凸透镜成像普通用卷Word下载.docx
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A.如图乙,人能透过空玻璃观察到铅笔是光的反射成像,此像是虚像
B.人透过装水的玻璃瓶可以观察到如图A所示的像,此像是虚像
C.人通过盛水的玻璃瓶可以观察到如图B所示的像,此像是实像
D.人通过盛水的玻璃瓶可以观察到如图C所示的像,此像是实像
2.如图所示,在探究凸透镜成像规律的实验中,当蜡烛和凸透镜之间的距离为28cm
时,在光屏上得到一个清晰缩小的实像.下列说法正确的是( )
A.该凸透镜的焦距大于14cm
B.只将凸透镜向左移的过程中,可以在光屏上得到清晰等大的像
C.如将蜡烛和光屏互换,不改变其他器件,可以在光屏上得到清晰放大的像
D.将蜡烛远离凸透镜时,为了在光屏上得到清晰的像,应将光屏远离凸透镜,这时照相机的原理
3.小龙同学在老师的指导下做了一个有趣的实验:
找一个圆柱形的玻璃瓶,里面装满水.把一支普通铅笔放在玻璃瓶的一侧,透过玻璃瓶,可以看到那支笔,如图所示.如果把笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢移动,会看到什么现象?
小龙记录了这个过程中所看到的现象,其中有错误的是( )
A.会看到铅笔尖逐渐变长
B.会看到至某一位置时,铅笔尖突然改变方向
C.无论怎样移动铅笔,也看不到铅笔倒立缩小的实像
D.会看到铅笔倒立放大的实像
4.物体距凸透镜20cm时,可在光屏上得到一个缩小的实像,若把物体向透镜方向移8cm,又可在光屏上得到一个放大的实像,则透镜的焦距是( )
A.20cmB.10cmC.9cmD.5cm
5.
如图所示,F1、F2是凸透镜的焦点,S是放在凸透镜前的点光源,S'
是S经凸透镜所成的像。
当点光源S沿平行主光轴的方向,靠近凸透镜时(始终保特u>f),则像S'
移动的情况是()
A.沿
与
连线方向,靠近凸透镜
B.沿
连线方向,远离凸透镜
C.沿平行主光轴方向,靠近凸透镜
D.沿平行主光轴方向,远离凸透镜
6.
某同学做研究凸透镜成像规律的实验时,记下了物距和像距之间的关系,并绘出如图所示的图像.下列推测正确的是()
A.透镜的焦距等于20cm
B.透镜的焦距小于10cm
C.物距从10cm增至20cm的过程中所成像为实像
D.物距从10cm增至20cm的过程中所成像为虚像
7.小力同学在做“研究凸透镜成像规律”的实验,当他把蜡烛移到距离透镜34cm的地方时,在光屏上观察到如图所示的像,则该凸透镜的焦距可能是( )
A.12cmB.20cmC.30cmD.40cm
8.
如图所示,主光轴上有一点光源,在透镜的另一侧有一光屏。
光屏、点光源通过凸透镜在光屏上形成一个光斑,现让光屏稍微靠近凸透镜,光斑的面积会减小,设凸透镜的焦距为f,由此可判断()
A.d一定小于f
B.d一定大于2f
C.d一定大于f小于2f
D.d可能大于2f也可能小于f
二、作图题(本大题共5小题,共60.0分)
9.
如图所示,MN为凸透镜的主光轴,A为蜡烛,A’为蜡烛在光屏上所成的像,根据凸透镜成像原理确定凸透镜的位置,并将凸透镜画出来.
10.
做出图中物体AB在平面镜中所成的像A′B′,作出图中的光源S的像点S’。
11.在碗底放一枚硬币S,向碗里倒水后,会观察到“硬币”上升,如图所示,请将
眼睛看到硬币像S′的光路图补充完整。
12.如图,MN为凸透镜L的主光轴,A′B′为物体AB通过凸透镜所成的虚像,请通过作图标出凸透镜L和焦点F的位置。
13.如图,将一点燃的蜡烛放在凸透镜前,眼睛看到一个正立、放大的虚像,像的位置如图所示。
请你用作光路图法找到凸透镜右侧的焦点。
(保留作图痕迹)
答案和解析
1.【答案】C
【解析】【分析】
此题主要考查凸透镜成像规律的应用,涉及到光的反射、光的折射、凸透镜成像的规律等知识,属于一道光学综合题.此实验最好亲自做一下比较好。
由凸透镜成像的规律知,当物距在一倍焦距以内时,得到正立、放大的虚像;
物体在一倍焦距到二倍焦距之间时,得到倒立、放大的实像;
物体在二倍焦距以外时,得到倒立、缩小的实像。
【解答】
把一支铅笔水平地放在空玻璃瓶的后方,透过玻璃瓶观察到图乙的像是光的折射成像,此像是虚像,故A错误;
玻璃瓶装满水相当于一个凸透镜.当铅笔由靠近瓶子的位置逐渐远离时,透过透镜会看到正立、放大的虚像,并且先逐渐变长变细;
如图C;
当到达某一位置时,铅笔尖忽然改变方向,成倒立、放大的实像,如图B;
继续移动像逐渐变短变小,如图D;
只有A图情形不能在以上过程中观察到。
综上分析ABD错误,C正确。
故选C。
2.【答案】C
【解析】解:
A、观察图示可知在光屏上得到一个清晰缩小的实像,则u=28cm>2f,解得f<14cm,故A错误;
B、只将凸透镜向左移,减小物距,增大像距,需要移动光屏才可以在光屏上得到清晰放大的像,故B错误;
C、只将蜡烛和光屏互换,根据光路可逆可知,能在光屏上得到清晰放大的像,故C正确;
D、蜡烛远离凸透镜时,物距变大,像距将变小,为了在光屏上得到清晰的像,应将光屏靠近凸透镜,故D错误.
故选:
C.
根据凸透镜成像的规律,知道物距大于2f时,成倒立缩小的实像;
且成实像时,遵循物近像远像变大的特点.
本题主要探究的是凸透镜成像的规律,这是今后学习光学,研究光现象的基础,应该熟练掌握,并注意加以区分,不能混淆.
3.【答案】C
A、该玻璃瓶相当于一个柱面透镜.当铅笔由靠近瓶子的位置逐渐远离时,透过透镜会看到铅笔尖逐渐变长,故A正确;
B、该玻璃瓶相当于一个凸透镜,当铅笔由靠近凸透镜的位置逐渐远离的过程中,透过透镜会看到铅笔逐渐变大,当到达某一位置时,由正立的虚像变为倒立的实像,铅笔尖也会改变方向,故B正确.
C、当将铅笔移动到2倍焦距以外时,会看到一个倒立、缩小的实像,故C错误;
D、当铅笔处于焦距和2倍焦距之间时,会看到一个倒立、放大的实像,故D正确;
故选C.
物体在二倍焦距以外时,得到倒立、缩小的实像.
此题主要考查凸透镜成像规律的应用,涉及到光的反射、光的折射、凸透镜成像的规律等知识,属于一道光学综合题.此实验最好亲自做一下比较好.
4.【答案】C
当u=20cm时,成倒立缩小的实像,所以20cm>2f,可得f<10cm.
若把物体像透镜方向移动8cm,则物距为20cm-8cm=12cm,成放大的实像,所以f<12cm<2f,则6cm<f<12cm.
所以焦距6cm<f<10cm.
要解决此题,需要掌握凸透镜成像规律,知道当物距大于2倍焦距时,成倒立缩小的实像;
当物距处于1倍和2倍焦距之间时,成倒立放大的实像.
此题主要考查了凸透镜成像规律的应用,首先要掌握凸透镜成像的规律内容,特别要搞清成像特点与物距之间的关系.
5.【答案】B
【解析】略
6.【答案】C
7.【答案】A
【解析】从图中知,凸透镜成倒立缩小的像,物距应满足u>2f,建立不等式后求解。
本题利用了凸透镜成缩小实像时的物距条件求得凸透镜的焦距范围。
由题意知,成倒立缩小的像,应有34cm>2f,解得:
f<17cm,故A正确,BCD错误。
故选A。
8.【答案】D
如图一,点光源在焦点上,点光源射出的光线经凸透镜折射后平行于主光轴。
(如黑色的光线)
当点光源在一倍焦距以内,点光源射出的光线,经凸透镜之后也会聚一些,但是不会到达平行光线的位置,如红色光线会聚在光屏上,形成比较大的光斑,光屏向凸透镜靠近时,光斑会减小。
如图二,点光源在一倍焦距和二倍焦距之间,点光源在另一侧会形成倒立、放大的实像,光屏没有放在实像的位置,而是放在和点光源距凸透镜等距离的位置上,光屏靠近凸透镜光斑会增大。
如图三,点光源在二倍焦距以外,点光源在另一侧会形成倒立、缩小的实像,到达实像位置后,光线继续向外传播,光屏没有放在实像的位置,而是放在和点光源距凸透镜等距离的位置上,光屏靠近凸透镜光斑会减小。
所以光屏和点光源与凸透镜等距离时,当点光源在一倍焦距以内和二倍焦距以外,光屏上形成光斑,光屏靠近凸透镜时,光斑减小。
D。
题目中光斑可能是点光源的像,可能是一个比较大的光斑。
根据凸透镜作图做出物体在二倍焦距以外、一倍焦距和二倍焦距之间,一倍焦距以内时点光源射出的光线经凸透镜折射后的光路,根据光屏靠近凸透镜时光斑减小得出答案。
点光源在一倍焦距以内时,和点光源放在焦点上进行比较,得出光线会聚后大致的位置。
点光源放在一倍焦距和二倍焦距之间,根据折射光线经凸透镜能成倒立、放大的实像,会聚在主光轴上的光路,判断光屏上光斑情况。
点光源放在二倍焦距以外,根据折射光线经凸透镜成倒立、缩小的实像,会聚在主光轴上的光路,判断光屏上光斑的情况。
凸透镜成实像时,折射光线到达实像位置,如果没有光屏承接,眼睛是看不到的,并且折射光线会继续向外传播,这点学生容易忽视。
9.【答案】解:
(1)本题的关键是确定光心,光心的位置确定了,透镜的位置就确定了;
(2)因为光心的光线传播方向不改变,所以连接蜡烛火焰的顶点和火焰的像的顶点,与主光轴相交于O点,O点就是凸透镜的光心;
(3)光心就是透镜的中心,以O点为中心,画出凸透镜,如下图所示:
【解析】
(1)平行于凸透镜主光轴的光线,经凸透镜折射后过焦点;
(2)从凸透镜焦点发出射向凸透镜的光线,经凸透镜折射后与主光轴平行;
(3)射向凸透镜光心的光线,经凸透镜折射后传播方向不改变.
10.【答案】
(1)
(2)
【分析】
平面镜成像的特点:
像物大小相等、连线与镜面垂直、到平面镜的距离相等、左右互换,即像物关于平面镜对称,利用这些关系作出物体AB的像。
本题考查了平面镜成像的作图,掌握平面镜成像的特点是解题的关键。
根据像物关于平面镜对称,作出A点的对称点A′,同理作出B点的对称点B′,用虚线连接A′B′,即为AB的像,如下图所示:
分别作出两条入射光线经过凸透镜后的折射光线,点光源S发出的光线经凸透镜的折射光线一定过像点。
凸透镜有三条特殊光线:
过光心的光线其传播方向不变;
过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴;
平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点;
从凸透镜某一点发出的光线,折射光线一定过对应的像点。
过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴,作出两条折射光线,其交点就是像点S'
,如图所示:
11.【答案】解:
当水倒到一定高度后,看到了硬币。
产生这种现象的原因是由于从硬币发出的漫反射光经水面折射,折射光线远离法线向下偏折,当光线射入人眼,人凭光直线传播的感觉,认为硬币在折射光线的反向延长线上,其实人看到的是硬币的虚像S′.如图所示:
(1)当我们用眼睛看水中物体时,是物体所反射的光进入到了我们的眼睛,才看清物体;
(2)光的折射定律是当光从空气斜射入水中或其他介质中时,折射光线向法线方向偏折;
光从水或者其他介质斜射入空气中时,折射光线向远离法线的方向偏折。
本题来源于生活中的折射现象,要求能够判断出折射现象,并且会根据折射定律判断光路是否正确,重点考查学生知识应用与实践的能力。
12.【答案】如图:
(1)光线过光心不改变方向,虚像是折射光线的反向延长线,所以物点、像点、光心在同一条直线上,由此确定凸透镜光心的位置;
(2)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过凸透镜的焦点,虚像是折射光线的反向延长线,所以物点平行于主光轴的入射点、像点、焦点在同一条直线上,由此确定凸透镜焦点的位置。
凸透镜的三条特殊光线:
过光心不改变方向;
平行于主光轴的光线过凸透镜会聚在焦点上;
过焦点的光线经凸透镜平行于主光轴射出;
凹透镜的三条特殊光线:
平行于主光轴的光线过凹透镜发散,发散光线的反向延长线过凹透镜的焦点;
指向焦点的平行射出。
(1)连接A'
A并延长交主光轴与一点,该点是凸透镜的光心O,过光心O做一个凸透镜;
(2)由A点向凸透镜作平行于主光轴的光线AC,连接A'
C并延长交主光轴与一点,该点为凸透镜的焦点F,如图所示:
。
故答案为:
如图:
13.【答案】
①通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴;
②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点;
③过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变。
在作凸透镜、凹透镜的光路图时,先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点来作图。
蜡烛位于凸透镜的焦点以内,可以利用通过光心、平行于主光轴的两条特殊光线确定像的位置,作图如下: