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
2024-12-16
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内容正文:
期末专题复习:第五章透镜及其应用实验题
一、实验题
1.小同学用图所示的装置做“探究凸透镜成像的规律”的实验,所使用的凸透镜焦距是15cm。
(1将蜡烛、透镜和光屏按顺序装到光具座上后,点燃蜡烛,使烛焰、光屏和凸透镜中心调到同一高度上。当他把凸透镜固定在50cm刻度线处,蜡烛移到15cm刻度线位置时(如图),为了在光屏上得到清晰的像,他应该向 (选填“左”或“右”)移动光屏;
(2)在光屏上能看到清晰的像后,如果此时不再改变蜡烛和光屏的位置,取下凸透镜,用一个焦距10cm的凸透镜替换原凸透镜,为了在光屏上仍然得到清晰的像,他可以在烛焰和凸透镜之间放个合适的透镜,利用这个实验原理可以矫正 (选填“近视眼”或“远视眼”)。
2.小明用凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)实验前,小明先想办法粗略测量凸透镜的焦距,如图甲,他将该凸透镜 着太阳光,此时纸上呈现一个并非最小的光斑,测得这个光斑到凸透镜的距离为L,再将这个凸透镜与纸之间距离稍微增大,发现光斑变大了,则凸透镜的焦距f L(选填“>”、“<”或“=”);调整以后正确地测得该透镜的焦距为;
(2)在调整蜡烛、凸透镜和光屏高度时,应 (选填“点燃”或“不点燃”)蜡烛;
(3)如图乙,将蜡烛移至刻度处,从凸透镜 侧透过凸透镜可以看到烛焰的 (选填“虚”或“实”)像;
(4)小明在实验过程中不断移动烛焰位置,观察到如下图中①至⑤的五种烛焰清晰的像,请按蜡烛到凸透镜距离由远到近的顺序,将所得到的5个像进行排序,正确顺序为 ;
(5)燃烧一段时间后,蜡烛变短了,为了使像成在光屏中央,可以将凸透镜向 移适当距离。
3.某兴趣小组利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等实验器材探究“凸透镜成像的规律”。
(1)通过甲图的实验操作,确定该凸透镜的焦距为 cm;
(2)实验过程中为取得较好实验效果,蜡烛烛焰、透镜、光屏中心应调整 ;
(3)将蜡烛移至光具座上10cm刻度线处,如图乙所示,固定透镜,移动光屏,直到烛焰在光屏上成清晰的像,该像是倒立 (选填“放大”或“缩小”)的实像;
(4)将蜡烛移至光具座上25cm刻度线处,为在光屏上再次得到清晰的像,应将光屏向 (选填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动,该像是 (选填“倒立”或“正立”)的实像;
(5)将蜡烛移至光具座40cm刻度线处,移动光屏,发现不能在光屏上得到像,为了观察此时成像特点,接下来的操作是: 。
4.某兴趣小组做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)将凸透镜正对太阳,调节凸透镜下方白纸的位置,直至白纸上出现一最小最亮的光斑,如图甲所示,则该透镜的焦距为 cm。将发光小灯泡、凸透镜和光屏如图乙放置,光屏上呈现一个圆形光斑,若将光屏向右移动光斑大小将 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(2)移去小灯泡,将点燃的蜡烛放置于光具座的5cm刻度处,凸透镜和光屏的位置如图乙所示,将光屏向 (选填“左”或“右”)移动一段合适的距离,能在光屏上得到烛焰清晰倒立、缩小的实像;
(3)实验中,光屏上已经得到烛焰清晰的像,某同学不小心用手指的指尖触摸到了凸透镜,则光屏上会出现 (选填“指尖的像”或“完整烛焰的像”),像的亮度将 (选填“变暗”或“和原来一样”)。
5.如图是小南和小红进行“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)为了测出所用凸透镜的焦距,小南将透镜对着太阳,图甲,移动白纸位置直到白纸上出现最小最亮的点,测量出该点到透镜光心距离即为焦距,小红指出小南的操作中存在的错误: ,改正错误后,小南用正确方法测出凸透镜焦距为10cm;
(2)实验前,调节烛焰、光屏的中心位于凸透镜的 ;如果实验中固定好透镜和蜡烛后,发现无论如何移动光屏,光屏上只有一个与透镜相同大小的圆形光斑,其原因可能是 ;
(3)图乙是某次实验中仪器摆放的位置图,此时光屏上成倒立的 (选填“放大”、“等大”或“缩小”的实像,生活中的 是利用这一原理工作的;保持蜡烛和光屏的位置不变,只要将凸透镜移到 cm刻度线处,光屏上能再次成一个清晰的像;
(4)实验完成之后,图丙小南将小红的眼镜放在烛焰与凸透镜之间,光屏上原本清晰的像变模糊了,小南将光屏向靠近凸透镜方向移动适当距离后,光屏上的像再次清晰,则小红同学的眼镜为 (选填“近视”或“远视”)眼镜,该眼镜对光具有 (选填“发散”或“会聚”)作用。
6.在探究“凸透镜成像规律”的实验中,小峻同学进行了如下实验:
(1)如图所示,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,由图可知,凸透镜对光具有 作用;
(2)调节蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,发现光屏上得到一个倒立、 的清晰实像;(像未画出)
(3)保持图中凸透镜的位置不变。当向左移动蜡烛时,为了再次得到清晰的像,应该向 (选填“左”或“右”)移动光屏,此时所成的像 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(4)如图乙所示,光屏上成清晰的像,保持蜡烛和光屏的位置不变,只移动透镜到 cm刻度处,光屏上可再次成清晰完整的像,这是因为折射现象中光路是 ;
(5)某同学将自己的近视眼镜镜片放在了蜡烛与凸透镜(靠近凸透镜)之间,移动透镜和光屏,直到在光屏上得到了一个倒立、缩小的清晰的像,将近视眼镜镜片取下,发现光屏上的像变模糊了。为了使光屏上的像重新变得清晰,在不移动蜡烛和凸透镜位置的前提下,应将光屏向 (选填“左”或“右”)移动。
7.某兴趣小组利用透明橡皮膜、注射器、乳胶管、止水夹等器材制成形状可改变的水透镜进行以下探究实验,装置如图所示:
(1)在探究“凸透镜对光线的作用”时,先在两个透明长方体玻璃容器中喷入蚊香烟雾,然后将水注入橡皮膜制成水透镜,再将其放在两个玻璃容器之间,如图甲所示。让一束光沿箭头方向射入玻璃容器,经水透镜折射后光将 (选填“偏离”或“偏向”)主光轴。如果此时再向水透镜中注水,改变水透镜的凸起程度,折射光偏折的程度将 (选填“改变”或“不改变”),上述实验在玻璃容器中喷入蚊香烟雾的目的是 。
(2)图乙中烛焰清晰的像成在光屏上方,为使像成在光屏中央,应将水透镜 (选填“向上”或“向下”)移动。
(3)当光屏上出现清晰像时,如果再向水透镜中注水,水透镜的形状会变化,凸起程度会变大,像会变模糊。为使光屏上的像变清晰,此时可在蜡烛和水透镜之间放一块度数合适的 (选填“近视”或“老花”)眼镜片。
8.某小组同学用如图甲的装置“探究凸透镜成像特点”,其中凸透镜的焦距为15cm。他们进行实验的同时在坐标纸上记录蜡烛与光屏上像的位置和大小,如图乙。(用带箭头的线段表示物或像,A'、B'分别表示蜡烛在A、B处像的位置)
(1)从图乙中可以看出,蜡烛在A、B位置时光屏上得到的都是倒立、 的实像。生活中利用这个成像特点制成了 (写出一个即可);
(2)和其他小组交流后发现,当他们把蜡烛放在C位置时,在光具座上无论怎样移动光屏,都不能得到清晰的像,原因是像距 ;
(3)为了让蜡烛在C位置的像成在光具座上的光屏上,他们采用了两种做法。
做法一:
保持蜡烛和透镜的位置不变,更换凸透镜,在光具座上移动光屏,光屏上又出现了清晰的像,这表明像距变 了,由此推断更换的凸透镜会聚光的能力较强,此透镜焦距 15cm(选填“大于”、“小于”或“等于”);
做法二:
保持蜡烛和透镜的位置不变,在蜡烛和透镜之间再放置一个凸透镜,在光具座上移动光屏,光屏上又出现了清晰的像。由此实验联系实际,远视眼的晶状体焦距较大,将近处物体的像成在视网膜 方(选填“前”或“后”),故需配戴 透镜矫正。
9.小东同学想利用如图装置探究凸透镜的成像规律。
(1)如图甲,在光屏上出现 光斑时,可测出凸透镜的焦距;在乙装置中,调节烛焰、光屏和的凸透镜中心在同一高度,是为了使像呈现在 。
(2)凸透镜、蜡烛放置在如图乙所示的位置时,光屏上成一个清晰的像,这个像是倒立、 的实像。
(3)研究完同一凸透镜成像规律与物距的关系后,小东进一步思考:成像的大小可能还和凸透镜的焦距大小有关,于是,他取了几个焦距不同的凸透镜和一个高度为的发光体进行实验,收集的数据填入下表中:
实验序号
物距u/cm
焦距f/cm
像距v/cm
光屏上像的高度h/cm
1
25.0
8.0
11.8
2.4
2
25.0
12.5
25.0
5.0
3
25.0
15.0
37.5
7.5
分析相关数据可得出的结论是: 。
10.如图所示,在“探究凸透镜成像规律的实验”中。
(1)如图甲所示,是小明测量焦距时所做的实验,则该凸透镜的焦距为 cm;
(2)如图乙所示,将凸透镜固定在光具座50cm刻度线处,把点燃的蜡烛放置在光具座15cm刻度线处时,移动光屏,能成倒立、 的实像;
(3)实验一段时间后,蜡烛因燃烧变短,所成像向上移动,要使像能够成在光屏的中央,保持蜡烛和透镜不动,只需将光屏向 (选填“上”或“下”)调整;
(4)在成像清晰的情况下,用一张不透明纸把透镜上半部分遮挡住,看到的像会如何变化? (选填“A”、“B”或“C”)
A.像部分消失
B.像完整亮度不变
C.像完整亮度变暗
(5)在如图乙所示的实验基础上,小明取了一副远视眼镜放在凸透镜和蜡烛之间,要使光屏上还能呈清晰的像,可将光屏适当 (选填“左”或“右”)移。
11.在探究“凸透镜成像规律”的实验中:
(1)如图甲,将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后,调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在 ,实验过程中根据测得的数据得到了物距u跟像距v之间关系的图象,如图乙所示。
(2)如图甲所示,此时蜡烛在光屏上成清晰的像,该像的成像特点与生活中的 成像原理相同。
(3)在图甲中,若固定蜡烛、凸透镜位置不动,而将凸透镜更换为一个焦距f1=12cm的凸透镜,则要想重新在光屏上找到清晰的像,应将光屏向 凸透镜的方向移动。
12.为了探究凸透镜成像的规律,小明进行了如下实验(凸透镜的焦距为10cm):
(1)组装器材时,为了使像成在光屏中央,除了将光源、凸透镜和光屏依次放在光具座上,还应调整它们的中心大致在 ;
(2)当凸透镜和光屏固定在如图所示的位置时,光源应移到A点左侧,才能在光屏上看到倒立的实像, 就是根据这一原理制成的;
(3)接着他将一个近视眼镜放在光源和凸透镜之间靠近透镜的位置,发现光屏上的像变模糊了。为了再次承接到清晰的像,他应将光屏向 凸透镜的方向移动适当距离;
(4)同组的小丽在探究凸透镜成像实验时,不小心将凸透镜碰到地上,透镜的上半部分摔碎了,她坚持用余下的半部分继续实验,则光屏上将 。
A.得不到像
B.仅成上半部分的像
C.仅成下半部分的像
D.像是完整的,亮度变暗
13.小明在做“探究凸透镜成像的规律”实验中,平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚在光屏上一点,如图甲所示。
(1)当把蜡烛放在乙图位置时,在光屏上能成清晰的实像,生活中的 (选填“照相机”或“投影仪”)就是利用这个原理制成的;
(2)凸透镜的位置固定不动,当蜡烛向右(靠近透镜)移动一段距离后,要在光屏上再次成清晰的像,需将光屏向 (选填“左”或“右”)移动;
(3)在上一步光屏上成清晰的像后,取一副近视眼镜放在凸透镜和蜡烛之间,要使光屏上还能成清晰的像,保持凸透镜和光屏的位置不动,可将蜡烛适当向 (选填“左”或“右”)移动。
14.小张同学探究“凸透镜成像规律”的实验装置如图所示,其中焦距为15cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处,光屏和蜡烛分别位于凸透镜两侧。
(1)实验前,应使烛焰、透镜和光屏三者的中心大致在 ,使像成在光屏的中心;
(2)小张将蜡烛移至光具座上10cm刻度线处,移动光屏,直到烛焰在光屏上成清晰的像,则该像是 的实像(选填“放大”、“等大”或“缩小”);
(3)小张将蜡烛移至光具座上30cm刻度线处,移动光屏,直到烛焰在光屏上成清晰的像,则该像是 的实像(选填“倒立”或“正立”);
(4)以上(2)、(3)步骤中,小张将蜡烛从光具座上10cm向30cm移动时,若要让烛焰在光屏上能再次成清晰的像,光屏应 (选填“远离”或“靠近”)透镜,此时所成像的大小将 (选填"变大”、“变小”或“不变”)。
15.在“天宫课堂”的水球实验中,某同学看到王亚平老师倒立、缩小的像,如图甲所示。于是他利用实验室的光学器材探究凸透镜成像的规律。
(1)该同学找到一个焦距未知的凸透镜甲,用一束平行光正对凸透镜照射,移动光屏,直到光屏上出现很小、很亮的光斑,如图乙所示。则凸透镜甲的焦距是 cm。
(2)将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上,使烛焰的中心、透镜的光心和光屏的中心大致在 。
(3)如图丙所示,将凸透镜甲固定在50cm刻度线处,将蜡烛移动至35cm刻度线处,此时光屏上得到烛焰清晰的像, (填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是根据该原理工作的。该同学换用更薄的凸透镜乙替换凸透镜甲,在不移动所有元件的情况下,可以在蜡烛与凸透镜乙之间加入一个 (填“近视眼镜”或“远视眼镜”),使光屏上再次得到烛焰清晰的像。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1. 左 近视眼
【详解】(1)[1]凸透镜固定在50cm刻度线处,蜡烛移到15cm刻度线位置时,物距为
因为焦距为15cm,此时的物距范围为大于二倍焦距,根据透镜成像规律可知,像距应处在大于一倍焦距小于二倍焦距,即65.0cm~80cm。因此光屏应该向左移动。
(2)[2]当凸透镜的焦距变小,凸透镜对光的会聚能力增强,导致所成的像的像距变小,若仍然想在原光屏位置成像,应在凸透镜的前面加一个凹透镜把光线发散,利用这个原理可以矫正近视眼。
2.(1) 正对 <
(2)点燃
(3) 右 虚
(4)①②④⑤③
(5)下
【详解】(1)[1][2]凸透镜可以将平行于主光轴的光线会聚到焦点,所以利用此原理测焦距时,应将凸透镜正对着太阳光,此时纸上呈现一个并非最小的光斑,测得这个光斑到凸透镜的距离为L,再将这个凸透镜与纸之间距离稍微增大,发现光斑变大了,说明光线会聚到焦点后重新分散,凸透镜到白纸的距离大于凸透镜焦距,即凸透镜的焦距f<L。
(2)根据凸透镜成像规律中实验的要求,必须让蜡烛、凸透镜和光屏中心放在同一高度上,使其成像在光屏的中心,只有先将蜡烛点燃,才可以确定烛焰的中心,所以点燃蜡烛应在调整高度之前。
(3)[1][2]如图乙,将蜡烛移至刻度处,此时物距小于一倍焦距,从凸透镜右侧透过凸透镜可以看到烛焰的正立、放大的虚像,此时是放大镜原理。
(4)根据凸透镜成实像时,物距增大,像距减小,像变小;相反,物距减小,像距增大,像变大,物距小于焦距时成正立放大的虚像,越远像越大;可知正确顺序为①②④⑤③。
(5)实验过程中,蜡烛燃烧变短,根据“过光心的光线其传播方向不变”可知,像会向光屏的上方移动。所以为了使像成在光屏中央,可以将凸透镜向下移适当距离。
3. 15.0 在同一高度上 缩小 远离 倒立 从光屏一侧透过凸透镜观看烛焰
【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
(2)[2]为了使像成在光屏中央,应调整烛焰、透镜、光屏三者的中心在同一高度。
(3)[3]蜡烛在10cm刻度线处,此时物距
u=40cm>2f
此时成像的性质为倒立、缩小的实像。
(4)[4][5]蜡烛在25cm刻度线处,此时物距u=25cm,物体靠近凸透镜,像远离凸透镜,故应将光屏向远离凸透镜方向移动。此时物距
f<u=25cm<2f
此时成像的性质为倒立、放大的实像。
(5)[6]把蜡烛移至光具座上40cm刻度线处
u=50.0cm-40.0cm=10.0cm<f
成正立、放大的虚像,虚像和物体在凸透镜的一侧,为了观察此时的成像特点:需要取走光屏,从光屏一侧透过凸透镜观看烛焰。
4. 10.0 不变 左 完整烛焰的像 变暗
【详解】(1)[1]由图甲可知,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10.0cm,则凸透镜的焦距是10.0cm。
[2]由图乙可知,发光小灯泡在凸透镜焦点位置,经凸透镜折射后形成平行光线,将光屏向右移动,光斑大小不变。
(2)[3]将点燃的蜡烛放置于光具座的5cm刻度处,物距大小u=25.0cm,此时物距大于二倍焦距成倒立缩小实像,像距大于一倍焦距小于二倍焦距,将光屏向左移动一段合适的距离,能在光屏上得到烛焰清晰倒立缩小的实像。
(3)[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,故像的亮度将变暗。
5. 凸透镜没有正对太阳光 同一高度 将蜡烛置于焦点处 缩小 照相机 35 近视 发散
【详解】(1)[1]根据凸透镜对光线的作用可知,平行于主光轴的光线经过凸透镜后会会聚到焦点上,所以实验中应使凸透镜正对着太阳光。
(2)[2]为了使得蜡烛的像成在光屏的中央,应该使烛焰、透镜、光屏的中心在同一高度上。
[3]实验中固定好透镜和蜡烛后,发现无论如何移动光屏,光屏只有一个与透镜大小几乎相同的光斑,说明光平行主光轴射出,则可能将蜡烛置于焦点处了。
(3)[4][5]由图乙知道,此时的物距为30cm,像距为15cm,物距大于二倍焦距,成的是倒立、缩小的实像,应用为照相机。
[6]根据光路可逆知道,当物距为15cm时,像距为30cm,此时能成倒立、放大的实像,即将凸透镜移至35cm时,光屏上再次出现清晰的像。
(4)[7][8]小红将小丽同学的眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变得模糊了,将光屏向远离凸透镜方向移动适当距离后,说明像推迟会聚了,根据凹透镜对光线的作用知道,该眼镜为近视眼镜,对光线具有发散作用,可以矫正近视眼。
6. 会聚 放大 左 变小 65 可逆 左
【详解】(1)[1]平行光线经凸透镜折射后变成会聚光线,说明凸透镜对光线有会聚作用。
(2)[2]当“将蜡烛移至35cm刻度线处时”此时
u=50cm-35cm=15cm
故
2f>u>f
成倒立、放大的实像。
(3)[3][4]成实像时,物远像近像变小。保持图乙中凸透镜的位置不变,当向左移动蜡烛时,此时物距变大,像距变小,所以为了再次得到清晰的像,应该向左移动光屏,此时所成的像变小。
(4)[5][6]将蜡烛与光屏的位置互换或只移动透镜到65cm刻度处,根据光路可逆可知,在光屏上会出现一个清晰倒立、缩小的实像。
(5)[7]近视眼镜是凹透镜,对光线有发散作用;拿走眼镜后,像距变小,可以向左移动光屏。
7.(1) 偏向 改变 显示光的传播路径
(2)向下
(3)近视
【详解】(1)[1]由图可知,玻璃容器的形状相当于一个凸透镜,凸透镜对光有会聚作用,经透镜折射后折射光线将向主光轴方向偏折。
[2]凸透镜对光的偏折能力与凸透镜的凸起程度有关,用注射器向橡皮膜注水,改变液体透镜的凸起程度,则折射光线偏折的程度会发生改变。
[3]在玻璃容器中充入蚊香烟雾,当光照到烟雾时,烟雾颗粒对光的反射方向是不同的,会发生漫反射现象,所以我们从各角度可以看到光的路径,即在玻璃容器中喷入蚊香烟雾的目的是显示光的传播路径。
(2)根据光线过光心不改变方向,像在光屏的上方,为使像在光屏的中心位置,应将水透镜向下移动。
(3)用注射器向水凸透镜里加水,使凸透镜变凸,由于凸透镜折射能力变强,所以像将靠近透镜,像距变小,此时像变模糊,相当于像成在视网膜前,是近视眼的成因;要在光屏上得到清晰的像,应在蜡烛与凸透镜之间再加上一个适当的凹透镜,对光线起发散作用,使像成在原来的位置,即可在蜡烛和水透镜之间放一块度数合适的近视眼镜片。
8. 放大 投影仪 太大(超出光具座的长度范围) 小 小于 后 凸
【详解】(1)[1][2]从图乙中可以看出,蜡烛在A、B位置时,A'、B'分别表示蜡烛在A、B处像的位置,可以得到倒立、放大的实像,生活中利用这个成像特点可以制成投影仪、幻灯机、电影放映机。
(2)[3]和其他小组交流后发现,当他们把蜡烛放在C位置时,物距减小,则像距需要增大,有可能像距太大,超出光具座的长度范围,故在光具座上无论怎样移动光屏,都不能得到清晰的像。
(3)[4][5][6][7]为了让蜡烛在C位置的像成在光具座上的光屏上,保持蜡烛和透镜的位置不变,更换折射能力更强的凸透镜,焦距减小即小于15cm,像距减小,则在光具座上移动光屏,光屏上又出现了清晰的像;远视眼的晶状体焦距较大,对光的折射能力较弱,将近处物体的像成在视网膜后方,故需配戴对光有会聚作用的凸透镜矫正。
9. 最小最亮(或最小、或最亮) 光屏的中央 缩小 成实像时,物距一定,焦距越大,像距越大,像越大
【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。由图甲可知,刻度尺的分度值为1cm,所以凸透镜的焦距是
f=60.0cm-50.0cm =10.0cm
所以在光屏上出现最小最亮光斑时,可测出凸透镜的焦距f甲=10.0cm。
[2]为了使像成在光屏的中央,更好地探究凸透镜成像规律,实验时应将烛焰、凸透镜和光屏三者中心调到同一高度。
(2)[3]如图乙所示,刻度尺的分度值为1cm,此时物距为
u=50.0cm-10.0cm =40.0cm
像距为
v=63.0cm-50.0cm =13.0cm
由于物距大于像距,且物距大于二倍焦距,此时蜡烛在光屏上成倒立缩小的实像。
(3)[4]由表格数据可知,物距保持在25.0cm,焦距越大,像距就越大,光屏上像的高度越大,即像越大,所以可得出的结论是:成实像时,物距一定,焦距越大,像距越大,像越大。
10. 11.0 缩小 上 C 左
【详解】(1)[1]平行于主光轴的光线经过凸透镜后会聚于主光轴一点,这一点就是焦点,焦点到光心的距离是焦距,根据图示可以读出该凸透镜的焦距是
(2)[2]由图知,将蜡烛移至光具座上15cm刻度线处,则物距为
成倒立、缩小的实像。
(3)[3]实验一段时间后,蜡烛因燃烧变短,所成像向上移动,根据光线过光心传播方向不变,只需将光屏向上调整。
(4)[4]当用一张不透明纸把透镜上半部分遮挡住,由于通过凸透镜会聚的光线数量减少,所以像会比原来变暗,但仍成完整的像,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
(5)[5]远视眼镜是凸透镜,凸透镜对光线有会聚作用,能使原来会聚的光线提前会聚,则此时应将光屏向左移动,才能在光屏上再次承接到清晰的像。
11. 同一高度 投影仪 远离
【详解】(1)[1]为了让蜡烛的烛焰成像在光屏的中央,方便观察和测量,所以蜡烛、凸透镜、光屏三者的中心应大致保持在同一高度。
(2)[2]由凸透镜成像规律可知,当u=ν=2f时,成等大、倒立的实像,根据图乙可知u=20cm,ν=20cm时,成等大、倒立的实像,则
所以凸透镜的焦距为10cm,由甲图可知,此时物距u1=15cm,也就是f<u1<2f,由凸透镜成像规律可知,此时成倒立、放大的实像,与投影仪的原理相同。
(3)[3]将凸透镜更换为一个焦距f1=12cm的凸透镜后,则f1>f,则意味着焦距为12cm的凸透镜对光的偏折能力比焦距为10cm的弱,则此时应将光屏向远离凸透镜的方向移动,才能在光屏上找到清晰的像。
12. 同一高度 照相机 远离 D
【详解】(1)[1]为了使像成在光屏中心,实验开始前,应将光源、凸透镜和光屏中心调节在同一高度上。
(2)[2]光源应移到A点左侧,此时的物距大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像,照相机就是根据这一原理制成的。
(3)[3]将一个近视眼镜放在光源和凸透镜之间靠近透镜的位置,通过近视眼镜射向凸透镜的光线发散了,像距变大,为了再次承接到清晰的像,他应将光屏向远离透镜的方向移动适当距离。
(4)[4]透镜的上半部分摔烂了,她坚持用余下的半部分继续实验,由于凸透镜的下半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,只是此时的像比完整凸透镜前的像要暗一些,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
13. 照相机 右 左
【详解】(1)[1]如图甲,凸透镜的焦距为10.0cm,如图乙,物距为30cm,大于两倍的焦距,故成的是倒立、缩小的实像。照相机是利用凸透镜成倒立、缩小实像的原理制成的。
(2)[2]凸透镜的位置固定不动,当蜡烛向右(靠近透镜)移动一段距离后,物体靠近凸透镜,像远离凸透镜,故光屏需要向右移动。
(3)[3]近视眼成像的原因是晶状体过厚,折光能力变强,在视网膜前成像,需要佩戴凹透镜,起发散作用,取一副近视眼镜放在凸透镜和蜡烛之间,对光线有发散作用,故在光屏后成像,需要将光屏右移,而题目要求光屏和凸透镜位置不变,则要求像需要向左移动,根据凸透镜成像规律,物体向左移动时,像向左移动,故需要将物体向左移动。
14. 同一高度 缩小 倒立 远离 变大
【详解】(1)[1]实验前,为了使像成在光屏的中心,应使烛焰、透镜和光屏三者的中心大致在同一高度。
(2)[2]小张将蜡烛移至光具座上10cm刻度线处,此时
凸透镜成的像是倒立、缩小的实像。
(3)[3]小张将蜡烛移至光具座上30cm刻度线处
凸透镜成的像是倒立、放大的实像。
(4)[4]以上(2)、(3)步骤中,小张将蜡烛从光具座上10cm向30cm移动时,物距变小,像距变大,若要让烛焰在光屏上能再次成清晰的像,光屏应远离透镜,此时所成像的大小将变大。
15. 10.0 同一高度 投影仪 远视眼镜
【详解】(1)[1]如图甲,让一束平行光正对凸透镜照射,在凸透镜后的光屏上接受到一个最小、最亮的光斑,这个光斑是凸透镜的焦点,焦点跟光心之间的距离是凸透镜的焦距,所以凸透镜的焦距为
(2)[2]实验时,调节烛焰、透镜和光屏三者中心在同一高度,目的是使像呈现在光屏的中央。
(3)[3][4]将凸透镜甲固定在50cm刻度线处,将蜡烛移动至35cm刻度线处,此时物距为
可知物距大于一倍焦距小于二倍焦距,成倒立放大的实像,投影仪就是按照这个原理来工作的;换用更薄的凸透镜乙替换凸透镜甲,凸透镜的焦距变大,则在不移动所有元件的情况下,可以在蜡烛与凸透镜乙之间加入一个远视眼镜即凸透镜,可以使光屏上再次得到烛焰清晰的像。
答案第1页,共2页
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