第2章第3节 凸透镜成像(含解析)

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第2章第3节 凸透镜成像(含解析)

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八年级下凸透镜成像专题练习
一、单选题
1. 将一支点燃的蜡烛放在一个凸透镜前30厘米处,在透镜另一侧的光屏上得到清晰等大的像。若把蜡烛从原来的位置向凸透镜方向移动20厘米,则此时蜡烛经该凸透镜所成的像是(  )
A.放大的虚像 B.等大的虚像 C.缩小的实像 D.缩小的虚像
2.当物体距凸透镜8cm时,在透镜另一侧光屏上成一个清晰放大的实像,若保持物体与光屏的位置不变,把凸透镜向光屏方向移动2cm,在光屏上成一清晰的缩小的像。则凸透镜的焦距为(  )
A.f<2cm B.2cm<f<4cm C.4cm<f<5cm D.5cm<f<8cm
3.如图,小科在家中做凸透镜成像实验,墙上出现一个倒立缩小清晰的蜡烛的像和手与透镜的影子。下列说法正确的是(  )
A.墙上所成的烛焰像是虚像
B.手和透镜的影子是光的反射形成的
C.若透镜不动,蜡烛远离透镜,手和透镜的影子大小不变
D.若蜡烛不动,透镜靠近蜡烛,能再次呈现清晰的烛焰像
4.如图所示,水平桌面上并排立着2支不同高度的蜡烛,蜡烛正前方放置一个盛满水的烧瓶。小红透过烧瓶观察蜡烛,其中可能看到的像是(  )
A. B. C. D.
5.小科利用实验室光具座,对“小孔成像”特点进行了进一步探究。所用光屏是用表面涂有白漆的铁板制成,在30 cm处放置带有小孔的黑色不透明塑料板。小科把“F”字光源置于离小孔20 cm处,移动光屏至如图位置。通过下列操作,小科不可能看到的实验现象是(  )
A.小科在光屏上像的形状是
B.当小孔的位置在40 cm处时,光屏上的像变小
C.小科在光屏上的像是放大的实像
D.当光屏向上移动时,像的位置不发生移动
6.在“探究凸透镜的成像特点”实验中,所用凸透镜的焦距为f,光屏是用表面涂有白漆的铁板制成。小明把夜光显示的手表置于光具座上,移动光屏,当手表与光屏分别处于如图甲所示的位置时,小明看到光屏上呈现清晰的像。若此时手表表盘指针位置如图乙所示,则小明看到光屏上呈现的像为图中的(  )
A. B.
C. D.
7.如图所示,在水杯后放置一个泥娃,改变泥娃与水杯的距离,透过水杯观察泥娃的像,下列有关泥娃成像的说法,正确的是(  )
A.当泥娃比较靠近水杯时,可能看到泥娃变高又变粗的像
B.当泥娃离水杯足够远时,可能看到泥娃上下倒立又变高的像
C.人眼透过水杯看到的泥娃的像一定是虚像
D.当泥娃离水杯某一固定距离时,可能无论人眼在什么位置都看不清泥娃的像
8.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’为S经凸透镜所成的像。当光源S沿平行主轴的方向向透镜移动时(始终保持u>f),像S’的移动情况是(  )
A.沿平行主轴方向远离透镜移动
B.沿O与S’连线方向远离透镜移动
C.沿F2与S’连线方向远离透镜移动
D.沿F1与S’连线方向远离透镜移动
9.如图所示,OO'为凸透镜的主光轴,将点光源放在A点时,像在B点;将点光源放在B点时,像在C点.当将点光源放在C点时,则(  )
A.一定在B点成一个实像 B.一定在A点的左侧成一个虚像
C.可能在B、C之间成一个实像 D.可能在C点的右侧成一个虚像
10.小宁在探究“平面镜成像”和“凸透镜成像”的两个实验中,分别把一 个不透明且不光滑的挡板放在如图甲、乙所示的位置,则(  )
A.两个实验的挡板上均不能出现蜡烛的像
B.两个实验中,小宁均不能看到蜡烛的像
C.只有乙的挡板出现蜡烛的像且小宁能看到像
D.甲、乙的挡板上均能出现蜡烛的像且小宁均能看到像
11.如图甲所示,有一个圆柱体PQ放在凸透镜前的图示位置,它所成像的形状应该如图乙中的(  )
A. B.
C. D.
二、填空题
12.某位同学将如图所示的两纸筒A、B套在一起制作模型照相机。当用来看远处景物时,在半透明纸上可得到清晰的   (选填“实”或“虚”)像;接着再看近处物体,若还想在半透明纸上得到清晰的像,应将纸筒A、B间的距离   (选填“变大”、“变小”或“不变”)
13.如图所示是装有水的圆柱形玻璃杯。将铅笔靠近玻璃杯的后面,透过玻璃杯可以看到笔尖指向左侧,此时成像为正立,长度   (填“变长”“变短”或“不变”)的虚像。将铅笔慢慢向玻璃杯远处移动到某一位置时,看到笔尖指向右侧,此时铅笔所成的像是   (填“实像”或“虚像”)。
14.在探究“近视眼的形成原因和矫正方法”时,冰蓉同学选择了如下器材:蜡烛(模拟所视物)、水凸透镜(模拟人眼晶状体,并与注射器相连)、光屏(模拟人眼视网膜)、光具座等。(注:水凸透镜的凸起程度可以通过注射器注入或吸取水的多少来调节)
她安装并调整好实验装置,如图所示,将点燃的蜡烛置于透镜前某一位置时,在光屏上得到了烛焰清晰的像;当向水凸透镜内注入水,使透镜更凸后,发现光屏上已无烛焰清晰的像,若要在光屏上再次得到烛焰清晰的像,应在水凸透镜前放置一块   透镜;若撤去放置的透镜,应将光屏   (选填“靠近”或“远离”)水凸透镜,才能得到清晰的像。
15.如图所示是小伟通过实验得到的凸透镜的像距v和物距u的关系图像,由图可知,凸透镜的焦距是   cm; 当物距为30 cm时的成像特点可应用于   (填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)。用该凸透镜作放大镜使用时,被观察的物体到透镜的距离在   cm以内;把物体从距凸透镜15 cm处移到距凸透镜40 cm处的过程中,像的大小将   (填“变大”“变小”或“不变”)。
16.在“探究凸透镜成像的规律”时得出的一些结论:如图所示,   倍焦距处是成实像和虚像的分界点,   倍焦距处是成放大的像和缩小的像的分界点。无论成实像还是成虚像,蜡烛总是越靠近   , 成的像越大。蜡烛向上移动时像向   移动。用火柴盒把凸透镜的一半遮掉,光屏上   (填“能”或“不能”)成完整的像,光屏上像的亮度变   。
17.王亚平在“天宫课堂”中为大家直播演示了很多有趣的小实验,其中最引人注目的就是“神奇的太空小水球”(如图)。王亚平先将水注入水膜之中最终形成一个漂亮的完整水球,可以看到一个倒立的   (选填“实”或“虚”)像。随后,王亚平向水球里注射一个气泡,神奇的一幕发生了,水球里竟然形成了一正一反两个人像,此时水球和中间气泡部分相当于两个   (选填“平面镜”“凸透镜”或“凹透镜”)。
18.如图是投影仪成像示意图,其中凸透镜的作用是成倒立、   的实像,平面镜的作用是   ;如果图中h=40cm,则凸透镜焦距不可能小于   cm。
三、实验探究题
19.同学们进行“凸透镜成像规律”的验证实验,选择的器材有蜡烛、焦距为10厘米的凸透镜、光屏和光具座等
(1)如图甲,小明先调节蜡烛烛焰的中心、凸透镜的光心以及光屏的中心在同一高度,其目的是   ;
(2)做验证“等大实像”的实验,当每组物距均为20cm时,发现有两个小组所测像距分别为17cm和22cm,与理论像距20cm相比偏差较大。除了测量误差外,出现这种情况的原因可能是由于   ;
(3)为了呈现更稳定、更清晰的像,可以用新型发光屏代替蜡烛。开启发光屏上相应开关显示字母(如图乙),开启开关“1”显示“F”,开启开关“2”显示“T”。为了更好地判断像的性质,应选择开启开关   ;
(4)随着实验的进行,蜡烛逐渐变短,像就不在光屏的中央了,为了使像仍然能成在光屏的中央,应将光屏向   移动。
20.小金在“探究凸透镜成像规律”的实验中。
(1)当蜡烛凸透镜和光屏的相对位置如图所示时,光屏上出现清晰的   (选填“放大”或“缩小”或“等大")的像。利用此成像原理可以制成   。(选填“照相机”、“投影仪”和“放大镜”)
(2)保持蜡烛位置不变,小金将自己的近视眼镜的镜片放在蜡烛与凸透镜之间,并靠近凸透镜,若想在光屏上再次得到清晰的像,小金应该向   。(选填“靠近”或“远离”)凸透镜方向移动光屏。
21.如图所示,据图回答:
(1)图甲中成   、   的   像,是   的工作原理图。
(2)图乙中成   、   的   像,是   的工作原理图。
(3)图丙中成   、   的   像,是   的工作原理图。它可通过调节   与   的距离来改变放大倍数。
22.2022 年6月6日是第27个全国“爱眼日”,作为青少年要爱眼护眼,科学用眼。为进一步探究“眼睛的成像规律”,小科自制了一个水凸透镜来模拟晶状体,如图甲所示。水凸透镜通过注水或抽水可改变自身厚度大小。当向水凸透镜里注水时,水凸透镜的焦距将变小;当向水凸透镜里抽水时,水凸透镜的焦距将变大。
(1)小科将蜡烛、水凸透镜和光屏安装至如图甲所示位置,恰能在光屏上得到一个清像,此时像的性质是   ,同时可推断出此时水凸透镜的焦距可能是   (选填“8cm”、“18cm"或“28cm”)。
(2)在所示实验场景下,小科把自己的眼镜给水凸透镜“戴上”,当从水凸透镜中注入适量的水后,他发现像再次变清晰了,由此判断小科戴的是   眼镜(选填“近视’或“远视”)。若小科想摘掉眼镜,还可通过睡眠时使用角膜塑形镜(俗称“0K锐来改变原本厚度均匀的眼睛的角膜弧度,实现视力的矫正,经过一段时间的治疗,小科的眼角膜应该呈现哪种形态   ?
(3)小科继续向水透镜中注水直至不能继续注入,将蜡烛换成F光源,站在F光源一侧看向透镜居然发现了两个像(如图乙),小科对此现象进行了分析,他认为其中一个像是因为光的反射引起的,所以出现了一个正立的像,请你对另外一个像的成因进行简单分析   。
23.如图所示,小科用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律,当向水透镜里注水时,水透镜的焦距将变小;当从水透镜里抽水时,水透镜的焦距将变大。
(1)如图甲所示,一束平行于主光轴的光射向水透镜,在光屏上得到一个最小光斑,则此时水透镜的焦距为8cm。实验前,应调节烛焰、水透镜和光屏三者的中心在   。
(2)小科移动蜡烛、永透镜和光屏至如图乙所示的位置时,恰能在光屏上看到清晰的像,利用此成像特点可制成   (填“照相机”或“投影仪”);若仅将蜡烛和光屏对调,则在光屏上   (填“能”或“不能”)看到清的像。
(3)在如图乙所示的实验场景下,小科把自己的眼镜给水透镜“戴上”(如图丙所示),当从水透镜中抽出适量的水后,他发现烛焰的像再次变得清晰,由此判断小科同学戴的是   (填“近视”或“远视”)眼镜。
四、解答题
24.观看电影后,小科利用凸透镜成像原理来研究电影放映时银幕上的影像情况,如下图所示:
(1)请在银幕上画出胶片AB的像。
(2)放映过程中影像大小超出了银幕边界,要使影像缩小到银幕范围且仍然清晰,在放映机镜头靠近银幕的同时,还要将胶片到镜头的距离调   (填“大”或“小”)一些。
答案解析部分
1.【答案】A
【解析】【分析】根据凸透镜成像的特点分析判断。
【解答】 将一支点燃的蜡烛放在一个凸透镜前30厘米处,在透镜另一侧的光屏上得到清晰等大的像,即u=v=2f=30cm,解得:f=15cm。若把蜡烛从原来的位置向凸透镜方向移动20厘米,此时物距u=30cm-20cm=10cm故选A。
2.【答案】C
【解析】【分析】根据凸透镜的成像规律分析解答。
【解答】当物体距凸透镜8cm时,在透镜另一侧光屏上成一个清晰放大的实像,那么f<8cm<2f,解得:4cm若保持物体与光屏的位置不变,把凸透镜向光屏方向移动2cm,此时物距u=8cm+2cm=10cm,那么10cm>2f,解得:f<5cm。
综上所述,凸透镜的焦距4cm故选C。
3.【答案】D
【解析】【分析】(1)实像由实际光线会聚而成,可以成在光屏上;虚像不是由实际光线会聚而成,不能成在光屏上;
(2)根据凸透镜的成像原理和规律分析判断。
【解答】A.墙上所成烛焰像是由蜡烛发出的光经过凸透镜折射形成的实像,故A错误;
手和透镜的影子是由光的直线传播形成的,故B错误;
若透镜不动,蜡烛远离透镜,则手和透镜的影子变小,故C错误;
将透镜靠近蜡烛,当蜡烛到透镜的距离减小到原来光屏到透镜的距离时,光屏上会再次呈现清晰的蜡烛像,只是像变大了,故D正确。
故选D。
4.【答案】A
【解析】【分析】根据凸透镜的成像规律分析判断。
【解答】烧瓶中装满水后,从水平方向上看,中间厚边缘薄,相当于凸透镜。两支蜡烛通过烧瓶可能成倒立、放大的实像,故C、D错误;
所谓“倒立”,即上下颠倒,左右颠倒,故A正确,而B错误。
故选A。
5.【答案】A
【解析】【分析】根据小孔成像的原理和特点分析判断。
【解答】小孔成像的原理为光的直线传播,成的是倒立的实像,因此在光屏上不可能看到正立的,故A符合题意;
当小孔的位置在40cm处时,此时物距变大,像距变小,即像距和物距的比值变小,那么像变小,故B不合题意;
当像距大于物距时,在光屏上看到放大的实像,故C不合题意;
光屏上像的位置取决于物体和小孔的位置变化,与光屏的位置无关,故D不合题意。
故选A。
6.【答案】D
【解析】【分析】根据凸透镜成像的特点可知,凸透镜成像不仅左右相反、而且要上下相反。【解答】根据图片可知,像距小于物距,那么此时应成倒立、缩小的实像。所谓“倒立”,即上下颠倒后再左右颠倒;根据甲、乙两图可知,手表表盘的分针指向里,则左右颠倒时在图示位置可观察到分针指向外,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
7.【答案】D
【解析】【分析】根据凸透镜的成像规律分析判断,注意水杯只在水平方向上相当于凸透镜,而竖直方向上则没有这个效果,据此分析判断。【解答】A.当泥娃比较靠近水杯时,若泥娃到水杯的距离小于一倍焦距,会成正立、放大的虚像,看到泥娃变粗的像,但高度不变,故A错误;
B.当泥娃离水杯足够远时,在水杯的2倍焦距之外,成倒立、缩小的实像,此时左右颠倒、上下不会变高,故B错误;
C.水杯相当于凸透镜,即能成实像也能成虚像,则人眼透过水杯看到的泥娃的像不一定是虚像,故C错误;
D.泥娃放在焦点时,反射光线经水杯折射后变为平行光线,不成像,我们不能看的泥娃的像,故D正确。
故选D。
8.【答案】C
【解析】【分析】根据凸透镜成像“物近像远大,物远像近小”的规律,结合凸透镜的特殊光线分析判断。【解答】由凸透镜的三条特殊光线知:当光源S沿平行主轴的方向向透镜移动到A点时(始终保持u>f),物体始终在凸透镜的焦距以外,此时所成的像始终是倒立的实像,当物距减小时,像距增大,像变大,所以像S′的移动情况是沿F2与S′连线方向远离透镜移动到S″.如图所示:
故选C。
9.【答案】D
【解析】【分析】凸透镜如果成像在同一侧的话应该是成虚像,并且像距大于物距;凸透镜成实像时,物与像在异侧,且物近像远像变大,物远像近像变小,据此分析判断。【解答】如果凸透镜放在C点右侧,那么当点光源放在A点时,成像在A点左侧,而不是右侧的B,所以不可能;
当光源在A点时,若像在透镜另一侧,说明成实像,那么像距应在一倍焦距外,这样当点光源在B点时就也会在相对于B的另一侧成实像,(也就是A的一侧)而不是成像在C点。所以透镜不可能在AB和BC之间。
如果凸透镜放在A点左侧,那么当点光源放在A点时,成像在B点,当点光源放在B点时,成像在C点,成像都是虚像,故此时凸透镜只能放在A点的左侧;所以该情况下有如下几种可能,即若C点在透镜的1倍焦距以外,像应成在透镜左侧的1倍焦距以外;另一种可能是,若C点还在透镜的1倍焦距以内,即此时所成的像应在C点的右侧,只有D是正确的。
故选D。
10.【答案】A
【解析】【分析】根据成像原理分析判断。
【解答】图甲中,物体在平面镜中所成的像是所有反射光线反向延长线的交点,不是由实际光线会聚而成。将挡板放在平面镜和像之间时,不会阻挡反射光线,因此仍然能够看到像,但是挡板上不会出现蜡烛的像。
图乙中,蜡烛通过凸透镜成正立放大的虚像,这不是由实际光线会聚而成,而是折射光线反向延长线的交点。将挡板放在蜡烛和像之间时,不会阻挡蜡烛射到凸透镜上的光线,也不会影响折射光线的传播,因此小宁可以看到蜡烛的像,但是挡板上没有蜡烛的像。
故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
11.【答案】D
【解析】【分析】根据凸透镜成像的特点分析判断。
【解答】根据图片可知,P端比Q端到凸透镜的距离大,根据“物远像近小”的规律可知,P端的像比Q端的像的像距更小,像的大小更小,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
12.【答案】实;变大
【解析】【分析】根据凸透镜的成像规律分析解答。
【解答】(1)当用来看远处景物时,物体在凸透镜的二倍焦距以外,因此在半透明纸上可得到清晰的倒立的缩小的实像;
(2)当看近处物体时物距变小,根据“物近像远大”的规律可知,此时像距变大,应该将A、B之间的距离变大。
13.【答案】变长;实像
【解析】【分析】物体通过凸透镜成倒立的实像,成正立、放大的虚像。
【解答】根据图片可知,铅笔尖指向左侧,将铅笔靠近玻璃杯的后面,透过玻璃杯可以看到笔尖指向左侧,此时成像为正立,长度变长的虚像。
将铅笔慢慢向玻璃杯远处移动到某一位置时,看到笔尖指向右侧,此时铅笔所成的像是倒立的实像。
14.【答案】凹;靠近
【解析】【分析】(1)凸透镜凸度越大,焦距越短,则会聚能力越强,据此分析像的位置变化,确定像恢复原来位置时需要光线会聚还是发散,从而确定所放透镜的种类。
(2)根据缩成像的位置变化确定光屏的移动方向。
【解答】(1)向水透镜加水后,水透镜的凸度增大,则会聚能力更强,此时成像的位置会更加靠前,即像距减小。要使像向后移动到光屏上,就需要使光线发散,因此应该放凹透镜。
(2)如果撤去放置的透镜,那么像距会减小,此时可将光屏靠近水透镜,才能再次看到清晰的实像。
15.【答案】10;照相机;10;变小
【解析】【分析】(1)当u=v=2f时,物体通过凸透镜成倒立等大的实像。
(2)将物距与焦距比较,确定成像特点和应用即可;
(3)(4)根据“物近像远大,物远像近小”的规律分析解答。
【解答】(1)根据图像可知,物距u=v=2f=20cm,则凸透镜的焦距f=10cm;
(2)当物距为30cm时,此时u>2f,成倒立缩小的实像,应用为照相机;
(3)当u(4)把物体从距凸透镜15 cm处移到距凸透镜40 cm处的过程中,物距不断增大,根据“物远像近小”的规律可知,此时像距减小,像将变小。
16.【答案】一;二;焦点;下;能;暗
【解析】【分析】(1)(2)(3)根据凸透镜成像的规律分析解答;
(4)凸透镜的大小不会影响成像的大小和性质,只会影响会聚光线的多少,进而影响成像的亮度。
【解答】(1)如图所示,一倍焦距处是成实像和虚像的分界点,二倍焦距处是成放大的像和缩小的像的分界点。
(2)无论成实像还是成虚像,蜡烛总是越靠近焦点, 成的像越大。
(3)凸透镜成像是倒立的,即蜡烛向上移动时像向下移动。
(4)用火柴盒把凸透镜的一半遮掉,光屏上能成完整的像,光屏上像的亮度变暗。
17.【答案】实;凹透镜
【解析】【分析】(1)根据凸透镜的成像特点分析;
(2)根据水球和气泡组成部分的形状不同确定镜子的种类。
【解答】(1)水球的中间厚边缘薄,相当于凸透镜,而物体在凸透镜中所成的实像都是倒立的,即可以看到一个倒立的实像。
(2)水球和中间气泡部分组成的形状中间薄边缘厚,相当于凹透镜。
18.【答案】放大;改变光的传播方向;20
【解析】【分析】①根据凸透镜成像的应用分析解答。
②根据平面镜的用途解答。
③根据凸透镜成像的特点解答。
【解答】(1)如图是投影仪成像示意图,其中凸透镜的作用是成倒立、放大的实像;
(2)如果没有平面镜,那么像成在天花板上。放上平面镜后,借助光的反射,像可以成在竖直的墙壁上,则平面镜的作用:改变光的传播方向。
(3)当凸透镜成放大的实像时,f即凸透镜的焦距不小于20cm。
19.【答案】(1)使像成在光屏中央
(2)光屏上没有成清晰像时就测量像距或者不同的人对等大的像判断不同
(3)1
(4)上
【解析】【分析】(1)当蜡烛火焰、凸透镜的光心和光屏中心在同一高度上时,像才能成在光屏中央;
(2)在实验过程中,蜡烛的位置是准确的,即物距的测量是准确的,而像的位置是依靠感觉确定的,因此像距的测量会产生较大的误差;
(3)(4)根据凸透镜成像的“倒立性”分析。
【解答】(1)如图甲,小明先调节蜡烛烛焰的中心、凸透镜的光心以及光屏的中心在同一高度,其目的是使像成在光屏中央;
(2)做验证“等大实像”的实验,当每组物距均为20cm时,发现有两个小组所测像距分别为17cm和22cm,与理论像距20cm相比偏差较大。除了测量误差外,出现这种情况的原因可能是由于:光屏上没有成清晰像时就测量像距或者不同的人对等大的像判断不同。
(3)物体在凸透镜中成的像是倒立的,即上下和左右都是颠倒的。为了判断像和物体的形状变化,因此物体不能是对称的,故选F,即选1.
(4)蜡烛逐渐变短,相当于火焰向下运动,根据“倒立性”可知,像的移动方向与它相反,即像向上移动。为了使像成在光屏中央,应将光屏向上移动。
20.【答案】(1)缩小;照相机
(2)远离
【解析】【分析】(1)当凸透镜成实像时,如果像距大于物距,那么成放大的实像;如果像距小于物距,那么成缩小的实像。根据凸透镜的应用解答。
(2)根据近视眼镜对光线的作用分析像的位置变化即可。
【解答】(1)根据图片可知,此时像距小于物距,因此在光屏上成倒立缩小的实像,利用此原理制成照相机。
(2)近视眼镜为凹透镜,对光线有发散作用,因此放入近视眼镜后像距会增大,那么小金应该向远离凸透镜的方向移动光屏。
21.【答案】(1)倒立;缩小;实;照相机
(2)倒立;放大;实;投影仪(或幻灯机)
(3)正立;放大;虚;放大镜;放大镜;物体
【解析】【分析】根据物体的位置确定成像特点,据此确定成像特点的应用。
【解答】(1)根据图甲可知,蜡烛在凸透镜的二倍焦距以外,成倒立、缩小的实像,是照相机的工作原理图。
(2)根据乙图可知,蜡烛在一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立、放大的实像,是投影仪(或幻灯机)的工作原理图。
(3)根据丙图可知,蜡烛在一倍焦距内,成正立、放大的虚像,是放大镜的工作原理图。它是通过调节放大镜与物体的距离来改变放大倍数。
22.【答案】(1)倒立缩小的实像;18cm
(2)近视;B
(3)先折射后反射再折射成像(不用具体阐述像得特征,合理即可)
【解析】【分析】(1)当凸透镜成实像时,如果像距大于物距,那么成倒立放大的实像;如果像距小于物距,那么成倒立缩小的实像。根据凸透镜成像的特点确定焦距范围。
(2)根据注水后水透镜的凸度变化,确定小科所带眼镜对光线的会聚还是发散作用,进而判断眼镜的种类。中间厚边缘薄的为凸透镜,中间薄边缘厚的为凹透镜。
(3)根据光的传播路径分析解答。
【解答】(1)根据甲图可知,此时像距为v=90cm-70cm=20cm,物距u=70cm-20cm=50cm,由于像距小于物距,因此成倒立缩小的实像。根据凸透镜成像的条件可知,50cm>2f,且f<20cm<2f,解得:20cm(2)当从水凸透镜中注入适量的水后,他发现像再次变清晰了,此时水透镜的凸度变大,对光线的会聚能力变强。据此可知,小科所戴的眼镜肯定对光线有发散作用,即为近视眼镜。近视眼必须用凹透镜矫正,则矫正后的眼角膜应该为凹透镜,故选B。
(3)小科对此现象进行了分析,他认为其中一个像是因为光的反射引起的,所以出现了一个正立的像,另外一个像的成因:先折射后反射再折射成像。
23.【答案】(1)同一高度
(2)照相机;能
(3)远视
【解析】【分析】(1)在探究凸透镜成像的实验中,只有蜡烛火焰、水透镜和光屏的中心在同一高度,像才能成在光屏的中央。
(2)当凸透镜成实像时,如果像距大于物距,那么成放大的实像;如果像距小于物距,那么成缩小的实像,据此确定成像特点和应用。根据光路的可逆性可知,如果将物距和像距的数值对调,那么光屏上仍然成清晰的实像,只是像的大小相反。
(3)根据成像位置的变化确定眼睛会聚光线还是发散光线,最终确定眼睛的类型。
【解答】(1)实验前,应调节烛焰、水透镜和光屏三者的中心在同一高度。
(2)根据图乙可知,此时像距小于物距,则成倒立缩小的实像,那么可制成照相机。若仅将蜡烛和光屏对调,此时像距和物距的数值对调,则在光屏上能看到清的像。
(3)放入眼镜后,图像变得模糊,此时需要抽出适量的水,那么水透镜的焦距变长,则对光线的会聚能力变弱,因此像距变大,这说明眼镜对光线有会聚作用,应该为凸透镜,也就是远视眼镜。
24.【答案】(1)
(2)大
【解析】【分析】(1)根据透镜的特殊光线分别找到胶片AB上两个端点在光屏上对应的像点,最后将两个像点相连即可。
(2)根据凸透镜成像“物近像远大,物远像近小”的规律分析解答。
【解答】(1)①通过B点作与凸透镜主轴平行的光线,经过凸透镜后折射光线经过另一侧的交点。再通过B点作射向光心的光线,传播方向不变。两条折射光线在屏幕上的交点就是对应像点B';
②同理,找到光屏上A点对应像点A'的位置;
③将两个像点A'B’连接得到AB的像,如下图所示:
(2)当屏幕上成像缩小时,根据“物远像近小”的规律可知,此时要增大物距,减小像距,即胶片到镜头的距离调大,镜头到银幕的距离调小。

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