专题04 凸透镜成像规律(期中真题汇编,江苏专用)八年级物理上学期
2025-10-30
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2份
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63页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理苏科版八年级上册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 三、凸透镜成像的规律 |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 凸透镜的成像规律 |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 27.11 MB |
| 发布时间 | 2025-10-30 |
| 更新时间 | 2025-09-02 |
| 作者 | 江苏物理刘老师 |
| 品牌系列 | 好题汇编·期中真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2025-08-31 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53681343.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题04 凸透镜成像规律(★精炼)
4大高频题型概览
题型01 能够运用凸透镜成像的规律特点做出判断(★重点)
题型02 凸透镜成像的简单应用(★难点)
题型03 凸透镜成像的能力拓展(★难点)
题型04 凸透镜成像的实验拓展(了解)
新课标要求
本章作为江苏省近4年期中的热点,焦点,难点,更是江苏省13市的中考焦点,望同学们对本章题型能够精炼,吃透考点。
物距u与焦距f的关系
像的性质
像距v与焦距f的关系
相对凸透镜的位置
应用
正倒
大小
虚实
u>2f
倒立
缩小
实像
f<v<2f
与物异侧
照相机
u=2f
倒立
等大
实像
v=2f
与物异侧
测焦距
f<u<2f
倒立
放大
实像
v>2f
与物异侧
投影仪
u=f
不成像
u<f
正立
放大
虚像
——
与物同侧
放大镜
地 城
题型01
能够运用凸透镜成像的规律特点做出判断
1.(24-25八上·江苏无锡新吴区第一实验学校·期中)在“探究凸透镜成像规律”时,小明将蜡烛沿主光轴由距透镜90cm移至120cm的过程中,发现烛焰在如图所示位置光屏上的像一直比较清晰。若他再将蜡烛移至距透镜15cm处,移动光屏,则屏上的像一定是( )
A.缩小的像 B.等大的像 C.放大的像 D.正立的像
【答案】A
【详解】从“小明将蜡烛由距透镜90.0cm处移至距透镜120.0cm处的过程中,发现烛焰在图示位置光屏上的像一直比较清晰”,可知像的位置几乎不变,说明物距远大于2倍焦距,根据凸透镜成像规律知,此时成像在焦点附近,焦距大约为图中的5.0cm,将蜡烛移至距透镜15.0cm处时
成倒立缩小的实像,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2.(24-25八上·江苏无锡新吴区第一实验学校·期中)小明和小华在窗边用焦距为的凸透镜贴近报纸看文字,看到了文字的像。在移动凸透镜时,意外发现在报纸上出现了窗外景物的像,如图所示。以下说法错误的是( )
A.看到文字的像时,凸透镜离报纸距离小于
B.看到窗外景物的像时,凸透镜离报纸距离稍大于
C.文字的像是正立的虚像,窗外景物的像是倒立的实像
D.当凸透镜远离报纸时,看到文字的像逐渐变小,窗外景物的像逐渐变大
【答案】D
【详解】A.看到文字的像时,需要正常阅读,看到的是正立的虚像,凸透镜离报纸距离小于焦距,即小于,故A正确,不符合题意;
B.看到窗外景物的像时,物距远大于二倍焦距,像距在透镜的一倍焦距和二倍焦距之间,略大于一倍焦距,报纸相当于光屏,凸透镜离报纸距离稍大于,故B正确,不符合题意;
C.由以上分析可知,文字的像是正立的虚像,窗外景物的像是倒立的实像,故C正确,不符合题意;
D.当凸透镜远离报纸时,看到文字的像逐渐变大,窗外景物的像也逐渐变大,故D错误,符合题意。
故选D。
3.(24-25八上·江苏扬州江都区第三中学·期中)小明用弹性膜注水制作了一个水凸透镜,通过注射器注水或抽水改变透镜的厚度,固定透镜,将一个F形光源放在合适位置后,调节光屏得到清晰的像.下列说法正确的是( )
A.图甲模拟正常人眼球观察物体时的成像情况,光屏上成倒立放大的实像
B.模拟图乙的成因时需要从水透镜向外抽水
C.若将远视眼镜靠近甲图透镜左侧放置,要将光屏靠近透镜才能承接到清晰的像
D.将蜡烛改为平行光源,将平行玻璃砖放在丙图所示位置,则会聚点将仍在焦点F处
【答案】C
【详解】A.眼睛相当于照相机,在视网膜成倒立缩小的实像,因此物距应大于二倍焦距,即此时光源放在透镜2倍焦距以外,在光屏上成倒立缩小的实像,故A错误;
B.图乙成像在视网膜前面是近视眼,近视眼是因为晶状体太厚,对光线会聚能力太强导致的,因此模拟近视眼的成因时需要从透镜向里注水,故B错误;
C.如果在凸透镜前方放一远视眼镜,远视镜为凸透镜,对光线具有会聚作用,像的位置会向前移动,所以要将光屏靠近透镜才能再次得到清晰的像,故C正确;
D.将蜡烛改为平行光源,将平行玻璃砖放在丙图所示位置,经过透镜折射后的光线会再次经过玻璃砖折射,最后会聚点将不会是焦点所在位置,故D错误。
故选C。
4.(24-25八上·江苏扬州江都区第三中学·期中)如图所示,在探究凸透镜成像规律的实验时,将焦距为10cm 的凸透镜固定在光具座上,烛焰在光屏上成清晰的像。下列说法中( )
①图所示的实验现象能够说明照相机的成像特点
②若想在光屏上得到更大的清晰的像,应该将蜡烛向右移动,同时光屏向右移动
③若将点燃的蜡烛放在光具座上20cm刻度线处,移动光屏,在光屏可成缩小的像
④蜡烛燃烧变短后,为使像仍成在光屏中央,应将光屏往下调
A.只有②④正确 B.只有②③正确 C.只有①④正确 D.只有②③④正确
【答案】B
【详解】①由图可知,u>v,根据凸透镜成像特点可知,此时成倒立、放大的实像,该实验现象能够说明投影仪(或幻灯机原理)的成像特点,照相机成倒立、缩小的实像,故①错误;
②根据“成实像时,物近像远像变大”可知,若想在光屏上得到更大的清晰的像,应该将蜡烛向右移动,同时光屏向右移动,故②正确;
③由①分析可知,u=15cm,成倒立放大的实像,满足
f<15cm<2f……①
同时v=32cm,满足
32>2f……②
联立①②得
7.5cm<f<15cm
若将点燃的蜡烛放在光具座上20cm刻度线处,此时
u′=30cm>2f
根据凸透镜成像特点可知,将点燃的蜡烛放在光具座上20cm刻度线处,移动光屏,在光屏可成缩小的像,故③正确;
④蜡烛燃烧变短后,根据过光心的光线传播方向不变可知,向将成在光屏上方,为使像仍成在光屏中央,应将光屏往上调,故④错误。
综上,只有②③正确,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
5.(24-25八上·江苏宿迁宿城区·期中)如图所示,关于近视眼的形成和矫正方法,正确的是( )
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
【答案】C
【详解】近视眼是由于晶状体太厚,远处物体的像落在视网膜前,而看不清远处的物体,应戴凹透镜进行矫正;远视眼是由于晶状体太薄,近处物体的像落在视网膜后,而看不清远处的物体,应戴凸透镜进行矫正,故选C。
6.(24-25八上·江苏南通海安13校联考·期中)如图是二维码扫描收银盒,它是一种影像式移动支付装置,其扫描摄像头为焦距等于5厘米的凸透镜,将二维码放置在扫码区则可生成倒立、缩小的实像。小明用凸透镜成像实验模拟收银盒成像规律,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】将二维码放置在扫码区则可生成倒立、缩小的实像,根据凸透镜的成像规律,此时物距大于二倍焦距,像距大于一倍焦距小于二倍焦距,由于凸透镜的焦距为5cm,所以u>10cm,5cm<v<10cm,故ABD错误,故C正确。
故选C。
7.(24-25八上·江苏南京第二十九中学·期中)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,某实验小组所描绘的图像如图所示。图像中A、B、C三点分别与蜡烛在光具座上移动过程中的三个位置相对应。下列说法中正确的是( )
A.凸透镜的焦距是20cm
B.蜡烛处于A点时,所成像的特点的典型应用是照相机
C.蜡烛从B点移动到C点的过程中,所成的像逐渐变小
D.只有当蜡烛在B点时,将蜡烛与光屏的位置互换,光屏上才能成清晰的像
【答案】C
【详解】A.由图可知,B点时,物距等于像距,根据凸透镜成像规律可知,此时
则焦距f=10cm。故A错误;
B.由图可知,A点时,物距与焦距的关系为
成倒立、放大的实像,是幻灯机和投影仪的原理,故B错误;
C.将蜡烛从B移动到C的过程中,即物距变大,u>2f,此时像距变小,同时像变小,故C正确;
D.折射时,光路是可逆的,当蜡烛在A、B、C三点时,将蜡烛与光屏的位置互换,光屏上都能成清晰的像,故D错误。
故选C。
8.(24-25八上·江苏南京第二十九中学·期中)将物体放在距凸透镜处时,可在凸透镜另一侧的光屏上成一个倒立、放大的清晰像。现将该物体向凸透镜移近,关于凸透镜的焦距以及再次成像,以下说法正确的是( )
①凸透镜的焦距可能为;
②凸透镜的焦距可能为;
③将光屏远离透镜移动适当距离,一定能再次成倒立、放大的清晰像;
④将光屏远离透镜移动适当距离,可能在光屏上不能再次成像
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
【答案】C
【详解】依题意得
则
故①正确,②错误;
③由
得
现将该物体向凸透镜移近,物距变小,像距变大,则将光屏远离透镜移动适当距离,可能再次成倒立、放大的清晰像,故③错误,④正确,故C正确,ABD错误。
故选C。
地 城
题型02
凸透镜成像的简单应用
1.(24-25八上·江苏镇江丹阳·期中)如图所示,将凸透镜放在A处时,光屏(图中未画出)上得到了清晰的像P;保持蜡烛和光屏位置不变,向右移动凸透镜至B处,光屏上再次得到清晰的像Q。下列说法正确的是( )
A.P和Q可能都是倒立缩小的实像
B.像P比像Q小
C.当透镜在A处时,光屏与透镜之间的距离为30cm
D.当凸透镜移至45cm刻度时,光屏上得到清晰等大的像
【答案】C
【详解】ABC.两次实验中,由光路的可逆性可知,所成的像一次是放大倒立的实像,一次是缩小倒立的实像,将凸透镜放在A处时,物距为
40.0cm-20.0cm=20.0cm
保持蜡烛和光屏位置不变,向右移动凸透镜至B处,物距为
50.0cm-20.0cm=30.0cm
根据凸透镜成实像时,物近像远像变大,凸透镜放在A处物距小于B处物距,像P比像Q大,由光路的可逆性可知,凸透镜放在A处的像距等于凸透镜在B处的物距,当透镜在A处时,光屏与透镜之间的距离为30cm,故C正确,故AB错误;
D.将凸透镜放在A处时,物距为20.0cm,像距为30.0cm,蜡烛和光屏之间的距离是
20.0cm+30.0cm=50.0cm
此时
50.0cm>4f(f为凸透镜的焦距)
当凸透镜移至45cm刻度时,物距为
45.0cm-20.0cm=25.0cm
要成倒立等大的实像,则
u=v=2f
u+v=2f +2f=4f
25.0cm+25.0cm=50.0cm>4f
所以不能在光屏上得到清晰等大的像,故D错误。
故选C。
2.(24-25八上·江苏扬州江都区第三中学·期中)如图所示的是两束激光分别射向并通过甲、乙两透镜的传播路径。由图可知: 是凹透镜,它对光有 作用。
【答案】 乙透镜 发散
【详解】[1][2]从图知,通过甲透镜的光线比入射光线向主光轴靠拢,所以甲对光线有会聚作用,因此甲是凸透镜;通过乙的光线比起入射光线更加远离主光轴,所以乙对光线有发散作用,因此乙是凹透镜。
3.(24-25八上·江苏扬州江都区第三中学·期中)如图所示,平行光通过图中左侧虚线框(其中放置一块透镜)后,在右侧光屏上形成一个圆形光斑,该光斑的直径比透镜大。将光屏向左移动,在光屏上观察到光斑先变小再变大,则:
(1)该透镜为 (选填“凸透镜”或“凹透镜”);
(2)在移动的过程中,光斑与透镜等大时,光屏与透镜之间的距离为10cm,该透镜的焦距是多少 ?
【答案】 凸透镜 5cm
【详解】(1)[1]根据透镜对光线的作用可判断,在光屏向左移动的过程中,若光斑一直变小,则为凹透镜;若光斑先变小后变大,则为凸透镜。
(2)[2]图可知,此时
4.(24-25八上·江苏扬州江都区第三中学·期中)如图小华拿出手机,保持手机到眼镜的距离不变,开启屏幕打开手机前置摄像头,通过摄像头成的像与屏幕关闭时成的像相比 (选填“变大”“变小”或“不变”),由于不合理使用手机,小华患上了近视眼,图 (选填“甲”或“乙”)是近视眼的光路图。
【答案】 变小 乙
【详解】[1]屏幕关闭时成的像是平面镜成像,像和小华大小相等;通过摄像头成的像是小华缩小的实像,因此通过摄像头成的像与屏幕关闭时成的像相比变小。
[2]小华患上了近视眼,近视眼是由于晶状体曲度变大或眼球前后径变短引起的,近视眼看不清远处的物体,远处的物体成像在视网膜前,图乙是近视眼的光路图。
5.(24-25八上·江苏连云港赣榆区·期中)如图所示,小李通过透镜看到了提示牌上“关灯”两字放大的 (选填“实”或“虚”)像,该透镜是一个 (选填“凹透镜”或“凸透镜”);若逐渐减小透镜到提示牌上字的距离,看到的字大小将会 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 虚 凸透镜 变小
【详解】[1][2]物距小于一倍焦距时,凸透镜成正立放大的虚像,由图可知,提示牌上“关灯”两字是正立放大的,成虚像,故该透镜是凸透镜。
[3]由凸透镜成像规律可知,成虚像时,物近像近像变小,若逐渐减小透镜到提示牌上字的距离,此时物距减小,像距也会减小,像变小。
6.(24-25八上·江苏淮安盱眙县·期中)一幅如图甲所示的漫画立在桌面上。小霞把一个装水的玻璃杯放在漫画前,惊奇地发现:透过水杯看到漫画中的老鼠变“胖”了,还掉头奔向猫,如图乙。小霞观察分析:装水的圆柱形玻璃杯横切面中间厚,边缘薄,起到凸透镜的作用,使图片横向放大、颠倒,透过水杯看到的是老鼠的 (填“实”或“虚”)像,此时老鼠到玻璃杯的距离满足 (填“f<u<2f”或“u>2f”或“u<f”)。
【答案】 实 f<u<2f
【详解】[1][2]圆柱形玻璃杯盛满水,圆柱形玻璃杯中的水中间厚边缘薄,形成水凸透镜;该凸透镜能使图片横向放大、颠倒。对凸透镜来说,倒立的像一定是实像。由乙图可知,此时的老鼠的像与甲图中的老鼠相比,是放大的、左右颠倒的实像,根据凸透镜成像规律,所以此时的物距在一倍焦距和二倍焦距之间,即
f<u<2f
7.(24-25八上·江苏无锡新吴区第一实验学校·期中)在探究凸透镜成像规律的实验中,将蜡烛、凸透镜和光屏安装在光具座上,并调节烛焰、光屏和凸透镜三者的中心在 。已知凸透镜焦距为,各元件初位置如图所示,要使光屏上成清晰的像:
(1)若移动光屏,应将光屏向 (选填“左”或“右”)移动。
(2)若透镜向左移动,最终光屏上成的是倒立、 的实像。
【答案】 同一高度上 左 放大
【详解】[1]在探究凸透镜成像规律的实验中,为了确保所成的像出现在光屏的中央,需要调节烛焰、凸透镜和光屏三者的中心位于同一高度上。
(1)[2]由于物体(烛焰)到凸透镜的距离(物距)大于两倍焦距(即u>2f),根据凸透镜的成像规律,此时成倒立、缩小的实像,且像距位于一倍焦距和二倍焦距之间(即f<v<2f)。然而,从图中我们可以看出,光屏的初始位置可能并不在这个范围内,因此我们需要移动光屏来找到清晰的像。由于像距小于物距,所以光屏应该向靠近凸透镜的方向移动,即向左移动。
(2)[3]若透镜向左移动,物距会减小。当物距减小到一倍焦距和二倍焦距之间,那么像会变大且为倒立、放大的实像。
8.(24-25八上·江苏扬州江都区第三中学·期中)同学们利用如图所示器材探究“凸透镜成像规律”,操作如下:
(1)小艳同学先利用一束平行光测量凸透镜的焦距,如图甲所示,则该透镜的焦距是 cm;
(2)实验时应调节“F”光源和光屏的中心大致在凸透镜的 上;
(3)“F”光源、透镜和光屏如图乙放置,在光屏上可呈现清晰的像,若人眼在图示位置观察,则看到的像如图丙中的 (填序号),生活中利用这个成像特点制成了 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”);将“F”光源移至18cm处,可以在凸透镜前加一个合适的 透镜(选填“凸”或“凹”),也可以使光屏上出现清晰的像。
【答案】(1)10.0
(2)主光轴
(3) B 照相机 凸
【详解】(1)由图甲可知,焦点到凸透镜的距离为 10.0cm,则凸透镜的焦距是10.0cm。
(2)实验前,必须将光源、凸透镜、光屏三者 的中心调整到同一高度处,即在凸透镜的主光轴上,这样烛焰的像才能成在光屏的中心。
(3)[1][2]由图乙可知,物距为,根据凸透镜成像规律可知,光屏上成倒立、缩小的实像,凸透镜成实像时,像 与物上下颠倒,左右颠倒,故B是人眼在图示位置观察到的像,与照相机的成像原理一致。
[3]将“F”光源移至18cm处,此时物距变小,根据凸透镜成像规律“物近像远,像变大”可知,像会远离凸透镜,若光屏的位置不变,则需要在凸透镜前加一个合适的凸透镜增强对光线的会聚能力,可以使像距保持不变。
9.(24-25八上·江苏扬州江都区第三中学·期中)如图所示,眼球中晶状体相当于凸透镜,视网膜相当于光屏,晶状体与视网膜间距是不变的,一般情况下人能看清远近不同的物体。小明为了探究人眼成像原理,制作了一个口径不变的“注水凸透镜”,通过注水或抽水改变凸透镜的厚度,来模拟眼睛中晶状体的焦距变化。在透镜的两侧摆放点燃的蜡烛和光屏,在光屏中央能看到清晰的像。将蜡烛移至离透镜较近或较远位置时,小明发现光屏上的像模糊了,他一边注入或抽出水,一边观察光屏上像直到最清晰为止。他在下表中记录了凸透镜的厚度情况和相关数据。
序号
凸透镜厚度情况
物距u(厘米)
像距v(厘米)
1
30.0
15.0
2
22.5
15.0
3
60.0
15.0
(1)分析比较上表序号1与2与3中“注水凸透镜”厚度情况与物距关系,可得初步结论:凸透镜成清晰实像时,像距相同, ;
(2)小明为弄清晶状体焦距与厚度的关系,他查阅相关资料,资料表明:同种材料的凸透镜的焦距大小与透镜表面的弯曲程度有关,弯曲程度越大,透镜越厚,焦距越短。根据上述信息,试推理并分析人看远处物体时,晶状体变 (选填“厚”或“薄”),焦距 (选填“变大”或“变小”);看近处物体时晶状体弯曲程度 (选填“变大”或“变小”)。
【答案】(1)物距u越大,凸透镜厚度越小
(2) 薄 变大 变大
【详解】(1)[1]比较3次实验,由表格数据可知,像距v相同时,物距u越大,根据图示,凸透镜厚度越小,由此可得结论:凸透镜成清晰实像时,像距相同,物距u越大,凸透镜厚度越小。
(2)[1][2]看远处物体时,晶状体变薄,弯曲程度变小,焦距变大,折射光线的能力变弱。
[3]看近处物体时,晶状体变厚,弯曲程度变大,焦距变小,折射光线的能力变强。
10.(24-25八上·江苏宿迁宿城区·期中) 在探究凸透镜成像规律的实验中:
(1)小明实验小组在实验时,应先将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,调整实验器材,使烛焰中心、透镜中心和光屏的中心在 ,如图所示,这样做的目的是为了 。
(2)将凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处,点燃的蜡烛放置在图示位置,移动光屏后光屏上成清晰的像. 如图所示的实验现象能够说明 的成像原理。(选填选项前的字母)
A.照相机 B.幻灯机 C.放大镜
(3)保持透镜在50cm刻度线不动,如果想在光屏上得到更大的清晰的像,应进行的操作是 。(选填选项的字母)
A.将蜡烛左移,光屏左移 B.将蜡烛左移,光屏右移
C.将蜡烛右移,光屏左移 D.将蜡烛右移,光屏右移
(4)保持透镜在50cm刻度线处不动,若将点燃的蜡烛放在光具座上65cm刻度线处,将光屏放在光具座上透镜的左侧,通过移动光屏,在光屏上可呈现烛焰清晰的 的像。(选填选项前的字母)
A.倒立、放大 B.倒立、缩小 C.正立、放大
(5)完成实验后,进行模拟远视眼的缺陷:给透镜“戴上”远视眼镜,调节光屏的位置,使烛焰在光屏上成一个清晰的像; 取下远视眼镜,保持蜡烛和凸透镜的位置不变,为使光屏上再次得到清晰的像,应将光屏 (选填“远离”或“靠近”) 透镜。
(6)小华实验小组的实验桌上有A、B两个凸透镜,其中凸透镜A的标注焦距为50cm,凸透镜B的标注焦距为10cm。光具座刻度范围与小明实验小组相同。小华实验小组想探究凸透镜成像的规律,你认为应选用 凸透镜(选填“A”或“B”)。不选择另一透镜的原因 。
【答案】(1) 同一高度 使像成在光屏的中心
(2)A
(3)D
(4)A
(5)远离
(6) B 若选A则二倍焦距会大于光具座的长度,无法完成凸透镜成实像的实验
【详解】(1)[1][2]为了使凸透镜成的像成在光屏的中央,应使烛焰、透镜中心和光屏的中心大致在同一高度上,即使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上。
(2)由图可知,物距等于30 cm,像距为15 cm,物距大于像距,此时成倒立缩小的实像,照相机是根据这一成像原理制成的。
故选A。
(3)保持透镜在50 cm刻度线处不动,如果想在光屏上得到更大的清晰的像,根据凸透镜成实像时物近像远像变大的特点,应使物距缩小,使像距变大,所以将蜡烛右移,同时光屏也向右移。
故选D。
(4)保持透镜在50cm刻度线处不动,若将点燃的蜡烛放在光县座上65 cm刻度线处,则物距为15 cm,根据光路的可逆性,此时像距为30 cm,物距小于像距,成倒立、放大的实像。
故选A。
(5)远视镜是凸透镜,对光线有会聚作用,若取下远视眼镜,则光线比原来发散,像会远离凸透镜,所以应使光屏远离凸透镜。
(6)[1][2]如果选择A透镜,在研究凸透镜成像的规律中的u>2f时,即物距大于100 cm,此时f<v<2f,即像距大于50 cm小于100 cm,而实验所用的光具座上标尺的刻度范围是“0~100 cm”,所成的像位置超出了光具座的范围,在光屏上不能看到清晰的像,所以不能选A透镜,只能选择B透镜。
11.(24-25八上·江苏扬州江都区邵樊片·期中)某实验小组用凸透镜做“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,若图甲中光具座A处放置蜡烛,则C处应放置 (凸透镜/光屏);
(2)实验前,老师让同学们将实验室窗帘拉上后进行实验,据此小组同学讨论后认为实验应在光线较 的环境中进行更便于观察;
(3)器材位置正确放置后,点燃蜡烛,为了使烛焰的像成在光屏中央,应使烛焰和光屏的中心大致在凸透镜的 ;
(4)器材调整完毕后,用如下方法测量凸透镜的焦距:将一束平行于主光轴的光射向凸透镜,调整光屏,直到在光屏上形成一个 的光斑,用刻度尺测量光斑到凸透镜光心的距离即为焦距,如图乙所示,该透镜的焦距为 cm;
(5)当各元件位置如图丙所示时,光屏上成清晰的像:
①此时可在光屏上得到一个清晰倒立、 (放大/缩小)的实像;
②若将蜡烛与光屏的位置互换,光屏上 (能/不能)看到清晰的像,依据的原理是 ;
(6)小明将蜡烛移至30cm处时,要想得到清晰的像,光屏应移至 cm处,此时成倒立、 的实像;
(7)将蜡烛移至34cm处时,移动光屏,直到找到最清晰的像:
①此时光屏离凸透镜的距离可能是
A.8cm B.18cm C.28cm
②蜡烛通过凸透镜形成的像可能是图丁中的 ;
(8)由于实验时间较长,蜡烛会变短,烛焰的像在光屏上的位置会向 方移动,为了能让像回到光屏中央,可将凸透镜向 调节;(以上两空均选填“上”或“下”)
(9)光屏上成清晰的像后,用不透光的纸板遮住凸透镜的上半部分,则在光屏上观察到的像是________;
A.烛焰的上半部分,亮度变暗 B.烛焰的下半部分,亮度变暗
C.完整的烛焰,亮度变暗 D.完整的烛焰,亮度不变
(10)小丽发现实验中当物距u等于焦距f时,发现在光屏侧透过凸透镜看到了烛焰正立放大的像。你觉得下列解释合理的是________。
A.因为烛焰有一定的宽度,实际上它的某些部分到凸透镜的距离稍大于焦距
B.因为烛焰有一定的宽度,实际上它的某些部分到凸透镜的距离稍小于焦距
C.这是烛焰发出的光经凸透镜表面反射形成的像
【答案】(1)光屏
(2)暗
(3)主光轴上
(4) 最小最亮 10.0
(5) 缩小 能 光路是可逆的
(6) 70.0 等大
(7) C C
(8) 上 下
(9)C
(10)B
【详解】(1)A处放置蜡烛,凸透镜成实像时,物与像在凸透镜的异侧,所以B处放置的是凸透镜,C处放置的是光屏。
(2)实验前,老师让同学们将实验室窗帘拉上后进行实验,是因为在较暗的环境中,烛焰的像与周围环境间的差异更大,实验现象更明显,所以实验应在光线较暗的环境中进行。
(3)由光的直线传播和经过凸透镜光心的光线不发生偏折可知,为了使烛焰的像成在光屏中央,应使烛焰和光屏的中心大致在凸透镜的主光轴上。
(4)[1][2]当与主光轴平行的光线经过凸透镜时,会发生偏折,相交于凸透镜的焦点处,调整光屏,直到在光屏上形成一个最小最亮的光斑,此时光屏所在的位置即为凸透镜的焦点处,用刻度尺测量光斑到凸透镜光心的距离即为焦距,如图乙所示,该透镜的焦距为10.0cm。
(5)[1]图中物距大于像距,由凸透镜成像原理可知,此时成的是倒立、缩小的实像。
[2][3]将光屏与蜡烛交换位置,由光路可逆可知,光屏上可以成清晰的像,此时物距小于像距,成的是倒立、放大的实像。
(6)[1][2]将蜡烛移至30.0cm处时,此时物距等于20.0cm,等于2倍焦距,由凸透镜成像规律可知,此时物距等于像距,所以像距也为20.0cm,故应将光屏移至70.0cm处,成的是倒立、等大的实像。
(7)[1]将蜡烛移至34.0cm处时,此时物距为16.0cm,在一倍和两倍焦距之间,像距大于两倍焦距,即大于20.0cm,所以此时光屏离凸透镜的距离可能是28.0cm。
故选C。
[2]物距为16.0cm,在一倍和两倍焦距之间,成的是倒立、放大的实像。
故选C。
(8)[1][2]实验时间较长,蜡烛会变短,由光的直线传播和经过凸透镜光心的光线不发生偏折可知,烛焰的像在光屏上的位置会向上方移动,为了能让像回到光屏中央,可将凸透镜向下移动。
(9)用不透光的纸板遮住凸透镜的上半部分,光线经凸透镜的下半部分仍能成完整的像,但光线变少,所以像会变暗。
故选C。
(10)当物距小于1倍焦距时,成正立放大的虚像,实验时看到烛焰正立放大的像,说明该部分烛焰与凸透镜间的距离小于1倍焦距。
故选B。
地 城
题型03
凸透镜成像的能力拓展
1.(24-25八上·江苏常州北郊初级中学·期中)小亮用凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)实验前,小亮先想办法测凸透镜的焦距,如图甲,他将该凸透镜正对着太阳光,此时纸上呈现一个并非最小的光斑时,测得这个光斑到凸透镜的距离为L。此时再将这个凸透镜与纸之间距离稍微增大,发现光斑变大了,则凸透镜的焦距f L(选填“>”、“<”或“=”;调整以后正确地测得该透镜的焦距为10cm;
(2)实验时,为使像成在光屏中央,应调整蜡烛、光屏的中心在 ,此时应 (选填“点燃”或“不点燃”)蜡烛;
(3)小亮在实验过程中不断移动烛焰位置,观察到如图丙中①至⑤的五种烛焰清晰的像,请按蜡烛到凸透镜距离由远到近所得到的5个像进行排序,正确顺序为 ;
(4)蜡烛燃烧变短,光屏上的像 (选填“向上”或“向下”)移动,需将透镜 调节,使像成在光屏中央;
(5)若按如图丁所示的方式,将透镜中间部分切除,再将剩余部分往中间凑紧,重新组成一个“透镜”进行实验,则在光屏上可以呈现 个像(光屏足够大)。
(6)如图所示,小亮将另一光源AB平行于主光轴平放于凸透镜前,是AB的像。下列关于AB所成像的示意图中,正确的是_______。
A. B.
C. D.
(7)小亮又在圆柱形的玻璃瓶里面装满水,把如图2所示的一幅卡通图片放在玻璃瓶的一侧,透过玻璃瓶可以看到那幅卡通图片,如图1所示。如果把卡通图片由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢地移动,通过玻璃瓶在选项中不能看到的像是下图的_______。
A. B. C. D.
【答案】(1)<
(2) 同一高度 点燃
(3)①②④⑤③
(4) 向上 下
(5)2
(6)D
(7)AC
【详解】(1)将凸透镜与纸之间距离稍微增大,发现光斑变大了,反之,将凸透镜与纸间的距离变小些,光斑才会变小,才能找到最小最亮的光斑,说明凸透镜的焦距比L小,即。
(2)[1][2]为了使像成在光屏中央,应调整烛焰的中心、凸透镜中心和光屏的中心在同一高度,因此应点燃蜡烛。
(3)蜡烛到凸透镜距离由远到近移动过程中,根据凸透镜成倒立的实像时,物近像远像变大;成正立的虚像时,物近像近像变小,可知正确顺序为①②④⑤③。
(4)[1][2]蜡烛燃烧变短,根据过光心的光线传播方向不变可知,光屏上的像向上移动,需将透镜向下调节,使像成在光屏中央。
(5)因为凸透镜中间厚,边缘薄,切去部分后相当于两个透镜,光心位置改变了,上面的像下移,下面的像上移,错位将成2个像。
(6)将A、B点到主轴的距离看成是物体的高度,根据凸透镜成实像时,物近像远像变大可知,B点所成的像B'到主轴的距离小于A点所成的像A'到主轴的距离,故ABC错误,D正确。
故选D。
(7)由于玻璃杯的上下是一样粗细的,相当于一个柱面透镜,上下方向是没有会聚作用的,所成的像是正立的。把卡通图片由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢的移动时,是物体逐渐远离凸透镜的过程,由凸透镜成像的规律可知,物体在一倍焦距内远离透镜时,像是正立的且会逐渐变宽;当物体在一倍焦距到二倍焦距之间时,所成的像是正立的、放大(变宽)的实像,当物距为2倍焦距时,成的是正立、等大的实像;物距大于二倍焦距时,成的是正立的、缩小(变窄)的实像,故不可能看到A和C。
2.(24-25八上·江苏南通通州区·期中)如图甲所示,为探究“凸透镜成像规律”的实验装置。透镜焦距为10cm,固定在50cm刻度线处。
(1)实验前,应调整烛焰和光屏的中心位于凸透镜的上 。调整后看到烛焰成正立、放大的像,则像与蜡烛位于凸透镜的 侧(选填“异”或“同”)。
(2)在(1)情况下,将蜡烛水平向左移动,为能在光屏上看到放大的像,需将光屏从图甲所示位置向 移动到 cm(选填"50〜60”、“60-70”或“70〜100”)刻度线范围。站在左侧向右看,移动过程中,突然有阵微风使光屏上烛焰的像向纸面内偏了,则风是从纸面 (选填“内”、“外”)吹来的。
(3)小明又把蜡烛放在距透镜11cm处,即使把光屏移至光具座的最右端也找不到清晰的像,原因可能是 。于是小明拿起一副如图乙所示的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,则从最右端向左移动光屏 (选填“能”或“不能”)得到清晰的像。
(4)凸透镜广泛地应用于日常生活中,有一种照相机叫傻瓜照相机,它无需调焦(根据景物的远近调节镜头到底片的距离)就能拍照,他查到该相机镜头成像时像距和物距的数据如下表:
物距/m
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
5.0
5.5
6.0
像距/mm
35.62
35.50
35.41
35.35
35.31
35.27
35.25
35.22
35.20
①根据表中数据可知该相机镜头焦距最接近于 mm。
②随着物距的增大,像距减小得越来越 (选填“多”或“少”)。
【答案】(1) 主光轴 同
(2) 右 70~100 内
(3) 像距太长(光具座不够长) 不能
(4) 35.20 少
【详解】(1)[1][2]实验前,应调整烛焰和光屏的中心位于凸透镜的上主光轴上,目的是使像成在光屏的中央,便于观察和记录成像情况;调整后看到烛焰成正立、放大的像,则像与蜡烛位于凸透镜同侧,此时物距小于焦距,像在物体后侧。
(2)[1][2]将蜡烛水平向左移动,为能在光屏上看到放大的像,像在二倍焦距以外,则物体应在一倍焦距和二倍焦距之间,需将光屏从图甲所示位置向右移动到0〜100cm刻度线范围。
[3]站在左侧向右看,移动过程中,突然有阵微风使光屏上烛焰的像向纸面内偏了,由于凸透镜成的实像左右上下都是颠倒的,则风是从纸面内向外吹的。
(3)[1]把蜡烛放在距透镜11cm处时,像在二倍焦距以外,相距较大,即使把光屏移至光具座的最右端也找不到清晰的像,原因可能是像距太大,光具座不够长。
[2]如图乙,眼镜成正立缩小的虚像,是凹透镜,把眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,由于凹透镜对光线有发散作用,使像成在原来像的右侧,像距变得更大,则从最右端向左移动光屏不能得到清晰的像。
(4)①[1]有凸透镜成像规律可知,照相机照相时,物体在二倍焦距以外,像在一倍焦距和二倍焦距之间,物距越大像距越小,越接近一倍焦距,根据表中数据可知,物距越大像距越接近35.20mm,该相机镜头焦距最接近于35.20mm。
②[2]由表中数据可知,随着物距的增大,像距减小得越来越少。
3.(24-25八上·江苏南京第二十九中学·期中)如图为小明用易拉罐制作的简易针孔照相机:
(1)小明用“F”光源,如图甲所示,将“F”字样光源、简易针孔照相机按图乙所示位置放好,小明观察到塑料膜上所成的像是图丙中的 (填序号);
(2)保持“F”字样光源的位置不变,将易拉罐靠近发光的“F”,小明观察到塑料膜上所成的像会 (填“变大”“变小”或“不变”);
(3)如图丁(a),在探究树荫下光斑的综合实践活动中,为了研究孔的大小对光斑的影响,设计了四种开有不同形状大孔的卡片甲,并用另一张卡片乙覆盖在甲上。如图所示,从图示位置沿箭头方向水平移动乙,观察适当距离的地面上光斑形状的变化情况,下列符合要求的是 ;
A. B.
C. D.
(4)如图丁(b)所示,通过三个不透明白板A、B、C的小孔去观察烛焰,若要看到烛焰,应满足的条件是烛焰、三个小孔和人眼要在 上,此时从小孔中看见的 (选填“是”或“不是”)烛焰通过小孔所成的像。
【答案】(1)②
(2)变大
(3)D
(4) 同一直线 不是
【详解】(1)小孔成像是光沿直线传播形成的,成倒立的实像,因此小明看到塑料膜上的像是图丙中的②。
(2)小孔所成的像的大小与物距和像距有关,将易拉罐靠近发光的“F”,减小了物距,根据小孔成像原理,塑料膜上的像会变大。
(3)研究孔的大小对光斑的影响,应只改变孔的大小。
ABC.从图示位置沿箭头方向水平移动乙,孔的形状也改变,故ABC不符合题意;
D.从图示位置沿箭头方向水平移动乙,孔的形状不变,且大小变化,故D符合题意。
故选D。
(4)[1][2]因为光是沿直线传播的,所以如图丁(b)所示通过三个小孔去观察烛焰,若要看到烛焰,应满足的条件是眼睛、三个小孔和蜡烛在同一直线上,此时看见的是烛焰发出的光,是正立的,不是蜡烛通过小孔成的像。
4.(24-25八上·江苏南京第二十九中学·期中)小明使用焦距为15cm的凸透镜进行了探究凸透镜成像规律的实验,
(1)实验开始前,应调节蜡烛、透镜和光屏至合适的位置,具体操作是使 。
(2)小明将点燃的蜡烛、凸透镜调整好位置后,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,你认为可能出现的原因应该是 。
(3)如图甲所示,当小明把凸透镜固定在50cm刻度线位置,蜡烛固定在15cm刻度线位置时,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 (选填“放大”或“缩小”)倒立的实像, (选填“照相机”或“投影仪”)是根据这一原理制成的。
(4)在做实验时,小军用手遮住了凸透镜的上半部分,则他观察到光屏上的像___________。
A.不能看到烛焰的顶部 B.不能看到烛焰的底部
C.不能看到烛焰的全部 D.可以看到烛焰的全部,但像会变暗一些
(5)实验时小明发现,在观察光屏上清晰的烛焰像的过程中,随着蜡烛的燃烧,光屏上的像向 (选填“上”或“下”)移动。
(6)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的变化图像如图乙所示,则像距v与t的大致变化关系为丙图中的
(7)如图丁所示,同组的小华同学用A、B两个不同焦距的凸透镜分别距离课本上的字10cm观察到两种情景,现将两透镜到课本的距离调整为5cm,则下列说法正确的有___________。
A.A、B所成的像都是正立、放大的像
B.A的焦距小于B
C.A所成的像与物在透镜的两侧,B所成的像与物在透镜的同侧
【答案】(1)烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度上
(2)蜡烛放在焦点上
(3) Ⅱ 缩小 照相机
(4)D
(5)上
(6)C
(7)A
【详解】(1)本实验中为了使成的像更清晰,更便于观察实验结果,在实验开始前应应调节蜡烛、透镜和光屏的位置使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度上。
(2)根据凸透镜成像的规律可知,当光源位于焦点处时,经过凸透镜后所有光线都是平行的,光屏只能承接到一个大小不变的圆形光斑,所以可知出现该现象的原因可能是把蜡烛放在了焦点上。
(3)[1][2][3]由题意可知蜡烛到凸透镜的距离即物距为35cm,大于2倍焦距,由凸透镜成像规律可知,此时成的像为倒立、缩小的实像,像距大于一倍焦距小于二倍焦距,所以光屏应放在Ⅱ区域内才能承接到像,生活中常见的光学仪器中照相机就是用这一原理制成的。
(4)用手遮住凸透镜的上半部分后,经过凸透镜的光减少,但是依然会成完整的像,由于光减少了所以成的像会变暗,故选D。
(5)蜡烛变短后烛焰向下移动,因为成的是倒立的实像,所以随着烛焰向下移动光屏上的像会向上移动。
(6)因为“物远像近像变小”,所以当物距增大时,像距会减小,当物距大于二倍焦距并继续增大,像距会无线趋近于一倍焦距,故选C。
(7)根据凸透镜成像的规律可知,A凸透镜成正立、放大的虚像,物距小于一倍焦距,即
fA>10cm
B凸透镜成倒立、放大的实像,说明物距大于一倍焦距小于二倍焦距,即
2fB>10cm>fB
所以可知B的焦距大于5cm但小于10cm,B的焦距小于A的焦距,当将两透镜到课本的距离调整为5cm时,可知此时的物距小于A的焦距也小于B的焦距,因此都成正立、放大的虚像,像与物在同侧,故A正确,B、C错误。
故选A。
5.(24-25八上·江苏扬州邗江中学集团·期中)小明利用凸透镜、蜡烛、光屏等器材探究凸透镜成像规律,记录部分数据如下:
实验序号
物距u/cm
像距v/cm
像的性质
1
30.0
15.0
倒立缩小实像
2
20.0
20.0
倒立等大实像
3
15.0
a
倒立放大实像
(1)由表中数据可知该凸透镜的焦距为 cm;表格中漏写的内容a为 ;
(2)实验一段时间后,蜡烛变矮,像不在光屏中央,若要像重新回到光屏中央,应将凸透镜向 移(选填“上”或“下”);
(3)当光屏上呈现清晰的像时,一只蚊子飞来爬在凸透镜镜片中央,则蚊子在光屏上 (选填“能”或“不能”)成像。
【答案】(1) 10.0 30.0
(2)下
(3)不能
【详解】(1)[1]由表中数据可知
u=v=20.0cm=2f
成倒立等大的实像,此时凸透镜焦距f=10.0cm。
[2]由第1组数据可知,物距为30.0cm,像距为15.0cm,成倒立缩小的实像,由光路的可逆性,当物距为15.0cm,像距为30.0cm,成倒立放大的实像。
(2)实验一段时间后,蜡烛变矮,光屏上的像“跑”到光屏上方,若要像重新回到光屏中央,根据过光心的光线传播方向不变可知,应将凸透镜向下移。
(3)一只蚊子飞来爬在凸透镜镜片中央,此时相当于蚊子处于1倍焦距以内,所以此时光屏上不能成蚊子的像。
6.(24-25八上·江苏扬州邗江中学集团·期中)随着生活水平的日益提高,不少场所的装修会考虑声学隔声效果。小军同学想比较几种常见装修材料的隔声性能,他找来厚度相同的四种材料(聚酯棉、软木、泡沫塑料和海绵)分别做成了大小相同、一侧开口的隔声盒,如图甲所示,并将玻璃杯作为声源置于盒内,再将整个盒子放置于水平桌面上;与桌子相隔一定距离用支架固定一个手机,利用手机的分贝仪软件功能记录敲击玻璃杯所发出的声音在此处的声强级。
为了控制声源的响度,现有如图乙所示的两种方案。
方案一:将悬挂在细线下的小球拉到同一高度,由静止开始释放去敲击玻璃杯。
方案二:手金小锤子,用相同的力度敲击玻璃杯。
(1)你认为方案 (选填“一”或“二”)较合理,在此方案下小军的实验数据如下表,你认为表中①处应填 ;仅从隔声性能的角度考虑,四种材料中最适合做隔音墙装修材料的是 ,本实验中使用的研究方法有:控制变量法和 ;
材料的种类
聚酯棉
软木
泡沫塑料
海绵
手机记录的响度/dB
45
68
56
50
①
最强
最弱
较弱
较强
(2)你认为影响吸音性能的因素除了材料的种类,可能还有材料的 (写出一个即可)
【答案】(1) 一 隔声效果 聚酯棉 转换法
(2)疏松致密程度
【详解】(1)[1]方案一较合理,因为将悬挂在细线下的小球拉到同一高度,由静止开始释放去敲击玻璃杯,能控制敲击玻璃杯的力度大小相等。手拿小锤子,很难控制用相同的力。
[2]本实验比较的是不同材料的隔声效果,因此表格中应该填入隔声效果。
[3]隔声效果的好坏通过玻璃杯被敲击发出的声音的大小反应出来,聚酯棉垫在杯子底下时发出声音最小,为45dB,因此它的隔声效果能最好,适合装修隔音墙用。
[4]转换法是指在保证效果相同的前提下,将不可见、不易见的现象转换成可见、易见的现象,本实验中将看不见的隔音效果通过声音响度的大小来体现,采用了转换法。
(2)影响吸音性能的因素除了材料的种类,可能还有材料的厚度、疏松致密程度、孔隙结构等。
7.(24-25八上·江苏扬州邗江中学集团·期中)如图1所示是小明用易拉罐制成的简易针孔照相机:
(1)使用针孔照相机时,小孔对着 (选填“明亮”或“较暗”)的物体进行观察,更容易看到物体的像;
(2)小明从实验室借来用发光二极管制成的“F”字样光源,如图2甲所示,将“F”字样光源、简易针孔照相机按图乙所示位置放好,小明观察到塑料膜上所成的像是图丙中的 (填序号)。这个像是 (选填“实像”或“虚像”);
(3)保持“F”字样光源的位置不变,将易拉罐靠近发光的“F”,小明观察到塑料膜上所成的像会 (选填“变大”、“变小”或“不变”);若将“F”字样光源向上移动,则塑料薄膜上的像向 (选填“上”或“下”)方移动;
(4)若只将小圆孔改为三角形小孔,则像的形状 (选填“改变”或“不变”);
(5)晴天的正午时分,走在公园的树林里,小明看到阳光透过树叶的缝隙在地上留下许多大小不同的圆形光斑是 (填“太阳”、“树叶的缝隙”或“树叶”)的 (选填“像”或“影子”)。圆形光斑大小不一原因是 。
【答案】(1)明亮
(2) ② 实像
(3) 变大 下
(4)不变
(5) 太阳 像 树叶的缝隙到地面的距离不同
【详解】(1)使用针孔照相机时,小孔对着明亮的物体进行观察,更多光线进行成像,像更清晰,更容易看到物体的像。
(2)[1][2]物体经过小孔成的是倒立的实像,所以塑料膜上所成的像是图丙中的②。
(3)[1]将易拉罐靠近发光体,物距变小,像距变大,所以塑料膜上所成的像会变大。
[2]因为小孔成像所成的是倒立的像,所以将光源向上移动,塑料膜上的像将向下移动。
(4)小孔成像的形状与小孔的形状无关,所以将小圆孔改为三角形小孔,像的形状不变。
(5)[1][2]地上大小不同的圆形光斑是太阳经过树叶之间的缝隙所形成的太阳的像,光斑大小不一是因为树叶的缝隙到地面的距离不同。
8.(24-25八上·江苏扬州邗江中学集团·期中)如图(a)所示是探究光的反射定律的实验装置,白板安装在底座上,可以绕水平直径MN偏转,面镜固定在水平底座上。用激光笔作光源让其发出的激光束始终沿白板斜射到平面镜的中心点O。
(1)为了寻找反射光与入射光构成的平面究竟在哪里,让白板绕着MN偏转,设法使白板上同时呈现入射光和 的径迹,如图(b)所示,此时白板所在的平面和镜面 ;
(2)实验中选用的是自带量角器的白板的优点是 ;
(3)如下图甲所示,另一组同学把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张可以绕ON翻折的纸板ABCD竖直地立在平面镜上,也对“光的反射定律”进行了探究;
①如上图甲所示,入射光线EO和反射光线OF已经呈现在纸板上,此时让另一束光沿FO方向射向平面镜,反射光沿OE方向射出,该实验现象说明 ;
②如上图乙所示,在图甲的基础上,将纸板右侧部分绕ON向后翻折,在右侧纸板ONBC上观察不到反射光线,此时反射光 (选填“消失”或“存在”);
③如上图丙所示,将入射光EO连同纸板一起以ON为轴旋转一定角度;图丁中入射光EO连同纸板一起以CD为轴向后旋转一定角度。在丙、丁两幅图中,纸板上仍可以看到反射光线的是 ,入射角的大小未改变的是 ,法线位置未改变的是 。
【答案】(1) 反射光 垂直
(2)便于测量反射角和入射角的大小
(3) 反射时光路可逆 存在 丙 丙 丙、丁
【详解】(1)[1][2]实验时,把平面镜放在桌面上,为了使入射光和反射光的径迹同时显示在纸板上,应把纸板ENF与平面镜垂直放置,使白板上呈现入射光线和反射光线,从而探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。
(2)实验中选择自带量角器的白板,便于直接读出入射角和反射角的大小,从而便于比较反射角与入射角的关系。
(3)[1]若让另一束光沿FO方向射向平面镜,如图丁所示,反射光将沿OE方向射出,该实验现象说明在反射现象中,光路是可逆的。
[2]光在反射时,反射光线、入射光线、法线在同一平面内,所以将纸板右侧绕轴ON向后折,此时反射光线没有随纸板向后折转,故在ONBC上面看不到反射光线,反射光线仍然在原来位置,即反射光线仍然存在。
[3][4][5]如图丙所示,将纸板与入射光束一起以ON为轴旋转,纸板仍然与镜面垂直,且在同一个平面内,故在纸板上仍能观察到反射光,且法线位置不变,入射光线与法线的夹角不变,所以入射角不变,如图丁所示,将纸板与入射光束一起以CD为轴向后倾倒,此时入射光线的位置发生改变,而法线位置不变,入射光线、反射光线和法线不在纸板所在平面上,故在纸板上观察不到反射光,同时入射角也发生改变,故在丙、丁两幅图中,纸板上仍可以看到反射光线的是丙,入射角的大小未改变的是丙,法线位置未改变的是丙、丁。
地 城
题型04
凸透镜成像的实验拓展
1.(24-25八上·江苏扬州邗江中学集团·期中)在探究光的折射规律时,从水面上方看水中的物体变浅了,为了确定水中物体所成像的位置,某学习小组选用了两个相同的小灯泡a和b、刻度尺等器材,实验的研究对象是小灯泡a,将灯泡a到水面距离称为物距u,灯泡a的像到水面的距离称为像距v,实验过程如下:
A.把一个小灯泡a放在水中某处,此时在水面上方看到水下的灯泡a是由于光的折射形成的 像;(“虚”或“实”)
B.将另一个相同的小灯泡b放在水面上方,上下调整其位置,使它在水面上所成的像与灯泡a的像 ;
C.用刻度尺测量灯泡b到水面的距离;
(1)实验中将灯泡 (选填“b”或“b的像”)替代了灯泡a的像;
(2)灯泡a的像到水面的距离与灯泡b到水面的距离一定相等,依据是平面镜所成的像 ;
A.是虚像
B.和物体大小相等
C.和物体到镜面的距离相等
D.和物体的连线与镜面垂直
(3)测量时,如果直接将刻度尺竖直插入水中,使灯泡a与刻度尺的零刻度线对齐,则刻度尺在水面处的示数表示灯泡a的 (选填“物距”或“像距”);
(4)某小组实验时,测得灯泡a的u和v的对应关系如表所示:
u/mm
30.0
60.0
90.0
120.0
150.0
180.0
v/mm
22.5
45.0
67.5
90.0
112.5
135.0
根据表格数据可知,请在坐标系中描点画出v﹣u的关系图像;
根据图像我们知道v和u的定量关系是:v与u成 (选填“正比”或“反比”),根据上面的实验结果,看起来水深0.6m的水坑,其实际深度是 m,因此看起来不深的水不能贸然下去,以免危险。
【答案】 虚 重合 b的像 C 物距 正比 0.8
【详解】A.[1]把一个小灯泡a放在水中某处,光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折,故此时在水面上方看到水下的灯泡a是由于光的折射形成的虚像。
B.[2]将另一个相同的小灯泡b放在水面上方,小灯泡b发出的光在水面发生反射形成的像在水面下方,上下调整其位置,使它在水面上所成的像与灯泡a的像重合。
(1)[3]该实验中,小灯泡b发出的光在水面发生反射所形成的像,这个像的位置在水面下方,刚好与灯泡a在水面下方由于光的折射形成的像重合,测量了小灯泡b到水面的距离,就间接测量了小灯泡a的像到水面的距离,因此灯泡b的像替代小灯泡a的像。
(2)[4]因为平面镜成正立、等大的虚像,并且像与物到平面镜的距离相等,所以灯泡a的像到水面的距离与灯泡b到水面的距离一定相等;故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
(3)[5]测量时,刻度尺在水面处的示数表示灯泡a到水面的距离,由题意可知,灯泡a到水面距离即物体到镜面的距离,为物距u。
(4)[6]根据表中数据在图乙中描点,并用直线连接起来,如下图所示:
[7]根据图像可知,v与u成正比。
[8]根据上面的实验结果,看起来水深0.6m的水坑
故其实际深度h=0.8m,因此看起来不深的水不能贸然下去,以免危险。
2.(24-25八上·江苏扬州仪征·期中)如图是浩浩进行“探究凸透镜成像的规律”的实验。
(1)如图甲所示,将A、B两块透镜分别正对太阳光时,在光屏上出现了不同的光斑,由此判断需要用 (选填“A”或“B”)透镜完成实验;
(2)将蜡烛、透镜和光屏放在光具座上,并使烛焰和光屏的中心在凸透镜的 上;图乙中烛焰在光屏上恰好成一清晰的实像,则此像是 (选填“放大”、“等大”或“缩小”)的;
(3)若保持蜡烛和光屏的位置不变,把凸透镜移至 cm刻度线处,也能再次在光屏上呈现清晰的像,生活中的 (选填“照相机”、“放大镜”或“幻灯机”)就是根据这一成像原理工作的;
(4)浩浩根据实验数据作出的图像如图丙所示,若浩浩想利用此透镜当放大镜使用观察报纸上的字,他应将透镜放在距离报纸小于 cm范围之内,看到的像是 (选填“正立”或“倒立”)的;
(5)蜡烛由于燃烧而变短了一点,光屏上烛焰的像将 (选填“向上”、“向下”或“不”)移动,为了让像成在光屏中央,应将透镜 (选填“向上”或“向下”)移动一点;
(6)浩浩实验时不小心把这个凸透镜摔坏了,他就用橡皮泥把遗失的部分补上(如图所示)。浩浩如果用这个修补的凸透镜做“探究凸透镜成像”的实验,则在光屏上的成像情况是_______。
A.光屏上能出现三个烛焰的实像 B.光屏上能出现两个烛焰的实像
C.光屏上能出现一个残缺的实像 D.光屏上的像与原镜片成像特征几乎不变
【答案】(1)B
(2) 主光轴 缩小
(3) 40 幻灯机
(4) 12 正立
(5) 向上 向下
(6)D
【详解】(1)A透镜对光线有发散作用,是凹透镜,B透镜对光线有会聚作用,是凸透镜,所以应该选择B透镜进行实验。
(2)[1]为了使像呈现在光屏中央,要将烛焰和光屏的中心调至凸透镜的主光轴上。
[2]图乙中物距大于像距,成的是倒立、缩小的实像。
(3)[1][2]图中物距等于30.0cm,像距等于20.0cm,光路具有可逆性,当物距等于此时的像距即20.0cm时,像距等于30.0cm,在光屏上也能呈现清晰的像,所以应将凸透镜移至40.0刻度处。移动凸透镜后,物距小于像距,成的是倒立、放大的实像,与幻灯机的成像原理相同。
(4)[1][2]由图可知,当物距等于24cm时,像距也为24cm,此时物距等于像距等于2倍焦距,可知该凸透镜的焦距为12cm。放大镜成像时,物距小于1倍焦距,所以他应将透镜放在距离报纸小于12cm的范围内,成的是正立、放大的虚像。
(5)[1][2]由光在同种介质中沿直线传播和经过凸透镜光心的光线不发生偏折可知,蜡烛变短,像会向上移动,为了使像回到光屏中央,可以将凸透镜向下移动,或将蜡烛或光屏向上移动。
(6)用橡皮泥补上后,该透镜仍是一个两边薄中间厚的凸透镜,光线经其它部分折射后仍能成完整的像,所以光屏上的像与原镜片成像特征几乎不变。
故选D。
3.(24-25八上·江苏淮安盱眙县·期中)小明在学习了凸透镜成像的规律后,继续深入探究,选用题表中某一规格的凸透镜做实验;
凸透镜编号
焦距/cm
直径/cm
①
5
3.5
②
5
4.5
③
10
4.5
④
15
4.5
(1)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,其原因可能是烛焰置于凸透镜的 上;
(2)调整好器材后如题图所示,此时烛焰在光屏上成放大的像,小明选的凸透镜焦距为 cm;
(3)在(2)的基础上,更换成另一个焦距为 cm的凸透镜,光屏上的像变模糊了,为了使光屏上的像恢复清晰,可向靠近凸透镜的方向移动蜡烛。
(4)小明将蜡烛换成F字光源,调整了光源和光屏的位置,在光屏上仍可观察到清晰的像,如图所示,则小明看到的像应是 (选填字母);
(5)小明认为凸透镜成像的规律还可能与凸透镜的直径有关;若要验证其猜想,则可在题表中选取编号为 两个凸透镜进行实验验证。
(6)若我们遮挡着凸透镜的一部分,则光屏上所成的烛焰的像___________。
A.只出现烛焰上半部分的像 B.只出现烛焰下半部分的像
C.仍然是完整的像,只是变暗些 D.像不受任何影响
(7)在实验中由于蜡烛越烧越短,会导致光屏上烛焰的像向 移动。为了使像重新成在光屏的中央,且便于顺利完成实验,最佳的调节方法是 (选择)。
A.仅将凸透镜向下调,使像成在光屏中央
B.仅将光屏向上调,使像成在光屏中央
C. 将凸透镜和光屏向下调,使三者的中心在同一高度同一直线上
(8)组员小苏在用同样的器材进行实验时,认真观察光屏上放大的像时发现:只有像的中间部分最清晰,偏左、偏右两侧的像比较模糊。检查器材后发现凸透镜的安装情况有些随意(其它器材均正常放置),她对凸透镜进行调节后,立即在光屏上看到了整个烛焰静晰的像,小苏作出的调节应该是: 。
【答案】(1)焦点
(2)10
(3)5
(4)D
(5)①②
(6)C
(7) 向上 C
(8)适当扭转凸透镜,让凸透镜和光屏平行
【详解】(1)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。
(2)甲图可知,光屏上成倒立放大实像时,物距为 15.0cm ,在一倍到两倍焦距之间,即
f<15.0cm<2f ……①
像距为 30.0cm,在两倍焦距之外,即
30.0cm>2f ……②
由①②得,7.5cm<f<15cm,结合表中数据可知,小明选的凸透镜的焦距为10cm。
(3)为了使光屏上的像恢复清晰,可向靠近凸透镜的方向移动蜡烛,说明更换的透镜对光线的会聚能力更强,焦距更短,所以换成另一个焦距为5cm的凸透镜。
(4)将蜡烛换成 F 字光源,调整了光源和光屏的位置,在光屏上仍可观察到清晰的像, 此时物距等于原来的像距,像距等于原来的物距,此时物距大于像距,根据光路得可逆性可知,此时成倒立、缩小的实像,向左侧看光屏,会看到图 D所示的像,故 ABC 不符合题意,D 符合题意。
故选 D 。
(5)若要验证凸透镜成像的规律还可能与凸透镜的直径有关,则需要控制凸透镜的焦距相等,改变凸透镜的直径,故可在题表中选取编号为①②两个凸透镜进行实验验证。
(6)遮住凸透镜的一部分,光源上的光任一点射向凸透镜其他部分,经凸透镜折射后,照样能会聚成像,成像是完整的,会聚的光线减少,像会变暗,故选C。
(7)[1][2]随着蜡烛燃烧而变短,根据过光心不改变方向,像会向上移动;为了使像成在光屏的中央位置,应该让蜡烛的烛焰、透镜和光屏三者在同一高度,最佳的调节方法是将凸透镜和光屏向下调,使三者的中心在同一高度同一直线上,故选C。
(8)小苏在用同样的器材进行实验时,发现:只有像的中间部分最清晰,偏左、偏右两侧的像比较模糊;说明中间部分(光心附近的部分)的物距合适,而偏左、偏右两侧的物距小于或者大于中间部分的物距,所以可知凸透镜没有平行于光屏,则接下来小苏作出的调节应该是:适当扭转凸透镜,让凸透镜和光屏平行。
4.(24-25八上·江苏镇江丹阳·期中)如图所示,某同学用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律。当向水透镜里注水时,水透镜的焦距将变小;当从水透镜里抽水时,水透镜的焦距将变大。
(1)实验前,应调节烛焰、光屏的中心在水透镜的 上;
(2)该同学移动蜡烛、水透镜和光屏至图1所示位置时,恰能在光屏上看到清晰的像,该像是 (选填“正立”或“倒立”)、 (选填“放大”或“缩小”)的像,利用此成像特点可制成 (填选“照相机”或“投影仪”);若仅将蜡烛与光屏位置对调,则在光屏上 (选填“能”或“不能”)看到清晰的像;
(3)在图2所示实验场景下,该同学把自己的眼镜给水透镜“戴上”(如图2所示),当从水透镜中抽出适量的水后,他发现烛焰的像再次变得清晰.由此判断该同学戴的是 眼镜(选填“近视”或“远视”)。
【答案】(1)主光轴
(2) 倒立 缩小 照相机 能
(3)远视
【详解】(1)探究探究凸透镜成像规律时,应使烛焰焰心、光屏的中心和凸透镜的光心在同一高度上,即烛焰、光屏的中心都在透镜的主光轴上。
(2)[1][2][3]如图,物距大于像距,成倒立、缩小的实像,应用于照相机。
[4]因为光的折射中光路是可逆的,保持凸透镜的位置不变,将光屏与蜡烛的位置对调,则物距等于原来的像距,成倒立、放大的实像,即光屏上能看到清晰的像。
(3)当从水凸透镜内抽出一部分水后,使透镜凸起程度变小,会聚能力减弱,将像成在光屏的后面,为了使像正好呈在光屏上,应使光线提前会聚,使所成的像相对于光屏前移,所以应在水凸透镜前放置一块凸透镜,由此判断该同学戴的是远视眼镜。
5.(24-25八上·江苏镇江句容崇明中学·期中)小华用同一个凸透镜进行如下探究。
(1)将凸透镜正对左侧的平行光,调节光屏的位置,直至在光屏得到一最小最亮的光斑,此时凸透镜和光屏所处的位置如图甲所示,该透镜的焦距为 cm。小华将点光源放在“0”刻度上方的主光轴的位置上,光屏上呈现一个圆形光斑,若将光屏向右移动,光斑大小将 ;
(2)凸透镜和光屏的位置如图乙所示,将光屏向 移动一段合适的距离,能在光屏上得到烛焰清晰倒立、 的实像, (照相机/投影仪/放大镜)的成像规律与此相同;
(3)如图丙,在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜,发现光屏上的像由清晰变模糊了,将光屏远离透镜,移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像,则该眼镜是 (选填“近视”或“远视”)眼镜。
【答案】 10.0 不变 右 放大 投影仪 近视
【详解】(1)[1]由图甲可知,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]由图甲可知,点光源在凸透镜焦点位置,经凸透镜折射后形成平行光线,将光屏向右移动,光斑大小不变。
(2)[3][4][5]将点燃的蜡烛放置于光具座的10cm刻度处,物距为
满足2f>u>f条件,成倒立、放大的实像,像距大于二倍焦距,故光屏应向右移动,投影仪的成像规律与此相同。
(3)[6]将光屏远离透镜,移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像,说明像距变大,说明这一副眼镜对光线有发散作用,故该眼镜凹透镜,是近视眼睛。
6.(24-25八上·江苏南通通州区·期中)阅读短文,回答问题。
综合实践活动——设计和制作广告投影灯
【任务要求】通过凸透镜将图标上的彩色图案呈现在地面上,如图甲所示。要求:投影直径30cm-50cm,同时能使地面上像的颜色与彩色图标的颜色尽可能相同。由于图标本身不发光,需要光源照射到图标上。
【设计与实施】
任务一:查阅资料。同学们通过查阅资料,知道了投影比是投影仪的一个重要参教,其大小等于投影距离和画面宽度之比。投影距离是指投影仪与投影屏幕之间的实际距离,常见的投影比有4:3、16:9和16:10等。
任务二:测量凸透镜焦距。如图乙所示,让太阳光依次通过多个带孔的挡板,得到平行光后照射到凸透镜上,找到透镜焦点,测出焦距。
任务三:制作与设施。同学们将光源、透镜和图标固定安装在黑盒子中,打开光源,在墙壁上进行测试,此时测得墙壁上的投影图像直径约为45cm,在使用过程中,只改变投影灯到墙壁的距离,投影图像直径在20cm~65cm发生改变。
【交流与评价】如表所示是任务三的部分评价指标,根据评价表对活动进行评价。
等级
优秀
良好
合格
不合格
评价指标
图像大小可在规定范围内调节,图像清晰
图像大小可在规定范围内调节,图像不清晰
图像大小可调节,图像不清晰
图像大小不可调节,图像不清晰
(1)关于设计广告投影灯的实践活动,下列说法不正确的是_________;
A.相同投影距离,投影比越大,投射画面的宽度越大
B.图标应使用透明材料制作
C.测试时镜头远离墙面,投影直径变大
D.图标到镜头的距离应小于2倍焦距
(2)如图丙所示,光源应摆放在位置 (选填“①,或,②”),光源应选择使用 (选填“白光”或“单色光”);
(3)如图乙所示,让太阳光依次通过多个带孔的挡板,得到平行光后照射到凸透镜上,若想找到透镜焦点,应 (选填“顺时针”或“逆时针”)旋转透镜;同学发现地面上的投影图像如图丁所示,小明认为是图标破损,小华认为是凸透镜破损,你支持 的观点,理由是 ;
(4)根据评价表中的指标对任务三进行评价,你的评价等级为 ,依据是 。进一步给出优化建议: 。
【答案】(1)A
(2) ① 白色
(3) 顺时针 小明 见解析
(4) 良好 见解析 将固定夹改为可移动,来改变物距
【详解】(1)A.投影比是投影仪的一个重要参教,其大小等于投影距离和画面宽度之比。故相同投影距离,投影比越大,画面宽度越小,故A错误,符合题意;
B.通过凸透镜将图标上的彩色图案呈现在地面上,同时能使地面上像的颜色与彩色图标的颜色尽可能相同。由于图标本身不发光,需要光源照射到图标上。故图标应使用透明材料制作。故B正确,不符合题意;
C.投影比是投影仪的一个重要参教,其大小等于投影距离和画面宽度之比。故测试时镜头远离墙面,投影直径变大,故C正确,不符合题意;
D.投影仪成倒立放大的实像,物距在一倍和二倍焦距之间,像距在二倍焦距以外。故图标到镜头的距离应小于二倍焦距,故D正确,不符合题意;
故选A。
(2)[1]由于图标本身不发光,需要光源照射到图标上。故光源应摆放在位置①;
[2]白光由红绿蓝三种色光组成,为使地面上像的颜色与彩色图标的颜色尽可能相同,因此需要使用白光。
(3)[1]如图可知光线打在了透镜光心下方,应顺时针旋转透镜,这样可以使光线平行于凸透镜的主光轴,从而会聚到焦点上。
[2][3]支持小明,凸透镜边缘破损时,光仍能通过其他部分成完整的像。破损只会使部分光线无法通过透镜,导致成像的亮度降低,但像的大小和形状不会受到影响。
(4)[1][2]物距不变时,只改变像距,不能成清晰的像。在使用过程中,投影图像直径在20cm~65cm发生改变。故参考评价指标为良好。
[3]优化建议:将固定夹改为可移动,来改变物距可实现图像大小可在规定范围内调节,图像清晰。
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专题04 凸透镜成像规律(★精炼)
4大高频题型概览
题型01 能够运用凸透镜成像的规律特点做出判断(★重点)
题型02 凸透镜成像的简单应用(★难点)
题型03 凸透镜成像的能力拓展(★难点)
题型04 凸透镜成像的实验拓展(了解)
新课标要求
本章作为江苏省近4年期中的热点,焦点,难点,更是江苏省13市的中考焦点,望同学们对本章题型能够精炼,吃透考点。
物距u与焦距f的关系
像的性质
像距v与焦距f的关系
相对凸透镜的位置
应用
正倒
大小
虚实
u>2f
倒立
缩小
实像
f<v<2f
与物异侧
照相机
u=2f
倒立
等大
实像
v=2f
与物异侧
测焦距
f<u<2f
倒立
放大
实像
v>2f
与物异侧
投影仪
u=f
不成像
u<f
正立
放大
虚像
——
与物同侧
放大镜
地 城
题型01
能够运用凸透镜成像的规律特点做出判断
1.(24-25八上·江苏无锡新吴区第一实验学校·期中)在“探究凸透镜成像规律”时,小明将蜡烛沿主光轴由距透镜90cm移至120cm的过程中,发现烛焰在如图所示位置光屏上的像一直比较清晰。若他再将蜡烛移至距透镜15cm处,移动光屏,则屏上的像一定是( )
A.缩小的像 B.等大的像 C.放大的像 D.正立的像
2.(24-25八上·江苏无锡新吴区第一实验学校·期中)小明和小华在窗边用焦距为的凸透镜贴近报纸看文字,看到了文字的像。在移动凸透镜时,意外发现在报纸上出现了窗外景物的像,如图所示。以下说法错误的是( )
A.看到文字的像时,凸透镜离报纸距离小于
B.看到窗外景物的像时,凸透镜离报纸距离稍大于
C.文字的像是正立的虚像,窗外景物的像是倒立的实像
D.当凸透镜远离报纸时,看到文字的像逐渐变小,窗外景物的像逐渐变大
3.(24-25八上·江苏扬州江都区第三中学·期中)小明用弹性膜注水制作了一个水凸透镜,通过注射器注水或抽水改变透镜的厚度,固定透镜,将一个F形光源放在合适位置后,调节光屏得到清晰的像.下列说法正确的是( )
A.图甲模拟正常人眼球观察物体时的成像情况,光屏上成倒立放大的实像
B.模拟图乙的成因时需要从水透镜向外抽水
C.若将远视眼镜靠近甲图透镜左侧放置,要将光屏靠近透镜才能承接到清晰的像
D.将蜡烛改为平行光源,将平行玻璃砖放在丙图所示位置,则会聚点将仍在焦点F处
4.(24-25八上·江苏扬州江都区第三中学·期中)如图所示,在探究凸透镜成像规律的实验时,将焦距为10cm 的凸透镜固定在光具座上,烛焰在光屏上成清晰的像。下列说法中( )
①图所示的实验现象能够说明照相机的成像特点
②若想在光屏上得到更大的清晰的像,应该将蜡烛向右移动,同时光屏向右移动
③若将点燃的蜡烛放在光具座上20cm刻度线处,移动光屏,在光屏可成缩小的像
④蜡烛燃烧变短后,为使像仍成在光屏中央,应将光屏往下调
A.只有②④正确 B.只有②③正确 C.只有①④正确 D.只有②③④正确
5.(24-25八上·江苏宿迁宿城区·期中)如图所示,关于近视眼的形成和矫正方法,正确的是( )
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
6.(24-25八上·江苏南通海安13校联考·期中)如图是二维码扫描收银盒,它是一种影像式移动支付装置,其扫描摄像头为焦距等于5厘米的凸透镜,将二维码放置在扫码区则可生成倒立、缩小的实像。小明用凸透镜成像实验模拟收银盒成像规律,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
7.(24-25八上·江苏南京第二十九中学·期中)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,某实验小组所描绘的图像如图所示。图像中A、B、C三点分别与蜡烛在光具座上移动过程中的三个位置相对应。下列说法中正确的是( )
A.凸透镜的焦距是20cm
B.蜡烛处于A点时,所成像的特点的典型应用是照相机
C.蜡烛从B点移动到C点的过程中,所成的像逐渐变小
D.只有当蜡烛在B点时,将蜡烛与光屏的位置互换,光屏上才能成清晰的像
8.(24-25八上·江苏南京第二十九中学·期中)将物体放在距凸透镜处时,可在凸透镜另一侧的光屏上成一个倒立、放大的清晰像。现将该物体向凸透镜移近,关于凸透镜的焦距以及再次成像,以下说法正确的是( )
①凸透镜的焦距可能为;
②凸透镜的焦距可能为;
③将光屏远离透镜移动适当距离,一定能再次成倒立、放大的清晰像;
④将光屏远离透镜移动适当距离,可能在光屏上不能再次成像
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
地 城
题型02
凸透镜成像的简单应用
1.(24-25八上·江苏镇江丹阳·期中)如图所示,将凸透镜放在A处时,光屏(图中未画出)上得到了清晰的像P;保持蜡烛和光屏位置不变,向右移动凸透镜至B处,光屏上再次得到清晰的像Q。下列说法正确的是( )
A.P和Q可能都是倒立缩小的实像
B.像P比像Q小
C.当透镜在A处时,光屏与透镜之间的距离为30cm
D.当凸透镜移至45cm刻度时,光屏上得到清晰等大的像
2.(24-25八上·江苏扬州江都区第三中学·期中)如图所示的是两束激光分别射向并通过甲、乙两透镜的传播路径。由图可知: 是凹透镜,它对光有 作用。
3.(24-25八上·江苏扬州江都区第三中学·期中)如图所示,平行光通过图中左侧虚线框(其中放置一块透镜)后,在右侧光屏上形成一个圆形光斑,该光斑的直径比透镜大。将光屏向左移动,在光屏上观察到光斑先变小再变大,则:
(1)该透镜为 (选填“凸透镜”或“凹透镜”);
(2)在移动的过程中,光斑与透镜等大时,光屏与透镜之间的距离为10cm,该透镜的焦距是多少 ?
4.(24-25八上·江苏扬州江都区第三中学·期中)如图小华拿出手机,保持手机到眼镜的距离不变,开启屏幕打开手机前置摄像头,通过摄像头成的像与屏幕关闭时成的像相比 (选填“变大”“变小”或“不变”),由于不合理使用手机,小华患上了近视眼,图 (选填“甲”或“乙”)是近视眼的光路图。
5.(24-25八上·江苏连云港赣榆区·期中)如图所示,小李通过透镜看到了提示牌上“关灯”两字放大的 (选填“实”或“虚”)像,该透镜是一个 (选填“凹透镜”或“凸透镜”);若逐渐减小透镜到提示牌上字的距离,看到的字大小将会 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
6.(24-25八上·江苏淮安盱眙县·期中)一幅如图甲所示的漫画立在桌面上。小霞把一个装水的玻璃杯放在漫画前,惊奇地发现:透过水杯看到漫画中的老鼠变“胖”了,还掉头奔向猫,如图乙。小霞观察分析:装水的圆柱形玻璃杯横切面中间厚,边缘薄,起到凸透镜的作用,使图片横向放大、颠倒,透过水杯看到的是老鼠的 (填“实”或“虚”)像,此时老鼠到玻璃杯的距离满足 (填“f<u<2f”或“u>2f”或“u<f”)。
7.(24-25八上·江苏无锡新吴区第一实验学校·期中)在探究凸透镜成像规律的实验中,将蜡烛、凸透镜和光屏安装在光具座上,并调节烛焰、光屏和凸透镜三者的中心在 。已知凸透镜焦距为,各元件初位置如图所示,要使光屏上成清晰的像:
(1)若移动光屏,应将光屏向 (选填“左”或“右”)移动。
(2)若透镜向左移动,最终光屏上成的是倒立、 的实像。
8.(24-25八上·江苏扬州江都区第三中学·期中)同学们利用如图所示器材探究“凸透镜成像规律”,操作如下:
(1)小艳同学先利用一束平行光测量凸透镜的焦距,如图甲所示,则该透镜的焦距是 cm;
(2)实验时应调节“F”光源和光屏的中心大致在凸透镜的 上;
(3)“F”光源、透镜和光屏如图乙放置,在光屏上可呈现清晰的像,若人眼在图示位置观察,则看到的像如图丙中的 (填序号),生活中利用这个成像特点制成了 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”);将“F”光源移至18cm处,可以在凸透镜前加一个合适的 透镜(选填“凸”或“凹”),也可以使光屏上出现清晰的像。
9.(24-25八上·江苏扬州江都区第三中学·期中)如图所示,眼球中晶状体相当于凸透镜,视网膜相当于光屏,晶状体与视网膜间距是不变的,一般情况下人能看清远近不同的物体。小明为了探究人眼成像原理,制作了一个口径不变的“注水凸透镜”,通过注水或抽水改变凸透镜的厚度,来模拟眼睛中晶状体的焦距变化。在透镜的两侧摆放点燃的蜡烛和光屏,在光屏中央能看到清晰的像。将蜡烛移至离透镜较近或较远位置时,小明发现光屏上的像模糊了,他一边注入或抽出水,一边观察光屏上像直到最清晰为止。他在下表中记录了凸透镜的厚度情况和相关数据。
序号
凸透镜厚度情况
物距u(厘米)
像距v(厘米)
1
30.0
15.0
2
22.5
15.0
3
60.0
15.0
(1)分析比较上表序号1与2与3中“注水凸透镜”厚度情况与物距关系,可得初步结论:凸透镜成清晰实像时,像距相同, ;
(2)小明为弄清晶状体焦距与厚度的关系,他查阅相关资料,资料表明:同种材料的凸透镜的焦距大小与透镜表面的弯曲程度有关,弯曲程度越大,透镜越厚,焦距越短。根据上述信息,试推理并分析人看远处物体时,晶状体变 (选填“厚”或“薄”),焦距 (选填“变大”或“变小”);看近处物体时晶状体弯曲程度 (选填“变大”或“变小”)。
10.(24-25八上·江苏宿迁宿城区·期中) 在探究凸透镜成像规律的实验中:
(1)小明实验小组在实验时,应先将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,调整实验器材,使烛焰中心、透镜中心和光屏的中心在 ,如图所示,这样做的目的是为了 。
(2)将凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处,点燃的蜡烛放置在图示位置,移动光屏后光屏上成清晰的像. 如图所示的实验现象能够说明 的成像原理。(选填选项前的字母)
A.照相机 B.幻灯机 C.放大镜
(3)保持透镜在50cm刻度线不动,如果想在光屏上得到更大的清晰的像,应进行的操作是 。(选填选项的字母)
A.将蜡烛左移,光屏左移 B.将蜡烛左移,光屏右移
C.将蜡烛右移,光屏左移 D.将蜡烛右移,光屏右移
(4)保持透镜在50cm刻度线处不动,若将点燃的蜡烛放在光具座上65cm刻度线处,将光屏放在光具座上透镜的左侧,通过移动光屏,在光屏上可呈现烛焰清晰的 的像。(选填选项前的字母)
A.倒立、放大 B.倒立、缩小 C.正立、放大
(5)完成实验后,进行模拟远视眼的缺陷:给透镜“戴上”远视眼镜,调节光屏的位置,使烛焰在光屏上成一个清晰的像; 取下远视眼镜,保持蜡烛和凸透镜的位置不变,为使光屏上再次得到清晰的像,应将光屏 (选填“远离”或“靠近”) 透镜。
(6)小华实验小组的实验桌上有A、B两个凸透镜,其中凸透镜A的标注焦距为50cm,凸透镜B的标注焦距为10cm。光具座刻度范围与小明实验小组相同。小华实验小组想探究凸透镜成像的规律,你认为应选用 凸透镜(选填“A”或“B”)。不选择另一透镜的原因 。
11.(24-25八上·江苏扬州江都区邵樊片·期中)某实验小组用凸透镜做“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,若图甲中光具座A处放置蜡烛,则C处应放置 (凸透镜/光屏);
(2)实验前,老师让同学们将实验室窗帘拉上后进行实验,据此小组同学讨论后认为实验应在光线较 的环境中进行更便于观察;
(3)器材位置正确放置后,点燃蜡烛,为了使烛焰的像成在光屏中央,应使烛焰和光屏的中心大致在凸透镜的 ;
(4)器材调整完毕后,用如下方法测量凸透镜的焦距:将一束平行于主光轴的光射向凸透镜,调整光屏,直到在光屏上形成一个 的光斑,用刻度尺测量光斑到凸透镜光心的距离即为焦距,如图乙所示,该透镜的焦距为 cm;
(5)当各元件位置如图丙所示时,光屏上成清晰的像:
①此时可在光屏上得到一个清晰倒立、 (放大/缩小)的实像;
②若将蜡烛与光屏的位置互换,光屏上 (能/不能)看到清晰的像,依据的原理是 ;
(6)小明将蜡烛移至30cm处时,要想得到清晰的像,光屏应移至 cm处,此时成倒立、 的实像;
(7)将蜡烛移至34cm处时,移动光屏,直到找到最清晰的像:
①此时光屏离凸透镜的距离可能是
A.8cm B.18cm C.28cm
②蜡烛通过凸透镜形成的像可能是图丁中的 ;
(8)由于实验时间较长,蜡烛会变短,烛焰的像在光屏上的位置会向 方移动,为了能让像回到光屏中央,可将凸透镜向 调节;(以上两空均选填“上”或“下”)
(9)光屏上成清晰的像后,用不透光的纸板遮住凸透镜的上半部分,则在光屏上观察到的像是________;
A.烛焰的上半部分,亮度变暗 B.烛焰的下半部分,亮度变暗
C.完整的烛焰,亮度变暗 D.完整的烛焰,亮度不变
(10)小丽发现实验中当物距u等于焦距f时,发现在光屏侧透过凸透镜看到了烛焰正立放大的像。你觉得下列解释合理的是________。
A.因为烛焰有一定的宽度,实际上它的某些部分到凸透镜的距离稍大于焦距
B.因为烛焰有一定的宽度,实际上它的某些部分到凸透镜的距离稍小于焦距
C.这是烛焰发出的光经凸透镜表面反射形成的像
地 城
题型03
凸透镜成像的能力拓展
1.(24-25八上·江苏常州北郊初级中学·期中)小亮用凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)实验前,小亮先想办法测凸透镜的焦距,如图甲,他将该凸透镜正对着太阳光,此时纸上呈现一个并非最小的光斑时,测得这个光斑到凸透镜的距离为L。此时再将这个凸透镜与纸之间距离稍微增大,发现光斑变大了,则凸透镜的焦距f L(选填“>”、“<”或“=”;调整以后正确地测得该透镜的焦距为10cm;
(2)实验时,为使像成在光屏中央,应调整蜡烛、光屏的中心在 ,此时应 (选填“点燃”或“不点燃”)蜡烛;
(3)小亮在实验过程中不断移动烛焰位置,观察到如图丙中①至⑤的五种烛焰清晰的像,请按蜡烛到凸透镜距离由远到近所得到的5个像进行排序,正确顺序为 ;
(4)蜡烛燃烧变短,光屏上的像 (选填“向上”或“向下”)移动,需将透镜 调节,使像成在光屏中央;
(5)若按如图丁所示的方式,将透镜中间部分切除,再将剩余部分往中间凑紧,重新组成一个“透镜”进行实验,则在光屏上可以呈现 个像(光屏足够大)。
(6)如图所示,小亮将另一光源AB平行于主光轴平放于凸透镜前,是AB的像。下列关于AB所成像的示意图中,正确的是_______。
A. B.
C. D.
(7)小亮又在圆柱形的玻璃瓶里面装满水,把如图2所示的一幅卡通图片放在玻璃瓶的一侧,透过玻璃瓶可以看到那幅卡通图片,如图1所示。如果把卡通图片由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢地移动,通过玻璃瓶在选项中不能看到的像是下图的_______。
A. B. C. D.
2.(24-25八上·江苏南通通州区·期中)如图甲所示,为探究“凸透镜成像规律”的实验装置。透镜焦距为10cm,固定在50cm刻度线处。
(1)实验前,应调整烛焰和光屏的中心位于凸透镜的上 。调整后看到烛焰成正立、放大的像,则像与蜡烛位于凸透镜的 侧(选填“异”或“同”)。
(2)在(1)情况下,将蜡烛水平向左移动,为能在光屏上看到放大的像,需将光屏从图甲所示位置向 移动到 cm(选填"50〜60”、“60-70”或“70〜100”)刻度线范围。站在左侧向右看,移动过程中,突然有阵微风使光屏上烛焰的像向纸面内偏了,则风是从纸面 (选填“内”、“外”)吹来的。
(3)小明又把蜡烛放在距透镜11cm处,即使把光屏移至光具座的最右端也找不到清晰的像,原因可能是 。于是小明拿起一副如图乙所示的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,则从最右端向左移动光屏 (选填“能”或“不能”)得到清晰的像。
(4)凸透镜广泛地应用于日常生活中,有一种照相机叫傻瓜照相机,它无需调焦(根据景物的远近调节镜头到底片的距离)就能拍照,他查到该相机镜头成像时像距和物距的数据如下表:
物距/m
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
5.0
5.5
6.0
像距/mm
35.62
35.50
35.41
35.35
35.31
35.27
35.25
35.22
35.20
①根据表中数据可知该相机镜头焦距最接近于 mm。
②随着物距的增大,像距减小得越来越 (选填“多”或“少”)。
3.(24-25八上·江苏南京第二十九中学·期中)如图为小明用易拉罐制作的简易针孔照相机:
(1)小明用“F”光源,如图甲所示,将“F”字样光源、简易针孔照相机按图乙所示位置放好,小明观察到塑料膜上所成的像是图丙中的 (填序号);
(2)保持“F”字样光源的位置不变,将易拉罐靠近发光的“F”,小明观察到塑料膜上所成的像会 (填“变大”“变小”或“不变”);
(3)如图丁(a),在探究树荫下光斑的综合实践活动中,为了研究孔的大小对光斑的影响,设计了四种开有不同形状大孔的卡片甲,并用另一张卡片乙覆盖在甲上。如图所示,从图示位置沿箭头方向水平移动乙,观察适当距离的地面上光斑形状的变化情况,下列符合要求的是 ;
A. B.
C. D.
(4)如图丁(b)所示,通过三个不透明白板A、B、C的小孔去观察烛焰,若要看到烛焰,应满足的条件是烛焰、三个小孔和人眼要在 上,此时从小孔中看见的 (选填“是”或“不是”)烛焰通过小孔所成的像。
4.(24-25八上·江苏南京第二十九中学·期中)小明使用焦距为15cm的凸透镜进行了探究凸透镜成像规律的实验,
(1)实验开始前,应调节蜡烛、透镜和光屏至合适的位置,具体操作是使 。
(2)小明将点燃的蜡烛、凸透镜调整好位置后,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,你认为可能出现的原因应该是 。
(3)如图甲所示,当小明把凸透镜固定在50cm刻度线位置,蜡烛固定在15cm刻度线位置时,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 (选填“放大”或“缩小”)倒立的实像, (选填“照相机”或“投影仪”)是根据这一原理制成的。
(4)在做实验时,小军用手遮住了凸透镜的上半部分,则他观察到光屏上的像___________。
A.不能看到烛焰的顶部 B.不能看到烛焰的底部
C.不能看到烛焰的全部 D.可以看到烛焰的全部,但像会变暗一些
(5)实验时小明发现,在观察光屏上清晰的烛焰像的过程中,随着蜡烛的燃烧,光屏上的像向 (选填“上”或“下”)移动。
(6)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的变化图像如图乙所示,则像距v与t的大致变化关系为丙图中的
(7)如图丁所示,同组的小华同学用A、B两个不同焦距的凸透镜分别距离课本上的字10cm观察到两种情景,现将两透镜到课本的距离调整为5cm,则下列说法正确的有___________。
A.A、B所成的像都是正立、放大的像
B.A的焦距小于B
C.A所成的像与物在透镜的两侧,B所成的像与物在透镜的同侧
5.(24-25八上·江苏扬州邗江中学集团·期中)小明利用凸透镜、蜡烛、光屏等器材探究凸透镜成像规律,记录部分数据如下:
实验序号
物距u/cm
像距v/cm
像的性质
1
30.0
15.0
倒立缩小实像
2
20.0
20.0
倒立等大实像
3
15.0
a
倒立放大实像
(1)由表中数据可知该凸透镜的焦距为 cm;表格中漏写的内容a为 ;
(2)实验一段时间后,蜡烛变矮,像不在光屏中央,若要像重新回到光屏中央,应将凸透镜向 移(选填“上”或“下”);
(3)当光屏上呈现清晰的像时,一只蚊子飞来爬在凸透镜镜片中央,则蚊子在光屏上 (选填“能”或“不能”)成像。
6.(24-25八上·江苏扬州邗江中学集团·期中)随着生活水平的日益提高,不少场所的装修会考虑声学隔声效果。小军同学想比较几种常见装修材料的隔声性能,他找来厚度相同的四种材料(聚酯棉、软木、泡沫塑料和海绵)分别做成了大小相同、一侧开口的隔声盒,如图甲所示,并将玻璃杯作为声源置于盒内,再将整个盒子放置于水平桌面上;与桌子相隔一定距离用支架固定一个手机,利用手机的分贝仪软件功能记录敲击玻璃杯所发出的声音在此处的声强级。
为了控制声源的响度,现有如图乙所示的两种方案。
方案一:将悬挂在细线下的小球拉到同一高度,由静止开始释放去敲击玻璃杯。
方案二:手金小锤子,用相同的力度敲击玻璃杯。
(1)你认为方案 (选填“一”或“二”)较合理,在此方案下小军的实验数据如下表,你认为表中①处应填 ;仅从隔声性能的角度考虑,四种材料中最适合做隔音墙装修材料的是 ,本实验中使用的研究方法有:控制变量法和 ;
材料的种类
聚酯棉
软木
泡沫塑料
海绵
手机记录的响度/dB
45
68
56
50
①
最强
最弱
较弱
较强
(2)你认为影响吸音性能的因素除了材料的种类,可能还有材料的 (写出一个即可)
7.(24-25八上·江苏扬州邗江中学集团·期中)如图1所示是小明用易拉罐制成的简易针孔照相机:
(1)使用针孔照相机时,小孔对着 (选填“明亮”或“较暗”)的物体进行观察,更容易看到物体的像;
(2)小明从实验室借来用发光二极管制成的“F”字样光源,如图2甲所示,将“F”字样光源、简易针孔照相机按图乙所示位置放好,小明观察到塑料膜上所成的像是图丙中的 (填序号)。这个像是 (选填“实像”或“虚像”);
(3)保持“F”字样光源的位置不变,将易拉罐靠近发光的“F”,小明观察到塑料膜上所成的像会 (选填“变大”、“变小”或“不变”);若将“F”字样光源向上移动,则塑料薄膜上的像向 (选填“上”或“下”)方移动;
(4)若只将小圆孔改为三角形小孔,则像的形状 (选填“改变”或“不变”);
(5)晴天的正午时分,走在公园的树林里,小明看到阳光透过树叶的缝隙在地上留下许多大小不同的圆形光斑是 (填“太阳”、“树叶的缝隙”或“树叶”)的 (选填“像”或“影子”)。圆形光斑大小不一原因是 。
8.(24-25八上·江苏扬州邗江中学集团·期中)如图(a)所示是探究光的反射定律的实验装置,白板安装在底座上,可以绕水平直径MN偏转,面镜固定在水平底座上。用激光笔作光源让其发出的激光束始终沿白板斜射到平面镜的中心点O。
(1)为了寻找反射光与入射光构成的平面究竟在哪里,让白板绕着MN偏转,设法使白板上同时呈现入射光和 的径迹,如图(b)所示,此时白板所在的平面和镜面 ;
(2)实验中选用的是自带量角器的白板的优点是 ;
(3)如下图甲所示,另一组同学把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张可以绕ON翻折的纸板ABCD竖直地立在平面镜上,也对“光的反射定律”进行了探究;
①如上图甲所示,入射光线EO和反射光线OF已经呈现在纸板上,此时让另一束光沿FO方向射向平面镜,反射光沿OE方向射出,该实验现象说明 ;
②如上图乙所示,在图甲的基础上,将纸板右侧部分绕ON向后翻折,在右侧纸板ONBC上观察不到反射光线,此时反射光 (选填“消失”或“存在”);
③如上图丙所示,将入射光EO连同纸板一起以ON为轴旋转一定角度;图丁中入射光EO连同纸板一起以CD为轴向后旋转一定角度。在丙、丁两幅图中,纸板上仍可以看到反射光线的是 ,入射角的大小未改变的是 ,法线位置未改变的是 。
地 城
题型04
凸透镜成像的实验拓展
1.(24-25八上·江苏扬州邗江中学集团·期中)在探究光的折射规律时,从水面上方看水中的物体变浅了,为了确定水中物体所成像的位置,某学习小组选用了两个相同的小灯泡a和b、刻度尺等器材,实验的研究对象是小灯泡a,将灯泡a到水面距离称为物距u,灯泡a的像到水面的距离称为像距v,实验过程如下:
A.把一个小灯泡a放在水中某处,此时在水面上方看到水下的灯泡a是由于光的折射形成的 像;(“虚”或“实”)
B.将另一个相同的小灯泡b放在水面上方,上下调整其位置,使它在水面上所成的像与灯泡a的像 ;
C.用刻度尺测量灯泡b到水面的距离;
(1)实验中将灯泡 (选填“b”或“b的像”)替代了灯泡a的像;
(2)灯泡a的像到水面的距离与灯泡b到水面的距离一定相等,依据是平面镜所成的像 ;
A.是虚像
B.和物体大小相等
C.和物体到镜面的距离相等
D.和物体的连线与镜面垂直
(3)测量时,如果直接将刻度尺竖直插入水中,使灯泡a与刻度尺的零刻度线对齐,则刻度尺在水面处的示数表示灯泡a的 (选填“物距”或“像距”);
(4)某小组实验时,测得灯泡a的u和v的对应关系如表所示:
u/mm
30.0
60.0
90.0
120.0
150.0
180.0
v/mm
22.5
45.0
67.5
90.0
112.5
135.0
根据表格数据可知,请在坐标系中描点画出v﹣u的关系图像;
根据图像我们知道v和u的定量关系是:v与u成 (选填“正比”或“反比”),根据上面的实验结果,看起来水深0.6m的水坑,其实际深度是 m,因此看起来不深的水不能贸然下去,以免危险。
2.(24-25八上·江苏扬州仪征·期中)如图是浩浩进行“探究凸透镜成像的规律”的实验。
(1)如图甲所示,将A、B两块透镜分别正对太阳光时,在光屏上出现了不同的光斑,由此判断需要用 (选填“A”或“B”)透镜完成实验;
(2)将蜡烛、透镜和光屏放在光具座上,并使烛焰和光屏的中心在凸透镜的 上;图乙中烛焰在光屏上恰好成一清晰的实像,则此像是 (选填“放大”、“等大”或“缩小”)的;
(3)若保持蜡烛和光屏的位置不变,把凸透镜移至 cm刻度线处,也能再次在光屏上呈现清晰的像,生活中的 (选填“照相机”、“放大镜”或“幻灯机”)就是根据这一成像原理工作的;
(4)浩浩根据实验数据作出的图像如图丙所示,若浩浩想利用此透镜当放大镜使用观察报纸上的字,他应将透镜放在距离报纸小于 cm范围之内,看到的像是 (选填“正立”或“倒立”)的;
(5)蜡烛由于燃烧而变短了一点,光屏上烛焰的像将 (选填“向上”、“向下”或“不”)移动,为了让像成在光屏中央,应将透镜 (选填“向上”或“向下”)移动一点;
(6)浩浩实验时不小心把这个凸透镜摔坏了,他就用橡皮泥把遗失的部分补上(如图所示)。浩浩如果用这个修补的凸透镜做“探究凸透镜成像”的实验,则在光屏上的成像情况是_______。
A.光屏上能出现三个烛焰的实像 B.光屏上能出现两个烛焰的实像
C.光屏上能出现一个残缺的实像 D.光屏上的像与原镜片成像特征几乎不变
3.(24-25八上·江苏淮安盱眙县·期中)小明在学习了凸透镜成像的规律后,继续深入探究,选用题表中某一规格的凸透镜做实验;
凸透镜编号
焦距/cm
直径/cm
①
5
3.5
②
5
4.5
③
10
4.5
④
15
4.5
(1)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,其原因可能是烛焰置于凸透镜的 上;
(2)调整好器材后如题图所示,此时烛焰在光屏上成放大的像,小明选的凸透镜焦距为 cm;
(3)在(2)的基础上,更换成另一个焦距为 cm的凸透镜,光屏上的像变模糊了,为了使光屏上的像恢复清晰,可向靠近凸透镜的方向移动蜡烛。
(4)小明将蜡烛换成F字光源,调整了光源和光屏的位置,在光屏上仍可观察到清晰的像,如图所示,则小明看到的像应是 (选填字母);
(5)小明认为凸透镜成像的规律还可能与凸透镜的直径有关;若要验证其猜想,则可在题表中选取编号为 两个凸透镜进行实验验证。
(6)若我们遮挡着凸透镜的一部分,则光屏上所成的烛焰的像___________。
A.只出现烛焰上半部分的像 B.只出现烛焰下半部分的像
C.仍然是完整的像,只是变暗些 D.像不受任何影响
(7)在实验中由于蜡烛越烧越短,会导致光屏上烛焰的像向 移动。为了使像重新成在光屏的中央,且便于顺利完成实验,最佳的调节方法是 (选择)。
A.仅将凸透镜向下调,使像成在光屏中央
B.仅将光屏向上调,使像成在光屏中央
C. 将凸透镜和光屏向下调,使三者的中心在同一高度同一直线上
(8)组员小苏在用同样的器材进行实验时,认真观察光屏上放大的像时发现:只有像的中间部分最清晰,偏左、偏右两侧的像比较模糊。检查器材后发现凸透镜的安装情况有些随意(其它器材均正常放置),她对凸透镜进行调节后,立即在光屏上看到了整个烛焰静晰的像,小苏作出的调节应该是: 。
4.(24-25八上·江苏镇江丹阳·期中)如图所示,某同学用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律。当向水透镜里注水时,水透镜的焦距将变小;当从水透镜里抽水时,水透镜的焦距将变大。
(1)实验前,应调节烛焰、光屏的中心在水透镜的 上;
(2)该同学移动蜡烛、水透镜和光屏至图1所示位置时,恰能在光屏上看到清晰的像,该像是 (选填“正立”或“倒立”)、 (选填“放大”或“缩小”)的像,利用此成像特点可制成 (填选“照相机”或“投影仪”);若仅将蜡烛与光屏位置对调,则在光屏上 (选填“能”或“不能”)看到清晰的像;
(3)在图2所示实验场景下,该同学把自己的眼镜给水透镜“戴上”(如图2所示),当从水透镜中抽出适量的水后,他发现烛焰的像再次变得清晰.由此判断该同学戴的是 眼镜(选填“近视”或“远视”)。
5.(24-25八上·江苏镇江句容崇明中学·期中)小华用同一个凸透镜进行如下探究。
(1)将凸透镜正对左侧的平行光,调节光屏的位置,直至在光屏得到一最小最亮的光斑,此时凸透镜和光屏所处的位置如图甲所示,该透镜的焦距为 cm。小华将点光源放在“0”刻度上方的主光轴的位置上,光屏上呈现一个圆形光斑,若将光屏向右移动,光斑大小将 ;
(2)凸透镜和光屏的位置如图乙所示,将光屏向 移动一段合适的距离,能在光屏上得到烛焰清晰倒立、 的实像, (照相机/投影仪/放大镜)的成像规律与此相同;
(3)如图丙,在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜,发现光屏上的像由清晰变模糊了,将光屏远离透镜,移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像,则该眼镜是 (选填“近视”或“远视”)眼镜。
6.(24-25八上·江苏南通通州区·期中)阅读短文,回答问题。
综合实践活动——设计和制作广告投影灯
【任务要求】通过凸透镜将图标上的彩色图案呈现在地面上,如图甲所示。要求:投影直径30cm-50cm,同时能使地面上像的颜色与彩色图标的颜色尽可能相同。由于图标本身不发光,需要光源照射到图标上。
【设计与实施】
任务一:查阅资料。同学们通过查阅资料,知道了投影比是投影仪的一个重要参教,其大小等于投影距离和画面宽度之比。投影距离是指投影仪与投影屏幕之间的实际距离,常见的投影比有4:3、16:9和16:10等。
任务二:测量凸透镜焦距。如图乙所示,让太阳光依次通过多个带孔的挡板,得到平行光后照射到凸透镜上,找到透镜焦点,测出焦距。
任务三:制作与设施。同学们将光源、透镜和图标固定安装在黑盒子中,打开光源,在墙壁上进行测试,此时测得墙壁上的投影图像直径约为45cm,在使用过程中,只改变投影灯到墙壁的距离,投影图像直径在20cm~65cm发生改变。
【交流与评价】如表所示是任务三的部分评价指标,根据评价表对活动进行评价。
等级
优秀
良好
合格
不合格
评价指标
图像大小可在规定范围内调节,图像清晰
图像大小可在规定范围内调节,图像不清晰
图像大小可调节,图像不清晰
图像大小不可调节,图像不清晰
(1)关于设计广告投影灯的实践活动,下列说法不正确的是_________;
A.相同投影距离,投影比越大,投射画面的宽度越大
B.图标应使用透明材料制作
C.测试时镜头远离墙面,投影直径变大
D.图标到镜头的距离应小于2倍焦距
(2)如图丙所示,光源应摆放在位置 (选填“①,或,②”),光源应选择使用 (选填“白光”或“单色光”);
(3)如图乙所示,让太阳光依次通过多个带孔的挡板,得到平行光后照射到凸透镜上,若想找到透镜焦点,应 (选填“顺时针”或“逆时针”)旋转透镜;同学发现地面上的投影图像如图丁所示,小明认为是图标破损,小华认为是凸透镜破损,你支持 的观点,理由是 ;
(4)根据评价表中的指标对任务三进行评价,你的评价等级为 ,依据是 。进一步给出优化建议: 。
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