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1、6.2 学生实验-凸透镜成像规律一、夯实根底1.2022烟台在“探究凸透镜成像的规律的实验中,所用凸透镜焦距为10cm,当蜡烛从如下图的A位置逐渐移到B位置的过程中,像距及其像的变化情况是。A像距增大,像变大;B像距减小,像变大;C像距减小,像变小;D像距增大,像变小【答案】A。【解析】凸透镜的焦距是10cm,将点燃的蜡烛从A位置逐渐移到B位置的过程中,由于物距减小,那么像距变大,像变大。应选A。22022淄博在探究凸透镜成像规律的实验中,将点燃的蜡烛放在凸透镜前某一位置,在凸透镜后20cm的光屏上出现一个等大倒立的像,如果将蜡烛移动到凸透镜前25cm处,那么。A光屏上会出现倒立放大的实像;B
2、将光屏靠近凸透镜一段距离,光屏上会出现倒立缩小的实像;C将光屏远离凸透镜一段距离,光屏上会出现倒立放大的实像;D无论怎样移动光屏,光屏上均找不到像【答案】B。【解析】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,那么f=10cm;A、假设现将蜡烛移至透镜前25cm处时,此时物距u=25cm,那么物距u2f,光屏上成倒立、缩小的实像,故A错误。B、C、D、如果将蜡烛移动到凸透镜前25cm处,物距增大,像距减小,所以应该将光屏靠近凸透镜一段距离,光屏上会出现倒立缩小的实像,故B正确,CD错误;应选B。32022枣庄近年来流行一种“自拍神器给旅行者自拍带来方便,如下
3、图,与直接拿 自拍相比,利用“自拍神器可以。A增大像距;B增大像的大小;C缩短景物到镜头距离;D增大取景范围【答案】D。【解析】凸透镜成实像时,物距越大,像距越小,像越小;“自拍神器与直接拿 自拍相比,利用自拍杆可以增大物距,减小像距,减小人像的大小,从而增大取景范围,取得更好的拍摄效果,故D正确,ABC错误。应选D。42022临沂在探究凸透镜成像规律的实验中,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如下图,烛焰在光屏上恰好成一清晰等大的实像,以下说法正确的选项是。A该凸透镜的焦距是20cm;B将蜡烛移动到20cm刻度处,移动光屏可得到倒立、放大的实像;C将蜡烛移动到35cm刻度处,为使烛焰在光屏上成一清晰的
4、像,应向右移动光屏;D将蜡烛移动到45cm刻度处,为使烛焰在光屏上成一清晰的像,应向右移动光屏【答案】C。【解析】A、由图可知,此时的物距为20cm,成的是倒立、等大的实像,那么u=2f,故f=10cm,故A错误;B、将蜡烛移动到20cm刻度处时,物距为50cm20cm=30cm2f,成的是倒立、缩小的实像,故B错误;C、将蜡烛移动到35cm刻度处,u=50cm35cm=15cm,物距在一倍焦距和二倍焦距之间,像距应大于二倍焦距,故应向右移动光屏,才能在光屏上呈现清晰的像,故C正确;D、将蜡烛移动到45cm刻度处,u=50cm45cm=5cm,物距小于焦距,成正立、放大的虚像,故光屏上接收不到
5、像,故D错误。应选C。5.2022聊城多项选择题以下有关光现象的说法正确的选项是。A.“小孔成像是光沿直线传播形成的虚像;B.在平静的东昌湖面可以看到蓝天白云,这是光的反射现象;C.烛焰经凸透镜成实像时,当烛焰靠近透镜,烛焰的像一定远离透镜;D.电视画面的颜色是由红、绿、蓝三种色条合成的【答案】BCD。【解析】A、“小孔成像是光沿直线传播形成的实像,故A错误;B、在平静的东昌湖面可以看到蓝天白云,属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故B正确;C、烛焰经凸透镜成实像时,当烛焰靠近透镜,物距减小,像距变大,烛焰的像一定远离透镜,故C正确;D、电视画面的颜色是由红、绿、蓝三种色条合成,故D正确。应选
6、BCD。6.2022菏泽凸透镜的焦距为15cm.以下说法正确的选项是。A.当物体距凸透镜10cm时,成正立、放大的实像;B.当物体距凸透镜20cm时,成倒立、放大的实像;C.当物体距凸透镜35cm时,成倒立、放大的实像;D当物体从距凸透镜20cm处远离凸透镜时,在凸透镜另一侧所成的像逐渐变大【答案】B。【解析】根据凸透镜的成像规律进行分析解答。A. 当物体距凸透镜10cm时,即物距小于焦距时,成正立、放大的虚像,故A错误;B. 当物体距凸透镜20cm时,即物距大于一倍焦距,小于二倍焦距时,成倒立、放大的实像,故B正确;C. 当物体距凸透镜35cm时,即物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像,故
7、C错误;D. 当物体从距凸透镜20cm处远离凸透镜时,即物距大于焦距,且逐渐变大时,像距会变小,像也变小,故D错误;应选B。72022青岛如图,F1、F2分别为凹透镜和凸透镜的焦点,且两透镜的左焦点重合,请画出图中光线经透镜折射后的完整光路。【解析】平行于主光轴的光线经凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点,该光线正好是通过凸透镜的焦点,经凸透镜后平行于主光轴射出,如下图:82022泰安如下图,入射光线平行于凸透镜的主光轴,在答题卡上画出通过透镜后的折射光线。【解析】平行于主光轴的入射光线经过凸透镜折射后,折射光线过焦点,由此可以确定该条入射光线对应的折射光线。故画图如下。9.2022聊城根据入
8、射光线和折射光线,在图甲中的方框内画出适当类型的透镜。【解析】图中从焦点发出的光线,经透镜后变为平行光线,因此该透镜为凸透镜,对光线起会聚作用,如下图:10.2022滨州小明同学在做“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拟远,成缩小的实像,物体离投影仪的镜头比拟近,成放大的实像,物体离放大镜比拟近,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,那么凸透镜的焦距f=cm。3小明所用实验装置如图乙所示,假设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
9、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u2f时,物体移动速度选“大于、“小于“或“等于像移动的速度,当fu2f时,物体移动速度选填“大于,“小于或“等于像移动的速度。【答案】1物距;2 10.0;3照相机;4增大;大于;小于。【解析】1根据物体离照相机的镜头比拟远,成缩小的实像,物体离投影仪的镜头比拟近,成放大的实像,物体离放大镜比拟近,成放大、正立的虚像。据此小明据出的问题是,像的虚实、大小,正倒跟物距有关;2由图中,平行光线经凸透镜后会聚到一点,说明
10、凸透镜对光线具有会聚作用,光屏上得到的最小、最亮的光斑便是凸透镜的焦点,所以焦距为20.0cm10.0cm=10.0cm;3由于凸透镜的焦距是10cm,当物体在15cm处时,物距为50cm10cm=40cm,物距大于二倍焦距,成倒立缩小的实像,这是照相机的原理;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,像距逐渐增大。当u2f时,物体移动速度大于像移动的速度,当fu2f时,物体移动速度小于像移动的速度。答案:1物距;2 10.0;3照相机;4增大;大于;小于。二、提升训练1.2022湖州小华在研究凸透镜成像规律时,将平行光正对凸透镜照
11、射,另一侧的光屏移动到距凸透镜10厘米处时,得到一个最小最亮的光斑。接着把光源换成蜡烛,调整好相关器材的高度,将凸透镜固定在光具座中央50厘米刻度线处,移动蜡烛到光具座的左端并点燃,再移动光屏至如下图位置时,在光屏中央得到一个清晰的像。保持凸透镜位置不变,通过移动蜡烛及光屏的位置,以下成像情况符合实际的是。A假设蜡烛放置在10厘米刻度线处,移动光屏,在光屏上都不能呈清晰的像;B假设蜡烛放置在30厘米刻度线处,移动光屏,可在光屏上呈清晰缩小的像;C假设蜡烛放置在35厘米刻度线处,移动光屏,可在光屏上呈清晰放大的像;D假设蜡烛放置在45厘米刻度线处,移动光屏,可在光屏上呈清晰放大的像【答案】C。【
12、解析】A、假设蜡烛放置在10厘米刻度线处,物距u=50cm10cm=40cm,满足u2f,由凸透镜成像规律可知,成倒立、缩小的实像。移动光屏,在光屏上能呈清晰的像,故A错误;B、假设蜡烛放置在30厘米刻度线处,物距u=50cm30cm=20cm,满足u=2f。由凸透镜成像规律可知,成倒立、等大的实像,故B错误;C、假设蜡烛放置在35厘米刻度线处,物距u=50cm35cm,满足2fuf,由凸透镜成像规律可知,成倒立、放大的实像,移动光屏,可在光屏上呈清晰放大的像,故C正确;D、假设蜡烛放置在35厘米刻度线处,物距u=50cm45cm=5cm,满足uf,由凸透镜成像规律可知,成正立、放大的虚像,虚
13、像不能成在光屏上,故D错误。应选C。2.2022广安以下关于光现象的说法中正确的选项是。A岸边的人在水中所成的“倒影是光的折射形成的;B物体在平面镜中成的是虚像,物体离平面镜越近像越大;C使用投影仪可以在屏幕上形成正立放大的实像,光在屏幕上发生了漫反射;D凹透镜对光有发散作用,可用来矫正近视眼【答案】D。【解析】A、“倒影属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故A错误;B、像和物体的大小相等,物体离平面镜越近,所成的像不会变大,故B错误;C、投影仪可以在屏幕上形成正立放大的实像,为了使各个方向的人都能看到屏幕上的像,故光在屏幕上要发生漫反射,故C错误;D、近视眼是晶状体曲度变大,会聚能力增强,应
14、佩戴发散透镜使光线推迟会聚,因凹透镜对光线有发散作用,所以近视眼应该配戴凹透镜才能看清远处的物体,故D正确。应选D。3. 2022黔南某同学在“探究凸透镜成像规律实验时,点燃的蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图甲所示。1图甲中蜡烛恰能在光屏成清晰的像,所成像的特征是选填“正立倒立、“放大缩小或“实像/虚像。2该小组同学根据实验记录,绘制了物体离凸透镜的距离u跟实像到透镜的距离v之间的关系如图乙,那么凸透镜的焦距为cm。3假设在蜡烛和凸透镜中间,给凸透镜带上近视镜,那么将光屏向选填“左或“右移动,光屏上仍可能出现清晰的像。【答案】故答案为:1倒立放大的实像;210;3右。【解析】1由甲图可知
15、此时蜡烛在光屏上成清晰的实像,像距大于物距,此时成倒立放大的实像;2由乙图可知当u=v=20cm时成等大的实像,此时u=2f=20cm,故f=10cm;3近视镜是凹透镜,对光线起发散作用,“戴上近视眼镜时光线会延迟会聚成像,像距增大,光屏应向右移动,才能得到清晰的实像。故答案为:1倒立放大的实像;210;3右。42022临沂为加强交通管理和社会治安,临沂市安装了“海燕系统,该系统具有跟踪、抓拍及人脸识别功能。如下图,系统摄像机的镜头是透镜,拍摄时车辆和行人离镜头的距离应满足的条件是。【答案】凸;u2f。【解析】摄像头的镜头相当于凸透镜,u2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机和摄像头,拍摄时车
16、辆和行人离镜头的距离应满足的条件是u2f。故答案为:凸;u2f。52022东营东营市开展了“红色电影进社区活动,受到居民好评。电影放映机的镜头相当于一个_选填“凸透镜、“凹透镜,电影放映时在银幕上形成的是_立、放大的实像。【答案】凸透镜;倒。【解析】放映机的镜头相当于凸透镜,投影片放置在一倍焦距和二倍焦距之间时,在银幕上所成的像是倒立、放大的实像。故答案为:凸透镜;倒。6.2022玉林为了公民的平安,公安部门在很多路口安装监控摄像头,如下图,它可以拍下作案嫌疑人的现场照片,拍照时,摄像头的镜头相当于一个选填“凸或“凹透镜,所成的像是缩小的选填“实或“虚像。【答案】凸;实。【解析】摄像头的镜头相
17、当于一个凸透镜,拍摄违章行驶或发生交通事故的现场照片时,物距远大于2倍焦距,所以此时成倒立、缩小的实像。故答案为:凸;实。72022达州甲图为电影放映机,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:一倍焦距以内一倍焦距到二倍焦距之间二倍焦距以外,白色银幕是为了所有颜色的光选填“反射或“吸收。【答案】;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,那么此时物距2fuf,像距v2f,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。故答案为:;反射。8.(2022邵阳)今年4月份,我市某校组织研学旅行活动,同
18、学们在攀登武冈云山时,小月同学不小心将自己没有喝完的矿泉水瓶掉在地上,老师立即告诫大家,这瓶子有水就相当于凸透镜,对太阳光有作用,容易引发森林火灾。【答案】会聚。【解析】盛水的透明塑料瓶相当于一个凸透镜,可以将射来的太阳光会聚在一点上,会聚点的温度比拟高,可能会引起火灾。故答案为:会聚。9.2022潍坊在探究“凸透镜成像规律时,所用凸透镜的焦距是20cm1将蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上依次摆放,点燃蜡烛后,无论怎样在光具座上移动光屏总找不到像,其原因可能是写出一种即可2经过调整,在光屏上得到一个清晰倒立的实像;保持凸透镜位置不变,将蜡烛远离凸透镜,要获得清晰的实像,光屏应选填“靠近或“远离凸透
19、镜。【答案】1物体在焦点上,不能成像;2靠近。【解析】1蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上依次摆放,点燃蜡烛后,发现无论如何移动光屏总找不到像,可能是因为物距小于焦距,成了虚像,不能成在光屏上;有可能光屏、凸透镜和烛焰的中心不在同一高度上,像无法成在光屏上;有可能物体在焦点上,不能成像;物像之间距离大于光具座的长度;2根据凸透镜成实像时,物远像近像变小,可知,应将蜡烛向远离凸透镜方向移动,同时光屏应向靠近凸透镜方向移动。答案:1物体在焦点上,不能成像;2靠近。102022岳阳请画出入射光线通过凸透镜的折射后的出射光线。【解析】凸透镜对光有会聚作用,平行主光轴的光线经过凸透镜后会聚于焦点。光路如下图。