内容正文:
3.5凸透镜成像的规律 随堂检测
一、单选题
1.人工智能MOSS在科幻片《流浪地球2》中起了至关重要的作用,MOSS上配备的摄像头成的像是( )
A.倒立、放大的实像 B.倒立、缩小的实像
C.倒立、缩小的虚像 D.正立、放大的虚像
2.在探究凸透镜成像的实验中,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,烛焰在光屏上恰好成一清晰的像。下列说法正确的是( )
A.该凸透镜的焦距是20cm
B.若固定透镜位置,将蜡烛向右移动,则需要向左移动光屏才能形成清晰的像
C.若固定透镜位置,当蜡烛移动至35cm处,能够在光屏上看到清晰放大的像
D.若固定蜡烛位置,将透镜移动至50cm处,此时成像特点与照相机成像特点相同
3.下列关于透镜及成像的说法正确的是( )
A.虚像都是正立的,实像都是倒立的
B.通过放大镜观察物体时,透镜离物体越近看到的像越大
C.凸透镜对光线有会聚作用,任何光束经过凸透镜后都是会聚到一起
D.凹透镜对光线有发散作用,任何光束经过凹透镜后都是分散开的
4.学校给同学们布置了“做拿手家常菜”的家庭劳动作业,李明同学用手机录制了肉夹馍的制作过程。下列有关说法正确的是( )
A.手机镜头相当于凹透镜
B.肉夹馍通过手机镜头成虚像
C.肉夹馍到手机镜头的距离在一倍焦距以内
D.拍肉夹馍特写时,要把手机靠近肉夹馍一些
5.购物支付已进入“刷脸”时代,如图,消费者结账时只需面对摄像头(相当于一个凸透镜),经系统自动拍照、扫描等,确认相关信息后,即可迅速完成交易。下列有关说法正确的是( )
A.“刷脸”时,面部应位于摄像头两倍焦距之外
B.“刷脸”时,面部应位于摄像头一倍焦距之内
C.“刷脸”时,经过摄像头成正立、缩小的实像
D.“刷脸”时,经过摄像头成像利用的是光的反射
二、填空题
6.张一小有一个凸透镜放到太阳底下移动直到在地面上出现最小最亮的点,测得亮点到透镜的距离为12cm,则凸透镜的焦距是 cm。如果在此凸透镜前面的30cm处放一根蜡烛,那么光屏上能得到一个倒立缩小的 像。
7.在探究凸透镜成像规律的实验中,当蜡烛距透镜20cm 时,光屏上得到清晰等大的 (选填“实”或 “虚”)像,则该透镜的焦距是 cm,透镜位置不动,增大蜡烛与透镜的距离,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,应用这一成像特点可制成 (选填“放大镜”、“幻灯机”或“照相机”)。
8.如图所示是王爷爷用焦距可调的照相机拍摄到的“壮丽70年·奋斗新时代,庆祝中华人民共和国成立70周年焰火表演活动”的照片。照相机成的是 (选填“放大”或“缩小”)的实像。王爷爷想在物距不变的情况下,增大取景范围可以将焦距调 (选填“大”或“小”)一些。
9.孔雀鱼颜色艳丽、体型较小,因此水族馆常将它放入球形鱼缸中,通过球形鱼缸看到的孔雀鱼“变大”了,如图所示。球形鱼缸和水相当于 镜,对光线有 (选填“会聚”或“发散”)作用,看到的孔雀鱼是它通过球形鱼缸形成的正立、放大的 (选填“虚”或“实”)像。
10.凸透镜成像中的“物”“像”关系:凸透镜成像的两个分界点:2f点是成 、 实像的分界点;f点是成 、 的分界点。
三、作图题
11.根据凸透镜成像规律,作出图中物体AB过凸透镜所成的像A'B'。
四、实验题
12.小林拿着爷爷的放大镜观察物理书上的字体,发现调整凸透镜与物理书之间的距离,观察到如图甲、乙不同的像,心中很是疑惑,于是他找来了焦距为10cm的凸透镜开始探究凸透镜成像规律。
(1)首先小林将蜡烛、凸透镜、光屏依次的摆放在光具座上,然后调整烛焰的中心、凸透镜的光心、光屏的中心大致在同一个高度上,目的是为了 ;
(2)小林将蜡烛由远及近的靠近凸透镜移动,并调整光屏和凸透镜的距离,使光屏上出现一个清晰地像,小林惊奇的发现光屏上的像在逐渐的 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)当小林将蜡烛移至如图丙位置所示时,在光屏上出现的像与 图(选填“甲”或“乙”)相似,根据这个原理制成了 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”);
(4)当小林将蜡烛移动至距凸透镜8cm时,发现无论怎样移动光屏,也无法在光屏中出现一个清晰的像,说明此时凸透镜成的是 像(选填“实”或“虚”);
(5)小林发现蜡烛因燃烧而逐渐变短,凸透镜所成的像出现在了光屏的上方,此时小明应该向 (选填“上”或“下”)调整光屏,使像重新成在光屏的中央;
(6)小林通过实验的方法探究凸透镜成像规律,解答了心中疑惑。
13.小陆同学用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像的规律”实验:
(1)实验器材有: 、光屏、凸透镜、蜡烛和火柴等;
(2)安装实验装置时,应使凸透镜光心和光屏的中心跟烛焰的中心大致在 ;
(3)实验过程中,当蜡烛与凸透镜的距离如图甲所示时,在光屏上可得到一个清晰的倒立、 (选填“放大”、“缩小”、“等大”)的实像,实验中小陆不小心用手指尖触摸到凸透镜,此时光屏上 (选填“会有指尖的像、“会出现指尖的影子”、“烛焰的像暗了一些”);
(4)如图乙所示,保持蜡烛位置不变,移动凸透镜至16cm刻度线处,则人眼在 (选填“A、B、C”)处能观察到蜡烛的像,像是图丙中的 (选填“1、2、3、4”)。
五、简答题
14.找一个圆柱形的玻璃瓶,里面装满水。把一支铅笔放在玻璃瓶的一侧,透过玻璃瓶,可以看到那支笔(如图)。如果把笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢地移动,你会看到什么现象?实际做一做,验证你的猜想。与前面用凸透镜所做的实验相比,这两个实验有什么共同之处?有什么不同?
试卷第1页,共3页
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参考答案:
题号
1
2
3
4
5
答案
B
D
A
D
A
1.B
【详解】MOSS上配备的摄像头相当于一个凸透镜,物距大于2倍焦距,成倒立、缩小的实像。
故选B。
2.D
【详解】A.由图可知,此时物距为
像距为
所以此时像距等于物距,由凸透镜成像规律可知,当物距等于二倍焦距时,像距也等于二倍焦距,像距等于物距,即此时物距和像距均等于二倍焦距,所以该凸透镜的焦距为
故A错误;
B.由凸透镜成像规律可知,当物距减小时,像距变大,若固定透镜位置,将蜡烛向右移动,物距减小,则像距变大,需要向右移动光屏才能形成清晰的像,故B错误;
C.若固定透镜位置,当蜡烛移动至35cm处,则物距为
物距小于一倍焦距,由凸透镜成像规律可知,此时凸透镜成正立、放大的虚像,不能在光屏上看到清晰的像,故C错误;
D.若固定蜡烛位置,将透镜移动至50cm处,则物距为
物距大于二倍焦距,由凸透镜成像规律可知,此时凸透镜成倒立、缩小的实像,此时成像特点与照相机成像特点相同,故D正确。
故选D。
3.A
【详解】A.根据凸透镜成像规律可知所成的实像都是倒立的,虚像都是正立的;平面镜所成的虚像都是正立的,由此可知,虚像都是正立的,实像都是倒立的,故A正确;
B.在放大镜的焦距内,放大镜离物体越远像越大,故B错误;
C.凸透镜对光线有会聚作用,折射光线相对于入射光线是会聚的,但光束经过凸透镜后不一定会会聚到一起,故C错误;
D.凹透镜对光线有发散作用,折射光线相对于入射光线是发散的,但是光束经过凹透镜后有可能会相交,故D错误。
故选A。
4.D
【详解】A.李明同学用手机录制了肉夹馍的制作过程,成倒立、缩小的实像,手机镜头相当于凸透镜,故A错误;
B.手机镜头成倒立、缩小的实像,肉夹馍通过手机镜头成实像,故B错误;
C.手机镜头成倒立、缩小的实像,根据凸透镜的成像规律,物距大于两倍焦距,肉夹馍到手机镜头的距离在两倍焦距之外,故C错误;
D.拍肉夹馍特写时,需要成肉夹馍的像较大,根据凸透镜的动态成实像规律,物近像远像变大,肉夹馍与手机的距离应该小一点,要把手机靠近肉夹馍一些,故D正确。
故选D。
5.A
【详解】ABC.摄像头和照相机的成像原理相同,此时物距大于二倍焦距,即面部应位于摄像头两倍焦距之外,成倒立缩小的实像,故A正确,BC错误;
D.光从一种介质进入另一种介质时会发生折射,所以光经过凸透镜时会发生折射,故D错误。
故选A。
6. 12 实
【详解】[1]太阳光是平行光源,测量凸透镜焦距时将凸透镜正对太阳光,可使入射光线平行于凸透镜的主光轴,经凸透镜折射后在地面上形成最小、最亮的光斑,这个最小最亮的光点为凸透镜的焦点,焦点到凸透镜光心的距离为凸透镜的焦距,则凸透镜的焦距为12cm。
[2] 如果在此凸透镜前面的30cm处放一根蜡烛,此时物距为30cm,因凸透镜焦距为12cm,则此时物距大于二倍焦距,由凸透镜成像的规律可知,凸透镜成倒立、缩小的实像。
7. 实 10 靠近 照相机
【详解】[1][2]由凸透镜成像原理可知,当物距等于两倍焦距时,光屏上成倒立、等大的实像,由题意可知,此时物距等于20cm,故可知凸透镜的焦距为10cm。
[3][4]增大蜡烛与透镜的距离后,物距增大,由“物远像近像变小”可知,像距将变小,故应将光屏向靠近透镜的方向移动,此时成倒立、缩小的实像,应用这一成像特点可制成照相机。
8. 缩小 小
【详解】[1][2]根据凸透镜成像规律可知,照相机是利用凸透镜成倒立、缩小、实像的原理工作的,在物距不变的条件下,要增大取景范围,就要把焦距调小一些。
9. 凸透 会聚 虚
【详解】[1][2][3]通过题图我们可以看出,孔雀鱼被鱼缸放大了,所以球形鱼缸和水相当于一个放大镜或凸透镜;凸透镜对光线有会聚作用。我们通过该“放大镜”看到的是正立、放大的虚像。
10. 放大 缩小 实像 虚像
【详解】[1][2]根据凸透镜的成像特点,当物距大于两倍焦距时,成的是倒立缩小的实像;当物距大于一倍焦距而小于两倍焦距时,成的是倒立放大的实像;因此2f点是成缩小、放大的实像的分界点。
[3][4]根据凸透镜的成像规律,当物距大于一倍焦距时,成的是实像;当物距小于一倍焦距时,成的是虚像,因此f点是成实像、虚像的分界点。
11.
【详解】由题图可知,物体在一倍焦距以内,成的是正立放大的虚像。连接A与凸透镜的中心并延长,且A发出的一条平行于主光轴光线通过凸透镜后,其折射光线过焦点,将其折射光线反向延长,两条折射光线的反向延长线的会聚点即为像点A′,作该点垂直于主光轴,即为物体AB所成的像A′B′的位置,如图所示:
12. 使烛焰的像成在光屏的中心 变大 乙 投影仪 虚 上
【详解】(1)[1]在做实验的过程中,调整凸透镜和光屏的高度,使烛焰、凸透镜和光屏三者中心大致在同一高度,是为使烛焰的像成在光屏的中心。
(2)[2]蜡烛向靠近凸透镜方向移动,物距变小,像距变大,像变大。
(3)[3] [4]由图丙可知,蜡烛在35cm刻度线处时,物距为15cm,在一倍焦距和二倍焦距之间,根据凸透镜成像规律可知,此时成倒立、放大的实像,在光屏上出现的像与乙图相似,根据这个原理制成了投影仪。
(4)[5]若将蜡烛移到距凸透镜5cm处时,此时u<f,成正立、放大的虚像,在光屏上不能得到蜡烛的虚像。
(5)[6]蜡烛变短,烛焰向下移动,由于成倒立的实像,所以光屏上的像向上移动,此时小明应该向上调整光屏,使像重新成在光屏的中央。
13. 光具座 同一高度上 放大 烛焰的像暗了一些 B 4
【详解】(1)[1]探究凸透镜成像规律实验中,除了用光屏、凸透镜、蜡烛和火柴外,还需要光具座进行实验。
(2)[2]实验中为了使像成在光屏的中央要求:凸透镜光心、光屏的中心、烛焰的中心大致在同一高度上。
(3)[3]由图甲可知物距为15.0cm,凸透镜的焦距为10cm,根据凸透镜成像规律
此时成倒立、放大的实像。
[4]实验中若不小心用手指尖触摸到凸透镜,会挡住一部分光线,其他部位仍能够折射光线形成原来物体清晰的像,但由于光线变少会导致烛焰的像暗一些。
(4)[5][6]如图乙所示,保持蜡烛位置不变,移动凸透镜至16cm刻度线处,此时物距为6.0cm,根据凸透镜成像规律,此时成正立、放大的虚像,如图丙中的4,此时物像同侧,因此人应该在B位置观察蜡烛的像。
14.详见解析
【详解】玻璃瓶相当于一个柱面透镜。当铅笔由靠近瓶子的位置逐渐远离时,透过透镜会看到铅笔逐渐变长,到达某一位置时,铅笔尖忽然改变方向。两个实验的相同之处是:当铅笔由靠近瓶子的位置逐渐远离时,铅笔都逐渐变长,到达某一位置时,铅笔尖都会改变方向;不同之处是:利用凸透镜做实验时,铅笔在纵向和横向上大小都发生变化,而用圆柱形的玻璃瓶做实验时,只是在横向上大小发生变化。
答案第1页,共2页
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