第五章透镜及其应用高频实验题(专项训练)-2025-2026学年八年级人教版物理上册高分秘籍
2025-12-31
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内容正文:
第五章透镜及其应用高频实验题(专项训练)
1.在“探究凸透镜成像的规律”实验中,凸透镜的焦距为10cm。
(1)将烛焰的中心,透镜的中心和光屏的中心调整到 ,使像成在光屏的中央;
(2)如图所示,若不移动蜡烛和凸透镜的位置,要在光屏上得到清晰的像,应将光屏移到标尺刻度的 范围内(选填标号):
A.40~50cm B.50~60cm C.60~70cm D.70~80cm
(3) 若将图中蜡烛逐渐远离凸透镜的过程中,所成的像将逐渐变 (选填“大”或“小”)。利用这个规律可知:我们在照毕业合影时,如果最边缘的两个同学未进入取景框,则此时摄像师应 (选填“靠近”或“远离”)我们;
(4)若将蜡烛放在图中光具座32cm刻度线处,此时 (选填“能”或“不能”)在光屏上找到像。
2.探究凸透镜成像的规律。
(1)在光具座上安装并调节 、透镜中心、光屏中心,使它们大致在 ;
(2)选取焦距f=10cm的凸透镜,当蜡烛和凸透镜放在图示位置,调节光屏到图示位置,可在光屏上得到一个倒立、 的实像;
(3)保持凸透镜位置不变,将蜡烛移动到刻度尺35cm处,调节光屏,可在光屏得到一个倒立、 的实像,此时光屏对应的光具座刻度值 70cm(填“大于”、“小于”、“等于”)。若继续移动蜡烛到刻度尺43cm处,调节光屏,光屏上 (填“能”或“不能”)得到像;
(4)保持凸透镜位置不变,将蜡烛移动到刻度尺20cm处,成像特点与生活中的 成像特点相同。
3.在探究凸透镜成像的实验中。
(1)小丽将蜡烛、焦距为10cm的凸透镜和光屏依次放在光具座上,调节烛焰、透镜和光屏的中心大致位于 ;接着调节三者至如图所示的位置,在光屏上呈现蜡烛清晰的像,此时的成像特点是倒立、 (填“放大”“缩小”或“等大”)的实像。保持蜡烛和光屏不动,将凸透镜移动到 cm刻度处时,仍能在光屏上成清晰的像;
(2)将蜡烛移到光具座35cm处,无论怎样调节光屏,光屏上始终接收不到像,这时应从 侧透过凸透镜直接观察(选填“左”或“右”);
(3)蜡烛随着燃烧而变短,为了使像仍能成在光屏中央,这时需要 (选填“向上”或“向下”)移动透镜;
(4)当烛焰通过凸透镜在光屏上成一实像时,用不透明的纸挡住透镜上半部分,则光屏上所成的像
A.只能成半个蜡烛的像,像的亮度不变 B.只能成半个蜡烛的像,像的亮度变暗
C.仍成整个蜡烛的像,像的亮度不变 D.仍成整个蜡烛的像,像的亮度变暗
4.如图甲所示,在“天宫课堂”的水球实验中,小华看到王亚平老师的倒立、缩小的实像,于是她利用实验室的光学器材按图乙所示组装好实验器材,探究凸透镜成像规律。
(1)实验前,调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度上,目的是 ;
(2)若图乙中烛焰恰好在光屏上成清晰的像,此时所成的是 (选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像, (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用这个成像原理制成的;
(3)在探究凸透镜成像中像距与物距的关系时,将实验结果绘制成如图丙所示的关系图像,分析图像可知,此凸透镜的焦距是 ,当物距时,成 (选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像,若此时将蜡烛与光屏位置对调,则像的 (选填“倒正”或“大小”)发生变化;
(4)当蜡烛位于A点时,通过调节光屏 (选填“能”或“不能”)承接到蜡烛清晰的像;
(5)实验一段时间后,蜡烛燃烧变短,要使像仍然成在光屏的中央,应将凸透镜向 (选填“上”或“下”)移动。
5.小丽同学用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像的规律”实验:
(1)如图甲所示,实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心,使它们在 上;
(2)实验中,当蜡烛与凸透镜的距离如图甲所示,光屏上可得到一个清晰的倒立、 的实像;
(3)实验过程中,小丽发现当蜡烛成实像时,物距减小,像距与像都 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(4)实验过程中,随着蜡烛的燃烧,可观察到光屏上的像向 (填“上”或“下”)移动;
(5)通过实验观察可知,在图乙中左边的蜡烛通过凸透镜不可能形成的像是 。
(6)实验过程中,如果用不透明的硬纸板挡住凸透镜的上半部分,则光屏上的像( )
A.只出现烛焰像的上半部分
B.只出现烛焰像的下半部分
C.出现烛焰完整的像,但像更小
D.像仍然是完整的,且大小不变,只是变暗了
6.某实验小组同学用凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。如图所示,实验器材有:一个凸透镜、光屏、高度为3.0cm的光源和刻度尺,实验时,物距从4.0cm开始,每次增加2.0cm、表中是他们记录的物距、像距、像的高度和正倒情况。
物距/cm
4.0
6.0
8.0
10.0
12.0
14.0
16.0
18.0
20.0
22.0
24.0
26.0
28.0
像距/cm
/
/
/
/
60.4
35.6
26.6
22.3
20.0
18.4
17.3
16.6
15.7
像的高度/cm
/
/
/
/
15.1
7.6
5.0
3.7
3.0
2.5
2.1
1.9
1.7
像的正倒
正
正
正
/
倒
倒
倒
倒
倒
倒
倒
倒
倒
(1)请根据表中数据判断该凸透镜的焦距是 。
(2)实验中怎样判断实像是放大的还是缩小的 。
(3)实验过程中,当光源、凸透镜和光屏在上图所示位置时,光屏上刚好成清晰的实像, (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是根据该成像特点制成的。
(4)若保持上图中光源和光屏位置不变,将凸透镜向左移动 ,光屏上也会再次成一个清晰的像。
7.某小组在“探究凸透镜成像的规律”的实验中。
(1)实验前,要调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在 ;
(2)通过调整,恰好在光屏上得到烛焰等大的像,如图所示,则所用凸透镜的焦距是 cm;
(3)在图中,把蜡烛向左移动15cm,凸透镜的位置不变,应把光屏向 适当调节,才能在光屏上得到烛焰清晰倒立、 的实像;
(4)在探究凸透镜成实像的过程中,他们又尝试用白纸遮挡住凸透镜的一半,发现在光屏上 (选填“仍能”或“不能”)成烛焰完整的像;
(5)实验完成后,冬冬把自己的眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变得模糊了,他将光屏适当远离凸透镜才再次看到清晰的像,则冬冬戴眼镜的对光线有 作用,他患的是 视眼。
8.在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,选用的凸透镜焦距为10cm,将实验器材调节好,然后逐渐移近,观察烛焰成像情况并记录物距和像距。
(1)蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图甲所示,此时烛焰的像成在光屏的中央,烛焰的像是倒立、 的实像;若只将凸透镜调高,则光屏上烛焰的像会向 移动;
(2)如图甲保持凸透镜的位置不变,将蜡烛移动到光具座上30cm刻度处,移动光屏直到光屏上再次出现清晰的像,则像移动的距离 (填“大于”、“等于”或“小于”)蜡烛移动的距离;
(3)实验中小丽观察到图乙中的物点S的虚像S′,她觉得这个像太大了,为了使看的虚像小一点,蜡烛就向 (选填“左”或“右”)移动;
(4)小丽将一凹透镜放在蜡烛和凸透镜之间,光屏应向 移动才能重新接收到清晰的像,这是模拟 的成像;
(5)毕业典礼上,小丽想拍摄教学楼的全景,但她所在的位置只能拍摄到教学楼的一部分,她只能通过改变照相机镜头焦距来拍摄到全景,则她所调照相机镜头的焦距应适当 (填“变大”或“变小”)。
9.某实验小组在“探究凸透镜成像规律”的实验中。
(1)为了使像成在光屏中央,先调整 、光屏和凸透镜的中心在同一水平线上;
(2)当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时,在光屏上能观察到清晰的像(像未画出),则光具座上凸透镜的焦距可能是 (选填“5”“10”或“20”)cm;
(3)保持凸透镜位置不变,将蜡烛向右移动到光具座的35cm刻度线处,然后移动光屏到 cm刻度线处,光屏上仍能成清晰的像,这与 的成像特点相同。
10.小江同学正在做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)实验前,小江应调节烛焰、凸透镜、光屏三者中心在 ,便于观察。
(2)接下来,小江在实验过程中不断移动烛焰位置,得到如图甲中①至④共四种烛焰清晰的像,请将这四个像按物距从大到小的顺序进行排列,正确顺序为 。
(3)随着蜡烛燃烧变短,光屏上成的像将向 移动;为了使像回归光屏中心,接下来小江应该将凸透镜向 移动。(以上两空均选填“上”或“下”)
(4)小江用手遮住凸透镜的上半部分,像将 (选填“只剩上半部分”“只剩下半部分”或“变暗”)。
11.为了探究凸透镜的成像原理,小华设计了如下实验,实验中使用的凸透镜的焦距为10cm。
(1)实验前,为了使像成在光屏中央,应点燃蜡烛并在光具座上调节,使烛焰、凸透镜和光屏的中心在 。
(2)调节好实验器材后,小华在如图所示位置观察到烛焰清晰的像(图中未画出),此时光屏上成的是一个 (选填“放大”“等大”或“缩小”)的像。若向右适当移动蜡烛,光屏应该向 (选填“左”或“右”)移动才能再次得到烛焰清晰的像,且所成的像与原来相比 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
(3)在如图所示位置时,小华不小心将一滴墨水洒在凸透镜中心,他发现光屏上______(选填字母)。
A.没有烛焰的像
B.仍有烛焰完整的像,但亮度变暗
C.烛焰的像不完整,且亮度变暗
(4)保持凸透镜和光屏的位置不变,当小华将蜡烛放在45cm刻度线处时,移动光屏,光屏上 (选填“可以”或“不能”)呈现烛焰的像。
12.如图乙所示,小乔在探究“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,为了使像成在光屏中央应使 、凸透镜和光屏三者的中心大致在同一高度。
(2)如图甲所示,为了确定凸透镜的焦距,小乔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,可确定出焦距 cm。
(3)如图乙所示,若将凸透镜放在光具座刻度60cm位置处不变,把蜡烛放在刻度30cm处,移动光屏直至呈现烛焰清晰的像,观察到此时烛焰在光屏上成倒立、 的实像,利用此时凸透镜成像的特点制成的光学仪器是 (选填“照相机”“放大镜”或“投影仪”)。
(4)保持凸透镜的位置固定不动,将蜡烛和光屏调换位置,依旧能在光屏上观察到清晰的像的原因是 ,此时光屏上的像与原来相比会 (选填“不变”“变大”或“变小”)。
13.如图所示,小军将水充入透明模具中制成水凸透镜,并用来探究凸透镜成像规律。
(1)如图甲所示,一束与主光轴平行的光线通过水凸透镜折射后,在光屏上形成一个最小最亮的光点。利用这个水凸透镜在图乙装置中进行以下操作:
①实验前,应调节烛焰、水凸透镜和光屏三者中心在同一 上;
②将蜡烛、水凸透镜、光屏依次放在光具座如图乙所示的位置上时,光屏上恰好呈现清晰倒立、 (选填“放大”或“缩小”)的实像。如果烛焰在光屏上的像偏低,应将水凸透镜向 (选填“上”或“下”)调节;
(2)当蜡烛位于45cm刻度线处时,为观察到蜡烛通过水凸透镜所成的像,应该 (选填选项前的字母)。
A.上下移动光屏去接收
B.取走光屏,从右侧透过水凸透镜向左观察
C.将光屏放到水凸透镜左侧去接收
D.取走光屏,从左侧直接观察蜡烛
(3)保持图乙中位置不变,缓慢向水凸透镜中注水(如图丙),水凸透镜厚度增加,为使像变清晰,应当向 (选填“左”或“右”)移动光屏,重新呈现的像与之前的像相比 (选填“更大”、“更小”或“大小不变”)。同组的小明认为,如果不移动水凸透镜和光屏,而将一个度数合适的近视眼镜片紧贴着放在水凸透镜的左侧,你认为小明的说法是 (选填“正确”或“错误”)的。
14.某同学在“探究凸透镜成像的规律”实验中,进行了如下探究:
(1)如图甲所示,平行光正对着凸透镜照射,光屏上出现一个最小、最亮的光斑,则凸透镜的焦距是 cm;
(2)将蜡烛、凸透镜和光屏放在光具座上。点燃蜡烛,发现烛焰在光屏上所成的像如图乙所示,产生这一现象的原因是烛焰中心、凸透镜光心和光屏中心 (选填“在”或“不在”)同一高度;
(3)如图丙所示,光屏上呈现清晰的像,与生活中 (选填“放大镜”、“照相机”或“投影仪”)原理相同。凸透镜位置不动,将蜡烛向凸透镜方向移动10cm,为了在光屏上呈现清晰的像,应将光屏向 (选填“左”或“右”)移动,像将变 ;
(4)手机的摄像头相当于凸透镜,在日常生活中该类透镜可以用来矫正 (选填“近视眼”或“远视眼”);
(5)实验过程中,由于实验时间较长,蜡烛变短,烛焰的像在光屏上的位置会向 (选填“上”或“下”)方移动,为了能让所成清晰的像回到光屏中央,可进行的操作是 (写出一种方法即可)。
15.在做“探究凸透镜成像规律”的实验时:
(1)某同学实验时,蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上摆放的位置如图甲所示,其中明显需要调整 的高度使像呈在光屏的中央。若测得凸透镜的焦距f=10cm,蜡烛和凸透镜的位置不变,把光屏向 (选填“靠近凸透镜的方向”或“远离凸透镜的方向”)移动直到得到一个清晰的烛焰的像,所成像的特点是 (请把像的性质写全面)。这个像的成像原理与 (选填 “放大镜”、“投影仪”或“照相机”)相同;
(2)若保持凸透镜、光屏的位置不变,再在凸透镜左侧附近放置一凹透镜(图中未画出),这时需要将蜡烛向 (选填“左”或“右”)移动才能在光屏上成清晰的像;
(3)对于焦距相同的凸透镜,一个物距应该对应唯一的像距,但从各小组汇报数据中发现,物距均为12.00cm 时,有三个小组所测像距分别为23.00cm、24.00cm、26.00cm。若他们的数据差别不是因为长度测量误差导致的,你认为出现这种情况的操作原因是 ;
(4)为了粗测凸透镜的焦距,小明在上午第二节课后(9:30左右),将凸透镜与水平地面平行放置,调节凸透镜到地面的距离,直至地面上出现一个最小的亮点,小明认为此点就是凸透镜焦点的位置,旁边的同学却告诉他,这个亮点不是凸透镜的焦点位置,其理由是 ;
(5)小红同学做“观察凸透镜成像”的实验时,进行了两次实验,如乙图所示,在实验1中,她能在凸透镜的另一侧的光屏上观察到倒立、放大的“烛焰”;在实验2中,她通过凸透镜能观察到正立、放大的“烛焰”。则该同学在实验1中使用的凸透镜的焦距 (选填“大于”“小于”或“等于”)实验2中使用的凸透镜的焦距。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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《第五章透镜及其应用高频实验题(专项训练)-2025-2026学年八年级人教版物理上册高分秘籍》参考答案
1. 同一高度 B 小 远离 不能
【详解】(1)[1]在实验前应先调节烛焰、凸透镜、光屏,使它们的中心大致在同一高度,这样可以使所成的像成在光屏的中央,便于观察。
(2)[2]如图所示,保持蜡烛和凸透镜的位置不变,则此时物距为
40cm-14cm=26cm
即u>2f,根据凸透镜成像规律可知,当u>2f时,成倒立、缩小的实像,此时像距为一倍焦距和二倍焦距之间,即
f<v<2f
因此应将光屏移到50cm~60cm的刻度范围内,根据这个原理制成了照相机。
故选B。
(3)[3][4]由题意知,当移动蜡烛逐渐远离凸透镜,在此过程中,物距增大,像距减小,根据物远像近像变小的特点可知,蜡烛所成的像将变小;利用这个规律:用照相机拍摄毕业合影时,为了能使最边缘的同学进入取景框,摄像师应适当远离我们。
(4)[5]档蜡烛处于光具座32cm刻度线处时,蜡烛与凸透镜的距离为
40cm-32cm=8cm
即此时物距小于焦距。凸透镜成像时,物距小于焦距,凸透镜成正立、放大的虚像,物像在凸透镜的同侧,由于虚像不能在光屏上呈现,因此无论怎样调节光屏,光屏上始终不能接收到清晰的像。
2. 烛焰中心 同一高度上 等大 放大 大于 不能 照相机
【详解】(1)[1][2]为了使像成在光屏中央,调节烛焰中心、凸透镜中心和光屏中心它们大致在同一高度上。
(2)[3]由图可知,此时
成倒立、等大的实像。
(3)[4][5]保持凸透镜位置不变,将蜡烛移动到刻度尺35cm处,此时,根据凸透镜成像规律可知,当时,成倒立、放大的实像,此时,所以光屏对应的光具座刻度值大于70cm。
[6]若继续移动蜡烛到刻度尺43cm处,此时,成正立、放大的虚像,所以调节光屏,光屏上不能得到像。
(4)[7]保持凸透镜位置不变,将蜡烛移动到刻度尺20cm处,此时
成倒立、缩小的实像,应用为照相机。
3. 同一高度 放大 55 右 向下 D
【详解】(1)[1]为使像成在光屏的中央,应调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度。
[2]由图可知,物距
u=40.0cm-25.0cm=15.0cm
像距
v=70.0cm-40.0cm=30.0cm
此时物距大于1倍焦距小于2倍焦距,成倒立放大的实像。
[3]保持蜡烛和光屏不动,根据光路可逆性可知,物距为30.0cm,像距为15.0cm,仍能在光屏上成清晰的像,将凸透镜移动到
25.0cm+30.0cm=55.0cm
刻度处时,仍能在光屏上成清晰的像。
(2)[4]将蜡烛移到光具座35cm处,此时物距是5cm,物距小于1倍焦距,成放大的虚像,并且虚像和物体在同一侧,所以应从右侧透过凸透镜直接观察。
(3)[5]蜡烛随着燃烧而变短,根据光线过光心不改变方向,像向上移动,要使像成在光屏的中央位置,向下移动透镜。
(4)[6]用不透明的纸遮住凸透镜的上半部,物体上任一点射向凸透镜的下半部,经凸透镜折射后,照样能会聚成完整像,像的大小不发生变化,折射光线减少,会聚成的像变暗。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
4. 使像能成在光屏的中心 放大 投影仪 10 缩小 大小 不能 下
【详解】(1)[1]为了使像能成在光屏的中心,必须使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心放在同一高度上。
(2)[2][3]由图乙可知,此时物距小于像距,因此所成的是倒立、放大的实像,投影仪是利用这个原理制成的。
(3)[4]由图丙可知
u=v=2f=20cm
所以凸透镜焦距f=10cm。
[5]当物距时,此时物距大于二倍焦距,成的是倒立缩小的实像。
[6]若此时将蜡烛与光屏位置对调,此时的物距为原来的像距,此时的像距为原来的物距,因此像距大于二倍焦距,物距大于一倍焦距而小于二倍焦距,成的是倒立放大的实像,因此像的大小发生变化。
(4)[7]当蜡烛位于A点时,此时物距小于一倍焦距,根据凸透镜成像特点可知,成的是正立放大的虚像,由于光屏不能承接虚像,所以当蜡烛位于A点时,通过调节光屏不能承接到蜡烛清晰的像。
(5)[8]实验一段时间后,蜡烛燃烧变短,根据凸透镜成像特点可知,此时像会上移,要使像仍然成在光屏的中央,应将凸透镜向下移动。
5. 同一高度 缩小 变大 上 B D
【详解】(1)[1]在实验中,为使像能成在光屏的中央,应调整烛焰、凸透镜和光屏的高度,使它们的中心大致在同一高度。
(2)[2] 如图甲所示,此时物距大于像距,根据凸透镜成像规律,可知成倒立、缩小的实像。
(3)[3]成实像时,物近像远像变大,所以物距减小时,像距与像都变大。
(4)[4]随着蜡烛燃烧变短,根据过光心的光线传播方向不变,可观察到光屏上的像向上移动。
(5)[5]根据凸透镜成像规律可知,蜡烛通过凸透镜可以成倒立、缩小(放大或等大)的实像,可以成正立、放大的虚像,不能成正立、缩小的像,故B不可能。
(6)[6]用不透明的硬纸板挡住透镜上半部分,凸透镜的下半部分仍能折射光线成像,所以光屏上所成的像是完整的,只是会聚光线比原来变少,像变暗了,故D正确。
6.(1)10.0
(2)像高与光源高度进行比较
(3)照相机
(4)25.0
【详解】(1)根据凸透镜成像规律,当像的高度与物体高度相同时,u=v=2f,凸透镜成倒立、等大的实像,由表格数据可知,u=v=2f=20cm,所以f=10.0cm。
(2)判断实像是放大的还是缩小,用像高与光源高度进行比较,像高比光源高度大就是放大,像高与光源高度小就是缩小。
(3)由图可知,物距为40cm,像距为15cm,物距大于像距,此时凸透镜成倒立缩小的实像,成像特点与照相机的成像特点相同。
(4)若保持上图中F光源和光屏位置不变,将凸透镜向左移动,根据光路的可逆性,若通过移动凸透镜,使物距、像距恰好与原来相反,则能够再次成清晰的像,所以应将凸透镜移动到25.0cm刻度处。
7. 同一高度 10.0 左 缩小 仍能 发散 近
【详解】(1)[1]为了使像成在光屏中央,应调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度。
(2)[2]通过调整,恰好在光屏上得到烛焰等大的像,则此时的物距等于像距,都等于2f,即20.0cm=2f,则f=10.0cm。
(3)[3][4]在图中,把蜡烛向左移动15cm,此时有
u=35cm>2f
2f>v>f
故应把光屏向左适当调节,才能在光屏上得到烛焰清晰倒立、缩小的实像。
(4)[5]凸透镜成实像时,所有透过透镜的光会聚到光屏上成像,用白纸遮挡住凸透镜的一半,整个物体发出的光虽有一部分被挡住,但总会有一部分光通过另一半凸透镜而会聚成像,因此,像与原来相同,仍然完整。
(5)[6][7]冬冬把自己的眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变得模糊了,他将光屏适当远离凸透镜才再次看到清晰的像,即使原来会聚成像的光线推迟会聚,说明该眼镜对光线有发散作用,近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,故他患的是近视眼。
8. 缩小 上 小于 右 右 近视眼 变小
【详解】(1)[1]由图可知,此时物距大于像距,物距位于二倍焦距以外,凸透镜成倒立、缩小的实像。
[2]若只将凸透镜调高,根据过光心的光线传播方向不变可知,光屏上烛焰的像会向上移动。
(2)[3]如图甲,保持凸透镜的位置不变,将蜡烛移动到光具座上30cm刻度处,此时物距
u=50cm-30cm=20cm=2f
根据
u=v=2f
可知,此时凸透镜成倒立、等大的实像,此时像距v=20cm,则移动光屏到光具座上70cm刻度线处,由图甲可知,像移动的距离小于蜡烛移动的距离。
(3)[4]实验中观察到图乙中的物点S的虚像S′,她觉得这个像太大了,为了使看的虚像小一点,根据凸透镜成虚像时,物近像近像变小的规律可知,蜡烛应向右移动。
(4)[5][6]小丽将一凹透镜放在蜡烛和凸透镜之间,凹透镜对光线具有发散作用,会将光线推迟会聚成像,因此光屏应向右移动才能重新接收到清晰的像,这是模拟近视眼的成像情况。
(5)[7]为了拍摄到全景,她应该将照相机镜头的焦距变小,因凸透镜焦距变小,相当于增大物距,成像时像距变小,像随之变小。
9.(1)烛焰
(2)10
(3) 80 投影仪
【详解】(1)根据过透镜光心的光线传播方向不变,为了使像成在光屏中央,先调整烛焰、光屏和凸透镜的中心在同一水平线上。
(2)由图可知,此时物距大于像距,则物距大于二倍焦距,像距在一倍焦距和二倍焦距之间,成的是倒立、缩小的实像。刻度尺的分度值为1cm,物距u=50.0cm-20.0cm=30.0cm
像距v=65.0cm-50.0cm=15.0cm
则有
解得7.5cm<f<15.0cm,则光具座上凸透镜的焦距可能是10cm。
(3)[1][2]保持凸透镜位置不变,将蜡烛向右移动到光具座的35cm刻度线处,物距变为50.0cm-35.0cm=15.0cm
即物距等于原来的像距,根据折射时光路可逆可知,此时像距等于原来的物距30.0cm,由于50.0cm+30.0cm=80.0cm
所以移动光屏到80cm刻度线处,光屏上可再次承接到清晰的像。此时物距小于像距,成倒立、放大的实像,与投影仪的成像特点相同。
10.(1)同一高度上
(2)①②④③
(3) 上 下
(4)变暗
【详解】(1)实验前,小江应调节烛焰、凸透镜、光屏三者中心在同一高度上,这样才能使像始终成在光屏中央,便于观察像的性质。
(2)物距大于焦距时,成倒立实像,且物距越小像距越大像也越大,物距小于焦距时,成正立虚像,当物距从大到小时,成的像的顺序为①②④③。
(3)[1][2]透镜成的实像为倒立像,随着蜡烛燃烧变短,光屏上成的像将向上移动;根据过光心的光心传播方向中变可知,为了使像回到光屏中心,接下来小江应该将凸透镜向下移动。
(4)小江用手遮住凸透镜的上半部分,烛焰发出的光经透镜的其它部分仍可成像,所以像仍然是完整的,由于成像光线变少,像将变暗。
11.(1)同一高度
(2) 缩小 右 变大
(3)B
(4)不能
【详解】(1)实验前,为了使像成在光屏中央,应让烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度。这样烛焰的像才能成在光屏的正中间,方便观察。
(2)[1]已知凸透镜焦距,由图可知,物距,根据凸透镜成像规律,光屏上成倒立、缩小的实像。
[2][3]若向右适当移动蜡烛,物距减小,根据“物近像远像变大”的规律,像距会增大,所以光屏应该向右移动。物距减小,像距增大,所成的像会变大。
(3)凸透镜成像是光的折射形成的,墨水洒在凸透镜中心,只是挡住了部分光线,但仍有其他光线能透过凸透镜成像,所以光屏上仍有烛焰完整的像,因为透过的光线变少了,所以亮度变暗。
故选B。
(4)当蜡烛放在45cm刻度线处时,物距,根据凸透镜成像规律,此时成正立、放大的虚像,虚像不能呈现在光屏上,所以光屏上不能呈现烛焰的像。
12.(1)烛焰
(2)10.0
(3) 缩小 照相机
(4) 光路可逆 变大
【详解】(1)烛焰、凸透镜、光屏,三者在同一条直线上,三者的中心大致在同一高度上,像才能成在光屏的中心。
(2)由图中,平行光线经凸透镜后会聚到一点,光屏上得到的最小、最亮的光斑便是凸透镜的焦点,所以焦距为
(3)[1][2]图乙中物距为
依次移动光屏直至呈现烛焰清晰的像,观察到此时烛焰在光屏上成倒立、缩小的实像,利用此时凸透镜成像的特点制成的光学仪器是照相机。
(4)[1][2]根据折射时光路是可逆的,保持凸透镜的位置固定不动,将蜡烛和光屏调换位置,依旧能在光屏上观察到清晰的像;此时物距在一倍和二倍焦距之间,像距在二倍焦距以外,是投影仪的成像原理,成倒立、放大的实像。
13. 高度 放大 上 B 左 更小 正确
【详解】(1)[1]为使像成在光屏的中央,应让烛焰、透镜光心和光屏中心处于同一高度。
[2]根据图甲得出凸透镜的焦距为
蜡烛如图乙所示位置放置时,此时物距为
此时的物距在一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立、放大的实像。
[3]如果烛焰在光屏上的像偏低,根据光线过凸透镜的光心不改变方向可知,凸透镜要向上移动,或蜡烛向下移动,或光屏向下移动。
(2)[4]将点燃的蜡烛固定在45cm刻线处,此时物距
此时物距小于焦距,会成正立、放大的虚像,虚像不是由真实光线会聚形成的,所以不能被光屏承接,应取走光屏,从右侧透过水凸透镜向左观察,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
(3)[5][6]当向水凸透镜加水,使其变厚,凸透镜对光线的会聚能力增强,使像成在原来像的前方,所以应向左移动光屏。成实像时,像距越小,像越小,所以重新呈现的像与之前的像相比更小。
[7]当向水凸透镜加水,凸透镜对光线的会聚能力增强,使像成在原来像的前方,而近视镜为凹透镜,对光线有发散作用,加上凹透镜,可以使像成在原来的位置,故小明的说法是正确的。
14.(1)10.0
(2)不在
(3) 照相机 右 大
(4)远视眼
(5) 上 见解析
【详解】(1)根据图甲,平行光正对着凸透镜照射,光屏上出现一个最小、最亮的光斑,这个光斑就是凸透镜的焦点。由于焦点到凸透镜光心的距离是焦距,所以凸透镜的焦距f是10.0cm。
(2)根据图乙,点燃蜡烛后,发现烛焰在光屏上所成的像偏高,这是因为烛焰中心、凸透镜光心和光屏中心不在同一高度。为了解决这个问题,需要调整蜡烛、凸透镜和光屏的高度,使它们的中心在同一高度上。
(3)[1]根据图丙,光屏上呈现清晰的像,由于物距大于像距,由凸透镜成像规律可知,这个像是倒立、缩小的实像,与生活中照相机的原理相同。
[2][3]当凸透镜位置不动,将蜡烛向凸透镜方向移动10cm时,物距变小,根据凸透镜成像的规律,像距会变大,像也会变大。因此,为了能在光屏上呈现清晰的像,应将光屏向右移动。
(4)手机的摄像头相当于凸透镜。在日常生活中,凸透镜可以用来矫正远视眼,因为远视眼是由于晶状体对光线的会聚能力变弱,使得近处的物体无法清晰成像在视网膜上,而凸透镜对光线有会聚作用,可以帮助远视眼患者看清近处的物体。
(5)[1][2]在实验过程中,由于实验时间较长,蜡烛变短,由经过凸透镜光心的光线其传播方向不变可知,烛焰的像在光屏上的位置会向上方移动。为了能让所成清晰的像回到光屏中央,可以将凸透镜向下移动,或者将光屏向上移动或将蜡烛向上移动。
15. 光屏 靠近凸透镜的方向 倒立缩小的实像 照相机 左 光屏上还没有出现清晰的像就测像距 太阳光没有垂直照射到凸透镜的表面,与主光轴不平行 小于
【详解】(1)[1]某同学实验时,蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上摆放的位置如甲图所示,其中明显需要调整光屏的高度,使烛焰、透镜光心、光屏中央在同一高度,使像呈在光屏的中央。
[2][3][4]蜡烛、凸透镜位于甲图中刻度对应的位置时,物距在大于2倍焦距,凸透镜能成倒立缩小的实像,像距在1倍焦距和2倍焦距之间,故应该把光屏向靠近凸透镜的方向动,才能让像距在1倍焦距和2倍焦距之间,,照相机是根据这个原理制成的。
(2)[5]保持凸透镜、光屏的位置不变,再在凸透镜左侧附近放置一凹透镜,由于凹透镜对光线有发散的作用,所以会推迟像的会聚,故此时的光屏应该向后移,所以若将光屏不动,则必须将蜡烛向左移动,以增大物距。
(3)[6]同一凸透镜,物距一定,像距一定,小组实验的像距不同,是因为光屏上还没有出现清晰的像就测像距。
(4)[7]太阳光可以近似看为平行光源,将凸透镜正对着太阳光,太阳光经凸透镜后将会聚在焦点.小明在上午第二节课后(9:30左右),太阳光倾斜照射到地面上,将凸透镜与水平地面平行放置,太阳光没有垂直照射到凸透镜的表面,与主光轴不平行,所以不能正确测量出焦距。
(5)[8]在实验1中,她能在凸透镜的另一侧的光屏上观察到倒立、放大的“烛焰”;由此可知
在实验2中,她通过凸透镜能观察到正立、放大的“烛焰”,由此可知
由①②可得,,即该同学在实验1中使用的凸透镜的焦距小于实验2中使用的凸透镜的焦距。
答案第1页,共2页
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