题型(02)透镜及其应用实验探究题-2025年中考物理一轮复习
2024-12-12
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内容正文:
题型(02)透镜及其应用实验探究题-2025年中考物理一轮复习
1.小惠在探究“凸透镜成像规律”的实验中:
(1)如图是利用太阳光测凸透镜焦距的方法,其中操作最合理的是 。
A.B.
C.D.
(2)小惠测出凸透镜的焦距为10cm。接着按如图安装器材,调节烛焰、凸透镜、光屏,使它们的中心大致在 。
(3)将凸透镜固定在光具座50cm的刻度处,蜡烛从如图所示位置,移到光具座35cm刻度处,在光屏上成 、 的实像,此成像的特点与 原理相同(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”);这时若将蜡烛和光屏位置互换,光屏上 再次得到烛焰清晰的像(选填“能”或“不能”)。
2.小周同学用凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)实验前,小明找到一个焦距为12cm的凸透镜,然后在光具座上从左到右分别放置蜡烛、凸透镜和光屏,将焰心、透镜中心、光屏中心调节在 。
(2)保持蜡烛位置不变,移动透镜至16cm刻度线处,如图a所示。则人眼在图中的 (选填“A”或“B”)处能观察到蜡烛的像,像是图b中的 (选填“1”“2”“3”或“4”)。
(3)光屏上得到发光体清晰的像时,一只小飞虫飞到了凸透镜上,此时光屏上________(选填“A”、“B”或“C”)。
A.会有小飞虫的像
B.会出现小飞虫的影子
C.发光体的像完整且暗了一些
(4)实验过程中,如图c所示,光屏上刚好成清晰的实像,则此时光屏上所成的是 像(填成像的特点)。如果将F光源向右移动一点,为了再次在光屏上成一个清晰的像,则需要将光屏向 (选填“左”或“右”)移动,与原来的像相比,此时的像会 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
3.用一个焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”实验,装置如图所示。
(1)烛焰和光屏的中心应位于凸透镜的 上;
(2)在图示位置将蜡烛向右移到20cm刻度线处,此时将图中的光屏向 移动,调节后可在光屏上得一个倒立, 清晰的实像;
(3)在图示情景下,要使光屏出现倒立清晰的实像,可在凸透镜左边适当位置放置一个矫正 (选填“近”或“远”)视眼的合适镜片。
4.小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,器材安装合理,实验操作规范。在图示位置时,烛焰恰好在光屏上成清晰的像。
(1)这个像是倒立、 的实像(选填“放大”或“缩小”),它的成像原理与 (选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”)相同。
(2)若保持蜡烛位置不变,将凸透镜向右移动 5cm,则为了能在光屏上再成清晰的像,应将光屏向右移动 (选填“小于、等于”或“大于”)5cm,此时像的大小比刚才的像要 一些(选填“大”或“小”)。
(3)小明为了研究近视眼的成因,在凸透镜左侧附近放置一近视眼镜(图中未画出),这时需要将光屏向 (选填“左”或“右”)移动才能在光屏上成清晰的像。
5.同学们用如图甲的装置探究影响凸透镜成像虚实的因素,进行如下实验。
(1)为更好地观察实验现象,应选择在 (选填“较暗”或“较亮”)的环境下进行实验;
(2)用手电筒的光水平照射凸透镜,通过确定光的会聚点来测量凸透镜的焦距,在相同实验条件下,小丁和小刚测量相同透镜的焦距,小刚的测量结果总比小丁的测量结果小,经对比发现两人使用的手电筒略有不同(如图乙),则使用手电筒 的测量结果准确度较高,小刚使用的应该是手电筒 ;
(3)当蜡烛、凸透镜和光屏处于图甲所示位置时,恰好在光屏上成清晰的像,所成的像是 (选填“正立”或“倒立”)的 (选填“实像”或“虚像”)。
(4)小刚进行了进一步探究:如图丙所示,凸透镜的焦距为10cm,保持光屏、凸透镜位置不变,此时要让光屏上成实像,蜡烛应该向 (选填“左”或“右”)移动,移动到一定的位置,光屏上成清晰 (选填“放大”、“等大”或“缩小”)的像。
6.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,蜡烛、透镜和光屏的位置如图甲所示。
(1)实验中,烛焰和光屏的中心应该在凸透镜的 上。
(2)图甲中光屏上呈一清晰的像,该像是倒立、 (选填放大、等大或缩小)的实像。
(3)图甲中固定蜡烛位置不变,将透镜移到60cm刻度线处,要在光屏上再次看到清晰的像,应将光屏向 (选填左或右)移动。
(4)实验过程中,燃烧的蜡烛变短,导致光屏上的像向 移动,可将凸透镜的高度调 (两空均选填上或下),使像呈现在光屏中央。
(5)在光屏上得到烛焰的清晰的像后,如果将透镜的下半部分遮住,我们将看到烛焰 (A.上半部分B.下半部分 C.全部,用代号填写)的像,像的亮度将 (选填变亮、变暗、不变)。
(6)图乙是通过实验得到的凸透镜成像时像距 v 和物距 u 关系图像,由图像可知:凸透镜成缩小的像时,物体移动速度 v1 与像移动的速度 v2的大小关系是:v1 v2。(选填>、<或=)
7.在“探究凸透镜成像规律”的实验课上,小华同学进行了如下操作(凸透镜的焦距为10cm):
(1)如图所示,小华在实验中发现,随着蜡烛的燃烧,烛焰在光屏上像的位置偏高了,为了使像仍成在光屏的中央,则应向 调节凸透镜;
(2)小华调节好凸透镜的高度后,烛焰恰好在光屏中央成清晰的像, (填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”)就是利用此成像原理制成的;若固定凸透镜的位置不动,将蜡烛移动到标尺15cm处,调整光屏再次成像,则此时像的大小比刚才的要 些;
(3)固定透镜位置不变,小华将蜡烛移到标尺45cm处,此时应站在透镜 (填“左”或“右”)侧观察烛焰的像,当观察到像时, (填“有”或“没有”)光进入人眼。
8.实验小组进行了以下光学实验:
(1)如图甲所示研究光的反射规律:纸板A、B的表面应选用 (光滑/粗糙)的。图中光线OF与平面镜的夹角为 ;
(2)如图乙所示探究平面镜成像的特点:小明观察蜡烛A的像,当他逐渐远离玻璃板观察时,像的大小 ,移走玻璃板后的蜡烛B,将一张白纸竖直放在该位置,眼睛 (透过玻璃板/在玻璃板后)观察到白纸上没有蜡烛A的像,说明平面镜成的是虚像;
(3)如图丙所示探究凸透镜成像规律,在图示位置时,光屏上刚好承接到烛焰清晰的像。该凸透镜焦距为 cm;保持凸透镜位置不变,将图中蜡烛向右移动到30cm刻度线处不动,发现在该光具座上无论怎么移动光屏都无法得到烛焰清晰的像,其原因可能是 ,经讨论,小明在烛焰和透镜之间放置一个适当的 透镜,解决了该问题。
9.如图所示,在“探究凸透镜成像规律”的实验中,凸透镜位置保持不变,凸透镜的焦距为10cm。
(1)实验中随着蜡烛的燃烧,光屏上依然得到烛焰清晰的像,但光屏上像的位置却偏高,为了使像仍成在光屏的中央,则应向 (填“上”或“下”)调节凸透镜;
(2)此时,若将凸透镜上部分遮挡,则屏上 成完整的蜡烛的像(填“能”或“不能”);
(3)要使光屏上的像变成与物大小相等,则应向左调节蜡烛到 cm处,光屏应调到 cm处;
(4)将蜡烛移到标尺45cm处,此时应站在 侧(填“蜡烛”或“光屏”)观察蜡烛的像。
10.在《探究凸透镜成像规律》的实验中:
(1)如图甲,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,实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在 。
(2)实验过程中,当蜡烛与凸透镜的距离如图乙所示时,在光屏上可得到一个清晰的倒立 的实像,生活中利用这个规律制成的光学仪器是 ,当蜡烛向远离透镜的方向移动时,为了能在光屏上继续得到清晰像,应将光屏向 (选填“远离”或“靠近”)透镜的方向移动。
(3)实验时,由于实验时间较长,蜡烛变短,烛焰的像会向光屏上方移动,为了使烛焰的像再次成在光屏中央,应将光屏向 移动(两空选填“上”或“下”)。
(4)如图丙,在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜,发现光屏上的像由清晰变模糊了,将光屏向透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像,则该眼镜是 眼镜(选填“近视”或“远视”)。
11.学校“护眼小分队”自制了一个水凸透镜,来展示近视眼、远视眼的成因及矫正方法。小蓉同学选择了如下器材:蜡烛(模拟所视物)、水凸透镜(模拟人眼晶状体,并与注射器相连)、光屏(模拟人眼视网膜)、光具座等。(注:水凸透镜的凸起程度可以通过注射器注入或抽水的多少来调节)。
(1)实验中测得图甲焦距为10cm,再将甲分别注水或抽水成图乙、图丙的形状,并分别测量它们的焦距;
(2)测得焦距小于10cm的是图 所示的水透镜;
(3)蜡烛、水透镜和光屏固定在光具座的位置如图丁所示,点燃蜡烛后,调节水透镜凸起程度,直至光屏上成一个清晰倒立、 (选填“放大”“等大”或“缩小”)的实像;
(4)若将点燃的蜡烛向左移动一小段距离,要使光屏上重新得到清晰的像,应对水透镜 (选填“注水”或“抽水”);此过程模拟的是 (选填“近视眼”或“远视眼”)的矫正原理。
12.小周同学用凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)实验前,小明先想办法测凸透镜的焦距,如图甲所示,他将凸透镜正对太阳光,在透镜下方平行地放上白纸,测出透镜与白纸间距与对应的白纸被烤焦的时间,绘出图象如图乙所示。则判断该透镜的焦距为 ,然后在光具座上从左到右分别放置蜡烛、凸透镜和光屏,调节蜡烛和光屏的高度,使焰心和光屏中心在凸透镜的 上。
(2)实验过程中,当蜡烛与凸透镜的距离如图丙时,在光屏上可得到一个清晰的倒立、 “放大”或“缩小”)的实像,该实验现象可以说明 的成像特点(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)
(3)保持蜡烛位置不变,移动透镜至刻度线处,如图丁所示。则人眼在图中的 (选填“”或“”)处能观察到蜡烛的像,像是图中的 (选填“1”、“2”、“3”或“4”)
(4)光屏上得到发光体清晰的像时,一只苍蝇飞到了凸透镜上,此时光屏上 (选填“”、“”或“”)
A.会有苍蝇的像
B.会出现苍蝇的影子
C.发光体的像完整且暗了一些
(5)她又利用该装置研究视力的矫正问题,将蜡烛放在离凸透镜较远的位置,如图所示,给凸透镜“戴”上近视眼镜(相当于一个凹透镜),此时光屏上能成一清晰的像:若“取”下近视眼镜,为使光屏上的像再次清晰,在保持透镜位置不变的条件下,下列操作可行的是 。
①将光屏远离透镜;②将光屏靠近透镜;③将蜡烛远离透镜;④将蜡烛靠近透镜
A.①③B.①④C.②③ D.②④
13.小丽在实验室做“探究凸透镜成像规律”的实验,其步骤如下:
(1)如图1甲所示,让平行光正对着凸透镜照射,左右移动光屏,直到光屏上出现一个最小最亮的光斑,测得凸透镜的焦距f= cm;
(2)如图1乙所示,保持蜡烛和光屏的位置不变,左右移动凸透镜,在光屏上 (选填“能”或“不能”)得到清晰的烛焰的像,因为 ;
(3)在图1丙中,烛焰在光屏上形成清晰的像。保持凸透镜的位置不变,如果蜡烛向左移动5cm,为了在光屏上得到一个清晰的像,光屏应该向 (选填“左”或“右”)移动,且光屏移动的距离 (选填“大于”、“等于”或“小于”)5cm;
(4)如图2所示,将蜡烛放在距该透镜左侧30.0cm处,在距透镜右侧40.0cm处放一个平面镜,镜面与凸透镜的主光轴垂直,则该光具组中蜡烛的成像情况是 (选填下列选项中的一个选项)。
A.一个正立实像,一个倒立实像,一个正立虚像
B.一个正立实像,一个正立虚像,一个倒立虚像
C.一个倒立实像,一个正立虚像,一个倒立虚像
D.一个正立实像,一个倒立实像,一个倒立虚像
14.在“探究凸透镜成像规律”的实验时:
(1)实验前把蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,将烛焰、凸透镜、光屏三者中心调到 ;
(2)透镜的焦距是,当蜡烛和透镜在如图所示位置时,移动光屏可以在光屏上得到一个倒立、 的实像, 成像原理与此类似(选填“放大镜”、“照相机”或“投影仪”);
(3)将蜡烛移至光具座刻度线处,向 凸透镜的方向移动光屏可重新得到清晰的像(选填“远离”或者“靠近”);
(4)实验中,光屏上已经看到烛焰清晰的像,小翔用手指的指尖触摸凸透镜,则光屏上会观察到 ;
A.指尖的影子 B.指尖的像 C.完整的烛焰的像 D.被挡住一部分的烛焰的像
(5)在完成上一步实验后,小翔在蜡烛和凸透镜之间加了一个眼镜片,光屏上成的像不再清晰。保持其他元件不动,向远离凸透镜的方向适当移动光屏,又可在光屏上看到清晰的像,那么加入的眼镜片为 (选填“近视”或“远视”)眼镜片。
15.在探究凸透镜成像规律的实验中,小刚同学进行了如下实验。
(1)小刚用如图甲所示的方式测量凸透镜的焦距,测得本实验所用凸透镜的焦距为 cm;
(2)实验时,应先调节烛焰、光屏和凸透镜的高度,使它们的中心大致在 ;
(3)当把装置调节到如图乙所示位置时,发现在光屏上得到了一个清晰的像,则这个像是倒立、 的实像,生活中的 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用了这样的成像原理;
(4)保持图乙中凸透镜的位置不变,适当向左移动蜡烛时,应该向 (选填“左”或“右”)移动光屏,才能再次得到清晰的像,小刚又向右移动蜡烛到45cm刻度处时移动光屏,发现屏上 (选填“能”或“不能”)得到清晰的像;
(5)在实验了一段时间后,随着蜡烛燃烧变短,光屏上的像会向 (选填“上”或“下”)移动。
试卷第10页,共10页
试卷第9页,共9页
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参考答案:
1. C 同一高度 倒立 放大 投影仪 能
【详解】(1)[1]利用太阳光测凸透镜焦距时,凸透镜应正对太阳光,白纸应与凸透镜所在面平行,故可知ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
(2)[2]为了使像成在光屏中央,应调节烛焰、凸透镜和光屏的中心,使它们大致在同一高度上。
(3)[3][4]由题意可知,将蜡烛移到光具座35cm刻度处时,此时物距为15cm,大于一倍焦距,小于二倍焦距,故此时在光屏上所成的像为倒立、放大的实像。
[5]因此时所成的像为倒立、放大的实像,故成像特点与投影仪的成像特点相同。
[6]此时若将蜡烛和光屏的位置互换,由光路的可逆性可知,光屏上能再次得到烛焰清晰的像。
2.(1)同一高度
(2) B 4
(3)C
(4) 倒立、缩小的实 右 变大
【详解】(1)根据凸透镜成像的要求,将焰心、透镜中心、光屏中心调在同一高度,目的是使像成在光屏的中央。
(2)[1][2]由题意知,凸透镜的焦距为12cm,由图a可知,此时蜡烛所处刻度尺的位置为10.0cm,保持蜡烛位置不变,移动透镜至16cm刻度线处时,物距为
u=16cm-10.0cm=6.0cm
小于一倍焦距,只能够成正立、放大的像,不能够在光屏上成像。像与物在同侧,所以人眼应在B处才能观察到蜡烛的像,像如图丙中的4。
(3)光屏上的实像是发光体发出的光经凸透镜折射后会聚成的,一只小飞虫飞到了凸透镜上,物体发出的光被小飞虫挡住了一些,但不妨碍成像,所以光屏上呈现的仍然是物体的完整的实像,只是光被挡住一些,导致会聚在光屏上的实像要暗一些,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
(4)[1]由图c可知,此时蜡烛所处刻度尺的位置为10.0cm,凸透镜所处刻度尺的位置为50.0cm,物距为
u=50cm-10.0cm=40.0cm
大于两倍倍焦距,成倒立、缩小的实像。
[2][3]将F光源向右移动一点,物距减小,根据凸透镜成实像时的规律“物近像远像变大”,为了再次在光屏上成一个清晰的像,应将光屏向右移动,且此时的像与原来相比变大。
3. 92 不变 降低 点燃 缩小 照相机
【详解】(1)①[1]由图乙可知,温度计的分度值为1℃,因此读数为92℃。
②[2]由图丙可知,当水沸腾后,吸收热量,温度保持不变。
③[3]沸点随气压的升高而升高,随气压的降低而降低。所以将刚停止沸腾的水装入烧瓶,迅速塞上瓶塞井倒置,然后向瓶底浇冷水,发现水重新沸腾起来,原因是瓶内气体温度降低,气压减小,水的沸点降低。
(2)[4]因为实验时要保证烛焰的像成在光屏的中央,因此在调整蜡烛、凸透镜和光屏高度时,应点燃蜡烛。
[5][6]由图可知,物距大于像距,根据凸透镜成实像时的特点,此时成倒立缩小的实像。实验现象原理应用于照相机。
4. 缩小 照相机 小于 小 右
【详解】(1)[1][2]由图可知,成像时,像距小于物距,所以成一个倒立、缩小的实像;照相机就是利用这个原理制成的。
(2)[3][4]将凸透镜向右移动5cm,物距变大,导致像变小,像距也变小,所以光屏向右移动的距离小于5cm。
(3)[5]近视眼镜是凹透镜,对光线有发散作用,所以戴上近视眼镜能使像向后移动,所以要想成清晰的像,就要让光屏向右移动。
5. 较暗 A A 倒立 实像 左 缩小
【详解】(1)[1]在“探究凸透镜成像的规律”实验中,为了使实验效果更明显,便于观察实验现象,实验的环境应该较暗一些。
(2)[2][3]由图可知,手电筒A发出的为平行光,而只有平行于主光轴的入射光线经凸透镜折射以后过焦点,所以手电筒A的测量结果准确;而手电筒B的是发散光,经凸透镜折射后会聚在焦点的后面,所以测量的焦距会偏大,由于小刚的测量结果总比小丁的测量结果小,所以小丁用的手电筒B,而小刚用的手电筒A。
(3)[4][5]当蜡烛、凸透镜和光屏处于图甲所示位置时,物距小于像距,成倒立、放大的实像。
(4)[6][7]如图丙所示,凸透镜的焦距为10cm,此时的光屏到凸透镜的距离为15.0cm,在一倍焦距和二倍焦距之间。此时保持光屏、凸透镜位置不变,要让光屏上成实像,物距应该大于二倍焦距,所以应该使蜡烛左移动到一定的位置,光屏上成清晰倒立、缩小的实像。
6. 主光轴 等大 右 上 下 C 变暗 >
【详解】(1)[1]在实验中,为使像能成在光屏的中心,应调整烛焰、凸透镜和光屏的高度,使它们的中心大致在同一高度,即烛焰和光屏的中心大致在凸透镜的主光轴上。
(2)[2]由图可知,此时的物距等于像距,都等于20cm,所以成倒立、等大的实像,f=10cm。。
(3)[3]将透镜移到60cm刻度线处,此时u>2f,成倒立、缩小的实像,2f>v>f,即光屏距离凸透镜的距离在10cm~20cm之间(光具座上的70cm~80cm之间),故应将光屏向右移动。
(4)[4][5]蜡烛变短了,由于经过光心的光线的传播方向不变,所以光屏上的像会向上移动,要使像成在光屏的中央,根据过光心的光线不改变方向,凸透镜向下移动,或光屏向上移动。
(5)[6][7]如果将透镜的下半部分遮住,则其上半部分仍能折射光线,成蜡烛完整的像,但像的亮度变暗。
(6)[8]当u>2f时(即u>20cm),凸透镜成缩小的像,物距增大时,像距减小得越来越慢,则该过程中物体移动的速度大于像移动的速度。
7. 下 投影仪 小 右 有
【详解】(1)[1]凸透镜成像时,为了使像仍成在光屏的中央,烛焰中心、透镜中心、光屏中心应位于同一高度,随着蜡烛的燃烧,烛焰在光屏上像的位置偏高了,则应向下调节凸透镜。
(2)[2]如图所示,像距大于物距,此时成倒立、放大的实像,投影仪就是利用此成像原理制成的。
[3]将蜡烛移动到标尺15cm处,蜡烛远离透镜,像靠近透镜,像变小。
(3)[4]固定透镜位置不变,小华将蜡烛移到标尺45cm处,此时物体在一倍焦距之内,成正立、放大的虚像,此时应站在透镜右侧观察烛焰的像。
[5]只有光线进入眼睛,人才能看到像;故当观察到像时,有光进入人眼。
8.(1) 粗糙 50°
(2) 不变 在玻璃板后
(3) 15.0 像距太大,成像在光具座之外的地方 凸
【详解】(1)[1]为了使光线能更好地呈现在纸板上,纸板A、B的表面应选用粗糙的,光线在纸板上发生漫反射,更方便观察光线。
[2]由图可知,图中光线EO与法线的夹角为40°,及入射角为40°,反射角等于入射角,所以反射角也为40°,则图中光线OF与法线的夹角为40°,所以图中光线OF与平面镜的夹角为
(2)[1]平面镜成像中,像与物体大小相等,小明观察蜡烛A的像,当他逐渐远离玻璃板观察时,蜡烛的大小没有发生变化,则像的大小不变。
[2]虚像不能在光屏上呈现,为确定平面镜所成像为虚像,需直接观察白纸上有没有蜡烛A的像,所以移走玻璃板后的蜡烛B,将一张白纸竖直放在该位置,眼睛在玻璃板后观察到白纸上没有蜡烛A的像,说明平面镜成的是虚像。
(3)[1]由图可知,此时物距为
像距为
此时物距等于像距,由凸透镜成像规律可知,此时物距与像距都等于二倍焦距,则凸透镜的焦距为
[2]保持凸透镜位置不变,将图中蜡烛向右移动到30cm刻度线处不动,物距减小,由凸透镜成像规律可知,像距增大,此时发现在该光具座上无论怎么移动光屏都无法得到烛焰清晰的像,其原因可能是像距太大,成像在光具座之外的地方。
[3]为了使像呈现在光屏上,应使像距减小,在烛焰和透镜之间放置一个适当的凸透镜,对光线有会聚作用,可使像距变小。
9. 下 能 30 70 光屏
【详解】(1)[1]实验过程中,随着蜡烛的燃烧,蜡烛变短,光屏上的像向上移动,要使光屏上的像呈现在光屏的中央位置,使凸透镜向下移动。
(2)[2]遮住上部分透镜,有一部分光通过透镜下部分折射后会聚成像,由于通过凸透镜的光线数量减少,像会比原来变暗,即成完整的像,看到像亮度变暗。
(3)[3][4]要使光屏上的像变成与物大小相等,则
u=v=2f=20cm
蜡烛向左移动到30cm处,光屏移动到70cm处。
(4)[5]凸透镜的焦距为f=10cm,当将蜡烛移到标尺45cm处,蜡烛到凸透镜的距离为
50cm-45cm=5cm
物距小于焦距,成正立、放大的虚像,物像在凸透镜的同侧,眼睛在光屏这一侧透过凸透镜观察。
10. 10.0 同一高度 放大 投影仪 靠近 上 远视
【详解】(1)[1]根据平行光聚焦法,由图甲知道,亮点为焦点,焦点到光心的距离为就焦距,所以凸透镜的焦距是10.0cm。
[2]实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度上,是为了使像成在光屏中心。
(2)[3][4]由图乙知道,此时蜡烛在刻度尺的10cm处,透镜在刻度尺的25cm处,所以物距是
u=25cm-10cm=15cm
由于2f>u>f,凸透镜会成倒立放大的实像,生活中利用这个规律制成的光学仪器是投影仪。
[5]凸透镜成实像时,物远像近像变小,则蜡烛向远离透镜的方向移动时,为了能在光屏上继续得到清晰像,应将光屏向靠近透镜的方向移动。
(3)[6]由于凸透镜成倒立的实像,所以随着蜡烛由于燃烧逐渐变短,即相对于凸透镜物体向下移动,所以像会逐渐向上移动,则为了使烛焰的像再次成在光屏中央,应将光屏向上移动。
(4)[7]将一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,使光屏上原来清晰的像变模糊了,又根据他只将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离,就又在光屏上观察到蜡烛清晰的像知道,眼镜使成像提前了,即放置的是使光线会聚的凸透镜,所以这种眼镜是用来矫正远视眼的。
11. 乙 缩小 抽水 近视眼
【详解】(2)[1]因凸透镜的凸度越大,焦距越小,所以实验中测得甲图焦距为10cm,再将甲分别挤压成乙图、丙图的形状,并分别测量焦距,由图可以看出,乙图的凸度比丙图大,则测得焦距小于10cm的是图乙。
(3)[2]由图可知,物距大于像距,并且能在光屏上成实像,所以物距一定是在二倍焦距之外,所以成的是倒立、缩小的实像。
(4)[3][4]向左移动蜡烛,即此时的物距变大,像距应该变小,即光屏应该向左移动,才能使得像清晰,但若保持光屏和透镜不变,仍使得像成在光屏上,即需要让凸透镜的会聚能力变弱,即需要让凸透镜变薄,故应该向外抽水,此过程模拟的是近视眼的矫正原理。
12. 12 主光轴 放大 投影仪 4
【详解】(1)[1][2]由图乙可知,当透镜与白纸间距s=12cm时,白纸被烤焦的时间t=4min,所用的时间最短,说明太阳光经过凸透镜会聚后该点的温度最高,这个点就是凸透镜的焦点,则测出透镜与白纸距离即为焦距f=12cm;根据凸透镜成像规律中实验的要求,必须让三者中心放在同一高度上,使其成像在光屏的中心,也就是在凸透镜的主光轴上。
(2)[3][4]实验过程中,当蜡烛与凸透镜的距离如图丙时,此时的像距大于物距,所以在光屏上可得到一个清晰的倒立、放大的实像,该实验现象可以说明投影仪的成像特点。
(3)[5][6]保持蜡烛位置不变,移动透镜至16cm刻度线处,此时的u<f,凸透镜成正立、放大的虚像,也就是图a中4的像,光屏上承接不到,透过凸透镜观察蜡烛看到正立放大的虚像,故4图符合像的性质;虚像与成像物体同侧,所以应从B处观察。
(4)[7]光屏上的实像是发光体发出的光经凸透镜折射后会聚成的,一只苍蝇飞到了凸透镜上,物体发出的光被苍蝇挡住一些,但不妨碍成像,所以光屏上呈现的仍然是物体的完整的实像,只是光被挡住一些,导致会聚在光屏上的实像要暗一些;由于苍蝇在凸透镜的一倍焦距之内,成的是虚像,虚像不能成在光屏上,故C符合题意,AB不符合题意。
故选C。
(5)[8]近视眼是晶状体变厚,晶状体对光线的会聚能力增强,使像成在视网膜的前方,戴凹透镜使光线发散一些,使像呈在视网膜上;若“取”下近视眼镜(即取下凹透镜),像又回到视网膜前,此时的像距减小了,要使光屏上重新出现清晰的像,需要光屏靠近透镜或蜡烛靠近透镜,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
13. 15.0 不能 物距小于1倍焦距 左 大于 C
【详解】(1)[1]由图甲知,光屏上出现一个最小最亮的光斑即为凸透镜的焦点处,焦点到凸透镜的距离为
则凸透镜的焦距是15.0cm。
(2)[2][3]由图可知此时的物距为
成正立放大的虚像,不能用光屏接收。
(3)[4]当凸透镜位置不变,将蜡烛向左移动5cm,此时物距增大,要想在光屏上再一次成清晰的像,需要将像距减小,即将光屏向左移动。
[5]此时的像距大于物距,则光屏移动的距离大于5cm。
(4)[6]物体在凸透镜的二倍焦距处,得到倒立、等大的实像;实像如果不用光屏呈接,空气是比较干净时,眼睛是无法看到的,但是确实是存在的,实像又在平面镜中成像,相对蜡烛来说是倒立的虚像;蜡烛经过平面镜可以成正立、等大的虚像,故物体成一个倒立实像,一个正立虚像,一个倒立虚像。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
14. 同一高度 缩小 照相机 远离 C 近视
【详解】(1)[1]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心。
(2)[2][3]凸透镜的焦距是10cm,当蜡烛和透镜在如图所示位置时,蜡烛距凸透镜
50cm-20cm=30cm
物距大于2倍焦距,成倒立、缩小的实像,照相机就是根据这个原理制成的。
(3)[4]向右将蜡烛移至光具座35cm刻度线处,此时物距为
50cm-35cm=15cm
位于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,故应向远离凸透镜的方向移动光屏。
(4)[5]不小心用手指指尖触摸了凸透镜,由于凸透镜的其他部分仍能会聚光线而成像,所以光屏上呈现的仍然是烛焰完整的像,只是此时像比手指指尖触摸前的像要暗一些,即像的亮度将变暗。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
(5)[6]在凸透镜左侧加一个镜片,光屏上的成像不再清晰。保持其他元件不动,向远离凸透镜方向适当移动光屏后又可在光屏上看到清晰的像,说明此镜片对光线有发散作用,即加入的镜片为近视眼镜镜片(凹透镜)。
15. 10.0 同一高度 放大 投影仪 左 不能 上
【详解】(1)[1]平行于主光轴的光经凸透镜折射后会聚于焦点,焦点到光心的距离叫做焦距,如图甲所示,刻度尺的分度值为1cm,测得本实验所用凸透镜的焦距为10.0cm。
(2)[2]器材位置正确放置后,点燃蜡烛,为了使烛焰的像成在光屏中央,应使烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在同一高度。
(3)[3][4]由图可知,此时物距小于像距,则所成的是倒立、放大的实像,其应用是投影仪。
(4)[5]保持图乙中凸透镜的位置不变,适当向左移动蜡烛时,根据物远像近像变小可知,应该向左移动光屏,才能再次得到清晰的像。
[6]向右移动蜡烛至45cm刻度处,此时的物距
u=50cm-45cm=5cm<f
成正立、放大虚像,则屏上不能得到蜡烛清晰的像。
(5)[7]蜡烛燃烧变短时,烛焰向下移动,根据通过光心的光线传播方向不变,那么光屏上的像要向上移动。
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