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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
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、实验题
1.小明用焦距为15cm的凸透镜探究凸透镜的成像规律。
(1)实验前,应调整烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心在 ,这样做的目的是成像在光屏中间;
(2)把凸透镜固定在50cm刻度线处,当蜡烛在15cm刻度线处时,光屏应在 (选填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)区域内才能在光屏上得到清晰的像;这与常用的 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)成像特点相同;
(3)把蜡烛向右移至20cm刻度线处,为了使光屏上再次得到清晰的像,应将光屏向 (选填“左”或“右”)移动,若不移动光屏,将一个眼镜片放在凸透镜和烛焰之间,光屏上的像也变清晰了,则该镜片是 透镜,可用来矫正 (选填“近视”或“远视”)眼。
2.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)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 。
(2)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);
(3)和其他小组交流后发现,当蜡烛在距透镜15~30cm之间时,像均成在透镜另一侧距透镜30cm以外处,但是,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 ;
(4)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 (选填“大”或“小”),将近处物体的像成在视网膜 方(选填“前”或“后”),故需佩戴 镜矫正。
3.小明和小亮用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律;
(1)实验前将烛焰、凸透镜和光屏的中心调至同一高度,目的: ;
(2)如图所示,光屏上呈现一个清晰的像保持凸透镜位置不变,将蜡烛向左移动一段距离,要再次在光屏上得到清晰的像,应将光屏向 移动,像的大小将变 ;
(3)如果凸透镜的焦距是15cm,某次实验时在距凸透镜38cm处得到的蜡烛清晰的像这种成像主要应用在 上。
4.如图所示,物体MN放在凸透镜前,“0”cm处为凸透镜光心,来自M点的光线a平行于主光轴。完成以下填空:
(1)凸透镜的焦距为 cm;
(2)画出光线b通过凸透镜后的光线;( )
(3)MN经凸透镜成的像是 像(填正立、倒立?放大、缩小、等大?实像、虚像?。)
(4)要使光线a通过凸透镜后经过K点,应使凸透镜沿主光轴水平向 平移(选填 “右”或 “左”)
5.如图所示,在“探究凸透镜成像的规律”实验中,凸透镜焦距为15cm.
(1)实验前要调整烛焰的焰心、透镜的中心和光屏的中心,使它们位于 .
(2)蜡烛在如图位置,光屏应在区域 (选填“①” “②”或“③")内移动,才能得到清晰、倒立、 (选填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像,根据这一原理人们制成了 (举一例即可)
(3)要使烛焰在光屏上所成的像变大,应保持透镜的位置不动,调节蜡烛的位置,同时将光屏 (选填“靠近”或“远离”)透镜,直至得到清晰的像.
(4)小明在实验中将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜,物距u随时间t的变化图像如图甲所示,则像距v与t的大致变化关系的图像为如图乙中的( )
6.在探究“凸透镜成像规律”的实验中,所用凸透镜的焦距为10cm。
(1)在光具座上依次摆放好蜡烛、凸透镜、光屏,当点燃蜡烛后无论怎么调整它们之间的距离,都不能在光屏中央得到清晰的像,原因可能是 ;
(2)将光屏和点燃的蜡烛分别放在凸透镜的两侧,如图所示。为了找到烛焰清晰的像,小明应将光屏向 移动(选填“左”或“右”),观察光屏上成倒立、 的实像,生活中的 就是利用这个原理制成的;
(3)在(2)中移动光屏成清晰像后,小明想探究凸透镜的光路是可逆的,他的下一步的操作是: ,光屏上会得到倒立、放大的实像,说明凸透镜的光路是可逆的。
(4)如果用物理书将凸透镜的上半部分遮住,则光屏上所成的像发生的变化是 。
7.探究光学成像:
(1)如图甲是小孔成像示意图,将小孔对着蜡烛,我们可以看到烛焰在光屏上呈现的像是 (选填“正立”、“倒立”)的,烛焰和小孔不动,光屏远离小孔,光屏上呈现的像亮度会 (选填“变亮”、“变暗”或“不变”)。
(2)如图乙是探究平面镜成像特点的示意图,用 (选填“平面镜”或“玻璃板”)进行实验;如果表格中的数据是一位同学测量的四组像和物体到玻璃板的距离。实验中刻度尺的使用以及读数均正确,但是分析数据时发现第二组的数据有较大的偏差,你认为造成这个偏差的原因可能是 。
实验序号
1
2
3
4
物到玻璃板的距离/cm
15.30
23.02
25.60
28.50
像到玻璃板的距离/cm
15.30
23.15
25.60
28.50
(3)如图丙是探究凸透镜成像规律的示意图,若实验所用凸透镜焦距为10cm。蜡烛,凸透镜置于图中位置,则此时物距为 cm,将光屏向 (填“左”或“右”)调整至合适位置,烛焰在光屏上能成清晰的像;实验中怎样判断光屏上的像是否最清晰?答: 。
8.在探究凸透镜成像的实验中,
(1)小芳让凸透镜正对着太阳,得到图甲所示的光路图,由图可知,该凸透镜的焦距为 cm;
(2)利用图乙装置进行以下操作:
①为了使烛焰的像能成在光屏的中央,要调整三者的位置,使它们的中心在大致在同一高度;
②当蜡烛距凸透镜的位置如乙图所示时,移动光屏,可以在光屏上得到一个清晰的倒立的实像,成像情况与此类似的是 (填照相机、投影仪或放大镜);
(3)实验时有只甲虫停在了凸透镜上,则此时光屏上烛焰的像 (选填“完整”或“不完整”)。
9.在探究“凸透镜成像规律”的实验时,老师给同学们准备了凸透镜、凹透镜光具座、蜡烛光屏各一个,火柴一盒。
(1)小亮在挑选透镜时,把两个透镜甲、乙分别正对太阳光,在光屏上出现了如图甲、乙所示的光斑,你认为他应该选择 (选填“甲”或“乙”)透镜来进行实验;
(2)小亮在实验中发现光屏上成的烛焰像偏上(如图丙所示),是因为忽略了实验中的一个操作步骤,这一步应是 ;
(3)调整后,三者的位置保持不变,在光屏上得到了一个清晰的像,这个像是倒立、放大的 (选填“实”或“虚”)像,应用此成像规律可制成 ;
(4)小亮还想知道光屏上的像与蜡烛火焰左右是否颠倒,只利用现有实验器材,他接下来的实验步骤是: 。
10.探究“凸透镜成像规律”实验。
(1)由图甲可知,该凸透镜的焦距是 cm;
(2)按图乙安装器材,需要调节烛焰的中心、透镜的光心、光屏的中心在 处;
(3)移动蜡烛和光屏,当处于图乙位置时,光屏上恰好能得到清晰的像,生活中的 (选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”)是利用这一原理制成的;
(4)保持凸透镜位置不变,向左移动蜡烛。则应向 移动光屏才能在光屏上得到清晰的像。与图乙相比,此时的像 (填“变大”“不变”或“变小”);
(5)蜡烛燃烧一段时间后变短,为了能让所成清晰的像回到光屏中央,可将凸透镜向 调节;
(6)实验时,光屏上得到了蜡烛清晰的像,一同学不小心在凸透镜上溅了一个小泥点,则光屏上 (选填“有”或“没有”)小泥点的像或影子;
(7)将图乙中的蜡烛移到标尺上40cm到50cm之间的某一位置,移动光屏,在光屏上 (填“能”或“不能”)成清晰的像,此时取下光屏,应从凸透镜的 (填“左”或“右”)侧透过凸透镜观察像。
11.小华同学在探究“凸透镜成像规律”的实验中。
(1)小华为了准确的知道凸透镜的焦距,找到了平行光源,进行了如图甲所示的实验。根据实验现象可知,该凸透镜的焦距是 厘米;
(2)将凸透镜固定在图乙中的光具座上,位于50cm刻度线处,光屏和点燃的蜡烛位于凸透镜两侧。小华将蜡烛移至35cm刻度线处,移动光屏,直到光屏上出现了烛焰清晰的像,则该像的性质是: ;
(3)若将蜡烛向左移动少许(不超过30cm处),则应将光屏向 (选填“左”或“右”)移动才能再次在光屏上成清晰的像,此时像的大小比刚才的像要 (选填“大”或“小”)。
12.在探究凸透镜成像规律的实验中:
(1)小华测焦距f时,将凸透镜正对太阳,在透镜下方的白纸上呈现一光斑时,测得光斑到透镜的距离为L,将白纸再远离透镜一段距离,发现白纸上又出现了相同大小的光斑,则L f(选填“大于”、“等于”或“小于”).
(2)为快速调整实验器材,使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的 上,你认为下面几种调整方法中最方便合理的是 .
A.眼睛平视,视线与光具座平行,利用“三点一线”把“三心”调整到同一高度;
B.用刻度尺一个一个的测量,可以很准确地控制“三心”在同一高度;
C.把蜡烛,透镜,光屏在光具座上移到一起,调整“三心”在同一高度,然后再分开
这样调整的目的是为了 .当光屏上所成清晰的像如图所示时,此像的性质为 、 的清晰实像.
(3) 另一同学小明也研究了透镜成像规律,他首先利用图甲测出了透镜焦距,然后小明将点燃的蜡烛、凸透镜固定在A,B位置后,无论怎样移动光屏,在光屏中心都只能看到一个大小不变的圆形光斑,可能的原因是 .
(4)凸透镜固定在B不动,蜡烛从A向左移一格,为在屏上成清晰的像,光屏应向 (选填“左”或“右”)移动.
(5)在实验过程中蜡烛不断燃烧,小明注意到屏上的像渐渐 (选填“向上”或“向下”)移,他应该将透镜向 移动.
(6)小明把自己的近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间靠近凸透镜的位置,结果光屏上原来清晰的像变得模糊了,若不改变蜡烛和凸透镜的位置,应将光屏向 (远离/靠近)凸透镜的方向移动,才能使蜡烛的像变得清晰.此实验说明近视眼配戴合适的近视眼镜能矫正视力的原因是能把成在视网膜 (前/后)的像成在视网膜上.
13.在“探究凸透镜成像规律”的实验中;
(1)如图甲所示,一束平行于主光轴的光线经过凸透镜后,在光屏上形成了一个最小最亮的光斑,说明凸透镜对光有会聚作用,此凸透镜的焦距是 cm;
(2)安装好器材后,点燃蜡烛发现烛焰的像位于光屏的上方(如图乙所示),产生这种情况的原因是蜡烛和光屏没有在凸透镜的 上,应将凸透镜向 移动,才能使烛焰的像成在光屏中央;
(3)器材位置如图丙所示时,在光屏上得到了一个清晰倒立、 (选填“放大”、“等大”或“缩小”)的像,应用此成像规律可制成 ;
(4)某同学将自己的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,发现需要再将蜡烛向 移动才能在光屏上出现清晰的像。
14.如图所示,是小红同学利用光具座“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)器材处于如图所示位置时,烛焰恰好在光屏上成清晰的像,这与 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)的成像特点相同;将老花眼镜的镜片放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变模糊了,若此时使光屏 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜,又能在光屏上看到烛焰清晰的像;
(2)实验中,当小红用白纸遮掉凸透镜的下半部分时,光屏上成像的情况是 (填字母);
A.只出现烛焰的上半部分的像
B.只出现烛焰的下半部分的像
C.成像情况像不受任何影响
D.仍然是完整的像,只是变暗些
(3)随着蜡烛燃烧而变短,为了使像呈现在光屏的中央,应向下移动 (选填“光屏”“凸透镜”或“蜡烛”)。此时蜡烛的焰心位于凸透镜的 (选填“主光轴下方”或“主光轴上方”“主光轴上”)。
15.在“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1)由图甲可知凸透镜对光有 作用;
(2)当蜡烛、凸透镜和光屏位于如图乙所示位置时,将光屏向 (选填“左”或“右”)移,才能在光屏上得到清晰 (选填“缩小”“等大”或“放大”)的烛焰的像,利用该成像原理人们制成了 (选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”);
(3)调节完后,保持三个元件位置不动,更换凸透镜后,发现光屏上的像变模糊,此时成像在光屏后,则更换的凸透镜是丙图中的 (选填“甲”或“乙”)凸透镜;为使光屏上再次成清晰的像,有以下办法:
①保持蜡烛和凸透镜位置不变,将光屏向右移动;
②保持透镜和光屏位置不变,将蜡烛向 (选填“左”或“右”)移动;
③保持三个元件位置不变,在蜡烛和凸透镜之间放置一副 (选填“近视眼镜”或“远视眼镜”)。
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. 同一高度上 Ⅱ 照相机 右 凸 远视
【详解】(1)[1]为了使像成在光屏的中央,实验开始前,应将发光体、凸透镜和光屏中心调节在同一高度上。
(2)[2][3]凸透镜焦距是,当把凸透镜固定在刻度线位置,蜡烛固定在刻度线位置时,物距为
大于倍焦距,所以此时成倒立缩小的实像,像在倍和倍焦距之间,光屏应在Ⅱ区域内,才能在光屏上得到清晰的像;这与常用的照相机的成像特点相同。
(3)[4][5][6]把蜡烛向右移至刻度线处,物距减小,像距应增大,为了使光屏上再次得到清晰的像,应将光屏向右移动;若不移动光屏,将一个眼镜片放在凸透镜和烛焰之间,光屏上的像也变清晰了,说明透镜对光有会聚作用,则该镜片是凸透镜,可用来矫正远视眼。
2. 同一高度 放大 投影仪 像距太大(或超出了光具座的长度范围) 小 小于 大 后 凸透
【详解】(1)[1]探究凸透镜成像的实验时,在光具座上依次放蜡烛、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,像才能呈现在光屏的中央位置。
(2)[2][3]从图中可以看出,蜡烛在A、B位置时,2f>u>f,凸透镜成倒立放大的实像,应用幻灯机或投影仪。
(3)[4]无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到像,可能是物距接近于焦距,像距太大,不能成在光屏上,此时像距太大(或超出了光具座的长度范围)。
(4)[5][6]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,由此推断更换的凸透镜会聚光的能力较强,焦距变小,像距也变小,此透镜焦距小于15cm。
[7][8][9]由此实验联系实际,产生远视眼的原因是,晶状体太薄,折光能力太弱,焦距较大,近处的物体的像成在视网膜的后方,因此远视眼看不清近处的物体,可以用凸透镜的镜片进行矫正。
3. 使像成在光屏中央 左 小 投影仪
【详解】(1)[1]为了使像成在光屏中央,在探究该实验时,实验前,应使凸透镜的光心、光屏的中心、烛焰的焰心,大致在同一高度。
(2)[2][3]如图所示,光屏上呈现一个清晰的像,保持凸透镜位置不变,凸透镜成实像时,物远像近像变小,将蜡烛向左移动一段距离,要再次在光屏上得到清晰的像,应将光屏向左移动,像的大小将变小。
(3)[4]凸透镜的焦距是15cm,像距为38cm,大于2倍焦距,所成的像是倒立、放小的实像,此成像规律主要应用在投影仪上。
4. 3.0 倒立等大的实像 右
【详解】(1)[1]由图可知,平行于主光轴的光线经凸透镜后过焦点,故凸透镜的焦距为3.0cm。
(2)[2]光线b是经焦点的光线,所以经过凸透镜后光线与主光轴平行,如图所示
(3)[3]由图可知,凸透镜的焦距为3.0cm,则物体MN在2倍焦距处,故成倒立等大的实像。
(4)[4]要使光线a经凸透镜后的光线经过K点,由于a光线平行于主光轴,经凸透镜折射后,过K点,且与原来的折射光线平行,如图所示
故应将凸透镜沿主光轴水平向右移动。
5. 同一高度 ③ 放大 投影仪 远离 C
【分析】(1)为使像能成在光屏的中央,应使蜡烛的火焰、透镜、光屏三者的中心大致在同一高度处;
(2)根据物距在一倍焦距和二倍焦距时,成倒立放大的实像,像距处于2倍焦距以外的特点进行分析;
(3)根据凸透镜成实像的条件及物距和像距的关系分析;
(4)近视眼镜是凹透镜,对光线有发散作用;物近像远像变大,物远像近像变小.
【详解】(1)实验前要调整烛焰的焰心,光屏的中心在主光轴上,主演的焰心,透镜的光心,光屏的中心都在同一高度上,目的是使像能成在光屏的中央.
(2)凸透镜的焦距是15cm.透镜在50cm处,蜡烛在30cm处,此时的物距为50cm-30cm=20cm,蜡烛在一倍焦距和二倍焦距之间,所成的像在二倍焦距以外,成倒立放大的实像.
所以光屏应在③区域内移动.根据这一原理人们制成了投影仪.
(3)根据凸透镜成像的特点,物近像远像变大的,所以要使像变大,保持透镜的位置不动,同时将光屏远离透镜.
(4)当物距大于焦距时凸透镜成的是实像;将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜,物距变大,像距则变小,故图像为C图.
6. 烛焰、凸透镜、光屏它们的中心不在同一高度上 左 缩小 照相机 将蜡烛和光屏互换位置 亮度变暗
【详解】(1)[1]无论怎么调整蜡烛、凸选镜、光屏之间的距离,都不能在光屏中央得烛焰清晰的像,这是因为烛焰、凸透镜、光屏它们的中心不在同一高度上。
(2)[2][3][4]图中蜡烛到凸透镜的距离为30cm,大于2倍的焦距,所以像到凸透镜的距离应该在2倍焦距和1倍焦距之间,为了找到烛焰清晰的像,小明应将光屏向左移动;此时光屏上所成的是烛焰倒立、缩小的实像;照相机正是根据这一原理工作的。
(3)[5]小明想探究凸透镜的光路是可逆的,他的下一步的操作是“将蜡烛和光屏互换位置”。
(4)[6]如果用物理书将凸透镜的上半部分遮住,那么到达光屏上的光会减弱一半,所以光屏上所成的像其亮度会变暗。
7. 倒立 变暗 玻璃板 b没有与a的像完全重合 20 右 左右移动光屏,反复比较像的清晰度
【详解】(1)[1][2]如图甲是小孔成像示意图,将小孔对着蜡烛,我们可以看到烛焰在光屏上呈现的像是倒立的,成像的原理是光的直线传播。烛焰和小孔不动,光屏远离小孔,使光屏上呈现的像会变大并且变暗。
(2)[3][4]因为玻璃板是透明的,能在观察到a蜡烛像的同时,还可以透过玻璃清楚的看到放在后面蜡烛b,便于确定像的位置和大小,故应选择玻璃板;因为玻璃板有一定厚度两个面都可以当作反射面会出现两个像,影响到实验效果,使a、b蜡烛没有完全的重合。
(3)[5][6][7]如图丙是探究凸透镜成像规律的示意图,若实验所用凸透镜的焦距为10cm。蜡烛,凸透镜置于图中位置,则此时物距为20cm,将光屏向右移动,此时像距与物距等大且等于二倍焦距,则此时凸透镜成倒立等大的实像,要找到最清晰的像需要左右移动光屏,反复比较像的清晰度。
8. 10.0 照相机 完整
【详解】(1)[1]如图所示,平行光会聚于一点,这一点就是焦点,从光心到焦点的距离为焦距,刻度尺需要估读到分度值下一位,起始刻度为20.0cm,终点刻度为30.0cm,故该凸透镜的焦距为10.0cm。
(2)[2]如乙图所示时,物距为30cm,在两倍的焦距开外,故成的是倒立的缩小的实像。
(3)[3]实验时有只甲虫停在了凸透镜上,烛焰全身发出的光线经凸透镜其它地方折射成完整的像。
9. 乙 调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度上 实 投影仪(幻灯机等) 沿与光具座垂直的方向轻轻地吹烛焰,然后观察光屏上烛焰像的变化情况
【详解】(1)[1]图甲光斑的中间比较暗,图乙中间出现亮斑,所以甲对光线具有发散作用,是凹透镜;乙对光线具有会聚作用,是凸透镜;所以要选择乙透镜进行实验;
(2)[2]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;
(3)[3][4]由图丙可知,物距小于像距,则光屏上得到的是倒立、放大的实像,利用该成像原理可制成投影仪(幻灯机)等;
(4)[5]为了观察像与物体是否左右颠倒,可以沿与光具座垂直的方向轻轻地吹烛焰,然后观察光屏上烛焰像的变化情况,看像是否左右颠倒。
【点睛】容易题。失分原因如下:
小问
失分原因
(1)
不会用透镜的光学特性辨识是凸透镜还是凹透镜
(2)
①不清楚实验装置中对三种实验器材的放置要求;
②用词不准确,一定要表述为三种器材的“中心在同一高度上”, 不能写成“在同一直线上”
(3)
对凸透镜成像规律及特点不理解,不能将光具座上三种 器材的位置和题干信息像的特点“倒立、放大”结合在一起
(4)
不会设计实验步骤去验证实验猜想或探究的问题
10. 10.0 同一高度 投影仪 左 变小 下 没有 不能 右
【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
f=30.0cm-20.0cm=10.0cm
(2)[2]实验中,需要调节烛焰的中心、透镜的光心、光屏的中心在同一高度处,目的是使像成在光屏的中央。
(3)[3]由图乙可知,物距为
u=50.0cm-35.0cm=15.0cm
此时
2f>u>f
光屏上恰好能得到清晰的像,则像的特点为倒立、放大的实像,投影仪利用此原理制成的。
(4)[4][5]如果蜡烛向左移动,则物距变大,所以像距将变小,成的像也变小,光屏应该靠近凸透镜,向左移动。
(5)[6]凸透镜成倒立的实像,蜡烛由于燃烧逐渐变短,相对于凸透镜向下移动,导致光屏上烛焰的像位置变高,为了能让所成清晰的像回到光屏中央,可将凸透镜向向下调节。
(6)[7]实验时,光屏上得到了蜡烛清晰的像,一同学不小心在凸透镜上溅了一个小泥点,整个物体发出的光虽有一小部分被挡住,但总会有一部分光通过凸透镜而会聚成像,因此,像与原来相同,大小不变;由于透镜的一小部分被遮住,因此折射出的光线与原来相比减少了,像将完好,但亮度会变暗,所以不会出现泥点的像或影子。
(7)[8][9]图乙中的蜡烛移到标尺上40cm到50cm之间的某一位置,物距小于焦距,成正立、放大的虚像,光屏上不能成虚像,像和物体在凸透镜的同侧。所以应该从凸透镜的右侧透过透镜观察像。
11. 10.0 倒立、放大的实像 左 小
【详解】(1)[1]由图甲可知,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。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
(2)[2]把凸透镜固定在光具座50cm刻度线处,将蜡烛移至光具座35cm刻度线处,如图乙所示,此时物距
物距大于1倍焦距而小于2倍焦距,成的是倒立、放大的实像。
(3)[3][4]根据物远像近像变小的规律,若将蜡烛向左移动少许(不超过30cm处),此时物距变大,像距应变小,且像变小。所以应将光屏向左移动才能再次在光屏上成清晰的像,此时像的大小比刚才的像要小。
12. 小于 主光轴 C 使像成在光屏中心 倒立 缩小 烛焰在焦点处 左 向上 下 远离 前
【详解】解答:(1)将白纸再远离透镜一段距离,发现白纸上又出现了相同大小的光斑,说明开始光屏在焦点前,后一次在焦点后,即L小于f;(2)调整实验器材,使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上,这样是为了使像成在光屏的中央;几种调整方法中最方便合理的是C,迅速又容易操作,AB操作比较麻烦,并且不准确;这样调整的目的是为了使像成在光屏中心.当光屏上所成清晰的像时,由图知,此时像距小于物距,可知像小于物,成倒立缩小的实像;(3). 无论怎样移动光屏,在光屏中心都只能看到一个大小不变的圆形光斑,可能的原因是烛焰在焦点处;(4)凸透镜固定在B不动.当烛焰向左(远离透镜)移动后,物距变大,像距变小,要在光屏上成清晰的像,需将光屏向左移(5)在实验过程中蜡烛不断燃烧,小明注意到屏上的像渐渐向上移,为了使像成在光屏中央,应使蜡烛相对于凸透镜向上移动,若蜡烛不动,则应使凸透镜向下移动.(6)近视眼镜为凹透镜对光有发散作用,使会聚点后移,所以应将光屏向远离凸透镜的方向移动,才能使蜡烛的像变得清晰.此实验说明近视眼配戴合适的近视眼镜能矫正视力的原因是能把成在视网膜前的像成在视网膜上.
13. 11.0 主光轴 下 缩小 照相机 左
【详解】(1)[1]由图可知,平行光线经过凸透镜之后会聚于一点,这个点即为焦点,说明光线对光有会聚作用。焦点到光心的距离是焦距,图示中光屏所在位置为焦点的位置,刻度尺的分度值为1cm,则可以读出该凸透镜的焦距
f=41.0cm-30.0cm=11.0cm
(2)[2]点燃蜡烛发现烛焰的像位于光屏的上方,是因为调整蜡烛、凸透镜和光屏没有在同一高度上,即没有在凸透镜的主光轴上。
[3]根据光线过光心方向不改变可知,烛焰的像位于光屏的上方,要使烛焰的像成在光屏中央,应将凸透镜向下移动。
(3)[4][5]把烛焰放在距凸透镜30.0cm处时,即u>2f时,由凸透镜成像规律可知,成倒立、缩小的实像,照相机应用此成像规律。
(4)[6]近视眼镜是凹透镜,对光线有发散作用,某同学将自己的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,成像在光屏的后方,要在光屏上仍然出现清晰的像,则需要再将蜡烛向左移动。
14.(1) 照相机 靠近
(2)D
(3) 凸透镜 主光轴下方
【详解】(1)[1]器材处于如图所示位置时,烛焰恰好在光屏上成清晰的像,易知此时物距大于像距,成倒立缩小的实像,照相机就是利用此原理制成的。
[2]将老花眼镜的镜片放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变模糊了,老花眼镜是凸透镜,凸透镜对光线具有会聚作用,会使光线提前会聚成像,若此时将光屏靠近凸透镜,又能在光屏上看到烛焰清晰的像。
(2)物体由无数点组成,物体上任一点射向凸透镜有无数条光线,经凸透镜折射后,有无数条折射光线会聚成该点的像;遮住凸透镜的下半部分,物体上任一点射向凸透镜的上半部分,经凸透镜折射后,照样能会聚成像,像的大小不发生变化,折射光线减少,会聚成的像变暗,故选D。
(3)[1][2]随着蜡烛燃烧而变短,根据过光心的光线传播方向不变可知,成的像上移,为了使像呈现在光屏的中央,应向下移动凸透镜。此时蜡烛的焰心位于凸透镜的主光轴下方。
15. 会聚 右 放大 投影仪 乙 左 远视眼镜
【详解】(1)[1]由图甲知,凸透镜对光线有会聚作用.
(2)[2][3][4]最小、最亮的光斑即为凸透镜的焦点,焦点到光心的距离是焦距,则该凸透镜的焦距是
53.0cm-40.0cm=13.0cm
当蜡烛、凸透镜和光屏位于如图乙所示位置,此时物距
2f>u=50.0cm-30.0cm=20cm>f
根据2f>u>f,v>2f,成倒立、放大的实像,因此将光屏向右移,才能在光屏上得到清晰放大的烛焰的像,投影仪就是利用此原理制成的。
(3)[5]调节完后,保持三个元件位置不动,更换凸透镜后,发现光屏上的像变模糊,此时成像在光屏后,说明该凸透镜对光线会聚能力变弱,即凸透镜的焦距变大;根据u=v=2f,由图丙可知,甲的焦距为10cm,乙的焦距为15cm,因此更换的凸透镜是丙图中的乙凸透镜。
②[6]保持透镜和光屏位置不变,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小,因此应将蜡烛向左移动。
③[7]保持三个元件位置不变,在蜡烛和凸透镜之间放置一副远视眼镜,远视眼镜是凸透镜,凸透镜对光线有会聚作用,会将光线提前会聚成像。
答案第1页,共2页
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