内容正文:
5.2 凸透镜成像的规律
第 1 课时 基础过关
基础巩固
1.在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,要调整凸透镜、光屏和烛焰使它们的中心在同一高度,你认为下面几种调整方法最合理的是( )
A.眼睛平视使视线与光具座平行,利用“三点一线”把“三心”调整到同一高度
B.用刻度尺一个一个地测量,可以很准确地控制“三心”在同一高度
C.在光具座上把蜡烛、透镜和光屏移到一起,调整“三心”在同一高度后再分开
D.以上调整方法都不合理
2.如图5-2-1所示,烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上,无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到烛焰清晰的像。可能观察到烛焰清晰像的操作是 ( )
A.向左移动透镜同时调节光屏的位置
B.光屏移到透镜左侧调节光屏的位置
C.从透镜左侧透过透镜向右观察
D.从透镜右侧透过透镜向左观察
3.小芳同学对凸透镜成像的特点进行了下列总结,其中正确的是 ( )
A.缩小的都是实像,放大的都是虚像
B.实像都是倒立的,虚像都是正立的
C.缩小的像都是倒立的,放大的像都是正立的
D.实像和物体分别在凸透镜的两侧,虚像和物体也在凸透镜的两侧
4.(2024 镇江)在探究凸透镜成像规律的实验中,应调节烛焰和光屏中 心位于凸 透镜的 上。已知凸透镜的焦距为10 cm,各元件的位置如图 5-2-2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。
5.(2024青海改编)如图5-2-3 甲所示是天宫课堂中航天员王亚平讲授“水球光学实验”时的场景,受此影响,“飞天”兴趣小组利用如图乙所示的实验装置展开了对“凸透镜成像规律”的探究。
(1)图甲中水球相当于一个 ,它对光有 作用。
(2)王亚平所成的像是倒立、缩小的 像。
(3)图乙中凸透镜的焦距为 15 cm,当蜡烛从10 cm刻度线处移动至 30cm刻度线处时,为了再次得到清晰的像,光屏应 (选填“远离”或“靠近”)凸透镜,此时所成的像是倒立、 的实像。
(4)如果将蜡烛换成如图丙所示的“F”字光源,其优点是 (写出一条即可)。
6。(2024株洲一模)小月在家中做凸透镜成像实验,把点燃的蜡烛正对凸透镜时,墙上出现了一个烛焰清晰倒立、缩小的像,如图 5-2-4所示,下列说法错误的是 ( )
A.墙上烛焰的像是实像
B.蜡烛在透镜的1倍焦距和2 倍焦距之间
C.若蜡烛稍微向上移动,墙上手的影子和烛焰的像都会向下移动
D.若蜡烛远离墙面,且将透镜适当靠近墙面,则烛焰的像会变小
7.(2023内蒙古改编)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,某学习小组用如图 5-2-5甲所示的方法测量凸透镜的焦距;正确安装并调节实验装置后,在光屏上得到一个清晰的像,如图乙所示。下列说法正确的是
( )
A.由图甲可知,该凸透镜的焦距是40.0 cm
B.图乙中蜡烛在燃烧过程中变短,则所成像在光屏上的位置将下移
C.图乙中的烛焰向远离凸透镜的方向移动时,所成的像逐渐变小
D.图乙中若用黑纸片将凸透镜遮挡一半,光屏上成半个烛焰的像
8. (2023 广州)如图 5-2-6 所示,凸透镜的光心在光具座0 cm 刻度线处,物体 MN 上 M 点发出的光线b经过光心,M点发出的光线 c 经过凸透镜后的光线平行于主光轴。
①画出光线b经过光心后的光线。
②该凸透镜的焦距为 cm;MN 经凸透镜成的像相对于MN 是 (选填“放大”“缩小”或“等大”)、 (选填“正立”或“倒立”)的像。
9.(2023阜新)在探究凸透镜成像规律的实验中,小新透过凸透镜看到烛焰上一点 S 的像点S',在图5-2-7中画出光路图确定像点 S'的位置,图中O为光心,F为焦点(保留必要的作图痕迹)。
素养提升
10.[实验论证]小柯在探究凸透镜成像规律时,观察到光屏上的像总是倒立的。他想:若让烛焰左右晃动,像将如何?于是,他正对光具座刻度尺,轻吹蜡烛。在光屏上可看到( )
A.像上下抖动
B.像跟没吹时一样
C.像左右晃动,烛焰左偏时,像也左偏
D.像左右晃动,烛焰左偏时,像却右偏
第 2课时 能力提升
基础巩固
1. (2024 北京海淀区 二模)在做“探究凸透镜成像的规律”实验时,小海记录并描绘出了像距随物距变化关系的图线,如图5-2-8 所示。图中 a、b、c 三点所对应的蜡烛在光具座上的位置分别为A、B、C。下列说法正确的是( )
A.该凸透镜的焦距为 20 cm
B.蜡烛处于 AB 间某一位置时,光屏上成倒立、缩小的实像
C.蜡烛处于 BC 间某一位置时,光屏上成倒立、放大的实像
D.将蜡烛从 C 移动到 B 的过程中,光屏上所成的像逐渐变大
2.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,当点燃的蜡烛、凸透镜及光屏处于如图 5-2-9所示的位置时,在光屏上得到烛焰清晰的像(像未画出)。下列说法中不正确的是 ( )
A.光屏上成的是倒立、缩小的实像
B.该凸透镜的焦距范围是7.5cm <f<15 cm
C.仅将蜡烛与光屏位置互换,光屏上仍能成清晰的像
D.要使光屏上烛焰清晰的像变大,只需将蜡烛靠近凸透镜,光屏位置保持不动
3. (2024黄冈红安模拟)如图 5-2-10 所示,一个圆柱形的玻璃杯内装满水,把一支铅笔放在玻璃杯的后方,透过玻璃杯,可以看到这支笔。在将铅笔由靠近玻璃杯的位置向远处慢慢移动的过程中,透过玻璃杯会看到铅笔尖逐渐 (选填“变长”或“变短”)。到某一位置时,铅笔尖会突然改变方向,而“改变方向”后的像为 (选填“实”或“虚”)像,当铅笔继续向远处慢慢移动时,铅笔的像逐渐 (选填“变小”“变大”或“不变”)。
综合达标
4. (2023郴州) 如图 5-2-11 所示,烛焰、凸透镜和光屏三者中心已调至同一高度,该凸透镜焦距为10.0cm,凸透镜的位置保持不变。假设光具座足够长,以下说法正确的是 ( )
A.当蜡烛放在图中 A 区域时,光屏应放在图中 D 区域才可能在光屏上呈现清晰的像
B.蜡烛从图中位置逐渐远离透镜时,所成的像会逐渐变小
C.若无论怎么移动光屏,在光屏上都找不到像,则蜡烛可能放在了图中 B 区域
D.若光屏上要得到一个放大的像,则蜡烛应该放在图中C区域
5. (2024荆州监利校级模拟) 如图 5-2-12 所示,光屏上成清晰的像(未画出),下列判断不正确的是 ( )
A. 若发光体往右移动6 cm,通过这个透镜成像情况可能是倒立、等大的实像
B.若把发光体从距透镜 5 cm 处移到距透镜9 cm 处的过程中,通过透镜所成虚像变大
C.若图中的发光体发出的是单色红光,将该发光体换成发单色紫光的发光体,且位置不变,要想在光屏上成清晰的像,应将光屏适当向右移动一段距离
D.若把透镜从上半部分截去 ,剩余部分位置不变,则剩余部分透镜焦距不变,像的位置和大小不变,只是像会变暗
6.将物体放在焦距为 f 的凸透镜主光轴上,在距凸透镜20 cm、14 cm、6 cm时,分别能得到缩小的实像、放大的实像和放大的虚像,则该( )
A.10 cm B.8cm C.7 cm D.6 cm
7.让平行于主光轴的光分别射向凸透镜 A 与B,其光路如图 5-2-13 甲所示,则凸透镜 A 与B 中对光的会聚作用较强的是凸透镜 。如图乙所示,烛焰通过凸透镜 A 恰好能在光屏上成清晰的像,如果保持蜡烛的位置不动,将凸透镜A 换成凸透镜B,若还想在光屏上看到清晰的像,应该向 (选填“左”或“右”)移动光屏。
8.(2023 北京朝阳区期末)小华同学用如图5-2-14甲所示的装置探究凸透镜成像规律。
(1)调节烛焰、凸透镜和光屏,使它们的中心大致在同一高度,其目的是 。
(2)实验时先固定蜡烛和凸透镜的位置,发现无论怎样移动光屏,都得不到烛焰的像,可能的原因是 。(写出一种即可)
(3)5min后,小华发现蜡烛燃烧变短,像没有成在光屏中央,他应将光屏向 (选填“上”或“下”)移动。
(4)小华记录的实验数据如下表,请在图乙所示的坐标系中画出像距与物距的关系图像。我们可以判断,小华所用凸透镜的焦距为 cm。
物距u/ cm
14
16
18
20
22
24
26
像距v/ cm
35
26
22
20
18
17
16
素养提升
9.[跨学科实践]如图5-2-15 所示,光电鼠标的原理就是利用发光二极管的光照射鼠标垫,反射后经凸透镜再进入鼠标的光学感应器(相当于光屏),用以记录移动动作,以此捕捉移动位置的不同画面。图中光学感应器、凸透镜、发光二极管等元件固定在鼠标内。
(1)当发光二极管的光照射在粗糙的鼠标垫上时会发生 (选填“镜面反射”或“漫反射”),光线通过透镜时发生 (选填“反射”“折射”或“直线传播”)。
(2)若成像透镜距鼠标垫 7 mm,光学感应器距成像透镜3mm ,则在光学感应器上所成的像是 (选填“倒立”或“正立”)、 (选填“放大”或“缩小”)的 (选填“实”或“虚”)像。
(3)当鼠标向前移动时,感光器件上的像相对于光学感应器在向 (选填“前”或“后”)移动。
第二节 凸透镜成像的规律
第 1课时 基础过关
1. C 2. D 3. B
4. 主光轴 (1)左 (2)放大
5.(1)凸透镜 会聚
(2)实
(3)远离 放大
(4)有利于观察像的正倒(或光源稳定,成成像特点明显,或节能环保)
6. B
7. C
8.①如图所示
②10.0 缩小 倒立
9.如图所示
10. D
第2课时 能力提升
1. D 2. D
3.变长 实 变小
4. B 5. C 6. B
7. B 左
8.(1)使像成在光屏中央
(2)蜡烛此时到凸透镜的距离可能恰好为1倍焦距(合理即可)
(3)上
(4)如图所示 10
9.(1)漫反射 折射
(2)倒立 缩小 实
(3)前
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