内容正文:
《凸透镜成像的规律》分层练习题
一、基础层
重点:实验装置、成像性质、物距与像距变化、生活中的透镜。
1. 在“探究凸透镜成像规律”的实验中,小聪同学首先在光具座上从左向右依次放置蜡烛、 和 ,然后调节烛焰的中心、 的中心和 的中心,使之在一条与光具座平行的 上(如图所示),这样做的目的是 。
2. 在“探究凸透镜成像的规律”实验中,蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示,这时烛焰在光屏上能成等大清晰的像。关于本实验下列说法正确的是()。
A. 凸透镜的焦距是
B. 把蜡烛移至刻度线处,凸透镜不动,移动光屏,能在光屏上得到清晰的像
C. 把蜡烛移至刻度线处,凸透镜不动,移动光屏,能在光屏上得到清晰的像,这与照相机的成像原理相同
D. 把蜡烛移至刻度线处,凸透镜不动,移动光屏,会再次在光屏上得到清晰的像
3. 在“探究凸透镜成像的规律”实验中,光具座上依次摆放蜡烛、凸透镜和光屏,如图所示,此时烛焰在光屏上恰好成清晰等大的像(未画出)。下列说法正确的是()。
A. 凸透镜的焦距为
B. 当蜡烛因燃烧逐渐变短,光屏上的像会逐渐向上移动
C. 若遮挡凸透镜的一部分,光屏上将得不到完整的像
D. 若在蜡烛和凸透镜之间放置一个凸透镜,为得到清晰的像光屏应向右移动
4. 小杨做探究凸透镜成像规律的实验。将焦距为的凸透镜固定在光具座上刻度线处,光屏和点燃的蜡烛位于凸透镜两侧,实验前调整好器材,如图所示。根据实验操作,下列判断中正确的是( )。
A. 将蜡烛放置在刻度线处,移动光屏,直到烛焰在光屏上呈现清晰的像,这个实验现象可以说明幻灯机的成像特点
B. 将蜡烛由刻度线处移至刻度线处,向右移动光屏,光屏上才能呈现烛焰清晰的像
C. 将蜡烛移至刻度线处,移动光屏,直到烛焰在光屏上呈现清晰的像,这个实验现象可以说明放大镜的成像特点
D. 将蜡烛移至光具座上刻度线处,从透镜的右侧通过透镜可看到烛焰倒立的实像
二、提升层
重点:光具座读图、成像规律迁移、实验操作与光路分析。
5. 探究“凸透镜成像规律”的实验中,蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示,此时在光屏上得到烛焰清晰的像。下列说法正确的是( )。
A. 投影仪应用了该次实验的成像规律
B. 照相机应用了该次实验的成像规律
C. 要在光屏上得到更大的清晰像,需将蜡烛靠近透镜,光屏远离透镜
D. 要在光屏上得到更大的清晰像,需将蜡烛靠近透镜,光屏靠近透镜
6. 在探究凸透镜成像规律的实验中,当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时,光屏上恰能承接到烛焰清晰的像。下列判断正确的是()。
A. 实验用凸透镜的焦距为
B. 光屏上的像是烛焰放大的实像
C. 仅将凸透镜左移不能再次成像
D. 仅将光屏右移可模拟近视眼成像
7. 图所示为探究凸透镜成像规律的实验装置,凸透镜固定在刻度线处,当蜡烛和光屏放置在图甲所示的位置时,光屏上出现清晰的像。下列说法中正确的是( )。
A. 该凸透镜的焦距可能为
B. 若将光屏取走,则蜡烛不能通过凸透镜成像
C. 若像在光屏上的位置如图乙所示,可将蜡烛适当向下移动,使像呈现在光屏中央
D. 当蜡烛放置在刻度线处,若不改变光屏的位置,可在凸透镜前再放一个凸透镜,使光屏上出现清晰的像
8. 某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制了物体到凸透镜的距离跟像到凸透镜的距离之间关系的图象,如图所示( )。
A. 该凸透镜的焦距是
B. 当时,其成像规律与照相机相同
C. 固定蜡烛和光屏之间距离为,将凸透镜在它们之间移动,在某处可以看见呈现等大的像
D. 把物体从距凸透镜处移动到处的过程中,光屏逐渐远离凸透镜,像逐渐变大
三、综合层
重点:实验设计、数据分析、控制变量、焦距变化与综合判断。
9. 小王用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材,探究凸透镜成像的规律。实验桌上现有、两个凸透镜,其中凸透镜的焦距为,凸透镜的焦距为。光具座上标尺的刻度范围如图甲所示。
(1) 小王想探究凸透镜成像的规律,应选 (选填“”或“”)凸透镜。
(2) 将凸透镜、蜡烛和光屏放在如图乙所示的光具座上进行实验(凸透镜的焦距已知):
①若在图中位置上放置光屏,则位置上应放置 ;
②实验过程中,应测量物距和像距,并记录 的性质特点;
③若烛焰在光屏上所成的像如图丙所示,为使像能清晰地呈在光屏中央,应将凸透镜向 (选填“上”或“下”)移动。
(3) 另一位同学小李依次把点燃的蜡烛、凸透镜、光屏放置在光具座上,但是在实验的过程中无论怎样移动光屏都找不到清晰的像,请你帮他分析出现这种现象的两个可能的原因:① ;② 。
(4) 同学们又换了两个不同透镜分别进行了若干次操作,并把实验数据准确地记录在下面的表格中。
项目
第一小组
第二小组
凸透镜的焦距/
物距/
像距/
像的倒正
倒立
倒立
倒立
倒立
倒立
倒立
倒立
倒立
分析物距和像距的实验数据变化情况,你得到的结论是:
① ;
② 。
10. 物理兴趣小组探究“凸透镜成实像时。像距与物距的关系“。所用的实验器材有:光具座、蜡烛、凸透镜、光屏。刻度尺等,实验装置如图甲所示。
另一个小组同学在探究“凸透镜成像的性质”时,将蜡烛换成了“ “形灯,实验装置如图乙所示。与蜡烛相比。“ “形灯除了可以使像变得更亮,更清晰以外,还有哪些优点?请你至少写出一条:。
可以观察像与物的左右翻转情况
.在实验的过程中,由于灯是“”形的,所以实验中可以探究像的左右是否颠倒;
.灯是稳定的光源,多次实验后,灯的高度不发生变化(即物体的高度不发生变化),所以不需要重新调整灯、凸透镜和光屏的高度。
(1) 在组装器材时,如果没有将烛焰、凸透镜和光屏中心调到同一高度,则实验中( )。(请将正确选项的字母填在横线上)
A. 烛焰经凸透镜不能成像
B. 光屏接收到的像总不清楚
C. 光屏可能接收不到像
(2) 调整好器材后,将蜡烛放在一倍焦距和二倍焦距之间的某点,在凸透镜的另一侧移动光屏观察成像情况。但蜡烛所放的位置不能离一倍焦距太近。原因是 。
(3) 另一个小组同学在探究“凸透镜成像的性质”时,将蜡烛换成了“ “形灯,实验装置如图乙所示。与蜡烛相比。“ “形灯除了可以使像变得更亮,更清晰以外,还有哪些优点?请你至少写出一条: 。
11. 探究凸透镜成像规律时,将焦距为的凸透镜甲固定在光具座上刻度线处,将点燃的蜡烛放置在光具座上刻度线处,移动光屏,使烛焰在光屏上成清晰的像(图中未画出),如图所示。之后,保持蜡烛的位置不变,将凸透镜甲换为凸透镜乙并保持位置不变,移动光屏至光具座上刻度线处时,烛焰仍在光屏上成清晰的像。下列说法正确的是( )。
A. 图中所示的实验可以说明照相机的成像特点
B. 凸透镜甲的焦距小于凸透镜乙的焦距
C. 蜡烛燃烧一段时间后,光屏上烛焰的像会向下移动
D. 更换凸透镜乙后,不移动光屏,向右移动蜡烛也能使烛焰在光屏上成清晰的像
参考答案与解析
1. 凸透镜,光屏,凸透镜,光屏,直线,使烛焰通过凸透镜所成的像完整地呈现在光屏中央,便于观察
在“探究凸透镜成像规律”的实验中,能正确选取所需要的器材和了解各种器材的放置位置及为什么要让烛焰的中心、凸透镜的中心和光屏的中心在一条与光具座平行的直线上的原因是解答本题的关键。
2. B
题图中,烛焰在光屏上成等大清晰的像,根据凸透镜成像规律可知,此时,即,解得,即凸透镜的焦距为,A错误。将蜡烛移至刻度线处时,物距为,物距大于二倍焦距,根据凸透镜成像规律可知,此时像距满足,故移动光屏后可在光屏上得到倒立、缩小的实像,B正确。将蜡烛移至刻度线处时,物距为,物距大于一倍焦距小于二倍焦距,根据凸透镜成像规律可知,移动光屏后能在光屏上得到倒立、放大的实像,这与投影仪的成像原理相同,C错误。把蜡烛移至刻度线处时,物距为,物距小于一倍焦距,根据凸透镜成像规律可知,此时成正立、放大的虚像,虚像不能用光屏承接,D错误。
3. B
由题图可知,凸透镜成倒立、等大的实像,像距等于物距且等于二倍焦距,,解得,故A错误;由于过光心的入射光线经凸透镜折射后传播方向不变,所以随着蜡烛燃烧变短,光屏上的像将向上移动,故B正确;若遮挡凸透镜的一部分,烛焰的光会从凸透镜的其他位置透过,在光屏上会聚,光屏上仍能得到完整的像,像比原来暗,故C错误;在蜡烛和凸透镜之间放一个凸透镜,凸透镜对光具有会聚作用,可以使光提前会聚,为得到清晰的像需要将光屏靠近凸透镜,即左移,故D错误。故选B。
4. B
将蜡烛放置在刻度线处,,,所以,物体在二倍焦距以外,是照相机的原理,成倒立、缩小的实像,故A错误。若将蜡烛由刻度线处移至刻度线处,即蜡烛靠近凸透镜,物距变小,根据“凸透镜成实像时,物近像远像变大”可知,需要向右移动光屏,光屏上才能呈现烛焰清晰的像,故B正确。若将蜡烛移至光具座上刻度线处,此时,,所以,成倒立、放大的实像,这是投影仪的成像特点,不是放大镜的成像特点,故C错误。将蜡烛移至光具座上刻度线处,此时,,所以,成正立、放大的虚像,从透镜的右侧通过透镜可以看到烛焰正立的虚像,故D错误。
5. BC
蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如题图所示,此时在光屏上得到烛焰清晰的像,由题图可知,此时物距大于像距,根据凸透镜成像的规律可知,此时成倒立、缩小的实像,属于照相机原理,故A错误、B正确;根据凸透镜成像规律的记忆口诀,成实像时,物近像远像变大,若要在光屏上得到更大的清晰像,需将蜡烛靠近透镜,光屏远离透镜,故C正确、D错误。故选BC。
6. D
由图可知,,光屏上承接到清晰的像,,成倒立、缩小的实像,,,由此可得,故、错误;仅将凸透镜左移,根据光路可逆可知,光屏上能得到倒立、放大的实像,故C错误;近视眼成像时,像成在视网膜的前方,将光屏右移可模拟近视眼成像,故D正确。
7. C
A.根据甲图可知此时物距为:
此时像距为:
,此时成倒立、放大的实像,则有,,故,故A错误;
B.若将光屏取走,此时凸透镜仍成实像,光屏的作用只是承接像,与是否成像无关,故B错误;
C.若像在光屏上的位置如图乙所示,该像载光屏的位置偏下,可将蜡烛适当向下移动,使像向上移动呈现在光屏中央,故C正确;
D.将蜡烛放置在刻度线处,此时物距为:
根据凸透镜成像规律,物距变大,像距变小,若不改变光屏的位置,可在凸透镜前放一个凹透镜,凹透镜对光有发散作用,可以增大像距,使光屏上出现清晰的像,故D错误。
故选C。
8. BD
A、由图可知,根据、等大的实像,因此该凸透镜的焦距为;
B、当时,成倒立,缩小的实像,照相机就是利用此原理制成的;
C、固定蜡烛和光屏之间距离为,光屏上能成倒立,光屏上不能呈现等大的实像;
D、把物体从距凸透镜处移动到处的过程中,根据凸透镜成实像时,光屏逐渐远离凸透镜,像逐渐变大,故D正确。
故选:BD。
9.
(1)
(2) 凸透镜,像,下
(3) 物体到透镜的距离为焦距,物体不成像,物体到透镜的距离小于焦距,物体成的是正立、放大的虚像 或 烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度上
(4) 在凸透镜焦距一定且成实像的情况下,物体到凸透镜越远(近)像离凸透镜越近(远),在成实像的情况下,物距相同时,透镜焦距越大,像离透镜越远
10.
(1) C
(2) 清晰的像有可能成在光具座外
(3) 可以观察像与物的左右翻转情况
11. AB
由图可知,此时物距大于像距,根据凸透镜成实像时,物距大于像距,成倒立、缩小的实像,应用于照相机,故A正确;保持蜡烛的位置不变,将凸透镜甲换为凸透镜乙并保持位置不变,移动光屏至光具座上刻度线处时,烛焰仍在光屏上成清晰的像,即凸透镜乙的像距变大,说明凸透镜乙对光的折射能力较弱,焦距较大,即凸透镜甲的焦距小于凸透镜乙的焦距,故B正确;蜡烛燃烧一段时间后,蜡烛变短,根据过光心的光线传播方向不变可知,光屏上烛焰的像会向上移动,故C错误;更换凸透镜乙后,凸透镜焦距变大,对光的会聚能力变弱,会将光线推迟会聚成像,若不移动光屏,此时像成在光屏的右侧,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小可知,向左移动蜡烛也能使烛焰在光屏上成清晰的像,故D错误。
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