内容正文:
2025中考总复习实验专项
中考通关-----考点.难点一次解决
中考物理实验专项训练:探究凸透镜成像的规律
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
1、 实验题
1.(2024·陕西榆林·三模)某物理小组的同学们用如图所示的“F”光源、凸透镜(焦距为10cm)、光屏、光具座等器材做“探究凸透镜成像的规律”实验。
(1)小明使用“F”光源代替蜡烛,这一改进的优点是 ;(写出一种即可)
(2)安装好器材后,打开“F”光源,发现像位于光屏的下方,这是因为“F”光源和光屏二者的中心没有在凸透镜的 上,应将凸透镜向 移动,才能使“F”光源的像成在光屏中央;
(3)固定好凸透镜后,不断改变“F”光源到透镜的距离,移动光屏寻找“F”光源清晰的像,记录的实验数据如下表:
实验序号
物距/cm
像距/cm
像的性质
正倒
大小
虚实
1
40
13.3
倒立
缩小
实像
2
30
15
倒立
缩小
实像
3
20
20
倒立
等大
实像
4
15
30
倒立
放大
实像
5
12
60
倒立
放大
实像
6
10
不成像
分析实验数据可得:当凸透镜成实像时,物距变小,像距变 ,像变 ;
(4)实验过程中,突然飞来一只昆虫附在凸透镜上,这时看到光屏上的像是 (选填“光源”“昆虫”或“昆虫和光源”)的像;
(5)实验结束后,小明将他的近视跟镜放在“F”光源和凸透镜之间靠近透镜的位置,发现原来清晰的像变模糊了,此时将“F”光源向 (选填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动,光屏上能再次呈现“F”光源清晰的像。
2.(2024·山东泰安·一模)小明用如图所示装置探究“凸透镜成像的规律”。
(1)按图甲所示操作,测得凸透镜的焦距为 cm;
(2)小明将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后,调整它们的高度,使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在 ;
(3)蜡烛、光屏和凸透镜在光具座上的位置如图乙所示,光屏上成清晰的倒立、 (选填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像,生活中的 (选填“照相机”、“投影仪”'或“放大镜”)。利用了这个成像原理。
(4)保持凸透镜在光具座上的位置不变,将蜡烛向左移动一段距离,此时应将光屏向 (选填“右”或“左”)移动,光屏上会再次出现清晰的像。若在蜡烛和凸透镜之间靠近凸透镜放置一近视镜,要想在光屏上再一次成清晰的像,应将光屏向 (选填“右”或“左”)移动。
3.(2024·湖北武汉·三模)小度同学利用如图所示的装置探究凸透镜成像规律
(1)他将凸透镜正对着太阳使之在光屏上形成很小、很亮的光斑,如图甲所示,则该凸透镜的焦距为 cm;
(2)做实验时当蜡烛、凸透镜和光屏按如图乙所示的位置放置时,光屏上得到清晰的像,则生活中 (选填“显微镜”或“望远镜”)物镜就是应用了这个成像规律工作的;
(3)保持凸透镜位置不变,小度将蜡烛移到25cm刻度线处,若想在光屏上得到清晰的像,应把光屏移至 cm刻度线处;
(4)把实验器材对应的放在如图乙所示位置,然后用焦距为15cm的凸透镜替换原米的凸透镜继续进行实验,下列说法错误的选项是 ;
A.只向右移动光屏,可在光屏上得到烛焰等大的清晰的实像
B.在蜡烛和凸透镜之间放一个合适的近视眼镜,可在光屏上得到烛焰清晰的缩小的实像
C.如果只移动蜡烛,无论怎么移动蜡烛,在光屏上都得不到烛焰的清晰的像
4.(2024·甘肃兰州·二模)某实验小组进行探究凸透镜成像的实验,操作如下:
(1)实验前,调整烛焰和光屏的中心与凸透镜的光心在同一高度;
(2)正确测出凸透镜的焦距f,当物距u<f 时,烛焰成 (选填“正立实像”、“正立虚像”、“倒立实像”或“倒立虚像”);
(3)当蜡烛、凸透镜和光屏处于图甲所示位置时,恰好在光屏成清晰的像,此时光屏上所成像的特点与 (选填“照相机”、“放大镜”或“投影仪”)原理相同;
(4)若仅将图甲中凸透镜换成焦距相同直径较小的凸透镜,光屏上所成的像与原来相比 (选填“变小”、“变暗”或“变不完整”)了;
(5)若仅将图甲中凸透镜换成直径大小相同、焦距稍小的凸透镜,则需将光屏 (选填“向左”或“向右”)移动才能成清晰的像
(6)如图乙所示,凸透镜的焦距为10cm,保持光屏位置不变,让蜡烛和凸透镜分别以4cm/s和2cm/s 的速度,同时沿光具座匀速向左运动,经过2.5s, 光屏上成清晰 (选填“放大”、“等大”或“缩小”)的像。
5.(2024·吉林长春·三模)用一个焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”实验,装置如图甲所示。
(1)烛焰和光屏的中心应位于凸透镜的 上;
(2)在图甲情景下,将光屏适当向 移动能在光屏上得到一个清晰的像,生活中 是应用此成像原理工作的;或者在不移动光屏的情况下,在凸透镜左侧适当位置放置一个矫正 眼的合适镜片,会再次在光屏上得到清晰的像;
(3)当蜡烛在图乙位置时,眼睛应在图中 (选填“A”、“B”或“C”)位置观察成像,此时若在蜡烛左侧再放置一光屏,眼睛位置不动, (选填“能”、“不能”或“不一定能”)看到蜡烛的像。
6.(2024·湖北黄冈·一模)在“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1)将平行光正对凸透镜,移动光屏,直到光屏上形成一个最小最亮的光斑,如图甲所示,该凸透镜的焦距为 cm;
(2)某次实验中,将蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上如图乙所示的位置,光屏上呈现清晰的像,此像是倒立、 (选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像;
(3)当某同学用手指的指尖触摸凸透镜,则光屏上会看到 (选填“指尖的像”“不完整烛焰的像”或“完整蜡烛的像”);
(4)保持蜡烛位置不变,移动凸透镜至如图丙所示位置,则人眼应该在图中 (选填“A”“B”或“C”)处能观察烛焰的像;
(5)小明在图乙中烛焰和凸透镜之间的适当位置放一副眼镜,发现光屏上原本清晰的像变模糊了。将蜡烛向远离凸透镜方向移动适当距离后,光屏上再次得到清晰的像,则该眼镜是 (选填“近视”或“远视”)眼镜。
7.(2024·江苏扬州·二模)在“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1)如图甲,一束平行光射向凸透镜,光屏上得到一个最小、最亮的光斑(未画出)。该凸透镜的焦距是 cm;
(2)如图乙,烛焰在光屏上恰好成一清晰的像(未画出),则该像是倒立、 (放大/缩小)的像。小明将一眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上原本清晰的像变模糊了,向右移动蜡烛,光屏上的像又变清晰了,说明该眼镜是 (近视/远视)眼镜;
(3)将乙图中的蜡烛换成发光字“F”,使发光字“F”正面面向凸透镜(参考图丙),小明在B处看到屏幕上的像的形状为 (根据图丁情况,选择正确的图形序号);
(4)若将乙图中的凸透镜换成透明玻璃板,从蜡烛一侧向右看,也能看到一个“像”,该像与图乙中光屏上的像相比较“正倒”、“大小”、“虚实”三个方面中,有 个方面相同(0/1/2/3)。
8.(2024·辽宁辽阳·模拟预测)五一期间小雨随父亲到辽阳白塔公园游玩,小雨父亲用照相机拍摄了一张白塔的清晰照片,如图甲中A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白塔的消晰照片,如图甲中B所示。小雨思考:两次成像的大小不同是什么原因造成的呢?
【猜想】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。
【证据】为了验证这一想法,返校后小雨在学校实验室找来高的“F”形光源,焦距分别为、、的3个凸透镜、光具座、光屏等器材进行了以下探究:
(1)实验前,应调节“F”光源、凸透镜和光屏三者的中心大致在同一高度,目的是使像成在 ;
(2)小雨先用焦距为的凸透镜做实验,当各器材位置如图乙所示时, (选填“能”或“不能”)模拟照相机的拍照原理;
(3)保持“F”光源到凸透镜的距离不变,换上不同焦距的凸透镜,调节光屏到凸透镜的距离,直到光屏上成清晰的像,分别记录焦距、像距和像的高度;部分实验数据如下表所示。(“F”光源的高度)
实验序号
物距u/cm
焦距f/cm
像距v/cm
像的高度h/cm
像的性质
1
25.0
8.0
11.8
2.4
始终成倒立缩小的实像
2
25.0
10.0
16.7
3.3
3
25.0
12.0
23.1
4.6
【解释】分析表中数据可知:当物距不变时,凸透镜焦距越 ,像距越大,像也越大;
【交流】
(1)请你根据实验结果判断:在图甲中与照片B相比,照片A是用焦距 (选填“小一些”或“大一些”)的镜头拍摄的;
(2)在图乙中,小雨借来物理老师的眼镜将其放在“F”光源和凸透镜之间,发现光屏上原本清晰的像变模糊了,向右移动光屏,光屏上的像又变清晰,说明老师戴的是 (选填“近视”或“远视”)眼镜。
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$$2025中考总复习实验专项
中考通关-----考点.难点一次解决
中考物理实验专项训练:探究凸透镜成像的规律
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
1、 实验题
1.(2024·陕西榆林·三模)某物理小组的同学们用如图所示的“F”光源、凸透镜(焦距为10cm)、光屏、光具座等器材做“探究凸透镜成像的规律”实验。
(1)小明使用“F”光源代替蜡烛,这一改进的优点是 ;(写出一种即可)
(2)安装好器材后,打开“F”光源,发现像位于光屏的下方,这是因为“F”光源和光屏二者的中心没有在凸透镜的 上,应将凸透镜向 移动,才能使“F”光源的像成在光屏中央;
(3)固定好凸透镜后,不断改变“F”光源到透镜的距离,移动光屏寻找“F”光源清晰的像,记录的实验数据如下表:
实验序号
物距/cm
像距/cm
像的性质
正倒
大小
虚实
1
40
13.3
倒立
缩小
实像
2
30
15
倒立
缩小
实像
3
20
20
倒立
等大
实像
4
15
30
倒立
放大
实像
5
12
60
倒立
放大
实像
6
10
不成像
分析实验数据可得:当凸透镜成实像时,物距变小,像距变 ,像变 ;
(4)实验过程中,突然飞来一只昆虫附在凸透镜上,这时看到光屏上的像是 (选填“光源”“昆虫”或“昆虫和光源”)的像;
(5)实验结束后,小明将他的近视跟镜放在“F”光源和凸透镜之间靠近透镜的位置,发现原来清晰的像变模糊了,此时将“F”光源向 (选填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动,光屏上能再次呈现“F”光源清晰的像。
【答案】 成像稳定 主光轴 上 大 大 光源 远离
【详解】(1)[1]烛焰不稳定、不太明亮、且高度随蜡烛的燃烧会降低,使用“F”光源代替蜡烛,具有成像比较稳定、清楚明亮、且高度不变的优点。
(2)[2][3]为使“F”光源成在光屏的中央,应调整烛焰、凸透镜及光屏,使三者的中心在凸透镜的主光轴上;像位于光屏的下方,由于像、光心和物体在同一条直线上,应将凸透镜向上移动,才能使“F”光源的像成在光屏中央。
(3)[4][5]分析前5次实验数据可得:当凸透镜成实像时,物距变小,像距变大,同时实像变大,即物近像远像变大。
(4)[6]昆虫附在凸透镜上,在焦点以内,所成的像是虚像,不能用光屏承接到,这时看到光屏上的像仍然是光源的像。
(5)[7]近视眼镜是凹透镜,对光有发散作用,像会远离凸透镜,此时应将“F”光源向远离透镜的方向移动,光屏上才能再次呈现“F”光源清晰的像。
2.(2024·山东泰安·一模)小明用如图所示装置探究“凸透镜成像的规律”。
(1)按图甲所示操作,测得凸透镜的焦距为 cm;
(2)小明将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后,调整它们的高度,使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在 ;
(3)蜡烛、光屏和凸透镜在光具座上的位置如图乙所示,光屏上成清晰的倒立、 (选填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像,生活中的 (选填“照相机”、“投影仪”'或“放大镜”)。利用了这个成像原理。
(4)保持凸透镜在光具座上的位置不变,将蜡烛向左移动一段距离,此时应将光屏向 (选填“右”或“左”)移动,光屏上会再次出现清晰的像。若在蜡烛和凸透镜之间靠近凸透镜放置一近视镜,要想在光屏上再一次成清晰的像,应将光屏向 (选填“右”或“左”)移动。
【答案】 10.0 同一高度 缩小 照相机 左 右
【详解】(1)[1]凸透镜正对平行光,平行光线平行于主光轴,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]为了像成在光屏的中心,所以要使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度上。
(3)[3][4]如图,物距
成倒立、缩小的实像,生活中的照相机就是这个原理。
(4)[5]保持凸透镜位置不变,将蜡烛向左移动一段距离,物距变大,像变小,像距变小,所以应将光屏向左移动适当距离才能呈现清晰的像。
[6]若在蜡烛和凸透镜之间靠近凸透镜放置一近视镜,近视镜为凹透镜,对光线的会聚作用减弱,光线会会聚在更远的地方,为了使光屏上重新呈现清晰的像,光屏应远离透镜,即光屏应向右移动。
3.(2024·湖北武汉·三模)小度同学利用如图所示的装置探究凸透镜成像规律
(1)他将凸透镜正对着太阳使之在光屏上形成很小、很亮的光斑,如图甲所示,则该凸透镜的焦距为 cm;
(2)做实验时当蜡烛、凸透镜和光屏按如图乙所示的位置放置时,光屏上得到清晰的像,则生活中 (选填“显微镜”或“望远镜”)物镜就是应用了这个成像规律工作的;
(3)保持凸透镜位置不变,小度将蜡烛移到25cm刻度线处,若想在光屏上得到清晰的像,应把光屏移至 cm刻度线处;
(4)把实验器材对应的放在如图乙所示位置,然后用焦距为15cm的凸透镜替换原米的凸透镜继续进行实验,下列说法错误的选项是 ;
A.只向右移动光屏,可在光屏上得到烛焰等大的清晰的实像
B.在蜡烛和凸透镜之间放一个合适的近视眼镜,可在光屏上得到烛焰清晰的缩小的实像
C.如果只移动蜡烛,无论怎么移动蜡烛,在光屏上都得不到烛焰的清晰的像
【答案】 10.0 望远镜 70 B
【详解】(1)[1]凸透镜能把平行光会聚于一点;由图可知,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)[2]当蜡烛、凸透镜和光屏按如图乙所示的位置放置,物距大于像距,在光屏上成倒立、缩小的实像,望眼镜的物镜就是成倒立缩小的实像,显微镜的物镜成倒立放大的实像。
(3)[3]保持凸透镜位置不变,将蜡烛移动到25cm刻度线处,此时物距等于原来的像距,根据在光的折射中,光路是可逆的可知,若想在光屏上得到清晰的像,应让像距等于原来的物距,即把光屏移至70cm刻度线处。
(4)[4]AB.由图可知,此时物距
u=40cm﹣10cm=30cm=2f
根据u=v=2f可知,成倒立等大的实像,所以向右移动光屏,可在光屏上得到烛焰等大的清晰的实像,在蜡烛和凸透镜之间放一个合适的近视眼镜,即凹透镜,凹透镜对光有发散作用,延迟了光线的会聚,使像成在光屏的右侧,故A正确,不符合题意,B错误,符合题意;
C.由图可知,像距
v=55cm﹣40cm=15cm=f
则无论怎样移动蜡烛,在光屏上都得不到烛焰的清晰的像,故C正确,不符合题意。
故选B。
4.(2024·甘肃兰州·二模)某实验小组进行探究凸透镜成像的实验,操作如下:
(1)实验前,调整烛焰和光屏的中心与凸透镜的光心在同一高度;
(2)正确测出凸透镜的焦距f,当物距u<f 时,烛焰成 (选填“正立实像”、“正立虚像”、“倒立实像”或“倒立虚像”);
(3)当蜡烛、凸透镜和光屏处于图甲所示位置时,恰好在光屏成清晰的像,此时光屏上所成像的特点与 (选填“照相机”、“放大镜”或“投影仪”)原理相同;
(4)若仅将图甲中凸透镜换成焦距相同直径较小的凸透镜,光屏上所成的像与原来相比 (选填“变小”、“变暗”或“变不完整”)了;
(5)若仅将图甲中凸透镜换成直径大小相同、焦距稍小的凸透镜,则需将光屏 (选填“向左”或“向右”)移动才能成清晰的像
(6)如图乙所示,凸透镜的焦距为10cm,保持光屏位置不变,让蜡烛和凸透镜分别以4cm/s和2cm/s 的速度,同时沿光具座匀速向左运动,经过2.5s, 光屏上成清晰 (选填“放大”、“等大”或“缩小”)的像。
【答案】 正立虚像 投影仪 变暗 向左 等大
【详解】(2)[1]正确测出凸透镜的焦距f,当物距u<f时,烛焰成正立放大虚像。
(3)[2]由图可知,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,应用于投影仪。
(4)[3]用另一只与原实验中焦距相同但镜面直径较小的凸透镜,替代原来的凸透镜再次实验,成像大小不会变化,但经凸透镜的光线变少,所成的像与原来的像相比,比原来暗。
(5)[4]如果将凸透镜A换成镜面直径相同、但焦距稍小的凸透镜,比起原来就相当于将物距变大了,那么像距就要减小,像变小;光屏要靠近凸透镜,即向左移动。
(6)[5]由乙图可知,原物距u=15cm,像距v=15cm,保持光屏位置不变,让蜡烛和凸透镜分别以4cm/s 和2cm/s 的速度,同时匀速向左运动,则经过2.5s时,物距
u′=15cm+(4cm/s-2cm/s )×2.5s=20cm
像距
v′=15cm+2cm/s×2.5s=20cm
此时
u'=v'=2f=20cm
由凸透镜成像规律可知此时成倒立等大的实像。
5.(2024·吉林长春·三模)用一个焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”实验,装置如图甲所示。
(1)烛焰和光屏的中心应位于凸透镜的 上;
(2)在图甲情景下,将光屏适当向 移动能在光屏上得到一个清晰的像,生活中 是应用此成像原理工作的;或者在不移动光屏的情况下,在凸透镜左侧适当位置放置一个矫正 眼的合适镜片,会再次在光屏上得到清晰的像;
(3)当蜡烛在图乙位置时,眼睛应在图中 (选填“A”、“B”或“C”)位置观察成像,此时若在蜡烛左侧再放置一光屏,眼睛位置不动, (选填“能”、“不能”或“不一定能”)看到蜡烛的像。
【答案】 主光轴 左 照相机 近视 B 能
【详解】(1)[1]为了使像成在光屏中央,应调整烛焰和光屏的中心应位于凸透镜的主光轴上。
(2)[2]由图可知,此时物距
u=50cm-10cm=40cm>2f
根据u>2f时
2f>v>f
[3]成倒立、缩小的实像,而此时光屏到凸透镜光心的距离等于二倍焦距,因此要在光屏上得到一个清晰的像,应将光屏适当向左移动,生活中照相机是应用此成像原理工作的。
[4]或者在不移动光屏的情况下,在凸透镜左侧适当位置放置一个凹透镜,凹透镜对光线具有发散作用,会将光线推迟会聚成像,可以矫正近视眼。
(3)[5]当蜡烛在图丙位置,此时物距
u=16cm-10cm=6cm<f
成正立、放大的虚像,像与物同侧,因此眼睛应在图中B位置观察成像。
[6]此时若在图中蜡烛左侧再放置一光屏,因凸透镜成正立、放大的虚像,故眼睛位置不动能看到蜡烛的像。
6.(2024·湖北黄冈·一模)在“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1)将平行光正对凸透镜,移动光屏,直到光屏上形成一个最小最亮的光斑,如图甲所示,该凸透镜的焦距为 cm;
(2)某次实验中,将蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上如图乙所示的位置,光屏上呈现清晰的像,此像是倒立、 (选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像;
(3)当某同学用手指的指尖触摸凸透镜,则光屏上会看到 (选填“指尖的像”“不完整烛焰的像”或“完整蜡烛的像”);
(4)保持蜡烛位置不变,移动凸透镜至如图丙所示位置,则人眼应该在图中 (选填“A”“B”或“C”)处能观察烛焰的像;
(5)小明在图乙中烛焰和凸透镜之间的适当位置放一副眼镜,发现光屏上原本清晰的像变模糊了。将蜡烛向远离凸透镜方向移动适当距离后,光屏上再次得到清晰的像,则该眼镜是 (选填“近视”或“远视”)眼镜。
【答案】 10.0 缩小 完整蜡烛的像 B 近视
【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10.0cm。
(2)[2]由乙图可知,物距大于像距,根据凸透镜成像规律可知,此时成倒立、缩小的实像。
(3)[3]当某同学用手指的指尖触摸凸透镜时,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,只是此时的像比手指指尖触摸前的像要暗一些。手指尖在凸透镜的一倍焦距以内,成正立、放大的虚像,不能在光屏上承接,因此在光屏上看不到指尖的像。
(4)[4]保持蜡烛位置不变,移动凸透镜至如图丙所示位置,物距小于焦距,成正立、放大的虚像,虚像不能呈现在光屏上,虚像和物在凸透镜的同侧,所以人眼应该在图中B处能观察烛焰的像。
(5)[5]在烛焰和凸透镜之间放一眼镜的镜片,发现光屏上的像由清晰变模糊了,将蜡烛向远离凸透镜方向移动适当距离后,光屏上再次得到清晰的像。将蜡烛向远离凸透镜方向移动物距增大,因凸透镜成实像时物远像近像变小,说明放上镜片后使像距增大,该镜片对光线有发散作用,是凹透镜,故该眼镜是近视眼镜。
7.(2024·江苏扬州·二模)在“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1)如图甲,一束平行光射向凸透镜,光屏上得到一个最小、最亮的光斑(未画出)。该凸透镜的焦距是 cm;
(2)如图乙,烛焰在光屏上恰好成一清晰的像(未画出),则该像是倒立、 (放大/缩小)的像。小明将一眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上原本清晰的像变模糊了,向右移动蜡烛,光屏上的像又变清晰了,说明该眼镜是 (近视/远视)眼镜;
(3)将乙图中的蜡烛换成发光字“F”,使发光字“F”正面面向凸透镜(参考图丙),小明在B处看到屏幕上的像的形状为 (根据图丁情况,选择正确的图形序号);
(4)若将乙图中的凸透镜换成透明玻璃板,从蜡烛一侧向右看,也能看到一个“像”,该像与图乙中光屏上的像相比较“正倒”、“大小”、“虚实”三个方面中,有 个方面相同(0/1/2/3)。
【答案】 10.0 缩小 远视 ③ 0
【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10.0cm。
(2)[2]由乙图可知,物距大于像距,根据凸透镜成像规律可知,此时成倒立、缩小的实像。
[3]小明将一眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上原本清晰的像变模糊了,向右移动蜡烛,物距变小,像距变大,光屏上的像又变清晰了,说明放上此眼镜后所成清晰的像前移了,则该眼镜对光线有会聚作用,是凸透镜,是远视眼镜。
(3)[4]将乙图中的蜡烛换成发光字“F”,使发光字“F”正面面向凸透镜,则发光字“F”相当于一个物体,此时物距大于二倍焦距,根据凸透镜成像规律可知,此时成倒立、缩小的实像,且像与物体左右相反,上下相反,故小明在B处看到屏幕上的像的形状为丁图中的③。
(4)[5]若将乙图中的凸透镜换成透明玻璃板,从蜡烛一侧向右看,也能看到一个“像”,此时属于平面镜成像,成的是正立、等大的虚像,图乙所成的像为倒立、缩小的实像。比较“正倒”、“大小”、“虚实”三个方面都不同。
8.(2024·辽宁辽阳·模拟预测)五一期间小雨随父亲到辽阳白塔公园游玩,小雨父亲用照相机拍摄了一张白塔的清晰照片,如图甲中A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白塔的消晰照片,如图甲中B所示。小雨思考:两次成像的大小不同是什么原因造成的呢?
【猜想】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。
【证据】为了验证这一想法,返校后小雨在学校实验室找来高的“F”形光源,焦距分别为、、的3个凸透镜、光具座、光屏等器材进行了以下探究:
(1)实验前,应调节“F”光源、凸透镜和光屏三者的中心大致在同一高度,目的是使像成在 ;
(2)小雨先用焦距为的凸透镜做实验,当各器材位置如图乙所示时, (选填“能”或“不能”)模拟照相机的拍照原理;
(3)保持“F”光源到凸透镜的距离不变,换上不同焦距的凸透镜,调节光屏到凸透镜的距离,直到光屏上成清晰的像,分别记录焦距、像距和像的高度;部分实验数据如下表所示。(“F”光源的高度)
实验序号
物距u/cm
焦距f/cm
像距v/cm
像的高度h/cm
像的性质
1
25.0
8.0
11.8
2.4
始终成倒立缩小的实像
2
25.0
10.0
16.7
3.3
3
25.0
12.0
23.1
4.6
【解释】分析表中数据可知:当物距不变时,凸透镜焦距越 ,像距越大,像也越大;
【交流】
(1)请你根据实验结果判断:在图甲中与照片B相比,照片A是用焦距 (选填“小一些”或“大一些”)的镜头拍摄的;
(2)在图乙中,小雨借来物理老师的眼镜将其放在“F”光源和凸透镜之间,发现光屏上原本清晰的像变模糊了,向右移动光屏,光屏上的像又变清晰,说明老师戴的是 (选填“近视”或“远视”)眼镜。
【答案】 光屏的中央 能 大 小一些 近视
【详解】(1)[1]实验中为了使像成在光屏的中央,应调节“F”光源、凸透镜和光屏三者的中心大致在同一高度。
(2)[2]甲图中物距为25cm,焦距为8cm的凸透镜做实验,此时物距大于二倍焦距,则能模拟照相机的拍照原理。
(3)[3]由表可知,三次实验中物距均大于二倍焦距,则成倒立、缩小的实像,且由数据可知,凸透镜焦距越大,像距越大,像也越大。
[4]图乙中A照片上的物体小于B照片上的,则照片A是用焦距小一些的镜头拍摄的。
[5]小雨借来物理老师的眼镜将其放在“F”光源和凸透镜之间,发现光屏上原本清晰的像变模糊了,向右移动光屏,光屏上的像又变清晰,说明该镜片对光线具有发散作用,则老师戴的应该是近视眼镜。
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