内容正文:
5.3凸透镜成像的规律同步练习
一、选择题(本题共12小题, 1~9题为单选题,10~12题为多选题。)
1.(2026·山东省泰安市新泰市·)如图,是小青透过装满水的水瓶看见书本上的“物”字,其成像规律与下列蜡烛成像规律相同的是( )
A. B.
C. D.
2.物理社团的小东同学,在学习凸透镜的成像规律后,找出家里用的放大镜,给爸妈演示凸透镜的成像规律,如图所示,是他演示的一个情景,在该情境中,光屏上出现清晰的像,像的特点和应用描述均正确的是( )
A.成正立放大的像 放大镜 B.成倒立的缩小的像 照相机
C.成倒立放大的像 投影仪 D.成倒立的等大的像 投影仪
3.蜡烛从离凸透镜距离为的地方移向凸透镜的过程中,凸透镜所成的像( )
A.逐渐变小 B.逐渐变大
C.先变小,后变大 D.先变大,后变小
4.佳佳暑假出门旅游,用无人机航拍三峡美景,已知无人机使用的镜头的焦距为,则镜头到感光元件的距离应该( )
A.略大于 B.以内
C.以外 D.恰为
5.如图,蜡烛距凸透镜20cm时,烛焰在光屏上成清晰的倒立缩小像,则该凸透镜的焦距可能是( )
A.5cm B.15cm C.30cm D.45cm
6.(2026·安徽省阜阳市·)如图甲所示,某无人机携带高清照相机在拍摄风景。如图乙所示,高清照相机镜头的焦距为,无人机飞的高度越高,其拍摄地面的景物所成的像越靠近图乙中的( )
A.点 B.点 C.点 D.点
7.某凸透镜焦距为15cm,将物体放在距透镜20cm处,此时成的像的性质是( )
A.倒立、缩小的实像 B.倒立、放大的实像
C.正立、放大的虚像 D.正立、缩小的实像
8.在装有水的圆柱形水杯后面放置一个泥娃,改变泥娃与水杯的距离,透过水杯进行观察,下列像不能观察到的是( )
9.下列说法中,错误的是( )
A.凡是凸透镜成的实像都是物、像分别在凸透镜的两侧
B.凡是凸透镜成的虚像都是物、像都在凸透镜的同一侧
C.凸透镜所成的实像都是倒立的
D.凸透镜所成的虚像,要么是放大的,要么是缩小的
10.凸透镜在生活中的应用非常广泛,下列说法正确的是( )
A.图甲,女孩自拍时离照相机镜头比较远,此时镜头所成像是缩小、倒立的
B.图乙,投影片离投影仪镜头比较近,像是放大、正立的
C.图丙,像和物在放大镜的同侧,像是放大、正立的
D.图丁,笔由贴近玻璃瓶的位置向远处慢慢移动,笔尖先变短,后变长
11.某同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制了像距与物距之间关系的图像,如图所示。下列判断正确的是( )
A.该凸透镜的焦距是
B.当时,在光屏上能得到一个缩小的像
C.当时成放大的像,投影仪就是根据这一原理制成的
D.把物体从距凸透镜处移动到处的过程中,像逐渐变大
12.小明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。实验前,当小明移动蜡烛、水透镜和光屏至图示位置时,恰能在光屏上看到清晰的像(像未画),则下列说法正确的是( )
A.此时“水凸透镜”的焦距为20.0cm
B.将蜡烛放在20cm刻度处的成像特点和投影仪原理相同
C.将蜡烛放在45cm刻度处成虚像
D.继续给水透镜加水,保持蜡烛和透镜位置不动,要想得到清晰的像,光屏应向左移动
二、填空题
13.麦收时节同学们走进农田参与农耕实践活动,如图所示是用放大镜观察到的麦穗标本,如果该透镜焦距为10cm,则标本到透镜的距离应______(填“大于”“等于”或“小于”)10cm,若想看到标本的像变大,应将标本______(填“远离”或“靠近”)透镜。
14.如图所示,保持凸透镜的位置不变,先后把烛焰放在a、b、c、d、e各点,并分别调整光屏的位置。则:
(1)把烛焰放在___________点,屏上出现的像最小。
(2)把烛焰放在___________点,光屏上出现清晰的像时,屏距透镜最远。
(3)把烛焰放在___________点,光屏上不会出现像。
15.某同学不小心将一滴水滴在刻度尺上,会看到刻度间距变宽了,这是由于光的___________;水滴相当于一个___________,刻度尺通过水滴成正立放大的___________像。
16.如图所示的实验说明了光从空气射向透镜,凸透镜对光有________。凸透镜不能成的像是________(①倒立、放大的实像;②正立、缩小的虚像;③正立、放大的虚像;④倒立、缩小的实像)(选填序号)。
17.如图所示,这是一款带摄像头的自平衡球形机器人,它能在各种地面上滚动自如。它在边滚动边摄像的过程中,要保证物距始终大于两倍焦距,因此摄像头选用的是焦距较______(选填“大”或“小”)的______透镜。
18.一幅如图甲所示的漫画立在桌面上,小霞把一个装水的玻璃杯放在漫画前,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。小霞观察分析:透过水杯看到的是老鼠的_______(选填“实”或“虚”)像,此时老鼠到玻璃杯的距离满足_______(选填“”“”或“”)。
19.将一个凸透镜正对着太阳,在距凸透镜处得到一个最小、最亮的光斑,此时光斑处也就是凸透镜的___________处;若将一个物体放在此凸透镜前处,在凸透镜的另一侧成一个倒立、__________的___________像。
20.小明自制了一个如图甲所示的简易投影仪,在可调范围内推拉纸盒可以在白墙上看到如图乙所示的放大的_____(选填“虚”或“实”)像,像的高度为__________cm.此时必须将手机以甲图中的_____(选填“A”或“B”)方向放置,且手机到凸透镜的距离可能是____(选填“25”“15”或“8”)cm。
三、作图题
21.请在原图基础上,分别画出入射光线a、b经过凸透镜后的折射光线。
22.如图所示是发光点,是发光点经凸透镜所成的实像。作图确定此凸透镜左侧焦点的位置并用标出。
四、简答题
23.用两个不同焦距的放大镜观察邮票,当两个透镜到邮票的距离相等时,出现了图中所示的情景,请根据该情景提出一个可探究问题:________________。
五、实验题
24.如图所示,小明和同学们在老师指导下做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)实验前,小明先想办法测凸透镜的焦距,如图甲所示,他将凸透镜正对太阳光,在透镜下方平行地放上白纸,测出透镜与白纸间距s与对应的白纸被烤焦的时间t,绘出图像如图乙所示,则判断该透镜的焦距f为___________,然后在光具座上从左到右分别放置蜡烛、凸透镜和光屏,将焰心、凸透镜、光屏中心调整在凸透镜的___________上;
(2)实验过程中,当蜡烛与凸透镜的距离如图丙时,在光屏上可得到一个清晰的像,此时实验现象呈现的像___________(“符合”或“不符合”)照相机的成像特点,保持蜡烛位置不变,移动透镜至刻度线处,如图丁所示,则人眼在图中的___________(选填“A”或“B”)处能观察到蜡烛的像,像是图中的___________(选填“1”、“2”、“3”或“4”)
(3)将蜡烛放在离凸透镜较远的位置,如图所示,给凸透镜“戴”上凹透镜,此时光屏上能成一清晰的像;若“取”下凹透镜,为使光屏上的像再次清晰,在保持透镜位置不变的条件下,下列操作可行的是___________;
①将光屏远离透镜;②将光屏靠近透镜;③将蜡烛远离透镜;④将蜡烛靠近透镜
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
(4)同组的小丽同学在探究凸透镜成像实验时,不小心将凸透镜碰到地上,透镜的上半部分摔烂了,她坚持用余下的半部分继续实验,则光屏上将___________。
A.得不到像 B.仅成上半部分的像 C.仅成下半部分的像 D.像是完整的,亮度变暗
试卷第4页,共7页
试卷第7页,共7页
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5.3凸透镜成像的规律同步练习
一、选择题(本题共12小题, 1~9题为单选题,10~12题为多选题。)
1.(2026·山东省泰安市新泰市·)如图,是小青透过装满水的水瓶看见书本上的“物”字,其成像规律与下列蜡烛成像规律相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】装满水的水瓶中间厚、边缘薄,相当于凸透镜。由题图可知,透过水瓶看到的是字正立、放大的虚像,根据凸透镜成像规律可知,此时“物”字位于凸透镜的一倍焦距以内,与D选项中蜡烛成像规律相同。故选D。
2.物理社团的小东同学,在学习凸透镜的成像规律后,找出家里用的放大镜,给爸妈演示凸透镜的成像规律,如图所示,是他演示的一个情景,在该情境中,光屏上出现清晰的像,像的特点和应用描述均正确的是( )
A.成正立放大的像 放大镜 B.成倒立的缩小的像 照相机
C.成倒立放大的像 投影仪 D.成倒立的等大的像 投影仪
【答案】C
【详解】由图可知物距小于像距,光屏上出现清晰的像,说明成的是实像,根据凸透镜成像规律可知,此时物距在1倍焦距与2倍焦距之间,像距大于2倍焦距,成倒立放大的实像,投影仪利用的就是该原理。放大镜成的是虚像,光屏无法承接到,照相机成倒立缩小的实像,使用时,物距大于2倍焦距,像距在1倍焦距与2倍焦距之间。
故选C。
3.蜡烛从离凸透镜距离为的地方移向凸透镜的过程中,凸透镜所成的像( )
A.逐渐变小 B.逐渐变大
C.先变小,后变大 D.先变大,后变小
【答案】D
【详解】当成实像时,物距减小,像距增大、像变大,蜡烛从移向的过程中,像逐渐变大;当成虚像时,物距减小,像变小,蜡烛从移向透镜的过程中,像逐渐变小。因此整个过程像先变大后变小,ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
4.佳佳暑假出门旅游,用无人机航拍三峡美景,已知无人机使用的镜头的焦距为,则镜头到感光元件的距离应该( )
A.略大于 B.以内
C.以外 D.恰为
【答案】A
【详解】无人机镜头为凸透镜,拍照应用时,成倒立、缩小实像的规律,此时像距满足
代入,得
拍摄时物距远大于,像距接近焦距,即略大于。
故选A。
5.如图,蜡烛距凸透镜20cm时,烛焰在光屏上成清晰的倒立缩小像,则该凸透镜的焦距可能是( )
A.5cm B.15cm C.30cm D.45cm
【答案】A
【详解】蜡烛距凸透镜20cm时,烛焰在光屏上成清晰的倒立缩小像,说明物距大于两倍焦距,即
则,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
6.(2026·安徽省阜阳市·)如图甲所示,某无人机携带高清照相机在拍摄风景。如图乙所示,高清照相机镜头的焦距为,无人机飞的高度越高,其拍摄地面的景物所成的像越靠近图乙中的( )
A.点 B.点 C.点 D.点
【答案】B
【详解】照相机成倒立、缩小的实像,像在凸透镜的一倍焦距与二倍焦距之间,根据凸透镜成像规律:物远像近像变小,无人机飞行高度越高,离地面景物越远,物距越大,像距越小(像越靠近透镜),且物距越大,像越靠近焦点(一倍焦距位置)。图乙中点紧邻焦点,因此像越靠近点。
故选B。
7.某凸透镜焦距为15cm,将物体放在距透镜20cm处,此时成的像的性质是( )
A.倒立、缩小的实像 B.倒立、放大的实像
C.正立、放大的虚像 D.正立、缩小的实像
【答案】B
【详解】已知凸透镜焦距,物距,则。物体在一倍焦距和二倍焦距之间时,凸透镜成倒立、放大的实像。物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像。
故选B。
8.在装有水的圆柱形水杯后面放置一个泥娃,改变泥娃与水杯的距离,透过水杯进行观察,下列像不能观察到的是( )
【答案】A
【详解】装有水的圆柱形水杯相当于凸透镜,但它的左右是弧形的,会让物体在水平方向发生缩放和"倒立",即左右颠倒,竖直方向大小基本不变,所以当泥娃在2倍焦距外时,可以看到左右颠倒、水平变窄的缩小像,故C可能;
当泥娃在倍焦距之间时,可以看到左右颠倒、水平变宽的放大像,故D可能;
当泥娃在1倍焦距内时,可以看到左右不变、水平变宽的放大像,故B可能;
而左右不变、水平变窄的缩小像,不符合圆柱形水杯凸透镜的成像特点,无法观察到,故A符合题意。
故选A。
9.下列说法中,错误的是( )
A.凡是凸透镜成的实像都是物、像分别在凸透镜的两侧
B.凡是凸透镜成的虚像都是物、像都在凸透镜的同一侧
C.凸透镜所成的实像都是倒立的
D.凸透镜所成的虚像,要么是放大的,要么是缩小的
【答案】D
【详解】A.根据凸透镜成像规律,实像均与物分处凸透镜两侧,故A正确;
B.根据凸透镜成像规律,凸透镜成虚像时,物、像均在凸透镜同一侧,故B正确;
C.根据凸透镜成像规律,凸透镜所成实像全部为倒立的,故C正确;
D.根据凸透镜成像规律,凸透镜成虚像时,只能成正立、放大的虚像,不存在缩小的虚像,故D错误。
本题选择错误的,故选D。
10.凸透镜在生活中的应用非常广泛,下列说法正确的是( )
A.图甲,女孩自拍时离照相机镜头比较远,此时镜头所成像是缩小、倒立的
B.图乙,投影片离投影仪镜头比较近,像是放大、正立的
C.图丙,像和物在放大镜的同侧,像是放大、正立的
D.图丁,笔由贴近玻璃瓶的位置向远处慢慢移动,笔尖先变短,后变长
【答案】AC
【详解】A.照相机利用物距大于二倍焦距成倒立缩小实像的原理工作,自拍时人离镜头较远,满足物距条件,成像性质正确,故A正确;
B.投影仪投影片离镜头距离在一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立、放大的实像,故B错误;
C.放大镜成的虚像和物体在放大镜的同侧,像是放大、正立的,故C正确;
D.装水的玻璃瓶相当于一个凸透镜。当笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢移动时,笔尖相对于这个“凸透镜”的物距在变化。当笔尖在“凸透镜”的一倍焦距以内时,成正立、放大的虚像,笔尖看起来会变长。当笔尖从一倍焦距向二倍焦距移动时,成倒立、放大的实像,笔尖看起来会变长(但方向倒立)。当笔尖在二倍焦距以外时,成倒立、缩小的实像,笔尖看起来会变短(且方向倒立)。 因此,笔尖先变长,后变短,,故D错误。
故选AC。
11.某同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制了像距与物距之间关系的图像,如图所示。下列判断正确的是( )
A.该凸透镜的焦距是
B.当时,在光屏上能得到一个缩小的像
C.当时成放大的像,投影仪就是根据这一原理制成的
D.把物体从距凸透镜处移动到处的过程中,像逐渐变大
【答案】AB
【详解】A.由图像可知,当 时,。根据凸透镜成像规律,当 时成倒立、等大的实像,故 ,解得 ,故 A 正确;
B.当 时,,成倒立、缩小的实像,故 B 正确;
C.当 时,,成倒立、缩小的实像,应用于照相机,故 C 错误;
D.根据凸透镜成实像时的规律,把物体从距凸透镜 处()移动到 处()的过程中,物距增大,像距减小,像逐渐变小,故 D 错误。
故选AB。
12.小明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。实验前,当小明移动蜡烛、水透镜和光屏至图示位置时,恰能在光屏上看到清晰的像(像未画),则下列说法正确的是( )
A.此时“水凸透镜”的焦距为20.0cm
B.将蜡烛放在20cm刻度处的成像特点和投影仪原理相同
C.将蜡烛放在45cm刻度处成虚像
D.继续给水透镜加水,保持蜡烛和透镜位置不动,要想得到清晰的像,光屏应向左移动
【答案】CD
【详解】A.由图可知,蜡烛位于30.0cm刻度处,水透镜位于50.0cm刻度处,光屏位于70.0cm刻度处,此时物距
像距
满足,可得该水透镜此时焦距,故A错误;
B.蜡烛放在20cm刻度处时,物距
满足,成倒立缩小的实像,成像原理和照相机相同,故B错误;
C.蜡烛放在45cm刻度处时,物距
满足,根据凸透镜成像规律,此时成正立放大的虚像,故C正确;
D.继续给水透镜注水,水透镜焦距变小,会聚能力变强,像会成在原光屏位置的左侧,保持蜡烛和透镜位置不动,要得到清晰的像,光屏应向左移动,故D正确。
故选CD。
二、填空题
13.麦收时节同学们走进农田参与农耕实践活动,如图所示是用放大镜观察到的麦穗标本,如果该透镜焦距为10cm,则标本到透镜的距离应______(填“大于”“等于”或“小于”)10cm,若想看到标本的像变大,应将标本______(填“远离”或“靠近”)透镜。
【答案】 小于 远离
【详解】[1]放大镜的本质是凸透镜,它的成像原理是当物距小于一倍焦距时,凸透镜成正立、放大的虚像。已知该透镜焦距为10cm,因此标本到透镜的距离(物距)应小于10cm。
[2]在一倍焦距范围内,物距越大,即物体离透镜越远,成的虚像越大,因此若想让像变大,应将标本远离透镜。
14.如图所示,保持凸透镜的位置不变,先后把烛焰放在a、b、c、d、e各点,并分别调整光屏的位置。则:
(1)把烛焰放在___________点,屏上出现的像最小。
(2)把烛焰放在___________点,光屏上出现清晰的像时,屏距透镜最远。
(3)把烛焰放在___________点,光屏上不会出现像。
【答案】(1)a
(2)c
(3)d、e
【详解】(1)凸透镜成实像时遵循“物远像近像变小”的规律。图中a点的物距最大,且在2倍焦距外成实像,因此此处屏上的像最小。
(2)凸透镜成实像时具有物近像远像变大的规律。因此在一倍焦距以外,离凸透镜最近的烛焰所成的像最大最远,因此把烛焰放在c点,光屏上出现清晰的像时,屏距透镜最远。
(3)当物距小于或等于一倍焦距时,无法在光屏上成实像。d点刚好在焦点上,光线经凸透镜后平行射出,不能会聚成像;e点在一倍焦距以内,成正立放大的虚像,虚像不能呈现在光屏上,因此d、e点都无法在光屏上得到像。
15.某同学不小心将一滴水滴在刻度尺上,会看到刻度间距变宽了,这是由于光的___________;水滴相当于一个___________,刻度尺通过水滴成正立放大的___________像。
【答案】 折射 凸透镜 虚
【详解】水滴的形状类似于凸透镜,对光的作用是折射,此时刻度尺处于凸透镜一倍焦距以内,成正立、放大的虚像,因此会看到刻度间距变宽了。
16.如图所示的实验说明了光从空气射向透镜,凸透镜对光有________。凸透镜不能成的像是________(①倒立、放大的实像;②正立、缩小的虚像;③正立、放大的虚像;④倒立、缩小的实像)(选填序号)。
【答案】 会聚作用 ②
【详解】由图可知,平行光经过凸透镜后会聚为一束,说明光从空气射向凸透镜时,凸透镜对光有会聚作用。
根据凸透镜成像规律:物距大于2倍焦距时,成倒立、缩小的实像(④存在),物距在1倍到2倍焦距之间时,成倒立、放大的实像(①存在),物距小于1倍焦距时,成正立、放大的虚像(③存在), 凸透镜无法成正立、缩小的虚像,因此选②。
17.如图所示,这是一款带摄像头的自平衡球形机器人,它能在各种地面上滚动自如。它在边滚动边摄像的过程中,要保证物距始终大于两倍焦距,因此摄像头选用的是焦距较______(选填“大”或“小”)的______透镜。
【答案】 小 凸
【详解】摄像头的成像原理是凸透镜成像,利用物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小实像的规律工作。 本题要求物距始终大于两倍焦距,该机器人摄像头整体尺寸很小,拍摄时物体到镜头的物距不大,要满足,就需要焦距更小,因此选用焦距较小的凸透镜。
18.一幅如图甲所示的漫画立在桌面上,小霞把一个装水的玻璃杯放在漫画前,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。小霞观察分析:透过水杯看到的是老鼠的_______(选填“实”或“虚”)像,此时老鼠到玻璃杯的距离满足_______(选填“”“”或“”)。
【答案】 实
【详解】装水的圆柱形玻璃杯横向相当于凸透镜。由现象可知,透过水杯看到的老鼠“掉头”说明成的是倒立的像,“变胖”说明是放大的像。 根据凸透镜成像规律可知,当时,凸透镜成倒立、放大的实像。
19.将一个凸透镜正对着太阳,在距凸透镜处得到一个最小、最亮的光斑,此时光斑处也就是凸透镜的___________处;若将一个物体放在此凸透镜前处,在凸透镜的另一侧成一个倒立、___________的___________像。
【答案】 焦点 放大 实
【详解】[1]平行于主光轴的太阳光经凸透镜折射后会聚到一点,该点就是凸透镜的焦点,所以最小最亮的光斑处为焦点。
[2][3]由题意可得凸透镜焦距,物体到透镜的距离,满足的条件,根据凸透镜成像规律,此时在透镜另一侧成倒立、放大的实像。
20.小明自制了一个如图甲所示的简易投影仪,在可调范围内推拉纸盒可以在白墙上看到如图乙所示的放大的_____(选填“虚”或“实”)像,像的高度为__________cm.此时必须将手机以甲图中的_____(选填“A”或“B”)方向放置,且手机到凸透镜的距离可能是____(选填“25”“15”或“8”)cm。
【答案】 实 37.0
【详解】投影仪的像可以呈现在白墙(光屏)上,能被光屏承接的是实像,且投影仪成倒立放大的实像。
由乙图刻度尺可知,像顶端对齐,底端对齐,所以像的高度为
凸透镜成实像时,像与物体相比上下颠倒,要在墙上得到正的像,手机需要倒着放置,因此选方向。
根据物距大于一倍焦距且小于两倍焦距,成倒立、放大的实像。凸透镜焦距为,此时手机到凸透镜的距离大于小于,则手机到凸透镜的距离可能是。
三、作图题
21.请在原图基础上,分别画出入射光线a、b经过凸透镜后的折射光线。
【答案】
【详解】根据凸透镜的成像规律可知,当物距等于2倍焦距时,成倒立、等大的实像,像距等于2倍焦距。且成实像时,来自物体的光经凸透镜折射后会交于像点。图中光线a经过透镜左侧2倍焦距点,则其对应的折射光线会经过透镜右侧2倍焦距点;光线b经过凸透镜的焦点,其对应的折射光线与凸透镜的主光轴平行。如图所示:
22.如图所示是发光点,是发光点经凸透镜所成的实像。作图确定此凸透镜左侧焦点的位置并用标出。
【答案】
【详解】根据凸透镜的特殊光线,即平行于主光轴的入射光线,经过凸透镜折射后,其折射光线会通过另一侧的焦点,且透镜的两个焦点对称;所以从发光点画一条平行于主光轴的直线,交凸透镜于点 ,连接点和像点,与主光轴相交于一点,即凸透镜右侧的焦点。我们将其标记为 ,然后在主光轴上,找到与关于光心对称的点,该点就是凸透镜左侧的焦点 ,如下图所示:
四、简答题
23.用两个不同焦距的放大镜观察邮票,当两个透镜到邮票的距离相等时,出现了图中所示的情景,请根据该情景提出一个可探究问题:________________。
【答案】物距相同时,凸透镜成像的大小与凸透镜的焦距是否有关
【详解】由题意可知,两个放大镜焦距不同,且控制了透镜到邮票的距离即物距相同,最终观察到的像大小不同,因此可围绕物距相同时,凸透镜成像大小与焦距的关系提出可探究的科学问题。
五、实验题
24.如图所示,小明和同学们在老师指导下做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)实验前,小明先想办法测凸透镜的焦距,如图甲所示,他将凸透镜正对太阳光,在透镜下方平行地放上白纸,测出透镜与白纸间距s与对应的白纸被烤焦的时间t,绘出图像如图乙所示,则判断该透镜的焦距f为___________,然后在光具座上从左到右分别放置蜡烛、凸透镜和光屏,将焰心、凸透镜、光屏中心调整在凸透镜的___________上;
(2)实验过程中,当蜡烛与凸透镜的距离如图丙时,在光屏上可得到一个清晰的像,此时实验现象呈现的像___________(“符合”或“不符合”)照相机的成像特点,保持蜡烛位置不变,移动透镜至刻度线处,如图丁所示,则人眼在图中的___________(选填“A”或“B”)处能观察到蜡烛的像,像是图中的___________(选填“1”、“2”、“3”或“4”)
(3)将蜡烛放在离凸透镜较远的位置,如图所示,给凸透镜“戴”上凹透镜,此时光屏上能成一清晰的像;若“取”下凹透镜,为使光屏上的像再次清晰,在保持透镜位置不变的条件下,下列操作可行的是___________;
①将光屏远离透镜;②将光屏靠近透镜;③将蜡烛远离透镜;④将蜡烛靠近透镜
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
(4)同组的小丽同学在探究凸透镜成像实验时,不小心将凸透镜碰到地上,透镜的上半部分摔烂了,她坚持用余下的半部分继续实验,则光屏上将___________。
A.得不到像 B.仅成上半部分的像 C.仅成下半部分的像 D.像是完整的,亮度变暗
【答案】(1) 12 主光轴
(2) 不符合 B 4
(3)D
(4)D
【详解】(1)图乙是白纸烧焦时间t与透镜和白纸间距s图像,t最小处说明光线会聚温度最高,该距离就是焦距,横坐标为12cm;实验前调节烛焰、凸透镜、光屏中心在凸透镜的主光轴上(同一高度),保证像成在光屏中央。
(2)丙图中,蜡烛在10cm刻度处,凸透镜在25cm刻度处,蜡烛与凸透镜的距离为15cm,此时,成倒立、放大的实像,投影仪利用此规律,而非照相机;丁图透镜移到16cm刻度,此时物距为6cm,,凸透镜成正立、放大的虚像,虚像与物体同侧,眼睛要在透镜右侧B处向透镜观察,对应图4。
(3)凹透镜对光线有发散作用,戴上凹透镜时像会后移;取下凹透镜,光线会聚能力变强,像会前移。保持透镜不动,要重新得到清晰像:
①若移动光屏,因为此时像在光屏与凸透镜之间,光屏远离无法得到清晰的像,光屏靠近可以得到清晰的像,故①不可行,②操作可行;
③若移动蜡烛,蜡烛远离,像距会更小,成像再次前移,光屏上无法得到清晰的像。蜡烛靠近,减小物距,像距增大,可以再次得到清晰的像,故③操作不可行,④操作可行。
综上所述②④可行,①③不可行,故选D。
(4)凸透镜上半部分摔烂之后,剩下的下半部分透镜仍然是凸透镜的一部分,物体发出的所有光线仍然有一部分可以通过下半部分透镜折射,会聚成完整的像,只是透过的光线变少了,所以像的亮度会变暗,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
试卷第8页,共14页
试卷第7页,共14页
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