【项目化学习】凸透镜成像规律 2026-2027学年浙教版科学八年级上册
2026-09-12
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摘要:
**基本信息**
以项目化探究为主线,整合凸透镜成像规律的测量、应用及动态调节,突出科学思维与探究实践的结合。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|焦距测量|3题(如太阳光聚焦法)|平行光聚焦法、实验误差分析|从凸透镜会聚作用(概念)到焦距定量测量(原理应用)|
|成像应用|8题(投影仪/照相机模型)|物近像远像变大、倒立实像调节|物距-像距关系(规律)→投影仪/照相机制作(应用)|
|动态调节|5题(水透镜/眼球模型)|透镜焦距变化对成像影响|静态规律(基础)→动态调节(进阶)→生理现象解释(迁移)|
|模型建构|3题(眼球/望远镜模型)|结构模拟与功能验证|成像原理(核心)→模型设计(实践)→科学观念形成(素养)|
内容正文:
【项目化学习】凸透镜成像规律 2026-2027学年浙教版科学八年级上册
一、实验与探究题
1.学习凸透镜成像原理后,小柯用硬纸板和凸透镜制成一个简易手机投影仪,如图甲所示。将播放视频的手机放到指定位置,投影幕布(未画出)上便能观察到视频画面。
(1)制作前,小柯让太阳光平行于凸透镜的主光轴射入,移动光屏,直到光屏上出现最小、最亮的光斑,如图乙所示,可知凸透镜的焦距为 厘米。
(2)若要在投影幕布上看到正立的像,手机屏幕应该选择图丙中 (选填“A”或“B”)的放置方式。
(3)小柯在使用自制投影仪时,发现投影幕布上的画面模糊不清,其原因可能是 (写出一条即可)。
(4)为了方便调整像的大小,小柯给暗箱设计了一个可移动的抽屉(如图丁所示)。若要使投影幕布上的像变大,他应如何操作:
2.项目学习小组同学制作了一款“手机投影仪”,用到的材料有凸透镜、硬纸盒、胶水等。
(1)如图甲是小组同学利用太阳光测凸透镜焦距的方法,其中操作最合理的是 ;
(2)将焦距为10厘米的凸透镜固定在硬纸盒上,并将手机侧放在盒子里,如图乙。为了能在光屏上得到清晰、放大的像,应将手机放在距离凸透镜 (选填“小于10厘米”或“大于10厘米小于20厘米”或“大于20厘米”)处;
(3)为了在光屏上得到更大清晰的像,同学将投影仪远离光屏,同时将手机 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜。
3.无论是较近还是较远的物体,对于正常人来说都能使像落在视网膜上,其主要原因是什么?同学们通过制作“眼球成像模型”来探究其中原理。如图为某小组设计的眼球成像模型,改变“F”型光源的距离,通过注射器向水透镜(相当于晶状体)内注水,调节水透镜的曲度(凸透镜曲度越大,焦距越小),直至A4纸(相当于视网膜)上呈现清晰物像,记录相关数据如表所示。
实验组数
1
2
3
4
5
光源距离/cm
35
30
25
20
15
注水量/mL
5
6
7
8
10
水透镜(晶状体)曲度变化
由小变大
(1)模型中,像距指的是哪两个元件之间的距离 。(填“a”或“b”)
(2)根据实验结果,人能看清远近不同的物体,其主要原因是 。
(3)将光源调到水透镜的距离为 27.5cm,调节注水量至 7mL,光屏上无法呈现清晰的像。此时模拟的眼部疾病是 。
(4)小科根据评价指标指出“眼球成像模型”的“结构完整性”这一项为合格,为使其达到优秀标准可选择下列材料中的____来制作相应的结构。(填字母)
评价指标
评价等级与标准(节选)
优秀
合格
待改进
结构完整性
晶状体、视网膜、瞳孔结构完整,无缺失。
结构基本完整,缺少1处结构
缺少2处或以上结构
A.可变光圈 B.蓝色玻璃 C.透明果冻 D.矿泉水瓶
4.如图所示,小科用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律,当向水透镜里注水时,水透镜的焦距将变小;当从水透镜里抽水时,水透镜的焦距将变大。
(1)如图甲所示,一束平行于主光轴的光射向水透镜,在光屏上得到一个最小光斑,则此时水透镜的焦距为8cm。实验前,应调节烛焰、水透镜和光屏三者的中心在 。
(2)小科移动蜡烛、永透镜和光屏至如图乙所示的位置时,恰能在光屏上看到清晰的像,利用此成像特点可制成 (填“照相机”或“投影仪”);若仅将蜡烛和光屏对调,则在光屏上 (填“能”或“不能”)看到清晰的像。
(3)在如图乙所示的实验场景下,小科把自己的眼镜给水透镜“戴上”(如图丙所示),当从水透镜中抽出适量的水后,他发现烛焰的像再次变得清晰,由此判断小科同学戴的是 (填“近视”或“远视”)眼镜。
5.放大镜是科学观察中最常见的仪器,小科利用塑料瓶自制了一个放大镜,并测定放大镜的焦距。
【设计原理】凸透镜对光具有会聚作用。
【器材选择】塑料瓶、水、剪刀、胶水、注射器。
【设计制作】
(1)取镜面:为了实验效果更理想,应选取 (填“白色不透明”“无色透明”或“茶色透明”)的塑料瓶,在凸起部位画等大的圆,并剪下。
(2)注水并密封:将镜面凸起部位朝外,装满水并用胶水密封,如图1。
测焦距:小科将放大镜正对平行光源,将刻度尺竖直放置,零刻度线紧贴桌面,然后沿着刻度尺上下移动凸透镜,直到桌面上出现最小、最亮的光斑,如图2所示,则放大镜的焦距为 。
(3)【项目评价】请将自制放大镜的评价量表补充完整
优秀
合格
待改进
能放大且图像清晰
不能放大
(4)【实践反思】结合上述实践,请简单阐述为什么不能在森林里随意丢弃装满水的塑料瓶: 。
6.小毛在STEAM课堂上制作出水凸透镜并结合教材知识进行探究。
(1)在探究凸透镜成像的规律时,通过注水器调节水凸透镜的焦距为10cm。将水凸透镜和光屏固定在光具座上不动,点燃蜡烛后,无论怎样左右调节蜡烛的位置,始终不能在光屏上找到烛焰的像,原因可能是 (回答一种情况即可)。
(2)找到原因并解决问题后,在蜡烛处于如图甲所示的位置上,此时在光屏上得到一个清晰的像。这个成像原理与 相同(填“放大镜”、“投影仪”、或“照相机”)。
(3)如果保持甲图中光屏和水凸透镜的位置不变,当蜡烛向水凸透镜靠近时,要在光屏上重新得到清晰的像,可以通过注射器往水凸透镜中 (选填“注入”或“抽出”)适量的水。
(4)随后小毛想给大家展示投影仪中的凸透镜成像的原理,他将实验装置进行了调整,将蜡烛换成了F光源,将水凸透镜的焦距调为15cm(图乙所示),为达到目的,小毛将F光源向右移动,再将光屏向右移动到适合位置时,便能在光屏中央找到一个清晰的像。此时从光屏左侧观察,小余看到的像可能是____。
A. B. C. D.
7.老年人使用手机时,由于屏幕画面小,很不方便,为了解决该问题,某兴趣小组开展了《自制手机投影仪》的项目化活动。
【项目材料】凸透镜若干、纸板、胶水、剪刀等。
(1)【项目设计】同学们设计如图甲所示的方案,将纸板制成了纸盒,凸透镜固定至 A处,手机固定至B处,则在白墙上所成的像为倒立、 、实像。
(2)【项目实施】
用剪刀裁剪纸板并用胶水固定,制作了一个长50cm、宽20cm、高20cm的纸盒。
选择焦距合适的凸透镜。利用太阳光测量凸透镜的焦距,下列操作最合理的是 。
根据合理的方法,小科测出了实验材料所提供的凸透镜的焦距为15cm。
(3)将凸透镜固定在硬纸盒的一侧,并在纸盒中卡入纸板便于放置手机。
【项目调试】打开手机屏幕,通过调节纸盒与白墙的距离,可以在白墙上得到清晰的像。
【项目评价】评价量表既是作品制作过程的指引,又是作品等级评定的依据。
《自制手机投影仪》评价量表 (部分)
评价指标
优秀
合格
待改进
指标一
设计合理,结构完整
设计不合理,结构完整
设计不合理,结构不完整
指标二
能模拟投影仪成像,成像清晰
能模拟投影仪成像,但成像不清晰
无法模拟投影仪成像
兴趣小组根据评价量表对小科自制的投影仪(如图乙所示)进行评价, “指标一”评为优秀,“指标二”评为合格。请结合凸透镜成像规律的相关知识,你认为该同学自制的投影仪还需要改进的措施是: 。
8.近日,浙BA 篮球赛在如火如荼地进行,爱好篮球的小塘同学用手机和透镜自制简易投影仪(手机和透镜之间的距离可以调节)。他能将手机屏幕上的浙BA标志画面投影到白墙上,设计如图所示。
(1)小塘选用的透镜应该为 (选填“凸透镜”或“凹透镜”)。
(2)小塘用投影仪进行实验,如图所示,看到白墙上的像是____。
A. B.
C. D.
(3)为了在墙上得到更大的像,小塘的操作是 。
9.在学习“凸透镜成像的规律”后,某校项目化小组的同学开展“自制校标 logo投影灯”的项目化学习活动,活动包括投影灯设计、制作和评价三个环节。
【投影原理】凸透镜成像规律。投影灯结构包括光源、透明图标、镜头。通过凸透镜将透明图标上的图案呈现在屏幕上。
【实验材料】开关、电池、电池盒、电线若干、小灯泡、透明校标 logo、凸透镜(焦距未知)、固定材料、热熔胶(用于粘合)、鞋盒、剪刀等。
【测量焦距】小江用发光二极管制成的“F”型光源进行实验。
(1)小江将光具座放在水平桌面上,将光源、凸透镜和光屏固定在光具座上,调整三者的高度,使它们的中心大致在
(2)小江任意选择了一个凸透镜固定在光具座40cm刻度线处(如图甲),不断调节光源和光屏的位置,当光屏上出现了清晰的像后,记录物距和像距,得到如图乙的图像。他选择的凸透镜焦距为 cm
【评价量表】
投影灯评价量表 (部分)
评价指标
达标
待改进
指标一
结构
结构完整
结构不完整
指标二
像的大小
像的大小可调
像的大小无法调节
指标三
像的清晰度
像的清晰度可调
像的清晰度无法调节
(3)【设计制作】为了在地面上观察到正立的校标 logo,投影灯内校标应 (填“正立”或“倒立”)放置;
(4)【评价优化】小江的设计作品如图丙所示。老师观看后说:此作品在指标二评价结果为“待改进”。请你帮助小江给出解决对策:
10.为探究“眼睛成像的特点”,某同学自制了水凸透镜来模拟晶状体。
(1)根据实验记录,绘制了蜡烛到水凸透镜的距离u跟实像到水凸透镜的距离v之间的关系(如图甲所示),则此凸透镜的焦距为 cm。在如图乙的实验中,光屏应在 (填“I”、“II”或“Ⅲ”)区域内左右移动才能观察到清晰的像。
(2)小敏把自己的近视眼镜给水凸透镜“戴上”,像变模糊了;当向水凸透镜中 (选填“注入”或“抽取”)适量的水后,他发现像再次变清晰了。
11.学完凸透镜成像规律后,某兴趣小组用焦距为10cm的凸透镜以及其他素材自制了如图所示的照相机模型和投影仪模型。
【器材选择】
(1)小组成员要选用合适长度的纸筒来作为照相机模型的外纸筒。现有三种规格的纸筒,其长度分别为5cm 、10 cm、20 cm, 应当选择 的纸筒。
(2)照相机模型中充当胶片的膜(a位置)应该用以下哪种素材制作____
A.全透明的塑料膜 B.绘画用的薄宣纸
C.白色不透光卡纸 D.黑色不透光卡纸
(3)实验室有焦距相同、直径不同的两种透镜,想让成像更加亮,应该选择直径更 (选填“大”或“小”)的凸透镜制作照相机模型。
(4)【实验操作]
①完成模型制作后,小组成员用投影仪展示相关影像,发现成倒立的像。为了看到正立的像,应进行的操作是
②用自制的照相机拍摄远处的实验楼时,若想将实验楼拍得更大一些,应该将相机靠近实验楼,同时将外直筒向 (选填“前伸”或者“后缩”)
12.小科用自制的水透镜来研究凸透镜成像规律,当向水透镜里注水时,水透镜的焦距将变小;当从水透镜里抽水时,水透镜的焦距将变大:
(1)如图甲所示,一束光平行于主光轴射向水透镜,在光屏上形成 ,则此时水透镜到光屏的距离为焦距。
(2)该同学移动蜡烛、水透镜和光屏至图乙所示位置时,恰能在光屏上看到清晰的像,利用此成像特点可制成 (选填“照相机”或“投影仪”);若仅将蜡烛与光屏位置对调,则在光屏上 (选填“能”或“不能”)看到清晰的像;
(3)在图乙所示实验场景下,保持水透镜和光屏位置不变,将蜡烛向水透镜方向移动,若想要光屏成像,应该如何操作水透镜 。
(4)在图乙所示实验场景下,该同学把自己的眼镜给水透镜“戴上”(如图丙所示),当从水透镜中抽出适量的水后,他发现烛焰的像依然清晰,由此判断该同学戴的是 (选填“近视”或“远视”)眼镜。
13.放大镜是科学观察中最常见的仪器,小科利用塑料瓶自制了一个放大镜,并测定放大镜的焦距。
〔设计原理〕凸透镜是一种中间厚、边缘薄的透镜,对光具有 ▲ 作用。
〔器材选择〕塑料瓶,水,剪刀,胶水,注射器。
〔设计制作〕
(1)凸透镜是一种中间厚、边缘薄的透镜,对光具有 作用。
(2)取镜面:为了实验效果更理想,选取 (填“白色不透明”“无色透明”或“茶色透明”)的塑料瓶,在凸起部位画等大的圆,并剪下。
(3)注水并密封:将镜面凸起部位朝外,装满水并用胶水密封,如图甲所示。
测焦距:小科将放大镜正对平行光源,将刻度尺竖直放置,零刻度线紧贴桌面,然后沿着刻度尺上下移动凸透镜,直到桌面上出现最小、最亮的光斑,如图乙所示,则放大镜的焦距为 。
(4)〔项目评价〕请将自制放大镜的评价量表补充完整。
优秀
合格
待改进
能放大且图像清晰
不能放大
(5)〔实践反思〕
结合上述实践,请简单阐述为什么不能在森林里随意丢弃装有水的塑料瓶: 。
14.小明在学习凸透镜成像后,和小组同学开展《自制手机投影仪》的项目化学习活动。
【项目名称】自制手机投影仪
【项目材料】凸透镜若干、纸板、胶水、剪刀等。
(1)【项目设计】
小明和同学们设计如图1所示的方案将纸板制成了纸盒,将手机和凸透镜固定到纸盒内,请你确定一下凸透镜的位置应固定在 (选填A或B)位置。
【项目实施】
用剪刀裁剪纸板并用胶水固定,制作了一个长50cm、宽20cm、高20cm的纸盒。
(2)选择焦距合适的凸透镜,如果小明想要测量出凸透镜的焦距,应如何操作?
(3)根据合理的方法,小明测出了三块凸透镜的焦距分别是10cm、15cm、20cm。若手机和凸透镜相距20cm,为了能在白墙上得到清晰、放大的像,可选择焦距为 的凸透镜。将手机和选好的凸透镜固定在纸盒上。
(4)最后,打开手机屏幕,盖上顶部纸板,就可以在白墙上看到手机的投影。对自制投影仪进行调试:为了投影仪使用过程中具有良好的观影效果,手机应该选择图2中 (填“A”或“B”) 的放置方式。
【项目评价】
评价量规即是作品制作过程的指引,又是作品等级评定的依据。制作手机投影仪时,投影效果是关键。如果让你去设计投影效果评价量规,你将设置哪些方面的评价指标?请将下表中 处补充完整(请写出2种); 、
投影效果评价量规
评价指标1
评价指标2
【项目迭代】小明和同学在使用时发现所设计的投影仪无法随意的改变像的大小,于是将手机固定在可以前后移动纸板上如图3所示,这样手机在纸盒内就可以前后移动了。利用改进后的投影仪,为了让投在光屏上的画面更大一些并清晰,应该如何调节: °
15.科学课上,同学们开展“制作照相机模型”项目式学习活动,包括原理学习、制作模型、模型评价、模型改进四个环节。
(1)【原理学习】制作模型前,通过探究凸透镜成像规律的实验可知,照相机成清晰的像时,像距(v)与焦距(f)之间的关系是
(2)【制作模型】小组同学用硬纸板做了一个纸筒,在纸筒的一端嵌上一个焦距为10cm的凸透镜,在纸筒的另一端蒙上 (填“透明”、“半透明”或“不透明”)薄膜。
(3)【模型评价】下表为小组设计的评价量表,请将表格补充完整。
自制照相机评价量表
评价指标
作品等级
优秀
合格
待改进
功能完善
某一物距下.能成清晰的像
各种物距下,
均不能成清晰的像
结构完整
结构完整,能成像
结构较完成,能成像
结构不完整,不能成像
外形美观
有固定的外形,且美观
有固定的外形,较美观
无固定的外形,不美观
【模型改进】小组同学根据“功能完善”评价指标,认为照相机模型存在功能上的缺陷,请你提出改进建议 。
16.某中学兴趣小组的同学在科学课上开展了“制作照相机模型”的项目化学习活动。
(1)〔原理〕照相机的镜头相当于一个凸透镜,来自物体的光经过照相机的镜头后在影像传感器上成 的实像,像距与焦距的关系满足的范围是 。
〔制作〕兴趣小组的同学利用凸透镜、纸盒、半透明纸等环保材料自制简易照相机模型,如图甲所示。
〔评价〕评价量表是作品制作过程的指引,又是作品等级评定的依据。
评价指标
优秀
良好
待改进
结构
结 构 完 整,能成像
结构不完整,能成像
结构不完整,不能成像
功能
能调节像距,成像清晰
不能调节像距,成像模糊
不能调节像距,不能成像
兴趣小组的同学进行模型测试时,发现拍摄不同距离的景物,成像有时清晰,有时模糊。通过与功能指标的评价标准比对后,他们认为自制的照相机功能指标应评定为“良好”。
(2)〔改进〕依据评价量表中功能指标的评价标准,写出具体改进措施: (写出一条)。
(3)〔拓展〕人眼的结构和功能与照相机非常相似,但在观察远景和近景时调节略有差异。从图乙可知:从看近处的物体 B 到看远处的物体A,此时睫状肌放松,晶状体变 (填“薄”或“厚”)。
17.小明准备用凸透镜、硬纸盒、胶水等材料自制一款手机投影仪,请你参与小明探究制作的过程:
(1)由于凸透镜的焦距未知,将凸透镜固定在光具座上,用平行光照射凸透镜。移动光屏,接收到一个最小、最亮的光斑,如图甲所示,则该凸透镜的焦距为 cm。
(2)如图乙所示,将凸透镜固定在硬纸盒上,并调节手机投影画面(一张照片),为在幕布(如图丙所示)上得到一个清晰放大的像,手机应放在距离凸透镜 (填写范围) cm处。
(3)放好手机后,发现投影在幕布上的画面比较小,要想使屏幕上的像大一些,下列做法中,正确的是____(填字母)。
A.增大投影仪到幕布的距离,同时增大手机到镜头的距离
B.减小投影仪到幕布的距离,同时增大手机到镜头的距离
C.增大投影仪到幕布的距离,同时减小手机到镜头的距离
D.减小投影仪到幕布的距离,同时减小手机到镜头的距离
18.学习了凸透镜成像规律后,小港同学取两块焦距不同的凸透镜,一手拿一块,如图甲。
【问题驱动】透过两块凸透镜与一块凸透镜相比,看远处物体成像性质有何不同?
【项目原理】老师告诉他这就是简易的开普勒望远镜,如图乙是成像光路图,其中A'B'是物体AB经过物镜所成的像。
(1)物镜的成像原理与 (选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”)相同。
(2)通过该望远镜观测物体AB时,会看到一个箭头向 (选填“上’或“下”)的 (选填“实”或“虚”)像。
(3)【制作步骤】
将焦距大的透镜作为物镜,焦距小的透镜作为目镜,分别将它们固定在大小两个纸筒中,如图丙所示。
【评价标准】
评价维度
评价标准
一、产品结构与功能
物镜、目镜选型完全正确;透镜固定牢固,小纸筒套入大纸筒顺畅,推拉调节灵活;对准远处物体,调节后能清晰看到放大的像
二、原理应用准确性
镜筒总长度符合成像要求约为“物镜焦距+目镜焦距”;能解释“两次成像”的原理
小港的望远镜物镜焦距为20cm,目镜焦距为5cm,将物镜对准最远处的物体,不断推拉小纸筒、诱讨目镜进行观察。他看到了最远处物体最大最清晰的像。此时物镜和目镜之间的距离约为 cm。
19.在学习“凸透镜成像的规律”后,某校科学兴趣小组的同学针对“手机视频 app投屏需要收费”开展“自制手机投影仪”的项目化学习活动。
【投影原理】凸透镜成像规律
【实验材料】凸透镜、内部涂黑的硬纸盒(规格:28cm×20cm×12cm)、纸板、胶水、剪刀等。
(1)【透镜选择】实验需要选择焦距合适的凸透镜,如图所示是利用太阳光测量凸透镜焦距的方法,其中最合理的是 ;
根据合理的方法,小组同学测出了实验材料所提供的凸透镜的焦距为30cm。
【产品制作】将凸透镜固定在硬纸盒的一侧,并在纸盒中卡入纸板便于放置手机,纸板可在纸盒内前后移动。产品实物图及原理图如上图所示。
(2)【产品调试】
调试①:为了使投影仪使用过程中具有良好的观影效果,手机应该选择 (填“甲”或“乙”)的放置方式;
(3)调试②:小东同学建议选择光滑的白板作为屏幕,而小阳同学建议选择白墙作为屏幕。你赞成谁的建议?并说明理由: ;
(4)【产品评价】以下表格为该小组同学制定的部分评价量表。
“自制手机投影仪设计”评价量表
评价指标
优秀
合格
待改进
指标一
设计合理,结构完整
结构较完整
结构不完整,有缺失
指标二
能模拟投影仪成像,成像清晰
能模拟投影仪成像,但成像效果一般
无法模拟投影仪成像
兴趣小组的同学根据评价量表对某同学自制的投影仪进行评价,“指标一”评为优秀,“指标二”评为待改进。请结合凸透镜成像规律的相关知识,你认为该同学自制的投影仪还需要进行的改进是: 。
答案解析部分
1.【答案】(1)20
(2)A
(3)手机屏幕未位于凸透镜的焦点附近
(4)将手机屏幕靠近凸透镜 ,并将投影仪远离屏幕
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;凸透镜成像的应用
【解析】【分析】(1)焦距是从焦点到凸透镜的距离;
(2)根据凸透镜成实像都是倒立的分析;
(3)当u=f时,物体通过凸透镜不会成像;
(4)根据凸透镜成实像时“物近像远大”的规律分析。
【解答】(1)根据乙图可知,光屏上的亮斑就是凸透镜的焦点,则凸透镜到光屏的距离就是焦距,即f=50cm-30cm=20cm;
(2)凸透镜成的实像都是倒立的, 若要在投影幕布上看到正立的像, 那么手机屏幕应该倒放,故选A;
(3)当u=f时,物体通过凸透镜不会成像,则小柯在使用自制投影仪时,发现投影幕布上的画面模糊不清,其原因可能是:手机屏幕未位于凸透镜的焦点附近。
(4)根据凸透镜成实像时“物近像远大”的规律可知, 若要使投影幕布上的像变大, 他应该将手机屏幕靠近凸透镜,并将投影仪远离屏幕。
2.【答案】(1)B
(2)大于10厘米小于20厘米
(3)靠近
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;凸透镜成像的应用
【解析】【分析】(1)利用太阳光测凸透镜焦距:太阳光可看作平行光,平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚到焦点,操作时需让凸透镜正对太阳光,白纸(光屏)与透镜平行,找到最小最亮的光斑,光斑到透镜距离为焦距。A 白纸不平行透镜、C 透镜未正对阳光,只有 B 操作规范。
(2)凸透镜成像规律:当f<u<2f\物距在一倍焦距、二倍焦距之间),成倒立、放大的实像,投影仪、幻灯机利用该规律;
(3)凸透镜动态成像规律:实像满足 “物近像远像变大”。光屏远离透镜(像距变大),想要像更大且清晰,需要减小物距,即手机靠近凸透镜。
【解答】(1)平行光线正对凸透镜时,平行光线才跟主光轴平行,如图A和C,平行光线没有正对凸透镜,也就是平行光线没有跟主光轴平行,得到的光点不是凸透镜的焦点,不能测量焦距,故A和C不合理。如图B,平行光线正对凸透镜,平行光线跟凸透镜的主光轴平行,白纸上得到最小最亮的光斑,这个光斑是凸透镜的焦点,焦点和光心之间的距离是凸透镜的焦距,故B最合理。
(2)为了能在光屏上得到清晰、放大的像,物距大于一倍焦距小于二倍焦距,所以手机放在距离凸透镜大于10cm至小于20cm之间。
(3)凸透镜成实像时,物距减小,像距增大,像变大,为了在光屏上得到更大清晰的像,物距减小,像距增大,所以手机要靠近凸透镜,投影仪要远离光屏。
(1)平行光线正对凸透镜时,平行光线才跟主光轴平行,如图A和C,平行光线没有正对凸透镜,也就是平行光线没有跟主光轴平行,得到的光点不是凸透镜的焦点,不能测量焦距,故A和C不合理。如图B,平行光线正对凸透镜,平行光线跟凸透镜的主光轴平行,白纸上得到最小最亮的光斑,这个光斑是凸透镜的焦点,焦点和光心之间的距离是凸透镜的焦距,故B最合理。
(2)为了能在光屏上得到清晰、放大的像,物距大于一倍焦距小于二倍焦距,所以手机放在距离凸透镜大于10cm至小于20cm之间。
(3)凸透镜成实像时,物距减小,像距增大,像变大,为了在光屏上得到更大清晰的像,物距减小,像距增大,所以手机要靠近凸透镜,投影仪要远离光屏。
3.【答案】(1)a
(2)当看远近不同的物体时,人眼(睫状肌)调节晶状体的曲度,使物体的光线聚焦在视网膜上
(3)近视眼
(4)A
【知识点】实验方案设计与评价;眼球的结构与视觉的形成;凸透镜成像的应用;近视眼的成因与矫正办法
【解析】【分析】(1)凸透镜成像中,像距是像到透镜的距离;
(2)从实验数据可以看出:当光源距离变近(物体靠近晶状体),注水量增加,晶状体曲度由小变大;当光源距离变远,注水量减少,晶状体曲度变小;
(3)近视:晶状体曲度过大,折光能力过强,远处物体的像落在视网膜前,看不清远处物体;
(4)根据评价标准,合格是“缺少1处结构”,要达到优秀需要补充缺失的结构。
【解答】(1)在该模型里,水透镜模拟晶状体(透镜),A4纸模拟视网膜(承接像的光屏),因此像距是水透镜到A4纸的距离,对应图中的a,故答案为:a;
(2)当光源距离变近物体靠近晶状体,注水量增加,晶状体曲度变大;当光源距离变远,注水量减少,晶状体曲度变小,这个变化最终都能让清晰的像落在视网膜(A4纸)上,说明人看清远近不同物体,是通过调节晶状体的曲度实现的:看远处物体时晶状体曲度变小,看近处物体时晶状体曲度变大,故答案为:当看远近不同物体时,人眼调节晶状体的曲度,使物体的光线聚焦在视网膜上;
(3)当光源距离为25cm时,注水量7mL即可成清晰的像;现在光源距离27.5cm,比25cm远,物距更大,仍用7mL注水量,说明此时晶状体曲度过大,焦距偏小,像会成在视网膜前方,故答案为:近视眼;
(4)现有模型已经有了水透镜(模拟晶状体)、A4纸(模拟视网膜),还缺少瞳孔结构:瞳孔可以控制进入眼睛的光线量,可变光圈可以模拟瞳孔的功能(调节通光大小),故BCD选项不符合题意,A选项符合题意,故答案为:A。
4.【答案】(1)同一高度
(2)照相机;能
(3)远视
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】(1)在探究凸透镜成像的实验中,只有蜡烛火焰、水透镜和光屏的中心在同一高度,像才能成在光屏的中央。
(2)当凸透镜成实像时,如果像距大于物距,那么成放大的实像;如果像距小于物距,那么成缩小的实像,据此确定成像特点和应用。根据光路的可逆性可知,如果将物距和像距的数值对调,那么光屏上仍然成清晰的实像,只是像的大小相反。
(3)根据成像位置的变化确定眼睛会聚光线还是发散光线,最终确定眼睛的类型。
【解答】(1)实验前,应调节烛焰、水透镜和光屏三者的中心在同一高度。
(2)根据图乙可知,此时像距小于物距,则成倒立缩小的实像,那么可制成照相机。若仅将蜡烛和光屏对调,此时像距和物距的数值对调,则在光屏上能看到清的像。
(3)放入眼镜后,图像变得模糊,此时需要抽出适量的水,那么水透镜的焦距变长,则对光线的会聚能力变弱,因此像距变大,这说明眼镜对光线有会聚作用,应该为凸透镜,也就是远视眼镜。
5.【答案】(1)无色透明
(2)1.2cm
(3)能放大但图像不够清晰
(4)装满水的塑料瓶相当于凸透镜,可能会聚阳光引发火灾,
【知识点】凸透镜成像的应用;工程方案设计
【解析】【分析】(1)只有无色透明的瓶子才能保证光线的完全通过,保证成像清晰;
(2)焦距就是凸透镜的光心到焦点的距离;
(3)根据表格中“优秀”和“待改进”的内容确定“合格”的内容;
(4)根据凸透镜会聚光线分析。
【解答】(1) 为了实验效果更理想,应选取无色透明的塑料瓶。因为无色透明的塑料瓶不会影响光的传播和成像质量,能够清晰地观察到放大效果。白色不透明或茶色透明的塑料瓶会影响光线的透射,导致成像模糊或失真。
(2) 测焦距时,将放大镜正对平行光源,移动凸透镜直到桌面上出现最小、最亮的光斑,此时光斑到凸透镜的距离即为焦距 ,根据图片可知,放大镜的焦距为1.2cm;
(3) 评价量表中“合格”的标准应介于“优秀”和“待改进”之间。优秀是能放大且图像清晰,待改进是不能放大,因此合格的标准应为能放大但图像不够清晰。
(4) 不能在森林里随意丢弃装满水的塑料瓶,因为装满水的塑料瓶相当于一个简易凸透镜,在阳光照射下可能汇聚光线,形成高温光斑,引发火灾。
6.【答案】(1)烛焰、透镜、光屏的中心不在同一高度上,像无法成在光屏上
(2)照相机
(3)注入
(4)A
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】 (1)探究凸透镜成像的实验时,当光屏、凸透镜和烛焰的中心不在同一高度上,像无法成在光屏上;
(2)比较像距和物距大小,从而确定成像特点和应用;
(3)根据凸透镜成实像时,物近像远大,物远像近小;凸透镜凸度越大,对光的会聚能力越强;
(4)根据投影仪的成像特点判断。
【解答】 (1)在 探究凸透镜成像的规律的实验中,要调整蜡烛火焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度,从而保证像成在光屏上。若点燃蜡烛后,无论怎样左右调节蜡烛的位置,始终不能在光屏上找到烛焰的像,说明烛焰、透镜、光屏的中心不在同一高度上,像无法成在光屏上;
(2)根据甲图可知,此时像距小于物距,根据凸透镜成实像时“物远像近小”的规律可知,此时光屏成倒立、缩小的实像,应用于照相机;
(3)当蜡烛向水凸透镜靠近,此时物距减小,根据凸透镜成实像“物近像远大”可知,此时像距增大,即像成在光屏的后方。要在光屏上重新得到清晰的像,需要使光线会聚,即增大水透镜的凸度,那么可以通过注射器往水凸透镜中注入适量的水。
(4)投影仪成倒立、放大的实像,故从光屏左侧观察,小余看到的像可能是A。
7.【答案】(1)放大
(2)C
(3)将纸板设计成移动的纸板
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;凸透镜成像的应用
【解析】【分析】(1)凸透镜成像规律:物距在一倍焦距以内,成正立、放大的虚像;物距在一倍和两倍焦距之间,像距大于两倍焦距时,成倒立、放大的实像,物距等于像距等于两倍焦距时,成倒立、等大的实像;物距大于两倍焦距,像距在一倍和两倍焦距之间时,成倒立、缩小的实像。
(2)根据测量时光线应与凸透镜相垂直进行分析。
(3)根据凸透镜成像规律进行分析,像不清晰,可能是像距不合适,改变物距,可以改变像距大小,从而找到清晰的像。
【解答】(1)由图甲可知,物距(手机到凸透镜的距离)小于像距(像到凸透镜的距离),由凸透镜成像规律可知,成的是倒立、放大的实像。
(2)测量焦距的正确方法是将凸透镜正对太阳光,调整透镜与地面(或白纸)的距离,直到光斑最小最亮时,测量透镜到光斑的距离即为焦距。由图可知,C中光线与凸透镜相垂直,为正确的操作方式。
故答案为:C。
(3)由评价标准可知,该投影仪可以成像,但像不清晰,可以将放置手机的纸板换成可移动的纸板,可以调节物距大小,从而形成清晰的像。
8.【答案】(1)凸透镜
(2)A
(3)将手机靠近透镜
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;凸透镜成像的应用
【解析】【分析】(1)根据投影仪的原理是凸透镜成像进行分析。
(2)凸透镜成像规律:物距在一倍焦距以内,成正立、放大的虚像(放大镜);物距在一倍和两倍焦距之间,像距大于两倍焦距时,成倒立、放大的实像(投影仪);物距等于像距等于两倍焦距时,成倒立、等大的实像;物距大于两倍焦距,像距在一倍和两倍焦距之间时,成倒立、缩小的实像(照相机)。
(3)凸透镜成实像时,具有“物远像近像变小,物近像远像变大”的特点。
【解答】(1) 投影仪的工作原理是利用凸透镜将物体(手机屏幕)的像放大并投射到屏幕上(白墙)。凸透镜具有会聚光线的作用,能够形成实像。
(2)投影仪成的是倒立、放大的实像。
故答案为:A。
(3)凸透镜成像的规律中,像的大小与物距有关。当物距(手机到透镜的距离)减小时,像距(透镜到白墙的距离)会增大,同时像也会变大。因此,将手机靠近透镜可以在墙上得到更大的像。
9.【答案】(1)同一高度
(2)8
(3)倒立
(4)将投影片的固定装置C、D,左右适当开槽,使投影片能适当左右移动;或将凸透镜的固定装置E、F,向内适当开槽,使凸透镜能适当左右移动。
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】(1)根据探究凸透镜成像规律的实验的注意事项解答;
(2)当u=v=2f时,凸透镜成倒立放大的实像;
(3)根据凸透镜成倒立放大的实像分析;
(4)根据图片确定“指标二”中存在的问题,并给出改良方案。
【解答】(1) 小江将光具座放在水平桌面上,为了使像成在光屏的中央,则需要将光源、凸透镜和光屏固定在光具座上,调整三者的高度,使它们的中心大致在同一高度。
(2)根据乙图可知,此时u=v=2f=16cm,解得:f=8cm,即凸透镜的焦距为8cm;
(3)投影机成倒立、放大的实像,因为在地面上观察到正立的校标 logo,所以投影仪内的校标应该倒立放置。
(4) 由图丙和说明可知,投影片和凸透镜是固定的,即物距一定,像的大小无法调节;
解决对策:将投影片的固定装置C、D,左右适当开槽,使投影片能适当左右移动;或将凸透镜的固定装置E、F,向内适当开槽,使凸透镜能适当左右移动。
10.【答案】(1)15.0;II
(2)注入
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;凸透镜成像的应用;近视眼的成因与矫正办法
【解析】【分析】(1)凸透镜成像规律:物距在一倍焦距以内,成正立、放大的虚像;物距在一倍和两倍焦距之间,像距大于两倍焦距时,成倒立、放大的实像,物距等于像距等于两倍焦距时,成倒立、等大的实像;物距大于两倍焦距,像距在一倍和两倍焦距之间时,成倒立、缩小的实像。
(2)近视眼像成在视网膜前面,使用具有发散光线能力的凹透镜可以矫正近视眼。
【解答】(1)由图可知,物距等于30.0cm时,像距也为30.0cm,此时物距等于像距,由凸透镜成像规律可知,此时物距等于两倍焦距,可知该凸透镜的焦距为15.0cm。
图乙中物距等于45cm,大于两倍焦距,由凸透镜成像规律可知,此时像距在一倍和两倍焦距之间,即为15.0-30.0cm之间,则光屏在II区域内移动才能观察到清晰的像。
(2) 近视眼镜是凹透镜,具有发散光线的能力,要使像的位置不变,应向水透镜中注水,增大水透镜的凸度,减小凸透镜的焦距,使像提前会聚。
11.【答案】(1)20厘米
(2)D
(3)大
(4)把投影片倒着插入;前伸
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】(1)照相机的核心工作原理是凸透镜成像规律。当被摄物体(物距u)到镜头(凸透镜)的距离大于2倍焦距(2f)时,镜头会在胶片或感光元件上形成一个倒立、缩小的实像。
(2)投影仪的核心原理也是凸透镜成像,但物距范围不同(1f<u<2f),形成的是倒立、放大的实像。
【解答】(1) 照相机模型利用凸透镜成倒立、缩小的实像,根据凸透镜成像规律,当物距(u)大于2倍焦距(f)时,像距(v)在1倍焦距和2倍焦距之间(f < v < 2f)。题目中凸透镜的焦距为10 cm,因此像距应在10 cm到20 cm之间。外纸筒的长度需要大于10 cm且小于20 cm,所以选择20 cm的纸筒最合适 ,故答案为:20厘米;
(2) 照相机胶片的作用是接收光线并形成清晰的像,因此需要避免杂散光的干扰。黑色不透光卡纸可以吸收多余光线,减少反射,确保成像清晰, 全透明塑料膜会透光,无法成像;薄宣纸透光且易反射,成像模糊;白色卡纸会反射光线,干扰成像。故答案为:D。
(3) 凸透镜的直径越大,通光量越大,进入的光线越多,成像会更亮。因此选择直径更大的凸透镜可以提升亮度。 故答案为:大.
(4)① 投影仪成倒立的实像, 为了看到正立的像,将投影片倒置即可,故答案为: 将投影片倒置 ;
② 拍摄更远处的物体时,物距增大,像距会减小(根据凸透镜成像规律)。若想让远处的实验楼成像更大,需要缩短物距(靠近实验楼),同时增大像距(将外纸筒前伸),使像距更接近2倍焦距(20 cm),从而放大像。故答案为:前伸。
12.【答案】(1)最小、最亮的光斑
(2)照相机;能
(3)注水
(4)远视
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;凸透镜成像的应用;远视眼的成因与矫正办法
【解析】【分析】(1)测凸透镜焦距的方式:用平行光照射,光线会聚成一个最小最亮的光斑,光斑到凸透镜光心的距离即为凸透镜的焦距。
(2)凸透镜成像规律:物距在一倍焦距以内,成正立、放大的虚像;物距在一倍和两倍焦距之间,像距大于两倍焦距时,成倒立、放大的实像,物距等于像距等于两倍焦距时,成倒立、等大的实像;物距大于两倍焦距,像距在一倍和两倍焦距之间时,成倒立、缩小的实像。
(3)凸透镜成实像时,具有“物远像近像变小,物近像远像变大”的特点。
(4)远视眼像成在视网膜后面,需佩戴具有会聚光线能力的凸透镜进行矫正。
【解答】(1) 平行于主光轴的光线经过凸透镜后会汇聚在焦点上,因此光屏上形成的是一个最小、最亮的光斑,此时水透镜到光屏的距离就是焦距。
(2)由图乙可知,物距大于像距,根据凸透镜成像可知,此时成的是倒立、缩小的实像,与照相机的原理相同。
光路具有可逆性,将蜡烛和光屏更换位置,仍能成清晰的像,像的性质为--倒立放大的实像。
(3)将蜡烛向水透镜方向移动,物距变小,像距会变大,要使像距不变,则应向水透镜中注水,减小水透镜的焦距,使像延后会聚。
(4)抽出适量的水,水透镜的焦距变大,像延后会聚,当从水透镜中抽出适量的水后,发现烛焰的像依然清晰, 可知该眼镜可以会聚光线,为凸透镜,用于矫正远视眼。
13.【答案】(1)会聚
(2)无色透明
(3)1.20cm
(4)能放大但图像不清晰
(5)装有水的塑料瓶相当于一个凸透镜,由于凸透镜对光线有会聚作用,在太阳光的照射下,易引燃位于焦点处的树叶等
【知识点】凸面镜和凹面镜;凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】凸透镜成像规律:①u>2f,f<v<2f,成缩小倒立的实像,应用照相机,②u=2f,v=2f,成等大、倒立的实像;③f<u<2f,v>2f,成放大、倒立的实像,应用投影仪;④u=f,不成像;⑤u<f,v>f,成放大、正立的虚像,应用放大镜。放大镜是一个凸透镜,利用的是物体在透镜一倍焦距以内,成正立的、放大的虚像。放大镜成像特点①被观察到的像成正立、放大的虚像。②物体和物体的像在凸透镜的同侧。③物距越小,成的像越小,反之亦然(在一倍焦距之内)。④如果物距达到一定程度(大于一倍焦距),所成的虚像就消失了。
【解答】(1)凸透镜的特点是中间厚、边缘薄,对光具有会聚作用。平行光通过凸透镜后会汇聚到一点(焦点),因此填“会聚”。
(2)为了确保光线能透过透镜并形成清晰的像,塑料瓶的材料需要无色透明。若为白色不透明或茶色透明,会影响光的传播和成像效果。
(3)焦距是凸透镜焦点到光心的距离。图乙中,最小、最亮的光斑即为焦点,对应的刻度尺读数即为焦距。
(4)评价量表的分级应体现成像质量的差异:优秀:能放大且图像清晰(效果最佳)。合格:能放大但图像模糊(存在瑕疵)。待改进:不能放大(完全失效)。
(5)形塑料瓶装满水后相当于凸透镜,对阳光有会聚作用。若光线汇聚到可燃物上(如干草、树叶),可能达到燃点引发火灾,因此不能随意丢弃。
故正确答案为:(1)会聚;(2)无色透明;(3)1.20cm;(4)能放大但图像不清晰;(5)装有水的塑料瓶相当于一个凸透镜,由于凸透镜对光线有会聚作用,在太阳光的照射下,易引燃位于焦点处的树叶等。
14.【答案】(1)A
(2)将凸透镜正对太阳光,调整凸透镜与白纸的距离,直到白纸上出现最小最亮的光斑,此时凸透镜到白纸的距离即为焦距
(3)15cm
(4)B;像的清晰度;像的亮度;将手机靠近凸透镜
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;凸透镜成像的应用
【解析】【分析】(1)根据凸透镜成像实验中,凸透镜要放在光屏和光源之间进行判断。
(2)利用平行光经过凸透镜后会会聚到凸透镜焦点测量焦距大小。
(3)凸透镜成像规律:物距在一倍焦距以内,成正立、放大的虚像;物距在一倍和两倍焦距之间,像距大于两倍焦距时,成倒立、放大的实像,物距等于像距等于两倍焦距时,成倒立、等大的实像;物距大于两倍焦距,像距在一倍和两倍焦距之间时,成倒立、缩小的实像。
(5)凸透镜成实像时,具有“物远像近像变小”的特点。凸透镜成的实像均为倒立的像。
【解答】(1)手机是物体,凸透镜应放置在物体和光屏之间,可知A是凸透镜,B是手机。
(2) 测量凸透镜焦距的常用方法是利用太阳光平行于主光轴入射的特点。将凸透镜正对太阳光,调整凸透镜与白纸的距离,直到白纸上出现最小最亮的光斑,此时光斑到凸透镜的距离即为焦距。
(3)根据凸透镜成像规律,要得到清晰、放大的像,手机(物体)应位于凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间(即 ( f < u < 2f ))。题目中手机与凸透镜相距 ( u = 20cm),选项中只有 15cm 满足这一条件。
(4) 投影仪成像为倒立的实像,因此手机应倒置放置(B方式),这样白墙上的像才是正立的。
可以从像的清晰度、像的亮度等方面进行评价。
凸透镜成实像时,物近像远像变大,所以要得出放大的像,应将手机靠近凸透镜。
15.【答案】(1)f<v<2f
(2)半透明
(3)多种物距下,均能成清晰的像;增加可调节结构(如伸缩纸筒),使像距能随物距变化而调整 。
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】(1)根据凸透镜的成像规律和应用解答;
(2) 若用透明薄膜(如玻璃),像会直接透过无法观察;若用不透明薄膜(如卡纸),则无法接收像。
(3)根据表格数据比较不同评价等级之间的差异,进而确定“优秀”的标准,并确定改良方案。
【解答】(1) 照相机成清晰的像时, 物体在二倍焦距以外,而像在一倍焦距和二倍焦距之间,即f<v<2f。
(2) 照相机模型需要在另一端接收光线形成的实像。实像必须投射在能显示像的屏幕上,因此需使用“半透明”薄膜(如半透明纸或磨砂玻璃),既能透光又能显示像。若用透明薄膜(如玻璃),像会直接透过无法观察;若用不透明薄膜(如卡纸),则无法接收像。
(3)① “功能完善”的“优秀”等级应比“合格”更高,即能在多种物距下成清晰的像。因此补充内容为:多种物距下,均能成清晰的像。
② 根据评价指标,模型在“功能完善”上仅能在某一物距下成像,说明无法调节像距以适应不同物距。改进方法是增加可调节结构(如伸缩纸筒),通过改变凸透镜与薄膜的距离(像距v)来适应不同物距(u),从而在多种情况下成清晰像。
16.【答案】(1)倒立、缩小;2f>v>f
(2)将简易照相机的镜头做成可伸缩式
(3)薄
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【分析】本题考查照相机的成像原理、模型改进,以及人眼的调节机制,需结合凸透镜成像规律和人眼结构特点分析。
【解答】(1) 照相机的镜头相当于凸透镜,来自物体的光经镜头后,在影像传感器上成倒立、缩小的实像;此时物距大于 2 倍焦距,像距满足的范围是 f<v<2f。
(2) 功能指标 “良好” 的问题是 “不能调节像距”,改进措施可以是:在纸盒上增加可滑动的结构(如使凸透镜能前后移动),以调节像距。
(3) 人眼看远处物体时,睫状肌放松,晶状体变薄,折光能力变弱,使远处物体的像成在视网膜上。因此从看近处物体 B 到看远处物体 A,晶状体变薄。
17.【答案】(1)11.0
(2)11.0~22.0
(3)C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;凸透镜成像的应用
【解析】【分析】(1)凸透镜有会聚光线的能力,平行光经过凸透镜后会聚于一点,称为凸透镜的焦点,焦点到凸透镜光心之间的距离为凸透镜的焦距。
(2)凸透镜成像规律:物距在一倍焦距以内,成正立、放大的虚像;物距在一倍和两倍焦距之间,像距大于两倍焦距时,成倒立、放大的实像,物距等于像距等于两倍焦距时,成倒立、等大的实像;物距大于两倍焦距,像距在一倍和两倍焦距之间时,成倒立、缩小的实像。
(3)凸透镜成实像时,具有“物远像近像变小、物近像远像变大”的特点。
【解答】(1)如图甲所示,让一束平行光正对凸透镜照射,在凸透镜后的光屏上接收到一个最小、最亮的光斑,这个光斑是凸透镜的焦点,焦点跟光心之间的距离是凸透镜的焦距,所以该凸透镜的焦距为f=41.0 cm-30.0 cm=11.0cm。
(2)2f>u>f时,成倒立、放大的实像,为了能在幕布上得到清晰、放大的像,此时物距在一倍和两倍焦距之间,所以应将手机放在距离凸透镜11.0~22.0cm处。
(3)根据凸透镜成实像时物近像远像变大可知,要想使幕布上的像大一些,应该增大投影仪到幕布的距离,增大像距,同时减小手机到镜头的距离,减小物距。
故答案为:C。
18.【答案】(1)照相机
(2)下;虚
(3)25
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】(1)凸透镜成像规律中,当物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像,照相机就是利用这一原理工作的;物镜观察远处物体,物距大于二倍焦距,成像原理与照相机相同。
(2)开普勒望远镜的物镜成倒立、缩小的实像,目镜成正立、放大的虚像,经过两次成像后,最终看到的像是倒立的虚像,箭头方向与原物体相反,即向下。
(3)开普勒望远镜的镜筒总长度约为物镜焦距与目镜焦距之和,这是由其成像原理决定的,物镜成的像在目镜的一倍焦距以内,通过目镜放大。
【解答】(1)物镜观察远处物体,物距大于二倍焦距,根据凸透镜成像规律,此时成倒立、缩小的实像,这与照相机的成像原理相同。
(2)物镜成倒立的实像,目镜将该实像放大成虚像,所以最终看到的像是箭头向下的虚像下”。
(3)根据开普勒望远镜的成像要求,镜筒总长度约为物镜焦距与目镜焦距之和。已知物镜焦距为 20cm,目镜焦距为 5cm,所以此时物镜和目镜之间的距离约为20cm + 5cm = 25cm。
19.【答案】(1)B
(2)乙
(3)小阳,理由:白墙表面粗糙,光线在上方发生的是漫反射,各个方向的人都能清晰观影。
(4)增大纸盒的长度或换用焦距较短的凸透镜
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】 (1)根据凸透镜焦距的测量方法判断;
(2)根据凸透镜成像的倒立性分析;
(3)镜面反射是反射光线射向同一方向,漫反射是反射光线射向不同的方向;
(4)根据描述结合评价标准分析解答。
【解答】 (1)让凸透镜正对太阳光,白纸应与凸透镜平行,来回移动透镜,找到最小最亮的光斑,光斑到透镜中心的距离即为焦距,应选择B;
(2)根据凸透镜成像的倒立性可知,为了使投影仪使用过程看到正立的像,手机应该应该倒着放,故应选择乙的放置方式;
(3)白墙表面粗糙,光线在上方发生的是漫反射,各个方向的人都能清晰观影,故我赞成小阳的观点;
(4)由于无法模拟投影仪成像,说明u≤f,造成此现象的原因可能是纸盒的长度太短或提供的凸透镜焦距太大,故还需要进行的改进是:增大纸盒的长度或换用焦距较短的凸透镜。
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