凸透镜成像实验练习卷 ----2025-2026学年人教版物理八年级上学期
2025-12-30
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内容正文:
江西省抚州2025-2026学年八年级物理
上学期凸透镜成像实验练习卷(新教材人教版)
1.如图“探究凸透镜成像规律”实验中,光屏上正好呈现清晰的像,此时物距为 cm,利用这一成像规律可制成 (照相机/投影仪/放大镜)。将一眼镜放在透镜与蜡烛之间,向左移动光屏,再次得到清晰的像,则该眼镜可以矫正图乙中的 (a/b)的视力缺陷。
2.如图甲所示,是探究平面镜成像特点的实验装置,图乙是探究凸透镜成像规律的实验装置,已知凸透镜的焦距为10cm。
(1)蜡烛A经玻璃板所成的像应在图甲的 (选填“A”或“B”)侧观察。探究凸透镜成像规律时,当蜡烛到凸透镜的距离为5cm时,为观察透镜成像特点,应从图乙中凸透镜 (选填“左”或“右”)侧进行观察。
(2)若图甲中的蜡烛A远离玻璃板,蜡烛A的像 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
3.小明用如图所示装置探究“凸透镜成像的规律”,已知凸透镜焦距为10cm。
(1)小明将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后,调整它们的高度,使得烛焰、透镜和光屏的中心在 上;
(2)蜡烛、光屏和凸透镜在光具座上的位置如图所示,光屏上成清晰的像(像未画出),该像为倒立、 (填“放大”或“缩小”)的实像;
(3)保持蜡烛与光屏在光具座上的位置不动,应将凸透镜移到光具座 cm刻度线处,光屏上会再次出现清晰倒立的实像。生活中的 (填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)利用了这个成像原理;
(4)将凸透镜重新移回到如图所示位置,在光具座70cm刻度线处又放置一个相同的凸透镜,取走光屏,在这两个凸透镜右侧通过透镜也可以观察到蜡烛所成的像,生活中的 (填“显微镜”或“望远镜”)利用了这个成像原理;
(5)某次实验时,旁边同学向左轻吹蜡烛的火焰,烛焰向左侧倾斜,小名透过透镜观察到烛焰的像也向左侧倾斜,说明此时烛焰通过凸透镜成的是 (填“实”或“虚”)像。
4.晓彤和小雪利用光具座进行光学实验探究。
(1)晓彤在探究“凸透镜成像规律”实验中,使用凸透镜的焦距是 ,当蜡烛在图示位置时,可以在光屏上得到一个 的像(填写像的性质);在照相机、投影仪和放大镜中,成像情况与此类似的是 ;
(2)实验进行一段时间后,晓彤发现光屏上烛焰的像上移了一段距离,在没有移动器材的情况下,造成上述现象的原因是 。保持蜡烛、光屏的位置和高度不动,需将凸透镜 (选填“向上”或“向下”)移动,使烛焰的像仍呈现在光屏中央;
(3)如乙图所示此时在光屏上刚好得到了一个清晰的像,若在凸透镜前放一近视镜,若想在光屏上再次出现清晰的像应把光屏 (“向左移动”,“向右移动”“保持位置不变”)。
5.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。
6.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,如图甲,将一束平行光射向凸透镜,光屏上得到一个最小、最亮的光斑(未画出)。
(1)该凸透镜的焦距为 cm。图乙中烛焰在光屏上恰好成一清晰的像(未画出),则该像是倒立、 (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像;
(2)若在图乙中烛焰和凸透镜之间放一凹透镜,则将光屏向 移动才能再次看到清晰的像;
(3)若在图乙中将蜡烛向左移至30cm位置处,此时将光屏调整到 cm处,可以再次看到倒立、 (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的清晰的像。
7.在探究“凸透镜成像规律”的实验中,凸透镜的焦距为10cm。
(1)正确安装调节好实验装置后,小明开始实验。下图是他某次的实验情景,此时他在光屏上看到烛焰清晰的像(像未画出),该像是倒立、 的实像。生活中的 (选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”)就是利用这一原理制成的。
(2)保持凸透镜不动,把蜡烛向左移3cm ,要想在光屏上再次得到清晰的像,应该把光屏向 (选填“左”或“右”)移动一段距离,再次承接到清晰的像将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)某次实验在光屏上得到了烛焰清晰的像,小明同学用物理课本挡住凸透镜的上半部分,观察到烛焰的像是 (选填“完整”或“不完整”)的。
(4)小明同学将课本移开,取下自己佩戴的近视眼镜,将其中一片镜片放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变模糊了。小明使光屏远离透镜,又能在光屏上看到烛焰清晰的像,这说明近视眼镜对光线有 作用(选填“会聚”或“发散”)。由此可知,在近视眼得到矫正之前,物体的像成在视网膜的 方(选填“前”或“后”)。
(5)保持凸透镜不动,小明将蜡烛移到标尺上的45 cm处,调节光屏的位置,发现在光屏上 成清晰的像(选填“能”或“不能”)。
8.小明用焦距为10cm的凸透镜探究“凸透镜成像规律”。
(1)实验前,要调整烛焰、透镜和光屏的高度,使它们的中心在凸透镜的 上,在调整实验器材高度时,蜡烛 (需要/不需要)点燃;如果实验中固定好透镜和蜡烛后,发现无论如何移动光屏,光屏上只有一个与透镜大小几乎相同的光斑,其原因可能是 。
(2)如图甲所示,移动光屏后得到烛焰清晰、完整的像,该像是倒立 (放大/缩小)的实像。接下来保持蜡烛和光屏的位置不动,将凸透镜向蜡烛方向移动,光屏上再次出现了一个倒立、 (放大/缩小)的清晰实像,与第二次成像原理一致的光学仪器是 (照相机/投影仪/放大镜);
(3)当光屏上出现蜡烛清晰的像时,如果用遮光板挡住透镜的上半部分,我们观察光屏时,将会在光屏上看到 ;
A.蜡烛像的下半部分 B.蜡烛像的上半部分
C.蜡烛完整的像,像的亮度变暗 D.蜡烛完整的像,像的亮度不变
(4)实验过程中,燃烧的蜡烛变短了,可将凸透镜的高度调 (高/低)些,使像成在光屏中央;
(5)小明利用上述器材测量某凸透镜的焦距。将凸透镜固定于光具座某刻度处,再将蜡烛、光屏分别自透镜两侧较远处缓慢靠近凸透镜,直至光屏上出现等大的清晰像,此时蜡烛与光屏的距离为50cm,则凸透镜的焦距为 cm;
(6)某小组实验时对图甲中的装置进行了改进,将蜡烛换成带有“F”形的LED灯光屏贴上方格纸,如图乙所示,请写出改进后其中一个优点: 。
9.赳赳同学用凸透镜、蜡烛、光屏和刻度尺等器材探究凸透镜成像规律。
(1)如图所示,为了测出凸透镜的焦距,赳赳同学将凸透镜正对着太阳光,再把光屏放在它的另一侧,改变凸透镜与光屏的距离,直到光屏上出现一个的光斑,就可以测出该凸透镜的焦距为 cm。
(2)请在图中画出凸透镜的主光轴 。
(3)赳赳同学将烛焰、凸透镜和光屏的中心调到同一高度后,在水平桌面上无论怎样移动光屏,都不能承接到烛焰的像,原因可能是 。
(4)赳赳同学想用此凸透镜观察地图上的小字,他需要将地图放在 的位置较合适。随后他又想用该透镜矫正自己的近视眼,请你帮他做出判断,此方法 (填“可行”“不可行”)。
10.小明用如图的器材做实验,先用焦距为20cm的透镜甲进行实验,在屏上得到了清晰缩小实像。接下来他想改用10cm的凸透镜乙继续进行实验,如果不改变发光体和凸透镜的位置,要在光屏上成清晰的像,光屏应该 (填“靠近”或“远离”)凸透镜,此时的像比原来 (填“变大”或“变小”)。实验中小明不小心,手指尖触摸到了凸透镜,这时光屏上会出现 (选填“指尖的完整影子”、“指尖明亮的完整像”或“烛焰较暗的完整像”)。
11.某小组在“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1)如图甲所示,该凸透镜的焦距是 cm。
(2)当蜡烛、凸透镜和光屏处于如图乙所示的位置时,在光屏上得到清晰的像,这个像是倒立 (选填“放大”“等大”或“缩小”)的实像;现保持凸透镜的位置不 变,将光屏与蜡烛的位置对调,则光屏上 (选填“能”或“不能”)成烛焰清晰 的像。
(3)在图乙实验情形下,保持凸透镜和光屏的位置不变,将蜡烛适当向左移动一段距离,为了使光屏上烛焰的像变清晰,应将光屏适当向 移动。
(4)如图丙所示,将蜡烛放在凸透镜的一倍焦距以内,在凸透镜另一侧可以看到烛焰 放大的像,若将一不透明的光屏放在虚线处,此时人眼 (选填“能”或“不能”)看到烛焰的像。
12.某物理学习小组在“探究凸透镜的焦距大小与什么因素有关”的实验中,选择了如图甲所示的四个凸透镜,其中A、B和C、D是两组形状相同的凸透镜,它们分别用玻璃、塑料和水晶制作而成。
(1)小组同学选择图中A、C两个凸透镜进行实验,让一束与主光轴平行的光射入凸透镜,如图乙所示。比较两次实验的现象,可以初步得到结论:透镜表面越凸,焦距越 。
(2)选择A、B两个透镜进行实验可以探究“凸透镜的焦距大小与 的关系”。
13.图为是晨晨“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)点燃蜡烛,调整蜡烛、凸透镜和光屏的高度,使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在 。
(2)蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示,此时光屏上出现了烛焰清晰倒立、等大的实像,则此凸透镜的焦距为 cm。
(3)保持蜡烛和透镜位置不变,展展将自己的近视眼镜放在凸透镜与蜡烛之间的合适位置,只将光屏向 (填“左”或“右”)移动,可在光屏上再次得到烛焰清晰的像。
(4)晨晨移开近视镜,只将蜡烛她向 (填“左”或“右”)移动,可以在光屏上得到烛焰清晰倒立 的实像,生活中的 (填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是根据这个原理制成的。如把蜡烛稍稍竖直上移,光屏上烛焰的像会竖直 (选填“上”“下”)移。
14.小红和家人一起乘高铁去旅行,进站时要进行身份验证,她发现屏幕上的头像较小,不能完成人脸识别,后来在工作人员的指导下顺利完成了识别。她了解到屏幕上的头像是通过摄像头内的凸透镜形成的,于是带着兴趣进行了以下实验。
(1)小红将“F”光源、凸透镜、光屏安装在光具座上并靠在一起,调整“F”光源、透镜和光屏的中心在 ;
(2)固定好凸透镜后,不断改变“F”光源到透镜的距离,移动光屏寻找“F”光源清晰的像,记录的实验数据如表:
实验序号
1
2
3
4
5
6
物距/cm
40
30
20
15
12
10
像距/cm
13.3
15
20
30
60
光屏上像的情况
倒立、缩小实像
倒立、缩小实像
倒立、等大实像
倒立、放大实像
倒立、放大实像
不成像
像的大小
很小
较小
等大
较大
很大
(3)根据以上实验数据,则该凸透镜的焦距为 cm;
(4)根据以上实验数据,小红进行人脸识别时,为使屏幕上的头像变大,她应该 (选填“靠近”或“远离”)镜头。
15.在图中观察模拟眼球成像的实际示意图,分析回答下列问题:
(1)在此实验中,凸透镜相当于眼球中的 ,白纸板相当于眼球中的 。
(2)如果该示意图表示的是近视眼模型,为了使白纸板的像由模糊变得清晰,应该在凸透镜右侧“戴”上由 透镜制成的眼镜。
(3)为了保护视力,你认为应注意什么 。(写出两点即可)
16.物理兴趣小组在探究“凸透镜成像的规律”实验时,将焦距为10cm的薄凸透镜固定在光具座上40cm刻度线处,将点燃的蜡烛放置在光具座上25cm刻度线处,移动光屏至70cm刻度线处,烛焰在光屏上成清晰的像,如图甲所示。请结合此实验完成下列问题:
(1)实验中出现如图甲所示的实像,生活中的 (选填“放大镜”或“投影仪”或“照相机”)是利用此成像原理来工作的;
(2)保持透镜在40cm刻度线处不动,如果想让光屏上的像变小,应将蜡烛向 移,同时光屏适当向 移(选填“左”或“右”);
(3) 实验一段时间后,原来在光屏中心的像“跑”到光屏上方,如图乙所示位置。能让像重新回到光屏中央的操作是 (填序号);
①光屏下调 ②蜡烛上调 ③透镜上调
(4) 实验中,若光屏上成的像不清晰,为了使像变清晰,在蜡烛和凸透镜位置不变时,将光屏向靠近凸透镜的方向移动,光屏上的像逐渐变清晰;如果蜡烛、凸透镜和光屏位置均不变,可以在蜡烛与凸透镜之间放上一个合适的 透镜(选填“凹”或“凸”),光屏上也能成清晰的像。 视眼的矫正与上述成像过程类似。
17.在探究凸透镜所成实像的高度与物距的关系时,小延同学用高度为5cm的发光体以及焦距为10cm不变的凸透镜等器材进行了实验,部分实验数据如表中所示。(f =10cm)
物距u/cm
14
15
16
17
18
19
像高h像/cm
12.5
10.0
8.3
7.1
6.3
5.6
(1)通过分析表中数据可知该实验中光屏上成 (选填“放大”或“缩小”)的实像。上述实验现象可以说明 的成像特点(选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”);
(2)由表中数据可知:物体高度、凸透镜焦距一定时,物距变大,所成实像高度的变化情况是: 。
18.在探究凸透镜成像的规律时,小明用蜡烛、焦距为10cm的凸透镜和光屏在光具座上做实验。他调节好器材的位置,发现烛焰恰好在光屏上成缩小的实像。如图甲所示。
(1)一段时间后,小明发现烛焰的像如图乙所示,此时应将蜡烛向 (选填“下”或“上”)调节,才能使烛焰的像移到光屏中央;
(2)小明将蜡烛换成“F”字形光源,调整了光源和光屏的位置,如图丙所示,此时他恰好观察到光屏上呈现清晰的像,则小明看到的像是 (选填“A”“B”“C”或“D”);
(3)若利用丙装置,光源位置不变,在原凸透镜旁放置一块近视镜,若想在光屏上承接清晰像,光屏应该向 移动,因为近视镜是 透镜。
19.如图甲所示为沈阳机场登机口安装的“人脸识别”系统,实现一秒辨身份。小平利用“F”字样的LED光源(“F”高10cm)、光屏(贴有网格纸)如图乙所示,焦距f=10cm的凸透镜和光具座等器材,对凸透镜成倒立、缩小、实像时的规律,做了如下探究:
(1)组装器材时,为了使像成在光屏中央,除了将光源、凸透镜和光屏依次放在光具座上,还应调整它们的中心大致在 ;
(2)将光源、凸透镜、光屏固定在如图丙所示的位置,为了使光屏上出现了清晰的像,他应适当把光屏向 (填“左”或“右”)调整。当光源向右移动到距透镜 开始,将不再是人脸识别系统的成像特点;
(3)下表是探究过程中得到的数据和测量的结果,表格中括号内应填入的内容是 ;
次数
物距/
物高/
( )
像高/
成像情况
1
50.0
10
12.5
2.5
倒立、实像
2
40.0
10
13.3
3.33
3
30.0
10
15.0
5
通过3次实验数据可以得出:当物体靠近凸透镜时,凸透镜所成的像将 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
答案第1页,共2页
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江西省抚州2025-2026学年八年级物理
上学期凸透镜成像实验解析卷(新教材人教版)
一、实验题
1.如图“探究凸透镜成像规律”实验中,光屏上正好呈现清晰的像,此时物距为 cm,利用这一成像规律可制成 (照相机/投影仪/放大镜)。将一眼镜放在透镜与蜡烛之间,向左移动光屏,再次得到清晰的像,则该眼镜可以矫正图乙中的 (a/b)的视力缺陷。
【答案】 25.0 照相机 b
【知识点】凸透镜成缩小实像时的物距与像距、近视眼和远视眼的矫正方法及光路图、探究凸透镜成像规律的实验装置和操作步骤
【详解】[1]物距为
[2]如图,光屏上能承接到像,这个像是实像,物距是
像距是
物距大于像距,成倒立缩小的实像,应用于照相机。
[3]将一眼镜放在透镜与蜡烛之间,向左移动光屏,再次得到清晰的像,说明放入的眼镜对光线有会聚作用,使像提前会聚,是用来矫正远视眼的凸透镜,如图a是近视眼原理图,b是远视眼原理图,故b符合题意,a不符合题意。
故选b。
2.如图甲所示,是探究平面镜成像特点的实验装置,图乙是探究凸透镜成像规律的实验装置,已知凸透镜的焦距为10cm。
(1)蜡烛A经玻璃板所成的像应在图甲的 (选填“A”或“B”)侧观察。探究凸透镜成像规律时,当蜡烛到凸透镜的距离为5cm时,为观察透镜成像特点,应从图乙中凸透镜 (选填“左”或“右”)侧进行观察。
(2)若图甲中的蜡烛A远离玻璃板,蜡烛A的像 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 A 右 不变
【知识点】探究平面镜成像特点实验中的装置及作用、探究凸透镜成像规律的实验装置和操作步骤
【详解】(1)[1]平面镜成的像是光的反射形成的,A蜡烛发出的光线经玻璃板反射,被人眼接收,才能看到像,故眼睛在A蜡烛所在这一侧。
[2]焦距为10cm,物距为5cm,所以物距小于焦距,成正立放大虚像,在右侧透过凸透镜可以用眼睛观察到。
(2)[3]不论物体离平面镜远还是近像和物的大小总是相等的,故不变。
3.小明用如图所示装置探究“凸透镜成像的规律”,已知凸透镜焦距为10cm。
(1)小明将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后,调整它们的高度,使得烛焰、透镜和光屏的中心在 上;
(2)蜡烛、光屏和凸透镜在光具座上的位置如图所示,光屏上成清晰的像(像未画出),该像为倒立、 (填“放大”或“缩小”)的实像;
(3)保持蜡烛与光屏在光具座上的位置不动,应将凸透镜移到光具座 cm刻度线处,光屏上会再次出现清晰倒立的实像。生活中的 (填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)利用了这个成像原理;
(4)将凸透镜重新移回到如图所示位置,在光具座70cm刻度线处又放置一个相同的凸透镜,取走光屏,在这两个凸透镜右侧通过透镜也可以观察到蜡烛所成的像,生活中的 (填“显微镜”或“望远镜”)利用了这个成像原理;
(5)某次实验时,旁边同学向左轻吹蜡烛的火焰,烛焰向左侧倾斜,小名透过透镜观察到烛焰的像也向左侧倾斜,说明此时烛焰通过凸透镜成的是 (填“实”或“虚”)像。
【答案】 主光轴 缩小 35 投影仪 望远镜 虚
【知识点】探究凸透镜成像规律的实验装置和操作步骤、探究凸透镜成像规律的实验结论、探究凸透镜成像规律的实验注意事项和错误分析
【详解】(1)[1]为了使像成在光屏中央,应使烛焰和光屏的中心在凸透镜的主光轴上。
(2)[2]蜡烛、光屏和凸透镜在光具座上的位置如图所示,此时物距
成倒立、缩小的实像。
(3)[3][4]保持蜡烛与光屏在光具座上的位置不动,应将凸透镜移到光具座35cm刻度线处,此时物距等于原来的像距,像距等于原来的物距,根据在光的折射中,光路是可逆的可知,光屏上会再次出现清晰倒立的实像;此时物距小于像距,成倒立、放大的实像,投影仪就是利用此原理制成的。
(4)[5]将凸透镜重新移回到如图所示位置,此时成倒立缩小的实像,若再在光具座70cm刻度线处又放置一个相同的凸透镜,此时第一个凸透镜成的像在第二个凸透镜的焦距以内,将第一个凸透镜成的倒立缩小的实像给放大了,即成一个正立、放大的虚像,所以此原理同望远镜。
(5)[6]某次实验时,旁边同学向左轻吹蜡烛的火焰,烛焰向左侧倾斜,观察到烛焰的像也向左侧倾斜,这说明像与烛焰运动的方向相同,所以此时成的是正立、放大的虚像。
4.晓彤和小雪利用光具座进行光学实验探究。
(1)晓彤在探究“凸透镜成像规律”实验中,使用凸透镜的焦距是 ,当蜡烛在图示位置时,可以在光屏上得到一个 的像(填写像的性质);在照相机、投影仪和放大镜中,成像情况与此类似的是 ;
(2)实验进行一段时间后,晓彤发现光屏上烛焰的像上移了一段距离,在没有移动器材的情况下,造成上述现象的原因是 。保持蜡烛、光屏的位置和高度不动,需将凸透镜 (选填“向上”或“向下”)移动,使烛焰的像仍呈现在光屏中央;
(3)如乙图所示此时在光屏上刚好得到了一个清晰的像,若在凸透镜前放一近视镜,若想在光屏上再次出现清晰的像应把光屏 (“向左移动”,“向右移动”“保持位置不变”)。
【答案】 10.0 倒立、放大 投影仪 烛焰燃烧后,烛焰中心向下移动 向下 向右移动
【知识点】探究凸透镜成像规律的实验注意事项和错误分析、探究凸透镜成像规律的实验结论、探究凸透镜成像规律的实验装置和操作步骤
【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,由图可知,该凸透镜的焦距是
f=30.0cm-20.0cm=10.0cm
[2][3]由图知,此时物距为
u=65.0cm-50.0cm=15.0cm
即物距处于1倍到2倍焦距之间,像在2倍焦距以外,所以成倒立、放大的实像,主要应用是投影仪。
(2)[4][5]根据凸透镜成规律可知,实验进行一段时间后,蜡烛变短了,烛焰会向下移动,根据经过光心的光线的传播方向不变可知,像会向上移动;为了使烛焰的像再次呈现在光屏中央,保持蜡烛、光屏的位置和高度不动,根据通过光心的光线传播方向不变可知,需将凸透镜向下移动。
(3)[6]若在凸透镜前放一近视镜,是凹透镜,对光有发散作用,像会向右移动,若想在光屏上再次出现清晰的像,应把光屏向右移动。
5.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
【知识点】探究凸透镜成像规律的实验装置和操作步骤、探究凸透镜成像规律的实验结论、探究凸透镜成像规律的实验注意事项和错误分析
【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。
6.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,如图甲,将一束平行光射向凸透镜,光屏上得到一个最小、最亮的光斑(未画出)。
(1)该凸透镜的焦距为 cm。图乙中烛焰在光屏上恰好成一清晰的像(未画出),则该像是倒立、 (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像;
(2)若在图乙中烛焰和凸透镜之间放一凹透镜,则将光屏向 移动才能再次看到清晰的像;
(3)若在图乙中将蜡烛向左移至30cm位置处,此时将光屏调整到 cm处,可以再次看到倒立、 (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的清晰的像。
【答案】 10.0 放大 右 70.0 等大
【知识点】探究凸透镜成像规律的实验注意事项和错误分析、探究凸透镜成像规律的实验结论、探究凸透镜成像规律的实验装置和操作步骤
【详解】(1)[1]将一束平行光射向凸透镜,光屏上得到一个最小、最亮的光斑,这个光斑到凸透镜的距离就是该凸透镜的焦距,即
60.0cm-50.0cm=10.0cm
[2]图乙中,物距等于
50.0cm-35.0cm=15.0cm
物体位于在1倍焦距到2倍焦距之间,像距等于
80.0cm-50.0cm=30.0cm
像位于2倍焦距以外,则该像是倒立、放大的实像。
(2)[3]在图乙中,烛焰和凸透镜之间放一凹透镜,凹透镜对光有发散作用,像会在更右边,所以将光屏向右边移动才能再次看到清晰的像。
(3)[4][5]若在图乙中将蜡烛向左移至30cm位置处,物距为
50.0cm-30.0cm=20.0cm
即物体位于2倍焦距处,此时像也位于2倍焦距处,则将光屏调整到
50.0cm+20.0cm=70.0cm
处,可以再次看到倒立、等大的实像。
7.在探究“凸透镜成像规律”的实验中,凸透镜的焦距为10cm。
(1)正确安装调节好实验装置后,小明开始实验。下图是他某次的实验情景,此时他在光屏上看到烛焰清晰的像(像未画出),该像是倒立、 的实像。生活中的 (选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”)就是利用这一原理制成的。
(2)保持凸透镜不动,把蜡烛向左移3cm ,要想在光屏上再次得到清晰的像,应该把光屏向 (选填“左”或“右”)移动一段距离,再次承接到清晰的像将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)某次实验在光屏上得到了烛焰清晰的像,小明同学用物理课本挡住凸透镜的上半部分,观察到烛焰的像是 (选填“完整”或“不完整”)的。
(4)小明同学将课本移开,取下自己佩戴的近视眼镜,将其中一片镜片放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变模糊了。小明使光屏远离透镜,又能在光屏上看到烛焰清晰的像,这说明近视眼镜对光线有 作用(选填“会聚”或“发散”)。由此可知,在近视眼得到矫正之前,物体的像成在视网膜的 方(选填“前”或“后”)。
(5)保持凸透镜不动,小明将蜡烛移到标尺上的45 cm处,调节光屏的位置,发现在光屏上 成清晰的像(选填“能”或“不能”)。
【答案】 放大 投影仪 左 变小 完整 发散 前 不能
【知识点】探究凸透镜成像规律的实验结论、探究凸透镜成像规律的实验装置和操作步骤
【详解】(1)[1][2]由图可知,物距15.0cm,2f>u>f,此时成倒立、放大的实像,投影仪是根据这个原理制成的。
(2)[3][4]根据凸透镜成像时,物近像远像变大可知,把蜡烛向左移动3cm的距离,物距增大,则像距减小,像变小,所以要将光屏向左移动,才能在光屏上再次得到的像会变小。
(3)[5]某次实验在光屏上得到了烛焰清晰的像,小明同学用物理课本挡住凸透镜的上半部分,这时通过凸透镜的光线减少,所成的像变暗,但仍然是完整的像。
(4)[6][7]近视眼镜的一片镜片放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变模糊了,使光屏远离透镜,又能在光屏上看到蜡烛清晰的像,此时的像距变大,表明近视眼有发散光线的作用。由此可知,在近视眼得到矫正之前,物体的像成在视网膜的前方。
(5)[8]将蜡烛移动的标尺上的45cm处,此时的物距为5cm,物距小于焦距,成正立、放大的虚像,虚像不能呈在光屏上。
8.小明用焦距为10cm的凸透镜探究“凸透镜成像规律”。
(1)实验前,要调整烛焰、透镜和光屏的高度,使它们的中心在凸透镜的 上,在调整实验器材高度时,蜡烛 (需要/不需要)点燃;如果实验中固定好透镜和蜡烛后,发现无论如何移动光屏,光屏上只有一个与透镜大小几乎相同的光斑,其原因可能是 。
(2)如图甲所示,移动光屏后得到烛焰清晰、完整的像,该像是倒立 (放大/缩小)的实像。接下来保持蜡烛和光屏的位置不动,将凸透镜向蜡烛方向移动,光屏上再次出现了一个倒立、 (放大/缩小)的清晰实像,与第二次成像原理一致的光学仪器是 (照相机/投影仪/放大镜);
(3)当光屏上出现蜡烛清晰的像时,如果用遮光板挡住透镜的上半部分,我们观察光屏时,将会在光屏上看到 ;
A.蜡烛像的下半部分 B.蜡烛像的上半部分
C.蜡烛完整的像,像的亮度变暗 D.蜡烛完整的像,像的亮度不变
(4)实验过程中,燃烧的蜡烛变短了,可将凸透镜的高度调 (高/低)些,使像成在光屏中央;
(5)小明利用上述器材测量某凸透镜的焦距。将凸透镜固定于光具座某刻度处,再将蜡烛、光屏分别自透镜两侧较远处缓慢靠近凸透镜,直至光屏上出现等大的清晰像,此时蜡烛与光屏的距离为50cm,则凸透镜的焦距为 cm;
(6)某小组实验时对图甲中的装置进行了改进,将蜡烛换成带有“F”形的LED灯光屏贴上方格纸,如图乙所示,请写出改进后其中一个优点: 。
【答案】 主光轴 需要 蜡烛放在透镜的一倍焦距处 缩小 放大 投影仪 C 低 12.5 便于比较像与物的大小/环保无污染
【知识点】探究凸透镜成像规律的实验装置和操作步骤、探究凸透镜成像规律的实验结论、探究凸透镜成像规律的实验注意事项和错误分析
【详解】(1)[1]在实验前,要调节烛焰、凸透镜和光屏,以凸透镜的主光轴为准,使它们三者的中心大致在同一高度,并在同一直线上,使像成在光屏的中央。
[2]进行凸透镜成像实验时,烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度,像才能呈在光屏的中央位置,所以需要点燃蜡烛后,再调节实验器材高度。
[3]实验中,固定好透镜和蜡烛后,发现无论如何移动光屏,光屏只有一个与透镜大小几乎相同的光斑,说明光平行于主光轴射出,则可能是将蜡烛置于一倍焦点处。
(2)[4]由图甲可知,,此时物距大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像。
[5][6]在光的折射现象中,光路是可逆的,保持蜡烛和光屏的位置不动,将凸透镜向蜡烛方向移动,使此时的像距与之前的物距相等,物距与之前的像距相等,所以,此时物距大于一倍焦距小于二倍焦距,成倒立、放大的实像,与这种成像原理一致的光学仪器是投影仪。
(3)[7]遮光板挡住透镜的上半部分,光仍可以透过透镜下半部分成像,只是透过光线减少,像变暗,会在光屏上看到蜡烛完整的像,像的亮度变暗,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
(4)[8]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,根据过光心不改变方向,凸透镜向下移动,即将凸透镜调低。
(5)[9]光屏上出现等大的清晰像,此时物体和像都在二倍焦距处,此时蜡烛与光屏的距离为50cm,所以
则凸透镜的焦距是
(6)[10]蜡烛换成LED灯的优点:实验现象更明显、便于观察;减少了蜡烛燃烧产生的污染;光屏换成带有方格光屏的优点:便于比较像与物的大小/环保无污染。
9.赳赳同学用凸透镜、蜡烛、光屏和刻度尺等器材探究凸透镜成像规律。
(1)如图所示,为了测出凸透镜的焦距,赳赳同学将凸透镜正对着太阳光,再把光屏放在它的另一侧,改变凸透镜与光屏的距离,直到光屏上出现一个的光斑,就可以测出该凸透镜的焦距为 cm。
(2)请在图中画出凸透镜的主光轴 。
(3)赳赳同学将烛焰、凸透镜和光屏的中心调到同一高度后,在水平桌面上无论怎样移动光屏,都不能承接到烛焰的像,原因可能是 。
(4)赳赳同学想用此凸透镜观察地图上的小字,他需要将地图放在 的位置较合适。随后他又想用该透镜矫正自己的近视眼,请你帮他做出判断,此方法 (填“可行”“不可行”)。
【答案】 10.0 见解析 蜡烛处于透镜的焦点(或蜡烛处于一倍焦距以内) 距离透镜小于10cm 不可行
【知识点】用平行光测定凸透镜焦距、探究凸透镜成像规律的实验装置和操作步骤、近视眼和远视眼的矫正方法及光路图
【详解】(1)[1]赳赳使用的是平行光聚焦法测量透镜的焦距,用一束平行光正对凸透镜照射,移动光屏,直到光屏上出现最小最亮的光斑,这个最小最亮的光斑就是焦点所在的位置,此时光斑到透镜的距离就是焦距,由题可得,焦距f是10.0cm。
(2)[2]主光轴经过光心(透镜中心)和焦点,如图所示。
(3)[3]赳赳同学将烛焰、凸透镜和光屏的中心调到同一高度后,在水平桌面上无论怎样移动光屏,都不能承接到烛焰的像,原因可能是蜡烛处于透镜的焦点,没有成像;也有可能是在一倍焦距以内,成虚像。
(4)[4]赳赳同学想用此凸透镜观察地图上的小字,此时需要用到的是放大镜原理,他需要将地图放在距离透镜小于10cm的位置。
[5]该透镜是凸透镜,用于矫正远视眼;矫正近视眼的是凹透镜。
10.小明用如图的器材做实验,先用焦距为20cm的透镜甲进行实验,在屏上得到了清晰缩小实像。接下来他想改用10cm的凸透镜乙继续进行实验,如果不改变发光体和凸透镜的位置,要在光屏上成清晰的像,光屏应该 (填“靠近”或“远离”)凸透镜,此时的像比原来 (填“变大”或“变小”)。实验中小明不小心,手指尖触摸到了凸透镜,这时光屏上会出现 (选填“指尖的完整影子”、“指尖明亮的完整像”或“烛焰较暗的完整像”)。
【答案】 靠近 变小 烛焰较暗的完整像
【知识点】探究凸透镜成像规律的实验装置和操作步骤、探究凸透镜成像规律的实验结论
【详解】[1][2]由“先用焦距为20cm的透镜甲进行实验,在屛上得到清晰缩小的实像”可知,此时u>2f;当改用焦距为10cm的透镜乙继续实验,不改变发光体和凸透镜的位置,则相当于增大了物距,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小,可知,要在光屏上成清晰的像,光屏将靠近透镜移动,像变小。
[3]不小心用手指指尖触摸了凸透镜,因为凸透镜的其他部分仍能会聚光线而成像,所以光屏上呈现的仍然是烛焰完整的像,只是此时像比手指指尖触摸前的像要暗一些。
11.某小组在“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1)如图甲所示,该凸透镜的焦距是 cm。
(2)当蜡烛、凸透镜和光屏处于如图乙所示的位置时,在光屏上得到清晰的像,这个像是倒立 (选填“放大”“等大”或“缩小”)的实像;现保持凸透镜的位置不 变,将光屏与蜡烛的位置对调,则光屏上 (选填“能”或“不能”)成烛焰清晰 的像。
(3)在图乙实验情形下,保持凸透镜和光屏的位置不变,将蜡烛适当向左移动一段距离,为了使光屏上烛焰的像变清晰,应将光屏适当向 移动。
(4)如图丙所示,将蜡烛放在凸透镜的一倍焦距以内,在凸透镜另一侧可以看到烛焰 放大的像,若将一不透明的光屏放在虚线处,此时人眼 (选填“能”或“不能”)看到烛焰的像。
【答案】(1)10.0
(2) 放大 能
(3)左
(4)能
【知识点】凸透镜成实像时像距随物距的变化规律、凸透镜成缩小实像时的物距与像距、凸透镜成放大实像时的物距与像距、探究凸透镜成像规律的实验结论、探究凸透镜成像规律的实验装置和操作步骤
【详解】(1)平行光线经过凸透镜后会聚于一点,这一点就是焦点。焦点到光心的距离是焦距,根据图示中光屏在刻度尺上的位置,可以读出该凸透镜的焦距是
(2)[1]由图可知,此时的像距大于物距,成倒立、放大的实像,应用于投影仪。
[2]因为光的折射中光路是可逆的,保持凸透镜的位置不变,将光屏与蜡烛的位置对调,此时像距小于物距,成倒立、缩小的实像,光屏上能接到像是实像。
(3)当物距变大时像距就会变小,光屏上的像变模糊,要再次在光屏上得到清晰的像,应将光屏向左移动。
(4)将烛焰置于凸透镜一倍焦距以内,物距小于焦距成正立、放大虚像,人眼能看到虚像,在光屏上不能成像。
12.某物理学习小组在“探究凸透镜的焦距大小与什么因素有关”的实验中,选择了如图甲所示的四个凸透镜,其中A、B和C、D是两组形状相同的凸透镜,它们分别用玻璃、塑料和水晶制作而成。
(1)小组同学选择图中A、C两个凸透镜进行实验,让一束与主光轴平行的光射入凸透镜,如图乙所示。比较两次实验的现象,可以初步得到结论:透镜表面越凸,焦距越 。
(2)选择A、B两个透镜进行实验可以探究“凸透镜的焦距大小与 的关系”。
【答案】(1)小
(2)材料
【知识点】探究凸透镜对光的作用
【详解】(1)由图乙可知,凸透镜表面越凸,凸透镜的焦距越短,会聚能力越强。
(2)A、B两个透镜形状相同,材料不同,所以选择A、B两个透镜可以探究“凸透镜的焦距大小与材料的关系”。
13.图为是晨晨“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)点燃蜡烛,调整蜡烛、凸透镜和光屏的高度,使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在 。
(2)蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示,此时光屏上出现了烛焰清晰倒立、等大的实像,则此凸透镜的焦距为 cm。
(3)保持蜡烛和透镜位置不变,展展将自己的近视眼镜放在凸透镜与蜡烛之间的合适位置,只将光屏向 (填“左”或“右”)移动,可在光屏上再次得到烛焰清晰的像。
(4)晨晨移开近视镜,只将蜡烛她向 (填“左”或“右”)移动,可以在光屏上得到烛焰清晰倒立 的实像,生活中的 (填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是根据这个原理制成的。如把蜡烛稍稍竖直上移,光屏上烛焰的像会竖直 (选填“上”“下”)移。
【答案】 同一高度/同一水平直线 10.0 右 右 放大 投影仪 下
【知识点】近视眼和远视眼的矫正方法及光路图、探究凸透镜成像规律的实验装置和操作步骤、探究凸透镜成像规律的实验结论
【详解】(1)[1]点燃蜡烛,调整蜡烛、凸透镜和光屏的高度,为了使像成在光屏的中央,使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度。
(2)[2]当
u=50.0cm﹣30.0cm=20.0cm
时,在另一侧距凸透镜20.0cm处的光屏上可以得到一个与蜡烛等大的像,所以
u=v=2f=20.0cm
即f=10.0cm。
(3)[3]近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,所以像的位置延后,为了使光屏上再次呈现清晰的像,应将光屏向右移动。
(4)[4][5][6]小光移开近视镜,此时像距大于2倍焦距,只将蜡烛向右移动,使物距处于f和2f之间,凸透镜成倒立放大的实像,像距大于2f,幻灯机或投影仪是根据这个原理制成的。
[7]把蜡烛稍稍竖直上移,根据光线过光心不改变方向,所以像会向下移动。
14.小红和家人一起乘高铁去旅行,进站时要进行身份验证,她发现屏幕上的头像较小,不能完成人脸识别,后来在工作人员的指导下顺利完成了识别。她了解到屏幕上的头像是通过摄像头内的凸透镜形成的,于是带着兴趣进行了以下实验。
(1)小红将“F”光源、凸透镜、光屏安装在光具座上并靠在一起,调整“F”光源、透镜和光屏的中心在 ;
(2)固定好凸透镜后,不断改变“F”光源到透镜的距离,移动光屏寻找“F”光源清晰的像,记录的实验数据如表:
实验序号
1
2
3
4
5
6
物距/cm
40
30
20
15
12
10
像距/cm
13.3
15
20
30
60
光屏上像的情况
倒立、缩小实像
倒立、缩小实像
倒立、等大实像
倒立、放大实像
倒立、放大实像
不成像
像的大小
很小
较小
等大
较大
很大
(3)根据以上实验数据,则该凸透镜的焦距为 cm;
(4)根据以上实验数据,小红进行人脸识别时,为使屏幕上的头像变大,她应该 (选填“靠近”或“远离”)镜头。
【答案】 同一高度 10 靠近
【知识点】探究凸透镜成像规律的实验结论、探究凸透镜成像规律的实验装置和操作步骤
【详解】(1)[1]为了使像成在光屏中央,应调整“F”光源中心、透镜光心和光屏中心在同一高度。
(3)[2]由表中数据可知,当时,成倒立、等大的实像,当时,成倒立、等大的实像,即,故该凸透镜的焦距为。
(4)[3]由表中数据可知,成实像时,物距减小,像距增大,像变大,所以要使光屏上的像变大,小红应该靠近镜头。
15.在图中观察模拟眼球成像的实际示意图,分析回答下列问题:
(1)在此实验中,凸透镜相当于眼球中的 ,白纸板相当于眼球中的 。
(2)如果该示意图表示的是近视眼模型,为了使白纸板的像由模糊变得清晰,应该在凸透镜右侧“戴”上由 透镜制成的眼镜。
(3)为了保护视力,你认为应注意什么 。(写出两点即可)
【答案】 晶状体 视网膜 凹 见解析
【知识点】近视眼和远视眼的矫正方法及光路图、近视眼和远视眼的成因及光路图
【详解】(1)[1][2]根据眼睛的构造,在此实验中,凸透镜相当于眼球中的晶状体,白纸板相当于人眼球中视网膜。
(2)[3]近视眼是由于晶状体对光线的会聚作用太强,使物体成像在视网膜的前方形成的。因此要在光线进入人的眼睛以前发散一下,使像成在视网膜上。因此戴上由凹透镜制成的眼镜。
(3)[4]中小学生的主要任务是学习,所以养成良好的用眼卫生习惯,保护视力十分重要。为此,应当做到:①读书、写字的姿势要端正,眼睛与书本的距离应保持大约30厘米。②连续读书、写字1小时左右要休息片刻,或者向远处眺望一会儿。③不要在昏暗的光线下或阳光直射的条件下看书、写字。④不要躺在床上读书,也不要在走路或者乘坐汽车时看书。⑤不要长时间看电视、操作电脑或者玩电子游戏机。⑥每天坚持定时做眼保健操,预防近视眼。
16.物理兴趣小组在探究“凸透镜成像的规律”实验时,将焦距为10cm的薄凸透镜固定在光具座上40cm刻度线处,将点燃的蜡烛放置在光具座上25cm刻度线处,移动光屏至70cm刻度线处,烛焰在光屏上成清晰的像,如图甲所示。请结合此实验完成下列问题:
(1)实验中出现如图甲所示的实像,生活中的 (选填“放大镜”或“投影仪”或“照相机”)是利用此成像原理来工作的;
(2)保持透镜在40cm刻度线处不动,如果想让光屏上的像变小,应将蜡烛向 移,同时光屏适当向 移(选填“左”或“右”);
(3) 实验一段时间后,原来在光屏中心的像“跑”到光屏上方,如图乙所示位置。能让像重新回到光屏中央的操作是 (填序号);
①光屏下调 ②蜡烛上调 ③透镜上调
(4) 实验中,若光屏上成的像不清晰,为了使像变清晰,在蜡烛和凸透镜位置不变时,将光屏向靠近凸透镜的方向移动,光屏上的像逐渐变清晰;如果蜡烛、凸透镜和光屏位置均不变,可以在蜡烛与凸透镜之间放上一个合适的 透镜(选填“凹”或“凸”),光屏上也能成清晰的像。 视眼的矫正与上述成像过程类似。
【答案】 投影仪 左 左 ② 凹 近
【知识点】探究凸透镜成像规律的实验结论、探究凸透镜成像规律的实验注意事项和错误分析、探究凸透镜成像规律的实验装置和操作步骤
【详解】(1)[1]如图所示,凸透镜成倒立、放大的实像,投影仪的成像原理是,物距在一倍焦距与二倍焦距之间,成倒立、放大的实像,所以此时成像原理与投影仪的成像原理一样。
(2)[2][3]透镜的位置不动,物距增大,像距减小,像变小,所以应该将蜡烛向左移动,光屏向左移动。
(3)[4]由于过光心的光线传播方向不变,随着蜡烛的燃烧,蜡烛变短,所以光屏上的像向上移动,此时应该将蜡烛上移动,或者将光屏向上移动,或者将透镜向下移动,故①③不符合题意,故②符合题意。
故选②。
(4)[5][6]光屏上成的像不清晰,为了使像变清晰,在蜡烛和凸透镜位置不变时,将光屏向靠近凸透镜的方向移动,光屏上的像逐渐变清晰;即像成在光屏前面,若不移动光屏,可以在蜡烛与光屏中间放一个凹透镜,使光线提前发散即可,这是近视眼的成像原理与矫正方法。
17.在探究凸透镜所成实像的高度与物距的关系时,小延同学用高度为5cm的发光体以及焦距为10cm不变的凸透镜等器材进行了实验,部分实验数据如表中所示。(f =10cm)
物距u/cm
14
15
16
17
18
19
像高h像/cm
12.5
10.0
8.3
7.1
6.3
5.6
(1)通过分析表中数据可知该实验中光屏上成 (选填“放大”或“缩小”)的实像。上述实验现象可以说明 的成像特点(选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”);
(2)由表中数据可知:物体高度、凸透镜焦距一定时,物距变大,所成实像高度的变化情况是: 。
【答案】 放大 幻灯机 实像高度变小
【知识点】探究凸透镜成像规律的实验装置和操作步骤、探究凸透镜成像规律的实验注意事项和错误分析、探究凸透镜成像规律的实验结论、放大镜的成像原理及特点
【详解】(1)[1][2]实验所用发光体高5cm,所成的像高都大于5cm,可知该实验中光屏上成放大的实像;利用此成像原理制成了幻灯机。
(2)[3]分析表中数据:物体高度、凸透镜焦距一定时,随着物距越大,所成实像的高度越小。
18.在探究凸透镜成像的规律时,小明用蜡烛、焦距为10cm的凸透镜和光屏在光具座上做实验。他调节好器材的位置,发现烛焰恰好在光屏上成缩小的实像。如图甲所示。
(1)一段时间后,小明发现烛焰的像如图乙所示,此时应将蜡烛向 (选填“下”或“上”)调节,才能使烛焰的像移到光屏中央;
(2)小明将蜡烛换成“F”字形光源,调整了光源和光屏的位置,如图丙所示,此时他恰好观察到光屏上呈现清晰的像,则小明看到的像是 (选填“A”“B”“C”或“D”);
(3)若利用丙装置,光源位置不变,在原凸透镜旁放置一块近视镜,若想在光屏上承接清晰像,光屏应该向 移动,因为近视镜是 透镜。
【答案】 上 D 右 凹
【知识点】近视眼和远视眼的矫正方法及光路图、探究凸透镜成像规律的实验结论
【详解】(1)[1]一段时间后,蜡烛越烧越短,烛焰的像成在光屏上方,为了使烛焰的像移到光屏中央,根据过凸透镜光心的光线传播方向不变可知,可以将蜡烛向上调节,使得烛焰的像移到光屏中央。
(2)[2]如图丙所示,此时的物距
u=50.0cm-20.0cm=30.0cm
物距大于2倍焦距,因此成倒立(上下、左右均颠倒)、缩小的实像。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
(3)[3][4]利用丙装置,光源位置不变,在原凸透镜旁放置一块近视镜,近视镜眼睛是凹透镜,对光有发散作用,能使光延迟会聚,使像成在原光屏右边,则想在光屏上承接清晰像,光屏应该向右移动。
19.如图甲所示为沈阳机场登机口安装的“人脸识别”系统,实现一秒辨身份。小平利用“F”字样的LED光源(“F”高10cm)、光屏(贴有网格纸)如图乙所示,焦距f=10cm的凸透镜和光具座等器材,对凸透镜成倒立、缩小、实像时的规律,做了如下探究:
(1)组装器材时,为了使像成在光屏中央,除了将光源、凸透镜和光屏依次放在光具座上,还应调整它们的中心大致在 ;
(2)将光源、凸透镜、光屏固定在如图丙所示的位置,为了使光屏上出现了清晰的像,他应适当把光屏向 (填“左”或“右”)调整。当光源向右移动到距透镜 开始,将不再是人脸识别系统的成像特点;
(3)下表是探究过程中得到的数据和测量的结果,表格中括号内应填入的内容是 ;
次数
物距/
物高/
( )
像高/
成像情况
1
50.0
10
12.5
2.5
倒立、实像
2
40.0
10
13.3
3.33
3
30.0
10
15.0
5
通过3次实验数据可以得出:当物体靠近凸透镜时,凸透镜所成的像将 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 同一高度 左 20 像距/cm 变大
【知识点】凸透镜成实像时像距随物距的变化规律、探究凸透镜成像规律的实验装置和操作步骤、探究凸透镜成像规律的实验结论、探究凸透镜成像规律的实验注意事项和错误分析
【详解】(1)[1]为了使像成在光屏中央,除了将光源、凸透镜和光屏依次放在光具座上,还应调整它们的中心大致在同一高度上。
(2)[2]由图可知:此时的物距u=30cm,则u>2f,根据凸透镜成像的利率知,此时f<u<2f,为了使光屏上出现了清晰的像,他应适当把光屏向左调整,此时光屏上出现倒立缩小的实像。
[3]因为人脸识别系统是利用凸透镜成倒立缩小的实像的规律,所以u>2f,故光源向右移动到距透镜20cm处开始,将不再是人脸识别系统的成像特点。
(3)[4]实验中还需记录像距,并标明单位,故表格中括号内应填入的内容是:像距/cm。
[5]通过3次实验数据可以得出,在物高不变时,物距逐渐变小,相距逐渐变大,且像的高度逐渐变大,故当物体靠近凸透镜时,凸透镜所成的像将变大,像距将变大。
试卷第1页,共3页
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