2026年中考物理第二轮实验题专训:透镜及其应用的探究题
2026-01-13
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内容正文:
2026年中考物理第二轮实验题专训:透镜及其应用的探究题
1.小莉同学用焦距为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、 的实像,若保持蜡烛和光屏位置不变,移动透镜至 cm刻度线处,光屏上能再次呈现清晰的像.
(2)如图乙所示,保持蜡烛位置不变,移动透镜至16cm刻度线处,则人眼在 (选填A、B、C”)处能观察到蜡烛的像,像是如图丙中的 (选填“1、2、3、4”).
(3)实验完成之后,小莉把自己的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,如图丁所示,光屏上原来清晰的像变得模糊了,若想在光屏上重新得到清晰的像,在不改变蜡烛和凸透镜位置的情况下,应将光屏 凸透镜.(选填“靠近”或“远离”)
2.小红拿到一块玻璃透镜,仔细观察这块透镜,发现一面有螺纹,一面是光滑的,她对此透镜进行了探究。
(1)她把该透镜靠近书上的“实验”二字,观察到如图甲所示的现象,由此可以判定该透镜是 (选填“凸”或“凹”)透镜;
(2)小红查阅资料后了解到,用如图乙所示的三棱镜组合可以描述该透镜对光的作用,请在图乙中画出平行光入射两个三棱镜后出射光线的大致方向 ;
(3)为探究该透镜的成像规律,小红将“F”光源、透镜、光屏放置在光具座上,调整好后,固定透镜位置,使“F”光源从距离透镜较远处逐次靠近透镜,每次都调节光屏到透镜的距离,使“F”光源在光屏上成清晰的像,将结果记录在下表中,则该透镜的焦距为 。当“F”光源位于如图丙所示位置时,光屏应适当向 (选填“左”或“右”)移动,才能在光屏上得到清晰的像。
实验序号
物距
像距
像的性质
1
30
15
倒立、缩小的像
2
20
20
倒立、等大的像
3
15
30
倒立、放大的像
(4)在了解了该透镜的成像规律后,小红用长方形不透明纸盒、平面镜、该透镜设计制作了一个投影仪,其剖面图如图丁所示,平面镜与底面夹角为,平面镜的中心位于透镜的主光轴上,盒上方开一方形孔,将“F”光源按照图示方式朝下平放在方形孔上、中心与平面镜中心在一条竖直线上,若盒子高度h为,为保证在正对透镜前方的屏幕上能看到一个放大的投影,则盒子长度l的范围为 ,屏幕上所成的图像形状是 。(选填“ ”、“ ”或“ ”)
3.小刚同学在做“探究凸透镜成像规律”实验,其实验装置的示意图如图所示,A、B、C是主光轴上的三个点,F点和2F点分别是凸透镜的焦点和二倍焦距点。
(1)他把烛焰放在 点上,可以成正立、放大的虚像;
(2)他把烛焰放在 点上是属于幻灯机的原理。
4.某同学用自制的水透镜做凸透镜成像实验,在光屏上得到了清晰的像,如图所示.将蜡烛向右移动,如果要保证光屏上还是成清晰的像,我们应该向水透镜中 (选填“注水”或“排水”),此时水透镜的焦距变 (选填“大”或“小”)。
5.小芳同学做探究凸透镜成像的规律实验,她首先按图所示完成仪器装配,图中H点是2倍焦距处。
(1)经过调节,在光屏上得到了一个清晰的像,但像的位置偏高,为了使像能成在光屏的中央,应把蜡烛向 (选填“上”或“下”)调;
(2)调节好蜡烛的高度后,她把蜡烛移到A点处,此时光屏上的像很模糊,为了得到清晰的像,应把光屏向 移动(填“左”或“右”),这次成的是 立、 的实像;
(3)再把蜡烛移到B点处,无论怎样调节光屏,光屏上始终接收不到像,是因为此时成的是正立、放大的 像,要想看到这个像,小芳观察的方法应是: 。
6.小明在探究凸透镜成像的规律时。
(1)将蜡烛、透镜和光屏放在光具座上,并使烛焰、透镜和光屏三者的中心大致在 ;
(2)实验所用凸透镜的焦距为10cm。某次实验情形如图甲所示,此时光屏上恰好得到烛焰清晰的像,则烛焰的像应为图乙中的 ,生活中的 就是利用这一原理工作的。
(3)在图甲所示实验情形下,紧靠凸透镜加放另一透镜,发现光屏上的像变模糊。保持蜡烛和凸透镜的位置不变,只将光屏向右移动又重新得到清晰的像,则所加的透镜为 。
7.小明在参加跨学科实践学习时用凸透镜、大小不同的两个纸筒(可套在一起)、半透明纸、刻度尺、胶带、剪刀、割纸刀等制作简易照相机。
(1)测焦距:把凸透镜正对着太阳光,移动透镜直至光屏上出现一个 的光斑,用刻度尺测出光斑到凸透镜光心的距离,测得凸透镜的焦距为10cm。
(2)制作:裁剪两个纸筒A、B,凸透镜安装在纸筒B的右端,将A套在B的外面,并能使B能自由向里或向外抽拉,纸筒A的左端蒙了一层半透明纸,如图所示。结合照相机的成像原理,半透明纸到透镜光心的距离调节范围应该设计为( )。(填“A”“B”或“C”)
A.0~10cm B.10cm~20cm C.20cm~30cm
8.在做“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1)一束平行光通过凸透镜后在光屏上得到一个最小最亮的光点,如图甲所示,则凸透镜的焦距为 cm,调节光具座上烛焰、透镜和光屏三者的中心在同一高度;
(2)如图乙所示,烛焰恰好在光屏上成倒立、 (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像,生活中的 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用了这样的成像原理;
(3)将远视眼镜片放在发光体与凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变模糊了,使光屏 (填“靠近”或“远离”)透镜,又能在光屏上看到发光体清晰的像。
9.小明在“探究凸透镜成像规律”时做了以下三组实验:
(1)将点燃的蜡烛、凸透镜和光屏按图示位置摆放在光具座上,此时在光屏中心恰能呈现清晰的烛焰的像,则此凸透镜的焦距为 cm.
(2)保持蜡烛和透镜位置不变,小明将一副眼镜放在凸透镜与蜡烛之间的合适位置,并只将光屏向左移动,可在光屏上再次得到烛焰清晰的像,则这副眼镜是 (选填“近视”或“远视”)眼镜.紧接着小明移开这副眼镜,只将蜡烛向 (选填“左”或“右”)移动,可以在光屏上得到烛焰清晰倒立、 的实像.
(3)如图所示,器材位置保持不变,取下凸透镜,在原透镜位置正确放置带小孔的光板(小孔位于原透镜中心位置),若还想承接与光源等大的像,光屏应 (选填“左移”“右移”或“不动”).
10.在“重阳节”到来之际,小航送给奶奶一个放大镜,奶奶借助这个放大镜能够细致欣赏邮票上的图案,如图所示。此时奶奶看到的是一个 、放大的虚像。为了模拟上述现象,小航利用一个焦距为10cm的凸透镜、蜡烛和光具座等器材进行实验。他先将蜡烛固定在光具座上50cm刻线处,如图所示,接下来他应将凸透镜放置在光具座上的A、B、C三点中的 点处,然后再从透镜的 (选填“左”或“右”)侧用眼睛观察蜡烛烛焰的像。该像 (选填“能”或“不能”)用光屏承接到。
11.学习了凸透镜成像知识后,小明自制了一个水透镜来探究凸透镜成像的规律。
(1)为了使像成在光屏中央,小明需要调整烛焰、透镜和光屏的中心在 ;
(2)如图甲所示,小明向水透镜注水,并调整蜡烛和光屏的位置后,在光屏上看到了清晰的倒立的 的实像, (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是这种成像特点的应用;
(3)继续注水后,小明发现光屏上的像变得模糊了。这是因为注水后水透镜变得更凸,会聚能力更强了,此时水透镜焦距变 (选填“大”或“小”)。为了使光屏上的像重新变得清晰,可将光屏 透镜(选填“靠近”或“远离”);或者如图乙所示,小明将自己的眼镜放在蜡烛和水透镜之间,像也变得清晰了一些,由此判断该眼镜是 (选填“近视镜”或“远视镜”)。
12.在探究“凸透镜成像规律”的实验中,小勇同学进行了如下实验:
(1)如图甲所示操作,测得本实验所用凸透镜的焦距为 cm;
(2)实验时,首先调节烛焰、凸透镜和光屏的高度,使它们的中心大致在 ,使像成在光屏 ;
(3)接着小勇调节蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图乙所示,发现光屏上得到一个倒立、 (选填“放大”“缩小”或“等大”)的清晰实像,生活中的 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用了这样的成像原理。若撤去光屏,小勇也可以在图中凸透镜的 (选填“左边”或“右边”)适当位置去观察该像;
(4)始终保持图乙中凸透镜的位置不变,适当向左移动蜡烛时,应该向 (选填“左”或“右”)移动光屏,才能再次得到清晰的像;小勇又向右移动蜡烛至43cm刻度处,移动光屏,发现光屏上 (选填“能”或“不能”)得到清晰的像;
(5)若用不透明物体挡住透镜中心部分,像会 (选填“完整”或“不完整”),且变 (选填“亮”或“暗”);
(6)蜡烛燃烧一段时间后,光屏上的像将向 (选填“下”或“上”)移动,可以向 (选填“下”或“上”)调节凸透镜,使像再次成在光屏中央。
13.在“探究凸透镜成像”的实验中,请你和小明、小强和小芳一起完成有关探究:
(1)小明想探究凸透镜成像规律:
①将凸透镜正对平行光,当光屏移动到图甲所示位置时,屏上呈现出最小最亮的光斑,则此凸透镜的焦距f= cm.
②实验要求烛焰、凸透镜、光屏三者中心大致在同一高度,这样做的目的是使像成在 .如果实验过程中出现像的位置偏高,如图乙所示,为了使像能成在光屏的中央,小明应 .
③当蜡烛在丙图所示位置时,在光屏上可得到一个清晰、倒立、放大的 像(虚/实);若想得到一个清晰、缩小的实像,蜡烛应向(远离/靠近) 凸透镜的方向移动,同时光屏应向 凸透镜的方向移动(远离/靠近)
(2)小强想探究人的眼睛怎样既能看清楚远处物体又能看清近处物体的:
①分别采用不通的焦距做实验,实验得到的记录如下表:
②比较实验1、2和3可知,当被观察的物体变近时,如果要使像距不变,焦距要变 (大/小),这说明,人眼是通过睫状体来改变晶状体的 来看远近距离不同的物体的.长时间的近距离看书,引发近视,必须配戴 透镜.
(3)小芳想探究摄影记者常换长短筒镜头的原理:
①选用焦距不同的三个凸透镜进行实验,实验数据记录如下表:
②分析表中数据可知,保持物距不变时,焦距越大,则像距越 (大/小);像就越 (大/小);
③下图是小明站在同一位置用数码相机(焦距可改变)对着某景点先后拍摄了两张照片甲和乙,请你根据实验结果判断照片甲是用镜头 (丙/丁)拍摄的.
14.学习小组“探究凸透镜成像的规律”,进行了如下操作:
(1)按照图甲安装实验器材时,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,还应调整他们的中心大致在 。
(2)在探究凸透镜成像规律时,蜡烛、光屏和透镜的位置如图甲所示,光屏上出现清晰的烛焰像。若透镜位置不动,将蜡烛移到光具座20cm刻度时,移动光屏,使光屏上再次呈现清晰的像,利用该成像原理可制成 (照相机、投影仪、放大镜)。
(3)通过探究,记录并绘制了物距u与像距v之间的关系图像,如图乙所示,则该透镜的焦距是 cm。
(4)疫情期间上网课时,发现有些同学用手机拍照上传的作业图片总是一头大一头小,一侧亮,一侧暗。你认为下列分析正确的是 。
A.大的一头是虚像,小的一头是实像
B.大的一头是放大的,小的一头是缩小的
C.大的一头离镜头近,小的一头离得远
D.把拍照手机水平放到作业本的上方,拍出来就会一样亮
(5)同学们紧接着利用透明橡皮膜、注射器、乳胶管、止水夹等器材制成水凸透镜(凸起程度可以通过注射器注水或吸水的多少来调节)探究近视眼、远视眼的成因及矫正方法。
①如图(a)所示,经过调节,光屏上恰好呈现烛焰清晰的像。若向水凸透镜内 (注入/吸取)适量的水来模拟远视眼,发现光屏上原来清晰的像变模糊了。若将光屏向远离透镜的方向移动适当距离,再次得到清晰的像。说明远视眼将远处的物体成像在视网膜 (前/后)方。
②老师取下自己戴的眼镜放于蜡烛和凸透镜之间,光屏上的像又变得模糊,小明同学发现当光屏向右移动适当距离后像又清晰,由此可知,张老师的眼睛属于 眼(选填“近视”或“远视”)。
15.小明利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等实验器材探究凸透镜的成像规律。
(1)实验时应调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在 ;该实验最好在光线较 (选填“亮”或“暗”)的环境中进行;
(2)小明先通过图甲所示的实验,确定了该凸透镜的焦距f= cm;
(3)小明将凸透镜、蜡烛调节至图乙所示位置,移动光屏,直到烛焰在光屏上成清晰的像,则该像是 (选填“正立”或“倒立”)、缩小的 (选填“虚”或“实”)像;
(4)保持凸透镜位置不变,小明又将蜡烛移至光具座上32cm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,应用这一成像特点可制成 (选填“照相机”或“投影仪”)。
16.小明利用如图所示的装置,探究凸透镜成像规律。
(1)如图甲所示,一束平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小最亮的光斑,说明凸透镜对光有 作用,测出凸透镜的焦距是 cm;
(2)利用甲图中的凸透镜,如图乙所示,光屏上呈现清晰的像,生活中的 是根据这一原理做成的;若只把该凸透镜换成焦距的另一个凸透镜,发现光屏上烛焰的像变模糊了,此时他应将光屏 ,光屏上才会重新出现烛焰清晰的像。
17.在某次探究“凸透镜成像”规律的实验中:
(1)小明想知道实验中某块透镜的焦距,做了如图甲所示的实验,镜面垂直于阳光,在透镜下面放上白纸(白纸与透镜平行),测出透镜与白纸间距s与对应的白纸被烤焦的时间t,绘出如图乙所示的图像,可判断该透镜的焦距f为 cm;
(2)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大小几乎相同的光斑,其原因可能是 ;
(3)如图丙所示,当把一块焦距为15cm的凸透镜固定在50cm刻度线位置,蜡烛固定在15cm刻度线位置时,光屏应在 (选填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)区域内左右移动,才能在光屏上得到清晰的实像;
(4)在露天电影走进社区活动中,准备放映时,发现画面小于整个屏幕,为了使画面占满整个屏幕,如果你是放映员应将 。
A.放映机靠近屏幕,同时要减小镜头和胶片间的距离
B.放映机远离屏幕,同时要减小镜头和胶片间的距离
C.放映机靠近屏幕,同时要增大镜头和胶片间的距离
D.放映机远离屏幕,同时要增大镜头和胶片间的距离
18.某物理兴趣小组的同学在探究“凸透镜成像规律”。
(1)由图甲可知该凸透镜的焦距为 cm。
(2)为确保像能成在光屏的中央,应调节烛焰、凸透镜及光屏的中心在 。
(3)某次实验中烛焰和透镜位置如图乙所示,在光屏中心承接到了一个倒立、 的实像,这样小明得出了时凸透镜成像的特点。经过思考,小明觉得自己得出结论的过程不够完善,为了使结论具有普遍性,他应该将蜡烛移到 的其他位置进行多次实验。
A.一倍和二倍焦距之间 B.二倍焦距以外
(4)若将蜡烛向左移动,则应将光屏向 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 (填“大”或“小”)一些。
(5)蜡烛烧短后,光屏上烛焰的像将向 移动,要使烛焰的像成在光屏中央,应将凸透镜向 (填“上”或“下”)移动。
(6)规律探究后,该组同学突发奇想,改用红色平行光和紫色平行光测此凸透镜的焦距,分别为和,则 (填“>”“=”或“<”)。
试卷第1页,共3页
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参考答案
1. 放大 40 B 4 远离
【详解】解:(1)由图乙知,当蜡烛在刻度尺的10cm处,与凸透镜的距离为15cm,即物距u=15cm,此时2f>u>f,成倒立放大的实像;
像距v=55cm-25cm=30cm,根据折射光路是可逆的,可知保持蜡烛和光屏的位置不变,当u=30cm时,即凸透镜移动至40cm刻度线处,在屏上能再次呈现清晰的像;
(2)保持蜡烛位置不变,移动透镜至16cm刻度线处,则u<f,凸透镜成正立放大的虚像,光屏上承接不到,透过凸透镜观察蜡烛看到正立放大的虚像,故4图符合像的性质;虚像与成像物体同侧,所以应从B处观察;
(3)将一副近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,近视眼镜是凹透镜,对光线有发散作用,即像推迟会聚,应将光屏远离凸透镜.
2. 凸 10 左 10cm<l<20
【详解】(1)[1]由图甲可知,“实验”二字被放大了,透镜起放大作用,是放大镜,说明该透镜是凸透镜。
(2)[2]从折射点作法线,光从玻璃斜射入空气中,折射角大于入射角,如图所示:
(3)[3]由表中数据可知,第2次实验中物距和像距相等,成倒立等大的实像,此时
u=v=2f=20cm
凸透镜焦距
f=10cm
[4]由表中数据可知,物距是15cm,像距是30cm,图丙中,光屏到透镜的距离是30cm,如果“F”光源在25cm刻度处,光屏上成清晰的像,但是“F”光源在23cm刻度处,物距增大,像距减小,才能成清晰的像,所以光屏应适当向左移动,才能在光屏上得到清晰的像。
(4)[5]A点为光源的位置,根据平面镜成像的特点作出A点的像点A′点,为保证在正对透镜前方的屏幕上能看到一个放大的投影,物距大于1倍焦距小于2倍焦距,所以A′点到透镜距离大于10cm小于20cm,盒子长度l的范围为
10cm<l<20cm
[6]根据平面镜成像的特点可知“F”光源在平面镜成的像形状是“”,经过凸透镜后成像的形状是“ ”。
3. C B
【详解】(1)[1]根据凸透镜成像特点可知,物距小于一倍焦距时,成正立、放大的虚像,即图中C点。
(2)[2]幻灯机成倒立、放大的实像,根据凸透镜成像特点可知,物距应在一倍焦距和二倍焦距之间,即图中B点。
4. 注水 小
【详解】[1][2]将蜡烛向右移动,此时物距减小,像距增大,如果不挪动光屏且要保证光屏上还是成清晰的像,应减小像距,将光线提前会聚,应该向水透镜中注水,使焦距变小,增强对光的偏折能力。
5. 上 右 倒 放大 虚 从凸透镜的右侧透过凸透镜去观察
【详解】(1)[1]相对于凸透镜和光屏,蜡烛的位置偏低,所以它成像位置在光屏的上面,因此要使蜡烛向上移动。
(2)[2][3]蜡烛放在A点,位于一倍焦距和二倍焦距之间,根据凸透镜成像的规律可知此时成的是倒立的放大的实像,且像距大于二倍焦距,因此要把光屏像右移动。
(3)[4][5]B点位于一倍焦距之内,所以成的是正立放大的虚像,且像与物同侧,即都在凸透镜的左侧,由于是虚像,只能看到不能成在光屏上,所以要从凸透镜的右侧透过凸透镜去观察。
6. 同一高度 C 照相机 凹透镜
【详解】(1)[1]将蜡烛、透镜和光屏放在光具座上,并使烛焰、透镜和光屏三者的中心大致在同一高度,实验时像正好成在光屏中央区,便于观察成像情况。
(2)[2][3]由图甲可知,物距大于像距,且光屏上成清晰的像,此时成的是倒立、缩小的实像,所以烛焰的像应该是图乙中的C,生活中照相机是利用这一原理工作的。
(3)[4]紧靠凸透镜加放另一透镜,发现光屏上的像变模糊。保持蜡烛和凸透镜的位置不变,只将光屏向右移动又重新得到清晰的像,即相对于没加透镜之前像距大了,说明成像光线被扩散了,所以加的透镜为凹透镜。
7.(1)最小最亮
(2)B
【详解】(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,形成最小最亮的光斑,这点是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距。
(2)照相机是根据u>2f,成倒立、缩小的实像的原理制成的,此时像距2f>v>f,因此半透明纸到透镜光心的距离v可调节的范围是10~20cm,故选B。
8. 10.0 放大 投影仪 靠近
【详解】(1)[1]平行于主光轴的光线经凸透镜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,所以凸透镜的焦距为
u=60.0cm-50.0cm=10.0cm
(2)[2][3]由图乙可知,物距小于像距,所以成倒立、放大的实像,生活中投影仪就是利用这一成像规律工作的。
(3)[4]远视眼镜是凸透镜,凸透镜对光线有会聚作用,使原来会聚成像的光线向前会聚,像距变小,光屏应靠近凸透镜,才能得到清晰的像。
9.(1)10.0
(2) 远视 左 缩小
(3)不动
【详解】(1)图中所示物距等于像距,即物距等于二倍焦距,物距为20.0cm,焦距为10.0cm。
(2)[1]小明将一副眼镜放在凸透镜与蜡烛之间的合适位置,并只将光屏向左移动,可在光屏上再次得到烛焰清晰的像,说明此眼镜对光线有会聚作用,故眼镜镜片为凸透镜,为远视眼镜。
[2][3]移开这副眼镜,光线与原来相比会发散,此时光屏在凸透镜一倍焦距与二倍焦距之间,若光屏和凸透镜保持不动,要想在光屏上得到清晰的像,就要增大物距,将蜡烛向左移动,此时物距大于二倍焦距,可以在光屏上得到烛焰清晰倒立、缩小的实像。
(3)取下凸透镜,在原透镜位置正确放置带小孔的光板(小孔位于原透镜中心位置),是通过小孔成像,小孔成等大实像时物距等于像距,光屏的位置不动。
10. 正立 C 左 不能
【详解】[1]小航奶奶借助这个放大镜能够细致欣赏邮票上的图案,如图所示。物体放在凸透镜一倍焦距之内,此时奶奶看到的是一个正立、放大的虚像。
[2][3]为了模拟上述现象,小航利用一个焦距为10cm的凸透镜、蜡烛和光具座等器材进行实验,他接下来他应将凸透镜放置在光具座上的C三点,让透镜到蜡烛的距离小于10cm,即物体放在一倍焦距之内;然后再和看放大镜一样,从透镜的左侧用眼睛观察蜡烛烛焰的像。
[4]由于放大镜成的是虚像,不能成在屏上,该像不能用光屏承接到。
11. 同一高度 缩小 照相机 小 靠近 近视镜
【详解】(1)[1]实验前要先将蜡烛点燃,调整烛焰、透镜和光屏的中心在同一高度,目的是使像成在光屏中央。
(2)[2][3]图中成清晰的像时,物距大于像距,成的是倒立、缩小的实像,与照相机的成像原理相同。
(3)[4][5]注水后水透镜变得更凸,会聚能力更强了,说明此时水透镜焦距变小,提前成像了。为了使光屏上的像重新变得清晰,可将光屏向靠近凸透镜的方向移动。
[6]小明将自己的眼镜放在蜡烛和水透镜之间,像也变得清晰了一些,说明他的眼镜可以发散光线,使像延后会聚,所以是凹透镜,凹透镜用于矫正近视眼。
12. 10.0 同一高度 中央 缩小 照相机 右边 左 不能 完整 暗 上 下
【详解】(1)[1]由图甲可知,平行光经过凸透镜后过焦点,即光斑的位置就是焦点位置。焦点到光心的距离即为焦距,所以焦距为
f= 60.0cm - 50.00cm = 10.0cm
(2)[2][3]实验时,为了使烛焰的像成在光屏的中央,所以先调节烛焰、凸透镜和光屏的高度,使三者中心大致在同一高度。
(3)[4][5]当蜡烛、凸透镜位于图乙所示的位置时,物距为25cm,大于二倍焦距,根据凸透镜成像规律可知,此时成倒立、缩小的实像,生活中,照相机是根据这个原理工作的。
[6]凸透镜成实像时,像与物位于透镜的异侧,因此若撤去光屏,可以在凸透镜的右边适当位置去观察该像。
(4)[7]保持图乙中凸透镜的位置不变,当向左移动蜡烛时,物距变大,像距应减小,故应该向左移动光屏,才能再次得到清晰的像。
[8]向右移动蜡烛至43cm刻度处,此时物距为7cm,小于一倍焦距,成正立、放大的虚像,虚像不能成在光屏上。
(5)[9][10]遮住凸透镜的中心部分,凸透镜的其他部分仍能透过光线,仍能会聚成像,像的大小不发生变化,折射光线减少,会聚成的像仍然是完整的,只是像的亮度变暗。
(6)[11][12]随着蜡烛燃烧变短,根据过光心的光线不改变传播方向可知,像会向上移动,为了使像仍成在光屏中央,在蜡烛和光屏固定的情况下,应将凸透镜向下移动。
13. 10 光屏中央 蜡烛上移或透镜下移 实 远离 靠近 小 焦距(厚度) 凹 大 大 丙
【详解】(1)①屏上呈现出最小最亮的光斑即为焦点,凸透镜位于50cm处,光屏位于60cm处,所以焦距为60cm−50cm=10cm;②实验要求烛焰、凸透镜、光屏三者中心大致在同一高度,这样做的目的是使像成在光屏中心;如果实验过程中出现像的位置偏高,为了使像能成在光屏的中央,根据过光心的光线光线不改变方向,应将蜡烛上移或透镜下移;③当蜡烛在丙图所示位置时,物距u=15cm,大于1倍焦距小于2倍焦距,在光屏上可得到一个清晰、倒立、放大的实像;据凸透镜成实像时,物近像远像变大的规律,若想得到一个清晰、缩小的实像,蜡烛应向远离凸透镜的方向移动,同时光屏应向靠近凸透镜的方向移动.(2)②比较实验1、2和3可知,当被观察的物体变近时,如果要使像距不变,焦距要变小,这说明,人眼是通过睫状体来改变晶状体的焦距(厚度)来看远近距离不同的物体的.人眼晶状体的曲度可以调节,当看远处物体时,睫状体放松,晶状体变薄,折光能力变弱,使像成在视网膜上;当看远处的物体时,睫状体放松,晶状体变薄,折光能力变弱,即焦距变大,也能使像成在视网膜上.近视眼看远处的物体时,将像成在视网膜的前面,为了使像正好呈在视网膜上,应使光线推迟会聚,使所成的像相对于晶状体后移,所以应佩戴发散透镜即凹透镜,长时间的近距离看书,引发近视,必须配戴凹透镜. (3)②根据表格可知,当物距一定时,随着焦距的增大,像距也在不断增大,根据过光心的光线光线不改变方向可知,像也变大;③根据像的大小和凸透镜焦距的关系:物距一定时,焦距越小,像越小.甲和乙两张照片中,甲照片上景物的像比较小,照相机镜头的焦距较小,因此照片甲是用镜头丙拍摄的.
【点睛】要解决此题,需要掌握:凸透镜焦点和焦距的概念.掌握利用太阳光测量焦距的方法;凸透镜成像的规律:当物距大于2倍焦距时,成的是倒立、缩小的实像.当物距等于2倍焦距时,成的是倒立、等大的实像.当物距小于2倍焦距而大于1倍焦距时,成的是倒立、放大的实像.当物体逐渐向凸透镜的焦点方向移动时,像逐渐变大,像距逐渐变大.物体在一倍焦距以外成的都是实像.为使所成像能在光屏的中心,必须使烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上.
14. 同一高度 照相机 10cm C 吸取 后 近
【详解】(1)[1]根据实验要求,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,还应调整他们的中心大致在同一高度。
(2)[2]在探究凸透镜成像规律时,蜡烛、光屏和透镜的位置如图甲所示,可知物距小于像距,因光屏上出现清晰的烛焰像,可知此时成的是倒立、放大的实像,此时的物距
u=50.0cm-35.0cm=15.0cm
故有
f<15.0cm<2f
可得
7.5cm< f<15.0cm
若透镜位置不动,将蜡烛移到光具座20cm刻度时,这时的物距
u1=50.0cm-20.0cm=30.0cm
因u1>2f
故成倒立、缩小的实像,利用该成像原理可制成照相机。
(3)[3]根据绘制的物距u与像距v之间的关系图像可知
u=v=20.0cm
此时u=2f=v=20.0cm
则该透镜的焦距是10cm。
(4)[4] A.拍照上传的作业图片是实像,大、小均为实像,故A错误;
B.当u>2f时,凸透镜成缩小的实像,作业本到镜的距离在2f以外,所以拍照的作业的像都是缩小的,故B错误;
C.凸透镜所成像的大小与物体到凸透镜的距离有关,成实像时,物体到凸透镜的距离越小,像越大,所以大的一头离镜头近,小的一头离得远,故C正确;
D.把拍照手机水平放到作业本的上方,由于作业本上亮度不同,拍出来的照片拍照亮度也会不一样亮,故D错误。
故选C。
(5)①[5][6]远视眼是因为晶状体变薄,对光的折射能力变弱引起的,如图(a)所示,经过调节,光屏上恰好呈现烛焰清晰的像,若向水凸透镜内吸取适量的水来模拟远视眼,发现光屏上原来清晰的像变模糊了,若将光屏向远离透镜的方向移动适当距离,会再次得到清晰的像,则像距变大,说明远视眼将远处的物体成像在视网膜后方。
②[7]老师取下自己戴的眼镜放于蜡烛和凸透镜之间,光屏上的像又变得模糊,小明同学发现当光屏向右移动适当距离后像又清晰,可知老师自己戴的眼镜延迟了光线的会聚,对光线有发散作用,由此可知,张老师的眼睛属于近视眼。
15. 同一高度 暗 11.0 倒立 实 远离 投影仪
【详解】(1)[1]实验中为了使烛焰的像成在光屏的中央,点燃蜡烛后,应调节烛焰中心、凸透镜中心和光屏中心大致在同一高度上。
[2]该实验为了使实验效果更明显,最好在光线较暗的环境中进行,便于观察成像。
(2)[3]一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后,会在光屏上呈现最小最亮的点,即凸透镜的焦点,则该点凸透镜的距离为焦距,该凸透镜的焦距为
f=41.0cm-30.0cm=11.0cm
(3)[4][5]如图乙所示位置,物距为40cm,大于2倍焦距,凸透镜成倒立、缩小的实像。
(4)[6][7]蜡烛移至光具座上32cm刻度线处,物距为18cm大于1倍焦距小于2倍焦距成倒立放大实像,像距变大,应将光屏向远离透镜的方向移动,应用这一成像特点可制成投影仪。
16.(1) 会聚 10.0
(2) 投影仪 见解析
【详解】(1)[1][2]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,说明凸透镜对光有会聚作用,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)[1]利用甲图中的凸透镜,如图乙所示,此时物距小于像距,根据凸透镜成实像时,物距小于像距,成倒立、放大的实像,投影仪(或幻灯机)就是利用此原理制成的。
[2]若只把该凸透镜换成焦距的另一个凸透镜,凸透镜焦距变小,相当于增大物距,缩小像距,故此时他应将光屏向左移动适当距离(靠近透镜、向左移至之间),光屏上才会重新出现烛焰清晰的像。
17. 12cm 蜡烛在焦点处 Ⅱ B
【详解】(1)[1]由图乙可知,当透镜与白纸间距s为12cm时,白纸被烤焦的时间t为4min,所用的时间最短,说明太阳光经过凸透镜会聚后该点的温度最高,这个点就是凸透镜的焦点,则测出透镜与白纸的间距即为焦距,即f=12cm。
(2)[2]在实验前要调节烛焰、凸透镜和光屏,使它们的中心大致在同一高度,并在同一直线上;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)[3]凸透镜焦距是15cm,当把凸透镜固定在50cm刻度线位置,蜡烛固定在15cm刻度线位置时,物距
u=50cm﹣15cm=35cm>2f
所以此时成倒立缩小的实像,像在1倍和2倍焦距之间,则光屏应在Ⅱ区域内左右移动,才能在光屏上得到清晰的实像。
(4)[4]放映机是根据物距处于f和2f之间时,成倒立、放大的实像的原理制成的。画面小于整个屏幕,说明像较小,应减小物距,增大像距,所以将放映机远离屏幕,同时要减小镜头与胶片间的距离,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
18.(1)10.0
(2)同一高度
(3) 放大 A
(4) 左 小
(5) 上 下
(6)>
【详解】(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)实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度,可以使像成在光屏的中央。
(3)[1]由图乙可知,物距为30.0cm-15.0cm=15.0cm
物距大于一倍焦距小于二倍焦距,成倒立、放大的实像。
[2]为了得到时凸透镜成像的特点,使结论具有普遍性,应该在一倍和二倍焦距之间的其他位置进行多次实验。
故选A。
(4)[1][2]凸透镜成实像时,物远像近像变小,若保持凸透镜不动,将蜡烛向左移动,物距变大,则像距变小,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一些。
(5)[1][2]凸透镜成实像时,实像都是倒立的,蜡烛烧短后,光屏上的像向上移动,为了使像成在光屏中央,根据过光心的光线传播方向不变,应将凸透镜向下移动。
(6)根据三棱镜对光线的偏折,可以得出,红光被偏折的程度小,紫光被偏折的程度大,当红光和紫光分别平行射向相同的凸透镜时,红光的焦点距离透镜远,红光的焦距大,而紫光的焦点离透镜近,紫光的焦距小,即f红>f紫
答案第1页,共2页
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