则光屏上 (选填“有”或“没有”)小蜜蜂的像。
(5)小陈将蜡烛从20.0cm刻度线处移动到35.0cm刻度线处时,若要让烛焰在光屏上能再次成清晰的像,光屏应向 (选填“远离”或“靠近”)凸透镜方向移动,此时烛焰在光屏上可成清晰、 (选填“放大”“等大”或“缩小”)的像;这时小陈将他的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,仅向 (选填“远离”或“靠近”)凸透镜方向即可再次呈现清晰的像。
21.小红在“探究凸透镜成像的规律”实验中。
(1)测量凸透镜焦距时,小红将凸透镜安装在光具座上,用平行光作光源,移动光屏,在光屏上得到一个最小最亮的光斑,如图甲所示,则该凸透镜的焦距为 cm;
(2)如图乙将点燃的蜡烛移到10cm刻度线处,移动光屏,直到在光屏上得到一个倒立、 (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像;生活中 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一成像原理来工作的;
(3)在如图乙所示的实验基础上,保持凸透镜的位置不变,将蜡烛向右移动到35cm刻度线处,要想在光屏上再次成清晰的像,应将光屏向 (选填“左”或“右”)移动适当的距离,在光屏上的像将 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)在图乙的基础上,保持蜡烛和光屏的位置不动,来回移动凸透镜,当透镜位于 cm刻度处时光屏上仍能成清晰的像,成像特点与 相同(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”),原因是 。
22.如图所示,在探究“凸透镜成像规律”的实验中。
(1)小红用平行光作光源,移动光屏,在光屏上得到一个最小最亮的光斑,如图甲所示,则该凸透镜的焦距为 cm;
(2)实验前,要调整烛焰、凸透镜、光屏的中心在 ,这样做的目的是 ;
(3)小红将点燃的蜡烛放在某处,发现无论怎样移动光屏,在光屏中心只能看到一个大小不变的圆形光斑,你认为可能出现的原因应该是 ;
(4)如图乙,光屏上呈现清晰的像,此像的性质是倒立、 的实像。在放大镜、照相机和投影仪中,成像原理与其相同的是 ;
(5)图乙中,若将蜡烛向左移动 5cm,保持凸透镜的位置不动,则应将光屏向 (选填“左”或“右”)适当移动才能再次在光屏上成清晰的像,此时的像略 (选填“大于”或“小于”)原来的像;
(6)小红在图乙中用不透光的纸板遮住凸透镜上半部分,则在光屏上观察到的像是__________;
A.烛焰的上半部分,亮度变暗;
B.烛焰的下半部分,亮度变暗;
C.完整的烛焰,亮度变暗;
D.完整的烛焰,亮度不变。
(7)如果把图乙中的蜡烛和光屏位置换,在光屏上可以得到一个倒立、 (选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像;
(8)实验过程中随着蜡烛燃烧变短,蜡烛的像将会向 (选填“上”或“下”)移动,为使像回到光屏中央,在保持蜡烛和光屏不动的条件下,应将凸透镜向 (选填“上”或“下”)移动;
(9)将原凸透镜更换为一个焦距较小的凸透镜后,其他元件不动,为了使光屏上再次得到清晰的像,可以在蜡烛和凸透镜之间放置一个 (选填“凸”或“凹”)透镜,所放置的透镜可以用来矫正 (选填“近视眼”或“远视眼”);
(10)如图丙所示,线段AB为某凸透镜成像的物距倒数和像距倒数的关系,则该凸透镜焦距为 cm。通过实验,小红绘制了像距v随物距u变化图象如图丁所示,此凸透镜的焦距是 cm。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.C
【详解】ABC.由图可知,在地面上形成倒立、放大的实像,根据凸透镜成像规律,此时物距,成像原理与投影仪成像原理相同, 故C正确,AB错误;
D.根据凸凹透镜对光的作用可知,凸透镜对光线具有会聚作用,故D错误。
故选C。
2.A
【详解】“实验探究”通常包括几个环节:提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作。
①.同学们好奇地围着王老师:“王老师,你的眼镜是凸透镜还是凹透镜?”,这就是“提出问题”环节。故①符合题意;
②.王老师微微一笑:“你们猜猜。”同学们七嘴八舌地说出自己的猜想,这不是提出问题的环节,而是“猜想与假设”环节,故②不符合题意;
③.并提出“眼看、手摸、放在太阳下看是聚光还是散光、看远处的物体”等验证办法,这里同学们提出了验证的办法,属于设计实验环节,不是“提出问题”环节。故③不符合题意;
④.随后,同学们小心地拿着王老师的眼镜,来到教室外面进行探究,这属于实验探究的“进行实验与收集证据”环节,故④不符合题意。
故选A。
3.D
【详解】A.此时如果光屏已经出现清晰的像,由图可知物距大于像距,根据凸透镜成像规律可知成倒立、缩小的实像,故A错误;
B.根据过光心的光线传播方向不变,随着实验的进行蜡烛会越烧越短,光屏上本来在中央的像会向上偏移,故B错误;
C.如果把蜡烛向右移动少许,物距变小,根据凸透镜成实像规律可知像距会变大,所以为了找到清晰的像光屏应该随之向右移动,故C错误;
D.如果在图中透镜位置换用焦距更大的凸透镜,则成像延迟,像距变大,移动光屏重新找到清晰的像将变大,故D正确。
故选D。
4.B
【详解】由凸透镜成像的三种情况可知,当u>2f时,成倒立、缩小的实像,应用于照相机;当2f>u>f时,成倒立、放大的实像,应用于幻灯机;当u<f时,成正立、放大的虚像,应用于放大镜;所以照相机是根据凸透镜成倒立、缩小的实像工作的,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
5.D
【详解】A.因为凸透镜对光线起会聚作用,因此将冰块磨成凸透镜,聚焦太阳光,将火柴头放在透镜的焦点处,可能在冰凸透镜消融之前点燃火柴头,故A正确,不符合题意;
B.因为放大镜是凸透镜,而凸透镜既可以成放大的像,也可能看到倒立、缩小的像,故B正确,不符合题意;
C.投影仪是应用物距大于一倍焦距小于二倍焦距,凸透镜成倒立、放大的实像,像距大于二倍焦距,所以镜头和屏幕之间的距离大于二倍焦距,故C正确,不符合题意;
D.照相机和小孔成像都可以成倒立缩小的实像,但凸透镜成像是由于光的折射形成的,小孔成像是由于光沿直线传播形成的,故D错误,符合题意。
故选D。
6.D
【详解】因为距离物体越近,视角越大,如果视角大,物体在视网膜上所成的像就大,眼睛所看到的物体就大。所以4个选项中,距离D选项最近,故物体在视网膜上所成的像就大,眼睛所看到的物体就大,则眼睛感觉到该物体最高,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
7.C
【详解】A.雨后彩虹是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光组成,这是光的色散现象,故A正确,不符合题意;
B.光从一种介质垂直入射到另一透明介质时,传播方向不变,因此光从一种透明介质射入另一种透明介质时,光的传播方向不一定发生改变。故B正确,不符合题意;
C.照相机闪光灯的光照射到电视机的荧光屏上,会发生反射,使闪光灯发出的光线回到镜头,所以不能清楚的拍出电视机上的画面,故C错误,符合题意;
D.镜子上蒙上一层小水珠后,原来光滑的镜面变得凹凸不平了,镜面反射变成了漫反射,因此就无法看清物体在镜中成的像,故D正确,不符合题意。
故选C。
8.B
【详解】当物距等于像距时,物距等于2倍焦距,由表中数据可知,当物距等于20cm时,像距等于20cm,则该凸透镜的焦距为10cm。由表中数据可知,当像距等于22.5cm时,物距等于18cm,当像距等于24.3cm时,物距等于17cm,则像距等于23cm时,物距在17cm和18cm之间,光路具有可逆性,所以当物距为23cm时,像距在17cm和18cm之间。
故选B。
9.D
【详解】由题意和图示知道,此时光屏上呈现清晰的像,且物距为15.0cm,像距为30.0cm,结合凸透镜成像规律可知,此时
凸透镜成倒立、放大的实像;凸透镜成实像时满足“物近像远像变大、物远像近像变小”的规律,即若物距变大,则像距变小,反之,若物距变小,则像距变大;
A.当u=16cm时,与原来相比,物距增大了,则像距变小,此时v一定小于30cm,不可能是32cm,故A不符合题意;
B.当u=14cm时,与原来相比,物距减小了,则像距变大,此时v一定大于30cm,不可能是28cm,故B不符合题意;
C.由A项解答可知,u=16cm、v=32cm时,凸透镜不能成清晰的实像;因凸透镜成像时光路是可逆的,所以,当u=32cm、v=16cm时,凸透镜也不能成清晰的实像,故C不符合题意;
D.当u=13cm时,与原来相比,物距减小了,则像距变大,此时v一定大于30cm,进一步结合凸透镜成像规律知道,像距的增大量应大于物距的减小量,所以此时像距v可能为43cm,故D符合题意。
故选D。
10.C
【详解】当放大镜从紧贴花朵时,花朵在凸透镜的一倍焦距之内,成正立、放大的虚像;当放大镜从紧贴花朵的位置逐渐远离花朵移动时,物距小于焦距,物距变大,像变大;当物距大于焦距时,开始成倒立、放大的实像,继续远离,物距变大,像距变小,像逐渐变小,最后大于二倍焦距时,成倒立缩小的实像。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
11.C
【分析】u<f,成正立放大的虚像,应用是放大镜;
u>2f,成倒立缩小的实像,应用是照相机;
f<u<2f,成倒立放大的实像,应用是投影仪;
平面镜成的是正立等大的虚像,据此对各个选项逐一分析即可.
【详解】①放大镜观察邮票利用的是物距小于焦距时凸透镜的成像性质:正立放大的虚像;
②照相机利用的是物距大于二倍焦距时凸透镜的成像性质:倒立缩小的实像;
③投影仪利用的是物距大于一倍焦距小于二倍焦距时凸透镜的成像性质:倒立放大的实像;
④演员用平面镜矫正姿势,利用了平面镜成像性质:正立等大的虚像,
综上所述,①④成虚像,故C选项符合题意.
故选C.
12.C
【详解】A.凹透镜可以透光,对光有发散作用,可以利用实际光线的反向延长线会聚成虚像,故A错误;
B.凹透镜和凸透镜都有两个焦点,故B错误;
C.凸透镜焦距越小,折光能力越强,对光的会聚作用越大,故C正确;
D.平行于主光轴的光经凸透镜后会会聚于焦点,故D错误。
故选C。
13. 远 缩小 变小
【详解】[1]“刷脸机”的摄像头实际上是一个凸透镜,该类透镜对光线具有会聚作用,在日常生活中可以用来矫正远视眼。
[2]人要站在“刷脸机”的二倍焦距以外,此时能成一个倒立、缩小的实像,相当于照相机。
[3]由凸透镜成像的特点可知,当人远离“刷脸机”时,物距变大,像距变小,这个像将变小。
14. 下 放大 左
【详解】[1]如图,像在光屏的上方,说明像比较靠上,根据光线过光心不改变方向,透镜要向下移动,或光屏向上移动,或烛焰向上移动。
[2]焦距是10cm,当烛焰距凸透镜15cm时,此时,成倒立放大实像。
[3]近视眼是凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,此时在凸透镜的前面放一个凹透镜,要使光屏上清晰的像,光屏应远离凸透镜,或烛焰远离凸透镜,即可将蜡烛向左移动。
15. 凸 投影仪 实
【详解】[1][2]根据透镜的知识可知,显微镜的物镜和目镜都是凸透镜,其物镜相当于投影仪,能成倒立、放大的实像;此实像再通过目镜成立放大的虚像,这样经过两次放大,能使很小的物体被人眼观察到。
[3]如图所示是简易天文望远镜的物镜是一个凸透镜,相当于照相机,成倒立、缩小的实像。
16. 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。
17. 甲 凹透镜 发散
【详解】[1][2][3]近视眼看远处的物体时,像成在视网膜的前方,故甲是正确的;凹透镜对光线有发散作用,近视眼佩戴凹透镜来矫正,像才能成在视网膜上,看清远处的物体。
18. 甲 丁
【详解】[1][2]近视眼看远处的物体时,将像成在视网膜的前面,所以属于近视眼的是甲图;为了使像正好呈在视网膜上,应使光线推迟会聚,使所成的像相对于晶状体后移,所以应佩戴发散透镜即凹透镜,即矫正时配戴的眼镜镜片应选用丁。
19. 凸 缩小 倒立
【详解】[1][2][3]照相机的镜头相当于一个凸透镜,当物距大于二倍焦距时,底片上得到一个倒立、缩小的实像;若照相机镜头的焦距为50mm,当被拍照的人到镜头的距离大于100mm时,物距大于2倍焦距,会得到一个倒立、缩小的实像。
20.(1)10.0
(2)同一高度
(3) 缩小 照相机
(4)没有
(5) 远离 放大 远离
【详解】(1)由图甲,平行光线经凸透镜后会聚到一点,最小、最亮的光斑便是凸透镜的焦点,所以焦距为
(2)把蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛,将烛焰、凸透镜、光屏三者中心调到同一高度上,其目的是使像成在光屏中央。
(3)[1][2]凸透镜的焦距是10cm,由图可知,物距
所以物距大于二倍焦距,像在一倍和二倍焦距之间,成倒立、缩小的实像,照相机就是利用这一成像规律工作的。
(4)若有一只小蜜蜂落到凸透镜上,小蜜蜂到透镜光心的距离小于一倍焦距,成的是虚像,虚像不能成在光屏上,故光屏上没有小蜜蜂的像。
(5)[1][2]将蜡烛从20.0cm刻度线处移动到35.0cm刻度线处时,物距变为15cm,即物距大于一倍焦距小于二倍焦距,此时像在二倍焦距外,成倒立放大的实像,像和像距变大,应将光屏向右移动(即远离凸透镜),才能再次在光屏上成清晰的像。
[3]近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,则成像远离透镜,若想在光屏上重新得到清晰的像,在不改变蜡烛和凸透镜位置的情况下,应将光屏远离透镜。
21.(1)10.0
(2) 缩小 照相机
(3) 右 变大
(4) 23 投影仪 光路是可逆的
【详解】(1)如图甲所做测量焦距的实验,光屏处于凸透镜焦点位置,故凸透镜到光屏的距离为凸透镜焦距,即其焦距为
f=60.0cm-50.0cm=10.0cm
(2)[1][2]如图乙将点燃的蜡烛移到10cm刻度线处,则物距为
所以成倒立、缩小的实像,照相机就是利用这个原理。
(3)[1][2]在如图乙所示的实验基础上,保持凸透镜的位置不变,将蜡烛向右移动到35cm刻度线处,物距为
此时物距在一倍焦距和二倍焦距之间,仍成实像。物距变小,根据凸透镜成像规律可知像距变大,即要想在光屏上再次成清晰的像,应将光屏向右移动适当的距离,同时在光屏上的像将变大。
(4)[1][2][3]根据光路可逆可知,将像距和物距对调,仍能成清晰的实像。所以在图乙的基础上,保持蜡烛和光屏的位置不动,来回移动凸透镜,当透镜位于23cm刻度处时光屏上仍能成清晰的像,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,应用是投影仪。
22.(1)10.0
(2) 同一高度 使像成在光屏中央
(3)蜡烛放在了焦点处
(4) 放大 投影仪
(5) 左 小于
(6)C
(7)缩小
(8) 上 下
(9) 凹 近视眼
(10) 10 5
【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,所以凸透镜的焦距是
f=20.0cm-10.0cm=10.0cm
(2)[1][2]为了使像成在光屏中央,实验前,要调整烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度。
(3)根据题意,在光屏中心只能看到一个大小不变的圆形光斑,说明蜡烛的光经过凸透镜后变成了平行光,原因是蜡烛放在了凸透镜的焦点位置。
(4)[1][2]由图乙可知,此时物距小于像距,根据凸透镜成实像时,物距小于像距,成倒立、放大的实像,应用于投影仪。
(5)[1][2]图乙中,若将蜡烛向左移动5cm,保持凸透镜的位置不动,此时物距增大,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小可知,应将光屏向左适当移动才能再次在光屏上成清晰的像,此时的像略小于原来的像。
(6)小红在图乙中用不透光的纸板遮住凸透镜上半部分,下半部分仍能会聚光线成完整的像,但由于会聚的光线比原来减少,所以像比原来变暗,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
(7)如果把图乙中的蜡烛和光屏位置对调,根据在光的折射中,光路是可逆的可知,光屏上能再次成清晰的实像,此时物距大于像距,根据凸透镜成实像时,物距大于像距,成倒立、缩小的实像。
(8)[1][2]实验过程中随着蜡烛燃烧变短,根据过光心的光线传播方向不变可知,蜡烛的像将会向上移动,为使像回到光屏中央,在保持蜡烛和光屏不动的条件下,应将凸透镜向下移动。
(9)[1][2]将原凸透镜更换为一个焦距较小的凸透镜,凸透镜焦距变小,对光的会聚能力变强,会将光线提前会聚成像,此时像成在光屏的前方;为了使光屏上再次得到清晰的像,可以在蜡烛和凸透镜之间放置一个凹透镜,凹透镜对光线具有发散作用,会将光线推迟会聚成像,凹透镜可以用来矫正近视眼。
(10)[1]由图丙可知,当物距与像距的倒数相等,都为5m-1时,物距等于像距等于二倍焦距,所以有
解得,此凸透镜的焦距为f=10cm。
[2]由图丁可知,物距与像距相等时,满足
u=v=10cm
当u=v=2f'时成倒立、等大的实像,即
2f'=10cm
故该凸透镜的焦距f'=5cm。
答案第1页,共2页
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