内容正文:
寒假作业第11天凸透镜成像的规律
一、单选题:本大题共2小题,共4分。
1.《深圳经济特区消防条例》规定:2023年11月1日起,禁止携带电动自行车或其电池进入电梯轿厢,一旦有人违规操作,会被电梯内的摄像头拍摄成像并智能识别,电梯将停止运行并发出声、光警报。某次警报时,摄像头凸透镜成像的像距为,则凸透镜的焦距可能为( )
A. 5 mm B. 10 mm C. 15 mm D. 20 mm
2.在学习了凸透镜成像规律后,小慧同学计划制作一个“手机投影仪”。现有器材如下:焦距分别为10 cm、20 cm、30 cm的凸透镜各一个,手机一部,长为30 cm的纸盒,胶带和剪刀等。“投影仪”模型如图所示,将手机和凸透镜分别固定在纸盒的两端,调整“投影仪”到墙面的距离,可在墙上看到手机画面清晰放大的像。下列说法正确的是( )
A. 应选择焦距为10 cm的凸透镜
B. 应选择焦距为20 cm的凸透镜
C. 将手机正立放置,在墙上看到的像是正立的
D. 墙上手机画面的像是虚像
二、填空题:本大题共5小题,共10分。
3.凸透镜成像的规律
物距
像的性质
像距
应用
倒、正
放、缩
虚、实
倒立
缩小
实像
照相机
倒立
实像
幻灯机
正立
放大
放大镜
4.当物距大于像距时成 的实像,当物距小于像距时成 、 的实像或虚像。
成实像时:物距减小增大——像距增大 ——像变大 ;
成虚像时:物距减小增大——像距减小 ——像变小 。
5.通过“水杯透镜”观察物体时,会呈现出一些有趣的现象,请运用你所学的知识来完成小题。
如图,在圆柱状的玻璃水杯内部装满水后面放置一个小泥娃,透过水杯可观察到小泥娃“缩小”的像,像与物 选填“左右”或“上下”相反。将泥娃逐渐向水杯靠近一小段距离的过程中,所看到泥娃像将 选填“粗细不变”“变粗”或“变细”。
6.将如图甲所示的黑白卡片放在一只未装满水的薄高脚玻璃杯后面,在高脚玻璃杯前方观察到如图乙所示装水部分“黑白颠倒”的现象,此时装水部分的高脚杯和杯内水的组合相当于一个 透镜,若希望看到“黑白颠倒”的现象重新颠倒回来,则应将高脚杯 选填“靠近”或“远离”黑白卡片。
7.小明将凸透镜正对太阳光,在距离凸透镜10 cm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 。
三、实验探究题:本大题共1小题,共6分。
8.某实验小组在“探究凸透镜成像规律”实验:
实验前,先测凸透镜的焦距,如图甲,他将凸透镜正对太阳光,在透镜下方平行放上白纸测出透镜中心到白纸间距离s与对应白纸被烤焦的时间t,绘出如图乙图像,则可判断该透镜的焦距f为 cm;
安装实验器材过程中,小明应调节烛焰中心、光屏中心位于凸透镜的 上;
如图丙,此时恰好成一清晰的像,此现象与 选填“照相机”或“投影仪”的成像原理相同;保持蜡烛与光屏位置不变,将凸透镜移动至 cm刻度处,仍可在光屏上呈清晰的像;我们可以从不同角度看到光屏上的像,是因为发生了 反射;
如图丁,在烛焰和凸透镜之间放一眼镜,发现光屏上的像由清晰变模糊了,将蜡烛远离透镜,移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像,则该眼镜是 选填“近视”或“远视”眼镜;
为了探究生活中的透镜成像现象,小华把一个装水的透明玻璃杯放在漫画前,惊奇地发现透过水杯看到漫画中的老鼠变“胖”了,还掉头奔向猫如图戊。小明透过水杯看到的是老鼠的 选填“实”或“虚”像。
四、综合题:本大题共1小题,共10分。
9.哈工大宣布突破EUV光刻机关键技术。如图,光刻技术是利用缩图透镜将绘在掩膜上的电路图通过光源投射到涂有光刻胶的硅片上,在硅片上成像越小芯片制程越小。
此投射原理与 选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”的成像原理相同;
缩图透镜的焦点在硅片 选填“上方”或“下方”;
这次我国直接从90 nm突破到了22 nm制程的芯片,如果缩图透镜相同,则要将掩膜向 选填“上方”或“下方”移动。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】略
2.【答案】B
【解析】A.若选择焦距为10cm的凸透镜,此时物距为30cm,物距大于两倍焦距,此时会成倒立缩小的实像,与题意不符,故A不符合题意;若选择焦距为20cm的凸透镜,此时物距为30cm,物距在一倍焦距和两倍焦距之间,成的是倒立放大的实像,是投影仪原理,故可以满足题意,故B符合题意;将手机正立放置,在墙上看到的像是倒立的像,故C不符合题意;手机画面能够在墙上呈现,说明是实像,故D不符合题意.故选
3.【答案】2f
放大
虚像
【解析】略
4.【答案】倒立
缩小
放大
减小
变小
增大
变大
【解析】略
5.【答案】左右
变粗
【解析】略
6.【答案】凸
靠近
【解析】玻璃杯中有水的这一部分中间厚,边缘薄,相当于一个凸透镜,黑白卡片是左右颠倒的,成倒立的实像。希望看到“黑白颠倒”的现象重新颠倒回来,像应该是正立的,所以需要高脚杯靠近卡片,减小物距,当物距小于焦距时成正立的虚像。
7.【答案】10
远离
小于1倍焦距
【解析】【解答】解:
如图,让凸透镜正对太阳光照射,在距离凸透镜10cm的白纸上呈现一个最小、最亮的光斑,此点即为凸透镜的焦点处,从此点到凸透镜的距离即为焦距;由图知,该凸透镜的焦距;
如图所示,他用该凸透镜观看书本上“中国梦”三个字时,看到的是正立放大的虚像,根据凸透镜的成像特点知,成正立放大的虚像时,离焦点越近时,像越大,所以为了想让看到的字更大些,故应将书远离凸透镜;
由凸透镜成像规律可知,物体在一倍焦距以内时,成正立、放大的虚像,所以凸透镜和书本的距离应满足的条件是小于1倍焦距。
故答案为:10;远离;小于1倍焦距。
8.【答案】12
主光轴
照相机
漫
近视
实
【解析】略
9.【答案】照相机
上方
上方
【解析】这次我国直接从90 nm突破到了22 nm制程的芯片,如果缩图透镜相同,物体变小了,像变小,则要将掩膜向上移动。
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