内容正文:
2025年中考物理第二轮实验题专训:透镜及其应用的探究题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、实验题
1.小明在探究“凸透镜成像的规律”实验时,实验操作规范:
(1)实验一段时间后,他发现光屏上的像偏上,他应该把凸透镜向 (选填“上”或“下”)适当调节,才能使像最终成在光屏的中央;
(2)当他将蜡烛、凸透镜、光屏调节到图甲所示位置时,烛焰恰好在光屏上成清晰的像,此时成像原理与 (选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”)相同;若将蜡烛向右移动5cm,保持凸透镜的位置不动,则应将光屏向 (选填“左”或“右”)适当移动才能再次在光屏上成清晰的像,此时像的大小比原来的像要 (选填“大”或“小”)些;
(3)小明近日发现自己看不清黑板,到医院检查,医生告诉他患上了近视,成像示意图为 (选填“乙”或“丙”)图,近视眼可以使用 (选填“凸透镜”或“凹透镜”)加以矫正。
2.五一期向小明随父亲到景点游玩,小明父亲用照相机拍摄了一张的清晰照片,如图甲所示:小明发现相机中的像有点小。提议能否把像拍得更大一些,父亲便更换相机镜头后在原地又拍摄了一张滕王阁的清晰照片,如图甲所示。小明思考:两次成像的大小不同是什么原因造成的呢?
[猜想与假设]两次成像的大小不同可能是由于两个镜头的焦距不同造成的。
[设计实验与进行实验]为了验证这一想法,返校后,小明在学校实验室找来了一支蜡烛,焦距分别为5cm和10cm的两个凸透镜、光具座、光屏等器材进行了以下探究:
(1)小红将蜡烛、焦距为5cm的凸透镜、光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛并调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度,这样做的目的是 ;
(2)如图2所示,小红将凸透镜固定在光具座50cm刻度处,再将蜡烛放在光具座10cm刻度处,移动光屏,使光屏上出现清晰的像,此时的像是一个倒立、 的实像;
(3)接下来她换用f=10cm的凸透镜,仍然固定在光具座50cm刻度处,为了再次得到清晰的像,她应该保持 不变,移动 ,直到出现清晰的像为止;
[分析与论证]对比两次实验中像的大小,发现第二次成的像比第一次稍大,据此小红得出的结论是 ;
(4)摄像师用照相机给九年级同学拍摄毕业照时,想让被拍的同学成的像大一些,除了更换相机镜头外,还可以使摄像师 (选填“靠近”或“远离” )同学。
3.小明在实验室用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律。
(1)小明将烛焰、凸透镜和光屏的中心调节到了同一高度,当蜡烛、凸透镜和光屏位于图示位置时,恰好在光屏上成清晰的像(像未画出),此时所成像的特点是 (填像的正倒、放缩、虚实);
(2)保持蜡烛和光屏的位置不变,用一个焦距小一些的凸透镜替换图中的凸透镜,要仍在光屏上呈现烛焰清晰的像,可在凸透镜左侧附近放置一枚合适的 (选填“近视镜片”或“远视镜片”)。
4.探究凸透镜成像的规律:
过程
小雨将焦距是的凸透镜固定在图示位置,将蜡烛分别放在、、处,移动光屏都能得到烛焰清晰、倒立的像,其中在处所成的像是 (填“放大”“缩小”或“等大”)的;将蜡烛放在处,在光屏上得不到烛焰的像,于是小雨撤去光屏,透过凸透镜观察到一个 (填“倒立”或“正立”)、放大的像
问题讨论
将实验中的凸透镜换成玻璃板来探究平面镜成像的特点,运用的科学方法是 法.将蜡烛放在处时,发现像成在 图中处,说明平面镜所成的像与物体到平面镜的距离
5.在探究凸透镜成像规律的实验中,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,烛焰在光屏上恰好成清晰的像。
(1)实验前调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在 ,目的是使像成在光屏的中央;
(2)此时光屏上能观察到清晰的像,此时的像为倒立 (选填“放大”、“缩小”)的像,生活中的 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一规律制成的;
(3)随着蜡烛越烧越短,光屏上的像会向上移动,为了让像再次成在光屏中央,需要将透镜向 移动;(“上”或“下”)
(4)若将一副眼镜放在凸透镜前,光屏上的像变模糊,往左适当调节光屏的位置,像又会变清晰,则所用的眼镜对光有 (“会聚”或“发散”)作用,为 (选填“近视”或“远视”)眼镜,若此时移开眼镜,为了使像再次清晰,可将蜡烛向 方移动;
(5)实验过程中,不小心用指尖触摸到凸透镜的一小部分,在光屏上 (“有”或“没有”)指尖的清晰的像。
6.如图所示,小毛用凸透镜(焦距为)、蜡烛、光屏、光具座等器材探究“凸透镜成像的规律”。
(1)在光具座上,将蜡烛、光屏安装在凸透镜两侧,调节三者的高度时, (选填“需要”或“不需要”)点燃蜡烛;为了使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度,应将图中的 适当向下调节;
(2)将蜡烛和凸透镜保持在如图的位置不动,在 (选填“”、“”或“”)刻度之间移动光屏,直至光屏上出现烛焰清晰的像。生活中的 就是利用这一成像原理工作的;
(3)在(2)的基础上,保持凸透镜位置不动,对调蜡烛和光屏,则光屏上烛焰的像相对烛焰是 (选填“放大”或“缩小”)的;
(4)若将蜡烛移至某位置时,无论怎么移动光屏在光屏上都找不到像(假设光具座足够长),若能看到一个大小不变的光斑,则原因可能是 。
7.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,所用凸透镜的焦距为10.0cm,如图所示,将蜡烛、透镜和光屏三者从左到右依次安装在水平光具座上,调整烛焰、透镜和光屏的中心在同一水平高度。
(1)图中光屏上有清晰的像,利用这一成像规律工作的设备有 (写出一种即可);
(2)若凸透镜位置不动,将蜡烛和光屏位置互换,则光屏上将 (选填“有”、“没有”)清晰的像;
(3)在凸透镜前放上一眼镜,发现光屏上的像模糊了,将光屏适当向左移动一段距离后,光屏上的像再次变清晰,则这是一副 (选填“近视”或“远视”)眼镜。
8.小明学习了凸透镜后,进行了课外的探究。他将一可变色的点光源、横截面积为S的凸透镜和光屏(面积足够大)放在光具座(一种能显示长度刻度的光学器件)上,如图甲所示,调节它们的高度,使光源、凸透镜光心和光屏中心在同一水平直线上。
(1)小明固定凸透镜的位置,将光源调为蓝色光,从紧贴凸透镜的位置缓慢向外移动,直至光屏上出现一个与透镜面积等大的蓝色光斑。则此时点光源恰好位于凸透镜的 处;若继续向右移动光屏,蓝色光斑的面积将 (变大/变小/不变);
(2)在上述实验的基础上,小明只将光源调为红色光,则光屏上光斑的面积 (变大/变小/不变),他需将点光源向 (左/右)移动一些才能在光屏上再次出现与透镜面积等大的红色光斑,此时点光源的位置如图所示,则此时该凸透镜的焦距为 cm;若此时将光屏从图示位置移动至70cm刻度处,光屏上光斑周围出现了一个暗环。此暗环是如何形成的呢?请教老师后知道:暗环是透镜外侧沿直线传播的光与透镜折射的光在光屏上形成的无光区,装置的截面图如图乙所示,请你算出此时暗环的面积为 。(设圆形凸透镜的横截面积为S,请用含字母S的式子表示)
9.小红同学利用如图所示装置探究凸透镜成像的规律:
(1)实验前,将烛焰、凸透镜、光屏的中心调到同一高度,实验一段时间后,她发现光屏上的像偏上,那么她应该把凸透镜向 适当调节,才能使像最终成在光屏中央;
(2)当她将蜡烛、凸透镜、光屏调节到如图1所示位置时,烛焰恰好在光屏上成清晰的像,此时成像原理与 (选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”)相同;若将蜡烛向右移动20cm,保持凸透镜的位置不动,则应将光屏向右适当移动才能再次在光屏上成清晰的像,且光屏移动距离 (选填“大于”、“等于”或“小于”)20cm;
(3)保持凸透镜的位置不动,将蜡烛移到45cm刻度线处,撤去光屏,从光屏一侧向透镜方向看去,看到了烛焰成正立放大的像,a是烛焰上发出的一束光,请画出a的折射光线 。
10.在探究“凸透镜成像规律”的实验中 .
(1)如图甲所示,小明所在实验小组用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)如图乙所示,小明将器材调至图示位置时,光屏上呈现清晰的像,此时光屏上所成的像是 (放大/缩小/等大)的实像.此时只将蜡烛向左移动,则光屏应该向 移动,才能在光屏上再次呈现清晰的像.
(3) 如图丙,保持蜡烛位置不变,移动透镜至16cm刻度线处,则人眼在图中 处能观察到烛焰的像.
(4)继续进行成实像实验,小明拿来一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,且较靠近凸透镜.结果光屏上原来清晰的像变模糊了,他只将光屏向远离凸透镜的方向移动适当距离时,又在光屏上观察到蜡烛清晰的像.由此可见,这只眼镜是 (凸/凹)透镜,戴这种眼镜的人的眼睛缺陷是 (近视/远视).
(5)小刚实验小组更换相关器材后顺利完成实验,根据记录的实验数据得到了如图戊所示的图像,线段MN为凸透镜成像的像距倒数(1/v)和物距倒数(1/u)的对应关系.根据图像信息可该小组所用凸透镜的焦距为 cm.
11.某实验小组做“探究凸透镜成像的规律”实验过程中,使用如图所示的器材,进行了如下操作:
(1)为使烛焰的像成在光屏中央,实验前调整高度时蜡烛 (选填“需要”或“不需要”)点燃;
(2)在图中光屏上恰好成一清晰的像,此时物距u与凸透镜焦距f的关系是 (选填“”、“”或“”);
(3)不改变凸透镜的位置,将蜡烛向左移动适当距离,光屏向 移动才能再次在光屏上成清晰的像;
(4)利用以上器材验证光发生折射时光路可逆,可调换 与 的位置,观察在光屏上呈现清晰的像。
12.为了研究眼的成像原理,物理兴趣小组研制了如图所示的实验装置。用水透镜模拟眼的晶状体,通过注水或抽水可改变水透镜凸度大小。光屏和水透镜固定在光具座如图所示的位置点燃蜡烛后,调节水透镜凸度,直至光屏上成一个清晰倒立、 (选填“放大”“等大”或“缩小”)的实像。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,应将光屏向 (“左”或“右”)移动。若不移动光屏则应对水透镜 (选填“注水”或“抽水”)。
13.如图所示为“探究凸透镜成像规律”的实验装置图,已知凸透镜的焦距为10cm。
(1)为了便于观察实验现象,实验环境应该 (选填“较亮”或“较暗”)一些。
(2)组装并调整实验器材,使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的 上。
(3)如图所示,当蜡烛距离凸透镜40cm时,移动光屏,可在光屏上找到一个清晰的倒立、 (选填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像。日常生活中 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一原理工作的。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 (选填“高”或“低”),为了使像仍成在光屏的中央,则应向 (选填“上”或“下”)调节凸透镜.
(4)将图中的凸透镜换成焦距为30cm的凸透镜,保持蜡烛和凸透镜的位置不变,在光具座上移动光屏, (选填“能”或“不能”)找到某一位置,使像清晰的呈现在光屏上,理由是 。
(5)若在第(3)题里用黑色颜料将透镜的上半部分涂黑,此时在光屏上 ( )
A.只看到上半部分 B.只看到下半部分
C.看到烛焰的全部,且较亮 D.看到烛焰的全部且较暗
14.某同学探究“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,光屏和点燃的蜡烛分别位于凸透镜的两侧。
(1)实验前应先将烛焰中心、透镜光心和光屏中心调到 ;
(2)他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 (选填“倒立缩小”,“倒立放大”或者“正立放大”)清晰的像,该成像特点与 (选填“照相机”“幻灯机”或“放大镜”)相同;
(3)他将蜡烛移至光具座上30cm刻度线处,要在光屏上呈现清晰的像,接下来的操作是 。
15.利用如图所示的光具座以及蜡烛、凸透镜、光屏等器材,可进行“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)实验时,首先在光具座上放置实验器材,若光具座A处放置蜡烛(如图所示),则C处应放置 (选填“凸透镜”或“光屏”)。器材正确放置后,调节烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度上,目的是 ;
(2)实验小组在探究凸透镜成像规律后,得到了如表数据:
实验序号
物距u/cm
焦距f/cm
像的性质
像距v/cm
1
30
10
倒立、缩小实像
15
2
25
10
倒立、缩小实像
16.7
3
15
10
倒立、放大实像
4
14
10
倒立、放大实像
35
5
30
12
倒立、缩小实像
20
6
30
15
倒立,等大实像
30
①正确操作后表中实验序号3的像距应为 cm,此次像比实验序号4的像 (选填“大”或“小”);
②从数据可得到结论:物距一定时,焦距越大,所成的实像像距越 .人眼的晶状体相当于一个凸透镜,视网膜相当于光屏,为了看清物体,人眼在由远到近观察物体时,晶状体的焦距会 (选填“变大…‘不变”或“变小”)。
试卷第1页,共3页
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《2025年中考物理第二轮实验题专训:透镜及其应用的探究题》参考答案
1. 下 照相机 右 大 乙 凹透镜
【详解】(1)[1]实验前,应调整凸透镜、光屏、烛焰的中心大致在同一高度是为了使像能够成在光屏的中央;光屏上的像偏上,那么他应该把凸透镜向下适当调节,才能使像最终成在光屏的中央。
(2)[2][3][4]由图可知,,成倒立、缩小的实像,照相机根据这个原理制成的;当凸透镜的位置不变时,只向右移动蜡烛,要使光屏上再次出现一个明亮清晰的像,可以向右移动光屏,才能再一次成像,并且此时的像比刚才的像大。
(3)[5][6]图乙的折射光线会聚在视网膜前,所以图乙表示了近视眼的成像情况,近视眼的晶状体会聚能力过强,应佩戴具有发散作用的凹透镜进行矫正。
2. 使像成在光屏的中央 缩小 蜡烛 光屏 成实像时,物距不变,焦距越大,像越大 靠近
【详解】(1)[1]烛焰、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,这样做的目的是使像成在光屏的中央。
(2)[2]由图可知,物距
此时,成倒立缩小的实像,能够说明照相机的成像原理。
(3)[3][4]不改变各元件的位置,换用焦距为10cm的凸透镜,焦距变大,凸透镜对光的会聚能力减小,物距不变的情况下,像距变大,所以她应该保持蜡烛的位置(或物距)不变,向右移动光屏才能在光屏上得到烛焰清晰的像。
[5]通过对f=5cm和f=10cm不同焦距但相同物距的实验步骤和现象,对比分析,可得出结论:成实像时,物距不变,焦距越大,像越大。
(4)[6]用照相机拍照时,要想成的像更大,除了更换相机镜头外,还可以让相机靠近物体(或减小物距)。
3. 倒立、放大的实像 近视镜片
【详解】(1)[1]由图示知,物距小于像距,所以在光屏上成倒立、放大的实像。
(2)[2]替换用凸透镜比图中凸透镜的焦距小,则聚光能力比图中凸透镜的强,会使成清晰的像前移,像距会变小,为了让光屏的位置不变时仍成清晰的像,即像距不变,则需要在蜡烛和凸透镜间放一个对光具有发散能力的凹透镜,让通过替换后的凸透镜的光推迟会聚。近视镜片是凹透镜,远视镜片是凸透镜,则应放置一个近视镜片。
4. 等大 正立 换元 相等
【详解】[1]由图可知,处物距与透镜焦距的关系为u=2f,根据凸透镜成像规律可知,此时成倒立、等大的实像.
[2]由图可知,d处物距与透镜焦距的关系为u<f,根据凸透镜成像规律可知,此时成正立、放大的虚像.
[3]用玻璃板将凸透镜替换掉,来探究平面镜成像的特点,运用的科学方法是换元法.
[4]玻璃板位于50cm刻度处,蜡烛位于处,距离玻璃板20cm,像成在处,即像到玻璃板的距离等于物到玻璃板的距离,说明平面镜所成的像与物体到平面镜的距离相等.
5. 同一高度 缩小 照相机 下 会聚 远视 左 没有
【详解】(1)[1]为了使像成在光屏中央,实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度。
(2)[2][3]由图中可知,此时物距大于像距,故由凸透镜成像的规律可知,此时所成的像为倒立、缩小的实像,此时的成像规律与照相机的成像规律相同。
(3)[4]由于此时成倒立的实像,蜡烛变短,烛焰向下移动,则成的像向上运动,为了使像回到光屏的中央,应该将透镜向下调节。
(4)[5][6]将一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,结果光屏上原来清晰的像变模糊了,往左适当调节光屏的位置,即向靠近凸透镜的方向移动适当距离时,又在光屏上观察到蜡烛清晰的像,说明此时光线会聚点向左移动,故放置的是使光线会聚的凸透镜,这种眼镜是用来矫正远视眼的。
[7]若此时移开眼镜,则光线会聚点将向右移动,为了使像再次清晰,可增大物距,故可将蜡烛向左方移动。
(5)[8]实验过程中,不小心用指尖触摸到凸透镜的一小部分,此时指尖在凸透镜一倍焦距以内,不会成实像,故在光屏上没有指尖的清晰的像。
6.(1) 需要 光屏
(2) 照相机
(3)放大
(4)蜡烛在凸透镜的焦点处
【详解】(1)[1]如图,探究凸透镜成像的规律实验时,要将蜡烛、光屏安装在凸透镜两侧,并调节使蜡烛烛焰、光屏、凸透镜三者在同一高度,所以需要点燃蜡烛。
[2]如图,图中的光屏位置偏高,要使蜡烛烛焰、光屏、凸透镜三者在同一高度,应将图中的光屏适当向下调节。
(2)[1][2]如图,凸透镜焦距为,蜡烛和凸透镜保持在如图的位置不动,物距就是40cm,根据凸透镜成像规律可知,物距大于2倍焦距则像距大于1倍焦距小于2倍焦距,所以光屏可以在“”刻度之间移动,直至光屏上出现烛焰清晰的像。生活中照相机就是利用这一成像原理工作的。
(3)如图,在(2)的基础上,保持凸透镜位置不动,对调蜡烛和光屏,对调后物距大于1倍焦距小于2倍焦距,像距大于2倍焦距,此时光屏上烛焰的像相对烛焰是放大的。
(4)若将蜡烛移至某位置时,无论怎么移动光屏在光屏上都找不到像,有可能是物距等于或小于焦距;若物距小于焦距成正立、放大的虚像,若物距等于焦距则不成像,能看到一个大小不变的光斑;若能看到一个大小不变的光斑,则原因可能是蜡烛在凸透镜的焦点处。
7. 投影仪 有 远视
【详解】(1)[1]图中所用凸透镜的焦距为10.0cm,二倍焦距为20.0cm,观察图中蜡烛与凸透镜的距离发现,物距大于一倍焦距,而小于二倍焦距,能在光屏上成清晰的像,由凸透镜成像规律可知,此时成倒立、放大的实像,所以可以运用于投影仪。
(2)[2]若凸透镜位置不动,将蜡烛和光屏位置互换,由光路是可逆的,可知互换后,物距大于二倍焦距,像距大于一倍焦距,而小于二倍焦距,能在光屏上成倒立、缩小的实像,所以光屏上有清晰的像。
(3)[3]在凸透镜前放上一眼镜,发现光屏上的像模糊了,将光屏适当向左移动一段距离后,光屏上的像再次变清晰,即像成在光屏前,则凸透镜的焦距变短了,所以这一副眼镜具有会聚光的作用,故是凸透镜,即远视镜。
8. 焦点 不变 变大 左 20 3S
【详解】(1)[1]因为光斑和凸透镜是等大的,说明折射光线平行于主光轴,这时点光源刚好在焦点上。
[2]若继续向右移动光屏,因折射光线是平行的,故蓝色光斑的面积将不变。
(2)[3][4]在上述实验的基础上,小明只将光源调为红色光,红光的偏折程度比蓝光小,此时是发散的光,则光屏上光斑的面积变大,故需要将将点光源向远离透镜即左侧移动一些才能在光屏上再次出现与透镜面积等大的红色光斑。
[5]根据图中可知,焦距为
50.0cm-30.0cm=20.0cm
[6]透镜边缘以外的光线沿直线传播,以内的光线会发生偏转,二者之间会形成一个没有光的黑色区域,这就是暗环,因此暗环形成的原因是∶透镜外侧沿直线传播的光与经透镜折射的光在屏上形成无光区,如下图所示:
由于光源到透镜和光屏到透镜的距离都是20cm,图中凸透镜正好相当于大三角形的中位线,那么,圆环大圆的直径就是2D,半径是D;小圆的直径就是D,半径就是,那么暗环的面积为
而透镜的面积为
所以暗环的面积为
9. 下 照相机 等于
【详解】(1)[1]实验前,将烛焰、凸透镜、光屏的中心调到同一高度,其目的是使像能成在光屏中央,实验一段时间后,蜡烛会变短,光屏上的像偏上,那么她应该把凸透镜向下适当调节,才能使像最终成在光屏中央。
(2)[2]当物距大于像距时,是照相机成像的规律,由图1可知,物距u=40.0cm,像距v=20.0cm,物距大于像距,因此成像原理与照相机相同。
[3]若将蜡烛向右移动20cm,保持凸透镜的位置不动,物距变为了20.0cm,根据光路的可逆可知,当物距为40.0cm时,像距为20.0cm,当物距为20.0cm时,像距为40.0cm,所以光屏移动的距离等于20.0cm。
(3)保持凸透镜的位置不动,将蜡烛移到45cm刻线处,撤去光屏,从光屏一侧向透镜方向看去,看到了烛焰成正立、放大的虚像,虚像是实际光线的反向延长线相交形成的,可以把蜡烛在透镜上的入射点,与虚像的同一位置的点相连,得到一条虚线,再往右延长,得到a的折射光线,如下图所示。
10. 10.0 放大 左 B 凹 近视 12.5
【分析】(1)根据焦距的概念,计算出焦距的大小;
(2)比较物距和像距的大小关系,根据凸透镜成像的规律得到成像的性质;凸透镜成实像时,物距减小,像距变大,像变大;
(3)u<f时,凸透镜成正立放大的虚像,我们应透过凸透镜去观察这个像;
(4)凹透镜对光线有发散作用,能使光线的会聚点推迟延后,可以用来矫正近视眼;
(5)当u=2f时,v=2f,成倒立等大的实像.
【详解】(1)由图中,平行光线经凸透镜后会聚到一点,最小、最亮的光斑便是凸透镜的焦点,所以焦距为f=20.0cm-10.0cm=10.0cm;
(2)由图乙知,当蜡烛在刻度尺的10cm处,u=15cm,2f>u>f,凸透镜成倒立放大的实像;将蜡烛向左移动,根据成实像时,物距变大,像距变小得到光屏应该向左移动,才能在光屏上再次呈现清晰的像;
(3)图丙中,u=6cm,u<f,凸透镜成正立放大的虚像,光屏上接不到,透过凸透镜观察蜡烛看到正立放大的虚像;虚像与成像物体同侧,所以应从B处观察;
(4)只将光屏向远离凸透镜的方向移动适当距离时,又在光屏上观察到蜡烛清晰的像,说明物距不变,像距增大了,也就是眼镜对光线有发散作用,因此这只眼镜是凹透镜;戴这种眼镜人的眼睛的缺陷是近视;
(5)图中时,,此时v=u=0.25m,像距等于物距,说明物体处于二倍焦距处,即2f=0.25m,所以f=0.125m=12.5cm.
11. 需要 左 蜡烛 光屏
【详解】(1)[1]为使烛焰的像成在光屏中央,实验前应调整烛焰、光屏、凸透镜三者的中心在同一水平高度,因此蜡烛需要点燃。
(2)[2]在图中,物距大于像距,光屏上恰好成一清晰的像,此时物体在二倍焦距以外,像在一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立缩小的实像,物距u与凸透镜焦距f的关系是:。
(3)[3]不改变凸透镜的位置,将蜡烛向左移动适当距离,增大了物距,则像距应减小,光屏向左移动,才能再次在光屏上成清晰的像。
(4)[4][5]利用以上器材验证光发生折射时光路可逆,可调换蜡烛与光屏的位置,像距和物距对调,观察在光屏上呈现倒立放大的实像。
12. 缩小 左 抽水
【详解】[1]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。
[2]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。
[3]若保持光屏和透镜不变,仍使得像成在光屏上,则需要让凸透镜的会聚能力减弱,即需要让凸透镜变薄,故应该向外抽水。
13. 较暗 主光轴 缩小 照相机 高 下 不能 像距过大,超出了光具座所提供的长度 D
【详解】(1)[1]为了更好看到光屏成的像,所以应该让实验在较暗环境中;
(2)[2]为了使像成在光屏的中心,所以组装并调整实验器材使烛焰和光屏的中心位于同一高度处,即位于凸透镜的主光轴上;
(3)[3]如题图所示,当蜡烛距离凸透镜40cm时,物距大于二倍焦距,像距大于一倍焦距小于二倍焦距所以成倒立缩小实像;
[4]日常生活中照相机就是利用这一原理工作的;
[5][6]实验中随着蜡烛的燃烧,蜡烛变短,烛焰向下移动,由于经过凸透镜光心的光线传播方向不变,所以像向上移动,光屏上像的位置偏高;为了使像仍成在光屏的中央,则应向下调节凸透镜;
(4)[7][8]将图中的凸透镜换成焦距为30cm的凸透镜,保持蜡烛和凸透镜的位置不变,则物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大实像,像距大于二倍焦距,即像距大于60cm,像距过大,超出了光具座所提供的长度,所以光屏上找不到清晰的像;
(5)[9]把透镜的上半部分涂黑,光线仍能透过下半部分透镜成完整的像,只是透过光线减少,像变暗,故选D。
14. 同一高度 倒立缩小 照相机 向右调节光屏,直到光屏上得到清晰的实像
【详解】(1)[1]调节蜡烛、凸透镜、光屏的高度,使它们的中心大致在同一高度处,这样烛焰的像才能成在光屏的中央。
(2)[2]由题意知
f=15cm
当将蜡烛移至光具座上10cm刻度线处时,物距等于40cm,大于2倍焦距,成倒立缩小的实像。
[3] 照相机所成的像为倒立缩小的实像,所以该成像特点与照相机成像特点相同。
(3)[4]当物体在光具座上30cm刻度线处时,物距等于20cm,处于1倍和2倍焦距之间,成倒立放大的实像,根据物近像远的规律可知,要想在光屏上得到清晰的像,接下来向右调节光屏,直到光屏上得到清晰的实像。
15. 光屏 成像在光屏中央 30 小 大 变小
【详解】(1)[1][2]实验时,首先在光具座上放置实验器材,若光具座A处放置蜡烛,则B处放置凸透镜,C处应放置光屏。器材正确放置后,调节烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度上,目的是成像在光屏中央。
(2)①[3][4]由序号1知,若物距,则,根据光路的可逆性,若物距,则像距应为;3的像距应为30cm;从3到4过程中,即烛焰从远处向透镜靠近时,物距减小,则像距应增大,所以像会变大,故3的像比4的像小。
②[5][6]从数据可得到结论:物距一定时,焦距越大,所成的实像像距越大;且看远处的物体时,入射光线几乎平行,物体成像在视网膜上;但看近处的物体时,入射光线比较发散,若晶状体的焦距不变,则像会落在视网膜的后面.若想看清近处的物体,就应该增大晶状体的会聚功能,即使晶状体的焦距变小。
答案第1页,共2页
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