内容正文:
初中物理 人教版
八年级上册第五章第3节《凸透镜成像的规律》
专项作业
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第一部分 作业内容
🔹 模块一|基础巩固作业 「夯实概念・全员必做」
【设计意图】聚焦凸透镜成像基础核心知识点,覆盖实验操作流程、虚实像区分、照相机 / 投影仪 / 放大镜基础成像规律、简单焦距计算、生活基础光学场景;题型以选择、填空、基础实验题为主,难度低、覆盖面全,帮助全体学生吃透课本核心概念,扫清基础认知误区,夯实本章光学底层知识,为综合题型学习铺垫。
【素养目标】物理观念、科学探究
【完成时长】15分钟
【分层属性】基础巩固类(全体学生必做)
一、单选题
1.在探究凸透镜成像规律的实验中,当烛焰、凸透镜、光屏处于图1所示的位置时,恰能在光屏上得到一个清晰的像。利用这一成像原理可以制成( )
A.照相机 B.投影仪 图1
C.放大镜 D.潜望镜
2.小贺周末去电影院看电影,电影院的投影仪工作原理图如图2所示。下列说法正确的是( )
A.若要使屏幕上的像变大,镜头远离屏幕
B.投影仪工作原理与照相机工作原理相似
C.投影仪的镜头与放大镜的镜片不是同种透镜图2
D.放映时,屏幕上的像是投影片的正立、放大的实像
3.凸透镜的焦距是10cm,当蜡烛、凸透镜按照如图3所示位置摆放时,下列说法错误的是( )
A.烛焰经凸透镜后成虚像
B.在像的位置有光实际会聚
C.光屏上不能承接该像图3
D.眼睛在凸透镜右侧某个位置向左看,可以看到该像
4.测绘人员绘制地图时常常需要在高空飞行的飞机上对地面照相,称为航空摄影,若使用的照相机镜头焦距为50mm,则底片与镜头的距离应( )
A.略大于50mm B.略小于50mm
C.等于50mm D.等于100mm
5.在“探究凸透镜成像的规律”实验时,某小组测量出物距和像距的数据,并绘制成图像,如图4所示,根据图像可知( )
A.该凸透镜的焦距
B.当物距时,成倒立、缩小的实像
C.当物距时,所成的像能用光屏承接图4
D.若把物体从距凸透镜40cm处向距凸透镜15cm处移动过程中,所成的像会逐渐变小
6.如图5所示是公共场所的广告投影灯,被光源照射的广告片经镜头投射,在地面上形成广告图标,下列说法正确的是( )
A.该投影灯的成像特点与放大镜相同
B.该投影灯的成像原理与投影仪相同
C.调大镜头与广告片的距离,广告图标将变大图5
D.为能从不同角度看见广告图标,应选择光滑的地面
7.把凸透镜正对太阳光,在距凸透镜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
二、填空题
8.在“探究凸透镜成像的规律”实验中,为了使光屏上呈现的像变亮,他应该换一个焦距不变、直径更 ____ 的凸透镜(选填“大”或“小”)。
9.如图6所示,图中的烛焰到凸透镜的距离______(选填“大于”、“等于”或“小于”)焦距;来自烛焰某点的光经透镜折射后,______(选填“折射光”或“折射光的反向延长线”)会聚于一点,这个点就是像,它______(选填“有”或“没有”)光实际会聚,是______(选填“实”或“虚”)像,它______(选填“能”或“不能”)在光屏上呈现。图6
10.如图7所示,物体在A、B、C三个位置时,光屏上可以承接到像的是位置_____,成虚像的是位置_____。物体从A向B移动的过程中,成的像逐渐______(选填“变大”还是“变小”)。
图7
11.印章艺术是中华民族传统文化的一块瑰宝。如图8所示,游客可以通过一凸透镜看清印文细节,游客看到的是_____(选填“放大”或“缩小”)的____(选填“实”或“虚”)像。
12.如图9所示是生活中常用手机扫描二维码的情形,这相当于给二维码拍了一张照片,照相机镜头相当于一个透镜,二维码经摄像头扫描成______立、_ _(选填“缩小”、“等大”或“放大”)的实像。
13.如图10所示,在活动课中,小明用凸透镜观察远处窗外的景物,看到景物成_____(选填“正立”或“倒立”)、_____(选填“缩小”或“放大”)的实像。
图8
图9
图10
三、实验题
14.在探究凸透镜成像规律时,小明用“F”字样的发光二极管作为光源,又用带有方格的白色塑料板作为光屏,如图11所示。
图11
(1)固定时要先固定____的位置,然后调整____的位置,最后前后移动____的位置,直到光屏上出现最清晰的像。
(2)如图,此时物距是____cm,在光屏上得到的像是____(填“放大”“等大”或“缩小”)的,生活中这个原理_____(填“可以”或“不可以”)应用于路口电子眼。
(3)用“F”发光二极管做光源和用不发光的直铅笔做光源,优点在于______。(答出一点即可),实验中发现成实像时,物距越大,像越________。
15.小华利用“F”光源来研究凸透镜成像,如图12所示。
图甲
图乙
图12
(1)实验前,小华应调整“F”光源和光屏的中心在凸透镜的______上。
(2)小华将“F”光源、凸透镜和光屏按照图甲所示位置放置时,光屏上能成清晰的像,所成的像是___立的。凸透镜的焦距为____cm。
(3)小华继续进行研究,当出现图乙所示场景时,光屏上的像是清晰的。
①依此成像原理可制成 ____(选填“投影仪”、“照相机”或“放大镜”)。
②现保持光源和光屏位置不变,小华将凸透镜移至另一位置,发现光屏上也成清晰的像,此时凸透镜所在位置的刻度是____cm。
🔸 模块二|能力提升作业 「综合推演・分层选做」
【设计意图】在基础概念之上增加变式推理、图像分析、实验改造题型;设置更换透镜焦距、镜头遮挡、相机动态调焦、u-v 图像解读等易混淆重难点题型,结合博物馆、花卉拍摄等真实情境,训练学生逻辑推导、逆向分析能力,突破成像动态变化规律的学习难点,对接中考中档考题难度。
【素养目标】科学思维、科学探究、物理观念
【完成时长】15分钟
【分层属性】能力提升类(中等及以上学生选做)
一、单选题
1.小明同学拿焦距为15cm的放大镜观察物理课本。他观察到的图像如图1所示,则该放大镜离物理教材的距离可能为( )
A.5cm B.15cm
C.25cm D.35cm图1
2.周末,小华去博物馆参观,如图2所示龙虎纹四环铜鼓座。他用照相机给文物的细节特写时,应将( )
A.照相机离文物远些,镜头缩进一些
B.照相机离文物近些,镜头伸出一些
C.照相机离文物近些,镜头缩进一些
D.照相机离文物远些,镜头伸出一些图2
3.某照相机镜头上沾有很小污渍,用此照相机拍摄的照片冲洗出来后发现( )
A.照片上有这个污渍的像,在此以外的部分仍很清晰
B.被摄景物完整呈现,但显得很暗
C.被摄景物完整呈现,与正常画面相差无几
D.照片上有这个污渍的像,在此之外的部分显得很暗
4.每年四月洛阳的牡丹花争相开放,花动全城。如图甲、乙所示为某中学老师用相机先后拍摄的两张牡丹花照片。下列说法中正确的是( )
A.照相机拍照的原理利用了光的反射
B.照片甲成的是倒立、放大的实像
C.拍摄照片乙时,相机应远离牡丹花
D.照相机成像原理,与小孔成像相同
5.如图3所示,轩轩同学在做“探究凸透镜成像的规律”实验中,记录并绘制了像到凸透镜的距离v与物体到凸透镜的距离u的关系图像,下列说法中正确的是( )
A.该凸透镜的焦距
B.物体从处向透镜靠近的过程中,光屏上的像先
变大后变小
C.时,在光屏上成缩小的像图3
D.时,将透镜遮挡住一部分,光屏上的像会变暗
二、填空题
6.某同学利用如图4所示的器材探究凸透镜成像规律,先用焦距为10cm的透镜甲进行实验,在光屏上得到清晰缩小的实像。接下来他改用焦距为20cm的透镜乙继续实验,若不改变蜡烛和凸透镜的位置,要在光屏上成清晰的像,则光屏_____(选填“靠近”或“远离”)透镜移动,像_____(选填“变大”或“变小”)。图4
7.如图5所示,当蜡烛、透镜甲和光屏放置在图示位置时,烛焰在光屏上成清晰的像。现保持蜡烛和透镜的位置不变,将透镜甲更换为透镜乙后,需将光屏向左移动距离s,方可在光屏上再次成清晰的像。则第二次所成的像是_____(填“放大”或“缩小”)的像,透镜乙的焦距比透镜甲的_____(选填“大”或“小”)。
图5
8.如图6所示,透过露珠看见叶脉放大的__(选填“实像”或“虚像”),此时的成像特点与______的成像特点相同。(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)
三、实验题图6
9.某小组做探究“凸透镜成像规律”的实验,装置如图甲所示。
(1)如图乙所示,将A、B两块透镜分别正对太阳光时,在离透镜较近的光屏上出现了不同的光斑,由此判断需要用____ (选填“A”或“B”)透镜完成实验;
(2)图丙是实验时像距v随物距u变化的图像,根据图像可知:
①该透镜的焦距f=_____ cm;
②将蜡烛、凸透镜、光屏分别置于15cm、50cm、70cm刻度线处,为能在光屏上呈清晰的像,可保持蜡烛和凸透镜位置不动,仅将光屏向____移动合适距离。
(3)图丁是小华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_____ (选填“远离”或“靠近”)书本,凸透镜和书本的距离应满足的条件是________ 。
10.探究凸透镜成像规律的实验中:
(1)如图甲,小文将一块透镜的镜面垂直于阳光,在透镜后面放上白纸(与镜平行),分别测出透镜与白纸间距()与白纸被烤焦的时间(),绘出如图乙的图像,可判断该透镜的焦距为_______cm。
(2)如图丙,当把一块焦距为的凸透镜固定在刻度线位置,蜡烛固定在刻度线位置时,光屏应在______(选填“I”“II”或“III”)区域内移动,光屏上能得到清晰的倒立______的实像(选填“放大”“缩小”或“等大”);若将蜡烛向凸透镜靠近,为了在光屏上再次得到清晰的像,光屏应____(选填“靠近”或“远离”)凸透镜,此时像的大小将_____(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)如图7所示,小文在光具座的一侧位置能同时观察到物与像,小华沿垂直光具座方向水平向里轻轻吹动烛焰,将观察到光屏(毛玻璃)上烛焰的像摆动方向与烛焰摆动方向______(选填“相同”或“相反”)。
图7
🔶 模块三|拓展探究作业 「实践创新・培优挑战」
【设计意图】融合生活化创新教具、跨场景拓展模型(水滴透镜、水杯水透镜、带放大镜指甲剪、自制简易相机),串联物体由近及远完整连续成像全过程;侧重实践、创新与综合拓展,跳出课本标准实验模型,培养学生迁移运用知识、自主探究生活光学现象的能力,适配学优生培优拔高需求。
【素养目标】科学思维、科学探究、科学态度与责任
【完成时长】10分钟
【分层属性】拓展探究类(学有余力优等生挑战选做)
1.(原创)如图1所示,一把刻度尺斜放入盛有水的烧杯中,从烧杯侧面正对尺面看去,会看到水中部分刻度尺AB尺面会出现( )
图1
2.(原创)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,蜡烛、凸透镜、光屏位置如图2所示时,光屏上恰好呈现烛焰清晰的像,某同学在操作正确的前提条件下,记录了几组数据,下列说法不正确的是( )
实验次序
1
2
3
4
5
物距u
50
30
20
15
13
像距v
12.5
15
20
30
43
图2
A.要使光屏上的像清晰的成在光屏中央,可以将光屏适当的向下调节一些
B.将蜡烛固定在35cm刻度处,仅向右移动光屏,能得到清晰、倒立、放大的实像
C.由实验数据可知,此透镜的焦距为10cm
D.此实验记录表设计存在问题,缺少物理量的单位眼睛
3.如图是小明用凸透镜观察课本上的鹦鹉图片的情景,左图是书上鹦鹉图片,右边四个图是他看到的鹦鹉的像。开始将凸透镜紧靠课本观察,然后逐渐增大凸透镜到课本的距离,则他先后看到的像的顺序应是______ 。
4.晓畅喝水时不小心将一滴水滴落在手机玻璃屏幕上(如图所示),此时水滴相当于一个凸透镜,晓畅透过水滴会看到手机图文层的内容成_____(选填“正立”或“倒立”)、_____(选填“放大”“等大”或“缩小”)的像。
2
1
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第二部分 参考答案与评价标准
(一)基础巩固作业
一、单选题
1.B 【详解】由图可知像距大于物距,根据凸透镜成实像的规律可知此时物距 满足 ,像距 ,成倒立、放大的实像,这是幻灯机的成像原理。照相机成倒立缩小实像,放大镜成正立放大虚像,潜望镜利用平面镜反射成像。
故选B。
2.A 【详解】A.若要使屏幕上的像变大,应增大像距,即将镜头远离屏幕,故A正确;
B.照相机成倒立、缩小的实像;投影仪成倒立、放大的实像,与照相机两者的工作原理不同,故B错误。
C.投影仪的镜头相当于一个凸透镜,放大镜也是凸透镜,它们是同种透镜,故C 错误;
D.根据凸透镜成像规律可知,投影片成的是倒立、放大的实像,故D错误;
故选A。
3.B 【详解】A.烛焰到凸透镜的距离为
小于焦距,所以成虚像,故A正确,不符合题意;
B.凸透镜成虚像时,折射光线的反向延长线经过虚像,故B错误,符合题意;
C.凸透镜成虚像时,没有光实际会聚,光屏不能承接,C正确,不符合题意;
D.凸透镜成虚像时,眼睛应该在非物体一侧,即凸透镜右侧,向左看,才能看到虚像,D正确,不符合题意。
故选B。
4.A 【详解】已知照相机镜头焦距。在照相机成像原理中,物距(被拍摄景物到镜头的距离)远大于2倍焦距时,像距(底片到镜头的距离)近似等于焦距,但略大于焦距。航空摄影中,地面景物很远(物距极大),因此像距 ,但严格来说比稍大一点,所以底片与镜头的距离应略大于50mm,故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
5.B 【详解】A.某次成像时,像距与物距均是20cm,此时是物体通过凸透镜成倒立等大的实像,物距恰好为二倍焦距。故凸透镜焦距为10cm。故A错误,不符合题意;
B.透镜焦距为10cm,物距为25cm时,大于二倍焦距,成的是倒立的缩小的实像。故B正确,符合题意。
C.当物距时,此时物距小于焦距,物体通过凸透镜成的是虚像,不能用光屏承接。故C错误,不符合题意;
D.若把物体从距凸透镜40cm处向距凸透镜15cm处移动过程中,物距越来越小时,像会越来越大。故D错误,不符合题意。
故选B。
6.B 【详解】AB.该投影灯的镜头相当于一个凸透镜,其成像特点是成倒立、放大的实像,与投影仪的成像原理是相同的;放大镜的成像特点是成正立、放大的虚像。二者成像特点不同,故A错误,B正确
C.根据凸透镜成像规律“物远像近像变小”,调大镜头与广告片的距离,即增大了物距,则像距会变小,成的像会变小,即广告图标将变小,故C错误;
D.为了能从不同角度看见广告图标,是让光在地面上发生漫反射,光线射向四面八方,所以应选择粗糙的地面,而不是光滑的地面,故D错误。
故选B。
7.D 【详解】根据题意分析,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;把点燃的蜡烛放在凸透镜前处,则物距,根据凸透镜成像规律:物距满足,蜡烛能在光屏上成倒立、放大的实像,故D符合题意,A、B、C不符合题意。
故选D。
二、填空题
8.大
【详解】凸透镜的直径越大,透过它的光越多,物体成的像越亮。为了使光屏上呈现的像变亮,他应该换一个焦距不变、直径更大的凸透镜。
9.大于 折射光 有 实 能
【详解】[1][2][3][4][5]由图可知,图中的烛焰到凸透镜的距离大于焦距;来自烛焰的光经透镜折射后,折射光线会聚于一点,即像点,它有实际光会聚,可以用光屏承接,所以是实像。
10.A、B C 变大
【详解】[1]光屏上可以承接到的像是实像;成实像时,物体在一倍焦距外侧,所以物体在A、B两个位置时,成的像可以被光屏承接。
[2]成虚像时,物体在一倍焦距内侧,即在C位置。
[3]物体从A到B移动过程中,一直成实像,根据成实像时“物近像远像变大”可知,像逐渐变大。
11.放大 虚
【详解】[1][2]游客通过凸透镜看清印章细节,说明凸透镜起到了放大的作用,类似放大镜的使用场景。此时印章位于凸透镜的一倍焦距以内,根据凸透镜成像规律,当物距时,凸透镜成的是正立、放大的虚像,虚像不能呈现在光屏上,只能通过透镜直接观察到。
12.倒 缩小
【详解】[1][2]手机扫描二维码时,手机相当于照相机,物距大于2倍焦距,二维码经手机镜头成倒立、缩小的实像。
13.倒立 缩小
【详解】[1][2]小明用凸透镜观察窗外远处的景物时,由于物距大于2倍焦距,所以能看到成倒立缩小的实像,其成像原理与照相机的成像原理相同。
三、实验题
14.(1) 凸透镜 光源 光屏
(2) 40.0 缩小 可以
(3) 像更加明亮 小
【详解】(1)[1][2][3]在探究凸透镜成像规律时,为了确保像能成在光屏中央,应先固定凸透镜的位置,然后调整光源(“F” 发光二极管)的位置,最后前后移动光屏的位置,直到光屏上出现最清晰的像。
(2)[1]物距是光源到凸透镜的距离
[2]像距是光屏到凸透镜的距离
此时 ,成倒立、缩小的实像。
[3]路口电子眼正是利用这一原理工作的,因此可以应用。
(3)[1]发光二极管自身发光,成像更清晰、稳定,便于观察。 “F” 字样的光源可以更直观地判断像的倒正(上下、左右均颠倒)。 相比不发光的直铅笔,实验现象更明显,且避免了因反射光不稳定导致的成像模糊。
[2] 在凸透镜成实像的规律中,遵循“物远像近像变小”的原则, 当物距增大时,像距会减小,所成的实像也会变小。 反之,物距减小,像距增大,像变大。
15.(1) 主光轴 (2) 倒 5.0 (3) 投影仪 17.5
【详解】(1)实验前,为了使像成在光屏中央,应调整“F”光源和光屏的中心在凸透镜的主光轴上。
(2)[1][2]当“F”光源、凸透镜和光屏处于图1所示位置时,恰好在光屏上成清晰的像,此时“F”光源在10.0cm处,凸透镜在20.0cm处,光屏在30.0cm处,因此物距为
像距为
根据凸透镜成像规律:当时,成倒立、等大的实像,因此焦距为
(3)[1][2]图2中物距小于像距,则成倒立放大的实像,投影仪根据此原理工作的;保持光源和光屏位置不变,小华将凸透镜移至另一位置,发现光屏上也成清晰的像,根据光路可逆,此时物距与像距交换,原来物距是7.0cm,移动后的像距为7.0cm,则凸透镜的位置为
(二)能力提升作业
一、单选题
1.D 【详解】由题图可看出此时成的是倒立、缩小的实像,由凸透镜成像规律可知,物距应大于两倍焦距,已知放大镜的焦距f=15cm,则物距要大于30cm,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
2.B 【详解】照相机的镜头相当于一个凸透镜,其成像原理是:当物距大于二倍焦距时,凸透镜成倒立、缩小的实像。要给“鎏金走龙”的细节特写,也就是要使像变大;根据成实像时“物近像远像变大”的规律,像变大时,像距要变大,物距要变小;物距变小意味着照相机要离“鎏金走龙”近些,像距变大意味着镜头要伸出一些,增大镜头与底片的距离,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
3.C 【详解】照相机成的像,是被摄景物发出的光经镜头折射后,会聚于一点形成的实像,如果照相机镜头上沾有小污渍,相当于挡住了一部分光,没挡住的部分还可以成完整的像,只是亮度略暗一些,由于污渍较小,不会太暗,与正常画面相差无几。 故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
4.C 【详解】A.照相机的镜头是凸透镜,其拍照原理是利用光的折射,不是光的反射,故A错误;
B.照相机成的像是倒立、缩小的实像,照片甲是通过照相机拍摄得到的,所以成的是倒立、缩小的实像,故B错误;
C.由图可知,照片乙中的像比照片甲中的像小,根据凸透镜成实像规律,物远像近像变小,拍摄照片乙时,物体像变小,则相机应远离牡丹花,故C正确;
D.照相机是根据光的折射成像,小孔成像是根据光沿直线传播成像,两者原理不同,故D错误。
故选C。
5.C 【详解】A.当时,成倒立、等大的实像,由图像可知,,因此焦距,故A错误;
B.物体从u=32cm处向透镜靠近的过程中,在u=8cm之前,物体在光屏上成实像,物近、像远、像变大,在u=8cm之后,成虚像,光屏上不成像,故B错误;
C.u=24cm时,物体在光屏上成倒立、缩小的实像,将透镜遮挡住一部分,光屏上还能成像,只是由于通过的光线变少,所成的像会变暗,故C正确;
D.当时,,由凸透镜成像规律可知,成倒立、放大的实像,故D错误。
故选C。
二、填空题
6.远离 变大
【详解】[1][2]探究凸透镜成像规律时,由“先用焦距为10cm的透镜甲进行实验,在光屏上得到清晰缩小的实像”可知,此时u>2f;当改用焦距为20cm的透镜乙继续实验,凸透镜焦距变大,对光的聚光能力变弱,成像在原位置的右侧,像距变大,光屏应远离透镜移动,此时的像变大。
7.缩小 小
【详解】[1][2]由图可知,此时的,成的是倒立、等大的实像,所以,则。
将透镜甲更换为透镜乙后,需将光屏向左移动距离s,方可在光屏上再次成清晰的像,此时的物距要大于像距,成的是倒立、缩小的实像;此时,所以,所以乙的焦距比甲小。
8.虚像 放大镜
【详解】[1]露珠相当于一个凸透镜,中间厚、边缘薄,透过露珠看到叶脉放大的像,此时叶脉位于露珠的一倍焦距以内。 根据凸透镜成像规律:当物距时,成正立、放大的虚像。
[2]照相机:物距,成倒立、缩小的实像;投影仪:物距,成倒立、放大的实像;放大镜:物距,成正立、放大的虚像。 透过露珠成正立、放大的虚像,与放大镜的成像特点相同。
三、实验题
9.(1)B (2)10.0 左 (3)远离 小于一倍焦距
【详解】(1)由图乙可以看出,透镜A中心是黑色(无光),周围有一个光环,半径略大于透镜半径,而透镜B中间光斑半径小于透镜半径,说明透镜A对光线是发散作用,是凹透镜,而透镜B对光线是会聚作用,因此是凸透镜。而实验探究的是“凸透镜的成像规律”,因此选择B透镜。
(2)[1]由图丙可知,根据,成倒立、等大的实像,即,故该凸透镜的焦距
[2]因为蜡烛、凸透镜、光屏分别置于15cm、50cm、70cm刻度线处,所以物距为
由于物距大于2倍焦距,则根据凸透镜成像规律,应成倒立、缩小的实像,像距在1倍焦距至2倍焦距之间,即像距,此时光屏距离透镜,因此需要将光屏向左移动合适距离。
(3)[1][2]根据凸透镜成虚像时,物远像远像变大,可知,小明需要将凸透镜远离书本,且凸透镜和书本的距离应满足的条件是小于一倍凸透镜焦距。
10.(1)12 (2)C (3)II 缩小 远离 变大
(4)相反
【详解】(1)凸透镜对太阳光有会聚作用,太阳光经凸透镜会聚在焦点处时,该点的温度最高,白纸被烤焦的时间最短,分析图乙,当透镜与白纸的距离为12cm时,白纸被烤焦的时间最短,因此该凸透镜的焦距为12cm。
(2)组装实验器材时,需要让烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度(且在透镜的主光轴上),目的是使像成在光屏的中央,观察A、B、C、D四幅图,只有C图符合要求,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
(3)[1][2]已知凸透镜焦距为15cm,凸透镜固定在50cm的刻度线处,蜡烛在15cm刻度线处,此时物距为
根据凸透镜成像规律,像距需处在一倍焦距和二倍焦距之间,光屏上会成倒立、缩小的实像,因此应将光屏在刻度尺65cm~80cm的刻度线区域内,也就是II区域内移动。
[3][4]若将蜡烛向凸透镜靠近,此时物距减小,根据“物近像远像变大”可知,此时像距增大,光屏应向远离凸透镜的位置移动,光屏上像的大小将变大。
(4)从图中能看到,此时光屏上成的是倒立的实像,这里的倒立是指像与物体上下、左右都相反,因此当沿垂直光具座方向水平向里轻吹烛焰时,光屏上烛焰的摆动方向与实际烛焰摆动的方向相反。
(三)拓展探究作业
1.C【详解】玻璃杯侧壁与水可以看成凸透镜。刻度尺放在水杯中,物距小于一倍焦距u<f,属于凸透镜的放大镜成像规律。刻度尺下端靠近玻璃杯,放大效果不明显,而刻度尺在水面下方位置,放大效果更明显。
故选C。
2.B【详解】A.实验时,烛焰、凸透镜、光屏三者中心在同一高度,图中像成在光屏下侧,为了使像成在光屏中央,可以将光屏适当的向下调节一些故A正确;
B. 根据题意可知,此时光屏上已经成清晰的像,仅向右移动光屏,像会变模糊,故B错误;
C.先看表格:当物距u=20cm,像距v=20cm。凸透镜成像规律:u=2f时,v=2f,成倒立等大实像,所以 2f=20cm,得到焦距f=10cm,故C正确;
D.记录实验结果时,表格中要有物理量的汉字和符号,同时也要有物理量的单位,故D正确;
故选B。
3.②④③①
【详解】小明将凸透镜紧靠课本观察鹦鹉图片,说明物距小于一倍焦距,凸透镜成的虚像是正立、放大的,物体离凸透镜越近,像越接近物体的大小,也就是成的虚像较小,故先看到②,当在一倍焦距内远离凸透镜的过程中,看到的虚像逐渐变大,即看到的为④;继续远离,当物距大于1倍焦距小于二倍焦距时,看到的是倒立、放大的实像,即为③;继续远离,当物距大于2倍焦距时,看到的是倒立、缩小的实像,因此最后看到的是①,故四个像的先后顺序为②④③①。
4.正立 放大
【详解】[1][2]此时水滴相当于一个凸透镜,距离文字很近,物距小于一倍焦距,所以水滴成像情况相当于放大镜,所以晓畅透过水滴会看到手机图文层的内容成正立、放大的虚像。
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