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,栏目索引,第,3,节凸透镜成像的规律,知识点凸透镜成像的规律,1.物距和像距,物距,物到透镜光心的距离叫物距,用,u,表示,像距,像到透镜光心的距离叫像距,用,v,表示,知识点凸透镜成像的规律1.物距和像距物距物到透镜光心的距离,1,2.探究实验:探究凸透镜成像规律,实验器材:蜡烛、凸透镜、光屏、火柴、光具座。,实验步骤:(1)在光具座上从左向右依次放置蜡烛、凸透镜、光屏,调整三者的高度,使烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一条水平直线上(或同一高度)。,(2)调整蜡烛的位置,使物距大于2,f,调整光屏到凸透镜的距离,使烛焰在屏上成清晰的实像。观察实像的大小和正倒,测出物距,u,和像距,v,。,(3)改变蜡烛到凸透镜的距离,减小物距,使物距分别满足,u,2,f,、,u,=2,f,、,f,u,2,f,并重复(2)中步骤。,(4)继续向凸透镜移动蜡烛并调整光屏的位置,观察能不能在屏上得到蜡烛的像,撤去光屏,从光屏一侧向透镜方向看去,能否观察到蜡烛的像?,2.探究实验:探究凸透镜成像规律,2,若能观察到,则像在什么位置?,(5)把实验中得到的数据和观察结果填入表中。,实验结论:凸透镜成像规律,若能观察到,则像在什么位置?,3,注意事项,(1)蜡烛的烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一条水平直线上(或同,一高度)是为了使烛焰的像成在光屏中央;,(2)当烛焰已经在光屏上出现清晰的像时,如果用纸板挡住部分凸透镜,则光屏上的像仍然清晰完整,但亮度降低。,注意事项,4,图5-3-1,拓展,物体沿主光轴移动,像也沿主光轴移动。对于实像来说,物体向靠近透,镜的方向移,像向远离透镜的方向移,且像越来越大(如图5-3-1)。对虚,像来说,物向透镜移,像也向透镜移,且像越来越小。,图5-3-1拓展,5,例,(2019内蒙古巴彦淖尔临河期末)如图5-3-2所示,在光屏上恰能看到,清晰的像。则像的性质是,(),图5-3-2,A.倒立、放大的实像,B.倒立、缩小的实像,C.正立、放大的虚像,D.正立、缩小的虚像,例(2019内蒙古巴彦淖尔临河期末)如图5-3-2所,6,解析,由图知,物距小于像距,根据凸透镜成像规律知,物距小于像距时,物体在一倍焦距与二倍焦距之间,像在二倍焦距以外,此时光屏上成倒,立、放大的实像。,答案A,解析由图知,物距小于像距,根据凸透镜成像规律知,物距小于像,7,题型判断物距、像距及焦距之间的关系,例,(2016山东泰安中考)在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,物体,距离凸透镜30 cm时,在凸透镜另一侧的光屏上可得到一个倒立、放大,的实像。该凸透镜的焦距可能为,(),A.5 cmB.10 cmC.15 cmD.18 cm,解析,物体通过凸透镜在光屏上成倒立、放大的实像,说明物距在1倍,焦距到2倍焦距之间,即,f,30 cm2,f,可得15 cm,f,u,f,光屏上恰好能,得到清晰的像,则像的特点为倒立、放大的实像,我们生活中的投影仪,和幻灯机就是根据这一原理制成的。(4)如果蜡烛向左移动,则物距变,大,所以像距将变小,成的像也变小,光屏应该靠近凸透镜,即向左移动。,答案(1)10.0(2)同一高度(3)倒立放大实像,11,1.(2019山东烟台龙口期末)小丽在做凸透镜成像实验时,不慎将凸透镜,上部碰掉一块,则在荧光屏上,(),A.得不到像,B.得不到完整的像,C.成像效果不受影响,D.像是完整的,亮度变暗,答案D,由凸透镜成像的原理知,将凸透镜上部碰掉一块时,物体通过,凸透镜的下部仍能成像在光屏上,所以成像的性质不变,但由于通过的,光减少了,所以像的亮度变暗。,1.(2019山东烟台龙口期末)小丽在做凸透镜成像实验时,不,12,2.(2017吉林长春农安一模)如图所示的凸透镜,若把它用在投影仪上,则物体应放的位置为,(),A.,A,点B.,B,点C.,C,点D.,E,点,答案C,当凸透镜成放大、倒立的实像时,物距介于一倍焦距与二倍,焦距之间,只有,C,点符合。,2.(2017吉林长春农安一模)如图所示的凸透镜,若把它用在,13,3.(2017湖南益阳中考)一凸透镜的焦距为15 cm,将点燃的蜡烛从离凸透,镜20 cm处移到40 cm处的过程中,像的大小和像距的变化情况是,(),A.像变大,像距变大B.像变小,像距变小,C.像变大,像距变小D.像变小,像距变大,答案B,凸透镜的焦距是15 cm,将点燃的蜡烛从离凸透镜20 cm处移,到40 cm处的过程中,物距始终大于焦距,因此凸透镜成实像,由于物距增,大,则像距减小,像变小。综上分析可得,选项B正确。,3.(2017湖南益阳中考)一凸透镜的焦距为15 cm,将点,14,4.(2017天津和平期末)(多选)凸透镜是一种基本光学元件,在生活中有广泛的应用。下列说法正确的是,(),A.用放大镜观察报纸时,报纸应放在一倍焦距与二倍焦距之间;要使观察的像更大些,报纸要远离放大镜,B.用投影仪放映物理试题时,要使银幕上所成像更大而且清晰些,应该让镜头下降些,同时投影仪远离银幕,C.用照相机照人像照时,要使所成像更大而且清晰些,应该让拍摄对象靠近镜头,同时镜头前伸,D.用照相机照人像照时,要使所成像更大而且清晰些,应该改用长焦镜头,同时镜头前伸,4.(2017天津和平期末)(多选)凸透镜是一种基本光学元件,15,答案BCD,放大镜是利用物距小于一倍焦距时成正立、放大的虚像,的原理制成的,故A错误;投影仪是利用物距大于一倍焦距小于二倍焦距,时成倒立、放大的实像的原理制成的,由凸透镜成像的规律知,用投影,仪放映物理试题时,要使银幕上所成像更大而且清晰些,则需减小物距,故应该让镜头下降些,同时投影仪远离银幕,B正确;照相机是利用物距,大于二倍焦距时成倒立、缩小的实像的原理制成的,由凸透镜成像的规,律知,用照相机照人像照时,要使所成像更大而且清晰些,则需减小物距,增大像距,故应该让拍摄对象靠近镜头,同时镜头前伸,或改用长焦镜头,同时镜头前伸,C、D正确。,答案BCD放大镜是利用物距小于一倍焦距时成正立、放,16,5.(2018陕西模拟)“自拍神器”给旅行者自拍带来方便,手机的摄像头相当于一个,镜,成一个倒立、,(选填“缩小”“放大”或“相等”)的实像。如果想使自己在手机上的像变大,应该,(选填“伸长”或“缩短”)自拍杆的长度。,5.(2018陕西模拟)“自拍神器”给旅行者自拍带来方便,手,17,答案,凸透缩小缩短,解析,手机的摄像头相当于一个凸透镜。摄像头与照相机的原理相同,成倒立、缩小的实像。要使手机上的像变大,应减小物距,所以要缩短,自拍杆的长度。,答案凸透缩小缩短解析手机的摄像头相当于一,18,6.(2017山东聊城中考改编)在做“探究凸透镜成像的规律”实验中,平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚在光屏上一点,如图甲所示。,甲,乙,6.(2017山东聊城中考改编)在做“探究凸透镜成像的规律”,19,(1)当把蜡烛放在乙图位置时,移动光屏,在光屏上能成,、缩小,的实像;生活中的,就是利用这个原理制成的。,(2)凸透镜的位置固定不动,当蜡烛向右(靠近透镜)移动一段距离后,要,在光屏上再次成清晰的像,需将光屏向,(选填“左”或“右”),移动。,(3)在上一步光屏上成清晰的像后,取一副凹透镜放在凸透镜和蜡烛之,间,要使光屏上还能成清晰的像,保持凸透镜和光屏的位置不动,可将蜡,烛适当向,(选填“左”或“右”)移动。,(1)当把蜡烛放在乙图位置时,移动光屏,在光屏上能成,20,答案,(1)倒立照相机(2)右(3)左,解析,(1)由图甲可知,凸透镜的焦距为60.0 cm-50.0 cm=10.0 cm;当把蜡,烛放在乙图位置时,物距为30 cm,大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像,其应用是照相机。(2)当蜡烛向右移动一段距离后,物距减小,像距变大,要在光屏上再次成清晰的像,需将光屏向右移动。(3)凹透镜对光有发,散作用,蜡烛向左远离凸透镜,才能在光屏上得到清晰的像。,答案(1)倒立照相机(2)右(3)左解析,21,1.(2018河北中考)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,蜡烛、凸透镜,和光屏的位置如图5-3-2所示,烛焰在光屏上恰好成一清晰的像。则下,列说法正确的是,(),图5-3-2,A.照相机应用了这一成像规律,B.蜡烛燃烧一段时间后,光屏上的像会向下移,1.(2018河北中考)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,蜡,22,C.蜡烛不动,将透镜移至35 cm处,移动光屏可能得到倒立的清晰像,D.更换一个焦距小的凸透镜,只移动透镜仍可在光屏上得到清晰的像,答案D,由图可知,此时的像距大于物距,成倒立、放大的实像,不是,照相机的成像规律,故A选项错误。蜡烛变短后,烛焰的位置向下移动,根据射向透镜的光心的光经透镜折射后不改变方向,可知像的位置会向,上移动,故B选项错误。由图可知,物距为30.0 cm,像距为45.0 cm,此时,f,30.0 cm2,f,则15.0 cm,f,2,f,f,20 cm2,f,解得透镜焦距范围是10 cm,f,15 cm,故A错误;移动蜡烛,即物距变化,此,时所成像及像距将随之改变,故保持透镜和光屏不动,光屏上将不会承,接到清晰的像,C错误;保持透镜和光屏不动,移动凸透镜直到物距为20,cm,像距为30 cm时,光屏上会出现放大清晰的实像,故D正确。,D.保持蜡烛和光屏位置不动,移动凸透镜,光屏上能成放大清晰的,34,3.甲、乙两只机械手表放在凸透镜的主光轴上,如图所示,手表的表面正对透镜,跟主光轴垂直,从透镜的另一侧适当位置观察手表,则下列关于手表秒针旋转方向的说法中,正确的是,(),A.甲表秒针逆时针旋转,但表面上下左右都颠倒过来了,B.乙表秒针顺时针旋转,但表面上下左右都颠倒过来了,3.甲、乙两只机械手表放在凸透镜的主光轴上,如图所示,手表的,35,C.乙表秒针逆时针旋转,但表面上下左右都颠倒过来了,D.甲表秒针顺时针旋转,但表面上下左右都颠倒过来了,答案B,甲手表到凸透镜的距离小于焦距,此时看到的是正立、放大,的手表的像,所以看到的秒针与实际转向一样。乙手表到凸透镜的距离,大于一倍焦距而小于二倍焦距,此时可看到表的上下、左右颠倒的放大,的像,好像表顺时针(或逆时针)转了180,可是表针的转动方向不会改,变,这一点与在平面镜中看到的表的指针转向不同,但表面上下左右都,颠倒过来了。所以选项A、C、D错误,选项B正确。,C.乙表秒针逆时针旋转,但表面上下左右都颠倒过来了答案,36,4.(2019江苏高邮期末)如图所示,凸透镜竖直放置,凸透镜焦距为,f,现有一点光源,S,在凸透镜左侧以凸透镜两倍焦距处为圆心,在经过主光轴的竖直平面内做顺时针圆周运动,半径为,r,且,r,f,则在下列关于点光源所成的像的运动轨迹的各图中,正确的是,(),4.(2019江苏高邮期末)如图所示,凸透镜竖直放置,凸透镜,37,答案C,将点光源,S,运动的轨迹看成一个物体,圆的右侧,f,u,右,2,f,利用凸透镜成像的规律,可以发现,C选项正确。,答案C将点光源S运动的轨迹看成一个物体,圆的右侧,38,5.(2017辽宁沈阳中考)在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,小明将,蜡烛、凸透镜、光屏依次放在自制光具座上,凸透镜始终固定在光具座,零刻度的位置,调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度。,(1)正确调节蜡烛和光屏的位置,直到光屏上出现清晰的烛焰的像,如图,甲所示,则光屏上的像是,(填“放大”“缩小”或“等大”)的,实像。,甲,5.(2017辽宁沈阳中考)在“探究凸透镜成像的规律”的实验,39,(2)实验中,由于蜡烛燃烧变短,小明发现光屏上看不到烛焰完整的像,了。为了使烛焰清晰的像成在光屏的中心,他可以将光屏向,(填“上”或“下”)调节。,(3)将蜡烛逐渐向透镜移动,当蜡烛位于焦点以内时,撤去光屏,从光屏一,40,侧向透镜方向看去,看到了烛焰正立的像(,A,为,A,点像的位置)。请你在,图乙中画出两条入射光线经透镜后的折射光线。,(4)小明利用该凸透镜自制了一个模型照相机,如图丙所示。在纸筒,M,的,一端嵌上这个凸透镜,纸筒,N,的一端蒙上一层半透明薄膜,把纸筒,N,套入,M,中,并能前后滑动。在较暗的室内,把凸透镜对着明亮的室外,调节凸,透镜和薄膜之间的距离,在薄膜上可以看到室外景物清晰的像。再把凸,透镜正对着室内近处点燃的蜡烛,为了使薄膜上出现烛焰清晰的像,应,该,(填“拉长”或“缩短”)凸透镜和薄膜之间的距离。,侧向透镜方向看去,看到了烛焰正立的像(A为A点像的位置)。,41,答案,(1)放大(2)上(3)如图所示(4)拉长,答案(1)放大(2)上(3)如图所示(4)拉长,42,解析,(1)从图中可知物距小于像距,则光屏上成倒立、放大的实像。,(2)蜡烛在使用的过程中燃烧变短,烛焰向下移动,由于光屏上成的是倒,立的像,则像向上移动,为了让像成在光屏的中心,光屏应该向上移动。,(3)烛焰在焦点以内时,烛焰成虚像,像点是由折射光线的反向延长线相,交而成的,因此折射光线的反向延长线必然通过像点。,(4)用模型照相机观察景物时,从观察远处物体改为观察近处物体,相当,于物体靠近凸透镜,像应该远离凸透镜,因此为得到清晰的像,需要增大,像距,故应该拉长凸透镜和薄膜之间的距离。,解析(1)从图中可知物距小于像距,则光屏上成倒立、放大的实,43,1.(2018河南焦作二模,8,)如图5-3-6所示是一台人脸识别摄像机,焦作一些小区的门前已安装上它,人只要走到门前一定的位置对着摄像头看,它就会拍下照片并与储存在里面的照片进行比对,如果是小区里的人,门就会自动打开,非常方便。有一天小丽回家,当她的脸距离摄像机1米的位置,门就自动打开了。那么,关于这台摄像机的镜头下列说法正确的是,(),A.相当于凸透镜,其焦距小于0.5米,B.相当于凹透镜,其焦距小于0.5米,C.相当于凸透镜,其焦距大于0.5米,D.相当于凹透镜,其焦距大于0.5米,图5-3-6,1.(2018河南焦作二模,8,)如图5-3-6所示是,44,答案A,摄像机的镜头相当于一个凸透镜,是利用当,u,2,f,时,凸透镜成,倒立、缩小的实像原理工作的。小丽的脸距离摄像机1米的位置,门就,自动打开了,说明1 m大于摄像机镜头的二倍焦距,则焦距小于0.5 m。,答案A摄像机的镜头相当于一个凸透镜,是利用当u2,45,2.(2019湖北武汉汉阳期末,17,)在探究凸透镜成像规律的实验中,先用焦距为10 cm的透镜甲进行实验,在透镜右侧的光屏上得到了清晰,缩小的实像。接下来不改变发光体和凸透镜的位置,改用焦距为20 cm,的透镜乙继续进行实验。下列情形可能发生的是,(),A.光屏向左移,能接收到清晰放大的实像,B.光屏向右移,能接收到清晰的实像,C.光屏向左移,能接收到清晰缩小的实像,D.无论怎样移动光屏,都接收不到清晰的像,2.(2019湖北武汉汉阳期末,17,)在探究凸透镜成,46,答案B,用焦距为10 cm的透镜甲进行实验时,在透镜右侧的光屏上,得到清晰缩小的实像,说明发光体在透镜甲左侧大于20 cm远的地方,光,屏在透镜甲右侧10 cm与20 cm之间的地方。若不改变发光体和凸透镜,的位置,改用焦距为20 cm的透镜乙继续进行实验时,则发光体在透镜乙,的一倍焦距以外,同时一定能在透镜乙右侧一倍焦距以外得到实像,所,以将光屏向右移,能接收到清晰的倒立的实像,这个实像可能是缩小的,也可能是等大的,还可能是放大的。故B选项符合题意。,答案B用焦距为10 cm的透镜甲进行实验时,在透镜,47,3.(2017北京西城期末,40,)小文用装有蜡烛、焦距为10 cm的凸透镜和光屏的光具座做实验,研究“当物距大于1倍焦距且小于2倍焦距时,凸透镜成像的特点”。图5-3-7混乱地记录了他实验过程中的四个步骤。(4分),3.(2017北京西城期末,40,)小文用装有蜡烛、焦,48,49,图5-3-7,(1)在实验过程中,没有必要出现的步骤是,(填序号)。(1分),(2)正确描述小文实验过程的顺序应该是,(填序号)。(1分),(3)请将小文测量的实验数据和观察到的现象补充在表中。(2分),50,物距,u,/cm,像、物相对于,凸透镜的位置,像的性质,像距,v,/cm,大小,正倒,实虚,15,异侧,倒立,实像,物距像、物相对于像的性质像距大小正倒实虚15异侧 倒立实像,51,答案,(1)(2)(3)放大30.0,解析,(1)由题意可知,研究“当物距大于1倍焦距且小于2倍焦距时,凸,透镜成像的特点”,故不用研究物距大于2倍焦距时的情形,所以没有,必要出现;(2)为使烛焰通过凸透镜所成的像出现在光屏的中央,实验时,应首先使蜡烛的烛焰、透镜、光屏三者的中心大致在同一高度处,然后,确定蜡烛到透镜的距离,最后移动光屏,使成的像最清晰;(3)已知,f,=10,cm,当,u,=15 cm时,2,f,u,f,成倒立、放大的实像,由步骤可知,像距,v,=,30.0 cm。,答案(1)(2)(3)放大30.0解析,52,1.(2019湖北武汉汉阳期末,15,)如图所示,早期照相馆里摄影师取景时看到的像是倒立的。以下有关说法正确的是,(),A.这架照相机的镜头是凹透镜,B.调整相机和两位照相人之间的距离,若要人像变小,应减小相机镜头和胶片之间的距离,1.(2019湖北武汉汉阳期末,15,)如图所示,早期,53,C.若要人像更亮,需要在两位照相的人身后进行“补光”,D.若要照全身相,应减小相机和两位照相人之间的距离,答案B,照相机的镜头是凸透镜,故A错误;凸透镜成实像时,物距减,小,像距增大,像变大,若要人像变小,应增大相机和两位照相人之间的距,离,减小相机镜头和胶片之间的距离,故B正确;照相时是人反射的光通,过镜头折射后在底片上成像,所以要使人像更亮,需要在两位照相的人,身前进行“补光”,故C错误;若要照全身相,则应使像变小,则必须使物,距变大,所以应增大相机和两位照相人之间的距离,物距增大后,像距跟,着变小,故D错误。,C.若要人像更亮,需要在两位照相的人身后进行“补光”答案,54,2.(2018四川成都新都模拟,31,)如图所示,凸透镜的焦距为5厘米,在透镜左侧10厘米处,有一个与主光轴垂直的物体,AB,在透镜右侧15厘米处放一个平面镜,镜面与凸透镜的主光轴垂直,则该光具组中,物体,AB,的成像情况是(),A.一个正立实像,一个倒立实像,一个正立虚像,B.一个正立实像,一个正立虚像,一个倒立虚像,2.(2018四川成都新都模拟,31,)如图所示,凸透,55,C.一个倒立实像,一个正立虚像,一个倒立虚像,D.一个正立实像,一个倒立实像,一个倒立虚像,答案D,利用凸透镜成像规律及平面镜成像的原理,画出成像的光路,图,如图所示。由图知先在凸透镜的二倍焦距处,得到倒立等大的实像,A,1,B,1,该实像,A,1,B,1,又在平面镜中成相对,A,1,B,1,正立的虚像,A,2,B,2,虚像,A,2,B,2,是,A,1,B,1,射出的光线经平面镜反射后,反射光线的反向延长线会聚形成的,反射,光线好像是,A,2,B,2,射出的,A,2,B,2,在凸透镜二倍焦距以外,经凸透镜折射后形,成相对,A,2,B,2,倒立、缩小的实像,相对,AB,正立、缩小的实像,A,3,B,3,。,C.一个倒立实像,一个正立虚像,一个倒立虚像答案D,56,3.(2018辽宁葫芦岛建昌期末,26,)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,所用凸透镜的焦距是10 cm。用米尺在水平桌面上画一直线并标明刻度,将透镜固定在50 cm处,实验装置如图所示。,(1)当把点燃的蜡烛放在20 cm刻度线处时,首先应调节凸透镜、光屏和蜡烛,使它们在同一直线上,并且调整凸透镜和光屏的高度,使它们的中心位置跟烛焰中心的位置大致在,这样做的目的是,。实验时间过长时,蜡烛将会消耗,如果不随时调整高度,光屏上的像将会向,(“上”或“下”)移动;,(2)重新调整后,保持蜡烛、凸透镜的位置不变,为了找到清晰的像,应将光屏移到,cm的刻度范围内,才能在光屏上得到一个倒立、缩小的实像;,3.(2018辽宁葫芦岛建昌期末,26,)在“探究凸透,57,(3)当把蜡烛移到35 cm刻度处时,移动光屏可得到一个,、,的实像。照相机、投影仪、放大镜这三种光学仪器正常使用时,与这种成像规律相同的是,;,(4)此时,若有一只苍蝇落到凸透镜上,则光屏上,(填“能”或“不能”)成完整的烛焰的像。,(3)当把蜡烛移到35 cm刻度处时,移动光屏可得到一个,58,答案,(1)同一高度使像成在光屏的中央上(2)6070(3)倒立,放大投影仪(4)能,解析,(1)做凸透镜成像实验时,应在桌面上沿直线依次放置蜡烛、凸,透镜、光屏,凸透镜必须位于烛焰和光屏之间,使它们的中心大致在同,一高度上,目的是使像成在光屏的中央;实验时间过长时,蜡烛将会消耗,烛焰向下移动,像将向上移动。(2)由凸透镜成像规律可知,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,则应将,光屏移到6070 cm的刻度范围内,才能在光屏上得到一个倒立、缩小的,实像。(3)蜡烛在35 cm处,则此时物距为50 cm-35 cm=15 cm,此时,f,u,15 cm,f,得7.5 cm,f,15 cm。蜡烛距凸透镜45 cm时,物距大于二倍焦距,一定成缩小的实像,故A正确;蜡烛距凸透镜20 cm或,18 cm时,物距可能大于二倍焦距,也可能在一倍焦距和二倍焦距之间,所,以可能成放大的实像,也可能成缩小的实像,故B错误,C正确;蜡烛距凸,透镜6 cm时,物距小于一倍焦距,一定成放大的虚像,故D正确。,答案B蜡烛距凸透镜15 cm时,在光屏上成放大的像,61,2.(2017四川南充中考,12,)小南同学在做“凸透镜成像”的实验,中,经过调节在光屏上得到一个清晰的像,并测出物距,u,=20 cm,像距,v,=1,5 cm,则光屏上是倒立、,的实像,该凸透镜焦距的范围为,。,答案,缩小7.5 cm,f,2,f,10 cm,f,;,此时的像距满足2,f,15 cm,f,则7.5 cm,f,15 cm;故凸透镜焦距的取值范,围为7.5 cm,f,10 cm。,2.(2017四川南充中考,12,)小南同学在做“凸透,62,3.(2018湖北天门中考,45,)在探究“凸透镜成像规律”的实验中。,甲,乙,图5-3-8,3.(2018湖北天门中考,45,)在探究“凸透镜成像,63,(1)为了使烛焰的像出现在光屏的中央,应调整烛焰、凸透镜和光屏,使,它们的中心在,;,(2)如图5-3-8甲所示,烛焰在光屏上成倒立、等大的像,则凸透镜的焦距,f,=,cm,若保持凸透镜的位置不变,将蜡烛逐渐靠近凸透镜,要使,光屏上仍能得到清晰的像,光屏应,(选填“靠近”或“远离”),凸透镜。,(3)如图乙所示,将蜡烛放在,E,点的位置,若切除凸透镜中间的阴影部分,再将剩余部分靠拢合在一起,蜡烛能成,个像。,(1)为了使烛焰的像出现在光屏的中央,应调整烛焰、凸透镜和光,64,答案,(1)同一高度(2)10.0远离(3)2,解析,(1)做凸透镜成像实验,为使像成在光屏的中央,应该使烛焰的中,心、凸透镜的光心、光屏的中心三者位于同一高度;(2)当凸透镜成倒,立、等大的实像时,物距与像距均为2,f,即2,f,=20.0 cm,所以,f,=10.0 cm;当,烛焰逐渐靠近凸透镜时,由于物距变小,像距变大,所以应使光屏远离凸,透镜,光屏上才会重新出现清晰的像;(3)切去中间部分后剩余部分相当,于两个凸透镜,靠拢合在一起,上面的凸透镜成的像偏下,下面的凸透镜,成的像偏上,即成两个像。,答案(1)同一高度(2)10.0远离(3)2解析(,65,4.(2016辽宁沈阳中考,21,)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,小明将焦距为10 cm的凸透镜放在光具座中央,调节烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度。,甲,4.(2016辽宁沈阳中考,21,)在“探究凸透镜成像,66,乙,图5-3-9,(1)实验中各器材的摆放位置如图5-3-9甲所示。若要研究物距大于2倍焦距时,凸透镜的成像特点,则接下来的操作应该是,(填字母)。,a.蜡烛、凸透镜的位置保持不变,移动光屏直到找到清晰的像,b.光屏位置保持不变,将蜡烛移至15 cm刻度线处,移动凸透镜直至找到,67,清晰的像,c.凸透镜位置保持不变,将蜡烛移至15 cm刻度线处,移动光屏直至找到清晰的像,(2)凸透镜能成等大的像吗?为了在实验中准确地比较像和物的大小关系,小明采用了以下的做法:,将白纸铺在水平桌面上,把点燃的蜡烛和玻璃板放置在如图乙所示的位置上,用笔在纸上画出烛焰的“像”。请你依据平面镜成像特点,在图乙中画出,A,点在平面镜中的像,A,的位置,并画出入射光线,AO,的反射光线。,将画有烛焰“像”的纸,(填“正”或“倒”)贴在光屏上,这样便能在接下来的实验中准确地比较像和物的大小关系。,清晰的像,68,答案,(1)c(2)如图所示倒,答案(1)c(2)如图所示倒,69,解析,(1)要研究物距大于2倍焦距时的成像特点,应使物距(蜡烛到凸透,镜的距离)大于20 cm,然后移动光屏直到找到清晰的像,所以选c。,(2)根据平面镜成像规律,像和物体关于镜面对称,作出,A,点关于镜面,的对称点,A,连接,A,O,并延长,即得反射光线。,由于凸透镜所成的实像都是倒立的,所以应将画有烛焰“像”的纸倒,贴在光屏上,才能方便准确地比较像与物的大小关系。,解析(1)要研究物距大于2倍焦距时的成像特点,应使物,70,1.(2017天津中考,11,)(多选)小明同学在探究凸透镜成像规律时,用焦距分别为,f,1,、,f,2,的甲、乙两个凸透镜进行实验。先将点燃的蜡烛、透镜甲和光屏放置在光具座上,调整后的位置如图所示,此时在光屏上得到烛焰清晰的像(图中未标出);再用透镜乙替换透镜甲,且保持蜡烛和透镜的位置不变,将光屏向左移动再次得到烛焰清晰的像。下列判断正确的是,(),1.(2017天津中考,11,)(多选)小明同学在探究,71,A.图中光屏上的像是放大的,B.图中光屏上的像是缩小的,C.,f,1,f,2,答案BD,从图上可以看出,物距大于像距,所成的像是缩小的,B项正,确;乙透镜替换甲透镜后,像向左移动,像距变小,说明乙透镜折光能力更,强,所以其焦距小于甲的焦距,D项正确。故选择B、D。,A.图中光屏上的像是放大的答案BD从图上可以看出,72,2.(2018新疆乌鲁木齐中考,8,)夜晚,发着光的小萤火虫从放大镜,的2倍焦距处沿着主光轴匀速飞行过程中,萤火虫发出的通过放大镜部,分的光逐渐减少,则萤火虫的像,(),A.远离放大镜,平均速度小于萤火虫的飞行速度,B.远离放大镜,平均速度大于萤火虫的飞行速度,C.靠近放大镜,平均速度小于萤火虫的飞行速度,D.靠近放大镜,平均速度大于萤火虫的飞行速度,2.(2018新疆乌鲁木齐中考,8,)夜晚,发着光的小,73,答案C,由于萤火虫发出的通过放大镜部分的光逐渐减少,说明萤火,虫离放大镜(凸透镜)越来越远,所成的像靠近放大镜,且越来越小,像距,始终大于一倍焦距小于二倍焦距,故萤火虫的像的平均速度小于萤火虫,的飞行速度。故选C。,答案C由于萤火虫发出的通过放大镜部分的光逐渐减少,74,3.(2017黑龙江绥化中考,30,)小华同学用如图所示的实验器材做,“探究透镜成像规律”的实验。,(1)在光具座上从左至右依次放置蜡烛、,和光屏;,(2)蜡烛在如图所示的位置时,成的像是等大、倒立的实像。分析实验,成像情况可知,实验中所用透镜的焦距为,cm;,(3)当把点燃的蜡烛由图所示的位置向右移至光具座的35 cm刻度时,应,3.(2017黑龙江绥化中考,30,)小华同学用如图所,75,向,(选填“左”或“右”)移动光屏到适当的位置,得到一个倒立、,放大的实像。此时小华发现烛焰的像成在光屏的上方,为了使像成在光,屏的中央,她应向,(选填“上”或“下”)调整蜡烛。,答案,(1)凸透镜(2)10.0(3)右上,解析,实验前在光具座上由左至右应该依次放置蜡烛、凸透镜、光屏,再调整它们的高度,使凸透镜、光屏的中心和烛焰的中心大致在同一高,度;(2)当凸透镜成的像是等大的倒立的实像时,物距和像距均为焦距的2,倍,由图可知物距和像距均为20.0 cm,则凸透镜的焦距为10.0 cm;(3)当,把点燃的蜡烛向右移至光具座的35 cm刻度时,向右移动光屏会得到一,个倒立、放大的实像,像在光屏的上方,为使像成在光屏的中央,在凸透,镜和光屏的位置不变时,需将蜡烛向上移动。,向(选填“左”或“右”)移动光屏到适当的位置,得到,76,4.(2018青海中考,27,)在“探究凸透镜成像规律”实验中,所用的凸透镜的焦距是10 cm。,(1)为使像成在光屏中央,应将烛焰、凸透镜和光屏三者中心调到同一,。,(2)实验中,当烛焰、凸透镜和光屏三者位于如图所示的位置时,光屏上呈现出烛焰的像是,(填“放大”“等大”或“缩小”)的,这种成像规律在实际中的应用是,(写一种)。,4.(2018青海中考,27,)在“探究凸透镜成像规律,77,(3)若已在光屏上成清晰的像,此时用纸板挡住凸透镜的下半部分,则所成的烛焰的像为,(填“不完整的像”“亮度相同的完整像”或“亮度稍暗的完整像”)。,(3)若已在光屏上成清晰的像,此时用纸板挡住凸透镜的下半部分,78,答案,(1)高度(2)放大投影仪(3)亮度稍暗的完整像,解析,(1)为使像成在光屏的中央,要调节蜡烛、凸透镜、光屏的高度,使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度;(2)由图知,物距,u,=15.0,cm,凸透镜的焦距是10 cm,2,f,u,f,成倒立、放大的实像,v,2,f,应用于投,影仪;(3)用纸板挡住凸透镜的下半部分,物体上任一点射向凸透镜的其,他部分的光,经凸透镜折射后,照样能会聚成像,像的大小不发生变化,折,射光线减少,会聚成的像变暗。,答案(1)高度(2)放大投影仪(3)亮度稍暗的完整像,79,5.(2015江苏镇江中考,24,)某同学利用图示装置来研究凸透镜成像。,图1,5.(2015江苏镇江中考,24,)某同学利用图示装置,80,图2,(1)实验前,应调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在,。,(2)如图1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,(选填“正立”或“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。,(3)在保持(2)中蜡烛和光屏位置不变的情况下,将凸透镜向右移到,B,处,81,(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。,(4)在上述探究活动中,若已知蜡烛与光屏间的距离为,L,0,与凸透镜第一,次所在位置,A,间的距离为,L,如图2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,L,0,、,L,表示)。,答案,(1)同一高度(2)倒立上(3)缩小(4),L,0,-2,L,(图中未标出),光屏上再次成清晰的像,成的是(选,82,解析,(1)凸透镜成像时,烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度,是为了使像成在光屏的中央。,(2)能呈现在光屏上的像是实像,凸透镜所成的实像是倒立的;蜡烛燃烧,一段时间,蜡烛变短,烛焰下移,像则上移,位于光屏中心的上方。,(3)当物距为,u,A,=,L,像距为,v,A,时,成放大的实像,当物距为,u,B,=,v,A,像距为,v,B,=,u,A,=,L,时,成的是缩小的实像。,(4)所成的是实像,物距,u,A,应大于焦距,f,即,f,f,由图丁可知,随着物距,u,的增大,物像间距,L,先减,小后增大,当物距,u,=2,f,时,物像间距,L,最小,为4,f,因此,要想成实像,蜡烛与,光屏的间距应满足,L,4,f,。,由图丁可知,当物距,u,=1.5,f,时,物像间距,L,=4.5,f,根据,L,=,u,+,v,可得,v,=,L,-,u,=4.5,f,-1.5,f,=3,f,则放大率,n,=,=,=,=2。,答案12 cm4f2解析本题综合考查了从,86,(2016北京中考)实验桌上有高度不同的发光物体,A,和,B,焦距分别为5,cm、10 cm的凸透镜两个,刻度尺、光具座和光屏各一个。小华选用这,些器材,探究“凸透镜成实像时,像的高度与物体的高度是否有关”。,小华的主要实验步骤如下:,将焦距为10 cm的凸透镜固定在光具座中央,将发光物体,A,、光屏分,别放在凸透镜两侧。调节发光物体,A,、凸透镜和光屏的高度,使它们的,中心在同一高度。,用刻度尺测出发光物体,A,的高度,并记录在表格中。,将发光物体,A,放在光具座上距凸透镜30 cm处,移动光屏,在光屏上得,到发光物体,A,清晰的像,用刻度尺测量像的高度,并记录在表格中。,(2016北京中考)实验桌上有高度不同的发光物体A和B,焦距,87,将发光物体,A,放在光具座上距凸透镜20 cm处,移动光屏,在光屏上得,到发光物体,A,清晰的像,用刻度尺测量像的高度,并记录在表格中。,根据以上叙述,回答下列问题:,(1)小华的探究过程中存在的问题:,。,(2)请你针对小华探究过程中存在的问题,写出改正措施:,。,将发光物体A放在光具座上距凸透镜20 cm处,移动光屏,在,88,答案,(1)没有改变自变量“物体的高度”,改变了需控制的变量“物距”,(2)步骤改为:将发光物体,B,放在光具座上距凸透镜30 cm处,移动光屏,在光屏上得到发光物体,B,清晰的像,用刻度尺分别测量发光物体,B,及其,像的高度,并记录在表格中,解析,本题考查了科学探究的核心素养。科学探究要求学生具有应用,基础知识进行实验设计和动手实验的能力。(1)探究“凸透镜成实像,时,像的高度与物体的高度是否有关”的实验中,自变量是物体的高度,因变量是像的高度,需控制的变量是物距,需要改变自变量,而小华在实,验中没有改变自变量“物体的高度”,改变了“物距”。(2)保持物距,不变,换高度不同的发光物体,B,进行实验,移动光屏,在光屏上得到发光,物体,B,清晰的像,用刻度尺分别测量发光物体,B,及其像的高度,并记录在,表格中。,答案(1)没有改变自变量“物体的高度”,改变了需控制的变量,89,
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