资料简介
4.3探究凸透镜成像的规律一、单选题1.某物体经凸透镜在光屏上得到一个像,现将透镜上部遮住不让光通过,则屏上的像（ ） A. 缺少上部分 B. 缺少下部分 C. 大小变化了 D. 像性质不变,只是变暗了2.在探究凸透镜成像规律的实验中，当烛焰、凸透镜、光屏处于如图所示的位置时，恰能在光屏上得到一个清晰的像．利用这一成像原理的光学仪器是（ ）A. 投影仪 B. 照相机 C. 放大镜 D. 显微镜3.某照相机镜头焦距为10cm，小刚用它来给自己的物理小制作参展作品照相，当照相机正对作品从50cm处向22cm处移动的过程中（ ）A.像变大，像距变大B.像变大，像距变小C.像先变小后变大，像距变大D.像先变小后变大，像距变小124.射阳实验初中为了校园安全，学校安装了监控摄像头，关于监控摄像头成像说法正确的是（ ）A. 与投影仪成像原理相同 B. 与近视眼镜成像原理相同C. 成倒立、缩小的实像 D. 成正立、缩小的实像5.小明同学在做凸透镜成像实验时，先在光屏上得到烛焰缩小的像，保持透镜位置不变，对调蜡烛和光屏的位置，结果在光屏上形成（ ）A. 倒立缩小的实像 B. 正立放大的虚像 C. 倒立放大的实像 D. 不能成像6.透过盛水的透明玻璃杯,刘刚发现书本上的字变成了各种形状.进一步与同学交流、讨论发现字的形状与多种因素有关，你认为以下给出的因素中肯定不可能的是（ ） A. 透明玻璃杯的种类 B. 书本与玻璃杯的距离 C. 透明玻璃杯的价格 D. 眼睛距离玻璃杯远近7.老师使用投影仪时，要想使屏幕上出现放大的“下”．如图所示，正确放置的投影片是（ ）A. B. C. D. 8.我市各级各类学校为了校园安全，在学校大门及其它地方都安装上了“电子眼”，其光学原理与下列哪种相同（ ）12A. 平面镜 B. 投影仪 C. 照相机 D. 放大镜9.如图是一种称之为“七仙女”的神奇玻璃酒杯，空杯时什么也看不见，斟上酒，杯底立即显现出栩栩如生的仙女图。下列对仙女图形成原因的探讨，正确的是 （ ）A. 可能是酒具有化学显影作用B. 可能是图片在杯底凸透镜焦点处成放大的像C. 可能是酒的液面反射，在酒中出现放大的像D. 可能是斟酒后杯底凸透镜焦距变大，使图片在一倍焦距以内，成放大的虚像二、填空题10.在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，小刚选用了焦距为10cm的凸透镜．（1）他将蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上，并调节到如图所示的位置时，光屏上出现了倒立、________（填“放大”“缩小”或“等大”）的烛焰的像．（2）小刚又把蜡烛移到光具座上35cm刻度线处，屏上的像变模糊了，此时他摘下自己的眼镜，放在蜡烛和凸透镜之间，只适当调整眼镜的位置，光屏上又出现了清晰的像，则小刚戴的________（填“近视”或“远视”）眼镜．（3）接着他取下这个眼镜，保持此时蜡烛和凸透镜的位置不变，若使光屏上的像仍然清晰，应将光屏移至光具座上________cm刻度线处．11.小刚同学在做“探究凸透镜成像规律”实验，其实验装置的示意图如图所示，A、B、C、是主光轴上的三个点，F点和2F12点分别是凸透镜的焦点和二倍焦距点。 （1）他把烛焰放在________ 点上，可以成正立、放大的虚像；（2）他把烛焰放在________ 点上是属于幻灯机的原理。12.把一个瓶底放在地上，发现瓶底下的物体变大了，说明瓶底的边缘比中间________．（填“薄”或“厚”）．13.李云和张芳合作探究“凸透镜成像规律”（如图，物距用u表示，焦距用f表示）．当u＞2f时，光屏上得到一个清晰、倒立、缩小的 ________像（选填“虚”或“实”）；若想得到一个清晰放大的实像，蜡烛应向 ________凸透镜的方向移动，同时光屏应向 ________凸透镜的方向移动（两空都选填“远离”或“靠近”）；若无论怎样移动光屏都不能得到蜡烛的像，说明u ________ f（选填“＞”、“=”或“＜”）．三、解答题14.小明同学用镜头焦距为10cm的普通照相机给小芳同学拍照，按快门时不小心将中指的指尖触摸到镜头一小部分，这张照片上能不能有小明同学指尖清晰像？请说明理由． 四、实验探究题15.在“探究凸透镜成像规律“的实验中，凸透镜的焦距为10cm（1）调整实验器材，使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，如图所示，这样调整的目的是为了________．12（2）把点燃的蜡烛由图示位置移至光具座的14cm刻度处，需将光屏向________（填“左”或“右”）移动才能在光屏上成清晰，倒立，________的实像；________是利用这一成像规律工作的．（3）完成实验后，继续模拟远视眼的缺陷：给透镜“戴”上远视眼镜，调节光屏的位置，使烛焰在光屏上成一个清晰的像；取下远视眼镜，保持蜡烛和凸透镜的位置不变，为使光屏上再次得到清晰的像，应将光屏________（填“远离”或“靠近”）透镜．16.小明在“探究凸透镜成像规律”实验中，用装有6个发光二极管的有方格的白纸板做发光物体，如图甲所示．又用这种有同样大小方格的白纸板做光屏．将发光物体、凸透镜和光屏组装到光具座上并调整好．（1）当发光物体在a点时，如图乙所示，在光屏上成的像如图丙所示．则光屏上的像是倒立、________ 的实像．将发光物体由a点移动到b点，要想找到像的位置，应移动光屏，直到________ 为止．（2）用这种发光物体和光屏做实验，最主要的一条优点是： ________ （3）如图乙所示，当发光物体在a点时，物与像之间的距离为S1，当发光物体在b点时，物与像之间的距离为S2，则S1________ S2（选填“＞”、“=”或“＜”）．（4）小明探究完凸透镜成像规律后，接着又做了一个观察实验．发光体位置不变，取下光屏，当眼睛在原光屏处会看到发光体的像吗？________ ，眼睛靠近凸透镜，是否能看到像？________ ．眼睛从原光屏位置远离凸透镜，是否能看到像？________ ．（填“能看到”或是“不能看到”）五、综合题17.回答下列小题：12（1）王丽同学将一只透镜放在眼前20cm处玩赏时，被别的同学拍下了如图甲照片．据此推断该透镜的焦距f满足条件：________ （用不等式表示）。（2）某实验小组在“探究凸透镜成像规律”实验中，当蜡烛、透镜、光屏在光具座上如图乙位置分布时（分别为0cm、50cm、100cm处），光屏上收集到与蜡烛等大、倒立的实像．据此判断这一只透镜的焦距f=________ ；而此时某同学不小心将一滴墨水滴到该透镜上（污染面积约为镜面的1/10），则光屏上出现的新现象是：________ 。12答案解析部分一、单选题1.【答案】D【解析】【分析】根据物体具体的成像的过程，分析挡住透镜上部时会出现什么现象．【解答】物体的每一点发出的无数光线，即这些光线一部分通过凸透镜的上部成像在光屏上，也有一部分通过凸透镜的下部成像在光屏上．所以当挡住凸透镜的上部时，只是挡住了该点发出的成像光线的一部分，通过凸透镜的下部的那部分光线仍能成像在光屏上，所以成像的性质不变．由于通过的光在减少，所以像的亮度变暗．综上分析，故选D．【点评】解答此题时，很容易出现这样的错误答案，由于挡住了凸透镜的上部，上面的光线不能通过，故缺少上半部分．有的同学考虑的更仔细，凸透镜成的是倒立的实像，所以应该是缺少下部分．出现这种错误的原因是对其成像的具体过程不清楚造成的．如果掌握了物体的成像光路图，此题就容易解决了．2.【答案】B【解析】【解答】方法一：如图，物距大于凸透镜的二倍焦距，凸透镜成倒立、缩小的实像，应用于照相机．方法二：如图，物距大于像距，凸透镜成倒立、缩小的实像，应用于照相机．故选B．3.【答案】A【解析】【解答】解：照相机是利用了当物距大于二倍焦距时，物体成倒立、缩小的实像的原理制成的，当照相机正对作品从50cm处向22cm移动的过程中，物距减小，像距增大，像变大，A符合题意．故答案为：A．【分析】当凸透镜成实像时，物近像远，像变大.4.【答案】C12【解析】【解答】凸透镜成像的三种情况和应用：u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机和摄像机；2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪；u＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜和老花镜.摄像头的原理与照相机原理相同，成倒立、缩小的实像。故答案为：C.【分析】摄像头是利用凸透镜成倒立、缩小、实像的原理，然后再根据凸透镜成像的几种情况来判断。5.【答案】C【解析】【解答】蜡烛放在凸透镜的一侧时，在透镜另一侧的光屏上成一个倒立、缩小的像，此时的物距大于二倍焦距，像距在一倍焦距和二倍焦距之间．对调光屏和蜡烛的位置后，此时的物距为原来的像距，即物体在一倍焦距和二倍焦距之间，所以像会成在另一侧，成倒立放大的实像．C符合题意.故答案为：C．【分析】光屏上成一个倒立、缩小的像，此时的物距大于二倍焦距，像距在一倍焦距和二倍焦距之间；根据凸透镜成像的特点进行分析.6.【答案】C【解析】【分析】盛水的透明玻璃杯,水与玻璃杯构成凸透镜，根据凸透镜成像特点，可知物体成像的性质与凸透镜的种类、距离、眼睛距离玻璃杯的远近有关，与玻璃杯的价格无关。【点评】解决本题的关键是熟知凸透镜成像规律。7.【答案】D【解析】【解答】放映幻灯时，要想使屏幕上出现放大的上，幻灯片的插法应该上下左右都互换，因此D的放置方法正确．故选D【分析】幻灯机是利用凸透镜成倒立、放大的实像工作的，凸透镜成倒立像时，物像上下颠倒，左右颠倒．8.【答案】C【解析】【解答】解：A、平面镜成正立、等大的虚像．不符合题意．12B、投影仪成倒立、放大的实像．不符合题意．C、照相机成倒立、缩小的实像．符合题意．D、放大镜成正立、放大的虚像．不符合题意．故选C．【分析】电子眼和照相机的原理相同，都是根据凸透镜成倒立、缩小的实像工作的．9.【答案】D【解析】【分析】图片位于玻璃凸透镜的焦点上，无酒时来自图片的光线经凸透镜后平行射出，所以看不见仙女的像，加入酒后，酒凹透镜对光线有发散作用，使玻璃凸透镜和酒凹透镜组成的凸透镜焦距变大，图片在凸透镜的一倍焦距以内成正立、放大的虚像。A、酒没有和其它物质发生化学变化，酒没有发生显影作用。不符合题意。B、图片在凸透镜的焦点处是不会成像的。不符合题意。C、如果酒发生镜面反射，会把图片反射到酒盅下方，反射光线不会进入人的眼睛。不符合题意。D、加入酒后，酒凹透镜对光线有发散作用，使玻璃凸透镜和酒凹透镜组成的凸透镜焦距变大，图片在凸透镜的一倍焦距以内成正立、放大的虚像。符合题意。【点评】仙女酒杯斟酒前和斟酒后凸透镜的焦距是变化的。斟酒之后，相当于增加了一个凹透镜，相当于原凸透镜的会聚能力减弱，焦距增大。二、填空题10.【答案】（1）缩小（2）远视（3）80【解析】【解答】（1）由图可知：U＞2f，2f＞V＞f，则光屏上成倒立、缩小的实像．（2）小刚又把蜡烛移到光具座上35cm刻度线处，即物距减小，像距则变大，屏上的像会变模糊了，此时他摘下自己的眼睛，放在蜡烛和凸透镜之间，只适当调整眼镜的位置，光屏上又出现了清晰的像，说明眼镜又将像距变小了，也就是眼镜对光线有会聚作用，因此这只眼镜是凸透镜；则小刚戴的是远视眼镜．（3）由图可知：u=50cm﹣35cm=15cm，f=10cm，根据=+得：v===30cm，则光屏位置在50cm+30cm=80cm．故答案为：（1）缩小；（2）远视；（3）80．【分析】（1）掌握凸透镜成像的三种情况：U＞2f，成倒立、缩小的实像，2f＞V＞f．2f＞U＞f，成倒立、放大的实像，V＞2f12．U＜f，成正立、放大的虚像，光屏上不能呈接到像，透过凸透镜能看到虚像；（2）近视眼镜是凹透镜，当近视眼镜靠近凸透镜时，会聚能力减弱，使像呈在光屏的后方；近视眼的晶状体变厚，会聚能力增强，像距减小，像呈在视网膜的前方；戴近视眼镜使光线发散一些，使像距增大，使像呈在视网膜上．（3）根据=+即求出像距，然后根据透镜的位置确定光屏位置11.【答案】C；B【解析】【解答】解：物距小于一倍焦距成正立、放大、虚像，如图C在一倍焦距以内；幻灯机成倒立、放大、实像，所以物距应在二倍焦距和一倍焦距之间，如图B在二倍焦距和一倍焦距之间。故答案为：（1）C；（2）B。【分析】（1）凸透镜成像规律：物距小于焦距成正立放大虚像。（2）物距小于二倍焦距大于一倍焦距成倒立、放大的实像；幻灯机成倒立、放大、实像，所以物距应在二倍焦距和一倍焦距之间。12.【答案】薄【解析】【解答】解：由于凸透镜能成放大正立的像，故瓶底相当于凸透镜，且边缘比中间薄．故本题答案为：薄．【分析】根据凸透镜能成放大正立的像分析．13.【答案】实；靠近；远离；u＜（或=）【解析】【解答】解：当物距大于二倍焦距时，根据凸透镜成像的规律可知，此时物体在光屏上成一个倒立缩小的实像．原来的物距大于二倍焦距，现在要成一个放大的实像，根据凸透镜成像的规律可知，此时的物距要小于二倍焦距，所以蜡烛要靠近凸透镜．原来的像距在一倍焦距与二倍焦距之间，当成放大的实像时，此时的像距要大于二倍焦距，所以要使光屏原来凸透镜．光屏上不成像有可能是物体成虚像，即此时的物距小于一倍焦距；或者不成像，即物体在焦点上．故答案为：实；靠近；远离；u＜（或=）．【分析】根据告诉的物距，结合凸透镜成像的规律可以确定成像的性质；根据成像的性质放大的实像，利用凸透镜成像规律可以确定蜡烛的移动方向、即光屏的移动方向．光屏上不成像的情况有两种：①不成像；②成虚像．从这两个角度考虑即可确定焦距与物距的关系． 三、解答题1214.【答案】答：不能；因为照相机相当于一个凸透镜，它是根据物体位于凸透镜二倍焦距之外成倒立缩小实像的原理而工作的，由于小明同学的指尖触摸镜头时，指尖位于凸透镜一倍焦距之内成正立放大的虚像，所以不会在底片上得到指尖清晰的像．【解析】【分析】根据凸透镜成像的特点，结合手指指尖所处的物距，判断其是否会在照相机中成像即可．四、实验探究题15.【答案】（1）使像能成在光屏的中央（2）左；缩小；照相机（3）远离【解析】【解答】解：（1）为使像能成在光屏的中央，应使凸透镜、光屏、烛焰的中心大致在同一高度处．（2）点燃的蜡烛由图示位置移至光具座的14cm刻度处时，u＞2f，成倒立、缩小的实像．像距应大于1倍焦距小于2倍焦距，故需将光屏向左移动才能在光屏上成清晰、倒立、缩小的实像；照相机就是利用这一成像规律工作的；（3）远视镜是凸透镜，对光线有会聚作用，若取下远视眼镜，则光线比原来发散，像会远离凸透镜，所以应使光屏远离凸透镜．故答案为：（1）使像能成在光屏的中央；（2）左；缩小；照相机；（3）远离．【分析】（1）在探究凸透镜成像特点的实验中，必须调整蜡烛、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度，这样像才能成在光屏的中央；（2）u＞2f，成倒立、缩小的实像，2f＞v＞f，照相机利用了此原理．（3）远视镜是凸透镜，对光线有会聚作用，成的像会比没有远视镜靠近凸透镜，根据这个特点分析光屏的调节方向．16.【答案】（1）缩小；光屏上的像清晰（2）便于比较像与物的大小（3）<（4）不能看到；不能看到；能看到12【解析】【解答】解：（1）由丙和甲比较可知，凸透镜成的是倒立、缩小的实像．将发光物体由a点移动到b点，要想找到像的位置，应移动光屏，直到得到清晰的像为止．故答案为：缩小；光屏上的像清晰．（2）这种发光体的亮度大，成的像更清晰，同时其形状规则，利用方格纸更容易比较像与物的大小．故答案为：便于比较像与物的大小．（3）由图知：物体成的是倒立缩小的实像，那么物距大于二倍焦距，而像距在一倍焦距和二倍焦距之间．此时，当物距不断增大时，像距会无限的靠近一倍焦距，但永远达不到一倍焦距处，因此物体向左移动的幅度要大于像向左移动的幅度；所以，当发光物体放置在b点时，物像之间的距离会相应的增大；故答案为：＜．（4）因为看到的像是倒立的，所以是实像，成像点在凸透镜的右侧；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．而且像是正立的，放大的，感觉物体被拉近了．所以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．故答案为：不能看到；不能看到；能看到．【分析】（1）要解决此题，要根据像在方格纸上所占格的大小来比较像与物体的大小关系．要得到像的位置，必须调节光屏使像最清晰为止．（2）要解决此题，需要将发光二极管与烛焰比较，找出其优点．发光二极管的亮度更大，更容易观察其像．同时其形状规则，利用方格纸，更容易比较像与物的大小．（3）要解决此题，需要掌握凸透镜成像的规律．知道物体成倒立缩小的实像时，物距大于二倍焦距，而像距在一倍焦距和二倍焦距之间；且物距增大时，像距无限靠近一倍焦距．（4）要解决此题，需要掌握实像的概念．知道实像是实际光线会聚成的．要知道在像点之前光线还未会聚成像． 五、综合题17.【答案】（1）f>20cm（2）25cm；像变暗一些【解析】【解答】(1）由凸透镜成像规律可知，物体在凸透镜焦距以内成正立放大的虚像．将一只透镜放在眼前20cm处玩赏时，被别的同学拍下了如图照片．透镜与眼睛间的距离应满足的条件是小于1倍焦距，所以f＞20cm；(2)由图可知，U=2f=50cm时，即f=25cm，光屏上收集到与蜡烛等大、倒立的实像；因为墨水遮住了蜡烛射向凸透镜的一部分光线，但蜡烛射向凸透镜其他部分的光线经凸透镜折射后，照样能会聚成像，所以像的大小不发生变化，折射光线减少，会聚成的像变暗。【分析】掌握凸透镜成像的规律及其应用。12
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