内容正文:
3.5凸透镜成像的规律
课时1 探究凸透镜成像的规律
夯基础
1.[2024·海淀区期中]关于凸透镜成像,下列说法正确的是 ( )
A.实像和虚像都可能是放大的或缩小的
B.成虚像时,物距大于一倍焦距
C.实像一定是倒立的,虚像一定是正立的
D.成实像时,物体离凸透镜越近,像越小
2.[2024·丰台区期中]小华做凸透镜成像规律的实验时,将焦距为10 cm的凸透镜固定在光具座上50cm 刻度线处,光屏和点燃的蜡烛分别位于凸透镜两侧.如图所示,他将蜡烛依次放置在甲、乙、丙、丁四个位置处,每次移动光屏,寻找烛焰清晰的像.关于此实验,下列判断正确的是 ( )
A.蜡烛在甲位置处,光屏上可呈现出烛焰放大的像
B.蜡烛在乙位置处,光屏上可呈现出烛焰缩小的像
C.蜡烛在丙位置处,光屏上可呈现出烛焰放大的像
D.蜡烛在丁位置处,光屏上可呈现出烛焰缩小的像
3.[2025·济南期末]一花一世界,一草一天堂,透过水滴看事物,你会发现一个“颠倒”的精彩世界!如图所示透过水滴我们看到了远处颠倒过来的树木和房屋,下图中线段 ab 表示物体,能正确反映其成像原理的示意图是 ( )
4.[2025·盐城]下列哪幅图中使用的不是凸透镜 ( )
5.[2025·攀枝花]某同学在做“探究凸透镜成像规律”实验时发现,烛焰的像在距离凸透镜16 cm时,光屏上成清晰放大的像.若将烛焰移动到距离凸透镜20cm 处,则此时烛焰通过凸透镜将成 ( )
A.放大的虚像 B.等大的实像
C.放大的实像 D.缩小的实像
6.[2025·广州]如图所示,蜡烛距凸透镜20cm 时,烛焰在光屏上成清晰的倒立、缩小的像,则该凸透镜的焦距可能是 ( )
A.5cm B.20cm C.30cm D.40 cm
7.[2025·淄博]淄博琉璃烧制技艺是国家级非物质文化遗产.小明在琉璃馆参观时用一个焦距为 15 cm的凸透镜观察琉璃瓶的细节,当凸透镜距离瓶子10 cm时,他看到的像是 ( )
A.倒立、放大的实像B.倒立、缩小的实像
C.正立、放大的虚像D.正立、放大的实像
8.[2025·绵阳]在“探究凸透镜成像规律”的实验中,当蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示时,光屏上成的像不清晰,若将光屏向右移动适当距离,可在光屏上观察到清晰的像,则 ( )
A.清晰的像是倒立、缩小的实像
B.清晰的像是正立、放大的实像
C.该透镜的焦距大于7.5cm 小于15 cm
D.该透镜的焦距大于 10 cm小于20cm
9.[2025·苏州]探究凸透镜成像的难题选讲规律时,把蜡烛、凸透镜和光屏置于光具座上,先固定好点燃的蜡烛和光屏,再移动凸透镜,当凸透镜距离蜡烛为 16 cm和24 cm时,光屏上先后两次都呈现烛焰清晰的像,下列说法正确的是( )
A.第一次的像是缩小的
B.第二次的像比第一次大
C.蜡烛和光屏间的距离是 40 cm
D.凸透镜的焦距是20cm
10.我们都做过如图所示的小实验,圆柱形玻璃瓶里装满水,把一支铅笔水平地放在靠近玻璃瓶的一侧,透过玻璃瓶可以看到铅笔的形状 (选填“不变”或“变化”);把铅笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢移动一小段距离时,透过玻璃瓶会看到铅笔尖逐渐 (选填“变长”或“变短”),同时会看到铅笔 (选填“变粗”“变细”或“粗细不变”).
练能力
11.[2024·高邮三模]小亮用凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验.
(1)实验前,小亮先想办法测凸透镜的焦距,如图甲所示,他将该凸透镜正对着太阳光,此时纸上呈现一个并非最小的光斑时,测得这个光斑到凸透镜的距离为 L.此时再将这个凸透镜与纸之间距离稍微增大,发现光斑变大了,则凸透镜的焦距 f (选填“>”“<”或“=”)L;调整以后正确地测得该透镜的焦距为10 cm.
(2)实验时,调整蜡烛、凸透镜和光屏高度时,应 (选填“点燃”或“不点燃”)蜡烛.
(3)如图乙所示,若将蜡烛右移至 45 cm刻度处时,从凸透镜右侧通过凸透镜可以看到烛焰的 (选填“虚”或“实”)像.
(4)小亮在实验过程中不断移动烛焰位置,观察到如图丙中①至⑤的五种烛焰清晰的像,请按蜡烛到凸透镜距离由远到近所得到的5个像进行排序,正确顺序为 .
(5)若按如图丁所示的方式,将透镜中间部分切除,再将剩余部分往中间凑紧,重新组成一个“透镜”进行实验,则在光屏上可以呈现 个像(光屏足够大).
第五节 课时2生活中的透镜
夯基础
1.[2025·南充]透镜在生活中的应用十分广泛,下列调节方法正确的是 ( )
A.使用照相机时,先拍全身照,再拍半身照,将照相机远离人
B.使用投影仪时,显示的画面太大,只需将投影仪向前移动
C.使用放大镜时,为了看到更大的像,适当增大放大镜与物体的距离
D.人脸识别解锁时,人脸离锁越近,拍得的像越小,更容易解锁成功
2.[2024·秦淮区期末]如图所示为实验室用显微镜和天文望远镜,关于图中两种仪器,下列说法正确的是 ( )
A.显微镜的目镜相当于投影仪,物镜相当于放大镜
B.天文望远镜的目镜相当于投影仪,物镜相当于照相机
C.用显微镜观察物体,看到的像是正立的
D.天文望远镜的目镜和物镜都是凸透镜,但成像特点不同
3.[2025·天津期末]小张将一个装有水的圆柱形玻璃杯放在漫画前,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,如图乙所示,关于此现象,下列说法正确的是 ( )
A.要想老鼠变“瘦”一点,应适当将水杯靠近漫画
B.透过水杯看到变“胖”的老鼠是虚像
C.此时漫画中的老鼠成像与投影仪成像原理相同
D.将漫画靠近水杯一些,透过水杯看到的老鼠始终是掉头的
4.[2025·渭南期末]如图所示是教学中常用的投影仪的结构示意图,下列关于投影仪的说法正确的是 ( )
A.平面镜的作用是聚光
B.投影仪的镜头对光线有发散作用
C.物体在屏幕上所成的像是放大的虚像
D.若使屏幕上的像变大,应使镜头靠近投影片的同时投影仪适当远离屏幕
5.[2025·西安月考](多选)“强行透视法”是一种富有创意的拍摄技巧.拍摄时,让两个物体离照相机镜头远近不同,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.如图所示是利用该技巧拍摄的照片,下列说法正确的是 ( )
A.照相机镜头对光线具有发散作用
B.人手通过镜头成倒立、放大的实像
C.拍摄该照片时,飞机离相机镜头更远
D.若要使人手和飞机的像更大一些,可以换焦距更大的镜头
6.[2025·镇江]小红在探究凸透镜成像规律时,调节蜡烛、凸透镜与光屏到如图所示的位置,可在光屏上得到清晰的像,则凸透镜焦距为 cm.仅将蜡烛移到 10 cm刻度线处,为了在光屏上得到清晰的像,接下来她应将光屏适当向 移动,生活中所用的 成像时的物像大小关系与上述实验相同.
7.[2025·广元]“梦天”学习小组用硬纸板做了两个纸筒,使一个纸筒刚好能够套入另一个纸筒内,并能前后滑动,如图所示.在一个纸筒的一端嵌上一个焦距为 8cm 的凸透镜,另一个纸筒的一端蒙上一层半透明薄膜,就做成了模型照相机.用它来观察远处的教学楼,他们发现半透明薄膜上的像太小,于是靠近教学楼,并 (选填“增大”或“减小”)两纸筒间的距离,才看到薄膜上清晰的像,此时模型照相机的镜头与教学楼的距离 (选填“>”“<”或“=”)16 cm.
8.[2025·葫芦岛月考]修表师傅修表时,需要配戴一个修表头镜(又称“寸镜”)如图所示,用来观察表的细微之处,通过修表头镜看到的是表的正立、放大的虚像,从成像的性质上看,表距离修表头镜的距离应该 (填与焦距的关系).修表师傅要想使看到的像大一些,应适当 修表头镜与表的距离.
练能力
9.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 10 cm 和 15 cm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=10 cm、h=20cm
B. f=10 cm、h=10 cm
C. f=15 cm、h=20cm
D. f=15 cm、h=10 cm
10.光电鼠标的原理就是利用发光二极管的光照射鼠标垫,反射后经凸透镜再进入鼠标的光学感应器(相当于光屏),用以记录移动动作,以此捕捉移动位置的不同画面.图中光学感应器、凸透镜、发光二极管等元件固定在鼠标内.
(1)当发光二极管的光照射在粗糙的鼠标垫上时会发生 反射,光线通过透镜时发生 (选填“反射”“折射”或“直线传播”).
(2)若成像透镜距鼠标垫 7 mm,光学感应器距成像透镜 3mm ,则在光学感应器上所成的像是 (选填“放大”或“缩小”)的实像.
(3)当鼠标向前移动时,感光器件上的像相对于光学感应器在向 (选填“前”或“后”)移动.
(4)将鼠标离开鼠标垫一定高度后悬空向前移动时,电脑显示器上的光标并不移动,是因为像成在光学传感器的 (选填“上”或“下”)方,而且所成的像 (选填“变大”“不变”或“变小”).
实验4 探究凸透镜成像的规律
[2025·山东]雨过初晴,小丽发现透过附在叶片上的水珠,能看到正立放大的“叶片脉络”;而透过在叶片上的水珠能看到远处倒立缩小的“花朵”.针对这一现象,她和同学们一起探究凸透镜成像的正倒、大小与物距的关系.
阶段一:实验操作
(1)小丽将 F 形光源(如图甲所示)、凸透镜和带有刻度的光屏按图乙所示安装在水平光具座上,接下来她应将三者的中心调整到 ,目的是
阶段二:实验数据和结论
(2)调整好后,小丽多次改变物距和光屏的位置进行实验,收集的数据和观察的现象如表1所示.小丽分析归纳后,得到初步结论:随着物距不断减小,物体所成实像逐渐 (选填“变大”或“变小”),且像都是 (选填“正立”或“倒立”)的.当光屏上成清晰的像时,用手指遮住透镜上半部分,像将 (选填“完整”或“不完整”).
表1
序号
物高h/ cm
物距x/ cm
像高h/ cm
像的正倒
像的虚实
1
4.0
30.0
2.0
倒立
实像
2
26.0
2.5
倒立
实像
3
23.0
3.0
倒立
实像
4
15,0
8.0
倒立
实像
5
13.0
13.5
倒立
实像
6
7.0
找不到像
(3)实验过程中,小丽发现第6次实验后在光屏上始终没有像,原因可能是 .请写出生活中利用该成像特点的实例: .回想透过水珠观察叶脉的情景,她采用下图 的方式可以观察到正立、放大的“F”.
阶段三:评估交流
(4)组间交流时,小丽发现小红的实验记录(如表2 所示)中有与物体等大的像,而自己却没有观察到这一现象.小红使用的凸透镜焦距为 cm.为了尽快在自己实验中找到等大的像,她应调整物距在 cm和 cm之间反复多次实验.
表2
序号
物高
h/ cm
物距
x/ cm
像高
h/ cm
像的正倒
像的虚实
1
4.0
25.0
1.0
倒立
实像
2
18.0
1.3
倒立
实像
3
15.0
2.0
倒立
实像
4
10.0
4.0
倒立
实像
5
8.0
6.5
倒立
实像
6
4.0
找不到像
阶段四:实验拓展
(5)小丽进一步对比后发现,凸透镜成像特点不只与物距有关,她得出这个结论依据是 .咨询老师后得知是自己使用的凸透镜焦距比小红的凸透镜焦距大,小丽认为凸透镜成像特点与物距和焦距均有关.若小丽在自己第5 组实验的基础上换用小红组的凸透镜,需要向 (选填“靠近”或“远离”)透镜方向移动光屏,才能使光屏上成清晰更 (选填“大”或“小”)的像.
第五节 凸透镜成像的规律
课时1 探究凸透镜成像的规律
1. C 2. C 3. A 4. C 5. D 6. A
7. C 8. D 9. C
10.变化 变长 粗细不变
11.(1)< (2)点燃 (3)虚
(4)①②④⑤③ (5)2
课时2 生活中的透镜
1. C 2. D 3. C 4. D 5. CD
6.10.0 左 照相机 7.增大 >
8.小于一倍焦距 增大 9. D
10.(1)漫 折射
(2)缩小 (3)前
(4)下变小
解析:(1)当发光二极管的光照射在粗糙的鼠标垫上时,反射光线射向各个方向,会发生漫反射.光线从空气经过透镜是光从一种介质到另一种介质,会发生折射现象.(2)光学感应器距成像透镜 3mm ,即像距为 3mm ,成像透镜距 鼠标 垫 7 mm,即物距为7 mm,物距大于像距,因此光学感应器上所成的是倒立、缩小的实像.(3)感应器成的是倒立、缩小的实像,鼠标向前移动时,物向前移动,感光器件上的像相对于光学感应器也向前移动.(4)让鼠标离开鼠标垫一定高度后悬空移动,相当于让物距增大,则像距变小,那么所成的像在光学感应器的下方,凸透镜成实像时,物远像近像变小,因此所成的像比悬空前的要小.
实验4 探究凸透镜成像的规律
(1)同一高度 使像成在光屏中央
(2)变大 倒立 完整
(3)物距小于一倍焦距,成正立放大虚像放大镜 丁
(4)5.0 15.0 23.0
(5)由两组实验数据可知,物高均为4.0cm,当物距均为15.0 cm时,小丽组实验时的像高为8.0cm,而小红组实验时的像高为2.0cm,由此可知凸透镜成像特点不只与物距有关 靠近 小
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