A.
B.
C.
D.
18、物体从距凸透镜12cm处移到距凸透镜18cm处的过程中,调整光屏的位置,总能在光屏上得到倒立、放大的像,由此可知,此凸透镜的焦距可能是( )
A.6cm B.10cm C.16cm D.20cm
19、在用一凸透镜研究其成像的规律时,某同学得到的部分实验信息如下表所示。
根据表中信息判定下列说法正确的是( )
A.该凸透镜的焦距是15cm
B.当u=25cm时,凸透镜成放大的像,放大镜就是根据这一原理制成的
C.当v=24cm时,凸透镜成缩小的像,照相相机就是根据这一原理制成
D.若把物体从距凸透镜22cm处向距凸透镜32cm处滑动,像会逐渐变小
二、填空题(共6题)
1、二维码在现代生活中随处可见.我们能看见二维码是由于光在二维码图案上发生了_____(填“反射”或“折射”);用手机扫描二维码时,手机的镜头相当于________镜,二维码图案通过手机镜头成________(填“实”或“虚”)像.如图所示是时下流行用自拍杆拍照的情景,与直接拿手机自拍相比,使用自拍杆增大了______(填“物距”或“像距”).
2、如图,把一个凹透镜A放在一个凸透镜B的前10cm处,能使一束平行于主光轴的光能过这两个透镜后,会聚在P上的一点S;已知光屏距透镜30cm,现保持光屏和凸透镜的位置不动,把凹透镜拿走,将一点光源C放在凸透镜的主光轴上距凸透镜30cm处,也能使C点的像成在光屏上的S点,则凹透镜的焦距是_______,凸透镜的焦距是_______cm。
3、小芳和妈妈到位于抚州城东抚河之畔的著名古楼——拟岘台游玩时,用单反相机拍了两张照片,如图所示,如果拍摄这两张照片时的照相机镜头的焦距相同,则在拍完甲照片后改拍乙照片时,应将照相机______(选填“靠近”或“远离”)拍摄对象,同时_____(选填“增大”或“减小”)照相机暗箱的长度。
4、为了监控取款机前的实时情况,银行ATM自动取款机上方安装有一摄像头.摄像头的工作原理相当于________透镜成倒立、________的实像;当取款人逐渐靠近取款机时,他所成的像会逐渐________(选填“变大”“变小”或“不变”).
5、如图所示,将一个凸透镜正对太阳,其下方20cm处的白纸上呈现出一个较小的光斑,这个现象提示我们:
凸透镜对光有_______作用;若将该透镜向纸面再靠近一小段距离的过程中,光斑一直变小,由此可以判断该透镜的焦距一定_______20cm(选填“大于”、“等于”或“小于”).
6、在“探究凸透镜成像规律”的实验中,将凸透镜正对着太阳,在距凸透镜15cm处得到一个最小、最亮的光斑,则该凸透镜的焦距为_____cm;若将一个物体放在此透镜前40cm处,可在透镜另一侧光屏上得到一个倒立_____(选填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像.
三、实验,探究题(共8题)
1、某同学利用图示装置来研究凸透镜成像.
(1)如图所示,当凸透镜位于光具座上A处时,恰好在光屏上成清晰的像,成的是________(正立/倒立)的像.蜡烛燃烧一段时间后,烛焰的像将位于光屏中心的________方;
(2)在保持
(1)中蜡烛和光屏位置不变的情况下,将凸透镜向右移到B处(图中未标出),光屏上再次成清晰的像,成的是________(选填“放大”、“缩小”或“等大”)的像;
(3)在上述探究活动中,若已知蜡烛与光屏间的距离为L0 ,与凸透镜第一次所在位置A间的距离为L,如图所示,则该透镜焦距f________L(选填“>”、“<”或“=”),透镜先后两次所在位置A、B之间的距离S=________(用L0、L表示).
(4)当光屏上呈现清晰的像时,保持发光体“F”和凸透镜位置不变,取一只与原实验中焦距相同但镜面直径较小的凸透镜,替代原来的凸透镜再次实验,所成的像与原来的像相比,你可观察到的现象有________.
2、小明同学用一个焦距未知的凸透镜、蜡烛、光屏、光具座探究凸透镜成像规律:
(1)如左图可知,该凸透镜的焦距是________cm.
(2)如右图所示,若在光屏上(光屏未画出)能得到清晰放大的烛焰的像,则蜡烛可能置于凸透镜左边a、b、c、d四点中的_____点上(P是该凸透镜的2倍焦距处),此成像特点可应用在______上.
(3)通过实验,小明发现蜡烛离凸透镜越远,光屏上得到的清晰像越_____(填“大”或“小”).把蜡烛向凸透镜靠近时,要在光屏上成清晰的像,光屏应______凸透镜(填“靠近”或“远离”),此时在光屏上成的清晰像是______的(填“倒立”或“正立”).
(4)如图所示,把凸透镜换成焦距为30cm的,保持蜡烛和凸透镜的位置不变,移动光屏,在光屏上_________(选填“能”或“不能”)得到一个清晰的像,原因是_______
(5)实验中怎样判断光屏上的像是否最清晰?
答:
________.
3、在探究凸透镜成像的实验中
(1)小明同学将凸透镜对着太阳光,调整凸透镜和白纸间的距离,直到太阳光在白纸上会聚成一个最小、最亮的点,如图甲所示,这一操作是为了______.
(2)图乙其中明显还需要调整的一个器材是______
调整后恰好能从光屏上观察到倒立、______()缩小/放大)的实像,该成像特点可作为______的原理(照相机/电影放映机).
(3)实验一段时间后观察到光屏上出现如图丙所示的情况,为得到完整的像,他可将凸透镜向______调节;
(4)在上述实验的基础上,将蜡烛向远离透镜的方向移动,要在光屏上得到清晰的像则应将光屏______(远离/靠近)透镜;光屏上的像______(选填“变大”“变小”或“不变”).
(5)小明取来一副近视眼镜放在凸透镜前,且较靠近凸透镜,仅移动光屏,在光屏上获得一清晰的像(如图丁所示)拿走眼镜,为了能在光屏上再次得到清晰的像,接下去的操作方法可以是,仅将光屏向______(左/右)移动适当的距离,或仅将蜡烛向______(左/右)移动适当的距离.
4、在做“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1)小莉将凸透镜正对太阳光,在透镜的另一侧移动光屏,在距透镜10cm处,屏上呈现出最小最亮的光斑,则此凸透镜的焦距约是____cm.
(2)小莉同学做实验时,发现烛焰在光屏上的像如图所示,若要使烛焰在光屏中心成像,只调节光屏,应将光屏向_____(选填“上”或“下”)移动.
(3)若将烛焰移至距凸透镜15cm处,移动光屏,使烛焰在屏上得道倒立、_____清晰的实像,______(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜)就是应用这一原理制成的.
(4)小莉同学将自己的近视眼镜镜片放在了蜡烛与凸透镜(靠近凸透镜)之间,移动透镜和光屏,直到在光屏上得到了一个倒立缩小的清晰的像.将近视眼镜镜片取下,发现光屏上的像变模糊了.
①为了使屏上的像重新变得清晰,在不移动蜡烛和凸透镜位置的前提下,应将光屏向__(左/右)移动.
②下列四个选项中,能正确表示小莉同学近视眼成像和矫正情况的是_________
A.乙甲; B.丙甲; C.乙丁; D.丙丁
(5)当烛焰通过凸透镜在光屏上成一实像时,如果透镜上落上一只小虫,则光屏上所成的像_____(选填“完整”或“不完整”),像的明暗将____(选填“变亮”或“变暗”或“不变”).
5、小明同学在做“探究凸透镜成像现律”的实验,
(1)前面学过,物体离照相机的镜头比较远,成缩小的实像,物体离投影仪的镜头比较近,成放大的实像,物体离放大镜比较近,成放大、正立的虚像.据此小明据出的问题是,像的虚实、大小,正倒跟_____有什么关系?
(2)如图甲,小明让平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小最亮的光斑,则凸透镜的焦距f=____cm.
(3)小明所用实验装置如图乙所示,若将凸透镇放在光具座刻度50cm位置处不变,把蜡烛放在刻度10cm处,利用此时凸透镜成像的特点制成的光学仪器是_______(选填“照相机”、“放大镜”或”投影仪”)
(4)如图丙所示是小明通过实验得到的凸透镜成像时的像距v和物距u关系的图象,由图象可知成实像时物距逐渐减小,像距逐渐____.当u>2f时,物体移动速度______(选“大于”、“小于“或“等于”)像移动的速度,当f<u<2f时,物体移动速度_____(选填“大于”,“小于”或“等于”)像移动的速度.
6、小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验
(1)实验前,组装并调整实验器材,使烛焰中心和光屏中心位于凸透镜的______上。
(2)在图示位置时,烛焰恰好在光屏上成清晰的像,这个像的成像原理与___________(选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”)相同。
此时不小心在凸透镜上溅了一个小泥点,则光屏上________(选填“有”或“没有”)小泥点的像或影子。
当蜡烛燃烧一段时间后会变短,烛焰的像会往_______偏离光屏中心。
(3)若将蜡烛向左移动少许,光屏上的像变模糊。
若要再次在光屏上得到清晰的像,可采用下列方法:
①若移动光屏,则应将光屏向___________移动,此时像的大小比原来的像要________些。
②若不移动光屏,则可在蜡烛和凸透镜之间再放上一个焦距合适的_______________(选填“近视眼镜”或“远视眼镜”)。
(4)若小明保持蜡烛和光屏的位置不动,移动凸透镜到________cm刻度线处,光屏上能再次成清晰的像,像的大小较之原来_________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
7、在探究“凸透镜成像规律”的实验中.
(1)如图甲,平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小最亮的光斑,则凸透镜的焦距f=_____cm.
(2)如图乙,光屏上呈现清晰的像,此像的性质是_____的实像.若保持蜡烛和光屏位置不变,移动透镜至_____刻度线处,光屏上能再次呈现清晰的像.
(3)如图丙,保持蜡烛位置不变,移动透镜至16cm刻度线处,则人眼在图中_____处能观察到烛焰的像.
(4)如图丁,在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜,发现光屏上的像由清晰变模糊了,将光屏向透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像.则该眼镜是_____眼镜(近视/远视).
8、小明用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验.
(1)调整器材高度时,应_________(选填“点燃”或“不点燃”)蜡烛.
(2)器材处于图甲所示位置时,烛焰恰好在光屏上成清晰的像,这与________(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)的成像特点相同.
(3)将蜡烛移动至20cm刻度处,应将光屏移动到_____(填序号)范围的某一位置才能再次在光屏上得到清晰的像.
A.50cm~60cm B.60cm~70cm C.70cm~80cm
(4)将蜡烛移动至45cm刻度处时,取下光屏,从凸透镜右侧通过凸透镜可以看到烛焰的放大的______(选填“虚”或“实”)像.
(5)张老师用发光二极管制作了一个“F”形光源(如图乙)代替蜡烛放在30cm刻度处,则光屏上得到的清晰的像应该是图丙中的_________(填序号).
四、综合题(共1题)
1、凸透镜的成像规律可以通过画光路图去理解。
在光路图中凸透镜用图a表示,O点为光心,F为焦点.图b中A′B′是物体AB经透镜所成的像。
(1)请画出图b中两条入射光线的出射光线,完成成像光路图;
(2)在图b中,物距用u表示,即u=BO;像距用v表示,即v=OB′;焦距用f表示,即f=OF。
请运用几何知识证明:
五、作图题(共1题)
1、如图为某透镜成像的一种情况,其中AB是物体,CD是主光轴,MN是AB的像,试在图上的适当位置画上合适的透镜,并用作图法作出该透镜右侧的焦点F。
============参考答案============
一、选择题
1、D
【详解】
当将一个眼镜片放在凸透镜和烛焰之间,光屏上的像是清晰的,撤去眼镜片,稍微将光屏远离凸透镜,屏上再次得到清晰的像,可知开始时的像距太小;
说明该透镜对光线有会聚作用,因此是凸透镜、属远视眼镜.
故D正确.
2、D
【解析】
A.近视眼需要佩戴凹透镜来矫正,远视眼佩戴凸透镜矫正,故A错误;
B.根据凸透镜的成像规律知,物距在焦距以内时,即放大镜的应用,成的是正立、放大的虚像,故B错误;
C.用手机扫描二维码时,应用的是凸透镜成倒立缩小的实像的原理,此时物距应大于二倍焦距,所以应使二维码位于手机镜头二倍焦距以外,故C错误;
D.根据凸透镜成倒立实像时的规律,要使投影仪成像变大,应增大像距,使投影仪远离屏幕,同时减小物距,使镜头靠近投影片,故D正确;
故选D.
点睛:
牢记成实像时物距和像距变化的特点,当物距增大时,像距减小,像也会变小,这里的像变小,是与之前比变小,要比较像与物体的大小,要看像距和物距的比较,像距大于物距,像就放大.
3、D
【详解】
A.根据图像当u=20cm时v=20cm,可知f=10cm,A错;
B.当u=15cm时,在光屏上能得到一个放大的像,B错;
C.当u=25cm时成缩小的像,照相机就是根据这一原理制成的但不是投影仪,C错;
D.把物体从距凸透镜10cm处移到30cm处的过程中,像逐渐变小正确.故选D.
4、A
【解析】
变焦的照相机,当照相机的焦距增大时,虽然物距基本不变,但是由于照相机的焦距变大,物距相对减小,根据物距和像距的变化关系可知:
当物距相对减小时,像距也变大,像也变大.
故A
5、C
【详解】
A.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选项错误;
D.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,如图C,故D选项错误;
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,故C选项正确;
B.该“水透镜”左右两侧薄,中间厚,所以在一倍焦距内纵向上几乎不会放大,即笔不会变粗,所以A图中的现象不会发生,故B选项错误。
故选C。
【点睛】
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;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。
6、D
【解析】
A.如图可知此时物距大于像距,凸透镜成倒立缩小的实像,利用这一原理制成了照相机,故A错误;
B.若保持凸透镜位置不变,将蜡烛和光屏的位置互换,根据光路可逆的特点,会在光屏上成一个清晰倒立、放大的实像,故B错误;
C.成缩小的实像时,像距位于一倍焦距到二倍焦距之间,即
,由图知此时像距为15cm,可得:
所以若保持凸透镜位置不变,将蜡烛放到刻度线45cm处,此时物距小于焦距,不能成实像,在凸透镜同侧成虚像,所以移动光屏是找不到像的,故C错误;
D.若将蜡烛稍稍靠近凸透镜,即减小物距,根据成实像时物距与像距的变化规律知,像距应增大,即应将光屏远离凸透镜才能得到清淅的像,故D正确;
故选D.
点睛:
凸透镜成像规律是常考试的内容,要掌握成像时物距和像距变化的特点,当物距减小时,像距增大,像也会变大,这里的像变大,是与之前比变大,要比较像与物体的大小,要看像距和物距的比较,像距大于物距,像就放大.
7、C
【详解】
根据题意AO<OB可知,A点成像在B点,像距大于物距,满足f<u<2f,成倒立、放大的实像。
因为AO=10cm,则
f<10cm<2f
即
5cm<f<10cm
故选C。
8、C
【解析】
凸透镜成像规律:
u>2f,成倒立、缩小的实像,2f>v>f;
u=2f,成倒立、等大的实像,v=2f,求焦距;
2f>u>f,成倒立、放大的实像,v>2f
;
u<f,成正立、放大的虚像。
【详解】
A、观察图示可知,物距大于像距,则在光屏上得到一个清晰缩小的实像,所以u=30cm>2f,解得f<15cm;而像距v=20cm,f<20cm<2f,解得10cm<f<20cm;故凸透镜的焦距的范围是:
10cm<f<15cm,故A正确;
B、只将凸透镜向左移,减小物距,增大像距,根据光路可逆的特点,可知在光屏上能得到清晰放大的像,故B正确;
C、只将蜡烛和光屏互换,根据光路可逆可知,可以在光屏上得到清晰放大的像,故C错误;
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,应使光线发散一些,所以用一个凹透镜,D正确。
故选:
C。
9、C
【详解】
当物距为6cm时,成放大的虚像,所以f>6cm.
当物距等于18cm时,成放大的实像,即物距在一倍到二倍焦距之间,则9cm<f<18cm.
当物距等于24cm时,成缩小的实像,所以24cm>2f,则f<12cm.
故:
9cm<f<12cm,C符合题意.
选C.
【点睛】
重点是凸透镜成像规律的应用,关键是根据每次成像时的特征,