内容正文:
4.2探究:凸透镜成像的规律
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.如图小文同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验中获得的有关数据。下列说法中正确的是( )
A.图乙光屏上得到一个清晰的像,利用此凸透镜成像的特点制成的光学仪器是投影仪
B.图甲让平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小最亮的光斑,则凸透镜焦距f=10.0cm
C.图丙是通过实验得到的凸透镜成像时的像距v和物距u的关系图像,成实像时u<f
D.由图丙知当u>2f时,物体移动速度小于像移动的速度
2.如图是张老师利用手机直播网课的情景。下列说法正确的是( )
A.手机镜头相当于凸面镜
B.当手机取景框内只看到电子白板时,为了让同学们同时看到两边黑板上板书的文字,手机应该靠近靠近黑板
C.黑板上文字所成的像是缩小的像
D.屏幕中老师是正立的,所以手机镜头成的是正立的像
3.一个人照完一张半身照后,又想原地不动照一张全身照,摄影师应该( )
A.照相机远离人,镜头向前伸 B.照相机远离人,镜头向后缩
C.照相机靠近人,镜头向前伸 D.照相机靠近人,镜头向后缩
4.如图所示,将发光的小灯泡放置于凸透镜前A位置,在透镜另一侧用光屏(未画出)可以呈现灯丝放大的像,此时A位置到光心O的距离为l,则l与透镜焦距f之间的关系为
( )
A. B. C. D.
5.一个物体在凸透镜前20cm处时,在透镜另一侧距凸透镜14cm处的光屏上成一个倒立、缩小的实像,则该凸透镜的焦距应符合的条件是( )
A.14<f<20cm
B.7cm<f<14cm
C.f<7cm
D.7cm<f<10cm
6.“智慧停车场”依靠智能扫描支付系统实现车辆的自动进出和收费。如图甲所示,车辆进场时,摄像头(镜头为凸透镜)自动拍照并识别车辆信息。如图乙所示,车辆离开时,驾驶员出示手机上的支付二维码,摄像头扫描完成支付后放行。以下关于该系统的说法正确的是( )
A.智慧停车场的摄像头对光有发散作用
B.摄像头给车辆拍照的过程包含了光的反射和折射现象
C.扫码支付时,二维码离摄像头越近识别效果越好
D.摄像头给车辆拍照和扫描二维码信息时的成像原理是相同的
7.高铁进站口,自动检票闸机上安装有摄像头。关于人脸识别的说法不正确的是( )
A.摄像头的光学核心元件是凸透镜
B.在这个过程中,经摄像头成的像是虚像
C.刷脸时,脸要处于摄像头的2倍焦距以外
D.人脸靠近摄像头时,经摄像头成的像会变大
8.如图所示的是山西省图书馆引进的一款“黑科技”阅读设备——“博看光影阅读器”,它利用了激光投影和成像技术。开机后该设备将资源投影到白色桌面上,人们直接在桌面上用手进行触控操作,犹如在手机上操作一样简单。下列关于此设备的说法正确的是( )
A.白色桌面便于吸收各种色光 B.投影仪的镜头是凹透镜
C.桌面上所成的像是正立的虚像 D.桌面上所成的像是放大的实像
9.将一蜡烛放在装有水的烧瓶前,调整蜡烛和烧瓶至如图所示位置时,在墙壁上呈现了清晰的像。下列有关说法中正确的是( )
A.装水的烧瓶对光具有发散作用 B.装水的烧瓶的“焦距”为
C.墙壁的像为正立、缩小的虚像 D.墙壁的像为倒立、放大的实像
10.小明去植物园游玩时,用手机拍摄了甲、乙两张同一牡丹的照片,如图所示下列说法正确的是( )
A.手机的镜头相当于凹透镜
B.甲照片中是牡丹缩小的实像,乙照片中是牡丹放大的实像
C.若手机镜头焦距不变,拍摄乙照片时,手机到牡丹的距离更近
D.拍摄乙照片时,牡丹到手机镜头的距离应该在镜头的一倍焦距和二倍焦距之间
二、多选题
11.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,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。下列说法正确的是( )
A.凸透镜的焦距是10cm
B.该成像规律应用在投影仪上
C.燃烧的蜡烛不断变短,光屏上成的像会上移
D.用f=15cm的凸透镜替换图中透镜,只向左移动光屏,可在光屏上成清晰的像
12.小静做凸透镜成像规律的实验。将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处,光屏和点燃的蜡烛位于凸透镜两侧,实验前调整烛焰中心、透镜中心和光屏中心在同一水平高度,如图所示。则下列四个选项中,判断正确的是( )
A.若蜡烛放置在10cm刻度线处,移动光屏,可在光屏上呈现烛焰清晰缩小的实像
B.若蜡烛放置在20cm刻度线处,移动光屏,在光屏上不能呈现烛焰清晰的像
C.若蜡烛放置在35cm刻度线处,移动光屏,可在光屏上呈现烛焰清晰放大的实像
D.若蜡烛放置在45cm刻度线处,移动光屏,可在光屏上呈现烛焰清晰缩小的实像
13.在做“探究凸透镜成像规律”的实验中,当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时,光屏上得到清晰的像。则( )
A.透镜焦距一定在10cm到15cm之间
B.透镜焦距一定在15cm到20cm之间
C.把蜡烛向左移动少许,光屏适当向左移动可得到小些的实像
D.把蜡烛向右移动少许,光屏适当向右移动可得到小些的实像
14.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,小圆观察到当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时,烛焰在光屏上恰好成一清晰等大的像。下列说法正确的是( )
A.小圆能从不同角度看到光屏上的像,是因为漫反射
B.蜡烛通过凸透镜成像是光的直线传播现象
C.蜡烛放置在15cm刻度线处,光屏上呈现的像与普通照相机成像的性质相同
D.将近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,要在光屏上再次看到清晰的像,应将光屏靠近凸透镜
15.关于凸透镜成像规律下列说法正确的是( )
A.照相机成倒立、放大的实像
B.幻灯机、投影仪成倒立、放大的虚像
C.放大镜成正立、放大的实像
D.凸透镜所成的实像,既有放大的,又有缩小的
E.凸透镜所成的虚像,既有放大的,又有缩小的
F.探究凸透镜成像规律时,当蜡烛燃烧变短,光屏上的像的位置不移动
G.当凸透镜在光屏上成一个倒立放大的清晰的像时,若保持凸透镜位置不变,将蜡烛和光屏的位置互换,则光屏上成一个清晰倒立、缩小的像
H.凸透镜成像光屏上看到的像相对于物体是上下颠倒左右不相反的
三、填空题
16.如图所示,小聪在物理趣味课堂上展示了自制的简易照相机,用它先拍摄到了近处物体清晰的像,再拍摄远处物体时,应将两个纸筒间的距离 ,观察到薄膜上的像 (后两空选填“变小”“变大”或“不变”)。
17.如图,在“自制照相机模型”时,用硬纸板做两个粗细相差很少的纸筒,使一个纸筒刚好能够套入另一个纸筒内,并能前后滑动。
(1)在取材时,另一个纸筒的一端蒙上的材料是 (填“透明”、“半透明”或“不透明”)膜;
(2)观察时,应选择 (填“亮”或“暗”)的物体作为观察对象;
(3)小明用自制的照相机先拍摄到了远处的物体清晰的像,再拍摄近处物体时,应将两筒间的距离变 ;观察到膜上的像变 。(两空填“小”“大”或“不变”)
18.25年春节档电影《哪吒2》以156亿票房登顶全球票房前五,在观看电影时有同学观察到电影放映机,于是他结合物理知识进行了分析。他认为放映机的镜头相当于 (选填“凸透镜”或“凹透镜”),普通厅和巨幕厅画面大小不一样,他猜测应该是放映机与屏幕的距离 了(选填“变小”或“变大”)。
19.如图甲为老师上课时所用投影仪的成像原理图。投影仪屏幕上所成的像为 (选填“倒立”或“正立”)、放大的像,数学老师想使屏幕上呈现图乙的图形,则幻灯片的插法应是下列选项中的 。
20.图甲是“探究凸透镜成像的规律”实验装置,此时透光光屏上恰能呈现烛焰倒立、 的清晰实像;沿垂直于光具座方向吹动烛焰,使烛焰向纸内晃动,此时若在透光光屏上看到如图乙所示的像,则观察者处于位置 选填“A”或“B”。
四、实验题
21.为研究凸透镜成像规律,小明进行了如下实验。
(1)小明将三个凸透镜分别 太阳光,调节凸透镜和光屏间的距离,使太阳光在光屏上会聚成一个最小最亮的光斑,测得凸透镜到光屏的距离分别为48cm、15cm和4cm。为了顺利完成实验,小明应选择焦距为 cm的凸透镜;
(2)小明现将蜡烛、凸透镜和光屏依次安装在光具座上,然后点燃蜡烛并调节烛焰、凸透镜和光屏的中心在 ;
(3)小明把点燃的蜡烛放在离凸透镜尽可能远些的位置,调节光屏位置得到清晰实像后,再把蜡烛向凸透镜靠近一些,这时光屏应向 (填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动,才能重新承接到清晰的实像;
(4)当蜡烛移动到距凸透镜只有12cm时,将光屏放在凸透镜的另一侧(相对蜡烛而言),光屏不管怎样移动都承接不到实像,这时把光屏放在蜡烛的同侧 接到蜡烛的像(选填“能”或“不能”),此时的成像特点与生活中的 相同(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)。
五、综合题
22.
(1)如图,凸透镜的焦距,透镜的光心恰好位于刻度轴上的3cm刻度线处,某垂直于主光轴放置的物体上M点发出的两条光线,经透镜折射后为图中的光线a、b,已知a与b平行。
①在图中画出光线a、b进入透镜前的入射光线并找到M点。
②物体经透镜后的成像情况是 (选填“倒立放大的实像”“正立放大的虚像”“不能成像”)。
(2)亮丽的玻璃幕墙大厦,极具现代气息,但设计施工不当,会给周围居民造成光污染。住在大厦对面的小丛家每天傍晚被对面新建的大厦镀膜玻璃强烈的反光刺得睁不开眼。
①图中A点为入射点,请在图中画出玻璃幕墙的摆放位置 。
②使用玻璃幕墙的大厦在设计时,下列考虑中不正确的一项是
A.要注意幕墙的安装角度
B.应选择材质粗糙的毛玻璃
C.考虑选择双层玻璃
D.玻璃幕墙最适合在凹形建筑物上安装
23.凸透镜的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,O点为光心,F为焦点。图乙中A′B′是物体AB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)在图乙中,物距用u表示,即u=BO;像距用v表示,即v=OB′;焦距用f表示,即f=OF。请运用几何知识证明∶
24.如图,MN是一发光物,在凸透镜左侧移动光屏,能观察到一清晰等大的实像。O是凸透镜的光心,光线a平行于主光轴。
(1)画出:光线a经过凸透镜的折射光线;
(2)将另一凸透镜替换图中凸透镜,并放在相同位置,在新透镜左侧能观察到缩小的实像。新凸透镜焦距f可能是 (选填下列序号);
①20cm ②15cm ③10cm ④5cm
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《4.2探究:凸透镜成像的规律》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
C
B
C
D
D
B
D
D
C
题号
11
12
13
14
15
答案
AC
AC
AC
AC
DG
1.B
【详解】AB.由图甲可知,凸透镜的焦距为
f=20.0cm-10.0cm=10.0cm
由图乙可知,因
u>v
成倒立、缩小的实像,应用为照相机,故A错误,B正确;
C.凸透镜成像时,当u<f时,成正立、放大的虚像,当u>f时,成倒立的实像,故C错误;
D.当
u>2f
时像距满足
f < v<2 f
物距的变化大于像距的变化,由速度公式可知,物体移动速度大于像移动的速度,故D错误。
故选B。
2.C
【详解】A.手机的镜头相当于照相机的镜头,是一个凸透镜,故A错误;
B.当手机取景框内只看到电子白板时,为了让同学们同时看到两边黑板上板书的文字,相当于缩小物体在手机内呈现的像,像距变小,根据凸透镜成像规律,物距应该要变大,所以手机应该远离黑板,故B错误;
C.手机的成像原理和照相机类似,物距大于二倍焦距,成倒立缩小的实像,所以黑板上文字所成的像是缩小的像,故C正确;
D.手机的成像原理和照相机类似,成倒立缩小的实像,故D错误。
故选C。
3.B
【详解】一个人照完一张半身照后,又想原地不动照一张全身照,则像变小,像距变小,物距变大,则照相机远离人,镜头向后缩,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
4.C
【详解】A.若l<f,根据凸透镜成像规律可知成虚像,则不能在光屏上呈现放大实像,故A不符合题意;
B.若l=f,根据凸透镜成像规律可知无法在光屏上成像,故B不符合题意;
C.若f<l<2f,根据凸透镜成像规律可知能在光屏上成倒立、放大的实像,故C符合题意;
D.若l>2f,根据凸透镜成像规律可知成倒立、缩小的实像,故D不符合题意。
故选C。
5.D
【详解】根据凸透镜成像的规律,当物距大于二倍焦距时成倒立、缩小的实像,此时像距在一倍焦距到二倍焦距之间,则可得
2f<20cm
f<14cm<2f
则凸透镜的焦距范围为
7cm<f<10cm
故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
6.D
【详解】A.摄像头的镜头为凸透镜,凸透镜对光有会聚作用,而非发散作用,故A错误;
B.摄像头给车辆拍照时,光线从空气进入凸透镜发生折射,最终成像,只有光的折射现象,没有光的反射现象(反射是光线碰到物体表面返回原介质,此处主要是光通过透镜的折射),故B错误;
C.摄像头(凸透镜)成像时,当物体在凸透镜的二倍焦距以外时,成倒立、缩小的实像(这是摄像头拍照和扫码的原理)。若二维码离摄像头太近,小于或等于一倍焦距时,不能成清晰的实像,识别效果会变差,并非越近识别效果越好,故C错误;
D.摄像头给车辆拍照时,车辆在凸透镜二倍焦距以外,成倒立、缩小的实像;扫描二维码时,二维码也在凸透镜二倍焦距以外,同样成倒立、缩小的实像,成像原理相同,故D正确。
故选D。
7.B
【详解】ABC.摄像头是一个凸透镜,是利用物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像的规律工作的,故AC正确,不符合题意;B错误,符合题意;
D.凸透镜成实像时,物距越大,像距越小,像越小,所以当被拍摄的人靠近摄像头时,人经摄像头所成的像会变大,故D正确,不符合题意。
故选B。
8.D
【详解】A.白色物体反射各种色光,白色的桌面可以反射各种色光,故A错误;
BCD.投影仪的镜头是凸透镜,投影仪是利用凸透镜成倒立、放大的实像,所以桌面上所成的像是倒立、放大的实像,故D正确,BC错误。
故选D。
9.D
【详解】A.装水的烧瓶中间厚、边缘薄,相当于凸透镜,对光具有会聚作用,故A错误;
B.如图,物距为20cm,像距大于物距,根据凸透镜成像规律,物距大于一倍焦距、小于二倍焦距,即,可得,故B错误;
CD.根据凸透镜成像规律,像距大于物距,墙壁的像为倒立、放大的实像,故C错误,D正确。
故选D。
10.C
【详解】A.手机的镜头相当于凸透镜,对光具有会聚作用,故A错误;
B.照相机成的像都是倒立、缩小的实像,所以甲和乙都是牡丹缩小的实像,故B错误;
C.若手机镜头焦距不变,拍摄乙照片时,乙照片的像距较大,物距较小,则拍摄乙照片时手机到牡丹的距离更近,故C正确;
D.照相机成的是倒立缩小的实像,根据凸透镜成像规律可知牡丹到手机镜头的距离应该大于二倍焦距,故D错误。
故选C。
11.AC
【详解】A.由图可知,刻度尺的分度值为1cm,此时物距为
u=50.0cm-30.0cm=20.0cm
像距为
v=70.0cm-50.0cm=20.0cm
物距等于像距,根据
u=v=2f
成倒立、等大的实像,即2f=20.0cm,因此该凸透镜的焦距f=10.0cm,故A正确;
B.由于此时物距等于两倍焦距,一般应用在测量焦距的大小;而投影仪成的是倒立放大的实像,物距为大于一倍焦距而小于两倍焦距,故B错误;
C.燃烧的蜡烛不断变短,根据过光心的光线传播方向不变可知,光屏上成的像会上移,故C正确;
D.用f=15cm的凸透镜替换图中透镜,凸透镜焦距变大,对光的会聚能力变弱,会将光线推迟成像,因此只向右移动光屏,可在光屏上成清晰的像,故D错误。
故选AC。
12.AC
【详解】A.该凸透镜的焦距为10cm,固定在光具座上50cm刻度线处,若蜡烛放置在10cm刻度线处,物距大于二倍焦距,移动光屏,会在光屏上呈现清晰倒立缩小的实像,故A正确;
B.若蜡烛放置在20cm刻度线处,物距大于二倍焦距,移动光屏,会在光屏上呈现清晰倒立缩小的实像,故B错误;
C.若蜡烛放置在35cm刻度线处,物距大于一倍焦距小于二倍焦距,移动光屏,可在光屏上呈现烛焰清晰倒立放大的实像,故C正确;
D.若蜡烛放置在45cm刻度线处,物距在一倍焦距之内,此时蜡烛的像为正立放大的虚像,光屏上无像,故D错误。
故选AC。
13.AC
【详解】AB.由图可知物距,像距时,光屏上得到清晰的像,根据凸透镜成像规律可知,此时光屏上得到的是倒立、放大的实像,则有
则
联立可得透镜焦距的范围为,故A符合题意,B不符合题意;
C.凸透镜成实像时,物远像近像变小,因此把蜡烛向左移动少许,物距变大,要想在光屏上得到清晰的像,则需像距变小即光屏适当向左移动,此时所成像变小,故C符合题意;
D.凸透镜成实像时,物近像远像变大,因此把蜡烛向右移动少许,物距变小,要想在光屏上得到清晰的像,则需像距变大即光屏适当向右移动,此时所成像变大,故D不符合题意。
故选AC。
14.AC
【详解】A.我们能从不同方向看到光屏上的像是因为光在光屏上发生了漫反射,故A正确;
B.凹镜和凸镜都是利用光的折射的原理成像,故B错误;
C.由图可知,烛焰在光屏上恰好成一清晰等大的像时,说明物距等于2倍焦距,焦距为10cm;蜡烛放置在15cm刻度线处,物距为35cm,当物距大于2倍焦距时,则像距在1倍焦距和2倍焦距之间,成倒立、缩小的实像,光屏上呈现的像与普通照相机成像的性质相同,故C正确;
D.近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,发散作用是使原来会聚成像的光线推迟会聚,所以将近视眼镜片放在蜡烛和凸透镜之间,要在光屏上再次看到清晰的像,应使光屏远离凸透镜,故D错误。
故选AC。
15.DG
【详解】A.照相机的原理是:物距 u>2f ,此时凸透镜成倒立、缩小的实像,并非“放大的实像”,故A错误;
B.幻灯机、投影仪利用凸透镜成倒立、放大的实像,不是“虚像”,故B错误;
C.放大镜利用凸透镜成正立、放大的虚像,不是“实像”,故C错误;
D.凸透镜成实像时,物距u>2f ,成倒立、缩小的实像;物距f<u<2f,成倒立、放大的实像,因此实像“既有放大的,又有缩小的”,故D正确;
E.凸透镜成虚像时,只能成正立、放大的虚像,没有“缩小的虚像”,故E错误;
F.蜡烛燃烧变短,根据“过光心的光线传播方向不变”,光屏上的像会向上移动,不是“位置不移动”,故F错误;
G.凸透镜成清晰的倒立、放大实像时(f< u<2f,v>2f),若蜡烛和光屏位置互换,根据“光路可逆”,此时物距u>2f ,像距f< v<2f,会成倒立、缩小的实像,故G正确;
H.凸透镜成实像时,像相对于物体是上下颠倒、左右相反的,不是“左右不相反的”,故H错误。
故选DG。
16. 变小 变小
【详解】[1][2]根据凸透镜成像规律可知,小聪用它先拍摄到了近处物体清晰的像,再拍摄远处物体时,即物距增大,像距应减小,薄膜上的像变小,所以应将两筒间的距离变小,观察到薄膜上的像变小。
17.(1)半透明
(2)亮
(3) 大 大
【详解】(1)在自制照相机模型时,为了既能承接像,又能观察到像,应用半透明薄膜做光屏。
(2)为了能在半透明膜上成清晰的像,选择亮的物体做观察对象较好。
(3)[1][2] 根据凸透镜成像的规律“物近像远像变大”可知,小明用自制的照相机先拍摄到了远处的物体,再拍摄近处物体时,即物距减小,像距应增大,薄膜上的像变大,则应将两筒间的距离变大。
18. 凸透镜 变大
【详解】[1]电影放映机成的是倒立、放大的实像,而凸透镜可以成倒立、放大的实像,凹透镜成正立、缩小的虚像,不能用于电影放映机成像,所以放映机的镜头相当于凸透镜。
[2]根据凸透镜成像规律,物距减小,像距增大,像变大。在电影放映中,画面变大意味着像变大,像距(放映机与屏幕的距离)应该增大,所以普通厅和巨幕厅画面大小不一样,应该是放映机与屏幕的距离变大了。
19. 倒立 C
【详解】[1]投影仪是根据物体在凸透镜1倍焦距与2倍焦距之间成倒立、放大的实像的原理工作的。
[2]倒立是指上下左右都颠倒,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
20. 缩小 A
【详解】[1]在如图所示的位置时,光屏上恰好得到烛焰清晰的像,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。
[2]凸透镜成实像时,像是倒立的,像和物上下、左右均颠倒,所以沿垂直于光具座方向吹动烛焰,使烛焰向纸内晃动,则成的像向纸外晃动,所以此时若在透光光屏上看到如图乙所示的像,则观察者处于位置A。
21.(1) 正对 15
(2)同一高度
(3)远离
(4) 不能 放大镜
【详解】(1)[1][2]平行于主光轴的光经凸透镜后会聚于主光轴上一点,这一点叫焦点,焦点到光心的距离叫焦距,因此小明应将三个凸透镜分别正对太阳光,此时太阳光与凸透镜的主光轴平行。一般光具座的长度大约是100cm,如果采用焦距是48cm的凸透镜进行实验,实验需要的长度至少是
4×48cm=192cm这个长度大于光具座的长度,操作不方便;如果采用焦距是15cm的凸透镜进行实验,实验需要的长度至少是
4×15cm=60cm这个长度小于光具座的长度,器材合适;如果采用焦距是4cm的凸透镜进行实验,实验需要的长度至少是
4×4cm=16cm这个长度虽然小于光具座的长度,但是实验范围比较小,不易操作实验;故选择焦距为15cm的凸透镜。
(2)为了使像成在光屏中央,应调节烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度。
(3)小明把点燃的蜡烛放在离凸透镜尽可能远些的位置,调节光屏位置得到清晰实像后,再把蜡烛向凸透镜靠近一些,此时物距减小,根据凸透镜成实像时,物近像远像变大可知,这时光屏应向远离凸透镜的方向移动,才能重新承接到清晰的实像。
(4)[1][2]当蜡烛移动到距凸透镜只有12cm,此时u<f,成正立、放大的虚像,虚像不能用光屏承接,因此把光屏放在蜡烛的同侧不能接到蜡烛的像,此时的成像特点与生活中的放大镜相同。
22.(1) 不能成像
(2) D
【详解】(1)①[1]平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后会过焦点,经过光心的光线的传播方向不变,据此做出M点,如下图所示:
②[2]由图可知,两条折射光线a和b是平行光线,不能会聚成像,所以物体经透镜后不成像。
(2)①[1]先作出入射光线与反射光线的角平分线,再过点A与法线的垂线段,即为平面镜的位置,如图所示:
②[2]A.要注意幕墙的安装角度,安装角度可以影响反射光的方向,减少对周围居民的影响,故A正确,不符合题意;
B.应选择材质粗糙的毛玻璃,这是为了使光在材料表面上发生漫反射,避免反射光影响市民,故B正确,不符合题意;
C.考虑选择双层玻璃,这是因为真空不能传声,能减小噪声污染,故C正确,不符合题意;
D.玻璃幕墙最适合在凹形建筑物上安装,凹形建筑物可能会集中反射光线,增加光污染的风险,故D错误,符合题意。
故选D。
23.(1)
(2)见解析
【详解】(1)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点,过凸透镜光心的光线不发生偏折。如图所示:
(2)由于
△A′B′O~△ABO
所以
即像和物的大小之比等于像距与物距之比。又由于
△A′B′F~△COF
所以
即像和物的大小之比等于相距焦距之和比焦距,所以得
化简得
24.(1)
(2)④
【详解】(1)光屏能观察到一清晰等大的实像,故u=2f=20cm,焦距f为10cm,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点。所以光线 a 经过凸透镜折射后,折射光线过焦点,据此画出折射光线,如图所示:
(2)现在换用另一凸透镜,放在相同位置,物距u=20cm,在新透镜左侧能观察到缩小的实像,根据凸透镜成像规律,当u>2f时,成缩小、倒立的实像,即20cm>2f,解得f<10cm。在给出的选项中,只有5cm(④)满足f<10cm,所以新凸透镜焦距f可能是④。
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