2022-2023学年八上物理讲义(全国)————专题09 通关检测(透镜及凸透镜成像)(人教版)(原卷版+解析版)

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2022-2023学年八上物理讲义(全国)————专题09 通关检测(透镜及凸透镜成像)(人教版)(原卷版+解析版)

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专题09 透镜及凸透镜成像
一、选择题
1.下图中,不是凸透镜的是( )
A B C D
【答案】B
【解析】凸透镜是中间厚,边缘薄的一种透镜。B中的透镜,中间薄,边缘厚,是凹透镜。选B。
2.如图所示,烛焰在光屏上成了一个清晰的像,下列说法正确的是(  )
A.此时成倒立放大的实像
B.要使光屏上烛焰的像变小,只须将蜡烛靠近凸透镜
C.在凸透镜左侧放一个凹透镜,需要把光屏向右移才能再次看到清晰的像
D.为了便于从不同方向观察光屏上的像,光屏应选用较光滑的玻璃板
【答案】C
【解析】A.由图可知,物距大于2倍焦距,像距在1倍焦距和2倍焦距之间,此时成倒立、缩小的实像,故A错误;
B.将蜡烛靠近凸透镜时,烛焰的像变大,故B错误;
C.在凸透镜左侧放一个凹透镜,因为凹透镜有发散光的作用,会使像退远,光屏也需随之退远,才能找到清晰的像,故C正确;
D.光屏选用较光滑的玻璃板后发生镜面反射,不便于从不同方向观察光屏上的像,故D错误。
故选C。
3.下列作图中不正确的是( )
【答案】C
【解析】A.平行于凸透镜主光轴的光线,通过凸透镜后交于凸透镜的焦点。A正确。
BC. 平行于凹透镜主光轴的光线,通过凹透镜后,折射光线的反向延长线交于焦点。B正确,C错。
D.从凸透镜焦点处发出的光线,经过凸透镜后,平行于凸透镜的主光轴,D正确。选C。
4.小明拿着放大镜,伸直手臂,通过放大镜观察远处的景物,看到的是景物的(  )
A.正立放大的像 B.倒立放大的像 C.倒立缩小的像 D.正立缩小的像
【答案】C
【解析】放大镜是一个凸透镜,通过放大镜观察远处的景物,景物在凸透镜的二倍焦距以外,成倒立、缩小的实像,所以小明看到的是景物的倒立、缩小的实像,故应选C.
5.当汽车经过十字路口时,监控摄像头就会拍下照片。摄像头相当于一个透镜,影像传感器相当于光屏。下列说法正确的是(  )
A.监控摄像头的镜片对光有发散作用
B.影像传感器上成的是正立的像
C.当汽车远离摄像头时,影像传感器上的像变大
D.拍照时,汽车位于摄像头二倍焦距以外
【答案】D
【解析】A.监控摄像头相当于凸透镜,凸透镜对光线有会聚作用,故A错误;
BD.监控摄像头是利用物体在2倍焦距以外,成倒立、缩小实像的原理工作的,即影像传感器上成的是倒立、缩小的实像,故B错误,D正确;
C.凸透镜成实像时,物远像近像变小,则当汽车远离摄像头时,影像传感器上的像变小,故C错误。
故选D。
6. 张凤利用太阳光测量凸透镜的焦距。他让凸透镜正对阳光,但没有仔细调节纸片与透镜的距离,在纸片上的光斑并不是最小时,就测出了光斑到凸透镜中心的距离f,那么,凸透镜的实际焦距( )
A.一定小于f B.一定大于f
C.可能等于f D.可能小于f,也可能大于f
【答案】D
【解析】在纸片上的光斑并不是最小时,就测出了光斑到凸透镜中心的距离f,这个距离既有可能是在焦点内的距离,这时小于焦距f,也有可能是焦点外的距离,这时大于焦距f,所以既可能小于f,也可能大于f,选D。
7.在“探究凸透镜成像的规律”时,当烛焰离透镜13cm时成放大的实像,当烛焰离透镜8cm时成放大的虚像,则这个透镜的焦距可能是(  )
A.4cm B.6cm C.7cm D.12cm
【答案】D
【解析】当烛焰离透镜13厘米时时,得放大的实像,则物体在一倍焦距和二倍焦距之间,即
2f>13cm>f,
所以
6.5cm<f<13cm;
当烛焰离透镜8厘米时成的是放大的虚像,则物体在一倍焦距以内,即8cm<f.
综上所述
8cm<f<13cm,
D符合题意.
8.如图所示,在“探究凸透镜成像的规律”实验中,烛焰在距离凸透镜8cm处时,在距离凸透镜15cm处的光屏上成倒立的像。保持蜡烛和光屏不动,现把凸透镜向光屏方向移动7cm,下列关于烛焰在光屏上成像的说法正确的是(  )
A.不能成清晰的像 B.成倒立的缩小的像
C.成倒立的放大的像 D.成倒立的等大的像
【答案】B
【解析】
如图所示,在“探究凸透镜成像的规律”实验中,烛焰在距离凸透镜u=8cm处时,在距离凸透镜v=15cm处的光屏上成倒立的像。
保持蜡烛和光屏不动,现把凸透镜向光屏方向移动7cm,此时u′=8cm+7cm=15cm, 此时像距v′=15cm-7cm=8cm,在光的折射现象中光路是可逆的,因此在光屏上能成像,此时像距小于物距,则在光屏上能成倒立缩小的实像,故ACD错误,B正确。
9. 如图所示的是小明同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验中的一次实验操作情景,这时烛焰在光屏上成清晰的像。若将烛焰移动到距离凸透镜15cm处,调节光屏,在光屏上可得到(  )
A.倒立缩小的实像 B.倒立等大的实像
C.倒立放大的实像 D.正立放大的虚像
【答案】C
【解析】由图片可知,此时物距u=50cm-22cm=28cm,像距v=75cm-50cm=25cm,物距大于像距,成倒立、缩小的实像,满足:u>2f、2f>v>f,即:28cm>2f,2f>25cm>f,解得,凸透镜焦距:14cm>f>12.5cm,将蜡烛移动到距凸透镜15cm处,2f>u′>f,成倒立、放大的实像。
10.在探究“凸透镜成像规律”实验中,蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示,此时光屏上出现了清晰的像(图中未画出),下列说法正确的是(  )
A.凸透镜的焦距是15cm
B.照相机利用了此成像规律
C.蜡烛燃烧变短,光屏上的像也会向下移动
D.保持蜡烛不动把凸透镜移动到35cm处,光屏向右移动,光屏上出现清晰的像
【答案】B
【解析】
AB、由图可知,u>v时,由凸透镜成像规律可知,此时在光屏上成倒立、缩小的实像,是照相机的工作原理,故B正确;
由图可知,物距u=50cm-20cm=30cm,像距v=65cm-50cm=15cm,则30cm>2f,f<15cm<2f,解得7.5cm<f<15cm,故A错误;
C、凸透镜成倒立的实像,随着蜡烛燃烧变短,光屏上的像将向上移动,故C错误;
D、若将蜡烛放置在光具座35cm刻度线处,则u=50cm-35cm=15cm,因折射时光路是可逆的,所以此时的像距是30cm,则不需要移动光屏,光屏上就会出现清晰的像,故D错误。
11.小敏在“探究凸透镜成像规律”实验中,记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟烛焰到凸透镜的距离u之间关系的图象(如图),下列判断正确的是(  )
A.该凸透镜的焦距为20cm
B.当u=15cm时,在光屏上得到放大的虚像,这是投影仪的成像特点
C.当u=25cm时,在光屏上得到缩小的实像,这是照相机的成像特点
D.把蜡烛从距凸透镜15cm处移动到30cm处的过程中,像逐渐变大
【答案】C
【解析】
A、由图知,当物距为20cm时,像距也为20cm,根据凸透镜成像的规律,物距等于2倍焦距时,成倒立等大的实像,此时像距与物距相等,所以2f=20cm,则f=10cm,故A错误。
B、f=10cm,2f=20cm,当u=15cm时,物距处于f和2f之间,所以成倒立、放大的实像,投影仪是根据这一原理制成的,故B错误。
C、当物距u=25cm时,物距大于2倍焦距,所以此时成倒立、缩小的实像。照相机是根据这一原理制成的,故C正确。
D、把物体从距凸透镜15cm处移到30cm处的过程中,物距逐渐增大,所以成的像逐渐减小,故D错误。
12.(多选)某同学在做凸透镜成像的实验时,保持凸透镜位置不变,如图所示,先后使蜡烛位于a、b、c、d四点,并观察总结凸透镜成像的规律。关于a、b、c、d四点的成像情况,他归纳出下列说法,其中正确的是(  )
A.烛焰位于a点时,屏上出现的实像最小 B.烛焰位于c点时,屏上出现的实像最小
C.烛焰位于b点时,成等大倒立的实像 D.烛焰位于d点时,成放大的虚像
【答案】AD
【解析】从图中可以看到,烛焰位于a点时,物距大于两倍焦距,根据凸透镜的成像规律可知,成倒立、缩小的实像,在b、c点时,成倒立、放大的实像,d点光屏上不成像,在凸透镜的左侧成放大的虚像;所以烛焰位于a点时,屏上出现的实像最小,烛焰位于d点时,成放大的虚像;A、D正确。
故选AD。
二、填空题
13.如图是凸透镜成实像时像距v和物距u的关系图象.分析图象可知:该凸透镜的焦距是_____cm,当物距u=30cm时,成_____的像(选填”放大“等大“或”缩小“)
【答案】10 缩小
【解析】由图知,当物距为20cm时,像距也为20cm,根据凸透镜成像的规律,物距等于2倍焦距时,成倒立等大的实像,此时像距与物距相等,即2f=20cm,得f=10cm;已知f=10cm,当物距u=30cm时,u>2f,成倒立、缩小的实像.
14.如图所示,透镜的焦距是 cm。
【答案】10.0
【解析】平行于凸透镜主光轴的光线的会聚点在40.0cm处,光心在30.0cm处,所以它的焦距f=40.0cm—30。0cm=10.0cm。
16. 某同学把一个凸透镜正对着太阳光,再把一张白纸放在它的另一侧,适当调整位置后,在白纸上出现一个很小很亮的光斑,经过测量得出光斑到凸透镜中心的距离为20 cm,则该凸透镜的焦距为 cm。
【答案】20
【解析】凸透镜对光起会聚作用,当平行光照射在凸透镜上时,会会聚到异侧焦点,太阳光可看做平行光,当太阳光经过凸透镜在异侧20 cm处形成最小最亮的光斑,则可得到焦距为20 cm。
17.某单位利用人工智能技术刷脸考勤,如图,当人靠近摄像头时,光源自动打开,照亮________(填“人脸”或”显示屏”),当人脸到摄像头的距离__________ 时,人脸通过摄像头成一个倒立、________的实像,与录入信息进行比对,从而记录考勤.
【答案】人脸 大于二倍焦距 缩小
【解析】[1]人脸反射的光线经过摄像头在底片上成像,反射的光越强像越亮,因此应照亮人脸;
[2][3]摄像头是利用当物距大于二倍焦距时,凸透镜成倒立缩小的实像的原理制成的。
18.在探究“凸透镜成实像的大小与物距的关系”实验中,物体指的是______(填“烛焰”或“蜡烛”)凸透镜固定不动,通过移动物体来改变物距,那么实像与物体的运动方向______(填“相同”或“相反”)。
【答案】烛焰;相同
【解析】光屏上承接的是烛焰的像,所以成像物体是烛焰; 根据“物远像近像变小”和“物近像远像变大”的成像规律,可知像的移动方向与物体的移动方向相同。
19.如图,用铁丝围成一个内径约4mm的圆环,在清水中浸一下后取出,布满圆环的水膜犹如透镜,用这个水膜透镜贴近课本上的字,看到的是正立放大的像,此像为_________(实像/虚像);透过水膜透镜看远处的楼房,楼房倒立缩小了,这种成像情况与_________(照相机/幻灯机)成像原理相同;轻轻甩去一些水(保持水膜完好),透过水膜透镜看远处的楼房成正立缩小的像,此时水膜透镜相当于_________(凸透镜/凹透镜)。
【答案】虚像 照相机 凹透镜
【解析】这个水膜透镜贴近课本上的字,字在这个水膜透镜的一倍焦距以内,成正立放大的虚像;透过水膜透镜看远处的楼房,此时u>2f,成倒立缩小的实像,其应用是照相机;
用凹透镜看远处物体能成正立缩小的像,因此透过水膜透镜看远处的楼房成正立缩小的像,说明此时水膜透镜相当于凹透镜。
20.小军同学在中考开考时听到“开始答卷”的指令后立即答卷,这说明声音可以传递   ,小军同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,当蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示时,烛焰在光屏上恰好成一清晰的像,生活中使用的   (选填“照相机、“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一成像规律来工作的。
【答案】信息;照相机。
【解析】解:(1)声音可以传递信息和能量,在中考开考时听到“开始答卷”的指令后立即答卷,这说明声音可以传递信息;
(2)由图可知,物距大于像距,u>2f时,凸透镜成倒立、缩小的实像,照相机、摄像机就是根据这个原理工作的。
故答案为:信息;照相机。
21.甲图为电影放映机,其成像原理如图乙所示。为让观众看到清晰的实像,应将胶片放在距离透镜   的位置(选填序号:①一倍焦距以内②一倍焦距到二倍焦距之间③二倍焦距以外),白色银幕是为了   所有颜色的光(选填“反射”或“吸收”)。
【答案】②;反射
【解析】电影放映机的镜头相当于一个凸透镜,可以成放大的实像,则此时物距2f>u>f,像距v>2f,即所成的像位于二倍焦距以外;
白色银幕是为了反射所有颜色的光,让观众看到五彩的画面。
22.小明在做“探究凸透镜成像规律”实验中,将蜡烛、凸透镜和光屏的中心调至   。已知凸透镜焦距为10厘米,现蜡烛的位置如图所示,蜡烛到凸透镜的距离为10厘米,移动光屏寻找像的位置,发现光屏上有一个倒立、   的像(选填“放大”、“等于”或“缩小”)。
【答案】同一高度;放大
【解析】(1)探究凸透镜成像的实验时,在光具座上依次放蜡烛、凸透镜、光屏,三者的中心大致在同一高度,像才能成在光屏的中心。
(2)当物距小于二倍焦距,大于一倍焦距时,像距二倍焦距以外,成倒立、放大的实像。
解:
(1)实验前,把蜡烛、凸透镜、光屏从左向右依次放在光具座上,点燃蜡烛并调整烛焰、凸透镜、光屏的高度,使它们的中心大致在同一高度,为了使得像成在光屏的中央;
(2)凸逶镜焦距f=10cm,蜡烛到凸透镜的距离为10cm,由于如图所示的凸透镜的光心在凸透镜中心位置,故物距略大于10cm,即2f>u>f,成倒立、放大的实像。
三、作图题
23.如图,请完成光线通过凸透镜的光路图。
【答案】
【解析】光线经过凸透镜的光心传播方向不改变,光线经过凸透镜二倍焦距时,透过凸透镜后折射光线过另一方二倍焦距处。如图。
24.作出下图中SA和SB的折射光线。
【答案】
【解析】SA是平行于凸透镜主光轴的光线,经过凸透镜后过焦点;SB是过凸透镜焦点的光线,所以经过凸透镜后平行于凸透镜的主光轴。如图。
25. 完成下图中光线从左边射向凸透镜折射后,再射向凹透镜折射后的光路。
【答案】
【解析】光线是从凸透镜的焦点F1发出的,所以经过凸透镜后平行于凸透镜的主光轴;这条光线同时也是平行于凹透镜主光轴的光线,所以经过凹透镜折射后,折射光线的反向延长线交于凹透镜的焦点F2,如图。
26.在框内填上适当的透镜。
(1) (2)
【答案】(1)凹透镜 (2) 凹透镜
【解析】(1)它使平行光线发散,所以是凹透镜。
(2)它时要相交的光线平行,不再相交,也使起了发散作用,是凹透镜。
四、实验题
27. 某同学为进一步了解“视力矫正”的原理,利用如图所示的探究凸透镜成像规律的装置做了实验。他在发光体和凸透镜之间放置不同类型的眼镜片,观察到了如下现象。
(1)将近视眼镜片放在发光体与凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变模糊了;使光屏 (填“靠近”或“远离”)透镜,又能在光屏上看到发光体清晰的像。由此可知,在近视眼得到矫正之前,物体的像成在视网膜的 (填“前方”或“后方)。
(2)取下近视眼镜片,重新调整光屏的位置,使它上面的像再次变得清晰,然后将另一个远视眼镜片放在发光体和凸透镜之间,光屏上原来清晰的像又变模糊了;再使光屏 (填“靠近”或“远离”)透镜,又可以在光屏上看到发光体清晰的像。这说明矫正远视眼的眼镜片对光有 作用。
【答案】(1)远离;前方;(2)靠近;会聚
【解析】(1)近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,发散作用是使原来会聚成像的光线错后会聚,像距变大,光屏应远离凸透镜,才能得到清晰的像; 近视眼镜可以使像远离凸透镜,故近视眼得到矫正之前,物体的像成在视网膜的前方; (2)取下近视镜片,重新调整光屏的位置,使它上面的像再次变得清晰,然后将另一个远视眼镜片放在发光体和凸透镜之间,光屏上原来清晰的像又变模糊了;再使光屏靠近透镜,又可以在光屏上看到发光体清晰的像,说明远视眼镜对光线有会聚作用。
28.在“探究凸透镜成像特点”的实验中,将凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处不动,移动蜡烛和光屏至如图所示位置时,光屏上承接到清晰的像。
(1)该凸透镜的焦距为______cm。
(2)将远视眼镜的镜片放在蜡烛和透镜之间适当位置,此时应将光屏向______(选填“左”或“右”)移动,才能再次承接到清晰的像。
(3)取走镜片,将蜡烛向左移动一段距离后,应将光屏移至______(选填序号)范围内才能承接到清晰的像。
A.50~65cm B .65~80cm C .80~95cm
(4)将蜡烛移到37cm刻度线上,观察到的像是______(选填“倒立”或“正立”)的。
【答案】15 左 B 正立
【解析】
(1)根据图可知,烛焰距凸透镜50cm-20cm=30cm时,移动光屏至某一位置,在光屏上得到一清晰的像,由图可知,此时物距和像距相等,都为30cm,根据凸透镜成像的规律,此时光屏上的像是倒立、等大的实像,说明此时满足80cm-50cm=30cm=u=2f,所以f=15cm;
(2)将远视眼镜的镜片放在蜡烛和透镜之间适当位置,对光线能够起到提前会聚的作用,此时应将光屏向左移动,才能再次承接到清晰的像。
(3)取走镜片,将蜡烛向左移动一段距离后,此时物距大于2倍焦距,像距应在2倍焦距与1倍焦距之间,凸透镜在50cm处,应将光屏移至65~80cm 范围内才能承接到清晰的像。故选B。
(4)将蜡烛移到37cm刻度线上,u′=50cm-37cm=13cm<f,凸透镜成正立、放大的虚像,应用于放大镜和老花镜。
故答案为:(1)15;(2)左;(3)B;(4)正立。
(1)根据u=2f时,成倒立、等大的实像,可求得焦距;
(2)凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线具有发散作用;近视眼用凹透镜矫正,远视眼用凸透镜矫正。
(3)根据成像特点及物距、像距与焦距的关系分析;
(4)u<f,成正立、放大的虚像,应用于放大镜和老花镜。
此题主要考查凸透镜成像规律,关键是熟记凸透镜成像特点,并能从图中读出物距与像距的关系。
一、选择题
1. 下列关于透镜的说法错误的是( )
A.凸透镜是中间厚、边缘薄的透镜
B.凹透镜可以将平行光发散
C.凸透镜可以将平行光会聚于一点
D.凸透镜摔成两半,其中任何一块都会失去会聚作用
【答案】D
【解析】A.凸透镜的特点就是中间厚、边缘薄,A正确。
B.凹透镜可以将平行于主光轴的光线发散,使其不再平行、相交,对相交的光线,延后相交,B正确。
C.凸透镜可以将平行于它主光轴的光线会聚于焦点,C正确。
D.凸透镜摔成两半,其中任何一块依然保持了凸透镜的结构特点,任然有会聚作用。D错,选D。
2. 张凤在暑假里的经常给院坝里的花浇水,有一天太阳很大,他怕花缺水,中午也去浇了一次,结果第二天早上起来发现一些叶子被烧焦了,这是因为( )
A.水滴容易透过阳光
B.水滴在阳光下温度升高,把叶子烫焦
C.水滴使阳光会聚,把叶子烧焦
D.水滴蒸发时从叶片上吸热
【答案】C
【解析】浇在花叶上的水珠,相当于凸透镜的形状,所以对太阳光有会聚作用。这样就会使花叶局部温度升高,甚至被烧焦。选C。
3. 一束光线经过凸透镜后( )
A.一定是平行光 B.一定是会聚光束
C.不可能是发散光束 D.一定比原来的光束会聚一些
【答案】D
【解析】A.只有从凸透镜焦点发出的光,经过凸透镜后才是平行于它主光轴的光线,A错。
B.本身发散的光线,经过凸透镜后,只能使它的发散程度减小,并不一定能使其平行或相交,B错。
C.本身发散的光线,经过凸透镜后,只能使它的发散程度减小,所以依然可能是发散的,C错。
D.一束光线经过凸透镜后,由于凸透镜对光的会聚作用,所以一定比原来的光束会聚一些,D正确。选D。
4.今年春天新冠病毒疫情防控期间,钉钉对实现停课不停学做出了不可磨灭的贡献,为了缓解视疲劳,很多同学使用电脑版钉钉,然后通过手机扫描电脑屏幕上显示的二维码登录(如图所示)。这个过程中是(  )
A.手机镜头扫描二维码所成的是正立的实像
B.二维码发出亮暗不同的光经镜头折射成像
C.二维码黑色部分吸收光,白色部分反射光
D.手机镜头靠近二维码,所成的像变小
【答案】C
【解析】A.手机镜头扫描二维码所成的是倒立、缩小的实像,故A不符合题意;
BC.二维码本身不能发光,不是光源;二维码白色部分能够反射所有色光,黑色部分不反射光,吸收光,故B不符合题意,C符合题意;
D.手机镜头靠近二维码时,物距变小,像距变大,像变大,故D不符合题意。
故选C。
5. 如图所示,当用眼睛去观察镜子时,光束似乎是从M处发散开来的,则透镜的焦距是( )
A.0.1m B.0.2m C.0.3m D.0.5m
【答案】A
【解析】从图中可以看出:M点是凸透镜的焦点的像。它的像距是0.2m,所以焦点距平面镜的距离也是0.2m。透镜的焦距等于光心到平面镜的距离0.3m减去焦点到平面镜的距离0.2m,等于0.1m。选A。
6.小明利用太阳光测量凸透镜焦距,下列操作最合理的是( )
【答案】C
【解析】利用会聚太阳光法测焦距时,要将凸透镜正对着太阳光,太阳光经凸透镜后将会聚在焦点,所以把白纸(光屏)置于另一侧,改变白纸与凸透镜间的距离,直到光屏上出现一个最小、最亮的光斑,这个光斑便为焦点,测出光斑到凸透镜的距离,可得凸透镜的焦距,可见ABD错、C正确。
7.在做“探究凸透镜成像规律”的实验中,某小组同学利用图甲测出了透镜的焦距后,正确安装并调节实验装置如图乙所示,在光屏上得到一个清晰的像。下列说法正确的是(  )
A.由甲图可知该透镜焦距为40cm
B.乙图中成的是倒立放大的实像,符合放大镜的成像原理
C.在乙图中保持凸透镜的位置不变,将蜡烛与光屏的位置互换,则成像情况符合投影仪的原理
D.如果在烛焰与透镜之间放置一近视眼镜的镜片,则将光屏适当左移可得一个清晰的像
【答案】C
【解析】
解:A、由甲图可知该透镜焦距为40cm-30cm=10cm,故A错误;
B、由图可知,物距大于像距,当物距大于二倍焦距时所成的像是缩小倒立的实像,是照相机的成像原理,故B错误;
C、根据光路的可逆性,若将光屏和蜡烛的位置互换,在光屏上仍能成像,此时物距小于像距,凸透镜成倒立放大的实像,其应用是投影仪,故C正确。
D、凹透镜对光线有发散作用,靠近凸透镜时,使光线发散,像会聚在光屏的后方,像距增大,在光屏上要得到清晰的像,光屏要远离凸透镜,即要将光屏向右移动才能在光屏上成清晰的像,故D错误;
故选:C。
(1)凸透镜的焦距是使平行于主光轴的光会聚的点到光心的距离;
(2)当物距大于二倍焦距时所成的像是缩小倒立的实像,照相机这一光学器件正是应用了这点;
(3)物距处于f和2f之间,凸透镜成倒立放大的实像;物距大于2f,凸透镜成倒立缩小的实像;
(4)当凹透镜靠近凸透镜时,会聚能力减弱,使像呈在光屏的后方。
8.在探究“凸透镜成像规律”的实验中,将点燃的蜡烛放在距凸透镜32cm处,在透镜另一侧距透镜18cm处的光屏上得到烛焰清晰的像,则(  )
A.光屏上所成的是倒立、放大的实像
B.该透镜的焦距f小于9cm
C.将点燃的蜡烛移至距透镜9cm 处,不能观察到烛焰放大的虚像
D.透镜位置不变,蜡烛和光屏位置互换,光屏上也得到烛焰清晰的像
【答案】D
【解析】AB、蜡烛距离凸透镜32cm时,在透镜的另一侧18cm处光屏上得到一个清晰的像,物距大于像距,成倒立缩小实像;此时物体的位置在二倍焦距以外,像在一倍焦距和二倍焦距之间,即32cm>2f;2f>18cm>f,解得:9cm<f<16cm,故AB错误;
C、将点燃的蜡烛移至距透镜9cm处,u<f,可以能观察到烛焰放大的虚像,故C错误;
D、光的折射现象中光路可逆,所以保持凸透镜位置不变,将蜡烛与光屏位置互换,光屏上仍能得到清晰的像。故D正确。
9.据央视新闻报道,我国台湾省台中市一辆小客车,因车主将矿泉水随手放在仪表盘上的防滑垫上,导致防滑垫起火(如图所示)。这瓶矿泉水所起的作用相当于(  )
A.平面镜 B.三棱镜 C.凸透镜 D.凹透镜
【答案】C
【解析】装有饮料的饮料瓶相当于一个凸透镜,凸透镜对光线具有会聚作用,容易引发火灾。
解:装有水的矿泉水瓶相当于一个凸透镜,中间厚边缘薄,由于凸透镜对光线的会聚作用,射入车内的光线经矿泉水瓶折射后集中于它的焦点上,时间一长正好使放置于此处的物品起火。
10.一个物体放在凸透镜前20cm处时,在透镜另一侧光屏上找到一个清晰的等大的像,现将物体移动至凸透镜前15cm处时,移动光屏能找到(  )
A.倒立缩小的实像 B.倒立放大的实像
C.倒立放大的虚像 D.正立放大的虚像
【答案】B
【解析】要解决此题,需要掌握凸透镜成像的规律以及物距与像距的关系。
物距大于二倍焦距成倒立、缩小的实像。像距大于一倍焦距小于二倍焦距。
物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立、放大的实像,像距大于二倍焦距。
物距等于二倍焦距成倒立、等大实像,像距等于二倍焦距。
物距小于焦距成正立、放大的虚像。
解:距离凸透镜20cm的光屏上得到一个清晰的与物体等大的像,所以v=20cm=2f,则f=10cm。
现将物体移动至凸透镜前15cm处时,即物体处于1倍焦距和2倍焦距之间,所以此时成倒立放大的实像。
11.如图所示,小明将蜡烛、凸透镜(f=10cm)、光屏依次摆放在光具座上,光屏上成清晰的烛焰像,然后进行了如下的判断和操作(每次操作均在如图基础上),下列说法正确的是(  )
A.根据图中凸透镜成像原理可制成投影仪
B.将蜡烛和光屏对调,透镜位置不动,光屏上可再次成清晰的烛焰像
C.小明把自己的眼镜放在蜡烛和透镜之间,向左移动光屏,光屏上可再次成清晰的烛焰像,小明戴的是近视镜
D.将蜡烛放在45cm刻度线处,移动光屏,光屏上成正立放大的烛焰像
【答案】B
【解析】A、由图可知,凸透镜成实像时,物距大于像距,成倒立、缩小实像,是照相机的原理,故A错误;B、若保持透镜不动,只将蜡烛和光屏互换位置,根据光的可逆性,物距小于像距,仍能成倒立、放大的实像,故B正确;C、近视镜是凹透镜,且凹透镜对光线有发散作用,若将凹透镜放在凸透镜和蜡烛之间,像会远离凸透镜,所以将光屏向远离凸透镜的方向移动,即向右移动,才能使蜡烛的像变清晰;故C错误;D、将蜡烛放在45cm刻度线处,移动光屏,成正立放大的虚像,光屏上不成像,故D错误。
12.在“探究凸透镜成像规律”时,开始时烛焰在光屏上成缩小的像,接着把物距调整为刚才的一半,移动光屏使烛焰在光屏上成像,此时的像(  )
A.是放大的 B.是缩小的 C.是等大的 D.以上三种都有可能
【答案】D
【解析】
在“探究凸透镜成像规律”时,开始时烛焰在光屏上成缩小的像,此时物距大于二倍焦距(u>2f),接着把物距调整为刚才的一半,则此时的物距应大于焦距(u′>f);
若此时的物距大于二倍焦距时,成的是倒立、缩小的实像;若此时的物距等于二倍焦距时,成的是倒立、等大的实像;若此时的物距在一倍焦距和二倍焦距之间时,成的是倒立、放大的实像;
由此可知,光屏上的像可能是放大的,可能是缩小的,也可能是等大的,故D正确。
13.(多选)如图所示,小明将凸透镜(f=10cm)固定在光具座40cm的位置,探究凸透镜的成像规律。下列说法正确的是(  )
A.将蜡烛从焦点内某处向透镜方向移动过程中,像逐渐变小
B.当光屏上成清晰像时,拿开光屏,眼睛在一定范围内仍能看到像
C.将蜡烛放在10cm处,移动光屏,光屏上可得到倒立缩小的清晰像
D.当光屏上成清晰像时,在贴近凸透镜左侧的位置放一远视镜片,向右移动光屏,光屏上仍能得到清晰的像
【答案】ABC
【解析】(1)根据“无论实像或虚像,物靠近焦点像变大”可判断物距变化时,像距及像的大小的变化;
(2)实像可以用光屏承接,虚像不能用光屏承接,不论实像和虚像眼睛都能直接观察;
(3)根据凸透镜成像规律中像距和物距的关系,当u>2f,成倒立、缩小的实像即可判断;
(4)根据远视镜片对光线有会聚作用可判断像的变化情况,进而得出光屏的移动方向。
解:
A、根据“无论实像或虚像,物靠近焦点像变大”可知,蜡烛从焦点内某处向透镜方向移动过程中,即蜡烛远离焦点,所成的虚像将变小,故A正确;
B、发光物体发出的光线经凸透镜折射后是会聚的,经过成像点后是发散的,所以眼睛必须在成像点以外的光线发散区域才能看到这个像;当眼睛在原光屏处不能看到发光体的像,眼睛靠近凸透镜也不能看到像,当眼睛从原光屏位置远离凸透镜,能看到像。故B正确;
C、当蜡烛放在10cm处,物距u=40cm-10cm=30cm>2f,成倒立缩小的实像,故C正确;
D、若在蜡烛和透镜间放一远视眼镜,远视眼镜为凸透镜,对光线有会聚作用,此时所成的像将靠近透镜,所以应向左移动光屏,故D错误。
故选:ABC。
14.(多选)小明在探究凸透镜成像规律时,做了如下实验:
①用平行光正对凸透镜照射,移动光屏得到一个最小、最亮的光斑,如图甲所示;
②保持该透镜位置不变,将点燃的蜡烛放在图乙所示的位置,移动光屏得到烛焰清晰的像(图中未画出),则(  )
甲 乙
A. 实验②中,烛焰在光屏上成放大的像
B. 实验②中,像到透镜的距离一定大于15cm
C. 若增大蜡烛与透镜的距离,所成的像会变大
D. 若使该透镜成虚像,蜡烛与透镜的距离应小于10cm
【答案】ABD
【解析】
平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将汇聚于点F,点F即为此透镜的焦点,从焦点到透镜中心的距离即为焦距,则透镜的焦距为40cm-30cm=10cm;
A、图乙中,物距u=50cm-35cm=15cm,2f>u>f时,成倒立放大的实像,图乙中烛焰成的是倒立放大的实像,故A正确;
B、由凸透镜成像规律可知,当2f>u>f时,v>2f=2×10cm=20cm>15cm。故B正确;
C、因为凸透镜成实像时,物距增大,像距减小,像变小,故C错误。
D、凸透镜物距小于焦距成正立放大的虚像,即u<f=10cm,故D正确。
故选:ABD。
(1)根据凸透镜对光线的折射作用知:平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点,然后可知其焦距;根据图中表示的焦距与物距,利用凸透镜成像的规律可以确定成像的性质。
(2)当2f>u>f时,成倒立放大的实像,应用于幻灯机或投影仪。
(3)凸透镜成实像时,物距增大,像距减小。
(4)物距小于焦距成正立放大的虚像。
15.(多选)如图所示将凸透镜和蜡烛、光屏安装到光具座上时,光屏恰能成清晰的像。下列说法正确的是(  )
A.此时光屏上成倒立缩小的实像
B.将图中的凸透镜向右移动,在光屏上可再次观察到清晰的像,此时的成像特点与照相机原理相同
C.在图中的蜡烛和凸透镜之间加一远视眼镜片,缓慢向左移动光屏,在光屏上可再次看到清晰的像
D.将蜡烛移到35cm刻度处,移动光屏,可在光屏上成清晰缩小的像
【答案】BCD
【解析】A.图像显示,物体到凸透镜的距离小于像到凸透镜的距离,根据凸透镜成像规律物近像远像变大可知,光屏上成倒立放大的实像。A选项错误,不符合题意。
B.将图中的凸透镜向右移动,物距逐渐变大,像距逐渐变小,根据凸透镜成像规律物远像近像变小可知,在光屏上可再次观察到清晰的像为倒立缩小的实像,此时的成像特点与照相机原理相同,B选项正确,符合题意。
C.远视眼镜片为凸透镜,对光线具有会聚作用。在图中的蜡烛和凸透镜之间加一远视眼镜片,对光线的会聚能力增强,像距变小,故缓慢向左移动光屏,在光屏上可再次看到清晰的像,C选项正确,符合题意。
D.图像显示物距为15cm,像距为30cm,光屏上成倒立放大的实像,则物体位于一倍焦距和二倍焦距之间,像位于二倍焦距以外。即
两式联立解出

将蜡烛移到35cm刻度处,此时物距变为30cm,物体位于凸透镜二倍焦距以外,故移动光屏,可在光屏上成清晰缩小的像,D选项正确。
故选BCD。
二、填空题
16.如图,保持矿泉水瓶与白纸的位置不变,当向空瓶中倒入水后,可观察到“黑白颠倒“的现象,这是由于倒入水后的矿泉水瓶相当于形成了一块 ▲ 镜。此时,若要将”黑白颠倒“的现象重新颠倒回来,白纸应 ▲ 矿泉水瓶(选填“靠近”或“远离”)。
【答案】 凸透;靠近
【解析】(1)中间厚边缘薄的透镜叫凸透镜;中间薄、边缘厚的透镜叫凹透镜;
(2)凸透镜对光线后会聚作用;凹透镜对凸透镜有发散作用;
(3)当物体上有光线照射时,它是明亮的;否则,它就是黑暗的。
(1)保持矿泉水瓶与白纸的位置不变,当向空瓶中倒入水后,由于在水平方向上水瓶中间厚边缘薄,因此相当于一块凸透镜。
(2)凸透镜对光线后会聚作用,被水杯挡住部分的白纸发出的光线经过凸透镜的会聚经过焦点后向四面散开,没有光线射入我们的眼镜,因此看到被遮住的光线白纸为黑色;如果我们将白纸靠近凸透镜,这时就有射入我们的眼睛,因此看到的白纸又恢复白色。
17.如图所示,烛焰发出的光通过凸透镜在光屏上呈现清晰的像,该像是倒立 、的实像,利用这一成像规律工作的设备有 (写出一种即可)。
【答案】放大;投影仪.
【解析】由图可知,凸透镜在光屏上成实像时像距大于物距,因此成的像是放大的,投影仪就是根据这一原理制成的。
18.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。
【答案】15 缩小
【解析】
解:将一个凸透镜正对太阳,可在距凸透镜15cm处得到一个最小、最亮的光斑。可知蜡烛正好放在凸透镜的焦点上了,则该凸透镜焦距为15cm;
将一物体放在此透镜前40cm处,2f<40cm,成倒立、缩小的实像。
故答案为:15;缩小。
根据从焦点发出的光线经凸透镜折射后将平行射出,结合焦距的定义,可确定该凸透镜的焦距;
根据凸透镜成像的三种情况确定成像情况。当u>2f时,成倒立、缩小的实像;当f<u<2f时,成倒立、放大的实像;当u<f时,成正立、放大的虚像。
本题考查了凸透镜焦距的测量,凸透镜成像规律等,属光学基础题,但要求我们对知识的掌握要准确。
19.小明在探究“凸透镜成像规律”的实验中他把蜡烛放在距透镜30cm时,在光屏上形成清晰缩小的像,此时的成像特点可应用于   (填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)。现将蜡烛向透镜方向移动10cm,要使光屏上再次形成清晰倒立的像,应将光屏  透镜(填“远离”或“靠近”)。
【答案】照相机;远离
【解析】(1)凸透镜成像的三种情况和应用之一:u>2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机和摄像机。
(2)凸透镜成实像时,物近像远像变大。
解:把蜡烛放在距透镜30cm时,物距为30cm,在光屏上形成清晰缩小的像,则u>2f,此时的成像特点可应用于照相机。
现将蜡烛向透镜方向移动10cm,物距减小,像距增大、像变大,则要使光屏上再次形成清晰倒立的像,应将光屏远离透镜方向移动。
20.小明在“探究凸透镜成像规律”的实验中,当蜡烛、透镜和光屏的位置如图所示时,光屏上出现清晰的倒立、 的实像。当他把烛焰移到焦点处时,移动光屏,竟然在光屏上也看到了烛焰的像,就向老师请教,老师告诉他,这是因为 。
【答案】放大 烛焰有一定宽度,有一部分在一倍焦距之外
【解析】由图可知,像距大于物距,因此像是放大的;当把烛焰移到焦点处时,烛焰有一定宽度,有一部分在一倍焦距之外,这一部分光通过凸透镜能成像。
21.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,将蜡烛、透镜和光屏三者从左到右依次安装在水平光具座上,调整烛焰、透镜和光屏的中心在 。已知凸透镜的焦距为15cm,若烛焰与透镜距离为25cm,左右移动光屏到恰当的位置时,可在光屏上看到烛焰清晰的实像,这个像是 (选填“放大”、“等大”或“缩小”)的;若烛焰与透镜距离调整为10cm,像是 (选填“正立”或“倒立”)的 (选填“实像”或“虚像”)。
【答案】同一高度;放大;正立;虚像
【解析】在“探究凸透镜成像规律”的实验中,将蜡烛、透镜和光屏三者从左到右依次安装在水平光具座上,为了使像成在光屏的中央,调整烛焰、透镜和光屏的中心在同一高度;已知凸透镜的焦距为15cm,若烛焰与透镜距离为25cm,物距处于f和2f之间,凸透镜成倒立放大的实像,像距大于2f,左右移动光屏到恰当的位置时,可在光屏上看到烛焰清晰的实像,这个像是放大的; 若烛焰与透镜距离调整为10cm,物距小于f,凸透镜成正立放大的虚像,像是正立的虚像。
22.填写下图中的如下内容:它是 透镜,O点表示 ,F点表示 ,f表示 。
【答案】凸 光心 焦点 焦距
【解析】由图可知:该透镜中间厚,边缘薄,所以是凸透镜。O是它的中心,所以是凸透镜的光心。F是平行于它的主光轴的光线的会聚点,所以是焦点。f是焦点到光心的距离,所以是焦距。
23.在探究凸透镜成像规律时,如果凸透镜焦距为10cm,物距为25cm,移动光屏,可以在光屏上得到一个倒立、________的实像.在照相机和投影仪中,成像情况与此类似的是________.
【答案】缩小 照相机
【解析】如果凸透镜焦距为10cm,物距为25cm,即u>2f,由凸透镜成像规律可知,成倒立、缩小的实像,应用于照相机。
三、作图题
24.如图所示,F是凸透镜焦点,请画出光线a、b对应的折射光线和入射光线。
【分析】在作凸透镜的光路图时,先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点来作图。
【解答】解:
过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变;平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点。如图所示:
 
25.在图中画出与入射光线对应的折射光线。
【分析】仔细观察入射光线的特点,根据凹透镜的光学特点作图。
【解答】解:
平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过焦点;过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变,如图所示:
26.如图所示,一条光线经平面镜反射后,过凸透镜的焦点F射向凸透镜。请在图中画出射向平面镜的入射光线和经凸透镜后的折射光线;
【分析】(1)反射定律:反射光线、入射光线、法线在同一个平面内,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角;根据反射定律作出反射光线,反射光线与法线的夹角为反射角。
(2)根据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折射光线。
【解答】解:(1)过平面镜的反射点垂直镜面作出法线,因为反射光线与镜面的夹角为30°,则反射角为:90°﹣30°=60°,则入射角也为60°,根据入射角等于60°在法线右侧作出入射光线;
(2)过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴;如图所示:
 
27.作出蜡烛发出的光通过透镜之后的光线。
【分析】先确定所给的入射光线和折射光线的特点,然后根据凸透镜的三条特殊光线画图。
【解答】解:
平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点;过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变。如图所示:
 
三、探究题
28.如图所示,用焦距为10cm的凸透镜,探究凸透镜的成像规律。
(1)为能清楚观察到实验现象,实验环境应 _______ (选填“较亮”或“较暗”)一些。
(2)组装、调整实验器材时,烛焰和光屏的中心应位于凸透镜的 _______ 上。
(3)蜡烛距离凸透镜40cm,移动光屏,可找到一个清晰、倒立、______ (选填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像;生活中常用的 ______ (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)是利用此原理工作的。
(4)更换焦距为30cm的凸透镜,保持图中蜡烛和凸透镜的位置不变,在光具座上移动光屏,______ (选填“能”或“不能”)找到像清晰的位置,原因是 _______ 。
【答案】(1)较暗 (2)中心 (3)缩小 照相机 (4)不能 光具座长度不够
【解析】(1)为使实验现象更加明显,实验环境应该比较暗,这样成的蜡烛的像更加清晰;
(2)探究凸透镜成像的实验时,必须调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度,且使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上,这样像才能成在光屏的中央。
(3)如图所示,当蜡烛距离凸透镜40cm时,物距大于2f,凸透镜成倒立缩小的实像,移动光屏,可在光屏上找到一个清晰的倒立缩小的实像;照相机就是利用这一原理工作的。
(4)将图中的凸透镜换成焦距为30cm的凸透镜,保持蜡烛和凸透镜的位置不变,物距处于f和2f之间,凸透镜成倒立缩小的实像,像距大于2f,即大于60cm,而些时凸透镜成50cm刻度线处,像距大于60cm,则光屏应移动110cm刻度线处的地方才能找到清晰的像,而光具座的长度只有100cm,在光具座上移动光屏,不能找到某一位置,使像清晰的呈现在光屏上,理由是光具座的长度不够。
29.小明用如图所示装置探究“凸透镜成像的规律”,已知凸透镜焦距为10cm。
(1)小明将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后,调整它们的高度,使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在   
(2)蜡烛、光屏和凸透镜在光具座上的位置如图所示,光屏上成清晰的像(像未画出),该像为倒立、   (填“放大”或“缩小”)的实像,生活中的   (填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)利用了这个成像原理。
(3)保持蜡烛与光屏在光具座上的位置不动,应将凸透镜移到光具座   cm刻度线处,光屏上会再次出现清晰倒立、   (填“放大”或“缩小”)的实像。
(4)将凸透镜重新移回到如图所示位置,在光具座70cm刻度线处又放置一个相同的凸透镜,取走光屏。在这两个凸透镜右侧通过透镜也可以观察到蜡烛所成的像,生活中的   (填“显微镜”或“望远镜”)利用了这个成像原理。
【答案】(1)同一高度;(2)缩小;照相机;(3)35;放大;(4)望远镜
【解析】(1)蜡烛、凸透镜、光屏,三者在同一条直线上,三者的中心大致在同一高度,像才能呈在光屏的中央。
(2)凸透镜的焦距是10.0cm,由图乙可知,物距u>2f,成倒立、缩小的实像;照相机就是利用这一成像规律工作的。
(3)由图可知,物距u=50cm-20cm=30cm,像距v=65cm-50cm=15cm;
若保持凸透镜位置不变,要在光屏上再次得到清晰的像,此时的像距v′=30cm(即此时的像距与原来的物距相等),根据光路的可逆性,此时的物距u′=v=15cm,所以此时蜡烛的位置在50cm-15cm=35cm处,蜡烛位于1倍焦距和2倍焦距之间,所以成倒立、放大的实像;投影仪或幻灯机利用此原理制成的;
(4)根据望远镜中物镜的作用是使远处的物体成倒立缩小的实像,这个倒立缩小的实像正好落在目镜焦距内的位置,目镜的作用相当于一个放大镜,这个实像经过目镜成一个正立、放大的虚像。
30.在探究“凸透镜成像规律”的实验中,将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上。
(1)实验前将烛焰、凸透镜和光屏三者的中心调至同一高度的目的是   。
(2)正确调节好实验装置后,移动蜡烛至如图所示的位置,观察到光屏上有烛焰清晰的像(像未画出),此像一定是倒立、  (填“放大”、 “小”或“等大”)的实像。若将一个近视眼镜的镜片放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上的像变得模糊了,应该向   (填“左”或“右”)移光屏,才能在光屏上重新出现清晰的像。
(3)实验时,旁边有同学走过,带动的风使蜡烛的火焰向左摆动,则光屏上烛焰的像将向   (填“左”或“右”)摆动。
【答案】(1)使像成在光屏中央;(2)缩小;右;(3)右
【解析】(1)蜡烛、凸透镜、光屏,三者在同一条直线上,三者的中心大致在同一高度,像才能呈在光屏的中心。
(2)据图可知,此时物距大于像距,凸透镜成倒立、缩小的实像;
近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,使原来会聚成像的光线推迟会聚,像远离凸透镜,要用光屏接到清晰的像,应将光屏向右调节,即向远离凸透镜的方向调节,才能使像变清晰。
(3)实验时,旁边有同学走过,带动的风使蜡烛的火焰向左摆动,根据“倒立的像”的含义,即上下、左右均相反,则光屏上烛焰的像将向右摆动。
31.探究凸透镜成像的规律。
(1)选取焦距为10cm的凸透镜、蜡烛和光屏,将它们置于光具座上。点燃蜡烛,调整凸透镜和光屏的高度,使它们的中心与烛焰的中心大致在   。
(2)当蜡烛、凸透镜在如图所示的位置时,调整光屏到   (填“A”、“B”或“C”)位置时,可在光屏上得到烛焰清晰的倒立、   的实像,生活中的   (填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是根据这个成像原理制成的。
(3)保持凸透镜的位置不变,将蜡烛和光屏位置对调,光屏上   (填“能”或“不能”)再次看到清晰的像。若在此基础上将一个度数合适的远视眼镜放到蜡烛和凸透镜之间,还想在光屏上看到清晰的像,应将光屏适当   (填“靠近”或“远离”)凸透镜。
【答案】(1)同一高度;(2)C;放大;投影仪;(3)能;靠近
【解析】(1)如图所示,将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上。点燃蜡烛后,调节凸透镜和光屏的高度,使它们的中心与烛焰中心大致在同一高度。其目的是使像成在光屏的中央。
(2)当烛焰距凸透镜50cm-35cm=15cm时,物距大于一倍焦距,小于2倍焦距,像距大于2倍焦距,所以移动光屏到C处,可在光屏上得到一个清晰倒立、放大的实像,是投影仪的工作原理;
(3)光路是可逆的,保持凸透镜的位置不变,将蜡烛和光屏位置对调,光屏上会出现倒立、缩小的实像。
远视镜的镜片为凸透镜,对光线有会聚作用,将它放在凸透镜和蜡烛之间,折光能力变强,焦距变短,会使像成在光屏的前方,所以应将光屏靠近凸透镜。
32.如图所示是探究凸透镜成像规律的实验装置(凸透镜的焦距为10cm):
(1)蜡烛在25cm刻度线处,移动光屏,烛焰能在光屏上成清晰________的(选填“放大”“缩小”或“等大”)倒立的像,生活中________(填光学仪器)利用此成像特点制成;
(2)在上一步找到清晰的像后,保持蜡烛和透镜位置不变,将透镜换为焦距为15cm的凸透镜,光屏应向________(选填“左”或“右”)移动才能在光屏上得到清晰的________(与上次成像相比选填“变大”“变小”或“不变")的像。
【答案】(1)缩小 (2)照相机 (3)右 (4)变大
【解析】
当蜡烛在25cm刻度线处时,物距大于二倍焦距,成倒立缩小的实像;成倒立缩小的实像的应用是照相机;将透镜换为焦距为15cm的凸透镜,此时物距在一倍焦距到二倍焦距之间,像落在二倍焦距以外,光屏应向右移动;由成像规律可知,物距在一倍焦距到二倍焦距之间,像落在二倍焦距以外,成倒立放大的实像,因此像变大了。
一、单项选择题
1.(2020·四川省雅安市)在做“探究凸透镜成像规律”的实验中,某小组同学利用图甲测出了透镜的焦距后,正确安装并调节实验装置如图乙所示,在光屏上得到一个清晰的像。下列说法正确的是
A. 乙图中成的是倒立放大的实像,符合放大镜的成像原理
B. 乙图中成的是倒立放大的实像,符合照相机的成像原理
C. 乙图中如果在烛焰与透镜之间放置一近视眼镜的镜片,则将光屏适当左移可得一个清晰的像
D. 在乙图中保持凸透镜的位置不变,将蜡烛与光屏的位置互换,则成像情况符合投影仪的原理
【答案】D
【解析】
【分析】
凸透镜的焦距是使平行于主光轴的光会聚的点到光心的距离;当物距大于二倍焦距时所成的像是缩小倒立的实像,照相机这一光学器件正是应用了这点;当凹透镜靠近凸透镜时,会聚能力减弱,使像呈在光屏的后方;物距处于f和2f之间,凸透镜成倒立放大的实像;物距大于2f,凸透镜成倒立缩小的实像。
【详解】AB.由甲图可知该透镜焦距为40cm 30cm=10cm,由图可知,物距大于像距,当物距大于二倍焦距时所成的像是缩小倒立的实像,是照相机的成像原理,故AB错误;
C.凹透镜对光线有发散作用,靠近凸透镜时,使光线发散,像会聚在光屏的后方,像距增大,在光屏上要得到清晰的像,光屏要远离凸透镜,即要将光屏向右移动才能在光屏上成清晰的像,故C正确。
D.根据光路的可逆性,若将光屏和蜡烛的位置互换,在光屏上仍能成像,此时物距小于像距,凸透镜成倒立放大的实像,其应用是投影仪,故D错误。
故选C。
2.(2020·山东省泰安市)小明同学做“探究凸透镜成像的规律”的实验,当他把烛焰移到距透镜18cm的位置时,在光屏上观察到倒立放大清晰的像。他判断凸透镜焦距可能是①6cm、②9cm、③12cm、④16cm,其中正确的是(  )
A. ①② B. ②③ C. ①④ D. ③④
【答案】D
【解析】
【详解】由题意可知,物距18cm,光屏上观察到倒立放大清晰的像,所以
2f>18cm>f
18cm>f>9cm
③12cm和④16cm符合题意。
故选D。
3.(2020·江苏省泰州市)如图是学校测温棚里的红外线测温仪,它既能测温,也能摄像,其镜头相当于凸透镜,它正常工作时所成像的性质是(  )
A. 正立放大的虚像 B. 倒立缩小的实像
C. 倒立放大的实像 D. 正立缩小的实像
【答案】B
【解析】
【详解】摄像机的镜头与照相机的镜头类似,应用的凸透镜成实像时,,成倒立缩小的实像。
故选B。
4.(2020·安徽)图a是放置在水平桌面上的刻度尺的一部分,甲、乙、丙、丁是通过凸透镜所看到的刻度尺的像。若凸透镜先贴着刻度尺然后逐渐远离,则看到刻度尺的像的先后顺序正确的是
A. 甲→乙→丙→丁
B. 乙一丙一甲一丁
C. 乙一丁→甲一丙
D. 丙→甲→乙→丁
【答案】C
【解析】
【详解】凸透镜先贴着刻度尺,此时物距小于凸透镜的一倍焦距时成的是正立、放大的虚像,看到的是乙图;接下来凸透镜逐渐远离刻度尺,物距增大,当增大到等于凸透镜的一倍焦距时,不成像;继续远离刻度尺,当物距大于一倍焦距且小于两倍焦距时,成倒立、放大的实像,此时看到的是丁图;继续远离至物距等于凸透镜的两倍焦距时,成倒立、等大的实像,此时看到的是甲图;凸透镜继续远离至大于凸透镜的两倍焦距时,成倒立、缩小的实像,此时看到的是丙图。故ABD错误,C正确。
故选C。
5.(2020·山东省枣庄市)在探究凸透镜成像规律的实验中,小欢同学将点燃的蜡烛放在凸透镜前某一位置时,恰好在凸透镜后30cm处的光屏上出现一个与蜡烛等大倒立的像:若将此蜡烛移至凸透镜前12cm处时,则(  )
A. 光屏上出现倒立放大的实像
B. 光屏上出现倒立缩小的实像
C. 无论怎样移动光屏,光屏上均不会出现实像
D. 将光屏远离凸透镜方向移动一段距离,光屏上才会出现倒立放大的实像
【答案】C
【解析】
【详解】距离凸透镜30cm的光屏上得到一个清晰的与物体等大的像,所以
v=30cm=2f

f=15cm
若现将物体移至透镜前12cm处时,此时物距
u=12cm
则物距应小于焦距,成正立、放大的虚像,虚像不能呈现在光屏上,故光屏上不会出现像,故ABD不符合题意,C符合题意.
6.(2020·宁夏)小明在老师指导下,利用自制水透镜探究凸透镜成像的规律,如图甲所示,利用记录的实验数据,绘制了如图乙所示的像距v和物距u的关系图(实验过程中水透镜厚度不变) 实验过程中,下列说法正确的是
A.该水透镜的焦距是20cm
B.若要在光屏上成清晰缩小的像,物体应放在距透镜10cm至20cm之间
C.在光屏上找到清晰缩小的像后,若在水透镜和物体之间放一凹透镜,光屏应远离水透镜才能再次找到清晰的像
D.实验后,若利用注射器向水透镜内注水,其焦距变长
选择理由∶____________
【答案】C;理由:在水透镜前加一凹透镜,对光线有发散作用,所成的像远离水透镜,故应远离水透镜太能再次找到清晰的像,故选C。
【解析】
【详解】A.由图乙可知v=u=20cm时,u=2f=20cm,则f=10cm,故A错误;
B.水透镜f=10cm,若要成清晰缩小的像,应将物体放到2f以外,距透镜的距离大于20cm,故B错误;
C.在水透镜前加一凹透镜,对光线有发散作用,所成的像远离水透镜,故应远离水透镜才能再次找到清晰的像,故C正确,故选C;
D.用注射器向水透镜内注水,透镜会聚能力变强,焦距变短,故D错误。
故选C。
7.(2020·天津市)在探究凸透镜成像规律的实验中,将点燃的蜡烛放在距凸透镜30cm处时,在透镜另一侧距透镜15cm处的光屏上得到烛焰清晰的像 则(  )
A. 光屏上成倒立 放大的实像
B. 光屏上成倒立 缩小的实像
C. 照相机应用了该次实验的成像规律
D. 投影仪应用了该次实验的成像规律
【答案】BC
【解析】
【详解】据题意知,此次实验所成的像能用光屏来承接,所成的像应是倒立、实像,而且像距小于物距,那么所成的像是缩小的,这个是照相机成像所应用的规律,故BC正确,AD错误。
故选BC。
8. (2020·四川省自贡市)在探究凸透镜成像规律的实验中,当烛焰、凸透镜、光屏位于如图所示的位置时,烛焰在光屏上呈现一个清晰放大的像.要使烛焰在光屏上呈现一个清晰缩小的像,调节的方法是(  )
A. 透镜不动,蜡烛远离透镜移动,光屏靠近透镜移动
B. 透镜不动,蜡烛远离透镜移动,光屏远离透镜移动
C. 透镜不动,蜡烛靠近透镜移动,光屏远离透镜移动
D. 透镜不动,蜡烛靠近透镜移动,光屏靠近透镜移动
【答案】A
【解析】
由图知道,此时物距小于像距,成倒立放大的实像,要使光屏上呈现倒立、缩小的实像,要增大物距,同时减小像距,所以在凸透镜不动时,蜡烛远离凸透镜,同时光屏靠近凸透镜,故选A.
9.(2020·山东省临沂市)当光具座上蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时,光屏上承接到烛焰清晰的像,下列判断正确的是(  )
A. 该凸透镜的焦距是10cm
B. 光屏上像的特点与照相机相同
C. 仅将凸透镜移至60cm刻度线处,光屏上可再次成清晰的像
D. 仅将蜡烛移至20cm刻度线处,光屏上模糊成像类似远视眼
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,物距
u=50.0cm-30.0cm=20.0cm
2f>20.0cm>f①
像距
v=80.0cm-50.0cm=30.0cm
30.0cm>2f②
由①②得到
15.0cm>f>10.0cm
故A错误;
B.物距大于1倍焦距小于2倍焦距,光屏上成倒立、放大的实像,投影仪与此原理相同,故B错误;
C.仅将凸透镜移至60cm刻度线处,此时物距为
600cm-30.0cm=30.0cm
像距为
80.0cm-60.0cm=20.0cm
由光路的可逆性可知,光屏上得到倒立、缩小的实像,故C正确;
D.凸透镜成实像,物远像近像变小,仅将蜡烛移至20cm刻度线处,物距增大,像距变小,光屏位置不变,像成在光屏的前方,由于近视眼所成的像在视网膜的前方,所以光屏上模糊成像类似近视眼,故D错误。
故选C。
10.(2020·四川省广安市)如图所示,凸透镜的焦距为10cm,此时蜡烛在光屏上成一个清晰的像 凸透镜的位置固定不変,只移动点燃的蜡烛和光屏,下列说法正确的是(  )
A. 把蜡烛移到刻度值为30cm处,再向左移动光屏,能在光屏上得到倒立缩小的清晰实像,成像规律可以应用于照相机
B. 把蜡烛移到刻度值为14cm处,再向右移动光屏,能在光屏上得到倒立放大的虚像,成像规律可以应用于投影仪
C. 把蜡烛移到刻度值为5cm处,再向右移动光屏,能在光屏上得到正立放大的虚像成像规律可以应用于放大镜
D. 蜡烛在光屏上已成一个清晰的像,如果在蜡烛和透镜之间放一个近视眼镜,为了在光屏上重新得到清晰的像,光屏应向左移动
【答案】A
【解析】
【详解】A.把蜡烛移到刻度值为30cm处,物距变大且大于二倍焦距,像距变小,故应向左移动光屏,能在光屏上得到倒立缩小的清晰实像,与照相机原理相同,故A正确;
B.把蜡烛移到刻度值为14cm处,此时物距大于一倍焦距小于二倍焦距,为倒立放大实像,故B错误;
C.把蜡烛移到刻度值为5cm处,此时物距小于一倍焦距,为正立放大虚像,此时像可被人看到,不能被光屏上承接到,故C错误;
D.蜡烛在光屏上已成一个清晰的像,如果在蜡烛和透镜之间放一个近视眼镜,会聚能力减弱,像要远离凸透镜,为了在光屏上重新得到清晰的像,光屏应向右移动,故D错误。
故选A。
11.(2020·内蒙古呼伦贝尔市)如图所示,将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座50cm刻度线处,此时在光屏中心已成烛焰清晰的像,下列说法正确的是
A. 此时烛焰在光屏上的成像特点于投影仪成像特点相同
B. 若蜡烛移至20cm刻度线处,移动光屏,可在光屏上呈现烛焰清晰缩小像
C. 若蜡烛移至45cm刻度线处,移动光屏,可在光屏上呈现烛焰清晰放大的像
D. 在图示中的烛焰和凸透镜之间放一副近视镜,将光屏左移可再次成清晰的像
【答案】B
【解析】
A. 如图此时物距大于像距,成倒立缩小的实像,所以此成像特点与照相机成像特点相同,故A错误;
B. 若蜡烛移至20cm刻度线处,即物距继续增大,则像距应减小,像变得更小,所以移动光屏,可在光屏上呈现烛焰清晰缩小的像,故B正确;
C. 如图此时光屏到凸透镜的距离为17cm,且像距位于一倍到二倍焦距之间,得:
,解得:,所以若蜡烛移至45cm刻度线处,此时物距小于焦距,不能成实像,故C错误;
D. 在图示中的烛焰和凸透镜之间放一副近视镜,即凹透镜,此时光线会发散一些,像右移,所以将光屏右移可再次成清晰的像,故D错误;
故选B.
点睛:凸透镜成像规律的实验是常考试的内容,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.
12.(2020·江苏省镇江市)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
A. 透镜甲的焦距为20cm B. 透镜甲的焦距比乙的大
C. 第二次所成的像是放大的 D. 光屏移动的距离s<10cm
【答案】B
【解析】
【详解】A.u=v=2f,凸透镜成倒立、等大的实像,如图,u=v=2f =20cm时,所以f=10cm,即凸透镜的焦距是10cm,故A错误;
B.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,说明更换为透镜乙后,成像更近,故透镜乙的焦距小于透镜甲的焦距,故B正确;
C.透镜乙的焦距小于透镜甲的焦距,因此更换为透镜乙后,物距大于2f,所成的像是缩小的,故C错误;
D.透镜甲的焦距为10cm,透镜乙的焦距小于透镜甲的焦距,若透镜乙的焦距为5cm以下,则像在5cm10cm之间,则光屏移动的距离s10cm,故D错误。
故选B。
13.(2020·江苏省南通市)在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,光屏上得到一个倒立 等大的实像,若想再模拟照相机的成像原理,应将
A. 蜡烛和光屏都远离透镜 B. 蜡烛和光屏都靠近透镜
C. 蜡烛远离透镜且光屏靠近透镜 D. 蜡烛靠近透镜且光屏远离透镜
【答案】C
【解析】
【详解】根据凸透镜成实像时,遵循物近像远像变大的特点知道,若想再模拟照相机的成像原理,即要得到缩小的实像,应增大物距,减小像距,则让蜡烛远离透镜,同时让光屏靠近透镜。
故选C。
14. (2020·江苏省淮安市)将如图甲所示的黑白卡片放在一只未装满水的薄高脚玻璃杯后面,在高脚杯前方观察到的现象如图乙所示,此时装水部分的高脚杯和杯内水的组合相当于一个(  )
A. 凸透镜 B. 凹透镜 C. 凸面镜 D. 凹面镜
【答案】A
【解析】
【详解】玻璃杯中有水的这一部分中间厚,边缘薄,相当于一个凸透镜。黑白卡片是左右颠倒的,成倒立、放大的实像。
故选A。
15.(2020·广西贵港市)将凸透镜和蜡烛、光屏安装到光具座上位置如图所示,此时光屏上得到清晰的像,下列说法正确的是( )
A. 此时光屏上的像是放大、正立的虚像
B. 此时成像情况符合投影仪成像原理左右
C. 保持凸透镜的位置不动,向右移动蜡烛并调整光屏到适当的位置,当光屏上再次得到清晰的像时,这个像一定是缩小的像
D. 保持凸透镜的位置不动,向左移动蜡烛,则光屏一定要向左调整位置才能得到清晰的像
【答案】D
【解析】
【详解】AB.由图可知,物距大于像距,即
u>2f,2f>v>f
成倒立、缩小的实像,是照相机的成像原理,故AB错误;
C.凸透镜成实像时有物近像远像变大的特点,保持凸透镜不动,向右移动蜡烛并调整光屏到适当的位置,当光屏上再次得到清晰的像时,像将变大,故C错误;
D.保持透镜的位置不动,向左移动蜡烛,物距增大,像距减小,像变小,需要将光屏也向左移动才能得到清晰的像,故D正确。
故选D。
16.(2020·青海省)在做“探究凸透镜成像规律”的实验中,小敏所在的小组利用如图甲所示的装置。测出凸透镜的焦距,正确安装并调节实验装置后,在光屏上得到一个清晰的像,如图乙所示。下列说法中正确的是(  )
A. 由图甲可知该凸透镜的焦距是40.0cm
B. 烛焰在如图乙所示的位置时,成像特点与照相机成像特点相同
C. 若烛焰从光具座30.0cm刻线处向远离凸透镜方向移动,烛焰所成的像将逐渐变小
D. 烛焰在如图乙所示的位置时,若用黑纸片将凸透镜遮挡一半,这时在光屏上只能成半个烛焰的像
【答案】C
【解析】
【详解】A.由甲图可知该透镜焦距为
40.0cm-30.0cm=10.0cm
故A错误;
B.由图可知,物距处于f和2f之间,凸透镜成倒立放大的实像,是投影仪的成像原理,故B错误;
C.烛焰从光具座30.0cm刻线处向远离凸透镜方向移动,根据物距增大像距减小像变小可知,烛焰所成的像将逐渐变小,故C正确;
D.用黑纸片将凸透镜遮挡一半,透镜的上半部分仍能会聚烛焰发出的光线,成烛焰完整的像,只是像比原来变暗,故D错误。
故选C。
二、填空题
17.(2020·辽宁省丹东市)一个圆柱形的玻璃瓶内装满水,把一支铅笔放在玻璃瓶的后方,透过玻璃瓶,可以看到这支笔.当铅笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢移动的过程中,透过玻璃瓶会看到铅笔尖逐渐_______(选填“变长”或“变短”);到某一位置时,铅笔尖会突然改变方向,而“改变方向”后的像为___________(选填“实”或“虚”)像.
【答案】 (1). 变长 (2). 实
【解析】
【分析】
当铅笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢移动的过程中,f<u<2f
【详解】[1]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(u<f),透过透镜会看到正立、放大的虚像,根据成虚像时,物远像远像变大,铅笔先逐渐变长;
[2]当物距刚刚超过一倍焦距时, f<u<2f,铅笔尖忽然改变方向,根据凸透镜成像规律可知,这是投影仪成像原理,成倒立、放大的实像。
18.(2020·广东省)如图所示,点燃的蜡烛及焦距为15cm的凸透镜固定在光具座上,要在光屏上承接到烛焰______(选填“正立”或“倒立”)、放大的清晰实像,需将光屏向______(选填“左”或“右”)移动;一段时间后, 蜡烛变短了,烛焰在光屏上成的像会向______(选填“上”或“下”)移。
【答案】 (1). 倒立 (2). 右 (3). 上
【解析】
【详解】[1]由图知,物距为
根据凸透镜成像的规律知,此时成倒立的、放大的实像;此时像距,应大于,故需将光屏向右移动。
[3]根据凸透镜成像的规律知,蜡烛变短了,烛焰在光屏上成的像会向上移。
19.(3分)(2020·江苏省无锡市)用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。组装并调整实验器材时。应使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的   上;找像时,要前后多移动几次光屏,找出成最   像时光屏的位置;当点燃的蜡烛、凸透镜、光屏置于光具座上如图所示的位置时,光屏上呈现烛焰的倒立、   的实像。
【答案】主光轴;清晰的;放大
【解析】解:实验前先固定凸透镜,再移动蜡烛和光屏使它们靠近凸透镜,再点燃蜡烛,调节凸透镜和光屏的高度,使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上,这样像才能成在光屏的中央;
找像时,要前后多移动几次光屏,直到光屏上出现最清晰的像为止;
当点燃的蜡烛、凸透镜、光屏置于光具座上如图所示的位置时,由图可知此时的物距小于像距,光屏上会成倒立放大的实像;
故答案为:主光轴;清晰的;放大。
三、作图题
20.(2020·青海省)如图所示,平面镜垂直于凸透镜主光轴且在凸透镜左侧焦点上,请完成光路图。
【答案】
【解析】
【详解】根据平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过焦点,画出经凸透镜折射后的光线;平面镜垂直于凸透镜主光轴且在凸透镜左侧焦点上,射向焦点的光线入射到平面镜上,入射点为F,法线与凸透镜主光轴重合,根据反射角等于入射角,画出反射光线;该反射光线是从凸透镜焦点发出的,经凸透镜再次折射后将平行于主光轴射出,如图所示:
21.(2020·内蒙古呼和浩特市)如图所示,画出两条光线经凸透镜折射后的光路图.
( )
【答案】
【解析】
【分析】
要正确作出图中两条入射光线的折射光线,必须知道凸透镜的三条特殊光线:过焦点的光线、平行于主光轴的光线、过光心的光线经凸透镜折射后如何传播.
【详解】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,折射光线通过焦点;过光心的光线其传播方向不变;如图所示:
22.(2020·辽宁省营口市)如图所示,水平放置的凹透镜,F是它的焦点,光线a经回透镜折射后,再经平面镜反射,以图示的角度射到竖直放置的屏幕上。请在图中确定平面镜的位置,完成光路图并标出经平面镜反射时反射角的大小。
【答案】
【解析】
【详解】过光线a与凹透镜的交点做平行于主光轴的光线,则该光线为光线a过凹透镜的折射光线,延长光线a的折射光线及射向屏幕的光线交于一点,该点即为经平面镜反射的入射点,过该点做入射光线与反射光线所成夹角的角平分线,即为法线,过入射点做垂直于法线的直线,则为平面镜所在位置。由几何知识可知,在平面镜反射时,入射角和反射角为60°,完成光路图并标出经平面镜反射时反射角的大小,如图所示:
23.(2020·海南省)按照要求规范作图(作图时请把图线画清晰)
(2)在图乙中画出光线经过凸透镜后的折射光线 ____
【答案】 (2).
【解析】
【详解】(2)[2]由于通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴,故光路如下
24.(2)(2020·广东省广州市)如图所示物体MN放在凸透镜前,0cm处为凸透镜光心,M点发出的光线a平行于主光轴;
①凸透镜的焦距为______cm;
②画出光线b经光心后的光线______;
③物体MN经凸透镜成的像相对于物是______(选填“放大”“等大”“缩小”)的;
④要使光线a经凸透镜后的光线经过K点,应使凸透镜沿主光轴水平向左还是水平向右移动______
【答案】
(2). 3.0 (3). (4). 缩小 (5). 水平向左
【解析】
【详解】(2) ①[2]由图可知,平行于主光轴的光线经凸透镜后过焦点,故凸透镜的焦距为3.0cm。
②[3]光线b经光心后的光线传播方向不改变,如图所示:
③[4]由图可知,凸透镜的焦距为3.0cm,则物体MN在2倍焦距以外,故成倒立缩小的实像。
④[5]要使光线a经凸透镜后的光线经过K点,应使凸透镜沿主光轴水平向左移动,如图所示:
25.(2分(2020·江苏省扬州市))按照题目要求作图:
如图,作出入射光线对应的折射光线。
【答案】
【解答】解:平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点;从焦点发出的光线经过凸透镜后会平行于主光轴,据此作出折射光线,如图所示:
26.(2020·福建省)如图,点光源S位于凸透镜一侧。在图中画出S发出的两条光线通过凸透镜后的折射光线。
【答案】
【解析】
【详解】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点,过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变,如图所示:
27.(2020·江苏省泰州市)根据要求完成下列作图。
(1)如图甲所示,完成图中光路__________;
【答案】 (1).
【解析】
【详解】(1)[1]经过凹透镜光心的入射光线传播方向不变,向凹透镜虚焦点入射光线,经凹透镜折射后平行于主光轴,如图:
28.(2020·重庆A)按要求完成下列作图:
(1)在图11中人射光线平行于主光轴,画出它经凸透镜折射后的光线:
答案:
29.(2020·重庆B)按要求完成下列作图:
(1)如图所示,请画出平行于主光轴的入射光线AB经凸透镜折射后的光线________;
【答案】 (1).
【解析】
【详解】(1)[1]平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点,如图:
四、实验探究题
30.(2020·江苏省连云港市)在探究“凸透镜成像规律”的实验中,下表是小华同学实验时记录的几组数据,根据表中数据完成下列问题。
实验次数 物距u/cm 像距v/cm 成像性质
1 30 15 倒立缩小实像
2 20 20 倒立等大实像
3 15 倒立放大实像
(1)此凸透镜的焦距为______cm;
(2)第3次实验中像距为______cm,判断依据是______。
【答案】 (1). 10 (2). 30 (3). 光路可逆
【解析】
【详解】(1)[1]由表中第2次实验的数据,物距等于像距,像和物等大,可知,此时
u2=v2=2f=20cm
f=10cm
即该凸透镜的焦距为10cm。
(2)[2][3]由实验第1次
u1=30cm,v1=15cm
成倒立缩小实像,由光路的可逆性可知
u3=15cm,v3=30cm
31.(2020·河南省)小明和小亮用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律。
(1)实验前将烛焰、凸透镜和光屏的中心调至同一高度,目的:______;
(2)如图所示,光屏上呈现一个清晰的像保持凸透镜位置不变,将蜡烛向左移动一段距离,要再次在光屏上得到清晰的像,应将光屏向______移动,像的大小将变______;
(3)小亮认为:凸透镜成实像时,不但像与物上下是颠倒的,而且左右也是相反的。请你设计一种简单的方法验证小亮的观点______。
【答案】 (1). 确保蜡烛火焰的像成在光屏的中央 (2). 左 (3). 变小 (4). 将蜡烛换成字母“F”的LED灯
【解析】
【详解】(1)[1]三心同高的目的是确保蜡烛火焰的像成在光屏的中央。
(2)[2][3]物远像近像变小,所以光屏左移,像变小。
(3)[4]将蜡烛换成字母“F”的LED灯,光屏上可以呈现上下左右都相反的像,即可证明。
32.(2020·黑龙江省龙东地区)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.
【答案】 (1). 15 (2). 缩小
【解析】
【详解】将一个凸透镜正对太阳,可在距凸透镜15cm处得到一个最小、最亮的光斑.可知蜡烛正好放在凸透镜的焦点上了,则该凸透镜焦距为15cm;将一物体放在此透镜前40cm处, 40cm>2f,成倒立、缩小的实像.
33.(2020·新疆生产建设兵团)如图所示,在探究凸透镜成像规律时,将焦距为10 cm的凸透镜A固定在光具座上50 cm刻线处,光屏和点燃的蜡烛位于凸透镜两侧。首先调整烛焰中心、透镜中心和光屏中心在_________高度,再将点燃的蜡烛放置在光具座上30 cm刻线处,移动光屏到_________cm刻线处,烛焰在光屏上成清晰的像,接着保持蜡烛的位置不变,将凸透镜A换成焦距为8 cm的凸透镜 B并保持位置不变,为使烛焰在光屏上成清晰的像,应将光屏向_________(填“左”或“右”)移动。
【答案】 (1). 同一 (2). 70 (3). 左
【解析】
【详解】[1]首先调整烛焰中心、透镜中心和光屏中心在同一高度上。
[2]将点燃的蜡烛放置在光具座上30cm刻线处,此时物距为20cm,等于2倍焦距,移动光屏到70cm刻线处,此时像距也是2倍焦距,烛焰在光屏上成倒立等大的实像。
[3]保持蜡烛的位置不变,换成焦距为8cm的凸透镜B并保持位置不变,此时物距大于2倍焦距,应将光屏向在左移动,使像距在1倍焦距和2倍焦距之间,可使烛焰在光屏上成倒立缩小的实像。
34.(2020·四川省甘孜州)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,凸透镜的焦距是10cm,按照实验要求安装好实验器材,如图所示。
(1)点燃蜡烛,当蜡烛、凸透镜在图所示位置时,移动光屏,在光屏上______ (选 填“能”或“不能”)得到清晰的像。
(2)保持凸透镜位置不变,将光屏移回至50cm刻度处,把蜡烛移至15cm刻度处后,再将光屏向________ (选填 “左”或“右”)移动到适当位置,能在光屏上得到清晰的__________(选填“正立”或“倒立”)、______ (选填“放大”或“缩小”)的像。
【答案】 (1). 不能 (2). 右 (3). 倒立 (4). 放大
【解析】
【详解】(1)[1]已知凸透镜的焦距是10cm,如图所示物距
u=30cm-20cm=10cm
物距等于一倍焦距,此时光屏上不能成像。
(2)[2][3][4]保持凸透镜位置不变,把蜡烛移至15cm刻度处后,此时物距
物距大于一倍焦距且小于两倍焦距,此时光屏上成倒立、放大的实像,像距大于两倍焦距;由题意可知应将光屏向右移动才能在光屏上得到清晰的像。
35.(2020·山东省威海市)小明用同一光源做了下几个学实验,请回答下列问题:
(1)实验1,在探究凸镜成像规律的实验中,发现像成在光屏的上方,如图所示,要使像成在光屏中,应向______(选填“上”或“下”)调节凸透镜:调好后,发现光屏上的像与光源等大,则凸透镜的焦距为______cm;
(2)实验2:如果利用实验1的装置,光源位置不变,取下凸透镜,在原透镜位置正确放置带小孔的光板,若还想承接与光源等大的像,光屏应该______(选填“左移” “右移”或“不动”),此时成的像与实验1成的像相比______(选填“较亮” “较暗”或“一样亮”);
(3)实验3:如果利用实验1的装置,光源及光屏位置不变,取下凸透镜,在原透镜位置正确放置一块薄玻璃板(不考虑玻璃板厚度),在光源一侧透过玻璃板观察,能否在光屏位置看到像:______(选填“能”或“否”);此时成的像与实验1成的像在哪个方面有区别:______(选填“正倒” “大小”或“完整度”)。
【答案】 (1). 下 (2). 10.0(或10) (3). 不动 (4). 变暗 (5). 能 (6). 正倒
【解析】
【详解】(1)[1]在探究凸镜成像规律的实验中,发现像成在光屏的上方,此时应该将光屏下移,使三者中心大致在同一高度,能够使像呈现在光屏中央。
[2]如图所示,物距像距都为20cm,发现光屏上的像与光源等大,即此时物距等于像距等于两倍焦距,即
u=v=2f=20cm
解得f为10cm,即凸透镜的焦距为10.0cm(或10cm)。
(3)[3]小孔成像时,要想光屏上承接与光源等大的像,则物距应该等于像距;光源位置不变,取下凸透镜,在原透镜位置正确放置带小孔的光板,即光屏应该保持不动。
[4]实验1是凸透镜成像,其原理是光的折射,将光线会聚;实验2是小孔成像,其原理是光在同种均匀介质中沿直线传播,成像光线没有实验1的多,所以成的像与实验1成的像相比较暗一些。
(5)[5]光源及光屏位置不变,取下凸透镜,在原透镜位置正确放置一块薄玻璃板,探究的是平面镜成像特点的实验,平面镜成的像是虚像,只能在光源一侧透过玻璃板观察才能看得到。
[6]实验1中成的是倒立、等大的实像,平面镜成的是正立、等大的虚像,所以它们在正倒、虚实方面有区别。
36.(2020·山东省德州市)某兴趣小组做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)凸透镜的焦距是,当烛焰在图示位置时,移动光屏可以在光屏上得到一个倒立、______的实像,在照相机和投影仪中,成像情况与此类似的是______;
(2)实验中,光屏上已经得到烛焰清晰的像,某同学不小心用手指的指尖触摸到了凸透镜,则光屏上会出现______。(选填“指尖的像”“指尖的影子”或“完整烛焰的像”)
(3)把凸透镜换成薄玻璃板,在蜡烛一侧观察玻璃板也能看到一个______(选填“放大”“缩小”或“等大”)的蜡烛的像,把光屏移动到这个像所在的位置,光屏上______(选填“有”或“没有”)这个像。
【答案】 (1). 缩小 (2). 照相机 (3). 完整烛焰的像 (4). 等大 (5). 没有
【解析】
【详解】(1)[1][2]物距
u=50cm-20cm=30cm
凸透镜的焦距是10cm
u>2f
凸透镜成倒立、缩小的实像,应用于照相机。
(2)[3]用手指的指尖触摸到了凸透镜,手指遮挡部分入射光线,折射光线变少,其它光线的折射情况不变,所以只能使像变暗淡一些,不能改变像的大小,故像是完整的。
(3)[4][5]把凸透镜换成薄玻璃板,薄玻璃板相当于平面镜,在蜡烛一侧观察玻璃板会看到一个正立、等大的虚像,虚像在光屏上无法呈现,所以光屏上不会接到这个像。
37.(2020·江西省)探究凸透镜成像的规律。
【设计实验与进行实验】
(1)实验器材:刻度尺 凸透镜 光屏 三个底座 蜡烛及火柴;
(2)如下图所示,为保证像能成在光屏中央,将装有底座的蜡烛 凸透镜 光屏从左到右摆放在水平桌面上,调整位置,使它们排列在______上,再调节凸透镜和光屏的高度,使它们的中心跟烛焰的中心大致在同一高度;
(3)如下图所示,F为凸透镜的焦点,A′B′为某次实验时物体AB通过凸透镜在光屏上成的像,则物体AB在图中______区域,箭头方向竖直向______,其大小比像A′B′______。
【答案】 (1). 同一直线 (2). ④ (3). 上 (4). 大
【解析】
【详解】(2)[1]为了使像成在光屏的中央,需要将蜡烛 凸透镜 光屏排列在同一直线上。
(3)[2][3][4]由图可知,像距在1倍焦距和2倍焦距之间,物距应该是2倍焦距以外,所以物体AB在图中④区域,此时像是倒立、缩小的实像,像A′B′箭头方向竖直向下,物体AB箭头方向竖直向上,像是缩小的,所以物体AB比像A′B′大。
38.(2020·江苏省盐城市)小华做“探究凸透镜成像规律”实验:
(1)将平行光______凸透镜,移动光屏,直至光屏上形成一个最小最亮的光斑,如图甲所示,该凸透镜的焦距为______cm;
(2)将点燃的蜡烛、光屏放在凸透镜的两侧,调节它们的高度,使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的______上,这样做目的是使像呈现在______;
(3)将蜡烛移动到图乙所示位置,需向______侧移动光屏,直至在光屏上找到______的倒立、缩小的实像。
【答案】 (1). 正对 (2). 10.0 (3). 主光轴 (4). 光屏的中央 (5). 右 (6). 烛焰淸晰
【解析】
【详解】(1)[1][2]由图甲可知,将平行光正对凸透镜,移动光屏,在光屏上得到一个最小最亮的光斑,焦距是焦点到透镜光心的距离,凸透镜的焦距为
f=60.0cm-50.0cm=10.0cm
(2)[3][4]为了使像成在光屏的中央,需要使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上。
(3)[5][6]由图乙可知,物距
u=500cm-20.0cm=30.0cm>2f
像距
2f>v>f
20.0cm>v>10.0cm
需要向右移动光屏,直至在光屏上找到烛焰淸晰的倒立、缩小的实像。
39.(2020·湖北省荆州市)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,凸透镜的焦距为10 cm。
(1)如图所示,若不移动蜡烛和凸透镜的位置,要在光屏上得到清晰的像,应将光屏移到标尺刻度的______范围内(选填标号);
A.40~ 50 cm B.50~ 60 cm C.60~ 70 cm D.70~ 80 cm
(2)若将图中蜡烛逐渐远离凸透镜的过程中,所成的像将逐渐变______(“大”或“小”)。利用这个规律可知∶我们在照毕业合影时,如果最边缘的两个同学未进入取景框,则此时摄像师应______(“靠近”或“远离”)我们;
(3)若将蜡烛放在图中离凸透镜8 cm处,此时______(“能”或“不能”)在光屏上找到像。
【答案】 (1). B (2). 小 (3). 远离 (4). 不能
【解析】
【详解】(1)[1]凸透镜的焦距为10cm,蜡烛放在15cm刻度线的位置,则物距为
u=40cm-15cm=25cm
大于二倍焦距,此时成倒立缩小的实像;像距在一倍焦距和二倍焦距之间,像应该在标尺刻度的50~ 60 cm之间,故应将光屏移到标尺刻度的50~ 60 cm范围内。
(2)[2][3]若将图中蜡烛逐渐远离凸透镜的过程中,则物距变大,由凸透镜成像规律知,像将变小,像距也变小,故在照毕业合影时,如果最边缘的两个同学未进入取景框,则此时摄像师应远离我们。
(3)[4]若将蜡烛放在图中离凸透镜8 cm处,此时物距小于焦距,成正立放大的虚像,故不能在光屏上找到像。
40.(2020·黑龙江省绥化市)下图是“探究凸透镜成像的规律”的装置图,凸透镜的焦距是10cm。
(1)点燃蜡烛后,调节烛焰、凸透镜和光屏,使它们的中心在______上;
(2)将实验器材按图中位置放置,光屏上烛焰的像是倒立、______的实像,应用此规律工作的是______;(填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)
(3)将图中的凸透镜换成焦距是8cm的凸透镜,保持蜡烛和凸透镜的位置不变,要在光屏上成清晰的像,光屏应向______凸透镜的方向移动;(填“靠近”或“远离”)
(4)实验中,不小心用指尖触摸到了凸透镜,这时光屏上的像______。(填“变暗”“无变化”或“变残缺”)
【答案】 (1). 同一高度或同一水平直线或凸透镜的主光轴 (2). 放大 (3). 投影仪 (4). 靠近 (5). 变暗
【解析】
【详解】(1)[1]为了使像成在光屏的中央,点燃蜡烛后,调节烛焰、凸透镜和光屏,使它们的中心在同一高度。
(2)[2][3]由图可知,此时物距为15cm,物距在一倍焦距和二倍焦距之间,光屏上成倒立、放大的实像,投影仪应用此原理制成的。
(3)[4]将图中的凸透镜换成焦距是8cm的凸透镜,保持蜡烛和凸透镜的位置不变,相当于增大了物距,凸透镜成实像,物远像近像变小,要在光屏上成清晰的像,需要减小像距,即光屏应向靠近凸透镜的方向移动。
(4)[5]不小心用手指指尖触摸了凸透镜,由于凸透镜的其他部分仍能会聚光线而成像,所以光屏上呈现的仍然是烛焰完整的像;因为此时凸透镜会聚光线的数量减少,所以此时的像比手指指尖触摸前的像要暗一些。
41.(2020·北京市)某同学利用焦距为y1的凸透镜做了三次实验,透镜、蜡烛、光屏所在位置以及光屏上得到清晰像的情况如图所示。
(1)由图所示的实验现象可知:随着物距的不断变小,像距和像的大小变化情况是______;
(2)在图乙所示的实验中,只将凸透镜换为焦距为f1的凸透镜(f1< y1),为在光屏上得到清晰的像,光屏应向______侧移动。
【答案】 (1). 都变大 (2). 左
【解析】
【详解】(1)[1]观察甲、乙、丙三个图的实验现象发现,凸透镜位置不变,蜡烛靠近凸透镜时,即物距缩短,光屏远离凸透镜,即像距变大,且光屏上成的像变大。
(2)[2]由图乙可知成的是倒立、放大的实像,此时物距大于一倍焦距且小于两倍焦距,像距大于两倍焦距,即
只将凸透镜换为焦距为f1的凸透镜(f1< y1),焦距变小了,相当于物距变大,要想在光屏上得到清晰的像,应该将光屏向左移动。
42.(2020·上海市)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,应调整凸透镜的中心,光屏的中心与烛焰的中心大致在同一______,以保证像成在光屏中央;将烛焰与光屏置于凸透镜的______(选填“两侧”或“同侧”),移动光屏直到光屏上所成的______像最清晰(选填“实”或“虚”),像是______的(选填“正立”或“倒立”)。
【答案】 (1). 高度 (2). 两侧 (3). 实 (4). 倒立
【解析】
【详解】[1]为了使像成在光屏的中央,实验前要调整凸透镜的中心,光屏的中心与烛焰的中心大致在同一高度。
[2]实像与物体在透镜的两侧,所以将烛焰与光屏置于凸透镜的两侧。
[3]光屏能接收到的像是实像,虚像不可以用光屏接收。
[4]实像都是倒立的。
43.(2020·山东省潍坊市)在探究凸透镜成像规律的实验中,经调整,在光屏上得到烛焰清晰的像,如图甲所示。
(1)保持透镜在光具座上的位置不变,为了在光屏上得到等大的烛焰像,除移动蜡烛外,光屏应向______(选填“左”或“右”)移动;当在光屏上得到等大的烛焰像时,物和像之间的距离为44cm,该透镜的焦距为______cm;
(2)一同学用图乙所示的LED光源代替蜡烛进行实验,这样改进的优点是______(写出一条即可)。
【答案】 (1). 右 (2). 11 (3). 增加物体的亮度,使成像更清晰
【解析】
【详解】(1)[1]在图甲调好的情况下,物距大于像距,光屏中心成一倒立缩小清晰的实像,此时u2f,fv2f,为了在光屏上得到等大的烛焰像,应将蜡烛向右移动,同时光屏向右移动,使u=v=2f。
[2]当在光屏上得到等大的烛焰像时,物和像之间的距离为44cm,即
u+v=2f+2f=4f=44cm
解得
f=11cm
即该透镜的焦距为11cm。
(2)[3]发光二极管比烛焰的亮度更大、可以增加物体的亮度,使成像更清晰;同时蜡烛燃烧有火焰,不如发光二极管安专题09 透镜及凸透镜成像
一、选择题
1.下图中,不是凸透镜的是( )
A B C D
2.如图所示,烛焰在光屏上成了一个清晰的像,下列说法正确的是(  )
A.此时成倒立放大的实像
B.要使光屏上烛焰的像变小,只须将蜡烛靠近凸透镜
C.在凸透镜左侧放一个凹透镜,需要把光屏向右移才能再次看到清晰的像
D.为了便于从不同方向观察光屏上的像,光屏应选用较光滑的玻璃板
3.下列作图中不正确的是( )
4.小明拿着放大镜,伸直手臂,通过放大镜观察远处的景物,看到的是景物的(  )
A.正立放大的像 B.倒立放大的像 C.倒立缩小的像 D.正立缩小的像
5.当汽车经过十字路口时,监控摄像头就会拍下照片。摄像头相当于一个透镜,影像传感器相当于光屏。下列说法正确的是(  )
A.监控摄像头的镜片对光有发散作用
B.影像传感器上成的是正立的像
C.当汽车远离摄像头时,影像传感器上的像变大
D.拍照时,汽车位于摄像头二倍焦距以外
6. 张凤利用太阳光测量凸透镜的焦距。他让凸透镜正对阳光,但没有仔细调节纸片与透镜的距离,在纸片上的光斑并不是最小时,就测出了光斑到凸透镜中心的距离f,那么,凸透镜的实际焦距( )
A.一定小于f B.一定大于f
C.可能等于f D.可能小于f,也可能大于f
7.在“探究凸透镜成像的规律”时,当烛焰离透镜13cm时成放大的实像,当烛焰离透镜8cm时成放大的虚像,则这个透镜的焦距可能是(  )
A.4cm B.6cm C.7cm D.12cm
8.如图所示,在“探究凸透镜成像的规律”实验中,烛焰在距离凸透镜8cm处时,在距离凸透镜15cm处的光屏上成倒立的像。保持蜡烛和光屏不动,现把凸透镜向光屏方向移动7cm,下列关于烛焰在光屏上成像的说法正确的是(  )
A.不能成清晰的像 B.成倒立的缩小的像
C.成倒立的放大的像 D.成倒立的等大的像
9. 如图所示的是小明同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验中的一次实验操作情景,这时烛焰在光屏上成清晰的像。若将烛焰移动到距离凸透镜15cm处,调节光屏,在光屏上可得到(  )
A.倒立缩小的实像 B.倒立等大的实像
C.倒立放大的实像 D.正立放大的虚像
10.在探究“凸透镜成像规律”实验中,蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示,此时光屏上出现了清晰的像(图中未画出),下列说法正确的是(  )
A.凸透镜的焦距是15cm
B.照相机利用了此成像规律
C.蜡烛燃烧变短,光屏上的像也会向下移动
D.保持蜡烛不动把凸透镜移动到35cm处,光屏向右移动,光屏上出现清晰的像
11.小敏在“探究凸透镜成像规律”实验中,记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟烛焰到凸透镜的距离u之间关系的图象(如图),下列判断正确的是(  )
A.该凸透镜的焦距为20cm
B.当u=15cm时,在光屏上得到放大的虚像,这是投影仪的成像特点
C.当u=25cm时,在光屏上得到缩小的实像,这是照相机的成像特点
D.把蜡烛从距凸透镜15cm处移动到30cm处的过程中,像逐渐变大
12.(多选)某同学在做凸透镜成像的实验时,保持凸透镜位置不变,如图所示,先后使蜡烛位于a、b、c、d四点,并观察总结凸透镜成像的规律。关于a、b、c、d四点的成像情况,他归纳出下列说法,其中正确的是(  )
A.烛焰位于a点时,屏上出现的实像最小 B.烛焰位于c点时,屏上出现的实像最小
C.烛焰位于b点时,成等大倒立的实像 D.烛焰位于d点时,成放大的虚像
二、填空题
13.如图是凸透镜成实像时像距v和物距u的关系图象.分析图象可知:该凸透镜的焦距是_____cm,当物距u=30cm时,成_____的像(选填”放大“等大“或”缩小“)
14.如图所示,透镜的焦距是 cm。
16. 某同学把一个凸透镜正对着太阳光,再把一张白纸放在它的另一侧,适当调整位置后,在白纸上出现一个很小很亮的光斑,经过测量得出光斑到凸透镜中心的距离为20 cm,则该凸透镜的焦距为 cm。
17.某单位利用人工智能技术刷脸考勤,如图,当人靠近摄像头时,光源自动打开,照亮________(填“人脸”或”显示屏”),当人脸到摄像头的距离__________ 时,人脸通过摄像头成一个倒立、________的实像,与录入信息进行比对,从而记录考勤.
18.在探究“凸透镜成实像的大小与物距的关系”实验中,物体指的是______(填“烛焰”或“蜡烛”)凸透镜固定不动,通过移动物体来改变物距,那么实像与物体的运动方向______(填“相同”或“相反”)。
19.如图,用铁丝围成一个内径约4mm的圆环,在清水中浸一下后取出,布满圆环的水膜犹如透镜,用这个水膜透镜贴近课本上的字,看到的是正立放大的像,此像为_________(实像/虚像);透过水膜透镜看远处的楼房,楼房倒立缩小了,这种成像情况与_________(照相机/幻灯机)成像原理相同;轻轻甩去一些水(保持水膜完好),透过水膜透镜看远处的楼房成正立缩小的像,此时水膜透镜相当于_________(凸透镜/凹透镜)。
20.小军同学在中考开考时听到“开始答卷”的指令后立即答卷,这说明声音可以传递   ,小军同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,当蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示时,烛焰在光屏上恰好成一清晰的像,生活中使用的   (选填“照相机、“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一成像规律来工作的。
21.甲图为电影放映机,其成像原理如图乙所示。为让观众看到清晰的实像,应将胶片放在距离透镜   的位置(选填序号:①一倍焦距以内②一倍焦距到二倍焦距之间③二倍焦距以外),白色银幕是为了   所有颜色的光(选填“反射”或“吸收”)。
22.小明在做“探究凸透镜成像规律”实验中,将蜡烛、凸透镜和光屏的中心调至   。已知凸透镜焦距为10厘米,现蜡烛的位置如图所示,蜡烛到凸透镜的距离为10厘米,移动光屏寻找像的位置,发现光屏上有一个倒立、   的像(选填“放大”、“等于”或“缩小”)。
三、作图题
23.如图,请完成光线通过凸透镜的光路图。
24.作出下图中SA和SB的折射光线。
25. 完成下图中光线从左边射向凸透镜折射后,再射向凹透镜折射后的光路。
26.在框内填上适当的透镜。
(1) (2)
四、实验题
27. 某同学为进一步了解“视力矫正”的原理,利用如图所示的探究凸透镜成像规律的装置做了实验。他在发光体和凸透镜之间放置不同类型的眼镜片,观察到了如下现象。
(1)将近视眼镜片放在发光体与凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变模糊了;使光屏 (填“靠近”或“远离”)透镜,又能在光屏上看到发光体清晰的像。由此可知,在近视眼得到矫正之前,物体的像成在视网膜的 (填“前方”或“后方)。
(2)取下近视眼镜片,重新调整光屏的位置,使它上面的像再次变得清晰,然后将另一个远视眼镜片放在发光体和凸透镜之间,光屏上原来清晰的像又变模糊了;再使光屏 (填“靠近”或“远离”)透镜,又可以在光屏上看到发光体清晰的像。这说明矫正远视眼的眼镜片对光有 作用。
28.在“探究凸透镜成像特点”的实验中,将凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处不动,移动蜡烛和光屏至如图所示位置时,光屏上承接到清晰的像。
(1)该凸透镜的焦距为______cm。
(2)将远视眼镜的镜片放在蜡烛和透镜之间适当位置,此时应将光屏向______(选填“左”或“右”)移动,才能再次承接到清晰的像。
(3)取走镜片,将蜡烛向左移动一段距离后,应将光屏移至______(选填序号)范围内才能承接到清晰的像。
A.50~65cm B .65~80cm C .80~95cm
(4)将蜡烛移到37cm刻度线上,观察到的像是______(选填“倒立”或“正立”)的。
一、选择题
1. 下列关于透镜的说法错误的是( )
A.凸透镜是中间厚、边缘薄的透镜
B.凹透镜可以将平行光发散
C.凸透镜可以将平行光会聚于一点
D.凸透镜摔成两半,其中任何一块都会失去会聚作用
2. 张凤在暑假里的经常给院坝里的花浇水,有一天太阳很大,他怕花缺水,中午也去浇了一次,结果第二天早上起来发现一些叶子被烧焦了,这是因为( )
A.水滴容易透过阳光
B.水滴在阳光下温度升高,把叶子烫焦
C.水滴使阳光会聚,把叶子烧焦
D.水滴蒸发时从叶片上吸热
3. 一束光线经过凸透镜后( )
A.一定是平行光 B.一定是会聚光束
C.不可能是发散光束 D.一定比原来的光束会聚一些
4.今年春天新冠病毒疫情防控期间,钉钉对实现停课不停学做出了不可磨灭的贡献,为了缓解视疲劳,很多同学使用电脑版钉钉,然后通过手机扫描电脑屏幕上显示的二维码登录(如图所示)。这个过程中是(  )
A.手机镜头扫描二维码所成的是正立的实像
B.二维码发出亮暗不同的光经镜头折射成像
C.二维码黑色部分吸收光,白色部分反射光
D.手机镜头靠近二维码,所成的像变小
5. 如图所示,当用眼睛去观察镜子时,光束似乎是从M处发散开来的,则透镜的焦距是( )
A.0.1m B.0.2m C.0.3m D.0.5m
6.小明利用太阳光测量凸透镜焦距,下列操作最合理的是( )
7.在做“探究凸透镜成像规律”的实验中,某小组同学利用图甲测出了透镜的焦距后,正确安装并调节实验装置如图乙所示,在光屏上得到一个清晰的像。下列说法正确的是(  )
A.由甲图可知该透镜焦距为40cm
B.乙图中成的是倒立放大的实像,符合放大镜的成像原理
C.在乙图中保持凸透镜的位置不变,将蜡烛与光屏的位置互换,则成像情况符合投影仪的原理
D.如果在烛焰与透镜之间放置一近视眼镜的镜片,则将光屏适当左移可得一个清晰的像
8.在探究“凸透镜成像规律”的实验中,将点燃的蜡烛放在距凸透镜32cm处,在透镜另一侧距透镜18cm处的光屏上得到烛焰清晰的像,则(  )
A.光屏上所成的是倒立、放大的实像
B.该透镜的焦距f小于9cm
C.将点燃的蜡烛移至距透镜9cm 处,不能观察到烛焰放大的虚像
D.透镜位置不变,蜡烛和光屏位置互换,光屏上也得到烛焰清晰的像
9.据央视新闻报道,我国台湾省台中市一辆小客车,因车主将矿泉水随手放在仪表盘上的防滑垫上,导致防滑垫起火(如图所示)。这瓶矿泉水所起的作用相当于(  )
A.平面镜 B.三棱镜 C.凸透镜 D.凹透镜
10.一个物体放在凸透镜前20cm处时,在透镜另一侧光屏上找到一个清晰的等大的像,现将物体移动至凸透镜前15cm处时,移动光屏能找到(  )
A.倒立缩小的实像 B.倒立放大的实像
C.倒立放大的虚像 D.正立放大的虚像
11.如图所示,小明将蜡烛、凸透镜(f=10cm)、光屏依次摆放在光具座上,光屏上成清晰的烛焰像,然后进行了如下的判断和操作(每次操作均在如图基础上),下列说法正确的是(  )
A.根据图中凸透镜成像原理可制成投影仪
B.将蜡烛和光屏对调,透镜位置不动,光屏上可再次成清晰的烛焰像
C.小明把自己的眼镜放在蜡烛和透镜之间,向左移动光屏,光屏上可再次成清晰的烛焰像,小明戴的是近视镜
D.将蜡烛放在45cm刻度线处,移动光屏,光屏上成正立放大的烛焰像
12.在“探究凸透镜成像规律”时,开始时烛焰在光屏上成缩小的像,接着把物距调整为刚才的一半,移动光屏使烛焰在光屏上成像,此时的像(  )
A.是放大的 B.是缩小的 C.是等大的 D.以上三种都有可能
13.(多选)如图所示,小明将凸透镜(f=10cm)固定在光具座40cm的位置,探究凸透镜的成像规律。下列说法正确的是(  )
A.将蜡烛从焦点内某处向透镜方向移动过程中,像逐渐变小
B.当光屏上成清晰像时,拿开光屏,眼睛在一定范围内仍能看到像
C.将蜡烛放在10cm处,移动光屏,光屏上可得到倒立缩小的清晰像
D.当光屏上成清晰像时,在贴近凸透镜左侧的位置放一远视镜片,向右移动光屏,光屏上仍能得到清晰的像
14.(多选)小明在探究凸透镜成像规律时,做了如下实验:
①用平行光正对凸透镜照射,移动光屏得到一个最小、最亮的光斑,如图甲所示;
②保持该透镜位置不变,将点燃的蜡烛放在图乙所示的位置,移动光屏得到烛焰清晰的像(图中未画出),则(  )
甲 乙
A. 实验②中,烛焰在光屏上成放大的像
B. 实验②中,像到透镜的距离一定大于15cm
C. 若增大蜡烛与透镜的距离,所成的像会变大
D. 若使该透镜成虚像,蜡烛与透镜的距离应小于10cm
15.(多选)如图所示将凸透镜和蜡烛、光屏安装到光具座上时,光屏恰能成清晰的像。下列说法正确的是(  )
A.此时光屏上成倒立缩小的实像
B.将图中的凸透镜向右移动,在光屏上可再次观察到清晰的像,此时的成像特点与照相机原理相同
C.在图中的蜡烛和凸透镜之间加一远视眼镜片,缓慢向左移动光屏,在光屏上可再次看到清晰的像
D.将蜡烛移到35cm刻度处,移动光屏,可在光屏上成清晰缩小的像
二、填空题
16.如图,保持矿泉水瓶与白纸的位置不变,当向空瓶中倒入水后,可观察到“黑白颠倒“的现象,这是由于倒入水后的矿泉水瓶相当于形成了一块 ▲ 镜。此时,若要将”黑白颠倒“的现象重新颠倒回来,白纸应 ▲ 矿泉水瓶(选填“靠近”或“远离”)。
17.如图所示,烛焰发出的光通过凸透镜在光屏上呈现清晰的像,该像是倒立 、的实像,利用这一成像规律工作的设备有 (写出一种即可)。
18.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。
19.小明在探究“凸透镜成像规律”的实验中他把蜡烛放在距透镜30cm时,在光屏上形成清晰缩小的像,此时的成像特点可应用于   (填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)。现将蜡烛向透镜方向移动10cm,要使光屏上再次形成清晰倒立的像,应将光屏  透镜(填“远离”或“靠近”)。
20.小明在“探究凸透镜成像规律”的实验中,当蜡烛、透镜和光屏的位置如图所示时,光屏上出现清晰的倒立、 的实像。当他把烛焰移到焦点处时,移动光屏,竟然在光屏上也看到了烛焰的像,就向老师请教,老师告诉他,这是因为 。
21.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,将蜡烛、透镜和光屏三者从左到右依次安装在水平光具座上,调整烛焰、透镜和光屏的中心在 。已知凸透镜的焦距为15cm,若烛焰与透镜距离为25cm,左右移动光屏到恰当的位置时,可在光屏上看到烛焰清晰的实像,这个像是 (选填“放大”、“等大”或“缩小”)的;若烛焰与透镜距离调整为10cm,像是 (选填“正立”或“倒立”)的 (选填“实像”或“虚像”)。
22.填写下图中的如下内容:它是 透镜,O点表示 ,F点表示 ,f表示 。
23.在探究凸透镜成像规律时,如果凸透镜焦距为10cm,物距为25cm,移动光屏,可以在光屏上得到一个倒立、________的实像.在照相机和投影仪中,成像情况与此类似的是________.
三、作图题
24.如图所示,F是凸透镜焦点,请画出光线a、b对应的折射光线和入射光线。
 
25.在图中画出与入射光线对应的折射光线。
26.如图所示,一条光线经平面镜反射后,过凸透镜的焦点F射向凸透镜。请在图中画出射向平面镜的入射光线和经凸透镜后的折射光线;
 
27.作出蜡烛发出的光通过透镜之后的光线。
三、探究题
28.如图所示,用焦距为10cm的凸透镜,探究凸透镜的成像规律。
(1)为能清楚观察到实验现象,实验环境应 _______ (选填“较亮”或“较暗”)一些。
(2)组装、调整实验器材时,烛焰和光屏的中心应位于凸透镜的 _______ 上。
(3)蜡烛距离凸透镜40cm,移动光屏,可找到一个清晰、倒立、______ (选填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像;生活中常用的 ______ (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)是利用此原理工作的。
(4)更换焦距为30cm的凸透镜,保持图中蜡烛和凸透镜的位置不变,在光具座上移动光屏,______ (选填“能”或“不能”)找到像清晰的位置,原因是 _______ 。
29.小明用如图所示装置探究“凸透镜成像的规律”,已知凸透镜焦距为10cm。
(1)小明将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后,调整它们的高度,使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在   
(2)蜡烛、光屏和凸透镜在光具座上的位置如图所示,光屏上成清晰的像(像未画出),该像为倒立、   (填“放大”或“缩小”)的实像,生活中的   (填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)利用了这个成像原理。
(3)保持蜡烛与光屏在光具座上的位置不动,应将凸透镜移到光具座   cm刻度线处,光屏上会再次出现清晰倒立、   (填“放大”或“缩小”)的实像。
(4)将凸透镜重新移回到如图所示位置,在光具座70cm刻度线处又放置一个相同的凸透镜,取走光屏。在这两个凸透镜右侧通过透镜也可以观察到蜡烛所成的像,生活中的   (填“显微镜”或“望远镜”)利用了这个成像原理。
30.在探究“凸透镜成像规律”的实验中,将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上。
(1)实验前将烛焰、凸透镜和光屏三者的中心调至同一高度的目的是   。
(2)正确调节好实验装置后,移动蜡烛至如图所示的位置,观察到光屏上有烛焰清晰的像(像未画出),此像一定是倒立、  (填“放大”、 “小”或“等大”)的实像。若将一个近视眼镜的镜片放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上的像变得模糊了,应该向   (填“左”或“右”)移光屏,才能在光屏上重新出现清晰的像。
(3)实验时,旁边有同学走过,带动的风使蜡烛的火焰向左摆动,则光屏上烛焰的像将向   (填“左”或“右”)摆动。
31.探究凸透镜成像的规律。
(1)选取焦距为10cm的凸透镜、蜡烛和光屏,将它们置于光具座上。点燃蜡烛,调整凸透镜和光屏的高度,使它们的中心与烛焰的中心大致在   。
(2)当蜡烛、凸透镜在如图所示的位置时,调整光屏到   (填“A”、“B”或“C”)位置时,可在光屏上得到烛焰清晰的倒立、   的实像,生活中的   (填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是根据这个成像原理制成的。
(3)保持凸透镜的位置不变,将蜡烛和光屏位置对调,光屏上   (填“能”或“不能”)再次看到清晰的像。若在此基础上将一个度数合适的远视眼镜放到蜡烛和凸透镜之间,还想在光屏上看到清晰的像,应将光屏适当   (填“靠近”或“远离”)凸透镜。
32.如图所示是探究凸透镜成像规律的实验装置(凸透镜的焦距为10cm):
(1)蜡烛在25cm刻度线处,移动光屏,烛焰能在光屏上成清晰________的(选填“放大”“缩小”或“等大”)倒立的像,生活中________(填光学仪器)利用此成像特点制成;
(2)在上一步找到清晰的像后,保持蜡烛和透镜位置不变,将透镜换为焦距为15cm的凸透镜,光屏应向________(选填“左”或“右”)移动才能在光屏上得到清晰的________(与上次成像相比选填“变大”“变小”或“不变")的像。
一、单项选择题
1.(2020·四川省雅安市)在做“探究凸透镜成像规律”的实验中,某小组同学利用图甲测出了透镜的焦距后,正确安装并调节实验装置如图乙所示,在光屏上得到一个清晰的像。下列说法正确的是
A. 乙图中成的是倒立放大的实像,符合放大镜的成像原理
B. 乙图中成的是倒立放大的实像,符合照相机的成像原理
C. 乙图中如果在烛焰与透镜之间放置一近视眼镜的镜片,则将光屏适当左移可得一个清晰的像
D. 在乙图中保持凸透镜的位置不变,将蜡烛与光屏的位置互换,则成像情况符合投影仪的原理
2.(2020·山东省泰安市)小明同学做“探究凸透镜成像的规律”的实验,当他把烛焰移到距透镜18cm的位置时,在光屏上观察到倒立放大清晰的像。他判断凸透镜焦距可能是①6cm、②9cm、③12cm、④16cm,其中正确的是(  )
A. ①② B. ②③ C. ①④ D. ③④
3.(2020·江苏省泰州市)如图是学校测温棚里的红外线测温仪,它既能测温,也能摄像,其镜头相当于凸透镜,它正常工作时所成像的性质是(  )
A. 正立放大的虚像 B. 倒立缩小的实像
C. 倒立放大的实像 D. 正立缩小的实像
4.(2020·安徽)图a是放置在水平桌面上的刻度尺的一部分,甲、乙、丙、丁是通过凸透镜所看到的刻度尺的像。若凸透镜先贴着刻度尺然后逐渐远离,则看到刻度尺的像的先后顺序正确的是
A. 甲→乙→丙→丁
B. 乙一丙一甲一丁
C. 乙一丁→甲一丙
D. 丙→甲→乙→丁
5.(2020·山东省枣庄市)在探究凸透镜成像规律的实验中,小欢同学将点燃的蜡烛放在凸透镜前某一位置时,恰好在凸透镜后30cm处的光屏上出现一个与蜡烛等大倒立的像:若将此蜡烛移至凸透镜前12cm处时,则(  )
A. 光屏上出现倒立放大的实像
B. 光屏上出现倒立缩小的实像
C. 无论怎样移动光屏,光屏上均不会出现实像
D. 将光屏远离凸透镜方向移动一段距离,光屏上才会出现倒立放大的实像
6.(2020·宁夏)小明在老师指导下,利用自制水透镜探究凸透镜成像的规律,如图甲所示,利用记录的实验数据,绘制了如图乙所示的像距v和物距u的关系图(实验过程中水透镜厚度不变) 实验过程中,下列说法正确的是
A.该水透镜的焦距是20cm
B.若要在光屏上成清晰缩小的像,物体应放在距透镜10cm至20cm之间
C.在光屏上找到清晰缩小的像后,若在水透镜和物体之间放一凹透镜,光屏应远离水透镜才能再次找到清晰的像
D.实验后,若利用注射器向水透镜内注水,其焦距变长
选择理由∶____________
7.(2020·天津市)在探究凸透镜成像规律的实验中,将点燃的蜡烛放在距凸透镜30cm处时,在透镜另一侧距透镜15cm处的光屏上得到烛焰清晰的像 则(  )
A. 光屏上成倒立 放大的实像
B. 光屏上成倒立 缩小的实像
C. 照相机应用了该次实验的成像规律
D. 投影仪应用了该次实验的成像规律
8. (2020·四川省自贡市)在探究凸透镜成像规律的实验中,当烛焰、凸透镜、光屏位于如图所示的位置时,烛焰在光屏上呈现一个清晰放大的像.要使烛焰在光屏上呈现一个清晰缩小的像,调节的方法是(  )
A. 透镜不动,蜡烛远离透镜移动,光屏靠近透镜移动
B. 透镜不动,蜡烛远离透镜移动,光屏远离透镜移动
C. 透镜不动,蜡烛靠近透镜移动,光屏远离透镜移动
D. 透镜不动,蜡烛靠近透镜移动,光屏靠近透镜移动
9.(2020·山东省临沂市)当光具座上蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时,光屏上承接到烛焰清晰的像,下列判断正确的是(  )
A. 该凸透镜的焦距是10cm
B. 光屏上像的特点与照相机相同
C. 仅将凸透镜移至60cm刻度线处,光屏上可再次成清晰的像
D. 仅将蜡烛移至20cm刻度线处,光屏上模糊成像类似远视眼
10.(2020·四川省广安市)如图所示,凸透镜的焦距为10cm,此时蜡烛在光屏上成一个清晰的像 凸透镜的位置固定不変,只移动点燃的蜡烛和光屏,下列说法正确的是(  )
A. 把蜡烛移到刻度值为30cm处,再向左移动光屏,能在光屏上得到倒立缩小的清晰实像,成像规律可以应用于照相机
B. 把蜡烛移到刻度值为14cm处,再向右移动光屏,能在光屏上得到倒立放大的虚像,成像规律可以应用于投影仪
C. 把蜡烛移到刻度值为5cm处,再向右移动光屏,能在光屏上得到正立放大的虚像成像规律可以应用于放大镜
D. 蜡烛在光屏上已成一个清晰的像,如果在蜡烛和透镜之间放一个近视眼镜,为了在光屏上重新得到清晰的像,光屏应向左移动
11.(2020·内蒙古呼伦贝尔市)如图所示,将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座50cm刻度线处,此时在光屏中心已成烛焰清晰的像,下列说法正确的是
A. 此时烛焰在光屏上的成像特点于投影仪成像特点相同
B. 若蜡烛移至20cm刻度线处,移动光屏,可在光屏上呈现烛焰清晰缩小像
C. 若蜡烛移至45cm刻度线处,移动光屏,可在光屏上呈现烛焰清晰放大的像
D. 在图示中的烛焰和凸透镜之间放一副近视镜,将光屏左移可再次成清晰的像
12.(2020·江苏省镇江市)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
A. 透镜甲的焦距为20cm B. 透镜甲的焦距比乙的大
C. 第二次所成的像是放大的 D. 光屏移动的距离s<10cm
13.(2020·江苏省南通市)在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,光屏上得到一个倒立 等大的实像,若想再模拟照相机的成像原理,应将
A. 蜡烛和光屏都远离透镜 B. 蜡烛和光屏都靠近透镜
C. 蜡烛远离透镜且光屏靠近透镜 D. 蜡烛靠近透镜且光屏远离透镜
14. (2020·江苏省淮安市)将如图甲所示的黑白卡片放在一只未装满水的薄高脚玻璃杯后面,在高脚杯前方观察到的现象如图乙所示,此时装水部分的高脚杯和杯内水的组合相当于一个(  )
A. 凸透镜 B. 凹透镜 C. 凸面镜 D. 凹面镜
15.(2020·广西贵港市)将凸透镜和蜡烛、光屏安装到光具座上位置如图所示,此时光屏上得到清晰的像,下列说法正确的是( )
A. 此时光屏上的像是放大、正立的虚像
B. 此时成像情况符合投影仪成像原理左右
C. 保持凸透镜的位置不动,向右移动蜡烛并调整光屏到适当的位置,当光屏上再次得到清晰的像时,这个像一定是缩小的像
D. 保持凸透镜的位置不动,向左移动蜡烛,则光屏一定要向左调整位置才能得到清晰的像
16.(2020·青海省)在做“探究凸透镜成像规律”的实验中,小敏所在的小组利用如图甲所示的装置。测出凸透镜的焦距,正确安装并调节实验装置后,在光屏上得到一个清晰的像,如图乙所示。下列说法中正确的是(  )
A. 由图甲可知该凸透镜的焦距是40.0cm
B. 烛焰在如图乙所示的位置时,成像特点与照相机成像特点相同
C. 若烛焰从光具座30.0cm刻线处向远离凸透镜方向移动,烛焰所成的像将逐渐变小
D. 烛焰在如图乙所示的位置时,若用黑纸片将凸透镜遮挡一半,这时在光屏上只能成半个烛焰的像
二、填空题
17.(2020·辽宁省丹东市)一个圆柱形的玻璃瓶内装满水,把一支铅笔放在玻璃瓶的后方,透过玻璃瓶,可以看到这支笔.当铅笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢移动的过程中,透过玻璃瓶会看到铅笔尖逐渐_______(选填“变长”或“变短”);到某一位置时,铅笔尖会突然改变方向,而“改变方向”后的像为___________(选填“实”或“虚”)像.
18.(2020·广东省)如图所示,点燃的蜡烛及焦距为15cm的凸透镜固定在光具座上,要在光屏上承接到烛焰______(选填“正立”或“倒立”)、放大的清晰实像,需将光屏向______(选填“左”或“右”)移动;一段时间后, 蜡烛变短了,烛焰在光屏上成的像会向______(选填“上”或“下”)移。
19.(3分)(2020·江苏省无锡市)用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。组装并调整实验器材时。应使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的   上;找像时,要前后多移动几次光屏,找出成最   像时光屏的位置;当点燃的蜡烛、凸透镜、光屏置于光具座上如图所示的位置时,光屏上呈现烛焰的倒立、   的实像。
三、作图题
20.(2020·青海省)如图所示,平面镜垂直于凸透镜主光轴且在凸透镜左侧焦点上,请完成光路图。
21.(2020·内蒙古呼和浩特市)如图所示,画出两条光线经凸透镜折射后的光路图.
( )
22.(2020·辽宁省营口市)如图所示,水平放置的凹透镜,F是它的焦点,光线a经回透镜折射后,再经平面镜反射,以图示的角度射到竖直放置的屏幕上。请在图中确定平面镜的位置,完成光路图并标出经平面镜反射时反射角的大小。
23.(2020·海南省)按照要求规范作图(作图时请把图线画清晰)
(2)在图乙中画出光线经过凸透镜后的折射光线 ____
24.(2)(2020·广东省广州市)如图所示物体MN放在凸透镜前,0cm处为凸透镜光心,M点发出的光线a平行于主光轴;
①凸透镜的焦距为______cm;
②画出光线b经光心后的光线______;
③物体MN经凸透镜成的像相对于物是______(选填“放大”“等大”“缩小”)的;
④要使光线a经凸透镜后的光线经过K点,应使凸透镜沿主光轴水平向左还是水平向右移动______
25.(2分(2020·江苏省扬州市))按照题目要求作图:
如图,作出入射光线对应的折射光线。
26.(2020·福建省)如图,点光源S位于凸透镜一侧。在图中画出S发出的两条光线通过凸透镜后的折射光线。
27.(2020·江苏省泰州市)根据要求完成下列作图。
(1)如图甲所示,完成图中光路__________;
28.(2020·重庆A)按要求完成下列作图:
(1)在图11中人射光线平行于主光轴,画出它经凸透镜折射后的光线:
29.(2020·重庆B)按要求完成下列作图:
(1)如图所示,请画出平行于主光轴的入射光线AB经凸透镜折射后的光线________;
四、实验探究题
30.(2020·江苏省连云港市)在探究“凸透镜成像规律”的实验中,下表是小华同学实验时记录的几组数据,根据表中数据完成下列问题。
实验次数 物距u/cm 像距v/cm 成像性质
1 30 15 倒立缩小实像
2 20 20 倒立等大实像
3 15 倒立放大实像
(1)此凸透镜的焦距为______cm;
(2)第3次实验中像距为______cm,判断依据是______。
31.(2020·河南省)小明和小亮用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律。
(1)实验前将烛焰、凸透镜和光屏的中心调至同一高度,目的:______;
(2)如图所示,光屏上呈现一个清晰的像保持凸透镜位置不变,将蜡烛向左移动一段距离,要再次在光屏上得到清晰的像,应将光屏向______移动,像的大小将变______;
(3)小亮认为:凸透镜成实像时,不但像与物上下是颠倒的,而且左右也是相反的。请你设计一种简单的方法验证小亮的观点______。
32.(2020·黑龙江省龙东地区)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.
33.(2020·新疆生产建设兵团)如图所示,在探究凸透镜成像规律时,将焦距为10 cm的凸透镜A固定在光具座上50 cm刻线处,光屏和点燃的蜡烛位于凸透镜两侧。首先调整烛焰中心、透镜中心和光屏中心在_________高度,再将点燃的蜡烛放置在光具座上30 cm刻线处,移动光屏到_________cm刻线处,烛焰在光屏上成清晰的像,接着保持蜡烛的位置不变,将凸透镜A换成焦距为8 cm的凸透镜 B并保持位置不变,为使烛焰在光屏上成清晰的像,应将光屏向_________(填“左”或“右”)移动。
34.(2020·四川省甘孜州)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,凸透镜的焦距是10cm,按照实验要求安装好实验器材,如图所示。
(1)点燃蜡烛,当蜡烛、凸透镜在图所示位置时,移动光屏,在光屏上______ (选 填“能”或“不能”)得到清晰的像。
(2)保持凸透镜位置不变,将光屏移回至50cm刻度处,把蜡烛移至15cm刻度处后,再将光屏向________ (选填 “左”或“右”)移动到适当位置,能在光屏上得到清晰的__________(选填“正立”或“倒立”)、______ (选填“放大”或“缩小”)的像。
35.(2020·山东省威海市)小明用同一光源做了下几个学实验,请回答下列问题:
(1)实验1,在探究凸镜成像规律的实验中,发现像成在光屏的上方,如图所示,要使像成在光屏中,应向______(选填“上”或“下”)调节凸透镜:调好后,发现光屏上的像与光源等大,则凸透镜的焦距为______cm;
(2)实验2:如果利用实验1的装置,光源位置不变,取下凸透镜,在原透镜位置正确放置带小孔的光板,若还想承接与光源等大的像,光屏应该______(选填“左移” “右移”或“不动”),此时成的像与实验1成的像相比______(选填“较亮” “较暗”或“一样亮”);
(3)实验3:如果利用实验1的装置,光源及光屏位置不变,取下凸透镜,在原透镜位置正确放置一块薄玻璃板(不考虑玻璃板厚度),在光源一侧透过玻璃板观察,能否在光屏位置看到像:______(选填“能”或“否”);此时成的像与实验1成的像在哪个方面有区别:______(选填“正倒” “大小”或“完整度”)。
36.(2020·山东省德州市)某兴趣小组做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)凸透镜的焦距是,当烛焰在图示位置时,移动光屏可以在光屏上得到一个倒立、______的实像,在照相机和投影仪中,成像情况与此类似的是______;
(2)实验中,光屏上已经得到烛焰清晰的像,某同学不小心用手指的指尖触摸到了凸透镜,则光屏上会出现______。(选填“指尖的像”“指尖的影子”或“完整烛焰的像”)
(3)把凸透镜换成薄玻璃板,在蜡烛一侧观察玻璃板也能看到一个______(选填“放大”“缩小”或“等大”)的蜡烛的像,把光屏移动到这个像所在的位置,光屏上______(选填“有”或“没有”)这个像。
37.(2020·江西省)探究凸透镜成像的规律。
【设计实验与进行实验】
(1)实验器材:刻度尺 凸透镜 光屏 三个底座 蜡烛及火柴;
(2)如下图所示,为保证像能成在光屏中央,将装有底座的蜡烛 凸透镜 光屏从左到右摆放在水平桌面上,调整位置,使它们排列在______上,再调节凸透镜和光屏的高度,使它们的中心跟烛焰的中心大致在同一高度;
(3)如下图所示,F为凸透镜的焦点,A′B′为某次实验时物体AB通过凸透镜在光屏上成的像,则物体AB在图中______区域,箭头方向竖直向______,其大小比像A′B′______。
38.(2020·江苏省盐城市)小华做“探究凸透镜成像规律”实验:
(1)将平行光______凸透镜,移动光屏,直至光屏上形成一个最小最亮的光斑,如图甲所示,该凸透镜的焦距为______cm;
(2)将点燃的蜡烛、光屏放在凸透镜的两侧,调节它们的高度,使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的______上,这样做目的是使像呈现在______;
(3)将蜡烛移动到图乙所示位置,需向______侧移动光屏,直至在光屏上找到______的倒立、缩小的实像。
39.(2020·湖北省荆州市)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,凸透镜的焦距为10 cm。
(1)如图所示,若不移动蜡烛和凸透镜的位置,要在光屏上得到清晰的像,应将光屏移到标尺刻度的______范围内(选填标号);
A.40~ 50 cm B.50~ 60 cm C.60~ 70 cm D.70~ 80 cm
(2)若将图中蜡烛逐渐远离凸透镜的过程中,所成的像将逐渐变______(“大”或“小”)。利用这个规律可知∶我们在照毕业合影时,如果最边缘的两个同学未进入取景框,则此时摄像师应______(“靠近”或“远离”)我们;
(3)若将蜡烛放在图中离凸透镜8 cm处,此时______(“能”或“不能”)在光屏上找到像。
40.(2020·黑龙江省绥化市)下图是“探究凸透镜成像的规律”的装置图,凸透镜的焦距是10cm。
(1)点燃蜡烛后,调节烛焰、凸透镜和光屏,使它们的中心在______上;
(2)将实验器材按图中位置放置,光屏上烛焰的像是倒立、______的实像,应用此规律工作的是______;(填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)
(3)将图中的凸透镜换成焦距是8cm的凸透镜,保持蜡烛和凸透镜的位置不变,要在光屏上成清晰的像,光屏应向______凸透镜的方向移动;(填“靠近”或“远离”)
(4)实验中,不小心用指尖触摸到了凸透镜,这时光屏上的像______。(填“变暗”“无变化”或“变残缺”)
41.(2020·北京市)某同学利用焦距为y1的凸透镜做了三次实验,透镜、蜡烛、光屏所在位置以及光屏上得到清晰像的情况如图所示。
(1)由图所示的实验现象可知:随着物距的不断变小,像距和像的大小变化情况是______;
(2)在图乙所示的实验中,只将凸透镜换为焦距为f1的凸透镜(f1< y1),为在光屏上得到清晰的像,光屏应向______侧移动。
42.(2020·上海市)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,应调整凸透镜的中心,光屏的中心与烛焰的中心大致在同一______,以保证像成在光屏中央;将烛焰与光屏置于凸透镜的______(选填“两侧”或“同侧”),移动光屏直到光屏上所成的______像最清晰(选填“实”或“虚”),像是______的(选填“正立”或“倒立”)。
43.(2020·山东省潍坊市)在探究凸透镜成像规律的实验中,经调整,在光屏上得到烛焰清晰的像,如图甲所示。
(1)保持透镜在光具座上的位置不变,为了在光屏上得到等大的烛焰像,除移动蜡烛外,光屏应向______(选填“左”或“右”)移动;当在光屏上得到等大的烛焰像时,物和像之间的距离为44cm,该透镜的焦距为______cm;
(2)一同学用图乙所示的LED光源代替蜡烛进行实验,这样改进的优点是______(写出一条即可)。
44.(2020·山东省青岛市)探究凸透镜成像的规律:
(1)实验所用凸透镜的焦距为10cm。某次实验情形如图甲所示,此时光屏上恰好得到烛焰清晰的像,则物距u=______cm,烛焰的像应为图乙中的______,生活中的______就是利用这一原理工作的。
(2)在图甲所示实验情形下,紧靠凸透镜加放另一透镜,发现光屏上的像变模糊。保持蜡烛和凸透镜的位置不变,只将光屏向右移动又重新得到清晰的像,则所加的透镜为______。
45.(2020·内蒙古呼和浩特市)雪灵儿用一个焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像规律,实验如下:
(1)实验前,让平行光束垂直镜面射入倒扣的烧杯中(如图甲),杯中有烟雾,从烟雾中可以观察到凸透镜对光有______(选填“会聚”或“发散”)作用;
(2)实验中蜡烛在原来位置越烧越短(如图乙),则像在光屏上的位置会______(选填“往下移”、“不变”或“往上移”);
(3)若将印有字母“F”的纸片(图丙)放在离凸透镜6cm的地方,我们能看到的清晰的像是图丁中的______(请填序号)。
46.(2020·辽宁省营口市)小文和同学们到实验室探究光学实验。
(3)在老师启发下小文将玻璃板换成凸透镜,将蜡烛B换成光屏,做“探究凸透镜成像规律”的实验,如图乙所示,观察到光屏上呈现清晰、等大的像,则该凸透镜的焦距为______cm。
(4)小文把蜡烛移动到光具座33cm刻度线处,发现屏上的像变得模糊,要使像变清晰,光屏应向______(选填“左”或“右”)适当移动,此时光屏上的像是倒立、______的实像。
(5)在上述(4)操作的基础上,老师取下自己戴的眼镜放于蜡烛和凸透镜之间,光屏上的像又变得模糊,小文发现当光屏向左移动适当距离后像又清晰,由此可知,老师的视力情况属于______(选填“近视”、“远视”或“正常”)。
47.(2020·辽宁省朝阳市)在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,蜡烛在光屏上恰好成清晰的像。
(1)此时光屏上形成的是蜡烛________(填“放大”、“缩小”或“等大小”)的像;
(2)根据图中信息,可以推断本实验所使用凸透镜的焦距在_______cm的范围之间;
(3)如果在蜡烛和凸透镜之间放置个凸透镜,若想在光屏上得到清晰的像,应将光屏向______(填 “靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动,该操作可以用来模拟______(填“近视眼”或“远视眼”)的矫正;
(4)如果从蜡烛的一侧观察凸透镜的表面,也会看到一个蜡烛的像,这个像是由于光的___ (填“折射”或“反射”)形成的。
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