内容正文:
【第三章光的折射 透镜】
四、透镜的应用
一、单选题
1.小明在探究凸透镜成像规律时,将蜡烛、凸透镜和光屏放置在光具座上如图所示的位置时,光屏上恰好出现等大的清晰的像,下列说法正确的是( )
A.凸透镜的焦距为
B.当蜡烛移至刻度处,此时成倒立、放大的实像
C.当蜡烛被移至刻度处,无论怎样移动光屏,光屏上始终接收不到像,要想观察到像可以从凸透镜的左侧用眼睛观察
D.若在图中蜡烛与凸透镜之间放置一个近视眼镜,将光屏向右移动,光屏上仍能出现清晰的像
2.很多生活中的光现象,都可以用光路图解释,下列光现象与光路图对应正确的是:( )
A.甲图:水边的人看水中的游鱼
B.乙图:小孔成像中蜡烛在光屏上成像
C.丙图:近视眼的矫正
D.丁图:水面外的人看小树在水中的倒影
3.在探究凸透镜成像规律的实验中,若在光屏上得到一个倒立、缩小的实像,这时测得光屏到凸透镜的距离为12厘米,则该凸透镜的焦距可能为( )
A.15厘米 B.8厘米 C.6厘米 D.4厘米
4.关于物体经凸透镜成虚像的情况,下列说法正确的是( )
A.像的大小与物体一样大,是正立的
B.像比物体大,是倒立的
C.像只能用眼睛观察,不能用光屏接收
D.像既可以用眼睛观察,也可以用光屏接收
5.如图所示的四种情景,下列说法中正确的是( )
A.图甲中,将近视眼镜放到凸透镜与蜡烛之间,可模拟远视眼的矫正
B.图乙中,小猫看到水中的鱼是光的折射形成的虚像
C.图丙中,侧面看到白纸很亮、镜子很暗,是因为光照到白纸上发生了镜面反射
D.图丁中,小红站在平面镜前照镜子,在她向后退的过程中,她在镜中的像变小
6.如图所示的眼镜( )
A.属于凸透镜,可用于矫正远视眼
B.属于凹透镜,可用于矫正远视眼
C.属于凸透镜,可用于矫正近视眼
D.属于凹透镜,可用于矫正近视眼
7.如图,汽车电子后视镜通过摄像头成像,将车侧后方路况呈现在显示屏上,下列说法正确的是( )
A.摄像头的镜头与近视眼镜为同一种透镜
B.屏幕上的丰富色彩由红、黄、蓝三种色光混合而成
C.汽车车窗玻璃上贴太阳膜主要用于防晒、隔热
D.电子后视镜的成像原理与平面镜的成像原理相同
8.在探究“凸透镜成像规律”的实验中,光具座上各元件位置如图甲所示,此时在光屏上成一个清晰的像,则下列说法正确的是( )
A.图甲中凸透镜焦距可能为20cm
B.若实验时有一只蚊子停在图甲的凸透镜上,则在光屏上能看到蚊子的像
C.若保持凸透镜位置不变,对调蜡烛和光屏的位置,则可以在光屏上看到放大的像
D.图乙中,在烛焰和凸透镜之间放置一眼镜,屏上原来清晰的像变得模糊了。现使光屏远离透镜,在光屏上又看到了清晰的像,则该眼镜片能矫正近视眼
二、多选题
9.如图所示,F点发出的两条光线经凸透镜后的折射光线平行于主光轴,P为2倍焦距处,则下列说法正确的是( )
A.物体放在A点时,所成的像跟照相机的成像性质相同
B.物体放在B点时,无法用眼睛直接观察到像
C.物体放在C点时,所成的像跟投影仪的成像性质相同
D.物体放在C点时,经凸透镜成正立、放大的虚像
10.蜡烛S、某光学元件K和光屏P按图示位置放置在光具座上,它们的中心在同一水平直线。此时光屏上可观察到烛焰清晰的像,则下列说法中正确的是( )
A.若K是小孔并将光屏向右移动少许,光屏上的像将变模糊
B.若K是凸透镜,则它的焦距满足7.5cm<f<15cm
C.仅需水平移动S、K或P中的一个,即可判断K是否为小孔
D.若K是凸透镜并移至35.0cm刻度线处,光屏上将得到清晰的缩小像
11.某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟物体到凸透镜的距离u之间关系的图象如图所示,下列判断中正确的是( )
A.该凸透镜的焦距是16cm
B.把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中,像逐渐变小
C.当u=12cm时,在光屏上能得到一个倒立的像
D.当u=20cm时,成放大的像,投影仪就是根据这一原理制成的
12.在探究“凸透镜成像规律”的实验中,实验装置如图所示,此时在光屏上可以看到烛焰清晰的像(像未画出)。则下列说法正确的是( )
A.图中光屏上成倒立缩小的像,与照相机成像相同,该透镜焦距可能是10cm
B.换用一个焦距更小的凸透镜,保持蜡烛和透镜位置不变,将光屏向右移动一定距离光屏上可再次成清晰的像
C.保持蜡烛和光屏位置不变,向左移动透镜适当距离,光屏上可得到清晰放大的像
D.若在凸透镜和蜡烛中间放一个近视镜片,只向左移动蜡烛,光屏上可再次成清晰的像
13.小震同学在做“研究凸透镜成像规律”实验时,将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏调节到如图所示的位置,光屏中心正好出现清晰的像(未画出)。下列说法正确的是( )
A.该凸透镜的焦距可能为15cm
B.生活中幻灯机的成像特点与图中的成像特点相同
C.若把一眼镜片放在凸透镜与蜡烛之间,需要将光屏向右移动才能接收到清晰的像,则眼镜片为近视眼镜镜片
D.仅将光屏和蜡烛互换位置,可以在光屏上得到一个清晰放大的像
14.下列说法中正确的是( )
A.近视眼镜、放大镜和照相机镜头用的都是凸透镜
B.雨后彩虹是光的色散现象,此现象说明白光由色光组成
C.一条光线入射到平面镜上,与镜面的夹角是40度,则反射角是40度
D.物体在竖直放置的平面镜前2m处,它在镜中的像到物体的距离是4m
15.如图所示,某同学用自制的水凸透镜做凸透镜成像实验,在光屏上得到了清晰的像,关于下列现象分析,正确的是( )
A.此时在光屏上得到的是倒立放大的实像
B.如果利用注射器继续向水凸透镜内注水,发现光屏上的像不清晰了,这时将光屏向透镜方向移动,又能得到一个清晰的更小的实像
C.保持蜡烛和光屏不变,向左移动水凸透镜到适当的位置后,利用注射器从水凸透镜内慢慢抽水,在光屏上有可能得到一个倒立等大的实像
D.水凸透镜内有一个正方形纸片,则在光屏上不会得到蜡烛完整的像
16.物体的高度为12cm,与凸透镜的主光轴垂直放置,经凸透镜成高度为6cm的缩小的像。若将物体朝透镜方向靠近24cm,经凸透镜成高度为30cm的放大的像,则此凸透镜的焦距大小可能为( )。
A.10cm B.15cm C.20cm D.25cm
三、填空题
17.2020年春季,由于新冠疫情影响,学生在家上网课,部分同学由于手机管控不力,长时间过度使用手机玩游戏,导致眼睛近视,患者主要表现为只能看清近处的物体,不能看清远处的物体。如图所示,这种疾病的形成原理与下面 (填“甲”或“乙”)图相符,应配戴 (填“凹”或“凸”)透镜,予以矫正。
18.风景旖旎的西湖,各式现代建筑环湖矗立,充满时代气息。建筑物在湖中的“倒影”是由光的所形成的 (选填“实像”或“虚像”)。拍摄照片的照相机镜头相当于透镜,这种透镜对光线具有作用,可用来矫正(选填“近”或“远”)视眼。
19.如图,是雨后树叶上留下的一滴水。我们在水滴中可以看到远处物体倒立、缩小的像,这个像的性质是 像,它是由于光透过水滴时发生了 射所形成。
20.蒙蒙发现最近视力有所下降,验光师用验光仪检测后确认其眼睛近视。根据检测结果,蒙蒙的眼球结构特征应与图 (选填“A”或“B”)所示一致,应该选择用 透镜进行矫正。
21.如图所示,小李通过透镜看到了提示牌上“关灯”两字正立、放大的 (选填“实”或“虚”)像,该透镜是一个 (选填“凹透镜”或“凸透镜”),如果想让看到的字再变大点,应让透镜 (选填“靠近”或“远离”)字。
22.远视眼只能看清 处物体,而看不清 处物体.产生远视眼的原因是:晶状体太 ,折光能力太 ,或者眼球在前后方向上太 ,使得来自近处某点的光 就到达视网膜了,在视网膜上形成一个模糊的光斑.
23.今年为防新冠疫情,广州设计制造成功全国首个测温5G警用巡逻机器人,这款机器人有5个高清摄像头,可实现全景无死角监测,当巡逻机器人靠近人拍摄时,所成的像将 (选填“变大”、“变小”或“不变”);连接机器人的监控中心屏幕上的彩色画面是由红、 、 蓝三种基本的色光按不同比例混合形成的。该机器人上的摄像头与我们生活中的 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)的成像原理相同。
24.如下图所示,光屏上出现了清晰的烛焰的像,根据图中提供的数据,可判断出此凸透镜的焦距大致在 范围之内。
25.用电子蜡烛完成几个光学实验。
(1)实验一“研究小孔成像”:电子蜡烛火焰在光屏上成倒立的 像;
(2)实验二“探究平面镜成像的特点”:当电子蜡烛靠近平面镜时,镜中所成的像的大小将 ;(选填“变大”、“变小”或“不变”)
(3)实验三“探究凸透镜成像的规律”:凸透镜的焦距为10cm,将电子蜡烛放在离凸透镜35cm处,移动光屏,光屏上会得到清晰的像,若将近视镜片放在烛焰和透镜之间,光屏上的像变模糊,此时将蜡烛 (选填“靠近透镜”或“远离透镜”),可在光屏上再次得到清晰的像。
四、计算题
26.透镜焦距f的长短标志着折光本领大小,焦距越短,折光本领就越强,通常把透镜焦距的倒数叫做透镜的焦度,用表示,即。平常我们的眼镜的度数就是透镜的焦度乘以100的值,凸透镜为正值,凹透镜为负值。
(1)测得某近视眼镜其焦距为0.25m,其对应的焦度为多少?
(2)+200度的眼镜片,它们的透镜焦距是多少?
(3)如图10甲是小朋友玩凸透镜时的情景,请在图乙中用笔画线补齐在透镜的另一边看到小朋友眼睛的光路图。
五、作图题
27.如图是一位近视患者的眼球晶状体模型,请大致画出光线进入人眼后的光路图。
28.如图所示,图甲是小明奶奶眼睛成像情况示意图,请在图乙中画出矫正小明奶奶视力所需的透镜并完成光路图.
六、实验探究题
29.在探究凸透镜成像规律的实验中,小刚同学进行了如下实验。
(1)用如图甲所示的方式测量凸透镜的焦距,测得实验所用凸透镜的焦距为 cm;
(2)实验时,应先调节烛焰、光屏和凸透镜的高度,使它们的中心大致在 ;
(3)当把装置调节到如图乙所示位置时,发现在光屏上得到了一个清晰的像,则这个像是倒立、 的实像,生活中的 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用了这样的成像原理;
(4)保持图乙中凸透镜的位置不变,适当向左移动蜡烛时,应该向 (选填“左”或“右”)移动光屏,才能再次得到清晰的像,小刚又向右移动蜡烛到45cm刻度处时移动光屏,发现屏上 (选填“能”或“不能”)得到清晰的像;
(5)在实验过程中,小虎将一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上的像由清晰变为模糊,保持光屏的位置不动,此时小虎将蜡烛向靠近透镜方向移动,发现光屏上又能成清晰的像,说明这副眼镜的镜片是 透镜。
30.小华用铁丝绕成一个内径约4mm的圆环,将圆环在清水中浸一下后取出,形成一个“水透镜”.
(1)通过“水透镜”看到的字如图所示,此时“水透镜”是一个 透镜,将这个“水透镜”再向字靠近一点,看到的像会 (变大/变小).
(2)小明猜想“水透镜”的焦距与水的质量有关,为此他用牙签在“水透镜”上轻轻取走一点水,再次观察,比较前后两次所成像的大小.观察时他应该注意控制“水透镜”到字的 不变.
(3)小芳用另一只内径不同的圆环制作“水透镜”,看到了倒立、缩小的像,请针对这一现象,提出一个新的探究问题: .
七、综合题
31.放大镜是利用了凸透镜成像规律的光学仪器,它的成像原理是:当物体到凸透镜的距离小于一倍焦距时,凸透镜所成的像是 的虚像。当人通过放大镜观察地图上的A点时,看到了它的像为A',请你在图中画出光路图。
32.现如今的大街小巷,不管是商店里还是公交车上,不管你在等车还是在用餐,就连走路的人群里,都能看到这样的人:他们齐刷刷低头盯着屏幕,手里拿着手机、iPad玩游戏、看视频、刷微博、发微信…这就是“手机依赖症的表现,他们被称为“低头族”。
(1)如图甲所示,用相机拍照时,在芯片上所成的像是倒立的、缩小的 像(选填“实”或“虚”)。镜头靠近人时,像的大小将变 ,此时像会 透镜(选填“靠近”或“远离“)。用相机拍摄远近不同的物体时,通过伸缩镜头,使像清晰地成在芯片上,这个操作过程便是“调焦”,如图乙所示。
(2)小敏同学发现手机不能“调焦”,但成像也基本清晰,她将手机拿到哥哥工作的大学实验室去探究,实验数据如下表,根据表中数据,判断手机镜头的焦距大约为 。
次数
物理量
1
2
3
4
5
6
7
物距/m
10.00
5.00
2.00
1.00
0.50
0.10
0.05
像距/cm
0.500
0.501
0.502
0.503
0.505
0.526
0.556
A.5m B.0.5m C.0.05m D.0.005m
(3)手机拍摄远近不同的物体不需要“调焦”的原因是因为手机镜头焦距较 ,拍摄时物距都远大于2倍焦距,像距变化的范围比较 ,所以不需要“调焦”。(均选填“大或“小”)
33.凸透镜成像是由于光的折射而形成的,其成像规律可以通过画光路图去理解。在光路图中凸透镜用图甲表示,点为光心,为焦点。图乙中是物体经透镜所成的像。
(1)请画出图乙中两条入射光线的出射光线,完成成像光路图 ;
(2)用一个不透明的纸片遮挡透镜的一部分时, 成完整的像。选填“能”或“不能”
(3)某次做凸透镜成像的实验中,有个小组作出像距和物距的关系图象如图丙,请分析图象中有关数据,计算出凸透镜的焦距。
答案解析部分
1.【答案】C
2.【答案】A
【解析】【解答】A.水边的人看水中的游鱼,发生了折射,且空气中的角度大于水中的角度,A符合题意;
B.小孔成像中蜡烛在光屏上成像,应该是倒立的实像,B不符合题意;
C.矫正近视眼,利用凹透镜对光的发散作用,C不符合题意;
D.水面外的人看小树在水中的倒影,是光的反射现象,不是折射现象,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】光从水中斜射入空气中,折射角大于入射角;小孔成像是倒立的实像;利用凹透镜矫正近视眼。
3.【答案】B
4.【答案】C
【解析】【解答】解:经分析可知,只有在U<f时,物体的同侧得到正立、放大的虚像,且虚像只能用眼睛观察,不能成在光屏上,故ABD错误、C正确.
故选C.
【分析】根据凸透镜成像的四种情况:
U>2f,在凸透镜的另一侧得到倒立、缩小的实像.
U=2f,在凸透镜的另一侧得到倒立、等大的实像.
2f>U>f,在凸透镜的另一侧得到倒立、放大的实像.
U<f,蜡烛的同侧得到正立、放大的虚像.
5.【答案】B
【解析】【解答】 A、凹透镜对光线具有发散作用,将凹透镜放到凸透镜与蜡烛之间,会使得像推迟会聚,可模拟研究近视眼的眼球缺陷,故A错误;
B、水中的鱼反射的光斜射入空气中,折射角大于入射角,猫逆着折射光的方向看去看到是变浅的虚像,故B正确;
C、当手电筒的光正对着平面镜照射时,在平面镜上发生镜面反射,反射光线会集中在竖直方向,所以进入侧面眼睛的光线很少,看到的平面镜是暗的;而光线在白纸上会发生漫反射,反射光线射向各个方向,所以在侧面看到的白纸是亮的,故C错误;
D、平面镜所成的像与物体大小相等,所以她向后退的过程中,像的大小不变,故D错误。
故选:B。
【分析】(1)近视镜是凹透镜,对光线有发散作用;
(2)看到水中游动的鱼是光折射形成的虚像;
(3)镜面反射后的光线射向同一方向,正好处在这一方向上时,获得的光线很强,其他方向上几乎没有反射光线;漫反射时反射光线射向各个方向,所以我们能从各个不同方向看到本身不发光的物体;
(4)平面镜所成的像,像与物大小相同。
6.【答案】A
7.【答案】C
8.【答案】D
9.【答案】A,D
10.【答案】B,C
11.【答案】B,C
12.【答案】A,C,D
13.【答案】C,D
14.【答案】B,D
15.【答案】B,C
【解析】【解答】A.由图可知,此时的物距大于像距,所以成倒立、缩小的实像,A不符合题意;
B.当他继续向凸透镜内注水,使凸透镜的焦距变小,透镜的聚光能力变强,光线会比注水前要提前交汇,所以像会向透镜方向移动,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小,可知,要在光屏上成清晰地像,光屏将靠近透镜向左移动,而且像变小,B符合题意;
C.水透镜移动到蜡烛和光屏中点时,利用注射器抽水,水透镜的焦距变大,当焦距变大为蜡烛和光屏距离的四分之一时,会在光屏上成倒立等大的实像,C符合题意;
D.水凸透镜内有一个正方形的纸片,遮住凸透镜的一部分,物体上任一点射向凸透镜的光线,经凸透镜折射后,照样能会聚成像,像的大小不发生改变,折射光线变少,D不符合题意。
故答案为:BC。
【分析】该题目考查的是凸透镜成像规律,当物距不同时,成像的性质也不同,结合凸透镜成像规律分析求解即可。
16.【答案】A,B
【解析】【解答】物体高度12cm,像高6cm,即成的是倒立、缩小的像,
根据凸透镜对特殊光线的作用作出物体的成像光路图,如图所示:
设第一次成像时,物距为u,由图,像高是物体高的,
根据数学相似三角形知识可知,此时的像距为物距的,即像距为,
根据凸透镜成像公式有:,
即:…①
第二次成像时,物体朝透镜方向靠近24cm,经凸透镜成高度为30cm,即成的是放大像,
此时物距为u-24cm,像高是物体高的2.5倍,所以像距为物距的2.5倍,
即像距为2.5(u-24cm),
此时所成的像可能是实像也可能是虚像,
根据凸透镜成像公式有:…②
联立①②解得:f=15cm或f=10cm。
故选AB。
【分析】凸透镜成像时物距、像距和焦距的关系为,由此根据物体两次成像的情况分别列式计算焦距的可能值。
17.【答案】乙;凹
【解析】【解答】近视眼是因为晶状体比较厚,折光能力比较强,导致光线会聚在视网膜的前面,与图乙相符,应该佩带镜片为凹透镜的近视眼镜矫正;而甲图晶状体比较薄,折光能力比较弱,光线会聚在视网膜的后面,是远视眼的成像原理。
【分析】近视眼只看清近处的物体,利用凹透镜矫正。
18.【答案】反射,虚像,凸,会聚,远
19.【答案】实;折射
【解析】【解答】水滴相当于是一个凸透镜,在水滴中可以看到远处物体倒立、缩小的像,此时的物距大于二倍焦距,成的是实像;凸透镜成实像的原理是光的折射现象。
【分析】当物体在凸透镜的二倍焦距外时,成倒立缩小的实像,光线经过不同介质发生折射。
20.【答案】A;凹
【解析】【解答】根据题意可知,近视眼的晶状体较厚,对光线的会聚能力强,此时像成在视网膜的前方,则蒙蒙的眼球结构应与图A所示一致。要看到清晰的物体,需要推迟光线会聚成像,即使光线发散,所以应该配戴凹透镜进行矫正。
【分析】根据近视眼的成像特点和矫正方法分析解答。
21.【答案】虚;凸透镜;远离
22.【答案】远;近;薄;弱;短;还没有会聚一点
【解析】【解答】解:晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,它把来自物体的光会聚在视网膜上,形成物体的像.
而远视眼的成因是只能看清远处的物体,看不清近处的物体,产生远视眼的原因是:晶状体太薄,折光能力太弱,或者眼球在前后方向上太短,使得来自近处某点的光还没有会聚一点就到达视网膜了,在视网膜上形成一个模糊的光斑.因此对远视眼的矫正可通过凸透镜对光线的会聚作用进行纠正.
故答案为:远;近;薄;弱;短;还没有会聚一点.
【分析】远视眼的成因是只能看清远处的物体,看不清近处的物体,晶状体太薄,折光能力太弱,或者眼球在前后方向上太短,因此来自远处点的光会聚在视网膜后.
23.【答案】变大;绿;照相机
【解析】【解答】根据凸透镜成像的规律,物体靠近凸透镜,像远离凸透镜,像变大,故当巡逻机器人靠近人拍摄时,所成的像将变大。光的三基色分别是:红、绿、蓝。所以连接机器人的监控中心屏幕上的彩色画面是由红、绿、 蓝三种基本的色光按不同比例混合形成的。机器人上的摄像头成像的特点是倒立、缩小的实像,与照相机成像的原理相同。
【分析】光的三基色为红绿蓝,三种颜色混合后可以得到白色;当物距u>2f时,像距f<v<2f,成倒立、缩小的实像,应用为照相机、摄像机。
24.【答案】5.0 cm <7.5 cm
【解析】【解答】物距u=15.0cm﹣5.0cm=10.0 cm
像距v=30.0cm﹣15.0cm=15.0cm
因光屏上成倒立、放大的实像,所以2f>10.0cm>f
15.0cm>2f
解不等式组得5.0 cm <7.5 cm
此凸透镜的焦距大致在5.0 cm <7.5 cm范围之内。
【分析】结合凸透镜成像的特点分析解答。
25.【答案】实;不变;远离透镜
26.【答案】(1);(2)0.5m;(3)
27.【答案】
28.【答案】解:看近处物体时,像会聚在视网膜的后方,是远视眼,戴凸透镜矫正,如下图所示.
【解析】【分析】远视眼看远处物体时,视网膜上能成清晰的像;看近处物体时,由于晶状体太薄或眼球太短,使像会聚在视网膜的后方.应戴凸透镜来矫正,使像会聚在视网膜上.
29.【答案】(1)10.0
(2)同一高度
(3)放大;投影仪
(4)左;不能
(5)凸
30.【答案】(1)凸;变小
(2)距离
(3)水透镜成像性质与圆环内径之间有什么关系
【解析】【解答】解:(1)从图可知,通过此透镜看到的是正立、放大的像,而凹透镜成正立、缩小的虚像,
所以此透镜为凸透镜,并且是u<f,成正立、放大的虚像.
当“水透镜”再向字靠近一点,也就是物距在变小,而凸透镜成虚像时,物距减小,像距减小,像变小,
所以看到的像会变小.(2)∵凸透镜成像时,所成像的大小与物体到凸透镜的距离有关,
∴在探究“水透镜”的焦距与水的质量的关系时,改变水的质量,比较前后两次所成像的大小,应该控制字到凸透镜的距离不变.(3)第一次“水透镜”成正立、放大的虚像,而改变圆环的内径后,“水透镜”成倒立、缩小的像,
∴新的探究问题可以为:水透镜成像性质与圆环内径之间有什么关系?
故答案为:(1)凸;变小.(2)距离.(3)水透镜成像性质与圆环内径之间有什么关系.
【分析】解决此题需要掌握以下内容:(1)①凸透镜成像的三种情况和应用:u>2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机和摄像机.2f>u>f,成倒立、放大的实像,应用于幻灯机和投影仪.u<f,成正立、放大的虚像,应用于放大镜.凹透镜成正立、缩小的虚像.②凸透镜成实像时,物距减小,像距增大,像变大.凸透镜成虚像时,物距减小,像距减小,像变小.(2)凸透镜成像时,所成像的大小与物体到凸透镜的距离(即物距)有关,在探究“水透镜”的焦距与水的质量的关系时,应利用控制变量法进行.(3)找到两次实验的不同之处,结合实验现象便可以提出新的实验探究问题.
31.【答案】正立、放大;
32.【答案】(1)实;大;远离
(2)D
(3)小;小
【解析】【解答】(1)手机拍照时,底片上成的像是倒立、缩小的实像,镜头靠近人时,物近像变大,此时像会远离镜头;
(2)当物体距离镜头很远时,像距离镜头的焦点最近,根据表格,照相机镜头的焦距约0.5cm=0.005m,D符合题意;
(3)手机拍照不用调焦是因为镜头的焦距小,像距变化的范围小。
【分析】(1)照相机成的像是倒立缩小的实像,当物体靠近镜头时,像远离镜头,像变大;
(2)物体距离焦点越远,成的像越靠近焦点;
(3)镜头的焦距越小,成实像时,像的调节范围越小。
33.【答案】(1)略
(2)能
(3)略
【解析】【解答】(1) 第1空、 根据题意可知,平行于主光轴的光线经过凸透镜后过焦点;穿过光心的光线经过凸透镜后传播方向不变,如图所示:
(2) 第1空、 不透明的物体遮住凸透镜的一部分后,物体上任一点射向凸透镜的部分光线,经凸透镜折射后,仍然能会聚成像。故该空填“能”;
(3) 第1空、 由图知, 当物距为20cm时, 像距也为20cm,根据凸透镜成像的规律,物距等于2倍焦距时,成倒立等大的实像,此时像距与物距相等,所以 则 。故 凸透镜的焦距 为10cm。
【分析】根据凸透镜的成像原理,明确平行于主光轴的光线和过光心的光线的折射路径,从而画出成像光路。基于凸透镜成像的本质,理解即使透镜部分被遮挡,剩余光线仍能成像。通过分析图象中物距与像距相等这一特殊情况,结合凸透镜“物距等于二倍焦距时成倒立等大实像且像距等于物距”的规律,得出焦距的值。
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