内容正文:
课时训练(六) 凸透镜成像规律及其应用
一、选择题
1.(2024扬州)在探究凸透镜成像的规律时,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图K6-1所示,此时光屏上成清晰的像(未画出),此成像规律的应用是 ( )
图K6-1
A.照相机 B.放大镜 C.摄像机 D.投影仪
2.(2023徐州二模)如图K6-2所示,在“探究凸透镜成像的规律”实验中,凸透镜的焦距为10 cm,下列说法正确的是 ( )
图K6-2
A.烛焰、光心、光屏中心应在同一直线上
B.若保持凸透镜和光屏不动,则应将蜡烛向左移动,才能在光屏上成清晰的像
C.在光屏上成实像时,若想让像变小,则蜡烛和光屏都需要向右移动
D.若凸透镜不动,蜡烛在光具座30 cm刻度线到刻度线40 cm之间移动,则光屏上无法成像
3.(2023扬州)如图K6-3甲所示,在装有水的杯子里,小红将一支铅笔分别紧贴杯壁内、外竖直放置,两次都观察到铅笔放大的像,俯视图如图乙、丙所示。下列说法正确的是 ( )
图K6-3
A.图乙中铅笔向前移,像一直变小
B.图乙中铅笔向前移,像先变小后变大
C.图丙中铅笔向后移,像一直变大
D.图丙中铅笔向后移,像先变小后变大
4.2023年3月7日凌晨,在清华大学校园内,某同学用照相机拍到太空中的中国空间站。若照相机镜头的焦距为f,则拍照时像距 ( )
A.略小于f B.略大于f
C.略小于2f D.略大于2f
5.(2024高邮校级模拟)小乐用凸透镜先后两次观察书本上的字,看到如图K6-4所示的两种情形,以下说法中不正确的是 ( )
图K6-4
A.图甲中成的是虚像,图乙中成的是实像
B.图甲中书本在凸透镜2倍焦距以外,图乙中书本在凸透镜1倍焦距以内
C.图甲中凸透镜靠近书本,所成的像变小,图乙中凸透镜远离书本,所成的像也变小
D.图甲中的成像规律可应用于放大镜,图乙中的成像规律可应用于幻灯机
6.(2024苏州)如图K6-5甲所示是公共场所的宣传投影灯,装在高处的投影灯照在地面上出现图案,其内部结构如图乙所示。下列说法正确的是 ( )
图K6-5
A.从不同方向都能看到图案是光在地面上发生了漫反射
B.该投影灯的成像原理与照相机相同
C.调小镜头与图片的距离,图案变小
D.地面上看到的是放大的虚像
7.(2022镇江)如图K6-6所示,凸透镜位于光具座上P处(图中未画出)且位置不变,移动蜡烛,光屏先后在P同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像,且甲处的像比乙处大,则( )
图K6-6
A.甲处可能成的是虚像
B.乙处的像可能是放大的
C.P位置在甲的左侧
D.蜡烛的移动方向向左
8.小明同学在探究凸透镜成像的规律时,记录并绘制了物距u和像距v之间的关系图像,如图K6-7所示。下列说法正确的是 ( )
图K6-7
A.该凸透镜焦距为20 cm
B.当物距为5 cm时,可以通过移动光屏承接到清晰的像
C.当物距为15 cm时,成放大的像,根据这一原理可以制成投影仪
D.物距由15 cm增大到30 cm的过程中,光屏上承接到的像一直是变大的
二、填空题
9.(2024苏州)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图K6-8所示,光屏上恰好成清晰的像,该像是倒立、 的实像,此凸透镜的焦距是 cm。保持凸透镜和光屏位置不动,将蜡烛远离凸透镜,给凸透镜“戴上”合适的 镜,光屏上可再次获得清晰的像。
图K6-8
10.(2024南京鼓楼区一模)图K6-9甲是一幅立在桌面上的课本插图,透过水杯看,插图中的女生变“胖”了,还掉头面向右侧,如图乙所示,此现象的成因与 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)的工作原理相同;要想使观察到的女孩变“瘦”一点,应适当将水杯 (选填“远离”或“靠近”)插图。
图K6-9
11.(2022泰州)小明用如图K6-10所示的凸透镜来探究凸透镜成像规律,该凸透镜的焦距为 cm。实验中,小明保持凸透镜在光具座上的位置不变,把点燃的蜡烛放在20 cm刻度线处,移动光屏,烛焰可在光屏上成倒立、 (选填“放大”“等大”或“缩小”)的像,生活中利用这类透镜来矫正 眼的视力缺陷。
图K6-10
12.(2024宜宾)据专家介绍,12~18岁是青少年近视的高发期,爱眼护眼势在必行。如图K6-11所示,图 (选填“甲”或“乙”)表示近视眼成像原理,应戴图 (选填“丙”或“丁”)中的眼镜进行矫正。
图K6-11
三、解答题
13.在图K6-12甲、乙中分别画出对应的入射光线和折射光线。
图K6-12
14.(2023镇江)小华利用F形光源来探究凸透镜成像规律。
图K6-13
(1)实验前,小华应调整F形光源和光屏的中心在凸透镜的 上。
(2)小华将F形光源、凸透镜和光屏按照图K6-13甲所示位置放置时,光屏上能成清晰的像(图中未画出),所成的像是 立的,该凸透镜的焦距为 cm。
(3)小华继续进行探究,当出现图乙所示场景时,光屏上的像(图中未画出)是清晰的。
①依此成像原理可制成 (选填“投影仪”“照相机”或“放大镜”)。
②现保持光源和光屏位置不变,小华将凸透镜移至另一位置,发现光屏上也成清晰的像,此时凸透镜所在位置的刻度是 cm。若要再模拟近视眼成因,小华仅需将光屏向 移动少许。
15.(2024烟台)在探究近视眼和远视眼成因与矫正的主题实践中,某小组利用橡皮膜和注射器制作了水透镜来模拟眼睛的晶状体,打开夹子,通过注射器向橡皮膜中注水或抽水,来改变橡皮膜凸起的程度,如图K6-14甲所示。具体操作如下:
图K6-14
(1)将蜡烛、水透镜和光屏依次摆放在水平光具座上,点燃蜡烛,使烛焰、水透镜和光屏三者的中心在 。
(2)将蜡烛放在离水透镜较远的位置,移动光屏,直到光屏上出现烛焰清晰的像(未画出),如图乙所示,记下此时光屏所在的位置。
(3)用注射器向水透镜里加适量的水,水透镜对光的偏折能力变 ,此时光屏上的像变得模糊,这是模拟近视眼看远处物体的情况。将光屏慢慢靠近水透镜,直到光屏上出现清晰的像,这说明近视眼所成的像在视网膜的 。
(4)将光屏移回原来标记的位置,选择不同的眼镜在烛焰和水透镜之间前后移动,直到光屏上出现清晰的像,如图丙所示,这说明矫正近视眼应配戴 透镜。
(5)从水透镜里向外抽取适量的水,再次实验,探究远视眼的成因和矫正。
(6)眼睛是心灵的窗户,我们要增强保护视力的意识,做到科学用眼,积极防控近视。请写出一条预防近视的措施:
。
【参考答案】
1.D [解析]由图可知,物距小于像距,且光屏上的像清晰,此时成倒立、放大的实像,投影仪就是利用这一规律工作的。
2.D 3.A 4.B 5.B
6.A [解析]漫反射的反射光线向四面八方传播,从不同方向都能看到图案是光在地面发生了漫反射,A正确;投影灯与照相机分别成倒立、放大和倒立、缩小的实像,它们的成像原理不同,B错误;调小镜头与图片的距离,即减小物距,像将变大,C错误;地面上看到的是放大的实像,D错误。
7.B
8.C [解析]由凸透镜成像规律可知,当u=v=2f时,物体通过凸透镜成倒立、等大的实像,由图可知,u=v=2f=20 cm,则该凸透镜焦距f=10 cm,故 A错误;当物距为5 cm时,物距小于一倍焦距,凸透镜成正立、放大的虚像,光屏上不能承接虚像,故B错误;当物距为15 cm 时,物距在一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立、放大的实像,投影仪是利用此成像原理制成的,故C正确;在物距由15 cm增大到30 cm 的过程中,物距变大,由凸透镜成实像时“物远像近像变小”的规律可知,此过程中光屏上承接到的像一直变小,故D错误。
9.等大 15.0 凹透
10.投影仪 远离
11.12.0 放大 远视
12.乙 丁
[解析]近视眼成像在视网膜的前方,因此图乙是近视眼的成像原理,应戴凹透镜进行矫正,图丙中成放大的像,属于凸透镜,可用来矫正远视眼;图丁中成缩小的像,属于凹透镜,可用来矫正近视眼。
13.如图所示
14.(1)主光轴
(2)倒 5.0
(3)①投影仪 ②18 右
15.(1)同一高度
(3)强 前方
(4)凹
(6)读书姿势要正确,眼与书的距离要在33 cm左右(答案合理即可)
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