第五章 透镜及其应用(实验题30道)-【刷好题】2025-2026学年八年级物理上册热点题型专练(2024北师大版)
2025-10-13
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内容正文:
第五章 透镜及第五章 透第五章 透镜及其应用(实验题30道)
1.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 。
【答案】 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。
2.在探究“凸透镜成像规律”的实验中,已知透镜焦距f=10cm。
(1)蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示,观察到光屏上有烛焰清晰的像(像未画出),生活中的 (填“照相机”、“投影仪”、“放大镜”)就是利用这个原理制成的;
(2)若保持凸透镜的位置不变,将蜡烛向左移动,光屏应向 移动才能得到清晰的像。(选填“左”、“右”)。
【答案】 投影仪 左
【详解】(1)[1]由图可知,此时的物距为
u=50.0cm-35.0cm=15.0cm
此时物距位于一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立、放大的实像,应用为投影仪。
(2)[2]若保持凸透镜的位置不变,将蜡烛移到向左移动,根据凸透镜成像的规律,成实像时,物近像远像变大,物远像近像变小,因此物距增大,像距应减小,所以应该将光屏向左移动才能得到清晰的像。
3.星城物理实验兴趣小组利用如图所示的装置“探究凸透镜成像规律”。
(1)实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏的位置,使三者的中心在同一高度,如图甲所示,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,该凸透镜的焦距为 cm;
(2)如图乙所示摆放蜡烛和凸透镜,移动光屏,可在光屏上得到一个清晰倒立、 的 像,例如 就是利用这一原理工作的。
【答案】(1)10.0
(2) 缩小 实 照相机
【详解】(1)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,即焦点,焦点到光心的距离为焦距,则该凸透镜的焦距为
f=40.0cm-30.0cm=10.0cm
(2)[1][2][3]如图乙所示摆放蜡烛和凸透镜,物距为
u=50.0cm-15.0cm=35cm>2f
根据凸透镜成像的规律可知,移动光屏,可在光屏上得到一个清晰倒立、缩小的实像,照相机就是利用这一原理工作的。
4.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后,在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑。由图乙可知,凸透镜的焦距为 cm;
(2)点燃蜡烛后,调节凸透镜和光屏的高度,使它们的中心与烛焰中心大致在 。
【答案】 10.0 同一高度
【详解】(1)[1]一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后,在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑,这个光斑就是焦点,因此凸透镜的焦距为
(2)[2]蜡烛、凸透镜和光屏的高度,使它们的中心大致在同一高度上,目的是使像成在光屏中央。
5.在“观察凸透镜成像”的实验中,应调节蜡烛、凸透镜、光屏的高度,使它们的中心大致在 。若调好后保持凸透镜的位置不变,先后把烛焰放在a、b、c、d和e点,如图所示,同时调整光屏的位置,那么:
(1)把烛焰放在 点,屏上出现的像最小;
(2)把烛焰放在 点,屏上出现的像最大;
(3)把烛焰放在 点,屏上无烛焰的像;
(4)如果把烛焰从a点移到d点,则像到透镜的距离 ,像的大小 .(填“变大”或“变小”“不变”)。
【答案】 同一高度 a d e 变大 变大
【详解】[1]要使像能呈在光屏的中心,根据光线过凸透镜的光心不改变方向,应调节蜡烛、凸透镜、光屏的中心在同一条直线上,并且在同一个高度。
光屏上能呈实像,不能用光屏呈接的像是虚像,根据物体在一倍焦距以外成实像,凸透镜成实像时,物距减小,像距增大,像增大,所以
(1)[2]a点在二倍焦距以外,物距最大,像最小。
(2)[3]d点在一倍焦距以外,且物距最小,像最大。
(3)[4]e点在一倍焦距以内
成正立、放大的虚像,虚像不能在光屏上呈现。
(4)[5][6]烛焰从a点移到d点,物距减小,像距增大,像增大。
6.如图所示,在探究“凸透镜成像规律”的实验中,依次将点燃的蜡烛,凸透镜,光屏放在光具座上。
(1)实验前,调节烛焰,凸透镜,光屏的中心大致在同一高度,目的是 ;
(2)蜡烛与凸透镜的距离在一倍焦距和二倍焦距之间时,在凸透镜的另一侧移动光屏,会在光屏上得到一个清晰的像,生活中的 应用了这个成像规律。接下来保持凸透镜的位置不变,将蜡烛与光屏的位置对调后,在光屏上还会出现一个清晰的像,这时所成的像是倒立 的实像,这是因为光在折射时,光路是 ;
(3)实验中,将蜡烛向远离凸透镜方向移动,若在光屏上还能够得到清晰的像,应将光屏 凸透镜;
(4)如果保持光屏的位置不变,把蜡烛向左移动一小段距离时,要想在光屏上得到清晰的像,应该在凸透镜和蜡烛之间放置一个焦距适当的 镜才能实现。
【答案】 使得像成在光屏的中央 投影仪 缩小 可逆的 靠近 凹透
【详解】(1)[1]做凸透镜成像实验,要使烛焰的焰心,凸透镜的光心,光屏的中心三者位于同一高度,目的是使像成在光屏的中央。
(2)[2][3][4]蜡烛与凸透镜的距离在一倍焦距和二倍焦距之间时,在凸透镜的另一侧移动光屏,会在光屏上得到一个倒立的、放大的实像,生活中的投影仪就是利用凸透镜的这种成像情况制成的;接下来保持凸透镜的位置不变,将蜡烛与光屏的位置对调后,则蜡烛与凸透镜的距离在二倍焦距以外,在光屏上还会出现一个倒立的、缩小的实像,这是因为光在折射时光路是可逆的。
(3)[5]实验中,将蜡烛向远离凸透镜方向移动,增大蜡烛与透镜的距离,为在光屏上还能够得到清晰的像,根据凸透镜成实像时,物距增大,像距减小,像变小可知:应将光屏向靠近透镜的方向移动。
(4)[6]把蜡烛向左移动一小段距离时,物距变大,像距变小,像靠近凸透镜,为使像能成在光屏上,应在蜡烛和凸透镜之间放一块适当的凹透镜对光线进行发散,像才能成在光屏上。
7.小科同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,用到了如图甲所示的F形光源,实验中所用凸透镜的焦距为10cm。
(1)安装器材时,首先将F形光源、凸透镜、光屏依次放在光具座上。注意:需要将F形光源有灯珠的一侧面向凸透镜放置,然后打开F形光源,调节光源、透镜、光屏三者的中心在同一高度上。下列“调节光源、透镜、光屏三者的中心在同一高度上”的操作,比较规范的是 (填选项前的字母);
A.将三者分散排列,然后用目测的方法调节
B.将三者靠拢,然后用目测的方法调节
(2)完成器材调整后,按下光源开关,将F形光源移至左侧30cm刻度处,光屏上随即出现了一个倒立F的模糊轮廓,则应 (选填“一直向左”、“一直向右”或“左右反复”)移动光屏,直到观察到光屏上呈现清晰倒立、 的实像,如图乙所示(像未画出);
(3)同学们对小科使用的图乙实验装置进行如下评价,其中不正确的是 (填选项前的字母)。
A.与烛焰相比,实验使用的F形光源不会晃动,光屏上所成的像比较稳定
B.零刻度线刻在光具座标尺的中央,可直接测出物距和像距
C.若凸透镜的焦距未知,则利用此实验装置不能测出凸透镜的焦距
【答案】 B 左右反复 缩小 C
【详解】(1)[1]将三者靠拢,可以减小光源、透镜、光屏三者的距离,更便于将光源、透镜、光屏三者的中心调节到同一高度,故选B。
(2)[2]光屏上随即出现了一个倒立F的模糊轮廓,此时像可能在光屏的前方,也可能在光屏后方,则应左右反复移动光屏,直到观察到光屏上呈现清晰的像。
[3]将F形光源移至左侧30cm刻度处,此时物距为30cm,大于二倍焦距,此时成倒立、缩小的实像。
(3)[4]与烛焰相比,实验使用的F形光源不会晃动,像也不会晃动,则光屏上所成的像比较稳定,故A正确,不符合题意;零刻度线刻在光具座标尺的中央,光源、光屏所对应的刻度值即为物距、像距,可直接测出物距和像距,故B正确,不符合题意;若凸透镜的焦距未知,可调节物距及像距,当成等大的实像时,物距便等于2倍焦距,这样可以测出凸透镜的焦距,故C错误,符合题意。
故选C。
8.凸透镜是跨学科实践活动制作望远镜的核心配件,小周同学购买了一个焦距为的凸透镜进行实验。
(1)小周同学将一束平行于主光轴的光经过凸透镜,调节光屏的位置,直到光屏上得到一个 的光斑来测验焦距是否准确,如图甲所示。她再进一步探究凸透镜成像的特点,在光具座上从左到右分别将烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏中心调整在 ;
(2)如图乙所示,将凸透镜移至刻度线处,则人眼在图中的 (选填“A”或“B”)处能观察到蜡烛的像,像是图丙中的 (选填“1”、“2”、“3”或“4”);
(3)小周同学把图乙中的凸透镜移至刻度线处,此时的成像特点与生活中的 相同(选填“照相机”、“放大镜”或“投影仪”),随着蜡烛燃烧变短,像会往 偏移。
【答案】(1) 最小、最亮 同一高度
(2) B 4
(3) 照相机 上
【详解】(1)[1]将一束平行于主光轴的光经过凸透镜,调节光屏的位置,直到光屏上得到一个最小、最亮的光斑,光斑到光心的距离为凸透镜的焦距。
[2]实验前要调整烛焰的焰心、透镜的光心、光屏的中心在同一高度,目的是使像能成在光屏的中央。
(2)[1][2]保持蜡烛位置不变,移动透镜至16cm刻度线处,此时,由图甲可知凸透镜的焦距为10cm,可知此时,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)[1]把图乙中的凸透镜移至刻度线处,此时物距大于像距,根据凸透镜成实像时,物距大于像距,成倒立、缩小的实像,应用于照相机。
[2]根据过光心的光传播方向不变可知,随着蜡烛燃烧变短,像会往上移。
9.在“探究凸透镜成像的规律”实验中:
(1)小宇先将蜡烛、光屏安装在凸透镜两侧,然后点燃蜡烛,并调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在 ;
(2)实验所用凸透镜焦距,移动蜡烛、凸透镜及光屏位置到如图所示时,恰能在光屏上得到一个清晰、倒立、 的实像,生活中的 是利用该成像规律制成的。
【答案】 同一高度 缩小 照相机
【详解】(1)[1]探究凸透镜成像的实验时,要调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度,像才能呈在光屏的中央位置。
(2)[2][3]凸透镜的焦距是10cm,由图可知物距为
50.0cm-20.0cm=30.0cm
此时物距大于2倍焦距,成倒立缩小的实像,照相机应用此原理制成的。
10.学完凸透镜成像规律后,某兴趣小组用焦距为10cm的凸透镜以及其他素材自制了照相机模型和投影仪模型:
(1)【器材选择】
①投影仪模型中投影片A与凸透镜B间距是 ;(选填“物距”或“像距”)
②小组成员要选用合适长度的纸筒来作为照相机模型的外纸筒。现有三种规格的纸筒,其长度分别为 5cm、10cm、20cm,应当选择 cm的纸筒;
③照相机模型中充当胶片的膜(a位置)应该用以下哪种素材制作( )
A.全透明的塑料膜 B. 绘画用的薄宣纸 C.白色不透光卡纸 D.黑色不透光卡纸
④实验室有焦距相同、半径不同的两种透镜,想让成像更加亮,应该选择直径更 的凸透镜(选填“大”或“小”)制作照相机模型;
(2)【实验操作】完成模型制作后,小组成员用投影仪展示相关影像,发现成倒立的像。为了看到正立的像,应进行的操作是 。
【答案】 物距 20 B 大 将投影片倒着插
【详解】(1)[1]物体与凸透镜间的距离称为物距,即投影仪模型中投影片A与凸透镜B间距是物距。
[2]照相机的像距在一倍和两倍焦距之间,凸透镜焦距为10cm,故像距在10cm和20cm之间,所以应该选择20cm的纸筒。
[3]照相机模型中充当胶片的膜,既要可以承接像,又要可以观察到像,应该选择半透明的薄膜,所以应选择绘画用的薄宣纸制作。
故选B。
[4]直径更大的透镜透过的光线更多,像会更亮,所以想让成像更加亮,应该选择直径更大的凸透镜制作照相机模型。
(2)[5]投影仪成的是倒立、放大的实像,为了看到正立的像,应进行的操作是将投影片倒着插。
11.自制显微镜的实验中,在透明胶盒的底部画箭头印记,在盒上滴有一薄水滴(如图甲所示)人能观察到一正立放大的箭头像;把水滴加厚,能观察到一个倒立放大的箭头像,如图乙所示。
(1)上述情景中,甲图中薄水滴的作用相当于 ,乙图中厚水滴B的作用相当于 (以上选填:“照相机”、“投影仪”或“放大镜”);
(2)图中示意了图丙成像的部分光路,厚水滴B与凸透镜的主光轴在同一直线上,厚水滴的焦点为F水滴。凸透镜的焦点为F凸透镜,在图中画出:①光线a经水滴折射前的入射光线;②光线b经过凸透镜后的折射光线。( )
【答案】 放大镜 投影仪
【详解】(1)[1]由题意可知,当在盒上滴有一薄水滴,人能观察到一正立放大的箭头像,所以薄水滴相当于放大镜。
[2]把水滴加厚,能观察到一个倒立放大的箭头像,则由凸透镜成像规律及其应用可知,厚水滴相当于投影仪。
(2)由题可知,折射光线a过水滴的焦点,则光线a经水滴折射前的入射光线平行于主光轴;折射光线b平行于主光轴,其折射光线过该凸透镜另一侧的焦点;如图所示
12.小华利用“F”光源来研究凸透镜成像。
(1)实验前,小华应调整“F”光源和光屏的中心在凸透镜的 上;
(2)小华将“F”光源、凸透镜和光屏按照图1所示位置放置时,光屏上能成清晰的像,所成的像是 立的。凸透镜的焦距为 cm;
(3)小华继续进行研究,当出现图2所示场景时,光屏上的像是清晰的;
①依此成像原理可制成 (选填“投影仪”“照相机”或“放大镜”);
②现保持光源和光屏位置不变,小华将凸透镜移至另一位置,发现光屏上也成清晰的像,此时凸透镜所在位置的刻度是 cm。若要再模拟近视眼成因,小华仅需将光屏向 移动少许。
【答案】 主光轴 倒 5.0 投影仪 17.5 右
【详解】(1)[1]为了使像成在光屏中央,应调整F光源和光屏的中心在凸透镜的主光轴上。
(2)[2]当“F”光源、凸透镜和光屏处于图1所示位置时,恰好在光屏上成清晰的像,由图可知,此时物距等于像距,在光屏上成倒立、等大的实像。
[3]此时物距等于像距等于二倍焦距,此时物距
u=20.0cm-10.0cm=10.0cm
物距是10.0cm,则焦距为5.0cm。
(3)[4]图2中物距小于像距,则成倒立、放大的实像,投影仪根据此原理工作的。
[5]保持光源和光屏位置不变,小华将凸透镜移至另一位置,发现光屏上也成清晰的像,根据光路可逆,此时物距与像距交换,原来物距是7.0cm,移动后的像距为7.0cm,则凸透镜的位置
l=24.5cm-7cm=17.5cm
[6]要模拟近视眼,即像成在光屏的前方,因而将光屏向右移动一段距离即可。
13.在探究“近视眼的矫正”课外实验中,小明同学用水袋做成一个水凸透镜来模拟人眼晶状体,并与注射器相连,其凸起程度可通过注射器注水或吸水量来调节。
(1)当该水透镜正对太阳光时,在光屏上得到一个最小最亮的点,如图甲所示,可知此时该透镜的焦距f= cm;
(2)在调整烛焰(模拟远处所视物)、水透镜、光屏(模拟人眼视网膜)在光具座上的位置,如图乙所示,此时在光屏上得到了烛焰清晰的像,然后再向水凸透镜内 (填“注入”或“吸取”)适量的水来模拟近视眼,发现光屏上原来清晰的像变模糊了。若将光屏向靠近透镜的方向移动适当距离,再次得到清晰的像。说明近视眼将远处的物体成像在视网膜 (选填“前”或“后”)方;
(3)若光屏不移动,要让光屏上得到清晰的像,则应在烛焰和水凸透镜间加一个焦距合适的 透镜;
(4)下列四幅图,分别表示近视眼、远视眼成像情况和矫正做法,以其中第 图属于远视眼患者示意图;第 图表示矫正远视眼的做法。
【答案】 10.0 注入 前 凹 ② ④
【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,所以由图可知该凸透镜的焦距
(2)[2][3]根据近视眼的成因,向水凸透镜内注入水,凸透镜变厚,此时凸透镜对光的折射作用变强,像将成在光屏之前,即近视眼将远处的物体成像在视网膜之前。
(3)[4]要使像能成在原来光屏的位置,应在烛焰和水凸透镜间加一个焦距合适的凹透镜,光屏上也能得到清晰的像。说明近视眼镜是凹透镜。
(4)[5][6]远视眼的晶状体较薄,会聚能力较弱,像落在视网膜的后方;②图的入射光线会聚在视网膜的后方,所以②图表示了远视眼的成像情况;为了使光线会聚在原来的会聚点前面的视网膜上,就需要在光线进入人的眼睛以前会聚一下,因此配戴对光线具有会聚作用的凸透镜来矫正,即④图能正确表示远视眼的矫正情况。
14.“问天”学习小组在实验室研究投影仪的成像特点。
(1)他们将投影片放在载物台上,调节镜头的位置,屏幕上出现清晰、倒立、放大的实像,是因为投影片放在了距离镜头 的位置;(只填下列正确选项前的序号)
A.二倍焦距以外
B.一倍焦距到二倍焦距之间
C.一倍焦距以内
(2)他们将投影片到镜头的距离调大,同时将镜头到屏幕的距离调小,当屏幕上再次出现清晰的像时,与(1)中的像相比,像 。(选填“变大”“不变”或“变小”)
【答案】 B 变小
【详解】(1)[1]根据题意知道,屏幕上出现清晰、倒立、放大的实像,所以,投影片放在了距离镜头一倍焦距和二倍焦距之间的位置,故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
(2)[2]根据凸透镜成像的规律知道,成实像时,物像异侧,物距变大,像距变小,像变小;物距变小,像距变大,像变大,简记为“物远像近像变小,物近像远像变大”。“投影片到镜头的距离调大”即物距变大,“同时将镜头到屏幕的距离调小”,即像距变小,所以,与(1)中的像相比,像变小。
15.如图所示,一束平行光经过某透镜后,在光屏上得到一个最小,最亮的光斑,由此可知,该透镜对光有 作用,它的焦距是 cm,用该透镜距离报纸5cm看报纸上的字,看到的是 放大的像(选填“正立”或“倒立”)。
【答案】 会聚 8.0 正立
【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,这说明凸透镜对光线具有会聚作用。
[2]如图所示,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,所以凸透镜的焦距是。
[3]用该透镜距离报纸5cm看报纸上的字,物距小于焦距,看到的是正立、放大的虚像。
16.如图为某望远镜内部部分光路图,物镜是凸透镜,为光心,为物镜焦点,焦距为。
①在图中画出光线a、b经物镜折射前的入射光线 ;
②目镜是 透镜(选填“凹”“凸”);
③用此望远镜观察距离约100m的小鸟时,小鸟经物镜成一个 (选填“倒立”、“正立”)、 (选填“放大”、“等大”、“缩小”)的像。
【答案】 凹 倒立 缩小
【详解】[1]已知物镜是凸透镜,为光心,为物镜的焦点;由图可知,折射光线过焦点,则入射光线平行于主光轴;折射光线过光心传播方向不变,则入射光线过光心,如下图所示:
[2]由图可知,光线经目镜折射后远离主光轴,则说明目镜对光线有发散作用,而凹透镜对光线有发散作用,所以目镜是凹透镜。
[3][4]伽利略望远镜的物镜是凸透镜,目镜是凹透镜,物镜成倒立缩小的像。
17.小明用凸透镜(甲、乙)、蜡烛、光屏和光具座等器材,探究凸透镜成像的规律。
(1)实验前,使 在同一水平高度。为了便于观察实验现象,实验环境应该 (选填“较亮”或“较暗”)一些;
(2)为了判断两个凸透镜的焦距大小,小明做了如下操作:
①使蜡烛、凸透镜甲、光屏在如图所示的位置时,光屏上出现了等大清晰的像,此凸透镜甲的焦距为 cm;
②保持蜡烛和透镜的位置不变,将凸透镜甲更换为凸透镜乙后,需将光屏向左移动距离s,方可在光屏上再次成清晰的像,则透镜乙的焦距比甲的 (选填“大”或“小”);
(3)保持凸透镜甲位置不动,将蜡烛放在光具座15cm刻度线处,调节光屏,在光屏上得到一个清晰的、倒立 (选填“放大”或“缩小”)的实像,光屏的位置位于 cm刻度之间;
(4)继续保持凸透镜甲位置不动,把蜡烛移到35cm刻度线处,无论怎样移动光屏,光屏上始终接收不到像。小明能观察到像的正确方法是 ; (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是根据这一原理工作的。
【答案】 烛焰、凸透镜、光屏三者的中心 较暗 10.0 小 缩小 50~60 从凸透镜的右侧透过凸透镜去观察 放大镜
【详解】(1)[1][2]为了使像成在光屏中央,需要调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度;烛焰比较亮,实验环境应该暗一些,对比度大一些,实验效果比较明显。
(2)①[3]蜡烛恰好在光屏上成倒立、等大的像,由图可知,此时物距
u=40.0cm-20.0cm=20.0cm
像距
v=60.0cm-40.0cm=20.0cm
此时
u=v=20.0cm=2f
f=10.0cm
②[4]将透镜甲更换为透镜乙后,需将光屏向左移动距离s,方可在光屏上再次成清晰的像,此时的像距变小,成像提前说明透镜的会聚能力增强,透镜乙的焦距比甲的小。
(3)[5][6]蜡烛放在光具座15cm刻度线处,物距为
u1=40.0cm-15.0cm=25.0cm
物距大于2倍焦距,凸透镜能成倒立缩小的实像,此时像距在一倍焦距和二倍焦距之间,光屏的位置位于50~60cm刻度之间。
(4)[7][8]保持凸透镜甲位置不动,把蜡烛移到35cm处时,物距
u2=40.0cm-35.0cm=5.0cm<f=10.0cm
成的是一个正立、放大的虚像,且像和物在凸透镜的同一侧,因此要想看到这个像,应从凸透镜的右侧透过凸透镜去观察,放大镜是利用此原理制成的。
18.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”光源和光屏的中心位于凸透镜的 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 ,生活中的 就是利用这个成像特点制成的;将“F”光源移至15cm处,为使光屏上出现清晰的像,光屏应向 (选填“左”或“右”)移动。如果不移动光屏,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】 10.0 主光轴 C 照相机 右 凸
【详解】(1)[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)[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)[3][4]由图乙可知,物距为
30.0cm>2f
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C是人眼在图示位置观察到的像,与照相机的成像原理一致。
[5][6]凸透镜成实像时,物近像远像变大,将“F”光源移至15cm处,物距减小,为使光屏上出现清晰的像,像距增大,光屏应向右移动。若不移动光屏仍要在光屏上成清晰的像,可以在凸透镜和蜡烛之间放置一个具有会聚作用的凸透镜。
19.探究凸透镜成像规律。
(1)实验中出现了如图所示的情形,要使像成在光屏中央,应将光屏向 (上/下)调整。
(2)已知凸透镜焦距为10cm,将烛焰放在距离凸透镜25cm处,调节光屏可得到倒立、 (放大/缩小/等大)的实像。
(3)在上述实验的基础上,将蜡烛向远离透镜的方向移动,要在光屏上得到清晰的像则应将光屏 (远离/靠近)透镜,光屏上的像 (变大/变小/不变)
(4)若遮住凸透镜的下半部分,则烛焰在光屏上的成像情况是 (选填“完整的像”、“一半的像”或“无法成像”)。
【答案】 下 缩小 靠近 变小 完整的像
【详解】(1)[1]由图知,凸透镜、光屏、烛焰的中心不在同一高度,光屏偏高,为使像成在光屏的中央,应将光屏向下调整。
(2)[2]已知凸透镜的焦距:f=10cm,当烛焰放在距离凸透镜25cm处时,即
u=25cm>2f
则凸透镜成倒立、缩小的实像。
(3)[3][4]当蜡烛向远离透镜的方向移动时,物距增大,则像距需减小,像变小,即光屏需向靠近透镜的方向移动,并且光屏上的像会变小。
(4)[5]若遮住凸透镜的下半部分,则凸透镜的上半部分仍能折射光线,成烛焰完整的像。
20.用F为焦点,探究焦距为f的凸透镜成像规律,在实验中;
(1)发光物体和凸透镜的位置如图所示,图中光屏未画出,光屏上所成清晰的像在图中 (填数字序号)区域,像的方向是 的(选填“正”或“倒”),像的大小比发光物体要 ;
(2)将光屏放在凸透镜右侧,发光物体放在A处,发现无论怎样调整光屏的位置,在光屏上都无法得到发光物体的像。撤去光屏,从凸透镜右侧向凸透镜看去,观察到发光物体的像,此像到凸透镜的距离 (填“大于”“等于”或“小于”)发光物体到凸透镜的距离。
【答案】(1) ③ 倒 小
(2)大于
【详解】(1)[1]如图所示,发光物体到凸透镜的距离即物距大于二倍焦距,根据凸透镜成像规律,像距大于一倍焦距小于二倍焦距,故②④排除;又因为发光物体在透镜主光轴上方,根据过透镜光心的光线不改变传播方向可知像的位置在主光轴下方,故光屏上所成清晰的像在图中③的区域。
[2][3]根据凸透镜成像规律,当物距大于二倍焦距,成缩小、倒立的实像,所以像的箭头方向是竖直向下的,即像的方向是倒的;像的大小比发光物体要小。
(2)当物距小于一倍焦距时,我们在凸透镜右边看到的那个正立、放大的虚像是由光经过凸透镜的折射光线的反向延长线交点形成的,像在物的后方,故像到透镜的距离大于物体到透镜的距离。
21.小明同学利用一个直径为10cm的凸透镜探究凸透镜成像的规律。
(1)当小明拿着这个透镜正对着太阳,地上出现了一个直径为2.5cm的光斑时,透镜距地面为7.5cm,且将透镜向上移动时,光斑的大小会变小,则此透镜的焦距为 cm;
(2)如图所示位置时,烛焰恰好在光屏上成清晰的、倒立的、 (选填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像;
(3)当蜡烛燃烧一段时间后会变短,发现烛焰的像成在光屏的上方,他应将凸透镜向 (选填“上”或“下”)移动,使烛焰的像清晰的成在光屏的中央;
(4)当小明将蜡烛以恒定的速度向右移动时,为了在光屏上得到清晰的像,则光屏的移动速度是 。(选填“由慢到快”或“由快到慢”)
【答案】 10 缩小 下 由慢到快
【详解】(1)[1]小明拿着这个透镜正对着太阳,地上出现了一个直径为的光斑时,透镜距地面为,且将透镜向上移动时,光斑的大小会变小,据此画图,如下所示:
根据图片可知,为焦距,已知,GF=2.5cm,根据三角形知识可知
代入数据得
解得
BC=2.5cm
所以焦距的大小
f=AB+BC=7.5cm+2.5cm=10cm
(2)[2]根据由图可知,此时的物距大于二倍焦距,根据凸透镜成像规律可知,烛焰在光屏上成倒立、缩小的实像。
(3)[3]当蜡烛燃烧一段时间后会变短,发现烛焰的像成在光屏的上方,根据经过光心的光线的传播方向不变可知,他应将凸透镜向下移动,才能使烛焰的像清晰的成在光屏的中央。
(4)[4]当小明将蜡烛以恒定的速度向右移动时,在物距大于二倍焦距时,成的是缩小的像,像一直在一倍和两倍焦距之间移动,因此像的移动速度要小于物体的移动速度;当物距在一倍焦距和二倍焦距之间移动时,成放大的像,此时的像在两倍焦距以外,由光的折射中光路可逆可知,像的移动速度大于物体的移动速度,所以光屏的移动速度是由慢到快。
22.某小组在“探究凸透镜成像规律”的实验时,进行如下操作:
(1)实验中向 (选填“上”或“下”)调节蜡烛可以使它的像相对光屏向下移动。
(2)如图所示,光屏上恰好成清晰的实像,若将图示中的蜡烛和光屏的位置对调,则像的 (选填“倒正”或“大小”)发生变化。
(3)若在图示位置将蜡烛向左移动一段距离远离透镜,为在光屏上呈现清晰的像,应将光屏 (选填“靠近”或“远离)凸透镜。
【答案】(1)上
(2)大小
(3)靠近
【详解】(1)通过光心的光线经过凸透镜传播方向不变,实验中向上调节蜡烛可以使它的像相对光屏向下移动。
(2)由图可知,u=15cm,v=20cm,u<v时成倒立、放大的实像,将图示中的蜡烛和光屏的位置对调,根据光路可逆,u>v时成倒立、缩小的实像,则像的大小发生变化。
(3)若在图示位置将蜡烛向左移动一段距离远离透镜,为在光屏上呈现清晰的像,根据物近像远像变大,应将光屏靠近凸透镜。
23.小明在探究“凸透镜成像的规律”的实验中:
(1)实验前要调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在 。实验一段时间后,他发现光屏上的像位置偏上,那么他应该把凸透镜向 (填“上”或“下”)适当调节,才能实现在光屏的中央;
(2)当他将蜡烛、凸透镜、光屏调节到图甲所示位置时,烛焰恰好在光屏上成清晰的像(像未画出),此时的成像原理与 (填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”)相同,若将蜡烛向右移动,保持凸透镜的位置不变,则应将光屏向 (填“左”或“右”)移动适当距离,使光屏上再次成清晰的像,此时所成的像跟原来的相比要 (填“大”或“小”)一些;
(3)小明近日发现自己看不清黑板,到医院检查,医生告诉他患上了近视,近视眼的成像示意图为 (填“乙”或“丙”)图,可以使用 (填“凸透镜”或“凹透镜”)加以矫正。
【答案】 同一高度 下 照相机 右 大 乙 凹透镜
【详解】(1)[1]在实验前,应将烛焰、凸透镜和光屏的中心调节在同一高度,以使烛焰的像成在光屏中间。
[2]蜡烛经一段时间后,长度会短,其像会向上移,那么应将凸透镜向下调节,才能使像成在光屏中间。
(2)[3]由图甲知,蜡烛与凸透镜的距离大于光屏与凸透镜的距离,即物距大于像距,那么光屏上的像是倒立、缩小的实像,这也是照相机的成像原理。
[4][5]将蜡烛向右移动10cm,即物距变小,那么像距会变大,所以应将光屏向右移动,此时所成的像比原来的像变得大些。
(3)[6]近视眼是由于晶状体太厚或眼球前后距离太远,使远处的光线会聚在视网膜前,所以近视眼的成像示意图为乙图。
[7]近视眼应用凹透镜先将光线发散,成像便可成在视网膜上了。
24.在探究凸透镜成像规律的实验中:
(1)如图甲,平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小最亮的光斑,则凸透镜的焦距f= cm;实验前应调节烛焰和光屏中心位于凸透镜的 上;
(2)实验操作过程中,当蜡烛与凸透镜的距离如图乙所示时,在光屏上可得到一个清晰的倒立 的实像,生活中利用这个规律制成的光学仪器是 ;
(3)由于实验时间较长,蜡烛变短,应该将光屏向 (选填“上”或“下”)方调节才能使像成在光屏中央。
【答案】 10.0 主光轴 放大 投影仪 上
【详解】(1)[1]图中刻度尺的分度值为1cm,则凸透镜的焦距为
[2]实验中为了使像成在光屏的中央,应调节烛焰和光屏中心位于凸透镜的主光轴上。
(2)[3][4]乙图中物距小于像距,还成实像,根据凸透镜成像规律可知,成倒立、放大的实像,生活中投影机就是利用该原理制成的。
(3)[5]由于实验时间较长,蜡烛变短,此时蜡烛的焰心与凸透镜光心的连线斜向上,因此应将光屏向上移动才能使像成在光屏中央。
25.某小组同学发现在拍集体照时摄影师会通过拉伸镜头的办法改变物距和像距从而使照片更大些,于是该小组同学利用探究凸透镜成像规律的实验器材和刻度尺探究凸透镜成实像时像高和物距及像距之间的关系。已知凸透镜的焦距分别为10厘米和15厘米,发光体高均为5厘米,实验并记录测得的物距u、像距v和所成像的像高L像见表一和表二、
表一:焦距 10厘米
实验序号
u(厘米)
v(厘米)
L像(厘米)
v和u的比值
1
12.0
60.0
25.0
5.0
2
15.0
30.0
10.0
2.0
3
18.0
22.5
6.3
1.3
4
20.0
20.0
5.0
1.0
5
30.0
15.0
2.5
0.5
6
35.0
14.0
2.0
0.4
7
40.0
13.3
1.6
0.3
表二:焦距 15厘米
实验序号
u(厘米)
v(厘米)
L像(厘米)
v和u的比值
8
20.0
60.0
15.0
3.0
9
25.0
37.5
7.5
1.5
10
27.0
33.8
6.5
1.3
11
30.0
30.0
5.0
1.0
12
35.0
26.3
3.9
0.8
13
40.0
24.0
3.0
0.6
14
45.0
22.5
2.5
0.5
①分析比较表中v、u和L像的大小关系及相关条件,可得出初步结论:
(a)分析比较实验序号1与2与3或8与10中的数据,可得出的初步结论是:当物距 像距时,凸透镜成放大的实像。
(b)分析比较实验序号 中的数据,可得出的初步结论是:当物距等于像距时,凸透镜成等大的实像。
(c)进一步分析比较实验序号5与6与7或12与13与14中的数据,可得出的结论是:当物距大于像距时,凸透镜成缩小的实像且像距随物距的增大而 。
②分析比较表一或表二中v、u和L像的变化情况及相关条件,可得出的初步结论是:当凸透镜成实像时,像高随 的增大而减小。
③该小组同学为了进一步得到L像与v、u的关系,计算了v和u的比值,并将计算结果填在表一和表二的最后一列。分析L像与v、u的关系的比值关系,可得到的结论是:当凸透镜成实像时,L像与v和u的关系的比值成 。
【答案】 小于 4或11 减小 物距 正比
【详解】①(a)[1]由1与2与3或8与10中数据,物距u小于像距v,v与u的比值大于1,即成放大的像;
(b)[2]在实验表格中查找,物距u与像距v相同的实验序号为4或11,v与u的比值为1,即成等大的像;
(c)[3]由5与6与7的数据,当物距u的数据从30.0cm逐渐增加到40.0cm时,像距v由15.0cm逐渐减小到13.3cm,因此像距随物距增大而减小。
②[4]由表中数据可得,成实像时,像高随物距增大而减小(像距减小而减小),随物距减小而增大(像距增大而增大)。
③[5]分析表一,可知,L像与v、u的关系的比值约为5,分析表二,可知L像与v、u的关系的比值约为5,即L像与v、u的关系的比值成正比。
26.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,已知凸透镜的焦距是10cm。
(1)点燃蜡烛并移动光屏,发现光屏上成的像如图甲所示,为了使烛焰的像呈现在光屏的中央,下一步应 调整烛焰;
(2)调整后,蜡烛置于如图乙所示的位置,要使光屏上的像清晰,应将光屏向 移动,直到在光屏上得到一个清晰的像,生活中的 (选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”)就是利用该成像原理工作的;
(3)如图保持凸透镜的位置不变,将蜡烛从乙图中的位置远离凸透镜一段距离后,所成的像可能是 (选填序号):
①倒立放大的实像 ②正立放大的实像 ③正立放大的虚像
④倒立放大的虚像 ⑤倒立缩小的实像 ⑥正立缩小的虚像
(4)某同学用手机拍照上传实验报告,发现上传的报告照片上端宽下端窄,则拍照时报告的上端离手机镜头的距离 (选填“近”或“远”);
(5)小红在实验过程中,认真观察光屏上的像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。检查器材后发现其它器材均正常放置,凸透镜的安装情况有些随意,要使在光屏上看到整个烛焰清晰的像,应作出的调节是:
【答案】(1)向上
(2) 左 照相机
(3)⑤
(4)近
(5)适当扭转凸透镜,使凸透镜与光屏平行
【详解】(1)图甲中烛焰的像偏上,说明烛焰位置偏低,为使像呈现在光屏中央,应将烛焰向上调整。
(2)[1]乙图中物距为30cm,大于2倍焦距(20cm),此时像距应在一倍焦距和二倍焦距之间(10cm<v<20cm),而此时像距在二倍焦距处,故应将光屏向左移动。
[2]当物距大于2倍焦距时,成倒立缩小的实像,这正是照相机的工作原理。
(3)蜡烛远离凸透镜后物距增大(u>2f),根据凸透镜成像规律,只要物体在二倍焦距之外,凸透镜应成倒立缩小的实像,故选⑤。
(4)手机镜头相当于凸透镜,凸透镜成实像时,物体离凸透镜越近,所成的像越大,故当拍摄对象上端离镜头较近时,由于凸透镜成实像时近大远小的成像特点,会导致照片上端宽下端窄。
(5)像的中间清晰而两侧模糊,说明凸透镜与光屏不平行,导致光屏上各点到透镜的距离不等。应适当扭转凸透镜,使其与光屏平行,确保光屏各处到透镜的距离相等。
27.在“探究凸透镜成像规律的实验”中:
(1)如图甲所示,是小贾同学确定焦距时所做的实验,一束平行主光轴的光线经凸透镜后,在光屏上形成一个最小、最亮的光斑,则该凸透镜的焦距为 cm;
(2)如图乙所示,小贾同学保持蜡烛和凸透镜的位置不变,左右移动光屏,在光屏上 (选填“能”或“不能”)得到清晰的烛焰像。此时取下光屏,从原光屏处透过透镜看蜡烛,看到的是烛焰 的像(选填“正立”或“倒立”);
(3)在图乙中保持蜡烛的位置不安,把凸透镜向右移到刻度为30cm处,适当调节光屏(光具座足够长),光屏上能成一个 的像;此时保持凸透镜位置不变,仅将蜡烛和光屏对调,光屏上又能成一个 的像(两空均选填“放大”、“缩小”或“等大”);
(4)实验一段时间后,蜡烛因燃烧变短,所成像移动屏顶端,要使像能够成在光屏的中央,应将凸透镜向 (选填“上”或“下”)调整;
(5)小贾同学在调整凸透镜时,手上的墨水涂在了透镜中央,形成了一个黑色指纹,则此时在光屏上看到蜡烛的像 。
A.像变暗且正中间出现黑斑
B.像亮度不变中间出现指纹的影像
C.像变暗形状不受影响
【答案】 15 不能 正立 放大 缩小 下 C
【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,所以该凸透镜的焦距
(2)[2][3]由图乙可知,此时的物距
烛焰在凸透镜1倍焦距以内,成正立放大的虚像,光屏不能承接虚像。
(3)[4]在图乙中保持蜡烛的位置不安,把凸透镜向右移到刻度为30cm处,此时物距
这时,f<u<2f,成倒立放大实像。
[5]此时保持凸透镜位置不变,仅将蜡烛和光屏对调,由于光路是可逆的,此时的物距大于二倍焦距,像距在一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立缩小的实像。
(4)[6]蜡烛变短了,光屏上的像会向上移动,要使像成在光屏的中央,根据光线过光心不改变方向,凸透镜可向下移动,或光屏向上移动,蜡烛向上移动。
(5)[7]当透镜上粘上黑色指纹时,还有另外的部分光线,经凸透镜汇聚成像,像的大小和形状不发生改变,但由于透过透镜的光线减小,所以像会变暗,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
28.某学习小组探究“凸透镜成像的规律”,进行了如下操作。
(1)通过探究,记录并绘制了像距v与物距u之间的关系图像,如题甲图所示,则该凸透镜的焦距是 cm。
(2)当蜡烛燃烧一段时间后,烛焰的像将位于光屏中心的 方。可以将光屏往 调节,使像回到光屏的中央。
(3)如题乙图所示,保持凸透镜在50cm刻度线处不动,如果想在光屏上得到更大的清晰的像,应进行的操作是( )
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)若将乙图中的凸透镜换成焦距为 30cm 的凸透镜,保持蜡烛和凸透镜的位置不变,在光具座上无论怎样移动光屏,都找不到像,原因是 。
(5)小明用若干发光二极管组成形状如“A”的发光物体,将凸透镜和光屏依次组装到光具座上并调整好,移动光屏直到在光屏上成清晰的像为止,如题丙图,此时发光物体在光屏上所成的像是题丁图中的 (填序号)。
【答案】(1)5
(2) 上 上
(3)D
(4)物距小于焦距,成的像是虚像,虚像不能用光屏承接
(5)②
【详解】(1)根据凸透镜成像规律,当物距时,像距,此时。从题甲图看到,当时,满足上述关系,所以,则该凸透镜的焦距为
(2)[1][2]根据过光心的光线传播方向不变,当蜡烛燃烧一段时间后,蜡烛变短,烛焰的像将向上移动,位于光屏中心的上方;为了使像回到光屏的中央,可以将光屏往上调节。
(3)根据凸透镜成像规律“物近像远像变大”,保持凸透镜在50cm刻度线处不动,要在光屏上得到更大的清晰的像,需要减小物距,增大像距。即应将蜡烛右移,减小物距,同时光屏也右移,增大像距,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
(4)将乙图中的凸透镜换成焦距为30cm的凸透镜,保持蜡烛和凸透镜的位置不变,从乙图看到此时物距小于焦距,即物距小于30cm,根据凸透镜成像规律,当物距小于焦距时,成正立、放大的虚像,虚像不能用光屏承接,所以在光具座上无论怎样移动光屏,都找不到像。
(5)由丙图可知,物距小于像距,根据凸透镜成像规律,当物距小于像距时,成倒立放大的实像,故②符合题意,①③④不符合题意。
故选②。
29.如图甲所示,一束平行光经过一凸透镜,调节光屏的位置,直到光屏上得到一个最小、最亮的光斑。小明用此凸透镜“探究凸透镜成像规律”的实验,实验装置如图乙所示。
(1)该凸透镜的焦距为 cm。
(2)当蜡烛、凸透镜位于图乙所示位置时,光屏上得到一个清晰的像,该像的规律可运用于 (填“望远镜”或“显微镜”)的物镜中。
(3)若保持蜡烛和光屏的位置不变,将凸透镜移至 cm刻度线处,可以在光屏上得到一个倒立、放大的清晰的像。
(4)若保持凸透镜的位置不变,将蜡烛移至44cm刻度处,接下来的操作应该是 (填“①”“②”或“③”),此时的像应是如图丙所示的 (填字母“A” “B” “C”或“D”)。
①适当移动光屏,直到在光屏上找到清晰的像;
②取下光屏,眼睛从透镜左侧直接透过透镜观察成像情况;
③取下光屏,眼睛从透镜右侧直接透过透镜观察成像情况;
(5)如图丁所示,将凸透镜看作眼睛的晶状体,光屏看作眼睛的视网膜,烛焰看作眼睛观察的物体。拿一个近视眼镜给“眼睛”戴上,光屏上出现烛焰清晰的像;拿走近视眼镜,烛焰的像变得模糊。在拿走近视眼镜后,下列操作能使光屏上重新得到清晰的像的是 ___________。
A.将光屏或蜡烛适当靠近凸透镜
B.同时将光屏和蜡烛适当远离凸透镜
C.将光屏适当远离凸透镜
D.将蜡烛适当远离凸透镜
【答案】(1)10.0
(2)望远镜
(3)34.0
(4) ③ D
(5)A
【详解】(1)凸透镜焦距的计算:平行光经凸透镜会聚成最小最亮的光斑,光斑到凸透镜光心的距离为焦距。由图甲,凸透镜光心在刻度处,光屏在刻度处,因此焦距
(2)成像规律的应用:图乙中,蜡烛在刻度处,凸透镜在刻度处,物距,成倒立、缩小的实像,与望远镜的物镜成像原理相同(望远镜物镜成倒立缩小实像)。
(3)凸透镜位置的确定:保持蜡烛和光屏位置不变,要成倒立放大的实像,需满足物距。根据光路可逆性,原物距,因此新物距。蜡烛在刻度处,故凸透镜应移至刻度处。
(4)[1][2]虚像的观察与成像性质:凸透镜位置不变,蜡烛移至刻度处,物距,成正立、放大的虚像。虚像与物体同侧,需取下光屏,从透镜右侧直接观察(操作③);虚像正立放大,对应图丙中的D。
(5)近视眼镜的光学作用:近视眼镜为凹透镜,对光有发散作用。戴上时,光线发散,像会后移至光屏;拿走后,像前移(靠近凸透镜)。因此,需将光屏或蜡烛适当靠近凸透,使像重新清晰,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
30.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,凸透镜焦距为10cm。蜡烛、透镜和光屏的位置如图所示。
(1)图(1)中光屏上呈一清晰的像,该像是倒立、 (选填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像;
(2)图中固定光屏位置不变,将凸透镜移到40cm刻度线处,要在光屏上再次看到清晰的像,应将蜡烛向 (选填“左”或“右”)移动;
(3)图中固定透镜位置不变,将蜡烛移到45cm刻度线处,移动光屏 (选填“能”或“不能”,下同)承接到像。把光屏放在蜡烛的左侧,移动光屏 承接到像;
(4)图中将一个眼镜片放在透镜和烛焰之间,光屏上的像变模糊了,将光屏向右移动,光屏上再次呈现清晰的像,该眼镜片是 (选填“近视”或“远视”)眼镜的镜片。
(5)实验中如图(2),将蜡烛放在图示位置,光屏上恰好成清晰的像,若切除凸透镜中间的阴影部分,再将剩余部分靠拢在一起,则蜡烛能成 (选填0、1、2、3)个像。如不切除凸透镜中间的阴影部分并把阴影部分用黑纸遮挡起来,此时在光屏上成 (选填编号:①一个部分像、②一个全像、③两个部分像、④两个全像)。
【答案】 等大 左 不能 不能 近视 2 ②
【详解】(1)[1]图(1)中光屏上呈一清晰的像,此时
二倍焦距处成倒立等大的实像。
(2)[2]图中固定光屏位置不变,将凸透镜移到40cm刻度线处,此时
像距
根据
成倒立、放大的实像,故应将蜡烛向左移动。
(3)[3][4]图中固定透镜位置不变,将蜡烛移到45cm刻度线处,此时物距
根据
成正立、放大的虚像,像与物同侧,故移动光屏不能承接到像;此时把光屏放在蜡烛的左侧,由于是虚像,移动光屏也不能承接到像。
(4)[5]图中将一个眼镜片放在透镜和烛焰之间,光屏上的像变模糊了,将光屏向右移动,光屏上再次呈现清晰的像,说明该眼镜片对光线具有发散作用,近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光线具有发散作用,会将光线推迟会聚成像,故该眼镜片是近视眼镜的镜片。
(5)[6]因为凸透镜中间厚,边缘薄,切去中间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。
[7]物体由无数点组成,物体上任一点有无数条光线射向凸透镜,经凸透镜折射后,无数条光线会聚成该点的像,把阴影部分用黑纸遮挡起来,还有光线经另外的部分透过透镜成像,故成一个完整的像,只是像的亮度变暗了,故①③④不符合题意,②符合题意。
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第十第五章 透镜及其应用(实验题30道)
二章1.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 。
2.在探究“凸透镜成像规律”的实验中,已知透镜焦距f=10cm。
(1)蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示,观察到光屏上有烛焰清晰的像(像未画出),生活中的 (填“照相机”、“投影仪”、“放大镜”)就是利用这个原理制成的;
(2)若保持凸透镜的位置不变,将蜡烛向左移动,光屏应向 移动才能得到清晰的像。(选填“左”、“右”)。
3.星城物理实验兴趣小组利用如图所示的装置“探究凸透镜成像规律”。
(1)实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏的位置,使三者的中心在同一高度,如图甲所示,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,该凸透镜的焦距为 cm;
(2)如图乙所示摆放蜡烛和凸透镜,移动光屏,可在光屏上得到一个清晰倒立、 的 像,例如 就是利用这一原理工作的。
4.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后,在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑。由图乙可知,凸透镜的焦距为 cm;
(2)点燃蜡烛后,调节凸透镜和光屏的高度,使它们的中心与烛焰中心大致在 。
5.在“观察凸透镜成像”的实验中,应调节蜡烛、凸透镜、光屏的高度,使它们的中心大致在 。若调好后保持凸透镜的位置不变,先后把烛焰放在a、b、c、d和e点,如图所示,同时调整光屏的位置,那么:
(1)把烛焰放在 点,屏上出现的像最小;
(2)把烛焰放在 点,屏上出现的像最大;
(3)把烛焰放在 点,屏上无烛焰的像;
(4)如果把烛焰从a点移到d点,则像到透镜的距离 ,像的大小 .(填“变大”或“变小”“不变”)。
6.如图所示,在探究“凸透镜成像规律”的实验中,依次将点燃的蜡烛,凸透镜,光屏放在光具座上。
(1)实验前,调节烛焰,凸透镜,光屏的中心大致在同一高度,目的是 ;
(2)蜡烛与凸透镜的距离在一倍焦距和二倍焦距之间时,在凸透镜的另一侧移动光屏,会在光屏上得到一个清晰的像,生活中的 应用了这个成像规律。接下来保持凸透镜的位置不变,将蜡烛与光屏的位置对调后,在光屏上还会出现一个清晰的像,这时所成的像是倒立 的实像,这是因为光在折射时,光路是 ;
(3)实验中,将蜡烛向远离凸透镜方向移动,若在光屏上还能够得到清晰的像,应将光屏 凸透镜;
(4)如果保持光屏的位置不变,把蜡烛向左移动一小段距离时,要想在光屏上得到清晰的像,应该在凸透镜和蜡烛之间放置一个焦距适当的 镜才能实现。
7.小科同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,用到了如图甲所示的F形光源,实验中所用凸透镜的焦距为10cm。
(1)安装器材时,首先将F形光源、凸透镜、光屏依次放在光具座上。注意:需要将F形光源有灯珠的一侧面向凸透镜放置,然后打开F形光源,调节光源、透镜、光屏三者的中心在同一高度上。下列“调节光源、透镜、光屏三者的中心在同一高度上”的操作,比较规范的是 (填选项前的字母);
A.将三者分散排列,然后用目测的方法调节
B.将三者靠拢,然后用目测的方法调节
(2)完成器材调整后,按下光源开关,将F形光源移至左侧30cm刻度处,光屏上随即出现了一个倒立F的模糊轮廓,则应 (选填“一直向左”、“一直向右”或“左右反复”)移动光屏,直到观察到光屏上呈现清晰倒立、 的实像,如图乙所示(像未画出);
(3)同学们对小科使用的图乙实验装置进行如下评价,其中不正确的是 (填选项前的字母)。
A.与烛焰相比,实验使用的F形光源不会晃动,光屏上所成的像比较稳定
B.零刻度线刻在光具座标尺的中央,可直接测出物距和像距
C.若凸透镜的焦距未知,则利用此实验装置不能测出凸透镜的焦距
8.凸透镜是跨学科实践活动制作望远镜的核心配件,小周同学购买了一个焦距为的凸透镜进行实验。
(1)小周同学将一束平行于主光轴的光经过凸透镜,调节光屏的位置,直到光屏上得到一个 的光斑来测验焦距是否准确,如图甲所示。她再进一步探究凸透镜成像的特点,在光具座上从左到右分别将烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏中心调整在 ;
(2)如图乙所示,将凸透镜移至刻度线处,则人眼在图中的 (选填“A”或“B”)处能观察到蜡烛的像,像是图丙中的 (选填“1”、“2”、“3”或“4”);
(3)小周同学把图乙中的凸透镜移至刻度线处,此时的成像特点与生活中的 相同(选填“照相机”、“放大镜”或“投影仪”),随着蜡烛燃烧变短,像会往 偏移。
9.在“探究凸透镜成像的规律”实验中:
(1)小宇先将蜡烛、光屏安装在凸透镜两侧,然后点燃蜡烛,并调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在 ;
(2)实验所用凸透镜焦距,移动蜡烛、凸透镜及光屏位置到如图所示时,恰能在光屏上得到一个清晰、倒立、 的实像,生活中的 是利用该成像规律制成的。
10.学完凸透镜成像规律后,某兴趣小组用焦距为10cm的凸透镜以及其他素材自制了照相机模型和投影仪模型:
(1)【器材选择】
①投影仪模型中投影片A与凸透镜B间距是 ;(选填“物距”或“像距”)
②小组成员要选用合适长度的纸筒来作为照相机模型的外纸筒。现有三种规格的纸筒,其长度分别为 5cm、10cm、20cm,应当选择 cm的纸筒;
③照相机模型中充当胶片的膜(a位置)应该用以下哪种素材制作( )
A.全透明的塑料膜 B. 绘画用的薄宣纸 C.白色不透光卡纸 D.黑色不透光卡纸
④实验室有焦距相同、半径不同的两种透镜,想让成像更加亮,应该选择直径更 的凸透镜(选填“大”或“小”)制作照相机模型;
(2)【实验操作】完成模型制作后,小组成员用投影仪展示相关影像,发现成倒立的像。为了看到正立的像,应进行的操作是 。
11.自制显微镜的实验中,在透明胶盒的底部画箭头印记,在盒上滴有一薄水滴(如图甲所示)人能观察到一正立放大的箭头像;把水滴加厚,能观察到一个倒立放大的箭头像,如图乙所示。
(1)上述情景中,甲图中薄水滴的作用相当于 ,乙图中厚水滴B的作用相当于 (以上选填:“照相机”、“投影仪”或“放大镜”);
(2)图中示意了图丙成像的部分光路,厚水滴B与凸透镜的主光轴在同一直线上,厚水滴的焦点为F水滴。凸透镜的焦点为F凸透镜,在图中画出:①光线a经水滴折射前的入射光线;②光线b经过凸透镜后的折射光线。( )
12.小华利用“F”光源来研究凸透镜成像。
(1)实验前,小华应调整“F”光源和光屏的中心在凸透镜的 上;
(2)小华将“F”光源、凸透镜和光屏按照图1所示位置放置时,光屏上能成清晰的像,所成的像是 立的。凸透镜的焦距为 cm;
(3)小华继续进行研究,当出现图2所示场景时,光屏上的像是清晰的;
①依此成像原理可制成 (选填“投影仪”“照相机”或“放大镜”);
②现保持光源和光屏位置不变,小华将凸透镜移至另一位置,发现光屏上也成清晰的像,此时凸透镜所在位置的刻度是 cm。若要再模拟近视眼成因,小华仅需将光屏向 移动少许。
13.在探究“近视眼的矫正”课外实验中,小明同学用水袋做成一个水凸透镜来模拟人眼晶状体,并与注射器相连,其凸起程度可通过注射器注水或吸水量来调节。
(1)当该水透镜正对太阳光时,在光屏上得到一个最小最亮的点,如图甲所示,可知此时该透镜的焦距f= cm;
(2)在调整烛焰(模拟远处所视物)、水透镜、光屏(模拟人眼视网膜)在光具座上的位置,如图乙所示,此时在光屏上得到了烛焰清晰的像,然后再向水凸透镜内 (填“注入”或“吸取”)适量的水来模拟近视眼,发现光屏上原来清晰的像变模糊了。若将光屏向靠近透镜的方向移动适当距离,再次得到清晰的像。说明近视眼将远处的物体成像在视网膜 (选填“前”或“后”)方;
(3)若光屏不移动,要让光屏上得到清晰的像,则应在烛焰和水凸透镜间加一个焦距合适的 透镜;
(4)下列四幅图,分别表示近视眼、远视眼成像情况和矫正做法,以其中第 图属于远视眼患者示意图;第 图表示矫正远视眼的做法。
14.“问天”学习小组在实验室研究投影仪的成像特点。
(1)他们将投影片放在载物台上,调节镜头的位置,屏幕上出现清晰、倒立、放大的实像,是因为投影片放在了距离镜头 的位置;(只填下列正确选项前的序号)
A.二倍焦距以外
B.一倍焦距到二倍焦距之间
C.一倍焦距以内
(2)他们将投影片到镜头的距离调大,同时将镜头到屏幕的距离调小,当屏幕上再次出现清晰的像时,与(1)中的像相比,像 。(选填“变大”“不变”或“变小”)
15.如图所示,一束平行光经过某透镜后,在光屏上得到一个最小,最亮的光斑,由此可知,该透镜对光有 作用,它的焦距是 cm,用该透镜距离报纸5cm看报纸上的字,看到的是 放大的像(选填“正立”或“倒立”)。
16.如图为某望远镜内部部分光路图,物镜是凸透镜,为光心,为物镜焦点,焦距为。
①在图中画出光线a、b经物镜折射前的入射光线 ;
②目镜是 透镜(选填“凹”“凸”);
③用此望远镜观察距离约100m的小鸟时,小鸟经物镜成一个 (选填“倒立”、“正立”)、 (选填“放大”、“等大”、“缩小”)的像。
17.小明用凸透镜(甲、乙)、蜡烛、光屏和光具座等器材,探究凸透镜成像的规律。
(1)实验前,使 在同一水平高度。为了便于观察实验现象,实验环境应该 (选填“较亮”或“较暗”)一些;
(2)为了判断两个凸透镜的焦距大小,小明做了如下操作:
①使蜡烛、凸透镜甲、光屏在如图所示的位置时,光屏上出现了等大清晰的像,此凸透镜甲的焦距为 cm;
②保持蜡烛和透镜的位置不变,将凸透镜甲更换为凸透镜乙后,需将光屏向左移动距离s,方可在光屏上再次成清晰的像,则透镜乙的焦距比甲的 (选填“大”或“小”);
(3)保持凸透镜甲位置不动,将蜡烛放在光具座15cm刻度线处,调节光屏,在光屏上得到一个清晰的、倒立 (选填“放大”或“缩小”)的实像,光屏的位置位于 cm刻度之间;
(4)继续保持凸透镜甲位置不动,把蜡烛移到35cm刻度线处,无论怎样移动光屏,光屏上始终接收不到像。小明能观察到像的正确方法是 ; (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是根据这一原理工作的。
18.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”光源和光屏的中心位于凸透镜的 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 ,生活中的 就是利用这个成像特点制成的;将“F”光源移至15cm处,为使光屏上出现清晰的像,光屏应向 (选填“左”或“右”)移动。如果不移动光屏,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。
19.探究凸透镜成像规律。
(1)实验中出现了如图所示的情形,要使像成在光屏中央,应将光屏向 (上/下)调整。
(2)已知凸透镜焦距为10cm,将烛焰放在距离凸透镜25cm处,调节光屏可得到倒立、 (放大/缩小/等大)的实像。
(3)在上述实验的基础上,将蜡烛向远离透镜的方向移动,要在光屏上得到清晰的像则应将光屏 (远离/靠近)透镜,光屏上的像 (变大/变小/不变)
(4)若遮住凸透镜的下半部分,则烛焰在光屏上的成像情况是 (选填“完整的像”、“一半的像”或“无法成像”)。
20.用F为焦点,探究焦距为f的凸透镜成像规律,在实验中;
(1)发光物体和凸透镜的位置如图所示,图中光屏未画出,光屏上所成清晰的像在图中 (填数字序号)区域,像的方向是 的(选填“正”或“倒”),像的大小比发光物体要 ;
(2)将光屏放在凸透镜右侧,发光物体放在A处,发现无论怎样调整光屏的位置,在光屏上都无法得到发光物体的像。撤去光屏,从凸透镜右侧向凸透镜看去,观察到发光物体的像,此像到凸透镜的距离 (填“大于”“等于”或“小于”)发光物体到凸透镜的距离。
21.小明同学利用一个直径为10cm的凸透镜探究凸透镜成像的规律。
(1)当小明拿着这个透镜正对着太阳,地上出现了一个直径为2.5cm的光斑时,透镜距地面为7.5cm,且将透镜向上移动时,光斑的大小会变小,则此透镜的焦距为 cm;
(2)如图所示位置时,烛焰恰好在光屏上成清晰的、倒立的、 (选填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像;
(3)当蜡烛燃烧一段时间后会变短,发现烛焰的像成在光屏的上方,他应将凸透镜向 (选填“上”或“下”)移动,使烛焰的像清晰的成在光屏的中央;
(4)当小明将蜡烛以恒定的速度向右移动时,为了在光屏上得到清晰的像,则光屏的移动速度是 。(选填“由慢到快”或“由快到慢”)
22.某小组在“探究凸透镜成像规律”的实验时,进行如下操作:
(1)实验中向 (选填“上”或“下”)调节蜡烛可以使它的像相对光屏向下移动。
(2)如图所示,光屏上恰好成清晰的实像,若将图示中的蜡烛和光屏的位置对调,则像的 (选填“倒正”或“大小”)发生变化。
(3)若在图示位置将蜡烛向左移动一段距离远离透镜,为在光屏上呈现清晰的像,应将光屏 (选填“靠近”或“远离)凸透镜。
23.小明在探究“凸透镜成像的规律”的实验中:
(1)实验前要调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在 。实验一段时间后,他发现光屏上的像位置偏上,那么他应该把凸透镜向 (填“上”或“下”)适当调节,才能实现在光屏的中央;
(2)当他将蜡烛、凸透镜、光屏调节到图甲所示位置时,烛焰恰好在光屏上成清晰的像(像未画出),此时的成像原理与 (填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”)相同,若将蜡烛向右移动,保持凸透镜的位置不变,则应将光屏向 (填“左”或“右”)移动适当距离,使光屏上再次成清晰的像,此时所成的像跟原来的相比要 (填“大”或“小”)一些;
(3)小明近日发现自己看不清黑板,到医院检查,医生告诉他患上了近视,近视眼的成像示意图为 (填“乙”或“丙”)图,可以使用 (填“凸透镜”或“凹透镜”)加以矫正。
24.在探究凸透镜成像规律的实验中:
(1)如图甲,平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小最亮的光斑,则凸透镜的焦距f= cm;实验前应调节烛焰和光屏中心位于凸透镜的 上;
(2)实验操作过程中,当蜡烛与凸透镜的距离如图乙所示时,在光屏上可得到一个清晰的倒立 的实像,生活中利用这个规律制成的光学仪器是 ;
(3)由于实验时间较长,蜡烛变短,应该将光屏向 (选填“上”或“下”)方调节才能使像成在光屏中央。
25.某小组同学发现在拍集体照时摄影师会通过拉伸镜头的办法改变物距和像距从而使照片更大些,于是该小组同学利用探究凸透镜成像规律的实验器材和刻度尺探究凸透镜成实像时像高和物距及像距之间的关系。已知凸透镜的焦距分别为10厘米和15厘米,发光体高均为5厘米,实验并记录测得的物距u、像距v和所成像的像高L像见表一和表二、
表一:焦距 10厘米
实验序号
u(厘米)
v(厘米)
L像(厘米)
v和u的比值
1
12.0
60.0
25.0
5.0
2
15.0
30.0
10.0
2.0
3
18.0
22.5
6.3
1.3
4
20.0
20.0
5.0
1.0
5
30.0
15.0
2.5
0.5
6
35.0
14.0
2.0
0.4
7
40.0
13.3
1.6
0.3
表二:焦距 15厘米
实验序号
u(厘米)
v(厘米)
L像(厘米)
v和u的比值
8
20.0
60.0
15.0
3.0
9
25.0
37.5
7.5
1.5
10
27.0
33.8
6.5
1.3
11
30.0
30.0
5.0
1.0
12
35.0
26.3
3.9
0.8
13
40.0
24.0
3.0
0.6
14
45.0
22.5
2.5
0.5
①分析比较表中v、u和L像的大小关系及相关条件,可得出初步结论:
(a)分析比较实验序号1与2与3或8与10中的数据,可得出的初步结论是:当物距 像距时,凸透镜成放大的实像。
(b)分析比较实验序号 中的数据,可得出的初步结论是:当物距等于像距时,凸透镜成等大的实像。
(c)进一步分析比较实验序号5与6与7或12与13与14中的数据,可得出的结论是:当物距大于像距时,凸透镜成缩小的实像且像距随物距的增大而 。
②分析比较表一或表二中v、u和L像的变化情况及相关条件,可得出的初步结论是:当凸透镜成实像时,像高随 的增大而减小。
③该小组同学为了进一步得到L像与v、u的关系,计算了v和u的比值,并将计算结果填在表一和表二的最后一列。分析L像与v、u的关系的比值关系,可得到的结论是:当凸透镜成实像时,L像与v和u的关系的比值成 。
26.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,已知凸透镜的焦距是10cm。
(1)点燃蜡烛并移动光屏,发现光屏上成的像如图甲所示,为了使烛焰的像呈现在光屏的中央,下一步应 调整烛焰;
(2)调整后,蜡烛置于如图乙所示的位置,要使光屏上的像清晰,应将光屏向 移动,直到在光屏上得到一个清晰的像,生活中的 (选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”)就是利用该成像原理工作的;
(3)如图保持凸透镜的位置不变,将蜡烛从乙图中的位置远离凸透镜一段距离后,所成的像可能是 (选填序号):
①倒立放大的实像 ②正立放大的实像 ③正立放大的虚像
④倒立放大的虚像 ⑤倒立缩小的实像 ⑥正立缩小的虚像
(4)某同学用手机拍照上传实验报告,发现上传的报告照片上端宽下端窄,则拍照时报告的上端离手机镜头的距离 (选填“近”或“远”);
(5)小红在实验过程中,认真观察光屏上的像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。检查器材后发现其它器材均正常放置,凸透镜的安装情况有些随意,要使在光屏上看到整个烛焰清晰的像,应作出的调节是:
27.在“探究凸透镜成像规律的实验”中:
(1)如图甲所示,是小贾同学确定焦距时所做的实验,一束平行主光轴的光线经凸透镜后,在光屏上形成一个最小、最亮的光斑,则该凸透镜的焦距为 cm;
(2)如图乙所示,小贾同学保持蜡烛和凸透镜的位置不变,左右移动光屏,在光屏上 (选填“能”或“不能”)得到清晰的烛焰像。此时取下光屏,从原光屏处透过透镜看蜡烛,看到的是烛焰 的像(选填“正立”或“倒立”);
(3)在图乙中保持蜡烛的位置不安,把凸透镜向右移到刻度为30cm处,适当调节光屏(光具座足够长),光屏上能成一个 的像;此时保持凸透镜位置不变,仅将蜡烛和光屏对调,光屏上又能成一个 的像(两空均选填“放大”、“缩小”或“等大”);
(4)实验一段时间后,蜡烛因燃烧变短,所成像移动屏顶端,要使像能够成在光屏的中央,应将凸透镜向 (选填“上”或“下”)调整;
(5)小贾同学在调整凸透镜时,手上的墨水涂在了透镜中央,形成了一个黑色指纹,则此时在光屏上看到蜡烛的像 。
A.像变暗且正中间出现黑斑
B.像亮度不变中间出现指纹的影像
C.像变暗形状不受影响
28.某学习小组探究“凸透镜成像的规律”,进行了如下操作。
(1)通过探究,记录并绘制了像距v与物距u之间的关系图像,如题甲图所示,则该凸透镜的焦距是 cm。
(2)当蜡烛燃烧一段时间后,烛焰的像将位于光屏中心的 方。可以将光屏往 调节,使像回到光屏的中央。
(3)如题乙图所示,保持凸透镜在50cm刻度线处不动,如果想在光屏上得到更大的清晰的像,应进行的操作是( )
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)若将乙图中的凸透镜换成焦距为 30cm 的凸透镜,保持蜡烛和凸透镜的位置不变,在光具座上无论怎样移动光屏,都找不到像,原因是 。
(5)小明用若干发光二极管组成形状如“A”的发光物体,将凸透镜和光屏依次组装到光具座上并调整好,移动光屏直到在光屏上成清晰的像为止,如题丙图,此时发光物体在光屏上所成的像是题丁图中的 (填序号)。
29.如图甲所示,一束平行光经过一凸透镜,调节光屏的位置,直到光屏上得到一个最小、最亮的光斑。小明用此凸透镜“探究凸透镜成像规律”的实验,实验装置如图乙所示。
(1)该凸透镜的焦距为 cm。
(2)当蜡烛、凸透镜位于图乙所示位置时,光屏上得到一个清晰的像,该像的规律可运用于 (填“望远镜”或“显微镜”)的物镜中。
(3)若保持蜡烛和光屏的位置不变,将凸透镜移至 cm刻度线处,可以在光屏上得到一个倒立、放大的清晰的像。
(4)若保持凸透镜的位置不变,将蜡烛移至44cm刻度处,接下来的操作应该是 (填“①”“②”或“③”),此时的像应是如图丙所示的 (填字母“A” “B” “C”或“D”)。
①适当移动光屏,直到在光屏上找到清晰的像;
②取下光屏,眼睛从透镜左侧直接透过透镜观察成像情况;
③取下光屏,眼睛从透镜右侧直接透过透镜观察成像情况;
(5)如图丁所示,将凸透镜看作眼睛的晶状体,光屏看作眼睛的视网膜,烛焰看作眼睛观察的物体。拿一个近视眼镜给“眼睛”戴上,光屏上出现烛焰清晰的像;拿走近视眼镜,烛焰的像变得模糊。在拿走近视眼镜后,下列操作能使光屏上重新得到清晰的像的是 ___________。
A.将光屏或蜡烛适当靠近凸透镜
B.同时将光屏和蜡烛适当远离凸透镜
C.将光屏适当远离凸透镜
D.将蜡烛适当远离凸透镜
30.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,凸透镜焦距为10cm。蜡烛、透镜和光屏的位置如图所示。
(1)图(1)中光屏上呈一清晰的像,该像是倒立、 (选填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像;
(2)图中固定光屏位置不变,将凸透镜移到40cm刻度线处,要在光屏上再次看到清晰的像,应将蜡烛向 (选填“左”或“右”)移动;
(3)图中固定透镜位置不变,将蜡烛移到45cm刻度线处,移动光屏 (选填“能”或“不能”,下同)承接到像。把光屏放在蜡烛的左侧,移动光屏 承接到像;
(4)图中将一个眼镜片放在透镜和烛焰之间,光屏上的像变模糊了,将光屏向右移动,光屏上再次呈现清晰的像,该眼镜片是 (选填“近视”或“远视”)眼镜的镜片。
(5)实验中如图(2),将蜡烛放在图示位置,光屏上恰好成清晰的像,若切除凸透镜中间的阴影部分,再将剩余部分靠拢在一起,则蜡烛能成 (选填0、1、2、3)个像。如不切除凸透镜中间的阴影部分并把阴影部分用黑纸遮挡起来,此时在光屏上成 (选填编号:①一个部分像、②一个全像、③两个部分像、④两个全像)。
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