内容正文:
1.5 透镜和视觉(第3课时凸透镜成像的规律)巩固练习
1.小明在实验室探究凸透镜成像的规律。
(1)如图甲所示,他让一束平行于主光轴的光射向凸透镜,在图中的光屏上得到了一个最小最亮的光斑,则该凸透镜的焦距是 cm;
(2)他把蜡烛、凸透镜、光屏依次固定到光具座上,并调节烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在同一 上。当蜡烛和凸透镜位于如图乙所示位置时,移动光屏到适当位置,会在光屏上得到清晰的 立的、 的实像,这与生活中的 原理相同;
(3)保持凸透镜的位置不动,他又将蜡烛向左移动了一些,光屏上的像变得模糊,为了让光屏上再次得到清晰的像,应将光屏适当向 移动。
2.在探究“凸透镜成像规律”的实验中。
(1)如图甲所示,一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜折射后,在光屏上形成了一个最小最亮的光斑。由图可知,凸透镜对光线具有 作用,该凸透镜的焦距是 cm;
(2)在图乙中为了能使像清晰地成在光屏的中央,要调整蜡烛、凸透镜和光屏的高度,使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在 。移动蜡烛和光屏,当蜡烛和凸透镜处于图乙位置时,要使光屏上恰好能得到清晰的像,光屏应 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜移动,我们生活中的 (选填“放大镜”、“照相机”或“投影仪”)就是根据这一原理制成的;
(3)如图丙所示,蜡烛位置不变,移动透镜至45cm刻度线处,则人眼在 (选填“A”、“B”或“C”)处能观察到蜡烛的像,像是图丁中的 (选填“1”、“2”、“3”或“4”);
(4)光屏上得到烛焰清晰的像时,同组同学不小心用手指尖摸到凸透镜,此时光屏上
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。(选填“会有指尖的像”、“会出现指尖的影子”或“烛焰的像变暗了一些”)
3.洋洋同学在探究“凸透镜成像规律及应用”的活动中,选用了焦距未知的凸透镜。
(1)将凸透镜安装在光具座上,用平行光作光源,移动光屏,在光屏上得到一个最小最亮的光斑,如图甲所示,则该凸透镜的焦距为 cm;
(2)将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上,并调整蜡烛火焰、凸透镜及光屏三者的中心,使其大致在 ,为实验探究做好准备;
(3)如图乙所示,将点燃的蜡烛移到标尺10cm处,再移动光屏,直到在光屏上得到一个倒立、 (“放大”“缩小”或“等大”)的实像;生活中 (填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”)就是利用这一成像原理来工作的;
(4)若保持凸透镜的位置不变,将步骤(3)中蜡烛向左移动,要想在光屏上再次成清晰的像,应将光屏向 (“左”或“右”)调节,且光屏上的像将 (填“变大”、“变小”或“不变”);
(5)现将光屏和蜡烛的位置互换,光屏上 (“能”或“不能”)得到清晰的像。
4.小华用如图甲所示的装置进行“探究凸透镜成像规律”实验。
(1)首先,他应调整烛焰、透镜和光屏的中心大致在同一 ,以便进行后续实验;
(2)当蜡烛、透镜和光屏的位置如图甲所示时,光屏上出现烛焰等大的像,则凸透镜的焦距为 cm;保持凸透镜位置不变,将蜡烛移到10cm刻度线处,并适当移动光屏,光屏上可出现烛焰清晰的像,像比物 (选填“大”或“小”);此时将蜡烛与光屏位置对调,光屏上也能出现烛焰清晰的像,这个像比前一次像 (选填“大”或“小”);若此时撤去光屏,烛焰 (选填“能”或“不能”)成像;
(3)图乙是据实验画出的像距和物距之间的关系图像;
①由图可知,当物体靠近透镜,所成的像将 (选填“靠近”或“远离”)透镜;
②我们把像距与物距的比值称为像的放大率。当放大率等于2时,像距是物距的 倍。
5.小明利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等实验器材探究“凸透镜成像的规律”。
(1)小明通过左图的实验操作,确定了该凸透镜的焦距 cm。实验时,把凸透镜固定在光具座 50 cm 刻度线处;
(2)小明将蜡烛移至光具座上 10 cm 刻度线处,如图乙所示,移动光屏,直到烛焰在光屏上成清晰的像,则该像是倒立、 的实像;
(3)小明又将蜡烛移至光具座上 25 cm 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的光学仪器是 ;此时小明把自己的近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,若要在光屏上再次成清晰的像,则需要将光屏向 (选填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动;
(4)小明将蜡烛移至光具座上 40 cm 刻度线处,移动光屏,发现不能在光屏上得到像,为了观察此时成像特点,请你写出接下来的操作是:眼睛在光屏一侧透过凸透镜可观察所成的像;小明将蜡烛继续靠近透镜,看到的像将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
6.小明用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材,探究凸透镜成像的规律。
(1)如甲图所示,让一束平行光正对着凸透镜,移动光屏,直到在光屏上得到一个最小、最亮的光斑。由此可得出该凸透镜的焦距为 cm;
(2)如乙图所示,把蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛,将烛焰、凸透镜、光屏三者中心调到 。当蜡烛距离凸透镜35cm时,移动光屏,可在光屏上得到一个清晰倒立、 (选填“放大”或“缩小”)的实像。若对换蜡烛和光屏的位置,光屏上仍能得到一个清晰的像,据此原理,人们制成的光学仪器是 ;
(3)如乙图所示,把凸透镜换成焦距为30cm的,保持蜡烛和凸透镜的位置不变,移动光屏,在光屏上 (选填“能”或“不能”)得到一个清晰的像,原因是 ;
(4)当光屏上得到一个倒立缩小的实像时,保持透镜的位置不变,要使屏上的像变大些,应将蜡烛 透镜,将光屏 透镜;(选填“靠近”或“远离”)
(5)当光屏上得到一个清晰的像时,小华将一近视眼镜紧贴在凸透镜的前面,要在光屏上再次得到清晰的像,应将光屏向 (选填“靠近”或“远离”)透镜方向移动。
7.小梁“探究凸透镜成像规律”的实验时:所使用的凸透镜焦距是15cm。
(1)如图所示,分别放置蜡烛、凸透镜和光屏,下列说法正确的是____(填字母);
A.将三者中心调至同一直线 B.将三者中心调至同一高度
(2)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,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像。若得到清晰的像后,只将光屏和蜡烛的位置对调,则像的大小将 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)当屏上的像清晰时,小梁把自己的近视眼镜放在凸透镜和蜡烛之间,光屏上的像变得模糊不清,她应该向 凸透镜方向移动光屏(选填“靠近”或“远离”),可再次得到清晰的像,当凸透镜成实像时,物距增大,像距会 (选填“增大”、“减小”或“不变”);
(4)蜡烛逐渐燃烧变短时,光屏上烛焰的像随之 (选填“上升”、“下降”或“不变”)。
8.如图甲所示为沈阳机场登机口安装的“人脸识别”系统,实现一秒辨身份。小平利用“F”字样的LED光源(“F”高)、光屏(贴有网格纸)如图乙所示,焦距的凸透镜和光具座等器材,对凸透镜成倒立、缩小、实像时的规律,做了如下探究:
(1)组装器材时,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,还应调整它们的中心大致在 ;
(2)将光源、凸透镜、光屏固定在如图丙所示的位置,为了使光屏上出现了清晰的像,他应适当把光屏向 (填“左”或“右”)调整,此时光屏上出现了清晰的像,该像是 (填“放大”、“等大”或“缩小”)的。当光源向右移动到距透镜 cm开始,将不再是人脸识别系统的成像特点;
(3)下表是探究过程中得到的数据和测量的结果,表格中括号内应填入的内容是 。
次数
物距/cm
物高/cm
像高/cm
成像情况
1
50.0
10
12.5
2.5
倒立、实像
2
40.0
10
13.3
3.33
3
30.0
10
15.0
5
通过3次实验数据可以得出:当物体靠近凸透镜时,凸透镜所成的像将 ,像距将 (以上两空均填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)他又在第3次实验的基础上,将原透镜换成焦距是的凸透镜,若想在光屏上再次得到清晰的像,应在凸透镜和蜡烛之间放置一个度数合适的 (填“近视”或“远视”)眼镜。
9.如图甲所示,一束平行光经过一凸透镜,调节光屏的位置直到在光屏上得到一个最小、最亮的光斑、小明用此凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验,并用蜡烛作光源,实验装置如图乙所示。
(1)如图甲所示,小明所用的凸透镜的焦距为 cm;
(2)实验前要调整烛焰和光屏的高度,使它们的中心在凸透镜的 上;
(3)当蜡烛、凸透镜位于图乙中刻度对应的位置时,光屏上得到一个清晰的像,该像是一个倒立、 (填“放大”或“缩小”)的 (填“实”或“虚”)像,此时所成的像与 所成的像性质相同(填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)。如果此时透镜上落上一只小虫,则光屏上蜡烛的像 (填“完整”或“不完整”);
(4)将图乙中的凸透镜换成焦距为28cm的凸透镜,保持蜡烛和凸透镜的位置不变,在光具座上移动光屏 (填“能”或“不能”)找到某一位置,使像清晰的呈现在光屏上,理由是 ;
(5)请画出从烛焰射向透镜的光线AB经过透镜折射后的光路。
10.洋洋同学在探究“凸透镜成像规律及应用”的活动中,选用了焦距未知的凸透镜.
(1)将凸透镜安装在光具座上,用平行光作光源,移动光屏, ,如图甲所示,则该凸透镜的焦距为 cm.
(2)将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上,并调整蜡烛火焰、凸透镜及光屏三者的中心,使其大致在 上,为实验探究做好准备.
(3)如图乙所示,保持光屏和凸透镜的位置不变,将蜡烛向右移动到20cm刻度处,为了在光屏上再次得到清晰的像,应向 (填“左”或“右”)调节光屏.如不移动光屏则应在凸透镜左侧附近安装一个焦距适当的 (填光学元件名称). (填“近视”或“远视”)眼就是利用这种透镜矫正的.
(4)在图乙基础上,将点燃的蜡烛移到标尺35cm处,然后前后移动光屏找到清晰的像.生活中 就是利用这一成像原理来工作的.再将蜡烛向靠近透镜方向移动1cm,则所成像的大小会 (填“变大”、“变小”或“不变”).
(5)若保持凸透镜位置不变,将蜡烛移动到距凸透镜5cm处时,前后移动光屏,在光屏上 (填“能”或“不能”)得到蜡烛的像,此时凸透镜成 (填“实”或“虚”)像.若想看到此像,观察方法应是 .
(6)如果用不透明纸板将凸透镜上半部分遮住,结果_____.
A.没有影响
B.不能成像
C.成一半的像
D.仍能成完整的像,但亮度变暗.
参考答案
1.(1)15.0
(2)高度;倒;放大;投影仪
(3)左
2.(1)会聚;10.0
(2)同一高度;远离;投影仪
(3)B;4
(4)烛焰的像变暗了一些
3.(1)10.0
(2)同一高度
(3)缩小;照相机
(4)左;变小
(5)能
4.(1)高度
(2)10.0;小;大;能
(3)远离;2
5.(1)15.0
(2)缩小
(3)远离;投影仪;远离
(4)变小
6.(1)10.0
(2)同一高度;缩小;投影仪
(3)能;物距大于一倍焦距,成实像
(4)靠近;远离
(5)远离
7.(1)B
(2)II;变大
(3)远离;减小
(4)上升
8.(1)同一高度
(2)左;缩小;20
(3)像距/cm;变大;变大
(4)远视
9.(1)10.0
(2)主光轴
(3)缩小;实;照相机;完整
(4)不能;像距过大,超出了光具座所提供的长度
(5)
10.(1)直到光屏上出现一个最小最亮的光点;10
(2)同一高度
(3)右;凸透镜;远视
(4)投影仪或幻灯机;变大
(5)不能;虚;从凸透镜右侧透过透镜观察
(6)D
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