内容正文:
【第三章光和眼睛】
3.6凸透镜成像规律
一、单选题
1.如图所示,将焦距为的凸透镜固定在光具座刻度线处,此时在光屏中心已成烛焰清晰的像,下列说法正确的是( )
A.烛焰、透镜、光屏三者的中心在同一高度
B.此时烛焰在光屏上的成像特点与投影仪成像特点相同
C.当蜡烛移至刻度线处时,要使光屏上仍能成像则应向右移动光屏
D.若蜡烛移至刻度线处,移动光屏,可在光屏上呈现烛焰清晰放大的像
2.如图所示的饮水机桶,内装有半桶水。从侧上方可以看到桶的底座在甲、乙两处呈现。以下说法正确的是( )
A.甲是实像,乙是虚像
B.甲是反射形成的,乙是折射形成的
C.甲是桶底座真实的位置
D.甲、乙都是虚像
3.一个凸透镜的焦距为15厘米,当物体离凸透镜的距离为35厘米时,物体通过凸透镜成的像一定是( )
A.倒立、放大的实像 B.正立、放大的虚像
C.倒立、缩小的实像 D.正立、等大的虚像
4.如图是某小组同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中的一个情景,此时光屏上呈现清晰的像,由此可知( )
A.此时光屏上成倒立放大的实像,与照相机的成像原理相同
B.仅将蜡烛和光屏的位置互换,光屏上无法呈现出清晰的像
C.若保持蜡烛和光屏的位置不动,只移动凸透镜,光屏上能得到缩小的像。
D.随着蜡烛越烧越短,呈现在光屏上的像也会向下移动
5.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示,此时烛焰在光屏上成一个清晰的像,则以下判断正确的是( )
A.这个清晰的像是倒立、放大的实像,照相机就是应用这个原理的
B.当蜡烛因燃烧而变短时,光屏上的像会向上移
C.若将蜡烛和光屏的位置互换,光屏上仍能呈现出烛焰倒立、放大的实像
D.若将蜡烛移动到以45cm刻度处,光屏适当向右移动会在光屏上呈现清晰的像
6.如图所示,某同学将焦距为10cm的透镜甲固定在光具座40cm刻度线处来进行实验。下列说法错误的是( )
A.此时光屏得到清晰的像,不改变透镜位置,将蜡烛和光屏互换位置也能得到清晰的像
B.将蜡烛放在25cm刻度线处,移动光屏找到清晰的像,此时成像原理与投影仪类似
C.改用焦距为20cm凸透镜乙,不改变蜡烛和光屏位置,光屏上的像模糊,此时与近视眼成因相似
D.改用焦距为20cm凸透镜乙,不改变蜡烛和透镜位置,向右移动光屏可以得到清晰的像
7.将凸透镜及蜡烛、光屏置于光具座上,完成如图甲所示的成像实验,记录每次成清晰的实像的物距u,像距v,物像间距L(u+v),绘出如图乙所示的图线(f为焦距),经查阅资料发现,在物理学中,有一个凸透镜成像的“新概念”:放大率。下列说法正确的是( )
①当物距u=1.5f,烛焰成清晰的实像时,放大率n=2
②移动蜡烛每次成清晰的实像时,蜡烛与光屏的间距的最小值为2f
③经分析,图中a的值为3f
④当烛焰成清晰实像时,在凸透镜前面放一个凹透镜,移动光屏再次得到清晰的像,此时放大率n变小
A.①② B.①③ C.①②③ D.①③④
二、多选题
8.某同学做“探究凸透镜成像的规律”实验时,所用凸透镜的焦距为f,保持凸透镜位置不变,如图所示,先后使烛焰位于a,b,c,d四点,并分别调整光屏的位置,关于a,b,c,d四点的成像情况,下列说法正确的是( )
A.烛焰位于a点时,屏上出现的实像最小
B.烛焰位于c点时,屏上出现的实像最大
C.烛焰位于b点时,屏上出现的实像最大
D.烛焰位于d点时,成正立放大的虚像
9.如图甲所示,观看“天宫课堂”后,小芳和小华同学将空烧瓶放入注满水的鱼缸中,模拟了其中的水球光学实验,如乙图所示,是鱼缸和烧瓶的剖面模拟图。实验时,小芳站在鱼缸前,小华站在鱼缸另一侧一定距离,小芳透过鱼缸可以观察到小华倒立缩小的像A,透过烧瓶可以观察到小华正立缩小的像B。下列分析正确的是( )
A.像A与照相机成像原理相同
B.像A会随小华远离鱼缸而变小
C.像A可能会随小华靠近鱼缸而变为正立
D.烧瓶和鱼缸对光线共同作用是会聚
10.在做“探究凸透镜成像的规律”实验时,某实验小组所描绘的像距随物距变化的关系图线如图所示。图线中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。则下列说法正确的是( )
A.蜡烛处于AB间某一位置时,成倒立、放大的实像
B.蜡烛处于BC间某一位置时,成倒立、放大的实像
C.将蜡烛从C移动到B的过程中,所成像逐渐增大
D.将蜡烛从B移动到A的过程中,所成像逐渐减小
11.在探究凸透镜成像规律的实验中,当蜡烛、凸透镜和光屏在如图所示的位置时,在光屏上得到一个清晰缩小的实像。下列说法正确的是( )
A.该凸透镜的焦距小于15cm
B.要使光屏上的像变大,可将蜡烛靠近凸透镜的同时光屏适当远离凸透镜
C.保持蜡烛和光屏不动,只将凸透镜向左移,可以在光屏上得到清晰放大的像
D.将蜡烛远离凸透镜时,光屏和凸透镜的位置不动,为了在光屏上得到清晰的像,可在凸透镜前放置远视镜片
12.小星和小麦使用相同的器材做“探究凸透镜成像规律”实验,他们的实验器材摆放位置和间隔如图所示,他们的光具座紧挨着(图中未画出),凸透镜光心在同一水平直线上。奇怪的是,他们在光屏上看到了相同性质的像。下列分析正确的是( )
A.两个人看到的像应该都是倒立放大的实像
B.光屏甲上的像是蜡烛甲透过凸透镜甲形成的
C.如果将蜡烛乙向左移,同时调整光屏乙的位置至像清晰,光屏上的像将变小
D.蜡烛甲通过凸透镜甲成像的规律在生活中的应用是放大镜
13.小曹同学做“探究凸透镜成像的规律”的实验时,蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示,这时烛焰在光屏上成清晰的像(像未在图中画出来)。下列说法正确的是( )
A.取走光屏,蜡烛和凸透镜在图中位置不变,从凸透镜右侧适当位置可看到烛焰倒立缩小的实像
B.保持蜡烛和光屏的位置不动,向左移动透镜10cm,可在光屏上再次出现蜡烛清晰的像
C.将蜡烛移到15cm刻度线处,凸透镜不动,光屏向左移动到适当位置才能呈现清晰烛焰像
D.将蜡烛移到35cm刻度线处,凸透镜不动,光屏无论怎么移动都不能呈现清晰的烛焰像
14. 如图所示,在探究凸透镜成像规律的实验中,若此时光屏上成清晰的像,下列说法正确的是( )
A.光屏上成倒立、放大的实像
B.光屏上成倒立、缩小的实像
C.照相机是利用该成像原理制成的
D.投影仪是利用该成像原理制成的
15.如图所示,将点燃的蜡烛放在凸透镜前某处,在透镜另一侧的光屏上呈现缩小的像。则下列说法正确的是( )
A.保持透镜的位置不动,将蜡烛与光屏的位置进行对调,光屏上能呈现放大的像
B.蜡烛不动,将透镜远离蜡烛,再将光屏适当远离透镜,光屏上能呈现缩小的像
C.光屏不动,将透镜靠近光屏,再将蜡烛适当靠近透镜,光屏上能呈现缩小的像
D.保持蜡烛与光屏的位置不动,将透镜向蜡烛适当移动,光屏上能呈现放大的像
三、填空题
16.有一款特种摄像设备 ——“猎豹”,专门用于北京冬奥会速度滑冰赛事的转播工作。这种镜头跟踪拍摄运动员比赛时成倒立缩小的 (选填“虚”“实”)像。摄像机镜头具有自动变焦功能,要想使被拍摄运动员的像更大一些,镜头应往 (选填“前伸”或“后缩”)一些。
17.如图所示,透过手表表盘上光滑透明的凸起部分,能清楚地读出日期信息,光滑透明凸起的部分相当于 ,观看到的是日期数字的 (选填“实”或“虚”)像。手表的背面打磨得非常平整光滑,能清晰地照出小明的像,此像的大小与小明本人相比 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
18.如图在蔚蓝地球的映衬下,天舟四号货运飞船成功对接空间站天和核心舱。拍摄这张照片的镜头是一个 透镜,在镜头后面成的是一个倒立、缩小的 像。我们看到蔚蓝的地球,是因为地球反射出了大量的 色的光。
19.生活中随处可见摄像头,摄像头的镜头相当于一个凸透镜。摄像头拍摄实景所成的像是 像(选填“实”或“虚”),人在靠近摄像头的过程中,人所成的像逐渐 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
20.张冉到银行取款时,发现银行自动取款机上方安装有一摄像头.摄像头的工作原理类似于 .透镜成倒立、 的实像;当取款人逐渐靠近取款机时,他所成的像会逐渐 (选填“变大”“变小”或“不变”).
21.现在很多车上都安装了行车记录仪,便于及时用摄像头将行车过程中发生的事情记录下来。行车记录仪的摄像头用的是 透镜, (选填“凸”或“凹”),拍摄录像时,所成的像是 像。 (选填“倒立缩小实”、 “倒立放大实”或“倒立放大虚”)
22.在“探究凸透镜成像的规律”实验中:
如图所示,将点燃蜡烛、凸透镜、光屏的中心调节好,可以在光屏上看到一清晰的倒立 实像;这与生活中 成像原理相同。
23.小军同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,当蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示时,烛焰在光屏上恰好成一清晰的 像(填像的性质),生活中使用的 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一成像规律来工作的。
24.夏天的雨后,小草的叶子上有雨滴,透过这些雨滴,可以清晰地看到下面叶子的叶脉。这时,雨滴相当于一个 ______(选填“凸透”或“凹透”)镜,看到的是叶脉 ______立、______(选填“放大”或“缩小”)的像。
四、实验探究题
25.小明做凸透镜成像规律的实验。他先将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处,使光屏和点燃的蜡烛位于凸透镜两侧,调整烛焰中心、透镜中心和光屏中心在同一水平高度,然后她将点燃的蜡烛放置在光具座上35cm刻度线处,将光屏移动至光具座上80cm刻度线处时,恰能在光屏上得到烛焰清晰的像,如图所示。
(1)屏上呈现的像是 (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的 (选填“实”或“虚”)像,这个成像规律可以说明 (选填“放大镜”、“幻灯机”或“照相机”)的原理;
(2)保持凸透镜在光具座上的位置不变,将点燃的蜡烛移动到光具座上20cm刻度线处,应将屏向 (选填“左”或“右”)移动至光具座上某刻度处,方可在屏上呈现烛焰清晰的像。
26.小明用自制的水凸透镜(当向水凸透镜里注水时焦距变小,抽水时焦距变大)来探究凸透镜成像的规律.
(1)若实验在光屏上得到如图甲的像,应将蜡烛向 (选填“右下”“左上”“右上”“左下”)调节,直至 .
(2)如图乙,让一束平行于主光轴的光射向水凸透镜,调节光屏位置,此时光屏上出现了一个最小最亮的光斑,则此水凸透镜的焦距为 cm.
(3)小明将蜡烛水凸透镜和光屏调整至如图丙的位置时,光屏上出现清晰的烛焰的像,此像是倒立的、 的实像,小明接着在蜡烛和光屏位置都不变的情况下,将水凸透镜移至光具座 cm刻度处,再次得到清晰地烛焰像.
【拓展】小明利用注射器从水凸透镜中向外抽少许水,光屏上原来清晰的像变的模糊不清,这与 (选填“近视眼”或“远视眼”)的成因相同:要想重新得到清晰的烛焰的像,在蜡烛和水凸透镜的位置都不变的情况下,应将光屏向 (选填“远离”或“靠近”)水凸透镜的方向移动.
五、计算题
27.在光具座上放置蜡烛、凸透镜、光屏,调节它们的高度,使它们的中心在同一高度上,再调节凸透镜和光屏的位置,当蜡烛和光屏之间距离时,在光屏上能看到清晰倒立、等大的像。(要有推导过程)求:
(1)该凸透镜的焦距f是多少?
(2)如图所示,光屏上成清晰的像,则蜡烛到凸透镜之间的范围是多少?
28.如图所示,物体AB在凸透镜另一侧能成一个等大、倒立的实像,物距u=OB,像距v=OD,凸透镜的焦距为f.其中物距、像距和焦距之间的关系
(1)请你结合数学知识证明凸透镜成等大实像的条件是u=2f;
(2)物理学中用像距和物距的比值来表示凸透镜的放大率,即m= ,请你结合公式和投影仪成像时u和v的大小关系,说明投影仪成像时放大率m是大于1还是小于1。
六、作图题
29.如图所示,请将两条光线通过凸透镜的光路补充完整。
30.(1)如题图甲所示,小昕在平静的荔枝湾涌边看到“鱼在花中游”。A、B分别代表岸上一朵花、水中一条鱼,请在题乙图中作出小昕看到水中的“花”和“鱼”的位置(A、B的像在同一点,用C表示),并完成光路图_______。
(2)如题图丙所示,物体MN放在凸透镜前,0cm处为凸透镜的光心。
①画出光线a经过凸透镜后的光路图;
②画出光线b经过凸透镜后的光路图 ;
③物体MN经凸透镜成的像相对于物体是 (选填“放大”“等大”或“缩小”) (选填“正立”或“倒立”)的。
七、综合题
31.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,点燃蜡后,调整它们的高度,使炉焰、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,光屏上成清晰的像(像未画出),该像为倒立、 (选填“放大”或“缩小”)的 (选填“实”、或“虚”)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 (填“右”或“左”)移动,光屏上会再次出现清晰的像,像的大小与之前相比会 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
32.如图所示,焦距为10cm凸透镜,心为(位于15cm处),在透镜左侧有一发光体SL,S'是S点经过凸透镜所成的像,光线a、b、c是S点发出的三束经过凸透镜后的折射光线,其中光线c平行于主光轴;凸透镜右侧放置一块平面镜。
(1)请画出光线a、b、c的入射光线 ;
(2)发光体SL经过凸透镜所成的是 (选填“倒立”或“正立”)、 (选填“放大”、“等大”或“缩小”)、 (选填“实像”或“虚像”);
(3)若在40cm处放置一块垂直于主光轴的光屏,要在光屏处成清晰的像,则物体应向 移动(选填“左”或“右”);
(4)以E点表示眼睛,请画出人眼经过平面镜看见S'的光路图 。
答案解析部分
1.【答案】A
【解析】【解答】A.调整烛焰、透镜、光屏三者的中心在同一高度可以使得像成在光屏中央,故A正确;
B.此时物距大于像距,此时成倒立、缩小的实像,应用为照相机,故B错误;
C.当蜡烛移至10cm刻度线处,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小可知,物距增大,像距变小,使光屏上仍能成像则应向左移动光屏,故C错误;
D.若蜡烛移至45cm刻度线处,此时物距小于1倍焦距,成正立、放大的虚像,故D错误。
故选A。
【分析】透镜成像规律:物体距透镜小于一倍焦距,呈正立放大的虚像;物体大于一倍焦距小于二倍焦距,呈倒立立放大的实像;物体大于二倍焦距,呈现倒立缩小实像,物近像远像变大。
凸透镜成实像时,物距越大,像距越小,像越小;物距越小,像距越大,像越大。
2.【答案】D
3.【答案】C
【解析】【解答】解:由于凸透镜的焦距是15cm,物距是35cm时,u>2f时,成倒立缩小的实像。
故答案为:C。
【分析】结合凸透镜成像的特点分析解答.
4.【答案】C
【解析】【解答】A.图中,物距小于像距,光屏上成倒立、放大的实像,幻灯机利用该原理制成的,故A不符合题意;
B.根据光路可逆,不移动凸透镜,只将蜡烛和光屏位置互换,则物距与像距互换,光屏能成清晰的像,故B不符合题意;
C.保持蜡烛和光屏的位置不动,移动凸透镜,当向右移动凸透镜,物距和像距交换时,可成倒立缩小的实像,故C符合题意;
D.凸透镜成倒立的实像时,蜡烛越烧越短,则在光屏上的像会向上运动,故D不符合题意。
故选C。
【分析】凸透镜成像时,物体在一倍焦距和二倍焦距间,成倒立放大的实像,实际应用是幻灯机;物距和像距互换时,可以再次成清晰的像;物体向下移动,像向上移动。
5.【答案】B
【解析】【解答】A.图中物距小于像距,成倒立、放大的实像,成像特点与投影仪原理相同,A不符合题意;
B.实验中,蜡烛越烧越短,根据光线过光心不改变方向,像向光屏的上方移动,B符合题意;
C.根据光路是可逆的,如果把蜡烛与光屏对调,当物距等于原来像距时,仍可在光屏上得到清晰的像,此时成倒立、缩小的实像,C不符合题意;
D.由图可知,物距u=50.0cm﹣35.0cm=15.0cm
像距v=85.0cm﹣50.0cm=35.0cm
此时像的位置在二倍焦距以外,物体在一倍焦距和二倍焦距之间,即35.0cm>2f
2f>15.0cm>f
所以7.5cm<f<15.0cm
将蜡烛移动到45cm刻度处,物距小于焦距,成正立、放大的虚像,虚像不能成在光屏上,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】凸透镜成像时,物距大于像距时,成像应用于照相机;物体下降时,光屏上的实像上移;凸透镜成实像时,物距像距互换时,成像的大小不同;当物体在凸透镜的焦点内时,光屏上不成像。
6.【答案】C
【解析】【解答】A、根据光折射的可逆性, 不改变透镜位置,将蜡烛和光屏互换位置也能得到清晰的像 A正确,A不符合题意;
B、将蜡烛放在25cm刻度线处,此时物距大于一倍焦距小于二倍焦距,成倒立、放大的实像,应用为投影仪,B正确,B不符合题意;
CD、改用焦距为20cm凸透镜乙,像成在光屏右侧,此时与远视眼成因相似,C错误,C符合题意;D正确,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据透镜成像规律判识选项
透镜成像规律:物体距透镜小于一倍焦距,呈正立放大的虚像,应用为放大镜;
物距大于一倍焦距小于二倍焦距,呈倒立立放大的实像,应用为投影仪;
物体大于二倍焦距,呈现倒立缩小实像,应用为照相机,人眼睛。
凸透镜成实像时,物距越大,像距越小,像越小;物距越小,像距越大,像越大
7.【答案】B
8.【答案】A,B,D
【解析】【解答】A.烛焰位于a点时,物距大于二倍焦距,成倒立缩小实像,屏上出现的实像最小,A符合题意;
BC.烛焰位于b、c两点时,物距大于一倍焦距小于二倍焦距,都成倒立放大的实像,但b点位置距离透镜大于c点位置到透镜的距离,因此在c点屏上出现的实像比在b点出现的实像大,即最大,烛焰位于c点时,屏上出现的实像最大,B符合题意、C不符合题意;
D.烛焰位于d点时,物距小于焦距,成正立放大虚像,D符合题意。
故答案为:ABD。
【分析】凸透镜成像时,当物体在二倍焦距外时,成倒立缩小的实像;物体在一倍焦距和二倍焦距间时,成倒立放大的实像;物体在焦点内时,成正立放大的虚像。
9.【答案】A,B,C
【解析】【解答】A.像A为倒立、缩小的实像,根据凸透镜成像原理可知,与照相机成像原理相同,故A正确;
B.像A为倒立、缩小的实像,像的大小与物距有关,小华远离鱼缸,物距增大,像距减小,像变小,故B正确;
C.像A为倒立、缩小的实像,小华靠近鱼缸,像越来越远,越来越大,当物距小于焦距时,成正立放大的虚像,故C正确;
D.烧瓶和鱼缸都是透明的,在注入水后,整体相当于一个凹透镜,共同作用对光线有发散作用,故D错误。
故选ABC。
【分析】根据凸透镜成像原理判识选项
凸透镜成像遵循物近像远像变大,物远像近像变小的规律,物距小于像距,想呈现放大的、倒立的实像,物距大于像距,像呈现道理的缩小的实像
10.【答案】A,C
【解析】【解答】当物体在凸透镜二倍焦距处时,像距和物距相等,结合图可知,B点为二倍焦距点,凸透镜的焦距为10cm。
A.AB之间物距介于一倍焦距和二倍焦距之间,由凸透镜成像规律可知,所成的像为倒立、放大的实像,A符合题意;
B.BC之间的物距大于二倍焦距,所成像为倒立、缩小的实像,B不符合题意;
C.将蜡烛从C移动到B的过程中,物距从二倍焦距外靠近二倍焦距,所成像由缩小的像逐渐变为等大的像,即所成的像逐渐增大,C符合题意;
D.将蜡烛从B移动到A的过程中,物距从二倍焦距逐渐缩小,像从等大的像逐渐变为放大的像,所成像逐渐增大,D不符合题意。
故答案为:AC。
【分析】凸透镜成像时,物距变大,像距变小;物距大于像距时,成倒立缩小的实像;物距小于像距时,成倒立放大的实像。
11.【答案】A,B,C
12.【答案】C,D
【解析】【解答】由于他们的光具座是紧挨着的,且由图获悉,两凸透镜距离蜡烛乙的距离基本相等,说明他们在两个光屏上看到的相同性质的像都是蜡烛乙的像。
A.由图获悉,蜡烛乙到两透镜的距离大于两光屏到两透镜的距离,即u>v,则说明所成的两个像是倒立、缩小的实像。A不符合题意;
B.由以上分析可知,两光屏上的像均由蜡烛乙所成,所以光屏甲上的像是蜡烛乙透过凸透镜甲形成的。B不符合题意;
C.如果将蜡烛乙向左移,相对乙透镜而言,物距变大,像距变小,像变小,所以同时调整光屏乙的位置至像清晰,光屏上的像将变小,C符合题意;
D.由于蜡烛甲没有通过透镜甲成像,说明蜡烛甲与透镜甲之间的距离可能小于透镜的一倍焦距,此时蜡烛甲通过透镜甲成正立、放大的虚像。该应用为放大镜。D符合题意。
故答案为:CD。
【分析】物距大于2倍焦距时,成倒立、缩小的实像;物距等于2倍焦距时,成倒立、等大的实像;物距在1倍到2倍焦距之间时,成倒立、放大的实像;物距等于1倍焦距时,不成像;物距小于1倍焦距时,成正立、放大的虚像。
13.【答案】A,B,D
14.【答案】B,C
【解析】【解答】ABCD、此时u>v,成倒立、缩小的实像,符合照相机的成像原理,故AD错误,BC正确。
故答案为:BC。
【分析】凸透镜成实像时,u>v,成倒立、缩小的实像,符合照相机的成像原理,据此分析。
15.【答案】A,B,D
【解析】【解答】由题意,将点燃的蜡烛放在凸透镜前某处,在透镜另一侧的光屏上呈现缩小的像,可知此时物距大于2倍焦距时,像距在1倍焦距和2倍焦距之间,成倒立、缩小的实像;
A.根据光具的可逆性,保持透镜的位置不动,将蜡烛与光屏的位置进行对调,则此时物距大于1倍焦距,小于2倍焦距,像距大于2倍焦距,成倒立、放大的实像,所以光屏上能呈现放大的像,故A正确;
B.蜡烛不动,将透镜远离蜡烛,物距变大,物距仍大于2倍焦距,成倒立、缩小的实像,根据“物远像小像变近”的规律,所以再将光屏适当远离透镜,光屏上仍能呈现缩小的像,故B正确;
C. 光屏不动,将透镜靠近光屏,像距变小,根据“物远像小像变近”的规律,所以需再将蜡烛适当远离透镜,在光屏上才能呈现缩小的像,故C错误;
D.保持蜡烛与光屏的位置不动,将透镜向蜡烛适当移动,物距变小,当物距大于1倍焦距,小于2倍焦距时,成倒立、放大的实像,所以在光屏上能呈现放大的像,故D正确。
故答案为ABD。
【分析】由题意可知,u>2f,f<v<2f,成倒立、缩小的实像;
A.根据光的可逆性,保持透镜的位置不动,将蜡烛与光屏的位置进行对调后,f<u<2f,v>2f,成倒立、放大的实像;
BC.根据“物远像小像变近”的规律分析;
D.当f<u<2f,v>2f时,成倒立、放大的实像。
16.【答案】凸;前伸
【解析】【解答】摄像设备跟踪拍摄时,成倒立缩小的实像,摄像机镜头具有自动变焦功能,要想使被拍摄运动员的像更大一些,需要减小物距,镜头应前伸一些。
【分析】摄像机成像是实像;物体靠近凸透镜,成实像变大。
17.【答案】凸透镜;虚;不变
18.【答案】凸;实;蓝
19.【答案】实;变大
【解析】【解答】摄像头成像原理与照相机成像原理相同,成倒立缩小的实像,故摄像头拍摄的像是实像。
人靠近摄像头的过程中,是物距变小,物体靠近凸透镜,由“物近像远像变大”可知像逐渐变大。
【分析】照相机成像原理:成倒立缩小的实像;凸透镜成实像时,“物近像远像变大”。
20.【答案】照相机;缩小;变大
【解析】【解答】解:摄像头和照相机都是利用凸透镜成像的规律制成的,其镜头是一个凸透镜,都是利用U>2f,成倒立、缩小的实像的原理制成的;
取款人逐渐靠近取款机时,物距变小,像距变大,所以他所成的像会逐渐变大.
故答案为:照相机; 缩小;变大.
【分析】(1)摄像头和照相机都是利用凸透镜成像的规律制成的,其镜头是一个凸透镜,都是成倒立缩小的实像.(2)掌握凸透镜成像的三种情况及其应用之一.U>2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机和摄像机.凸透镜成实像时,物近像远像变大.
21.【答案】凸;倒立缩小实
【解析】【解答】摄像头用的是凸透镜,拍摄录像时,所成的像是倒立缩小实像。
【分析】摄像头和照相机相同,利用凸透镜成倒立缩小的实像。
22.【答案】缩小;照相机
【解析】【解答】探究凸透镜成像规律时,物距大于像距,物距在二倍焦距外,光屏上成的是倒立、缩小的实像,生活中的实际应用是照相机。故第1空:缩小;第2空:照相机。
【分析】凸透镜成像时,物距大于凸透镜的二倍焦距,成倒立缩小的实像,实际应用有照相机。
23.【答案】倒立缩小实;照相机
【解析】【解答】由图得,物距大于像距,此时物距大于二倍焦距,像距在一倍焦距与二倍焦距之间,成倒立缩小的实像。照相机就是利用这一原理。
【分析】当物体在凸透镜的二倍焦距以外时,像是倒立缩小的实像,生活中照相机的成像利用了这个原理。
24.【答案】凸透 正 放大
25.【答案】(1)放大;实;幻灯机
(2)左
【解析】【解答】(1)由图可知,此时的物距为50.0cm-35.0cm=15.0cm,物距在一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立、放大的实像,其应用是幻灯机。(2)保持凸透镜在光具座上的位置不变,将点燃的蜡烛移动到光具座上20cm刻度线处,此时物距变大,则像距变小,像变小,应将屏向左移动至光具座上某刻度处,方可在屏上呈现烛焰清晰的像。
【分析】(1)当凸透镜上的物距小于像距时,成倒立放大的实像,应用是幻灯机;(2)当物体远离凸透镜时像靠近凸透镜。
26.【答案】左上;像成在光屏的中央;10.0;缩小;35.0;远视眼;远离
27.【答案】(1)解: 当成倒立、等大实像时,物距和像距相等,即
所以:又因为时成等大的实像,
所以
(2)解: 如图所示中在光屏上成的是倒立、缩小的实像,其成像条件是
所以蜡烛到凸透镜之间距离大于
【解析】【分析】 (1)当成倒立、等大实像时,物距和像距相等,即,
所以: 又因为时成等大的实像,
所以
(2) 如图所示中在光屏上成的是倒立、缩小的实像,其成像条件是
所以 即蜡烛到凸透镜之间距离大于。
28.【答案】(1)解:在三角形AOB和COD中,AB=CD,∠AOB=∠COD;则OB=OD,即u=v;因为 ,化简得:
(2)解:投影线能成放大的实像,
【解析】【分析】(1)根据三角形全等的关系,结合物距、像距、焦距关系式,证明物距和像距相等;
(2)投影仪成像时,物体在一倍焦距和二倍焦距之间,像距大于二倍焦距,所以像距和物距的比值大于1。
29.【答案】
【解析】【解答】经过透镜光心的光线,其传播路径不变,平行射入凸透镜的光线会汇聚与焦点。据此作图:
【分析】根据透镜的成像特点以及透镜图的画法作图:
光线经过凸透镜会发生折射,经过透镜光心的光线,其传播路径不变,平行射入凸透镜的光线会汇聚与焦点。
30.【答案】(1)解:如图所示:
(2)解:如图所示:;放大;倒立
【解析】【解答】(1)①“鱼”在水中,它身上发出的光在水面发生折射。将眼睛和鱼的虚像C连接,鱼水面的交点就是入射点,再将眼睛与入射点相连得到入射光线,将入射点和B点连接得到入射光线;
②花朵在空气中,它的光在水面发生反射,C点是它的虚像位置。连接眼睛和C点的直线还是这条反射光线的位置,与水面的交点还是花朵发出光线的入射点,因此连接入射点和A点得到对应的入射光线即可,如下图所示:
(2)①射向凸透镜光心的光线,经过凸透镜后方向不变;②从凸透镜焦点射出的光,经过凸透镜后与主轴平行;
③与主轴平行的光线,经过凸透镜后会经过另一侧的焦点,而三条折射光线会交于一点,这就是M所成的像M'。通过M'做主轴的垂线,这条垂线段就是MN所成的像。比较可知,物体MN经凸透镜成的像相对于物体是放大倒立的。
【分析】(1)根据平面镜成像的特点和光的折射规律完成作图;
(2)①②根据凸透镜的三条特殊光线完成作图;
③将物体所成的像与物体进行比较即可。
31.【答案】(1)10.0
(2)同一高度上
(3)缩小;实;照相机
(4)左;变小
【解析】【解答】1)据图可知焦距为10cm
综上 第1空为10.0
2) 炉焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在 同一高度
综上 第1空为同一高度上
3)物距大于二倍焦距,像呈倒立缩小的实像,照相机为该原理
综上第1空为缩小;第2空为实;第3空为照相机
4)物远像近像变小,所以向左移动,像变小;
综上第1空为左;第2空为变小
【分析】根据测量焦距的办法、透镜成像试验、透镜成像规律填空
1、测量焦距的方法: 将凸透镜正对太阳光,改变凸透镜与光屏的距离,直到光屏上出现一个 亮点,此时亮点与凸透镜中心的距离为焦距。
2、透镜成像试验:实验步骤:1)实验前,应调节凸透镜、蜡烛烛焰、光屏的中心大致在同一水平高度,环境越暗,物体反射光越明显,所以实验应在较暗的环境中进行;2) 点燃并蜡烛,在光屏上得到一个等大、清晰的烛焰的像,测量此时物到透镜的距离(焦距);3)移动蜡烛,观察像的变化
3、透镜成像规律:物体距透镜小于一倍焦距,呈正立放大的虚像,应用为放大镜;
物距大于一倍焦距小于二倍焦距,呈倒立立放大的实像,应用为投影仪;
物体大于二倍焦距,呈现倒立缩小实像,应用为照相机,人眼睛。
物近像远像变大,物远像近像变小
32.【答案】 ;倒立;等大;实像;右;
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