5.3 凸透镜成像的规律 同步讲义 2026-2027学年人教版初中物理八年级上册
2026-07-09
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2份
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普通
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版八年级上册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第3节 凸透镜成像的规律 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.77 MB |
| 发布时间 | 2026-07-09 |
| 更新时间 | 2026-07-09 |
| 作者 | 非说不凡全科馆 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-09 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58730941.html |
| 价格 | 2.40储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本初中物理讲义聚焦凸透镜成像规律核心知识点,以实验探究为基础,系统梳理从物距与焦距关系判断成像性质、像距物距关系图像分析、动态变化规律到实际应用(如照相机、投影仪)的完整脉络,搭建“实验-规律-应用”的学习支架。
资料通过7大题型分类(含实验探究、性质判断、动态变化等),结合典例与变式题,强化科学探究能力(如实验步骤设计、数据记录分析)和科学思维(模型建构、图像推理),联系生活实例(如手机扫码、放大镜)深化物理观念。课中辅助教师分层教学,课后助力学生查漏补缺,提升知识应用能力。
内容正文:
第5章
5.3 凸透镜成像的规律
内 容 导 航
题型1 探究凸透镜成像的规律
题型2 凸透镜成像性质的判断
题型3 由成像性质判断v,u,f
题型4 由v,u,f判断成像的性质
题型5 像距v和物距u之间的关系图像
题型6 凸透镜成像的动态变化
题型7 凸透镜成像规律的应用
考 点 演 练
题型1 探究凸透镜成像的规律
解|题|知|识
设计实验:用如图所示的实验装置,将一支点燃的蜡烛作为物体,让其在光具座上从距凸透镜较远的地方开始向凸透镜移动,在测量出不同情况下物距的基础上,通过观察成像情况、测量出像距的大小来探究成像规律。
进行实验与搜集证据:
(1)让凸透镜对着太阳光聚焦,测出凸透镜的焦距
(2)把蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上。点燃蜡烛,使烛焰中心、凸透镜光心、光屏的中心大致在同一高度上
(3)把蜡烛放在较远处(u>2f),调整光屏到凸透镜的距离,直到烛焰能在屏上成清晰的实像,观察实像的大小和正倒,测出物距u 和像距 v。
(4)把蜡烛向凸透镜移近几厘米,让物距等于二倍焦距(u=2f),放好后重复以上操作。
(5)使蜡烛继续向凸透镜移近,让物距在一倍焦距和二倍焦距之
间(f<u<2f),放好后重复以上操作。
(6)使蜡烛继续向凸透镜移近,让物距等于一倍焦距(u=f),即处于焦点上,移动光屏,观察是否能够成像
(7)使蜡烛继续向凸透镜移近,让物距小于一倍焦距(u<f),移动光屏,观察在光屏上是否还能看到像。从光屏这一侧透过凸透镜用眼睛直接观察烛焰,可以看到一个正立、放大的像,在这个位置放上光屏,光屏上没有像出现,说明所成像为虚像。
实验结论:
【典例1】小青用图甲所示的装置测出凸透镜的焦距,并“探究凸透镜成像规律”,当蜡烛、透镜、光屏位置如图乙时,在光屏上可成清晰的像。下列说法正确的是( )
A.凸透镜的焦距是30cm
B.图乙中烛焰成的是倒立、缩小的实像
C.照相机成像特点与图乙相同
D.随着蜡烛燃烧变短,火焰的像会向光屏上方移动
【答案】D
【解答】解:A、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=30.0cm﹣20.0cm=10.0cm,故A错误;
BC、由乙图知,物距2f>u=65.0cm﹣50.0cm=15.0cm>f,成倒立放大的实像,与投影仪的原理相同,而照相机是利用凸透镜成倒立缩小的实像制成的,故BC错误;
D、在实验的过程中,蜡烛燃烧变短后,因过凸透镜光心的光线不改变传播方向,所以烛焰的像将向上移动,故D错误。
故选:D。
【变式1】用一凸透镜研究其成像的规律时,部分实验信息如下表所示。
实验次序
物距/cm
像的性质
像距/cm
1
20
倒立、等大、实像
2
30
15
3
15
倒立、放大、实像
30
以下是对表中信息的分析,其中正确的有( )
①第1次实验的像距为20cm
②第2次实验成倒立、缩小的实像
③第3次实验成像特点与照相机成像特点相同
④若物距是12cm,物体通过透镜所成的像是虚像
A.①② B.②③ C.①④ D.①②③
【答案】A
【解答】解:由表格数据可知,①第1次实验的像距为20cm,成倒立、等大、实像,说明u=v=2f=20cm,焦距f=10cm,故①正确;
②第2次实验物距大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像,故②正确;
③根据光的折射中,光路可逆可知,第3次实验与第2次实验的物距和像距相反,故第3次实验成倒立、放大的实像,成像特点与投影仪成像特点相同,故③错误;
④若物距是12cm,物距大于一倍焦距小于二倍焦距,故物体通过凸透镜所成的像是实像,故④错误;
故①②正确;
故选:A。
【变式2】有一物体,放在离凸透镜20cm的地方,在另一侧的光屏上呈现了一个倒立、放大的实像。现将物体移到离透镜10cm的地方,移动另一侧光屏,在光屏上能呈现( )
A.倒立、放大的实像 B.倒立、缩小的实像
C.倒立、等大的实像 D.不成像
【答案】D
【解答】解:(1)当物距为20cm时,在凸透镜另一侧光屏上能得到一个倒立放大的实像,所以2f>20cm>f,即20cm>f>10cm。
(2)当物体移到离透镜10cm处时,u<f,能看到一个正立、放大的虚像,但光屏上不能成像。
故选:D。
【变式3】在探究凸透镜成像特点实验中,蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图,此时能在光屏上看到烛焰清晰的像。若保持透镜位置不变,将蜡烛沿光具座向远离透镜的方向移动10cm,调节光屏位置,可在光屏上看到( )
A.缩小的实像 B.放大的实像
C.缩小的虚像 D.放大的虚像
【答案】A
【解答】解:由图可知,此时的物距为20cm,像距为20cm,物距等于像距,物体在二倍焦距处,成的是倒立、等大的实像;
保持透镜位置不变,将蜡烛沿光具座向远离透镜的方向移动10cm,物距变大,像距变小,像变小,故成缩小的实像,故A正确。
故选:A。
题型2 凸透镜成像性质的判断
解|题|知|识
【典例1】如图所示,F为凸透镜的焦点,P到凸透镜的距离为2倍焦距。把一只点燃的蜡烛放在P与F之间的某点上,在凸透镜的另一侧调节光屏的位置可找到一个清晰的烛焰的像,这个像是下列选项中的( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解答】解:如图点燃的蜡烛放在距离凸透镜一倍至二倍焦距之间的地方,调节光屏的位置,在光屏上能得到一个倒立、放大的实像。
由图可知,A是正立放大的实像,故不符合题意;
B是倒立放大的实像,符合题意;
C是正立缩小的实像,故不符合题意;
D是倒立缩小的实像,故不符合题意;
故选:B。
【变式1】(多选)有一个点光源放在凸透镜的正前方。当点光源放在A点时,成像在B点,当点光源放在B点时,成像在C点,如图所示。则( )
A.凸透镜不可能放在C点右侧
B.凸透镜应放在B、C点之间
C.凸透镜应放在A、B点之间
D.凸透镜应该在A点左侧
【答案】AD
【解答】解:如果凸透镜放在C点右侧,那么当点光源放在A点时,成像在A点左侧,而不是右侧的B,故A正确。同理B错误;
当光源在A点时,像在透镜另一侧,说明成实像,那么像距应在一倍焦距外,这样当点光源在B点时就也会在相对于B的另一侧成实像,(也就是A的一侧)而不是成像在C点。故C错误。
如果凸透镜放在A点左侧,那么当点光源放在A点时,成像在B点,当点光源放在B点时,成像在C点,成像都是虚像。故D正确。
故选:AD。
题型3 由成像性质判断v,u,f
解|题|知|识
【典例1】当物体距离凸透镜8cm时,在透镜另一侧光屏上成一个清晰放大的实像,若保持物体与光屏的位置不变,把凸透镜向光屏方向移动2cm,则在光屏上又成一清晰的缩小的像。则凸透镜的焦距为( )
A.f<2cm B.2cm<f<4cm C.4cm<f<5cm D.5cm<f<8cm
【答案】C
【解答】解:物体离凸透镜8cm时,在透镜的另一侧得到一个倒立的、放大的实像,2f>U>f,
所以,2f>8cm>f,即8cm>f>4cm﹣﹣﹣﹣﹣①;
由“保持物体与光屏的位置不变,把凸透镜向光屏方向移动2cm,则在光屏上又成一清晰的缩小的像”,可知u=10cm>2f,即f<5cm﹣﹣﹣﹣②,
综上所述,由①②可4cm<f<5cm。
故选:C。
【变式1】将蜡烛放在如图所示位置,能通过凸透镜成倒立、缩小的像。小红画了图中所示的光路。下列说法正确的是( )
A.小红画的光路是正确的
B.透镜成的是虚像
C.透镜的焦距小于10 cm
D.透镜的焦距大于10 cm
【答案】C
【解答】解:(1)凸透镜所成虚像是正立的、实像是倒立的,已知此时成的是倒立的像,所以是实像,故B错误。
(2)由图知,物距为20cm,已知物体经凸透镜折射后成倒立、缩小的像,说明物体在二倍焦距之外,即20cm>2f,所以f<10cm,像在一倍、二倍焦距之间,像距小于20cm,故C正确、D错误。
(3)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点,而f<10cm,所以折射光线不可能过凸透镜右侧的“20cm”处,故A错误。
故选:C。
【变式2】小明用透明塑料盒设计了一个昆虫标本观察器,如图所示。盒底上放标本,盒盖上嵌入一凸透镜。有焦距为5cm和10cm的两种凸透镜,为了在盒盖上方附近,通过凸透镜观察到标本正立、放大的像,凸透镜焦距f与盒高h选择合理的是( )
A.f=5cm、h=10cm B.f=10cm、h=12cm
C.f=5cm、h=12cm D.f=10cm、h=6cm
【答案】D
【解答】解:为了在盒盖上方附近,通过凸透镜观察到标本正立、放大的像,物距应小于焦距。
故D正确、ABC错误。
故选:D。
题型4 由v,u,f判断成像的性质
解|题|知|识
【典例1】把凸透镜正对太阳光,在距凸透镜10cm的光屏上得到一个最小最亮的光斑,若将一支点燃的蜡烛放在此凸透镜前15cm处,在凸透镜另一侧调节光屏的位置,可得到烛焰清晰的( )
A.正立、放大的虚像 B.倒立、缩小的实像
C.倒立、等大的实像 D.倒立、放大的实像
【答案】D
【解答】解:依题意分析,把凸透镜正对太阳光时,最小最亮光斑所在位置就是凸透镜焦点,由此可知该凸透镜焦距f=10cm;
把点燃的蜡烛在凸透镜前15cm处,则物距u=15cm;
根据凸透镜成像规律:物距u=15cm满足10cm<15cm<20cm,蜡烛能在光屏上成倒立、放大的实像,故选项A、B、C错误,选项D正确;
故选:D。
题型5 像距v和物距u之间的关系图像
解|题|知|识
(1)通过图像可以找到当物距等于2倍焦距时,像距与物距相等的点。这是因为当物距等于2倍焦距时,凸透镜成像规律指出会形成倒立等大的实像。
(2)根据凸透镜成像的规律,当物距大于2倍焦距时,会形成倒立、缩小的实像,这一规律应用于照相机。
(3)当物距小于焦距时,会形成一个正立放大的虚像,这一原理被应用于放大镜。
【典例1】凸透镜的物距与像距之间关系的图像,如图所示,下列判断正确的是( )
A.该凸透镜的焦距是16cm
B.当u=12cm时,在光屏上能得到一个缩小的像
C.当u=20cm时成放大的像,投影仪就是根据这一原理制成的
D.把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中,像逐渐变小
【答案】D
【解答】解:
A、u=v=2f,凸透镜成倒立、等大的实像,如图,u=v=2f=16cm 时,所以f=8cm,即凸透镜的焦距是8cm,故A错误;
B、当u=12cm时,2f>u>f,成倒立、放大的实像,故B错误;
C、当u=20cm时,u>2f,成倒立、缩小的实像,照相机就是根据这一原理制成的,故C错误;
D、物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中,物距大于凸透镜的焦距,成实像,凸透镜成实像时,物距增大,像距减小,像变小,故D正确。
故选:D。
【变式1】(多选)如图甲,小琳在进行“探究凸透镜成像规律”的实验时,把凸透镜固定在光具座上50cm处,乙图是根据实验数据绘制的物距随像距变化关系的图像。下列说法正确的是( )
A.凸透镜焦距f=20cm
B.如图甲所示,若此时想用光屏承接到烛焰的实像,光屏应在60cm~70cm范围内的某处,利用此凸透镜成像的特点制成的光学仪器是照相机
C.如图甲所示,当蜡烛从10cm移到30cm刻度线处的过程中,其所成像逐渐变小
D.当u>2f时,蜡烛移动速度大于像移动的速度
【答案】BD
【解答】解:A、u=2f,成倒立、等大的实像,v=2f,由图象知,u=v=2f=20cm,所以凸透镜的焦距:f=10cm,故A错误;
B、如图甲所示,u>2f,成倒立、缩小的实像,像距2f>v>f,若此时想用光屏承接到烛焰的实像,光屏应在60cm~70cm范围内的某处,此凸透镜成像的特点与照相机成像原理相同,故B正确;
C、如图甲所示,当蜡烛从10cm移到30cm刻度线处的过程中,物距减小,凸透镜成实像时,物距减小,像距增大,像变大,即所成像逐渐变大,故C错误;
D、物体在二倍焦距以外,成倒立缩小实像,物距大像距小,所以物体移动速度快,像移动速度慢,即当u>2f时,物距的变化大于像距的变化,物体移动的速度大于像移动的速度,故D正确。
故选:BD。
【变式2】实验小组在“探究凸透镜成像规律”的实验中,根据实验数据绘制了如图所示的图像。由图像可知,该凸透镜的焦距为 5 cm;把物体从距凸透镜20cm处移动到距凸透镜5.5cm处的过程中,当物距u减小时,像距v 增大 (选填“增大”“减小”或“不变”),成的像的大小将 变大 (选填“变大”“变小”“先变小再变大”或“先变大再变小”)。
【答案】5;增大;变大
【解答】解:当物距等于凸透镜二倍焦距时,像距也为二倍焦距,由图像可知凸透镜二倍焦距为10cm,凸透镜的焦距为f=5cm。
当物距u减小时,根据凸透镜成实像规律“物近像远,像变大”可知,像距v增大,成的像的大小将变大。
故答案为:5;增大;变大。
【变式3】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象(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 5 cm以内;把物体从距凸透镜3cm处移动到距凸透镜20cm处的过程中,像的大小将 先变大再变小 (选填“变大”“变小”“先变小再变大”“先变大再变小”)。
【答案】5;先变大再变小
【解答】解:由凸透镜成像规律可知,u=v=2f,凸透镜成倒立、等大的实像,由图象可知,u=v=2f=10cm 时,所以f=5cm,用该凸透镜作放大镜使用时,u<f,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;
把物体从距凸透镜3cm处移动到距凸透镜5cm处的过程中,物距小于焦距,成的是正立、放大的虚像,物距增大,像距增大,像变大;
把物体从距凸透镜5cm处移动到距凸透镜20cm处的过程中,物距大于焦距,成的是实像,物距增大,像距减小,像变小;
故像先变大后变小。
故答案为:5;先变大再变小。
题型6 凸透镜成像的动态变化
解|题|知|识
(1)实像的变化:
当物距减小(物体向透镜靠近),像距逐渐增大,同时像变大。这可以概括为一句简单易记的口诀:物近→像远、像变大;反之,物远→像近、像变小。物体放在焦点之外(物距大于焦距),在凸透镜另一侧成倒立的实像,实像有缩小、等大、放大三种,物距越小,像距越大,实像越大。
(2)虚像的变化:
当物距增大(物体远离透镜),像距也逐渐增大,同时像逐渐变大。这同样可以用一句简单易记的口诀概括:物远→像远、像变大;反之,物近→像近、像变小。物体放在焦点之内(物距小于焦距),在凸透镜同一侧成正立放大的虚像,物距越小,像距越小,虚像越小。
【典例1】小华到森林公园游玩时,发现一只漂亮的蝴蝶。他先用照相机拍摄了一张蝴蝶站立在花朵上的照片,如图甲;后又拍摄了一张蝴蝶更大的照片,如图乙,他的做法是将照相机( )
A.适当靠近蝴蝶,镜头略向外伸
B.适当靠近蝴蝶,镜头略向内缩
C.适当远离蝴蝶,镜头略向外伸
D.适当远离蝴蝶,镜头略向内缩
【答案】A
【解答】解:据图能看出,甲图的像较小,即此时的像距较小,故物距较大;所以在拍摄照片甲时,相机镜头到景物的距离大;乙图的像大,故其像距大,物距小,故在拍摄乙图时,镜头到物体的距离变小,但是照相机到底片的距离即像距变大,即相机适当靠近蝴蝶,镜头略向外伸,故A正确。
故选:A。
【变式1】在儿童乐园,摄影师给卡通人照相,在对焦时,发现毛玻璃上卡通人像的位置如图甲所示。为了使毛玻璃上卡通人像的位置如图乙所示,摄影师应当将镜头适当地( )
A.向下并且向左移 B.向下并且向右移
C.向上并且向左移 D.向上并且向右移
【答案】B
【解答】解:图甲显示像在毛玻璃的左侧上方,说明卡通人在凸透镜主光轴的右侧下方,要使像如图乙所示,必须调节卡通人到凸透镜的主光轴上,所以镜头应该向右侧下方移动。
故选:B。
【变式2】某班同学在“探究凸透镜成像规律”实验中,记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟物体到凸透镜的距离u之间的图象,如图所示,下列判断正确的是( )
A.该凸透镜的焦距是20cm
B.当u=15cm时,在光屏上能得到一个缩小的像
C.当u=5cm时成放大的像,且能在光屏上呈现
D.把物体从距凸透镜15cm处移动到30cm处的过程中,像逐渐变小
【答案】D
【解答】解:A.根据凸透镜成像规律可知,当物距和像距相等时,此时物距等于2倍焦距,图中物距为20cm时,物距像距相等,则该凸透镜的焦距是:f=10cm,故A错误;
B.当u=15cm时,物距处于大于一倍焦距小于二倍焦距之间,根据凸透镜成像规律可知,成倒立、放大的实像,故B错误;
C.当u=5cm时,物距小于一倍焦距,根据凸透镜成像规律可知,成正立、放大的虚像,虚像不能在光屏上呈现,故C错误;
D.把物体从距凸透镜15cm处移动到30cm处的过程中,物距变大,像距变小,像变小,故D正确。
故选:D。
【变式3】(多选)小蕊做“研究远视眼的矫正”实验时,她把凸透镜看作眼睛的晶状体,光屏看作眼睛的视网膜,烛焰看作眼睛观察的物体。她拿一个远视眼镜放在凸透镜前,光屏上出现烛焰清晰的像,如图所示。若拿走远视眼镜则烛焰的像变得模糊。下列操作能使光屏上重新得到清晰像的是( )
A.将光屏适当靠近凸透镜
B.将蜡烛适当靠近凸透镜
C.将光屏适当远离凸透镜
D.将蜡烛适当远离凸透镜
【答案】CD
【解答】解:远视眼镜是凸透镜,且凸透镜对光线有会聚作用,拿一个远视眼镜给“眼睛”戴上,光屏上出现烛焰清晰的像;若没有远视眼镜,由于远视眼的会聚作用太弱,所以烛焰的像实际上在光屏之后;
拿走远视眼镜则烛焰的像变得模糊,原因是烛焰清晰的像在光屏的后面;为使光屏上重新得到清晰像,可以增大光屏与凸透镜间的距离(即将光屏适当远离凸透镜)或增大蜡烛与凸透镜间的距离(将蜡烛适当远离凸透镜),故CD正确,AB错误。
故选:CD。
题型7 凸透镜成像规律的应用
解|题|知|识
【典例1】物体通过凸透镜在光屏上成放大的像,像距为30厘米、像高为2厘米。移动该物体使物距变为40厘米,关于此时所成像高度的判断正确的是( )
A.一定大于2厘米 B.可能小于2厘米
C.一定等于2厘米 D.一定小于2厘米
【答案】D
【解答】解:物体通过凸透镜在光屏上成放大的像,像距为30厘米、像高为2厘米,物体的高度要小于2cm,此时的v=30cm>2f,移动该物体使物距变为40厘米,40cm大于2f,则成倒立、缩小的实像,像的高度一定小于2cm。
故选:D。
【变式1】如图所示是孩子正在玩“地面投影互动”的游戏。游戏画面的投影片经投影仪在地上成像,红外传感器捕捉孩子的动作,并实时传输给电脑。下列说法不正确的是( )
A.投影片离镜头越近,地上出现的游戏画面越大
B.一只飞虫落到了镜头上,地上会出现飞虫的像
C.红外传感器利用红外线的热效应来捕捉孩子的动作
D.从不同的方向都能看到地上的画面,是因为光在地上发生了漫反射
【答案】B
【解答】解:A、幻灯机的镜头是一个凸透镜。放映时,投影片位于凸透镜一倍焦距和二倍焦距之间,此时凸透镜成的是一个倒立放大的实像,根据凸透镜物近像远像变大的成像规律,应调节镜头使镜头靠近投影片,故A正确,不符合题意;
B、飞虫落在透镜上后,飞虫到凸透镜的距离小于1倍焦距,不会在地上成实像,故B错误,符合题意;
C、人体会辐射红外线,所以红外传感器捕捉孩子的动作,并实时传输给电脑,故C正确,不符合题意;
D、平行光射向凹凸不平的反射面,反射光线射向四面八方,这种反射是漫反射,从不同的方向都能看到地上的画面,是因为光在地上发生了漫反射,故D正确,不符合题意;
故选:B。
【变式2】机器人跳秧歌舞、跑马拉松、做家务……人形机器人用“眼睛”感知获取信息,如图。人形机器人“眼睛”的光学成像与人眼相似,是通过镜头使物体在图像传感器成像面上(相当于人眼的视网膜)成清晰的像。下列说法正确的是( )
A.物体在成像面上成放大的虚像
B.机器人“眼睛”的镜头对光有发散作用
C.机器人“眼睛”光学成像原理与照相机成像原理相同
D.机器人“眼睛”只能“看见”自身正在发光的物体
【答案】C
【解答】解:ABC、机器人的镜头是一个凸透镜,凸透镜对光线具有会聚作用,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,与照相机的应用原理相同,故AB错误,C正确;
D、机器人“眼睛”既可以看到本身发光的物体,也可以看到不发光物体反射的光,故D错误。
故选:C。
【变式3】2023年2月哈工大宣布突破EUV光刻机关键技术,光刻技术是利用缩图透镜将绘制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,如图。下列说法正确的是( )
A.电路图在硅片上成的像是虚像
B.掩膜位于缩图透镜的二倍焦距以外
C.此投射原理和投影仪相同
D.要缩小硅片上的像,掩膜需向下移动
【答案】B
【解答】解:ABC、由图和题意可知,该缩图透镜为凸透镜,且要制造出含有众多元件的集成电路,所以可知该凸透镜成倒立、缩小的实像;结合凸透镜成缩小实像的条件可知,掩膜位于缩图透镜二倍焦距之外,硅片到缩图透镜的距离(像距)在一倍焦距和二倍焦距之间,此投射原理与照相机的原理相同,故B正确,AC错误;
D、要想硅片上所刻电路变小,即像要变小,则应增大物距,需将掩膜向上移动,故D错误。
故选:B。
过 关 验 收
1.如图所示,蜡烛距凸透镜20cm,距凸透镜30cm的光屏上得到一个清晰的像,下列有关描述正确的是( )
A.该透镜的焦距可能是20cm
B.生活中利用该成像规律制成了照相机
C.将光屏与蜡烛位置互换,光屏上不能成清晰的像
D.若将蜡烛左移,则光屏也左移才能得到清晰的像
【答案】D
【解答】解:A、由图可知,u<v,且成实像,说明2f>u=20cm>f,v=30cm>2f,即20cm>f>10cm,故A错误;
B、由图可知,此时物距小于像距,根据凸透镜成实像时,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,故B错误;
C、将光屏与蜡烛位置互换,此时物距等于原来的像距,像距等于原来的物距,在光的折射中,光路是可逆的,此时光屏上仍能成清晰的像,故C错误;
D、若将蜡烛左移,此时物距增大,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小可知,光屏向左移才能得到清晰的像,故D正确。
故选:D。
2.在做“探究凸透镜成像的规律”实验时,某实验小组所描绘的图线如图所示。图线中A、B、C三点分别与蜡烛在光具座上移动过程中的三个位置相对应。则下列说法正确的是( )
A.蜡烛处于AB间某一位置时,成倒立缩小的实像
B.蜡烛处于BC间某一位置时,成倒立放大的实像
C.将蜡烛从C移动到B的过程中,所成像逐渐增大
D.将蜡烛从B移动到A的过程中,所成像逐渐减小
【答案】C
【解答】解:(1)由图象知,u=v=2f=20cm,凸透镜成倒立、等大的实像,所以凸透镜的焦距:f=10cm。
(2)物距大于一倍焦距时,凸透镜成实像。
A、蜡烛处于AB间某一位置时,2f>u>f,成倒立、放大的实像。选项错误。
B、蜡烛处于BC间某一位置时,u>2f,成倒立、缩小的实像。选项错误。
C、将蜡烛从C移动到B的过程中,物距大于一倍焦距时,凸透镜成实像。物距减小,像距增大,像变大。选项正确。
D、将蜡烛从B移动到A的过程中,物距大于一倍焦距时,凸透镜成实像。物距减小,像距增大,像变大。选项错误。
故选:C。
3.如图所示,让一束平行光经过一凸透镜,在光屏上得到一个最小、最亮的光点,小明用此透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验,下列说法不正确的是( )
A.当物体距透镜8cm时,成正立的像
B.当物体距透镜16cm时,成倒立、放大的实像
C.当物体从距透镜20cm处远离透镜的方向移动时,所成的像逐渐变小
D.当物体从距透镜20cm处靠近透镜移动时,要得到清晰的像应使光屏靠近透镜
【答案】D
【解答】解:由图可知,凸透镜的焦距为10cm;
A、当物体距透镜8cm时,物距小于一倍焦距,成正立放大的虚像,故A正确;
B、当物体距透镜16cm时,物距大于一倍焦距小于二倍焦距,成倒立放大的实像,故B正确;
C、物距大于二倍焦距成倒立缩小实像,当物体从距透镜20cm处远离透镜的方向移动时,所成的像逐渐变小,故C正确;
D、物距大于二倍焦距时,要成清晰的像,光屏应该远离透镜,故当物体从距透镜20cm处靠近透镜移动时,要得到清晰的像应使光屏远离透镜,故D错误。
故选:D。
4.在用一凸透镜研究其成像的规律时,某同学得到的部分实验信息如下表所示。根据表中信息判定下列说法错误的是( )
实验次序
1
2
3
4
5
物距u/cm
50
40
30
25
20
像距v/cm
22
24
30
38
60
A.该凸透镜的焦距是15cm
B.当v=24cm时,凸透镜成缩小的像,照相机就是根据这一原理制成的
C.当u=25cm时,凸透镜成放大的像,放大镜就是根据这一原理制成的
D.若把物体从距凸透镜22cm处向距凸透镜32cm处滑动,像会逐渐变小
【答案】C
【解答】解:
A、由表中的数据可知,实验3中,u=v=30cm,此时u=2f,f=15cm,故A正确;
B、当v=24cm时,像距大于一倍焦距小于二倍焦距,则物距大于二倍焦距,凸透镜成缩小的像,照相相机就是根据这一原理制成,故B正确;
C、当u=25cm时,物距大于一倍焦距小于二倍焦距,凸透镜成倒立、放大的像,投影仪就是根据这一原理制成的,故C错误;
D、若把物体从距凸透镜22cm处向距凸透镜32cm处滑动,物距变大,像距变小,像变小,故D正确。
故选:C。
5.在研究凸透镜成像的实验中,点燃蜡烛后,无论怎样移动光屏,在光屏上都不能形成烛焰的像,其原因可能是( )
A.蜡烛放在了凸透镜的2倍焦距以外
B.蜡烛放在了凸透镜的2倍焦距处
C.蜡烛放在了凸透镜的焦距以外
D.蜡烛放在了凸透镜的焦距以内
【答案】D
【解答】解:A、蜡烛放在凸透镜的2倍焦距以外时,成倒立缩小的实像,不符合题意;
B、蜡烛放在凸透镜的2倍焦距处,成倒立等大的实像,不符合题意;
C、蜡烛放在了凸⊅透镜的焦距以外,会成倒立的实像,但是没有确切的物距不能确定像的大小,不符合题意;
D、蜡烛放在了凸透镜的焦距以内,成正立放大的虚像,虚像不能在光屏上呈现,符合题意;
故选:D。
6.小明同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,烛焰经过透镜在光屏上成一缩小的清晰的像。现保持透镜位置不变,把烛焰和光屏的位置对调,则( )
A.光屏上能呈现一个缩小的清晰的像
B.光屏上能呈现一个放大的清晰的像
C.调节光屏远离透镜时,光屏上才能呈现清晰的像
D.调节光屏移近透镜时,光屏上才能呈现清晰的像
【答案】B
【解答】解:当成缩小倒立实像时,物距大于2倍焦距,像距介于1倍焦距与2倍焦距之间,
如物屏调换,则此时物距介于1倍焦距与2倍焦距之间,像距大于2倍焦距,所成的像是放大倒立的实像,故选B。
(多选)7.思思利用如图所示的装置探究“凸透镜成像的规律”。将蜡烛放在凸透镜左侧适当位置,调整光屏到凸透镜的距离,使烛焰在光屏上成清晰的像,分别测出物距u和像距v,实验数据如表所示。下列说法中正确的是( )
实验次数
1
2
3
4
5
物距u/cm
60
30
20
15
12
像距v/cm
12
15
20
30
60
A.该凸透镜的焦距为10cm
B.当u=8cm时,移动光屏,可在光屏上成倒立、缩小的清晰实像
C.从第1次实验到第5次实验,成在光屏上的像越来越大
D.第1次实验光屏上成清晰的像时,如果用白纸遮住凸透镜的上半部分,所成的像会缺少一部分
【答案】AC
【解答】解:A.当物距u=20cm时,像距v=20cm,此时成倒立、等大的实像,即物距与像距都等于2倍焦距,所以该透镜的焦距为10cm,故A正确;
B.当u=8cm时,物距小于焦距,成正立、放大的清晰的虚像,故B错误;
C.根据凸透镜成实像时,从第1次实验到第5次实验,物距越来越小,且都大于1倍焦距,像距越来越大,光屏上的像越来越大,即物近像远像变大,故C正确;
D.第1次实验光屏上成清晰的像时,如果用白纸遮住凸透镜的上半部分,会挡住一部分穿过透镜的光线,所成的像大小不变,但亮度变暗,故D错误。
故选:AC。
8.项目式学习小组根据图甲制作了一个简易照相机,步骤如下:
(1)焦距测定:如图乙,用平行光测出凸透镜的焦距为 10.0 cm。
(2)规律探究:通过实验,探究凸透镜成像规律,部分结论如下,请完善表格中空白部分。
物距u
像距v
成像特点
正倒
虚实
大小
u>2f
2f>v>f
倒立
实像
缩小
u=2f
v=2f
倒立
实像
等大
(3)分析测算:要在光屏上成缩小的像,则A、B筒底之间的距离l应在 10 cm和 20 cm之间调节。
(4)成品测试:小组成员根据测算出的l选取合适的纸筒制作出了照相机。拍照时,能在光屏上呈现清晰的像。若要使像变大,可先将相机靠近物体,然后保持A筒不动,B筒向 后 (填“前”或“后”)移。
(5)产品优化:小组成员用该相机拍远处的物体,发现像太小,则可以选择焦距更 大 (填“大”或“小”)的凸透镜来解决这个问题。
【答案】(1)10.0;(2)u>2f;缩小;(3)10;20;(4)后;(5)大。
【解答】解:(1)根据焦距的定义可知,该凸透镜的焦距为10cm;
(2)当u>2f时,像距f<v<2f,成倒立、缩小的实像;
(3)光屏上成倒立缩小的实像,则像距f<v<2f,f=10.0cm,则10.0cm<v<20.0cm;
(4)若要使像变大,可先将相机靠近物体(即物距减小),同时像距应增大,所以B筒向远离凸透镜方向移动(即向后移动);
(5)他们用自制的相机观察远处的景物时,发现像太小,看不清楚,改进的方法是换用焦距更大的镜,使像变大。
故答案为:(1)10.0;(2)u>2f;缩小;(3)10;20;(4)后;(5)大。
9.小明在探究“凸透镜成像规律”的实验中,根据测量的数据,绘制了像距v随物距u变化的图像,如图所示,分析图像可知,当物距u=12cm时,物体通过凸透镜成倒立、 缩小 的实像,生活中的 照相机 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用了这样的成像原理。
【答案】缩小;照相机
【解答】解:由图可知,当物距越来越大时,像距始终大于5cm,由于凸透镜成实像时,像距是大于焦距的,所以焦距在5cm左右;当物距u=12cm时,物距大于二倍焦距,物体通过凸透镜成倒立、缩小的实像,其应用是照相机。
故答案为:缩小;照相机。
10.如图所示,生物老师在课上用幻灯片向大家展示“节肢动物”的图片,插好幻灯片后,要将屏幕上图片调大,这时应使幻灯机的镜头 靠近 (选填“远离”或“靠近”)底片,放大后,老师发现屏幕上的图片偏左,此时应将底片向 左 (选填“左”或“右”)移。
【答案】靠近;左
【解答】解:要将屏幕上图片调大,即实像变大,由凸透镜成实像的规律可知,应使像距变大,物距变小,则这时应使幻灯机的镜头靠近底片;
老师发现屏幕上的图片偏左,要使像成在屏幕的中央位置(即像向右移动),根据过凸透镜光心的光线传播方向不变可知,此时应将底片向左移动。
故答案为:靠近;左。
11.毕业前夕同学们用照相机拍毕业照时,要想使被拍的景物成的像大一些,照相机与被拍景物之间的距离应 减小 一些,底片跟镜头间的距离(暗箱)应 增大 一些,(以上两空选填“增大”、“减小”、“不变”)
【答案】减小;增大
【解答】解:根据凸透镜成像的规律知,像变大,则像距变大,物距变小,照相机与被拍景物之间应减小一些;底片跟镜头间的距离(暗箱)应增大些。
故答案为:减小;增大。
12.如图为银行“刷脸取款”的ATM机。客户站在ATM机前,光源自动打开,照亮 人脸 (填“人脸”或“显示屏”),拍照成功后,按提示操作,钱就自己“吐”出来。在拍摄范围内,人脸离镜头越 近 (填“近”或“远”),拍出的像越大。显示屏上的彩色画面由红、 绿 、蓝三种色光混合而成。
【答案】人脸;近;绿。
【解答】解:只有将更多的光射到人脸上,才能看得更清楚,所以当人靠近摄像头时,光源自动打开,照亮人脸。
在拍摄范围内,人脸离镜头越近,物距越小,像距越大,拍出的像越大。
显示屏上的彩色画面由红、绿、蓝三种色光混合而成。
故答案为:人脸;近;绿。
13.在探究凸透镜成像规律的实验中,当凸透镜、光屏和烛焰的位置如图所示时,光屏上能成一清晰的像,此时蜡烛距凸透镜15cm,光屏距凸透镜20cm,则下列说法中正确的是( )
①此时的应用是投影仪,且凸透镜的焦距7.5cm<f<10cm
②蜡烛距透镜18cm时,可能成放大的实像
③保持透镜的位置不动,将蜡烛与光屏的位置进行对调,光屏上能呈现放大的像
④将蜡烛逐渐远离凸透镜时,为了在光屏上得到清晰的像,应将光屏左移
A.只有①、④正确 B.只有③、④正确
C.只有①、②、④正确 D.只有①、②、③正确
【答案】C
【解答】解:①由图可知,物距f<u<2f,像距v>2f,物距小于像距,成倒立放大的实像,应用是投影仪,根据凸透镜成像规律则有,f<15cm<2f,20cm>2f,
解得凸透镜的焦距7.5cm<f<10cm,
故①正确;
②凸透镜的焦距7.5cm<f<10cm,则蜡烛距透镜18cm时,可能物距位于一倍焦距和二倍焦距之间,成放大的实像,故②正确;
③根据光路可逆性,保持透镜的位置不动,将蜡烛与光屏的位置进行对调,此时物距大于像距,光屏上能呈现倒立、缩小的实像,故③错误;
④将蜡烛逐渐远离凸透镜时,此时物距变大,根据凸透镜成实像时“物远像近像变小”可知,为了在光屏上得到清晰的像,应将光屏左移,同时像在变小,故④正确。
故C正确,ABD错误。
故选:C。
14.如图所示,在用焦距为10cm的放大镜观察花朵的过程中,当放大镜从紧贴花朵的位置逐渐远离花朵移动时,下列现象可能出现的是( )
A.先观察到缩小的像再观察到放大的像
B.总是观察到放大的像
C.先观察到虚像,再观察到实像
D.先观察到倒立的像,再观察到正立的像
【答案】C
【解答】解:当放大镜从紧贴花朵时,花朵在凸透镜的一倍焦距之内,成正立、放大的虚像;当放大镜从紧贴花朵的位置逐渐远离花朵移动时,物距小于焦距,物距变大,像变大;
当物距大于焦距时,开始成倒立、放大的实像,继续远离,物距变大,像距变小,像逐渐变小,故C说法正确。
故选:C。
15.小丽同学拍了一张1寸登记相后,又想拍一张2寸的登记相,摄影师应该采取的办法是( )
A.靠近小丽,同时镜头往前伸
B.靠近小丽,同时镜头往后缩
C.远离小丽,同时镜头往前伸
D.远离小丽,同时镜头往后缩
【答案】A
【解答】解:小丽同学拍了一张1寸登记相后,又想拍一张2寸的登记相,像变大,所以减小物距,增大像距,所以摄影师要靠近小丽,同时镜头向前伸。
故选:A。
16.有一种药瓶的瓶盖为凸透镜,可以用来观察说明书,调整瓶盖与说明书的距离,看到的情形如图甲、乙、丙所示,关于瓶盖与说明书之间的距离由大到小排序,下列判断中正确的是( )
A.甲、乙、丙 B.丙、乙、甲 C.甲、丙、乙 D.丙、甲、乙
【答案】B
【解答】解:
由凸透镜成像规律可知,图甲是正立放大的虚像,故u甲<f,其应用是放大镜;图乙是倒立放大的实像,故2f>u乙>f,其应用是投影仪;图丙是倒立缩小的实像,故u丙>2f,其应用照相机,
因此关于瓶盖与说明书之间的距离由大到小的顺序为丙、乙、甲。
故选:B。
17.某凸透镜的焦距为8cm,物体到凸透镜的距离为u,则下列说法正确的是( )
A.当u=6cm时,物体成正立、放大的实像,放大镜就是根据这一原理制成的
B.当u=12cm时,物体成倒立、缩小的实像,照相机就是根据这一原理制成的
C.当u=20cm时,物体成倒立、放大的实像,投影仪就是根据这一原理制成的
D.把物体从距凸透镜12cm移动到24cm的过程中,像逐渐变小
【答案】D
【解答】解:A、将物体放在6cm处,物距小于焦距,成正立、放大的虚像,应用放大镜,故A错误;
B、将物体放在12cm的地方,即处于2f>u>f,成倒立、放大的实像,应用于幻灯机,故B错误;
C、当u=20cm时,物体处于2倍焦距以外,此时成倒立、缩小的实像,照相机就是根据这一原理制成的,故C错误;
D、物体从距凸透镜12cm移动到24cm的过程中,即物距变大,像距变小,此时的像应该变小,故D正确。
故选:D。
18.小明同学找来一个薄壁圆柱形玻璃杯,并将画有箭头的白纸靠在玻璃杯后,观察结果如图甲所示。向杯中加水,使得水面高过箭头位置,透过玻璃杯观察纸上的“箭头”;将白纸逐渐远离杯子的过程中,依次观察到情景是( )
A.丁、乙、丙 B.戊、丙、丁 C.丙、丁、戊 D.丁、丙、乙
【答案】D
【解答】解:圆柱形玻璃杯中注入水相当于凸透镜,将白纸逐渐远离杯子的过程中,开始靠近玻璃杯,位于1倍焦距以内,成正立放大的虚像,箭头方向不变,左右变长,是丁图,接着移动到1倍焦距到2倍焦距之间,成倒立放大的实像,左右方向改变,左右变长,是丙图,移动到2倍焦距以外,成倒立缩小的实像,左右变短,方向改变,故是乙图,正确的顺序是丁、丙、乙。
故选:D。
19.如图,用铁丝绕一个内径约4mm左右的圆环,将圆环在清水中蘸一下后取出,布满圆环的水膜犹如一个透镜。下列辨别水膜透镜种类的操作方案符合实际的是( )
A.用平行的激光照射水膜
B.用刻度尺测量水膜中间和边缘的厚度
C.透过水膜观察物体成像
D.用手触摸感受水膜中间和边缘的厚度
【答案】C
【解答】解:A.强光照射可能会破坏水膜,且强光照射时不一定能得到会聚的光斑(需是与主光轴平行的光线,需调整水膜与光屏间的距离),故A错误;
B.水膜太薄,不能够直接用刻度尺测量其厚度,故B错误;
C.透过水膜观察物体成像,靠近看书本上的字时,如果字是放大的,说明水膜相当于凸透镜,如果看到的字是缩小的,说明水膜相当于凹透镜,这种判断方法较为可靠,故C正确;
D.用手摸水膜会弄破水膜,故D错误。
故选:C。
20.“强行透视法”是一种富有创意的拍摄技巧。拍摄时,让两个物体离镜头远近不同,再调整拍摄角度,使两物体的像在同一张照片中呈现出有趣的效果。如图,是利用该技巧拍摄的照片,下列说法正确的是( )
A.照相机镜头对光有发散作用
B.拍摄该照片时,花比人更靠近照相机镜头
C.花和人通过照相机镜头成的是正立、缩小的实像
D.若要使花的像更大一些,可将花移到照相机镜头一倍焦距之内
【答案】B
【解答】解:A、照相机的镜头是凸透镜,对光有会聚作用,故A错误;
B、拍摄该照片时,花比人更靠近照相机镜头,成实像,物近像远像变大,花比人的像大,故B正确;
C、花和人通过照相机镜头成的是倒立、缩小的实像,故C错误;
D、若要使花的像更大一些,可将花向照相机镜头方向移动,花到镜头的距离大于2倍焦距,故D错误。
故选:B。
21.光的世界是丰富多彩的,光学器件在我们的生活、学习中有着广泛应用。你认为下面的介绍不符合实际的是( )
A.近视眼镜利用了凹透镜对光线的发散作用
B.当拍摄的二维码照片超出手机上设定的方框时,物品不动,把手机靠近物品
C.借助放大镜看世界地图时,地图到放大镜的距离应小于一倍焦距
D.阳光通过凸透镜可以点燃纸屑,是利用凸透镜对光线的会聚作用
【答案】B
【解答】解:A.近视眼利用了凹透镜对光线的发散作用,故A正确;
B.当拍摄的二维码照片超出手机上设定的方框时,应使得像变小,根据“物远像近像变小”,应把手机远离物品,故B错误;
C.借助放大镜看世界地图时,地图到放大镜的距离应小于一倍焦距,此时成正立、放大的虚像,故C正确;
D.凸透镜对光线有会聚作用,可使平行光会聚在一点上,此点可使温度升高将纸屑点燃,故D正确。
故选:B。
22.如图所示,小明通过焦距为15cm的凸透镜观察到邮票正立放大的像。下列说法正确的是( )
A.通过凸透镜观察到的像是实像
B.邮票到凸透镜的距离等于15cm
C.邮票到凸透镜的距离小于15cm
D.邮票到凸透镜的距离大于30cm
【答案】C
【解答】解:用凸透镜观察邮票时,观察到邮票正立放大的像,把凸透镜作为放大镜使用,邮票到凸透镜的距离一定小于凸透镜的焦距15cm,此时看到的像为正立、放大的虚像。故C正确,ABD错误。
故选:C。
23.如图,手机扫描二维码,相当于给二维码拍了一张照片,手机摄像头相当于凸透镜,影像传感器相当于光屏,下列说法正确的是( )
A.物体上的二维码是光源
B.影像传感器上成的是正立的实像
C.扫码时二维码要位于摄像头二倍焦距以外
D.要使屏幕上二维码的像变小,只需将二维码靠近凸透镜
【答案】C
【解答】解:
A、二维码本身不发光,不是光源,故A错误;
B、手机摄像头相当于凸透镜,影像传感器相当于光屏,在影像传感器上成的是倒立缩小的实像,故B错误;
C、手机摄像头相当于凸透镜,是利用物体在2倍焦距以外,凸透镜成倒立、缩小实像的原理工作的,所以,二维码要位于摄像头二倍焦距以外,故C正确;
D、如果要让像变小一些,因凸透镜成实像时,物远像近像变小,所以应增大物距,应将二维码远离凸透镜,故D错误。
故选:C。
24.当物体距凸透镜16cm时,在凸透镜的另一侧的光屏上成一个清晰缩小的像。固定物体和光屏的位置不动,若将凸透镜向远离光屏方向移动4cm,则在光屏上又成一个清晰的像,那么凸透镜的焦距f的范围是( )
A.6cm<f<8cm B.8cm<f<10cm
C.10cm<f<12cm D.12cm<f<16cm
【答案】A
【解答】解:物体离凸透镜16cm时,在透镜的另一侧得到一个倒立的、缩小的实像,u=16cm>2f,则f<8cm;
根据光的折射中光路是可逆的,若将凸透镜向远离光屏方向移动4厘米,则在光屏上又成一清晰的像,此时成的像为倒立、放大的实像,此时的物距为12cm,则2f>12cm>f,即12cm>f>6cm;
由此可知,6cm<f<8cm,故A正确,BCD错误。
故选:A。
25.高铁进站口,自动检票闸机上安装摄像头,抓取旅客脸部信息,与身份证芯片里的照片进行比对,信息相符,人脸与证件照比对通过,闸机就会自动放行。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,通过摄像头成虚像
C.刷脸时,脸要处于摄像头二倍焦距以外
D.人靠近摄像头时,经摄像头成的像会变大
【答案】B
【解答】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,B错误;
D、凸透镜成实像时,物距越大,像距越小,像越小,当被拍摄的人靠近摄像头时,由凸透镜成实像的规律可知,人经摄像头所成的像会变大,故D正确。
故选:B。
26.昆虫观察盒的盒盖是一个凸透镜(如图所示),盒盖到盒底的距离为10cm,利用凸透镜能成正立、放大像的原理可以方便地观察小昆虫。在一次实验中,小明不小心把盒盖上的凸透镜打碎了。为了修好观察盒,老师分别给他提供了焦距为4cm、8cm、10cm和12cm的凸透镜各一个,他应该选择( )
A.焦距为4cm的凸透镜 B.焦距为12cm的凸透镜
C.焦距为10cm的凸透镜 D.焦距为8cm的凸透镜
【答案】B
【解答】解:盒盖处安装凸透镜,盒底处有昆虫,要使凸透镜作放大镜使用时,物距小于焦距,此时物距是10cm,所以选择焦距为12cm的凸透镜。
故选:B。
(多选)27.珍珍将一个装有水的圆柱形玻璃杯放在如图甲所示的漫画前,惊奇地发现透过水杯看到漫画中的老鼠不仅变“胖”了,还掉头奔向猫,如图乙所示。关于此现象,下列说法正确的是( )
A.装有水的圆柱形玻璃杯相当于一个凸透镜
B.此时漫画中的老鼠到玻璃杯的距离应满足u>2f
C.透过水杯看到变“胖”的老鼠是虚像
D.将漫画离水杯远一些,透过水杯看到的老鼠会变更“瘦”一些
【答案】AD
【解答】解:AC、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;该凸透镜能使图片横向放大、颠倒;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,故A正确,C错误;
B、此时成的是倒立、放大的实像,漫画中的老鼠到玻璃杯的距离应满足2f>u>f,故B错误;
D、若将漫画离水杯再远一些,物距变大,像距变小,像变小,透过水杯看到的老鼠会变“瘦”一些,故D正确。
故选:AD。
(多选)28.如图所示,将印有花的透明胶片贴在发光手电筒前端玻璃上,正对着焦距为10cm的凸透镜,调整位置,墙上出现一朵清晰的放大、正立的“花”,下列分析正确的是( )
A.胶片上的花是正立的
B.此透镜对光线有会聚作用
C.胶片与透镜的距离小于10cm
D.白墙相当于光屏,发生的是漫反射
【答案】BD
【解答】解:
AC、由图知,此时的物距(胶片到凸透镜的距离)小于像距(白墙到凸透镜的距离),由凸透镜成像规律可知此时成的是放大、倒立的实像,因像是正立的,则胶片上的花是倒立的;此时的物距应该在一倍焦距和二倍焦距之间,所以,胶片与透镜的距离在10cm~20cm之间,故AC错误;
B、此透镜为凸透镜,凸透镜对光线具有会聚作用,故B正确;
D、白墙相当于光屏,白墙的表面凹凸不平,光照射到白墙后发生的是漫反射,故D正确。
故选:BD。
(多选)29.同学们用盛水的矿泉水瓶模拟眼球中的晶状体,来比较正常眼睛、近视眼睛和远视眼睛的焦距大小。如图甲所示,他们将盛水的矿泉水瓶正对太阳,上下移动白纸,直到白纸上出现最细的亮线,估测亮线到瓶子侧壁的距离d。正常水瓶做实验时,d约为8厘米;把水瓶挤压成如图乙所示后测得d为13厘米;把水瓶挤压成如图丙所示后测得d为5厘米。则以下判断正确的是( )
A.乙模拟的是远视眼,实验可得远视眼的焦距比正常时大
B.乙模拟的是近视眼,实验可得近视眼的焦距比正常时大
C.丙模拟的是远视眼,实验可得远视眼的焦距比正常时小
D.丙模拟的是近视眼,实验可得近视眼的焦距比正常时小
【答案】AD
【解答】解:AB.由乙图知晶状体变薄,焦距变大,乙模拟的是远视眼,实验可得远视眼的焦距比正常时大,故A正确,B错误;
CD.乙的焦距比丙的焦距大,所以会聚能力弱,因此丙模拟的是近视眼;乙的焦距比正常大,丙的焦距比正常时小,丙模拟的是近视眼,故C错误,D正确;
故选:AD。
30.如图所示,有一种可在空中飞行、悬停的自拍神器。其镜头部分相当于一个 凸透 镜。人通过镜头成倒立、 缩小 (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像。当自拍神器远离自己时,所成的像的大小将是 变小 。
【答案】凸透;缩小;变小。
【解答】解:自拍神器前面有一个镜头,其镜头部分相当于一个凸透镜;照相时,物体离镜头比较远,像是倒立、缩小的实像;当自拍神器远离自己时,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小可知,所成的像的大小将变小。
故答案为:凸透;缩小;变小。
31.常用体温计刻度部分为三棱柱,分别沿A、B、C、D方向(如图)观察读数。其中沿B方向观察易于读数,这是因为圆弧形玻璃的作用相当于 凸透 镜,这种透镜的特点是 对光线有会聚作用 (写一点)。
【答案】凸透;对光线有会聚作用
【解答】解:从图中体温计的横截面看,从弧形玻璃的B方向看去,此温度计的弧形玻璃相当于凸透镜,凸透镜对光线具有会聚作用,水银柱处在焦点以内,使我们能看到水银柱放大后正立的虚像。
故答案为:凸透;对光线有会聚作用。
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第5章
5.3 凸透镜成像的规律
内 容 导 航
题型1 探究凸透镜成像的规律
题型2 凸透镜成像性质的判断
题型3 由成像性质判断v,u,f
题型4 由v,u,f判断成像的性质
题型5 像距v和物距u之间的关系图像
题型6 凸透镜成像的动态变化
题型7 凸透镜成像规律的应用
考 点 演 练
题型1 探究凸透镜成像的规律
解|题|知|识
设计实验:用如图所示的实验装置,将一支点燃的蜡烛作为物体,让其在光具座上从距凸透镜较远的地方开始向凸透镜移动,在测量出不同情况下物距的基础上,通过观察成像情况、测量出像距的大小来探究成像规律。
进行实验与搜集证据:
(1)让凸透镜对着太阳光聚焦,测出凸透镜的焦距
(2)把蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上。点燃蜡烛,使烛焰中心、凸透镜光心、光屏的中心大致在同一高度上
(3)把蜡烛放在较远处(u>2f),调整光屏到凸透镜的距离,直到烛焰能在屏上成清晰的实像,观察实像的大小和正倒,测出物距u 和像距 v。
(4)把蜡烛向凸透镜移近几厘米,让物距等于二倍焦距(u=2f),放好后重复以上操作。
(5)使蜡烛继续向凸透镜移近,让物距在一倍焦距和二倍焦距之
间(f<u<2f),放好后重复以上操作。
(6)使蜡烛继续向凸透镜移近,让物距等于一倍焦距(u=f),即处于焦点上,移动光屏,观察是否能够成像
(7)使蜡烛继续向凸透镜移近,让物距小于一倍焦距(u<f),移动光屏,观察在光屏上是否还能看到像。从光屏这一侧透过凸透镜用眼睛直接观察烛焰,可以看到一个正立、放大的像,在这个位置放上光屏,光屏上没有像出现,说明所成像为虚像。
实验结论:
【典例1】小青用图甲所示的装置测出凸透镜的焦距,并“探究凸透镜成像规律”,当蜡烛、透镜、光屏位置如图乙时,在光屏上可成清晰的像。下列说法正确的是( )
A.凸透镜的焦距是30cm
B.图乙中烛焰成的是倒立、缩小的实像
C.照相机成像特点与图乙相同
D.随着蜡烛燃烧变短,火焰的像会向光屏上方移动
【变式1】用一凸透镜研究其成像的规律时,部分实验信息如下表所示。
实验次序
物距/cm
像的性质
像距/cm
1
20
倒立、等大、实像
2
30
15
3
15
倒立、放大、实像
30
以下是对表中信息的分析,其中正确的有( )
①第1次实验的像距为20cm
②第2次实验成倒立、缩小的实像
③第3次实验成像特点与照相机成像特点相同
④若物距是12cm,物体通过透镜所成的像是虚像
A.①② B.②③ C.①④ D.①②③
【变式2】有一物体,放在离凸透镜20cm的地方,在另一侧的光屏上呈现了一个倒立、放大的实像。现将物体移到离透镜10cm的地方,移动另一侧光屏,在光屏上能呈现( )
A.倒立、放大的实像 B.倒立、缩小的实像
C.倒立、等大的实像 D.不成像
【变式3】在探究凸透镜成像特点实验中,蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图,此时能在光屏上看到烛焰清晰的像。若保持透镜位置不变,将蜡烛沿光具座向远离透镜的方向移动10cm,调节光屏位置,可在光屏上看到( )
A.缩小的实像 B.放大的实像
C.缩小的虚像 D.放大的虚像
题型2 凸透镜成像性质的判断
解|题|知|识
【典例1】如图所示,F为凸透镜的焦点,P到凸透镜的距离为2倍焦距。把一只点燃的蜡烛放在P与F之间的某点上,在凸透镜的另一侧调节光屏的位置可找到一个清晰的烛焰的像,这个像是下列选项中的( )
A. B. C. D.
【变式1】(多选)有一个点光源放在凸透镜的正前方。当点光源放在A点时,成像在B点,当点光源放在B点时,成像在C点,如图所示。则( )
A.凸透镜不可能放在C点右侧
B.凸透镜应放在B、C点之间
C.凸透镜应放在A、B点之间
D.凸透镜应该在A点左侧
题型3 由成像性质判断v,u,f
解|题|知|识
【典例1】当物体距离凸透镜8cm时,在透镜另一侧光屏上成一个清晰放大的实像,若保持物体与光屏的位置不变,把凸透镜向光屏方向移动2cm,则在光屏上又成一清晰的缩小的像。则凸透镜的焦距为( )
A.f<2cm B.2cm<f<4cm C.4cm<f<5cm D.5cm<f<8cm
【变式1】将蜡烛放在如图所示位置,能通过凸透镜成倒立、缩小的像。小红画了图中所示的光路。下列说法正确的是( )
A.小红画的光路是正确的
B.透镜成的是虚像
C.透镜的焦距小于10 cm
D.透镜的焦距大于10 cm
【变式2】小明用透明塑料盒设计了一个昆虫标本观察器,如图所示。盒底上放标本,盒盖上嵌入一凸透镜。有焦距为5cm和10cm的两种凸透镜,为了在盒盖上方附近,通过凸透镜观察到标本正立、放大的像,凸透镜焦距f与盒高h选择合理的是( )
A.f=5cm、h=10cm B.f=10cm、h=12cm
C.f=5cm、h=12cm D.f=10cm、h=6cm
题型4 由v,u,f判断成像的性质
解|题|知|识
【典例1】把凸透镜正对太阳光,在距凸透镜10cm的光屏上得到一个最小最亮的光斑,若将一支点燃的蜡烛放在此凸透镜前15cm处,在凸透镜另一侧调节光屏的位置,可得到烛焰清晰的( )
A.正立、放大的虚像 B.倒立、缩小的实像
C.倒立、等大的实像 D.倒立、放大的实像
题型5 像距v和物距u之间的关系图像
解|题|知|识
(1)通过图像可以找到当物距等于2倍焦距时,像距与物距相等的点。这是因为当物距等于2倍焦距时,凸透镜成像规律指出会形成倒立等大的实像。
(2)根据凸透镜成像的规律,当物距大于2倍焦距时,会形成倒立、缩小的实像,这一规律应用于照相机。
(3)当物距小于焦距时,会形成一个正立放大的虚像,这一原理被应用于放大镜。
【典例1】凸透镜的物距与像距之间关系的图像,如图所示,下列判断正确的是( )
A.该凸透镜的焦距是16cm
B.当u=12cm时,在光屏上能得到一个缩小的像
C.当u=20cm时成放大的像,投影仪就是根据这一原理制成的
D.把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中,像逐渐变小
【变式1】(多选)如图甲,小琳在进行“探究凸透镜成像规律”的实验时,把凸透镜固定在光具座上50cm处,乙图是根据实验数据绘制的物距随像距变化关系的图像。下列说法正确的是( )
A.凸透镜焦距f=20cm
B.如图甲所示,若此时想用光屏承接到烛焰的实像,光屏应在60cm~70cm范围内的某处,利用此凸透镜成像的特点制成的光学仪器是照相机
C.如图甲所示,当蜡烛从10cm移到30cm刻度线处的过程中,其所成像逐渐变小
D.当u>2f时,蜡烛移动速度大于像移动的速度
【变式2】实验小组在“探究凸透镜成像规律”的实验中,根据实验数据绘制了如图所示的图像。由图像可知,该凸透镜的焦距为 cm;把物体从距凸透镜20cm处移动到距凸透镜5.5cm处的过程中,当物距u减小时,像距v (选填“增大”“减小”或“不变”),成的像的大小将 (选填“变大”“变小”“先变小再变大”或“先变大再变小”)。
【变式3】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象(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;把物体从距凸透镜3cm处移动到距凸透镜20cm处的过程中,像的大小将 (选填“变大”“变小”“先变小再变大”“先变大再变小”)。
题型6 凸透镜成像的动态变化
解|题|知|识
(1)实像的变化:
当物距减小(物体向透镜靠近),像距逐渐增大,同时像变大。这可以概括为一句简单易记的口诀:物近→像远、像变大;反之,物远→像近、像变小。物体放在焦点之外(物距大于焦距),在凸透镜另一侧成倒立的实像,实像有缩小、等大、放大三种,物距越小,像距越大,实像越大。
(2)虚像的变化:
当物距增大(物体远离透镜),像距也逐渐增大,同时像逐渐变大。这同样可以用一句简单易记的口诀概括:物远→像远、像变大;反之,物近→像近、像变小。物体放在焦点之内(物距小于焦距),在凸透镜同一侧成正立放大的虚像,物距越小,像距越小,虚像越小。
【典例1】小华到森林公园游玩时,发现一只漂亮的蝴蝶。他先用照相机拍摄了一张蝴蝶站立在花朵上的照片,如图甲;后又拍摄了一张蝴蝶更大的照片,如图乙,他的做法是将照相机( )
A.适当靠近蝴蝶,镜头略向外伸
B.适当靠近蝴蝶,镜头略向内缩
C.适当远离蝴蝶,镜头略向外伸
D.适当远离蝴蝶,镜头略向内缩
【变式1】在儿童乐园,摄影师给卡通人照相,在对焦时,发现毛玻璃上卡通人像的位置如图甲所示。为了使毛玻璃上卡通人像的位置如图乙所示,摄影师应当将镜头适当地( )
A.向下并且向左移 B.向下并且向右移
C.向上并且向左移 D.向上并且向右移
【变式2】某班同学在“探究凸透镜成像规律”实验中,记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟物体到凸透镜的距离u之间的图象,如图所示,下列判断正确的是( )
A.该凸透镜的焦距是20cm
B.当u=15cm时,在光屏上能得到一个缩小的像
C.当u=5cm时成放大的像,且能在光屏上呈现
D.把物体从距凸透镜15cm处移动到30cm处的过程中,像逐渐变小
【变式3】(多选)小蕊做“研究远视眼的矫正”实验时,她把凸透镜看作眼睛的晶状体,光屏看作眼睛的视网膜,烛焰看作眼睛观察的物体。她拿一个远视眼镜放在凸透镜前,光屏上出现烛焰清晰的像,如图所示。若拿走远视眼镜则烛焰的像变得模糊。下列操作能使光屏上重新得到清晰像的是( )
A.将光屏适当靠近凸透镜
B.将蜡烛适当靠近凸透镜
C.将光屏适当远离凸透镜
D.将蜡烛适当远离凸透镜
题型7 凸透镜成像规律的应用
解|题|知|识
【典例1】物体通过凸透镜在光屏上成放大的像,像距为30厘米、像高为2厘米。移动该物体使物距变为40厘米,关于此时所成像高度的判断正确的是( )
A.一定大于2厘米 B.可能小于2厘米
C.一定等于2厘米 D.一定小于2厘米
【变式1】如图所示是孩子正在玩“地面投影互动”的游戏。游戏画面的投影片经投影仪在地上成像,红外传感器捕捉孩子的动作,并实时传输给电脑。下列说法不正确的是( )
A.投影片离镜头越近,地上出现的游戏画面越大
B.一只飞虫落到了镜头上,地上会出现飞虫的像
C.红外传感器利用红外线的热效应来捕捉孩子的动作
D.从不同的方向都能看到地上的画面,是因为光在地上发生了漫反射
【变式2】机器人跳秧歌舞、跑马拉松、做家务……人形机器人用“眼睛”感知获取信息,如图。人形机器人“眼睛”的光学成像与人眼相似,是通过镜头使物体在图像传感器成像面上(相当于人眼的视网膜)成清晰的像。下列说法正确的是( )
A.物体在成像面上成放大的虚像
B.机器人“眼睛”的镜头对光有发散作用
C.机器人“眼睛”光学成像原理与照相机成像原理相同
D.机器人“眼睛”只能“看见”自身正在发光的物体
【变式3】2023年2月哈工大宣布突破EUV光刻机关键技术,光刻技术是利用缩图透镜将绘制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,如图。下列说法正确的是( )
A.电路图在硅片上成的像是虚像
B.掩膜位于缩图透镜的二倍焦距以外
C.此投射原理和投影仪相同
D.要缩小硅片上的像,掩膜需向下移动
过 关 验 收
1.如图所示,蜡烛距凸透镜20cm,距凸透镜30cm的光屏上得到一个清晰的像,下列有关描述正确的是( )
A.该透镜的焦距可能是20cm
B.生活中利用该成像规律制成了照相机
C.将光屏与蜡烛位置互换,光屏上不能成清晰的像
D.若将蜡烛左移,则光屏也左移才能得到清晰的像
2.在做“探究凸透镜成像的规律”实验时,某实验小组所描绘的图线如图所示。图线中A、B、C三点分别与蜡烛在光具座上移动过程中的三个位置相对应。则下列说法正确的是( )
A.蜡烛处于AB间某一位置时,成倒立缩小的实像
B.蜡烛处于BC间某一位置时,成倒立放大的实像
C.将蜡烛从C移动到B的过程中,所成像逐渐增大
D.将蜡烛从B移动到A的过程中,所成像逐渐减小
3.如图所示,让一束平行光经过一凸透镜,在光屏上得到一个最小、最亮的光点,小明用此透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验,下列说法不正确的是( )
A.当物体距透镜8cm时,成正立的像
B.当物体距透镜16cm时,成倒立、放大的实像
C.当物体从距透镜20cm处远离透镜的方向移动时,所成的像逐渐变小
D.当物体从距透镜20cm处靠近透镜移动时,要得到清晰的像应使光屏靠近透镜
4.在用一凸透镜研究其成像的规律时,某同学得到的部分实验信息如下表所示。根据表中信息判定下列说法错误的是( )
实验次序
1
2
3
4
5
物距u/cm
50
40
30
25
20
像距v/cm
22
24
30
38
60
A.该凸透镜的焦距是15cm
B.当v=24cm时,凸透镜成缩小的像,照相机就是根据这一原理制成的
C.当u=25cm时,凸透镜成放大的像,放大镜就是根据这一原理制成的
D.若把物体从距凸透镜22cm处向距凸透镜32cm处滑动,像会逐渐变小
5.在研究凸透镜成像的实验中,点燃蜡烛后,无论怎样移动光屏,在光屏上都不能形成烛焰的像,其原因可能是( )
A.蜡烛放在了凸透镜的2倍焦距以外
B.蜡烛放在了凸透镜的2倍焦距处
C.蜡烛放在了凸透镜的焦距以外
D.蜡烛放在了凸透镜的焦距以内
6.小明同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,烛焰经过透镜在光屏上成一缩小的清晰的像。现保持透镜位置不变,把烛焰和光屏的位置对调,则( )
A.光屏上能呈现一个缩小的清晰的像
B.光屏上能呈现一个放大的清晰的像
C.调节光屏远离透镜时,光屏上才能呈现清晰的像
D.调节光屏移近透镜时,光屏上才能呈现清晰的像
(多选)7.思思利用如图所示的装置探究“凸透镜成像的规律”。将蜡烛放在凸透镜左侧适当位置,调整光屏到凸透镜的距离,使烛焰在光屏上成清晰的像,分别测出物距u和像距v,实验数据如表所示。下列说法中正确的是( )
实验次数
1
2
3
4
5
物距u/cm
60
30
20
15
12
像距v/cm
12
15
20
30
60
A.该凸透镜的焦距为10cm
B.当u=8cm时,移动光屏,可在光屏上成倒立、缩小的清晰实像
C.从第1次实验到第5次实验,成在光屏上的像越来越大
D.第1次实验光屏上成清晰的像时,如果用白纸遮住凸透镜的上半部分,所成的像会缺少一部分
8.项目式学习小组根据图甲制作了一个简易照相机,步骤如下:
(1)焦距测定:如图乙,用平行光测出凸透镜的焦距为 cm。
(2)规律探究:通过实验,探究凸透镜成像规律,部分结论如下,请完善表格中空白部分。
物距u
像距v
成像特点
正倒
虚实
大小
2f>v>f
倒立
实像
u=2f
v=2f
倒立
实像
等大
(3)分析测算:要在光屏上成缩小的像,则A、B筒底之间的距离l应在 cm和 _______cm之间调节。
(4)成品测试:小组成员根据测算出的l选取合适的纸筒制作出了照相机。拍照时,能在光屏上呈现清晰的像。若要使像变大,可先将相机靠近物体,然后保持A筒不动,B筒向 (填“前”或“后”)移。
(5)产品优化:小组成员用该相机拍远处的物体,发现像太小,则可以选择焦距更 ______(填“大”或“小”)的凸透镜来解决这个问题。
9.小明在探究“凸透镜成像规律”的实验中,根据测量的数据,绘制了像距v随物距u变化的图像,如图所示,分析图像可知,当物距u=12cm时,物体通过凸透镜成倒立、 _________的实像,生活中的 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用了这样的成像原理。
10.如图所示,生物老师在课上用幻灯片向大家展示“节肢动物”的图片,插好幻灯片后,要将屏幕上图片调大,这时应使幻灯机的镜头 (选填“远离”或“靠近”)底片,放大后,老师发现屏幕上的图片偏左,此时应将底片向 (选填“左”或“右”)移。
11.毕业前夕同学们用照相机拍毕业照时,要想使被拍的景物成的像大一些,照相机与被拍景物之间的距离应 一些,底片跟镜头间的距离(暗箱)应 一些,(以上两空选填“增大”、“减小”、“不变”)
12.如图为银行“刷脸取款”的ATM机。客户站在ATM机前,光源自动打开,照亮 (填“人脸”或“显示屏”),拍照成功后,按提示操作,钱就自己“吐”出来。在拍摄范围内,人脸离镜头越 (填“近”或“远”),拍出的像越大。显示屏上的彩色画面由红、 、蓝三种色光混合而成。
13.在探究凸透镜成像规律的实验中,当凸透镜、光屏和烛焰的位置如图所示时,光屏上能成一清晰的像,此时蜡烛距凸透镜15cm,光屏距凸透镜20cm,则下列说法中正确的是( )
①此时的应用是投影仪,且凸透镜的焦距7.5cm<f<10cm
②蜡烛距透镜18cm时,可能成放大的实像
③保持透镜的位置不动,将蜡烛与光屏的位置进行对调,光屏上能呈现放大的像
④将蜡烛逐渐远离凸透镜时,为了在光屏上得到清晰的像,应将光屏左移
A.只有①、④正确 B.只有③、④正确
C.只有①、②、④正确 D.只有①、②、③正确
14.如图所示,在用焦距为10cm的放大镜观察花朵的过程中,当放大镜从紧贴花朵的位置逐渐远离花朵移动时,下列现象可能出现的是( )
A.先观察到缩小的像再观察到放大的像
B.总是观察到放大的像
C.先观察到虚像,再观察到实像
D.先观察到倒立的像,再观察到正立的像
15.小丽同学拍了一张1寸登记相后,又想拍一张2寸的登记相,摄影师应该采取的办法是( )
A.靠近小丽,同时镜头往前伸
B.靠近小丽,同时镜头往后缩
C.远离小丽,同时镜头往前伸
D.远离小丽,同时镜头往后缩
16.有一种药瓶的瓶盖为凸透镜,可以用来观察说明书,调整瓶盖与说明书的距离,看到的情形如图甲、乙、丙所示,关于瓶盖与说明书之间的距离由大到小排序,下列判断中正确的是( )
A.甲、乙、丙 B.丙、乙、甲 C.甲、丙、乙 D.丙、甲、乙
17.某凸透镜的焦距为8cm,物体到凸透镜的距离为u,则下列说法正确的是( )
A.当u=6cm时,物体成正立、放大的实像,放大镜就是根据这一原理制成的
B.当u=12cm时,物体成倒立、缩小的实像,照相机就是根据这一原理制成的
C.当u=20cm时,物体成倒立、放大的实像,投影仪就是根据这一原理制成的
D.把物体从距凸透镜12cm移动到24cm的过程中,像逐渐变小
18.小明同学找来一个薄壁圆柱形玻璃杯,并将画有箭头的白纸靠在玻璃杯后,观察结果如图甲所示。向杯中加水,使得水面高过箭头位置,透过玻璃杯观察纸上的“箭头”;将白纸逐渐远离杯子的过程中,依次观察到情景是( )
A.丁、乙、丙 B.戊、丙、丁 C.丙、丁、戊 D.丁、丙、乙
19.如图,用铁丝绕一个内径约4mm左右的圆环,将圆环在清水中蘸一下后取出,布满圆环的水膜犹如一个透镜。下列辨别水膜透镜种类的操作方案符合实际的是( )
A.用平行的激光照射水膜
B.用刻度尺测量水膜中间和边缘的厚度
C.透过水膜观察物体成像
D.用手触摸感受水膜中间和边缘的厚度
20.“强行透视法”是一种富有创意的拍摄技巧。拍摄时,让两个物体离镜头远近不同,再调整拍摄角度,使两物体的像在同一张照片中呈现出有趣的效果。如图,是利用该技巧拍摄的照片,下列说法正确的是( )
A.照相机镜头对光有发散作用
B.拍摄该照片时,花比人更靠近照相机镜头
C.花和人通过照相机镜头成的是正立、缩小的实像
D.若要使花的像更大一些,可将花移到照相机镜头一倍焦距之内
21.光的世界是丰富多彩的,光学器件在我们的生活、学习中有着广泛应用。你认为下面的介绍不符合实际的是( )
A.近视眼镜利用了凹透镜对光线的发散作用
B.当拍摄的二维码照片超出手机上设定的方框时,物品不动,把手机靠近物品
C.借助放大镜看世界地图时,地图到放大镜的距离应小于一倍焦距
D.阳光通过凸透镜可以点燃纸屑,是利用凸透镜对光线的会聚作用
22.如图所示,小明通过焦距为15cm的凸透镜观察到邮票正立放大的像。下列说法正确的是( )
A.通过凸透镜观察到的像是实像
B.邮票到凸透镜的距离等于15cm
C.邮票到凸透镜的距离小于15cm
D.邮票到凸透镜的距离大于30cm
23.如图,手机扫描二维码,相当于给二维码拍了一张照片,手机摄像头相当于凸透镜,影像传感器相当于光屏,下列说法正确的是( )
A.物体上的二维码是光源
B.影像传感器上成的是正立的实像
C.扫码时二维码要位于摄像头二倍焦距以外
D.要使屏幕上二维码的像变小,只需将二维码靠近凸透镜
24.当物体距凸透镜16cm时,在凸透镜的另一侧的光屏上成一个清晰缩小的像。固定物体和光屏的位置不动,若将凸透镜向远离光屏方向移动4cm,则在光屏上又成一个清晰的像,那么凸透镜的焦距f的范围是( )
A.6cm<f<8cm B.8cm<f<10cm
C.10cm<f<12cm D.12cm<f<16cm
25.高铁进站口,自动检票闸机上安装摄像头,抓取旅客脸部信息,与身份证芯片里的照片进行比对,信息相符,人脸与证件照比对通过,闸机就会自动放行。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,通过摄像头成虚像
C.刷脸时,脸要处于摄像头二倍焦距以外
D.人靠近摄像头时,经摄像头成的像会变大
26.昆虫观察盒的盒盖是一个凸透镜(如图所示),盒盖到盒底的距离为10cm,利用凸透镜能成正立、放大像的原理可以方便地观察小昆虫。在一次实验中,小明不小心把盒盖上的凸透镜打碎了。为了修好观察盒,老师分别给他提供了焦距为4cm、8cm、10cm和12cm的凸透镜各一个,他应该选择( )
A.焦距为4cm的凸透镜 B.焦距为12cm的凸透镜
C.焦距为10cm的凸透镜 D.焦距为8cm的凸透镜
(多选)27.珍珍将一个装有水的圆柱形玻璃杯放在如图甲所示的漫画前,惊奇地发现透过水杯看到漫画中的老鼠不仅变“胖”了,还掉头奔向猫,如图乙所示。关于此现象,下列说法正确的是( )
A.装有水的圆柱形玻璃杯相当于一个凸透镜
B.此时漫画中的老鼠到玻璃杯的距离应满足u>2f
C.透过水杯看到变“胖”的老鼠是虚像
D.将漫画离水杯远一些,透过水杯看到的老鼠会变更“瘦”一些
(多选)28.如图所示,将印有花的透明胶片贴在发光手电筒前端玻璃上,正对着焦距为10cm的凸透镜,调整位置,墙上出现一朵清晰的放大、正立的“花”,下列分析正确的是( )
A.胶片上的花是正立的
B.此透镜对光线有会聚作用
C.胶片与透镜的距离小于10cm
D.白墙相当于光屏,发生的是漫反射
(多选)29.同学们用盛水的矿泉水瓶模拟眼球中的晶状体,来比较正常眼睛、近视眼睛和远视眼睛的焦距大小。如图甲所示,他们将盛水的矿泉水瓶正对太阳,上下移动白纸,直到白纸上出现最细的亮线,估测亮线到瓶子侧壁的距离d。正常水瓶做实验时,d约为8厘米;把水瓶挤压成如图乙所示后测得d为13厘米;把水瓶挤压成如图丙所示后测得d为5厘米。则以下判断正确的是( )
A.乙模拟的是远视眼,实验可得远视眼的焦距比正常时大
B.乙模拟的是近视眼,实验可得近视眼的焦距比正常时大
C.丙模拟的是远视眼,实验可得远视眼的焦距比正常时小
D.丙模拟的是近视眼,实验可得近视眼的焦距比正常时小
30.如图所示,有一种可在空中飞行、悬停的自拍神器。其镜头部分相当于一个 镜。人通过镜头成倒立、 (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像。当自拍神器远离自己时,所成的像的大小将是 。
31.常用体温计刻度部分为三棱柱,分别沿A、B、C、D方向(如图)观察读数。其中沿B方向观察易于读数,这是因为圆弧形玻璃的作用相当于 镜,这种透镜的特点是 (写一点)。
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