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期末专题复习:第五章透镜及其应用实验题2024-2025学年人教版八年级上册物理
一、实验题
1.小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验中:凸透镜位于光具座上刻度为50cm处。
(1)在如图甲所示的位置上,成的像是等大的倒立的实像.分析实验成像情况可知实验中所用凸透镜的焦距为 cm。调节光具座上烛焰、透镜和光屏三者的中心在 。
(2)当把点燃的蜡烛由图甲所示位置向右移至光具座的35cm刻度时,向 (选填“左”或“右”)移动光屏会得到一个倒立、 的实像;若蜡烛烧短后,烛燃的像成在光屏的 (选填“上方”或“下方”)。
(3)在(2)小问的基础上若光屏和凸透镜位置不变,则应在凸透镜和蜡烛之间放置一个合适的 (选填“远视眼镜”或“近视眼镜”)才能再次在光屏上成清晰的像。
(4)实验过程中,如果用不透明的硬纸板挡住凸透镜的上半部分,则光屏上的像( )
A.只出现烛焰像的上半部分
B.只出现烛焰像的下半部分
C.出现烛焰完整的像,但像更小了
D.像仍然是完整的,且大小不变,只是变暗了.
2.创新活动中,小明自制了一个简易照相机模型,如图1所示。模型由两个纸筒M、N组成,纸筒M正好套在纸筒N的外面,并能进行抽拉。在纸筒M的一端贴上半透明胶片,凸透镜(焦距为)固定在纸筒N的一端。然后小明与同学们一起利用自制照相机模型探究照相机的成像原理,如图2所示,将此模型和LED灯制成的发光体(物高)固定在光具座上进行实验,并将每次实验测得的物距u、像距v、成像情况等分别记录在表格中。
实验序号
物距
像距
像高
1
30.0
15.0
2.0
2
35.0
14.0
1.6
3
50.0
12.5
1.0
(1)制作LED灯的主要材料是 (选填“导体”“半导体”或“超导体”)材料。
(2)由实验数据可知:当被拍摄的物体靠近照相机镜头时,成的像将 (选填“靠近”或“远离”)镜头,成的像的高度将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)小明将一副眼镜的镜片放在靠近简易照相机模型镜头的前方,发现在保持镜头与物体间的距离不变时,要将MN两个纸筒之间的距离调大,才能在胶片上重新观察到清晰的像。则这个像与之前所成的像相比会 (选填“变大”“变小”或“不变”),该眼镜是用于矫正 (选填“近”或“远”)视眼的。
(4)小明用简易照相机模型在距发光体处的位置观察,发现无论怎么移动纸筒,胶片上都无法成像。你认为出现该现象的原因是 (写出一条即可)。
(5)小明用LED灯制成的发光体来代替蜡烛进行实验的优点: (写出一条即可)。
3.小刚在学完透镜之后,他想知道凸透镜的焦距跟材料是否有关,于是,他找来了三只大小、形状完全相同的凸透镜,其材料分别由玻璃、水晶、透明塑料制成。请你帮他设计这次探究的全过程,完成如下工作:
(1)猜想: 。
(2)这次探究需要的器材主要有 。
(3)写出探究的主要步骤 。
(4)请你设计数据记录表格 。
(5)结论: 。
4.小明在学习了凸透镜成像的规律后,继续深入探究,他选用了表格中某一规格的凸透镜进行了一下实验,调整好器材后如图1所示,此时烛焰在光屏上成放大的像。
凸透镜编号
焦距/cm
直径/cm
①
5
3. 5
②
5
4. 5
③
10
4. 5
④
15
4. 5
(1)一段时间后,小明发现烛焰的像如图2所示,此时将蜡烛向 调节可以使烛焰的像移到光屏中央;
(2)小明在该实验中选用的凸透镜焦距为 cm;
(3)小明将蜡烛换成F字光源,调整了光源和光屏的位置,在光屏上仍可观察到清晰的像,如图所示,则小明看到的像应是 (选填字母);
(4)小明认为凸透镜成像的规律还可能与凸透镜的直径有关,若要验证其猜想,则可以在表格中选取编号为 两个凸透镜进行实验验证。
5.如图是探究“凸透镜成像的规律”的实验装置,H、H'点均为是2倍焦距处。
(1)实验前应将光屏向 (选填“上”或“下”)调,使发光体“F”、凸透镜的中心和光屏的中心在 上,目的是为了像成在光屏的中央;
(2)调节好光屏的高度后,刚好在光屏上能观察到清晰的像,这个像一定是 (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的,此时光在光屏上发生了 反射;
(3)接着把发光体“F”从H点移到A点处,为了使光屏上模糊的像变得清晰,应将光屏在 (填“OF′之间”、“F'H'之间”或“H′以外”)调节,会得到倒立、 的实像。此过程像的移动速度 (选填“小于”或“大于”)物体的移动速度;
(4)再把发光体“F”移到B点处,无论怎样调节光屏,光屏上始终接收不到像,此时人眼透过透镜看到的像是图2中的 (选填“A”、“B”、“C”或“D”);
(5)实验结束后,对图1中的装置进行了改进,将光屏换成带有方格的光屏,如图3,这样做的优点是 。
6.如图所示,是“探究凸透镜成像的规律”的实验装置,已知使用的凸透镜的焦距为10cm。
(1)实验时,要将 (选填“蜡烛”或“烛焰”)、凸透镜、光屏三者的中心调到同一 ;
(2)如图所示,光屏上承接到清晰的实像,像距为 cm, (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用这个成像原理制成的;
(3)保持透镜位置不动,将蜡烛向右移动10cm,光屏移动到 cm的刻度线处,光屏上再次得到清晰的像;
(4)实验中,由于蜡烛变短,烛焰在光屏上的像位于光屏的 (选填“上半部”或“下半部”),要使像重新回到光屏中央应将凸透镜向 移动。
7.小明用图所示的实验装置做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)实验前需要调整烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度,其目的是 ;
(2)在图所示位置,光屏上恰好成清晰的倒立、 (选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像,利用该原理可制成 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”);
(3)小明取下自己的近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,为了在光屏上呈现清晰的像,应将蜡烛 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜。
8.某实验小组进行“探究凸透镜成像规律”的实验如图所示∶
(1)由图甲可知,该凸透镜的焦距是 cm。
(2)为使所成像能在光屏的中央,必须使烛焰、凸透镜、光屏的中心在 。若如图实验时凸透镜与光屏的高度已调好,但烛焰在光屏上像的位置偏低,要想使像成在光屏中央,应调节蜡烛使烛焰向 (填“上”或“下”)移动。
(3)如图乙所示,若在光屏上(光屏未画出)得到清晰放大的实像,则烛焰应位于透镜左侧a、b、c、d四点中的 点,此成像规律应用在 上(填一种器材名称)。
9.某实验小组的同学们用凸透镜、蜡烛、光屏和刻度尺等器材,探究凸透镜成像的规律。
(1)将蜡烛、凸透镜、光屏依次放到光具座上,调整三者的中心到 ;
(2)如图甲所示,该实验小组的同学们通过一束平行光射向凸透镜后会聚在光屏上,则该凸透镜的焦距为 cm;
(3)当蜡烛放在25cm刻度线处时,移动光屏,可在光屏上得到一个清晰的倒立、 (填“放大”或“缩小”)的 (填“实”或“虚”)像;
(4)某同学在图乙所示位置得到一个清晰的像,老师要求他在蜡烛和光屏不动的情况下,让在光屏上的实像变大些,该同学应当把凸透镜向 (填“远离”或“靠近”)蜡烛的方向移动;
(5)实验过程中,飞来一只小昆虫落在凸透镜上,光屏上 (填“会”或“不会”)出现小昆虫的像;
(6)网课期间,老师指出部分同学用手机拍照上传作业的图片一头大一头小,如图丙所示,这是由于成像大的那端离镜头的距离更 。
10.“一双好眼睛,能更好地探索未来”,小丽了解到人眼的晶状体相当于凸透镜,眼睛是如何看清远近不同物体的?她对这一问题产生了浓厚兴趣。
(1)首先用平行光正对凸透镜A照射,如图甲所示,光屏上出现一个最小最亮的光斑,则凸透镜的焦距f= cm;
(2)如图乙所示,光屏上接收到清晰的 (放大/等大/缩小)的像;若将蜡烛移至25cm的刻度处,凸透镜和光屏的位置不变,在凸透镜的前面放置一个合适的 透镜,光屏上也能接收到清晰的像,此时模拟的是的 (近视眼/远视眼)矫正;
(3)若她将凸透镜A换为焦距稍大的凸透镜B,并保持位置不变,移动蜡烛,使烛焰在光屏上再次成清晰的像,如图丙所示。可见小丽研究的问题是:当凸透镜成实像时,保持 距离不变,探究 的关系。通过上面的探究发现,当人眼观察近处物体时,晶状体的焦距变 。
11.“探究凸透镜成像规律”:选用蜡烛、凸透镜(焦距f=10cm)、光屏、光具座和火柴等器材。
(1)将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上,并调整三者的中心大致在 。
(2)当物距在10cm<u<20cm时,像距的范围是 cm,此时光屏上呈现 (选填“倒立”或“正立”)的 (选填“放大”或“缩小” )实像。若此时遮住凸透镜的下半部分,则烛焰在光屏上的成像情况时是 。(选填“完整的像”、“一半的像”或“无法成像”)。
(3)如果发现烛焰的像成在光屏的上方,若要使烛焰成像在光屏中心,应将凸透镜向 (选填”上”或“下”)调整。
(4)当物距u<10cm,我们 才能观察到蜡烛的 像(选填“实”或“虚”)。
12.小红同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验。
凸透镜
焦距f=14cm
焦距f=16cm
实验序号
1
2
3
4
5
6
物距u/cm
30
40
60
30
40
60
像距v/cm
26
22
18
34
27
22
(1)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f= cm;
(2)当元件摆放位置如图乙所示,在光屏上呈现清晰的蜡烛的像,此像是倒立、 的实像,利用此时凸透镜成像的特点制成的光学仪器是 ;
(3)小红发现使用单反照相机常要配有几个焦距不同的镜头,有“长焦镜头”“短焦镜头”。她选择了焦距分别为14cm、16cm的两个透镜,进一步探究不同焦距的凸透镜成像特点。小红把不同焦距的凸透镜成实像时,测量得到的物距和像距记录在表格中。分析表格中的数据,回答以下问题:
①通过对实验序号 的数据分析,得出初步结论:在物距一定时,凸透镜的焦距越大,所成实像的像距越 ;
②用照相机拍摄远距离景物时,常将标准镜头更换为 (选填“长焦镜头”或“短焦镜头”)。
13.小明在学习了凸透镜成像的规律后,继续深入探究,选用题表中某一规格的凸透镜做实验,调整好器材后如题图甲所示,此时烛焰在光屏上成放大的像;
凸透镜编号
焦距/cm
直径/cm
①
5
3.5
②
5
4.5
③
10
4.5
④
15
4.5
(1)光屏上的像是实像还是虚像? ;
(2)一段时间后,小明发现烛焰的像如图乙所示,此时将蜡烛向 调节可以使烛焰的像移到光屏中央;
(3)小明选的凸透镜焦距为 cm;
(4)小明将蜡烛换成F字光源,调整了光源和光屏的位置,在光屏上仍可观察到清晰的像,如题图所示,则小明看到的像应是 (选填字母);
(5)小明认为凸透镜成像的规律还可能与凸透镜的直径有关;若要验证其猜想,则可在题表中选取编号为 两个凸透镜进行实验验证。
14.小轩同学用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像的规律”的实验,已知所用凸透镜的焦距f=10cm。
(1)如图,要使蜡烛的像能够成在光屏的中央,应将凸透镜向 (上/下)调整;此时,移动光屏,可以在光屏上得到一个清晰的倒立、 (放大/缩小/等大)的实像,人们利用这个原理制成了 ;
(2)在蜡烛和凸透镜之间放上一个远视眼镜,则发现像变得模糊了,这时应适当向 (左/右)移动光屏,才能重新得到清晰的像。
15.小明在探究凸透镜成像特点的实验过程中,进行了以下实验步骤:
(1)让一束平行光正对凸透镜照射,在凸透镜后的光屏上接收到一个最小、最亮的光斑,由此可以测出凸透镜的 。
(2)将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,并使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一 。
(3)当烛焰、凸透镜、光屏位于图甲中刻度对应的位置时,在光屏上得到一个清晰的倒立、 (选填放大/缩小)的实像。在照相机和投影仪中,成像情况与此类似的是 。
(4)实验一段时间后,蜡烛变短了,要使烛焰的像仍然成在光屏的中心,应该将光屏向 移动。
(5)把图甲中的凸透镜看作眼睛的晶状体,光屏看作视网膜。给“眼睛”戴上近视眼镜,使烛焰在视网膜上成一清晰的像,如图乙所示。若取下近视眼镜,为使光屏上得到清晰的像,应将光屏 (选填“远离、靠近”)透镜。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1. 10.0 同一高度 右 放大 上方 远视眼镜 D
【详解】(1)[1]在如图甲所示的位置上,成的像是等大的倒立的实像,则此时物距和像距都等于凸透镜的二倍焦距,图中物距为20.0cm,所以凸透镜的焦距为10.0cm。
[2]为了使像始终成在光屏中央,应该调节光具座上烛焰、透镜和光屏三者的中心在同一高度上。
(2)[3][4]当把点燃的蜡烛由图甲所示位置向右移至光具座的35cm刻度时,物距在一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立、放大的实像,像距大于二倍焦距,应该向右移动光屏。
[5]由于光屏上的像是倒立像,若蜡烛烧短后,烛焰向下移动,烛燃的像成在光屏的上方。
(3)[6]在(2)小问的基础上若光屏和凸透镜位置不变,应该使成像光线变得更会聚一些才能使像成在光屏原来的位置,所以应在凸透镜和蜡烛之间放置一个合适的远视眼镜。
(4)[7]实验过程中,如果用不透明的硬纸板挡住凸透镜的上半部分,成像的光线变少了,会使像变暗,但是由于物距不变,这样的操作不影响像的完整性和像的大小,故选D。
2. 半导体 远离 变大 变大 近 物距小于焦距成虚像 成像稳定,便于比较像与物的大小
【详解】(1)[1]制作LED灯的主要材料是半导体材料。
(2)[2][3]由表格数据可知,当被拍摄的物体靠近照相机镜头时,物距减小,像距也减小,成的像将靠近镜头,成的像的高度将变小。
(3)[4][5]小明将一副眼镜的镜片放在靠近简易照相机模型镜头的前方,发现在保持镜头与物体间的距离不变时,要将MN两个纸筒之间的距离调大,才能在胶片上重新观察到清晰的像,说明像距变大,像变大,则眼镜是凸透镜,对光线有会聚作用,是远视眼镜。
(4)[6]小明用简易照相机模型在距发光体5cm处的位置观察,物距小于焦距,成正立、放大的虚像,所以无论怎么移动纸筒,胶片上都无法成像。
(5)[7]小明用LED灯制成的发光体来代替蜡烛进行实验,优点有:亮度高,便于观察像的性质(或 安全环保,节能)。
3. 见详解 见详解 见详解 见详解 见详解
【详解】(1)[1]提出猜想凸透镜的焦距是否和材料有(或无)关,猜想是任意的,只要有猜想依据就可以。
(2)[2]平行光源制造平行光,分别由玻璃、水晶、塑料制成三只大小、形状完全相同的凸透镜,用光屏呈接焦点,光具座,刻度尺测量焦距。
(3)[3]把平行光源、玻璃凸透镜、光屏依次放在光具座上,调整它们的中心在同一高度,让平行光源垂直照射玻璃凸透镜,前后移动光屏,在光屏上出现最亮最小的点,用刻度尺量得光心到焦点的距离f1,用水晶凸透镜替代玻璃凸透镜重复上面的实验记录f2,用塑料凸透镜替代水晶凸透镜重复上面的实验记录f 3。
(4)[4]记录三个不同材料一行,另一行记录凸透镜的焦距f 1、f 2、f 3。
材料
玻璃
水晶
塑料
焦距f/cm
(5)[5]如果f1=f2=f3,说明凸透镜的焦距和材料无关,如果f1≠f 2≠f 3,说明凸透镜的焦距和材料有关。
4. 上 10 D ①②
【详解】(1)[1]由图2得,像在光屏得上半部分,根据过光心光线不发生偏转得,此时将蜡烛向上调节可以使烛焰的像移到光屏中央。
(2)[2]图1中,凸透镜成的像为倒立、放大的实像,此时的物距
像距
解得
故小明在该实验中选用的凸透镜焦距为10cm。
(3)[3]由图3得,此时物距变为30.0cm,像距变为15.0cm,则凸透镜成的像是倒立、缩小的实像,且像与物体左右相反,所成的像为图D所示,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
(4)[4]小明认为凸透镜成像的规律还可能与凸透镜的直径有关,若要验证其猜想,要控制凸透镜的焦距相同,改变凸透镜的直径进行实验,则可以在表格中选取编号为①②两个凸透镜进行实验验证。
5. 下 同一高度 缩小 漫 H以外 放大 大于 C 便于比较像和物的大小关系
【详解】(1)[1][2]应将透镜、蜡烛火焰、光屏的中心调到同一高度,像才能呈在光屏的中央位置,所以应该将光屏向下移动。
(2)[3][4]由题可知,此时物距大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像;此时站在不同位置的人都能看到烛焰的像,所以光在光屏上发生了漫反射。
(3)[5][6]接着把发光体“F”从H点移到A点处,此时物距位于一倍焦距和二倍焦距之间,此时像距大于二倍焦距,所以应该光屏移到二倍焦距以外,即移动到H′以外,此时成倒立、放大的实像。
[7]由“物近像远像变大”可知,此过程中像距变大,物距变小,相同时间内,像的移动距离大于物的移动距离,故可知像的移动速度大于物体的移动速度。
(4)[8]把发光体“F”移到B点处,此时物距小于一倍焦距,成正立放大的虚像,故此时人眼透过透镜看到的是图2中的C。
(5)[9]将光屏换成带有方格光屏后,通过比较像和物占方格的数量的多少可以便于比较像和物的大小关系。
6. 烛焰 高度 15.0 照相机 80.0 上半部 下
【详解】(1)[1][2]实验时,被研究物体是烛焰,要将烛焰、凸透镜、光屏三者的中心调到同一高度,使像成在光屏的中央,便于观察。
(2)[3][4]如图所示,光屏上承接到清晰的实像,像距为
v=75.0cm-60.0cm=15.0cm
像在一倍焦距和二倍焦距之间,照相机就是利用这个成像原理制成的。
(3)[5]保持透镜位置不动,将蜡烛向右移动10cm,物距
u=60.0cm-40.0cm=20.0cm=2f
物体在二倍焦距处时,像在二倍焦距处,所以光屏移动到80.0cm的刻度线处,光屏上再次得到清晰的像。
(4)[6][7]实验中,由于蜡烛变短,烛焰下移,所以烛焰在光屏上的像上移,位于光屏的上半部,根据过光心的光线传播方向不改变,要使像重新回到光屏中央应将凸透镜向下移动。
7. 使像成在光屏的中央 放大 投影仪 远离
【详解】(1)[1]实验前需要调整烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度,其目的是使像成在光屏中央,便于观察成像情况。
(2)[2][3]在图所示位置,物距大于像距,则物体在一倍焦距和二倍焦距之间,像在二倍焦距以外,光屏上恰好成清晰的倒立、放大的实像,投影仪利用了此原理。
(3)[4]小明取下自己的近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,近视镜是凹透镜,对光线有发散作用,会使成像延后,为了在光屏上呈现清晰的像,即像要往前移,根据凸透镜成实像时“物远像近像变小”可知,应将蜡烛远离透镜。
8. 15.0 同一高度上 下 c 投影仪(幻灯机)
【详解】(1)[1]由图甲可知,平行光线会聚为一点,这个点即为焦点,那么焦点和光心的距离即为焦距,故该凸透镜的焦距是
故该凸透镜的焦距是15.0cm。
(2)[2][3]为使所成像能在光屏的中央,必须使烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上;但烛焰在光屏上像的位置偏低,要想使像成在光屏中央,物体下移,像上移,故应调节蜡烛使烛焰向下移动。
(3)[4][5] 若在光屏上(光屏未画出)得到清晰放大的实像,则说明物距在一倍焦距和两倍的焦距之间,故在c点;此时投影仪就是利用这一原理制成的。
9. 同一高度 10.0 缩小 实 靠近 不会 近
【详解】(1)[1] 点燃蜡烛后,他还应调整烛焰中心、凸透镜中心和光屏中心大致在同一高度上,这样做的目的是使像成在光屏的中心。
(2)[2]由图知道,平行光线经过凸透镜后会聚于一点,光屏上得到一个最小、最亮的光斑,这一点就是焦点;焦点到光心的距离是焦距,由图知道,该凸透镜的焦距为
f=40.0cm﹣30.0cm=10.0cm
(3)[3][4]物距大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像。当蜡烛放在25cm刻度线处时,物距大于二倍焦距,可在光屏上得到一个倒立、缩小的实像。
(4)[5]他在蜡烛和光屏不动的情况下,让在光屏上的实像变大些,结合光路的可逆性知道,凸透镜应该向靠近蜡烛的方向移动,使物距等于原来的像距,即透镜移动到23cm处时,重新成放大的实像。
(5)[6]实验过程中,飞来一只小昆虫落在凸透镜上,此时昆虫的物距小于焦距,成正立、放大的虚像,所以光屏上不会出现小昆虫的像。
(6)[7]在成实像的情况下,物体到凸透镜的距离越近,所成的像越大,所以是大的一头离镜头近。
10. 10.0 缩小 凹 近视眼 光屏到凸透镜 物距与凸透镜焦距 短
【详解】(1)[1]如图甲所示,平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小最亮的光斑,该光斑为凸透镜焦点,则凸透镜的焦距
f=20.0cm-10.0cm=10.0cm
(2)[2]由图乙可知,物距
u=80.0cm-50.0cm=30.0cm
物距大于2倍焦距,成倒立缩小的实像。
[3]凸透镜成实像时,物远像近像变小,若将蜡烛移至25cm的刻度处,物距变大,像距变小,凸透镜和光屏的位置不变,像成在光屏的前面,要使光屏上也能接收到清晰的像,在凸透镜的前面放置一个对光有发散作用的凹透镜。
[4]近视眼是因为晶状体对光的折射能力变强,使像成于视网膜的前面,要矫正,需要佩戴对光有发散作用的凹透镜,使像成于视网膜上,故该操作可以用来模拟近视眼的矫正。
(3)[5][6]由图丙可知,光屏到凸透镜的距离保持不变,凸透镜的焦距改变时,需调整蜡烛到凸透镜的距离,才能在光屏上再次出现清晰的像。所以,小丽研究的问题是:当凸透镜成实像时,保持光屏到凸透镜距离不变,探究物距与凸透镜焦距的关系。
[7]由实验可知,在像距不变时,若凸透镜的焦距增大,则物距也应增大,才能在光屏上成清晰的实像;由此可知,当人眼观察近处物体时(物距减小),则晶状体的焦距应变短。
11. 同一高度 v>20 倒立 放大 完整的像 下 在光屏一侧透过透镜 虚
【详解】(1)[1]在实验开始时,应调整蜡烛火焰、凸透镜及光屏三者的中心,使其大致同一高度上,这样才能保证像成在光屏的中央。
(2)[2][3][4]已知焦距f=10cm,凸透镜成实像时,当物距在
10cm<u<20cm
时,即一倍焦距到二倍焦距之间,像距v>20cm,在光屏上得到一个倒立、放大的实像。
[5]若遮住凸透镜的下半部分,则凸透镜的上半部分仍能折射光线,成烛焰完整的像;由于凸透镜折射光线的数量比原来减少,所以像比原来变暗。
(3)[6]蜡烛燃烧变短,由过光心的光线传播方向不变可知像成在了光屏的上方,为了使像仍在成在光屏中央,可以将物体向上移动或将凸透镜向下移动或将光屏向上移动。
(4)[7][8]当物距u′<10cm时,即小于一倍焦距,成正立放大的虚像,物像同侧,此时我们在光屏一侧透过透镜,逆着折射光的方向才能观察到蜡烛的虚像。
12. 10.0 缩小 照相机 见解析 大 长焦镜头
【详解】(1)[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)[2][3]当元件摆放位置如图乙所示,在光屏上呈现清晰的蜡烛的像,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,应用于照相机。
(3)①[4][5]由表中1、4或2、5或3、6可知,物距相同,焦距不同,像距不同,得出结论:在物距一定时,凸透镜的焦距越大,所成实像的像距越大。
②[6]根据在物距一定时,凸透镜的焦距越大,所成实像的像距越大,要拍摄远距离景物时,就需要用焦距更大的凸透镜作镜头,即“长焦镜头”。
13. 实像 上 10 D ①、②
【详解】(1)[1]如图甲所示,物距小于像距,此时烛焰在光屏上成放大的像,为投影仪的成像原理,成倒立、放大的实像。
(2)[2]一段时间后,蜡烛越烧越短,此时烛焰的像在光屏上方呈现,为了使烛焰的像移到光屏中央可以将蜡烛上移,使得烛焰,透镜的光心和光屏中央在同一水平直线上。
(3)[3]由甲图可知,此时物距小于像距,为投影仪的成像原理,此时物距为15.0cm,在一倍到两倍焦距之间,像距为30.0cm,像距在两倍焦距之外,根据表格可知,小明选的凸透镜焦距为10cm。
(4)[4]将蜡烛换成F字光源,调整了光源和光屏的位置,在光屏上仍可观察到清晰的像,此时物距大于像距,为照相机的成像原理,成倒立、缩小的实像,从左侧向光屏看,会看到图B所示的像,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
(5)[5]若要验证凸透镜成像的规律还可能与凸透镜的直径有关,则需要控制凸透镜的焦距相等,故可在题表中选取编号为①、②两个凸透镜进行实验验证。
14. 下 缩小 照相机 左
【详解】(l)[1]由图知,烛焰偏向下方,此时像会偏向光屏的上方,若物体不动,应将凸透镜向下调整,使物体相对于凸透镜向上移动。
[2][3]由图知,物距
u=50.0cm-15.0cm=35.0cm
所以物距大于2倍焦距,移动光屏,可以在光屏上得到一个清晰的倒立、缩小的实像,人们利用这个原理制成了照相机。
(2)[4]远视镜是凸透镜,对光线有会聚作用,所以像将靠近凸透镜,适当向左移动光屏,才能重新得到清晰的像。
15. 焦距 高度(或同一水平直线) 缩小 照相机 上 靠近
【详解】(1)[1]平行光正对凸透镜照射,在凸透镜后的光屏上接收到一个最小、最亮的光斑,这个亮斑就是所有通过凸透镜的光线的会聚点,叫焦点,焦点到凸透镜光心的距离叫焦距。
(2)[2]调整蜡烛、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度(或同一水平直线)上,像才能成在光屏的中心。
(3)[3][4]分析甲图可知,此时物距大于像距,说明物体放在了该透镜的两倍焦距外,成倒立、缩小的实像,成像原理和生活中的照相机类似。
(4)[5]蜡烛变短后,像将移到主光轴上方,光屏也应移到主光轴上方,光屏应向上移动。
(5)[6]近视眼不戴近视眼镜,由于晶状体太厚,成像在视网膜的前方,给“眼睛”戴上近视眼镜,由于近视眼镜是一个凹透镜,会使光线发散一些,使烛焰在“视网膜”上成一清晰的像,若取下近视眼镜,又恢复到原来状态,成像在视网膜的前方,为使光屏上得到清晰的像,应将光屏靠近透镜。
答案第1页,共2页
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