内容正文:
3.6 凸透镜成像规律
xix
快速定位题型
题 型 目 录
【题型1】物距大于等于二倍焦距时的成像特点 1
【题型2】物距介于一倍焦距二倍焦距时的成像特点 5
【题型3】物距小于一倍焦距时的成像特点 7
【题型4】生活中凸透镜成像规律的应用 10
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夯实必备知识
新 知 梳 理
【题型1】物距大于等于二倍焦距时的成像特点
【典型例题】当物体放在凸透镜前,距焦点20厘米处,在透镜的另一侧离透镜15厘米的光屏上成像。该凸透镜的焦距f及成像情况( )
A.厘米,成缩小的像
B.厘米,成缩小的像
C.厘米,成放大的像
D.厘米,成放大的像
【答案】A
【解析】将物体放在凸透镜前20cm处,在距透镜15cm处的光屏上呈现物体清晰缩小的像,此时像是倒立、缩小的实像。将物体放在距焦点20cm处,在距透镜15cm处的光屏上成像,可知物距
u= 20cm+ f
像距 v=15cm,故u>v,根据凸透镜成像规律可知,当u>2f时,u>v,因此
2f>15cm>f
解得
7.5cm<f<15cm
故A符合题意,BCD不符合题意。
【举一反三1】将物体放在凸透镜前20厘米处,在透镜另一侧的光屏上成倒立缩小的像,则凸透镜的焦距可能是( )
A.5厘米
B.10厘米
C.13厘米
D.25厘米
【答案】A
【解析】将物体放在凸透镜前20厘米处,在透镜另一侧的光屏上成倒立缩小的像,物距大于2倍焦距,故焦距为
经整理可知,凸透镜的焦距为
故A符合题意,BCD不符合题意。
【举一反三2】如图是小丽在郑州蝶湖森林公园游玩时拍摄的“戒指桥”的美景,关于这张照片,下列说法正确的是( )
A.戒指桥在水中的倒影模糊是因为光在水面发生了漫反射
B.戒指桥经照相机镜头成的是倒立缩小的实像
C.戒指桥的实际高度一定比远处的大楼的高度要高一些
D.拍摄位置不变时,要使像变大些,应调节相机的焦距变小一些
【答案】B
【解析】戒指桥在水中的倒影模糊,是因为阳光照射到无数的水波片上,发生无数的镜面反射,形成很多个不重合的像,因而模糊,故A错误;
当物距大于两倍焦距时,凸透镜会成倒立、缩小的实像,这种成像方式正是照相机的工作原理,戒指桥经照相机镜头成的是倒立缩小的实像,故B正确;
人眼和照相机镜头相当于凸透镜,成实像时,物近像远像变大,戒指桥的像较大,是因为靠近镜头,实际高度不一定比远处的大楼的高度高,故C错误;
拍摄位置不变时,要使像变大些,应调节相机的焦距变大一些,以减小物距并增大像距,从而使得成像变大,故D错误。
故选B。
【举一反三3】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所示的位置时,在光屏上得到烛焰清晰的像。下列说法中正确的是( )
A.蜡烛燃烧变短,光屏上的像也会向下移动
B.此时在光屏上成的像是缩小的
C.该凸透镜的焦距范围为15cm<f<30cm
D.保持蜡烛不动把凸透镜移动到35cm处,光屏向右移动,光屏上出现清晰的像
【答案】B
【解析】蜡烛燃烧变短后,烛焰向下移动,经凸透镜折射后,根据光线经过凸透镜光心传播方向不变可知,光屏上的像会向上移动,故A错误;
由图中可知,此时物距为u=30cm,像距为v=15cm,此时物距大于像距,故可知此时所成的像为倒立、缩小的实像,则有u=30cm>2f , f<v=15cm<2f
解得凸透镜的焦距范围为7.5cm<f<15cm
故B正确,C错误;
保持蜡烛不动,把凸透镜移动到35cm处,则此时的物距为15cm,等于原来的像距,此时光屏到凸透镜的距离为30cm,等于原来的物距,由光路的可逆性可知,此时不需移动光屏,即可在光屏上得到清晰的像,故D错误。
【举一反三4】如今,很多人喜欢用手机拍照,手机的镜头相当于一个 。若小欢手机摄像头的焦距是,小欢用手机拍摄距离镜头的花朵,则花朵会在感光元件上形成一个 、 的实像。
【答案】凸透镜 倒立 缩小
【解析】手机的镜头相当于一个凸透镜。凸透镜是一种中央比边缘厚的透镜,它对光线有会聚作用,是制作照相机、投影仪等光学仪器的重要元件。
当物体到凸透镜的距离大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像,像距在一倍焦距和二倍焦距之间; 手机摄像头的焦距是0.03m,小欢用手机拍摄距离镜头1m的花朵。由于1m远大于0.03m的二倍(即0.06m),所以此时花朵会在感光元件上形成一个倒立、缩小的实像。
【举一反三5】如图为我国自主研制的某新型战斗机上的光电搜索跟踪系统。该系统功能与人眼相似,能为战斗机提供感知外界的“视觉”。若该系统透镜的焦距为f,则该系统成像时物距应 (选填“小于f”“大于2f”或“大于f且小于2f”)。
【答案】大于2f
【解析】由“该系统功能与人眼相似”可知,该系统的光学元件是一个凸透镜,成的是倒立、缩小的实像,由凸透镜成像规律可知,成倒立、缩小的实像时,物距大于两倍焦距,即周围景物通过该系统成像时,景物到镜头的距离大于2倍焦距。
【举一反三6】某同学通过实验研究凸透镜的成像规律。他将蜡烛分别放置于主光轴上,物距大于两倍焦距的不同位置,成像情况如图(a)、(b)所示。观察图(a)或(b)可知:物体通过凸透镜成像,当物距大于两倍焦距时,可以成 、 、的像。
【答案】倒立 缩小
【解析】根据凸透镜成像规律可知,当物距大于两倍焦距时,可以成倒立、缩小的实像。
【举一反三7】在“探究凸透镜成像规律”的实验过程中,蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示时,光屏上 恰好成清晰的像(像未画出),此时光屏上成倒立、 (选填“放大”“缩小”或“等大”) 的实像。
【答案】缩小
【解析】由图可知,此时的物距大于像距,根据凸透镜成像的规律可知,此时成倒立、缩小的实像,应用于照相机。
【题型2】物距介于一倍焦距二倍焦距时的成像特点
【典型例题】一物体放在凸透镜前20厘米的主光轴上,在光屏上能得到放大的像,据此可判断( )
A.物体放在凸透镜前主光轴上21厘米处,一定能得到放大的实像
B.物体放在凸透镜前主光轴上10厘米处,一定能得到缩小的像
C.物体放在凸透镜前主光轴上10厘米处,一定能得到放大的虚像
D.物体放在凸透镜前主光轴上19厘米处,一定能得到缩小的实像
【答案】C
【解析】物体放在凸透镜前20厘米的主光轴上,在光屏上能得到放大的像,则2f>20cm>f,所以20cm>f>10cm。
物体放在凸透镜前主光轴上21厘米处,物距与焦距存在三种关系:
当焦距为10.5cm>f>10cm时,u>2f,成倒立、缩小的实像,
当焦距为f=10.5cm时,u=2f,成倒立、等大的实像,
当焦距为20cm>f>10.5cm时,2f>u>f,成倒立、放大的实像;
物体放在凸透镜前主光轴上10厘米处,u<f,成正立、放大的虚像.
物体放在凸透镜前主光轴上19厘米处,物距与焦距存在两种关系:
当焦距为20cm>f>19cm时,u<f,成正立、放大的虚像,
当焦距为19cm>f>10cm时,2f>u>f,成倒立、放大的实像。
故选C。
【举一反三1】一束平行光正对凸透镜照射,在离透镜10cm处的光屏上得到一个亮点,那么当物体在凸透镜前15cm处时,在透镜的另一侧可以得到( )
A.倒立缩小的实像
B.倒立放大的实像
C.正立缩小的实像
D.正立放大的实像
【答案】B
【解析】一束平行光正对凸透镜照射,在离透镜10cm处的光屏上得到一个亮点,说明焦距为10cm,当物体在凸透镜前15cm处时,物距在一倍焦距和两倍焦距之间,成的是倒立的放大的实像,故B符合题意;ACD不符合题意。
【举一反三2】一幅如图甲的漫画立在桌面上。小聪把一个装水的玻璃杯放在漫画前,惊奇地发现:透过水杯看到漫画中的老鼠变“胖”了,还掉头奔向猫,如图乙。小聪观察分析:装水的圆柱形玻璃杯横切面中间厚,边缘薄,起到 (填“平面镜”“凸透镜”或“凹透镜”)的作用,使图片横向放大、颠倒,透过水杯看到的是老鼠的实像,此时老鼠到玻璃杯的距离满足 (填“”或“”)。
【答案】凸透镜
【解析】圆柱形玻璃杯盛满水,圆柱形玻璃杯中的水中间厚边缘薄,形成水凸透镜。
由乙图可知,此时的老鼠的像与甲图中的老鼠相比,是放大的,左右颠倒的实像,所以此时的物距在一倍焦距和二倍焦距之间,即
【举一反三3】如图所示,某同学在做探究凸透镜成像规律的实验时,将焦距为10cm的薄凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处,将点燃的蜡烛放置在光具座上35cm刻度线处,移动光屏,直到在光屏上呈现烛焰清晰的像。此时该像是倒立、 (选填“放大”或“缩小”)的实像。但蜡烛所放的位置不能离一倍焦距太近,原因是 。
【答案】放大 见解析
【解析】由图可知,物距为u=50.0cm-35.0cm=15.0cm
物距大于一倍焦距,小于二倍焦距,成倒立、放大的实像;光屏上承接到的像是实像,凸透镜成实像时,物距越小,则像距越大,蜡烛所放的位置离一倍焦距太近,像距太大,由于光具座的长度有限,在凸透镜的另一侧移动光屏找不到像。
【举一反三4】如图是拉姆在“探究凸透镜成像的规律”实验,如图乙所示光屏上呈现清晰的像,此像的性质是倒立、 的实像,在此基础上他把自己的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,若想在光屏上重新得到清晰的像,光屏需 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜。
【答案】放大 远离
【解析】拉姆将焦距为10.0cm的凸透镜固定在50cm刻度线处,将点燃的蜡烛移动到35cm刻度线处,物距u=50.0cm-35.0cm=15.0cm
在一倍焦距和二倍焦距之间,移动光屏,可在光屏上得到一个倒立、放大的实像。
在此基础上他把自己的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,近视眼镜是凹透镜,对光有发散作用,所以若想在光屏上重新得到清晰的像,光屏需远离凸透镜。
【题型3】物距小于一倍焦距时的成像特点
【典型例题】小京通过凸透镜看到了提示牌上“关灯”两字放大的像,如图所示。经测量提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离等于10cm,下列判断中正确的是( )
A.“关灯”两字放大的像能用光屏承接到
B.凸透镜的焦距为10cm
C.凸透镜的焦距小于10cm
D.凸透镜的焦距大于10cm
【答案】D
【解析】由图得,此时凸透镜成的像是正立、放大的虚像,虚像不能呈现在光屏上,故A错误;
凸透镜成虚像时,物距小于f,则凸透镜的焦距大于10cm,故BC错误,D正确。
【举一反三1】在探究凸透镜成像规律实验中,当烛焰位于距离凸透镜一倍焦距以内时,人眼观察到烛焰成像的情形是图中的( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】当物距小于一倍焦距时,物体通过凸透镜在蜡烛的同侧成正立的放大的虚像,且像距大于物距,只有选项D中所示的情况符合这个规律。故ABC不符合题意,D符合题意。
【举一反三2】如图所示,人通过凸透镜观察到凸透镜左侧有一个烛焰的像,这个像是( )
A.实像,放大的,正立的
B.实像,缩小的,倒立的
C.虚像,缩小的,倒立的
D.虚像,放大的,正立的
【答案】D
【解析】由题意可知,凸透镜所成的像和物体在同一侧,则所成的像是放大、正立的虚像,故ABC不符合题意,D符合题意。
【举一反三3】在探究凸透镜成像规律的过程中,小红看到如图所示清晰的像,若在像的位置放一个光屏,光屏 (选填“能”或“不能”)承接到该像,该像是 像。
【答案】不能 虚
【解析】蜡烛在凸透镜的一倍焦距以内,成正立、放大的虚像,虚像不能呈现在光屏上,物像在凸透镜的同侧。
【举一反三4】某同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,绘制了如图所示的图像(v表示像到凸透镜的距离,u表示物体到凸透镜的距离),用该凸透镜作放大镜使用时,被观察的物体到透镜的距离在 cm以内;凸透镜对光线有 作用。
【答案】5 会聚
【解析】由凸透镜成像规律可知,当物距等于2倍焦距时,像距也在2倍焦距,成倒立、等大的实像,则由图象可知
u=v=2f=10cm
即焦距f为5cm;用该凸透镜作放大镜使用时,物距小于1倍焦距,成正立、放大的虚像,即被观察的物体到透镜的距离在5cm以内。
凸透镜对光线有会聚作用,它可以把平行于主光轴的光线会聚,会聚后过焦点。
【题型4】生活中凸透镜成像规律的应用
【典型例题】麻省理工学院的研究团队将一特殊的纳米颗粒嵌入到植物叶子中,创造了一种可由LED充电的发光植物。研究者通过凸透镜观察到如图所示的现象。下列有关说法不正确的是( )
A.该发光植物属于光源
B.研究者通过凸透镜观察到的是叶片放大的虚像
C.要使观察到的像更大一些,叶片应该靠近凸透镜
D.研究者看见叶片是绿色的,是因为其反射了绿光
【答案】C
【解析】该发光植物会自己发光,属于光源,故A正确,不符合题意;
研究者通过凸透镜观察到的是叶片放大的虚像,故B正确,不符合题意;
要使观察到的像更大一些,叶片应该远离凸透镜,增大像距,故C错误,符合题意;
研究者看见叶片是绿色的,是因为其反射了绿光,绿光进入眼睛,故D正确,不符合题意。
【举一反三1】某兴趣小组开展“创新服务生活,科技改变未来”的科技创新活动,模拟制作一款“智能”行驶玩具车。该玩具车利用车载传感器(摄像头、雷达)采集生成道路特征数据,完成“自动”驾驶。对于作为传感器之一的摄像头,下列说法正确的是( )
A.障碍物经摄像头成像的原理与平面镜相同
B.遇到障碍物时,要想生成更大的像,镜头应该向前伸
C.摄像头的成像特点与投影仪相同
D.成像时障碍物位于镜头的两倍焦距以内
【答案】B
【解析】摄像头成像的原理为物距大于2倍焦距时,凸透镜成倒立、缩小的实像,与照相机成像特点相同,成像时障碍物位于镜头的两倍焦距以外,故ACD错误;凸透镜成实像时,物距变小,像距变大,像变大,故遇障碍物时,要想成更大的像,镜头应该向前伸,故B正确。
【举一反三2】如图所示,小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,将凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处,点燃蜡烛并放置在光具座上35cm刻度线处。移动光屏至80cm刻度线处,在光屏上得到烛焰清晰的像(烛焰的像未画出),以下说法中正确的( )
A.凸透镜焦距可能为7cm
B.此时成的是倒立缩小的实像
C.凸透镜位置不动,将蜡烛和光屏互换,在光屏上也能成清晰的像
D.若将透镜换为焦距更大的凸透镜,则只将光屏左移也能再次接收到清晰的像
【答案】C
【解析】图中物距小于像距,成的是倒立、放大的实像,此时物距在一倍和两倍焦距之间,像距大于两倍焦距,图中物距为15cm,所以焦距大于7.5cm,故AB错误;
光路具有可逆性,凸透镜位置不动,将蜡烛和光屏互换,在光屏上也能成清晰的像,此时物距大于像距,成的是倒立、缩小的实像,故C正确;
若将透镜换为焦距更大的凸透镜,即凸透镜聚光能力变弱,若此时物距大于一倍焦距,则像会向右移动,所以要将光屏右移才能再次接收到清晰的像,若物距小于一倍焦距,成的是虚像,不能呈现在光屏上,故D错误。
【举一反三3】如图,圆柱体PQ,放在凸透镜前图示位置,它所成的像的形状是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】由图得,圆柱体的右边,即Q所在边上在凸透镜的2f处,成倒立等大的实像,圆柱体的其他部分均在2f以外,成倒立、缩小的实像,且物距越大,像距越小,故ABD不符合题意,C符合题意。
【举一反三4】如图所示,凸透镜和蜡烛未画出,保持凸透镜位置不变,移动蜡烛和光屏,先后在凸透镜的同侧的光屏上得到甲、乙两次像,且甲的像比乙的像大,则凸透镜在 (选填“甲的左侧”“甲、乙之间”或“乙的右侧”)。
【答案】乙的右侧
【解析】由题意可知,光屏先后在甲、乙两处得到烛焰清晰的像,且甲处的像比乙处大,根据物近像远,像变大可知,像在不断的靠近凸透镜,因此凸透镜在乙的右侧。
【举一反三5】某班同学在做“探究凸透镜成像规律”实验时,为了确定凸透镜的焦距,让一束平行光经过凸透镜,在光屏上得到一个最小、最亮的光斑,如图-1所示,则该凸透镜的焦距是 cm;将该凸透镜紧靠如图-2甲所示的一幅卡通熊猫图片,然后将凸透镜逐渐远离图片。此过程中,通过凸透镜观察到如图-2乙所示的四个不同的像,四个像出现的先后顺序是 ,观察到图②时,图片与凸透镜之间的距离是 cm。
【答案】10.0 ④①②③ 20.0
【解析】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,所以凸透镜的焦距是f=60.0cm-50.0cm=10.0cm
将该凸透镜紧靠如图-2甲所示的一幅卡通熊猫图片,说明物距小于一倍焦距,凸透镜成正立、放大的虚像,故先看到④;将凸透镜逐渐远离图片,当物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立、放大的实像,即看到的为①; 当物距等于二倍焦距成倒立、等大实像,即为②, 此时图片与凸透镜之间的距离为20.0cm;继续远离大于2倍焦距时,看到的是倒立、缩小的实像,即为③,故四个像的顺序为④①②③。
【举一反三6】某班同学在做“探究凸透镜成像规律”实验时,为了确定凸透镜的焦距,让一束平行光经过凸透镜,在光屏上得到一个最小、最亮的光斑,如图-1所示,则该凸透镜的焦距是 cm;将该凸透镜紧靠如图-2甲所示的一幅卡通熊猫图片,然后将凸透镜逐渐远离图片。此过程中,通过凸透镜观察到如图-2乙所示的四个不同的像,四个像出现的先后顺序是 ,观察到图②时,图片与凸透镜之间的距离是 cm。
【答案】10.0 ④①②③ 20.0
【解析】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,所以凸透镜的焦距是f=60.0cm-50.0cm=10.0cm
将该凸透镜紧靠如图-2甲所示的一幅卡通熊猫图片,说明物距小于一倍焦距,凸透镜成正立、放大的虚像,故先看到④;将凸透镜逐渐远离图片,当物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立、放大的实像,即看到的为①; 当物距等于二倍焦距成倒立、等大实像,即为②, 此时图片与凸透镜之间的距离为20.0cm;继续远离大于2倍焦距时,看到的是倒立、缩小的实像,即为③,故四个像的顺序为④①②③。
【举一反三7】小明将凸透镜正对太阳光,在距离凸透镜10cm的白纸上呈现一个最小、最亮的光斑,此凸透镜的焦距为 cm。如图是他用该凸透镜观看书本上“中国梦”三个字时的情况,如果他想看到更大的正立的“国”字,小明需要将凸透镜 书本(选填“远离”或“靠近”),凸透镜和书本的距离应满足的条件是 。
【答案】10 远离 小于10cm
【解析】平行光经过凸透镜折射后会聚于一点,这一点就是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离为焦距,所以根据题意可知此凸透镜的焦距为10cm。
因为想要看到正立的像,所以可知此时凸透镜相当于一个放大镜,放大镜利用的是当物距小于一倍焦距时,成正立、放大的虚像的原理,所以想看到正立的“国”字,凸透镜和书本的距离应小于10cm,而当凸透镜成正立、放大的虚像时,物距越大,像距越大,成的虚像越大,所以可知想要看到更大的正立的“国”字,小明需要将凸透镜远离书本,但是距离不能大于10cm。
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3.6 凸透镜成像规律
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快速定位题型
题 型 目 录
【题型1】物距大于等于二倍焦距时的成像特点 1
【题型2】物距介于一倍焦距二倍焦距时的成像特点 3
【题型3】物距小于一倍焦距时的成像特点 4
【题型4】生活中凸透镜成像规律的应用 6
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夯实必备知识
新 知 梳 理
【题型1】物距大于等于二倍焦距时的成像特点
【典型例题】当物体放在凸透镜前,距焦点20厘米处,在透镜的另一侧离透镜15厘米的光屏上成像。该凸透镜的焦距f及成像情况( )
A.厘米,成缩小的像
B.厘米,成缩小的像
C.厘米,成放大的像
D.厘米,成放大的像
【举一反三1】将物体放在凸透镜前20厘米处,在透镜另一侧的光屏上成倒立缩小的像,则凸透镜的焦距可能是( )
A.5厘米
B.10厘米
C.13厘米
D.25厘米
【举一反三2】如图是小丽在郑州蝶湖森林公园游玩时拍摄的“戒指桥”的美景,关于这张照片,下列说法正确的是( )
A.戒指桥在水中的倒影模糊是因为光在水面发生了漫反射
B.戒指桥经照相机镜头成的是倒立缩小的实像
C.戒指桥的实际高度一定比远处的大楼的高度要高一些
D.拍摄位置不变时,要使像变大些,应调节相机的焦距变小一些
【举一反三3】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所示的位置时,在光屏上得到烛焰清晰的像。下列说法中正确的是( )
A.蜡烛燃烧变短,光屏上的像也会向下移动
B.此时在光屏上成的像是缩小的
C.该凸透镜的焦距范围为15cm<f<30cm
D.保持蜡烛不动把凸透镜移动到35cm处,光屏向右移动,光屏上出现清晰的像
【举一反三4】如今,很多人喜欢用手机拍照,手机的镜头相当于一个 。若小欢手机摄像头的焦距是,小欢用手机拍摄距离镜头的花朵,则花朵会在感光元件上形成一个 、 的实像。
【举一反三5】如图为我国自主研制的某新型战斗机上的光电搜索跟踪系统。该系统功能与人眼相似,能为战斗机提供感知外界的“视觉”。若该系统透镜的焦距为f,则该系统成像时物距应 (选填“小于f”“大于2f”或“大于f且小于2f”)。
【举一反三6】某同学通过实验研究凸透镜的成像规律。他将蜡烛分别放置于主光轴上,物距大于两倍焦距的不同位置,成像情况如图(a)、(b)所示。观察图(a)或(b)可知:物体通过凸透镜成像,当物距大于两倍焦距时,可以成 、 、的像。
【举一反三7】在“探究凸透镜成像规律”的实验过程中,蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示时,光屏上 恰好成清晰的像(像未画出),此时光屏上成倒立、 (选填“放大”“缩小”或“等大”) 的实像。
【题型2】物距介于一倍焦距二倍焦距时的成像特点
【典型例题】一物体放在凸透镜前20厘米的主光轴上,在光屏上能得到放大的像,据此可判断( )
A.物体放在凸透镜前主光轴上21厘米处,一定能得到放大的实像
B.物体放在凸透镜前主光轴上10厘米处,一定能得到缩小的像
C.物体放在凸透镜前主光轴上10厘米处,一定能得到放大的虚像
D.物体放在凸透镜前主光轴上19厘米处,一定能得到缩小的实像
【举一反三1】一束平行光正对凸透镜照射,在离透镜10cm处的光屏上得到一个亮点,那么当物体在凸透镜前15cm处时,在透镜的另一侧可以得到( )
A.倒立缩小的实像
B.倒立放大的实像
C.正立缩小的实像
D.正立放大的实像
【举一反三2】一幅如图甲的漫画立在桌面上。小聪把一个装水的玻璃杯放在漫画前,惊奇地发现:透过水杯看到漫画中的老鼠变“胖”了,还掉头奔向猫,如图乙。小聪观察分析:装水的圆柱形玻璃杯横切面中间厚,边缘薄,起到 (填“平面镜”“凸透镜”或“凹透镜”)的作用,使图片横向放大、颠倒,透过水杯看到的是老鼠的实像,此时老鼠到玻璃杯的距离满足 (填“”或“”)。
【举一反三3】如图所示,某同学在做探究凸透镜成像规律的实验时,将焦距为10cm的薄凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处,将点燃的蜡烛放置在光具座上35cm刻度线处,移动光屏,直到在光屏上呈现烛焰清晰的像。此时该像是倒立、 (选填“放大”或“缩小”)的实像。但蜡烛所放的位置不能离一倍焦距太近,原因是 。
【举一反三4】如图是拉姆在“探究凸透镜成像的规律”实验,如图乙所示光屏上呈现清晰的像,此像的性质是倒立、 的实像,在此基础上他把自己的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,若想在光屏上重新得到清晰的像,光屏需 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜。
【题型3】物距小于一倍焦距时的成像特点
【典型例题】小京通过凸透镜看到了提示牌上“关灯”两字放大的像,如图所示。经测量提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离等于10cm,下列判断中正确的是( )
A.“关灯”两字放大的像能用光屏承接到
B.凸透镜的焦距为10cm
C.凸透镜的焦距小于10cm
D.凸透镜的焦距大于10cm
【举一反三1】在探究凸透镜成像规律实验中,当烛焰位于距离凸透镜一倍焦距以内时,人眼观察到烛焰成像的情形是图中的( )
A.
B.
C.
D.
【举一反三2】如图所示,人通过凸透镜观察到凸透镜左侧有一个烛焰的像,这个像是( )
A.实像,放大的,正立的
B.实像,缩小的,倒立的
C.虚像,缩小的,倒立的
D.虚像,放大的,正立的
【举一反三3】在探究凸透镜成像规律的过程中,小红看到如图所示清晰的像,若在像的位置放一个光屏,光屏 (选填“能”或“不能”)承接到该像,该像是 像。
【举一反三4】某同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,绘制了如图所示的图像(v表示像到凸透镜的距离,u表示物体到凸透镜的距离),用该凸透镜作放大镜使用时,被观察的物体到透镜的距离在 cm以内;凸透镜对光线有 作用。
【题型4】生活中凸透镜成像规律的应用
【典型例题】麻省理工学院的研究团队将一特殊的纳米颗粒嵌入到植物叶子中,创造了一种可由LED充电的发光植物。研究者通过凸透镜观察到如图所示的现象。下列有关说法不正确的是( )
A.该发光植物属于光源
B.研究者通过凸透镜观察到的是叶片放大的虚像
C.要使观察到的像更大一些,叶片应该靠近凸透镜
D.研究者看见叶片是绿色的,是因为其反射了绿光
【举一反三1】某兴趣小组开展“创新服务生活,科技改变未来”的科技创新活动,模拟制作一款“智能”行驶玩具车。该玩具车利用车载传感器(摄像头、雷达)采集生成道路特征数据,完成“自动”驾驶。对于作为传感器之一的摄像头,下列说法正确的是( )
A.障碍物经摄像头成像的原理与平面镜相同
B.遇到障碍物时,要想生成更大的像,镜头应该向前伸
C.摄像头的成像特点与投影仪相同
D.成像时障碍物位于镜头的两倍焦距以内
【举一反三2】如图所示,小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,将凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处,点燃蜡烛并放置在光具座上35cm刻度线处。移动光屏至80cm刻度线处,在光屏上得到烛焰清晰的像(烛焰的像未画出),以下说法中正确的( )
A.凸透镜焦距可能为7cm
B.此时成的是倒立缩小的实像
C.凸透镜位置不动,将蜡烛和光屏互换,在光屏上也能成清晰的像
D.若将透镜换为焦距更大的凸透镜,则只将光屏左移也能再次接收到清晰的像
【举一反三3】如图,圆柱体PQ,放在凸透镜前图示位置,它所成的像的形状是( )
A.
B.
C.
D.
【举一反三4】如图所示,凸透镜和蜡烛未画出,保持凸透镜位置不变,移动蜡烛和光屏,先后在凸透镜的同侧的光屏上得到甲、乙两次像,且甲的像比乙的像大,则凸透镜在 (选填“甲的左侧”“甲、乙之间”或“乙的右侧”)。
【举一反三5】某班同学在做“探究凸透镜成像规律”实验时,为了确定凸透镜的焦距,让一束平行光经过凸透镜,在光屏上得到一个最小、最亮的光斑,如图-1所示,则该凸透镜的焦距是 cm;将该凸透镜紧靠如图-2甲所示的一幅卡通熊猫图片,然后将凸透镜逐渐远离图片。此过程中,通过凸透镜观察到如图-2乙所示的四个不同的像,四个像出现的先后顺序是 ,观察到图②时,图片与凸透镜之间的距离是 cm。
【举一反三6】某班同学在做“探究凸透镜成像规律”实验时,为了确定凸透镜的焦距,让一束平行光经过凸透镜,在光屏上得到一个最小、最亮的光斑,如图-1所示,则该凸透镜的焦距是 cm;将该凸透镜紧靠如图-2甲所示的一幅卡通熊猫图片,然后将凸透镜逐渐远离图片。此过程中,通过凸透镜观察到如图-2乙所示的四个不同的像,四个像出现的先后顺序是 ,观察到图②时,图片与凸透镜之间的距离是 cm。
【举一反三7】小明将凸透镜正对太阳光,在距离凸透镜10cm的白纸上呈现一个最小、最亮的光斑,此凸透镜的焦距为 cm。如图是他用该凸透镜观看书本上“中国梦”三个字时的情况,如果他想看到更大的正立的“国”字,小明需要将凸透镜 书本(选填“远离”或“靠近”),凸透镜和书本的距离应满足的条件是 。
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