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1、 [第四章 5.科學(xué)探究: 凸透鏡成像 第2課時 凸透鏡成像規(guī)律及應(yīng)用]
一、選擇題
1. 在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中,將點燃的蠟燭放在凸透鏡前某一位置,在凸透鏡后20 cm的光屏上出現(xiàn)一個倒立、等大的像,如果將蠟燭移動到凸透鏡前25 cm處,則( )
A.光屏上會出現(xiàn)倒立、放大的實像
B.將光屏靠近凸透鏡一段距離,光屏上會出現(xiàn)倒立、縮小的實像
C.將光屏遠離凸透鏡一段距離,光屏上會出現(xiàn)倒立、放大的實像
D.無論怎樣移動光屏,光屏上均找不到像
2. 如圖所示是小明同學(xué)在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中的一次實驗操作情景,這時燭焰在光屏上成清晰的像(圖中未畫出)。若將燭焰移動
2、到距離凸透鏡15 cm處,調(diào)節(jié)光屏,在光屏上可得到( )
A.倒立、縮小的實像 B.倒立、等大的實像
C.倒立、放大的實像 D.正立、放大的虛像
3.發(fā)光二極管、凸透鏡、光屏的位置如圖所示,則旗子在光屏上所成清晰的像可能是圖中的( )
4.在做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗時,小壯同學(xué)把物體放在距離凸透鏡20 cm處時,能在光屏上得到一個倒立、放大的像,則該凸透鏡的焦距可能是 ( )
A.5 cm B.10 cm C.15 cm D.25 cm
5.做凸透鏡成像實驗,當(dāng)蠟燭距透鏡15 cm時,在光屏上成放大的像,則下列說法錯誤的是( )
A.蠟燭距透鏡
3、45 cm時,一定成縮小的實像
B.蠟燭距透鏡20 cm時,一定成放大的實像
C.蠟燭距透鏡18 cm時,可能成放大的實像
D.蠟燭距透鏡6 cm時,一定成放大的虛像
6.小壯同學(xué)在做探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗時,將凸透鏡固定在光具座上50 cm刻度線處,將點燃的蠟燭放置在光具座上25 cm刻度線處,移動光屏至65 cm刻度線處,燭焰在光屏上成清晰的像,如圖所示。下列分析正確的是 ( )
A.如圖所示的實驗現(xiàn)象能夠說明放大鏡的成像特點
B.如果想在光屏上得到更大的清晰的像,應(yīng)該將蠟燭向右移動,光屏向左移動
C.若將點燃的蠟燭放在光具座上45 cm刻度線處,通過移動光屏,在光屏
4、上可能呈現(xiàn)燭焰清晰的倒立、放大的實像
D.遮住透鏡的上半部分,光屏上的像將會變暗
二、填空題
7. 如圖所示,燭焰發(fā)出的光通過凸透鏡在光屏上呈現(xiàn)清晰的像,該像是倒立、________的實像,利用這一成像規(guī)律工作的設(shè)備有________(寫出一種即可)。
8.將點燃的蠟燭和光屏放置在光具座上,再將焦距為30 cm的凸透鏡甲放置在蠟燭和光屏之間適當(dāng)位置,在光屏上得到清晰的縮小實像;將凸透鏡甲換為焦距為20 cm的凸透鏡乙,不改變蠟燭位置,將光屏________(選填“靠近”或“遠離”)透鏡適當(dāng)距離,就可以在光屏上得到清晰的________(選填“放大”“縮小”或“等大”)實像。
9.
5、如圖所示,蠟燭恰好在光屏上成清晰的像,將光屏移至10 cm刻度線處,蠟燭向________(選填“靠近”或“遠離”)透鏡方向移動,光屏上能再次成清晰的像,此實驗現(xiàn)象可以說明________(選填“照相機”“幻燈機”或“放大鏡”)的成像特點;若保持透鏡位置不變,僅將蠟燭和光屏位置交換,光屏上可觀察到倒立、________的實像。
10.如圖所示,手機掃描二維碼,相當(dāng)于給二維碼拍了一張照片,手機攝像頭相當(dāng)于凸透鏡,二維碼通過攝像頭成________(選填“倒立”或“正立”)的________(選填“實像”或“虛像”),手機鏡頭遠離二維碼時,二維碼在手機中所成的像會________(選填“變大
6、”或“變小”)。
11.如圖所示是投影儀成像示意圖,其中凸透鏡的作用是成________(選填“等大”“縮小”或“放大”)、________(選填“正立”或“倒立”)的實像,平面鏡的作用是________________。如果圖中h=40 cm,則凸透鏡的焦距一定________(選填“大于”“小于”或“等于”)40 cm。若小明通過調(diào)節(jié),使屏幕上出現(xiàn)了清晰畫面,但是畫面超出了屏幕范圍。為此,小明的操作應(yīng)當(dāng)是:適當(dāng)________(選填“增大”或“減小”)投影儀與屏幕的距離,并將凸透鏡適當(dāng)向________(選填“上”或“下”)移動。
三、實驗探究題
12. 在“研究凸透鏡成像規(guī)
7、律”的實驗中:
(1)蠟燭、凸透鏡、光屏在光具座上的位置如圖所示,恰能在光屏上得到一個清晰的倒立、等大的實像,則凸透鏡的焦距為________cm。
(2)保持蠟燭與凸透鏡位置不變,換用一個不同焦距的凸透鏡,將光屏向右移動才能重新得到清晰的像,此時像________(選填“變大”“變小”或“不變”),換用的凸透鏡焦距可能為________。
A.10.0 cm B.20.0 cm
C.30.0 cm D.35.0 cm
(3)將圖中的凸透鏡換成玻璃板后光屏上的像消失了,原因是________________________________________________
8、________________________。
13.小林用如圖所示實驗裝置來探究“凸透鏡的成像規(guī)律”,用到的光具座足夠長。
(1)如圖所示,依次放置好蠟燭、凸透鏡、光屏并將它們調(diào)整好后,點燃蠟燭,無論怎樣移動光屏,光屏上都沒出現(xiàn)燭焰的像;但取掉光屏,在放光屏同側(cè)通過凸透鏡可以看到燭焰的像。則此凸透鏡的焦距________(選填“大于”“等于”或“小于”)15 cm,看到的像是______(選填“虛”或“實”)像。
(2)將蠟燭移至零刻度線處,凸透鏡位置不變,當(dāng)把光屏放回如圖所示位置時,在光屏上看到了燭焰模糊的像,當(dāng)把光屏向________(選填“靠近”或“遠離”)凸透鏡的方向
9、移動適當(dāng)距離后,在光屏上可以看到燭焰________(選填“放大”“等大”或“縮小”)的清晰像。在看到清晰像后,保持蠟燭和光屏的位置不變,將凸透鏡向________(選填“靠近”或“遠離”)光屏的方向移動,在光屏上可以再次看到燭焰________(選填“放大”“等大”或“縮小”)的清晰像。
14.如圖所示,MN為凸透鏡的主光軸,A為蠟燭,A′為蠟燭通過凸透鏡成的像,請根據(jù)凸透鏡成像原理在圖中畫出凸透鏡并標(biāo)出它的焦點。
[第四章 5.科學(xué)探究: 凸透鏡成像 第2課時 凸透鏡成像規(guī)律及應(yīng)用]
參考答案與部分提示
1.B [解析] 距離凸透鏡20 cm的光屏上得到一個清晰的、與物
10、體等大的像,所以v=20 cm=2f,則f=10 cm?,F(xiàn)將蠟燭移至透鏡前25 cm處,此時物距u=25 cm,則物距u>2f,能成倒立、縮小的實像,像距在1倍焦距與2倍焦距之間,故光屏應(yīng)向靠近透鏡的方向移動。
2.C [解析] (1)由圖可知,此時物距u=50 cm-22 cm=28 cm,像距v=75 cm-50 cm=25 cm,物距大于像距,成倒立、縮小的實像,滿足:u>2f、f
11、題意:物體放在距離凸透鏡20 cm處時,能在光屏上得到一個倒立、放大的像,可得:f<20 cm<2f,解此不等式可知,凸透鏡的焦距滿足10 cm
12、焦距之間,所以可能成縮小的實像,也可能成放大的實像,故C正確;蠟燭距凸透鏡6 cm時,物距小于1倍焦距,一定成放大的虛像,故D正確。
6.D [解析] 如圖所示,物距大于像距,此時成倒立、縮小的實像,能夠說明照相機的成像原理,故A錯誤;保持透鏡在50 cm刻度線處不動,如果想在光屏上得到更大的清晰的像,應(yīng)使物距縮小,則像距變大,所以應(yīng)將蠟燭右移,同時光屏也向右移,故B錯誤;由題可知,C選項中物距為u=50 cm-45 cm=5 cm,u<f,凸透鏡成正立、放大的虛像,故C錯誤;遮住透鏡的上半部分,下半部分仍能夠折射光線成完整的像,但像會變暗,故D正確。
7.放大 投影儀
[解析] 由圖可
13、知,物距小于像距,由凸透鏡成像規(guī)律可知,此時光屏上成倒立、放大的實像,應(yīng)用于投影儀或幻燈機等。
8.靠近 縮小
9.靠近 幻燈機 縮小
[解析] (1)將光屏移至10 cm刻度線處,像距變大,則物距應(yīng)減小,蠟燭向靠近透鏡方向移動,光屏上能再次成清晰的像,此時像距大于物距,成的是倒立、放大的實像,根據(jù)這個原理制成了幻燈機。(2)在光的折射現(xiàn)象中,光路是可逆的。保持透鏡位置不變,僅將蠟燭和光屏位置交換,此時像距小于物距,成的是倒立、縮小的實像。
10.倒立 實像 變小
[解析] 手機攝像頭相當(dāng)于凸透鏡,手機掃描二維碼,二維碼在鏡頭2倍焦距以外,此時成倒立、縮小的實像。手機鏡頭遠離二維碼時
14、,物距增大,像距變小,像變小。
11.放大 倒立 改變光路 小于 減小 上
[解析] 投影儀就是根據(jù)凸透鏡成放大、倒立實像的原理制成的,所以凸透鏡的作用就是成放大、倒立的實像。平面鏡將通過凸透鏡的折射光線反射到屏幕上,所以起到改變光路的作用。由凸透鏡成像規(guī)律得,f<40 cm<2f,所以20 cm<f<40 cm。畫面超出了屏幕范圍,說明像太大,根據(jù)凸透鏡成實像時,物距增大,像距減小,像減小可知,應(yīng)適當(dāng)減小投影儀與屏幕的距離(減小像距),并將凸透鏡適當(dāng)向上移動(增大物距)。
12.(1)15.0 (2)變大 B
(3)玻璃板相當(dāng)于平面鏡,成虛像,虛像無法呈現(xiàn)在光屏上
[解析] (1)
15、當(dāng)u=50.0 cm-20.0 cm=30.0 cm時,在另一側(cè)距凸透鏡30.0 cm處的光屏上可以得到倒立、等大的像,所以2f=30.0 cm,即f=15.0 cm。
(2)保持蠟燭與凸透鏡位置不變,換用不同焦距的凸透鏡,將光屏向右移動重新得到清晰的像,此時像距大于物距,成倒立、放大的實像,此時像變大,且f<30 cm<2f,即15 cm
16、焰的像,在放光屏同側(cè)通過凸透鏡可以看到燭焰的像,說明成的像是虛像,此時物距為15 cm,物距要小于焦距,即焦距大于15 cm。
(2)將蠟燭移至零刻度線處,凸透鏡位置不變,此時物距為30 cm,由于此時在光屏上看到了燭焰的像,且凸透鏡的焦距大于15 cm,故此時物距要小于2倍焦距,成實像時,像距應(yīng)大于2倍焦距,即像距大于30 cm,故應(yīng)將光屏向右移動,此時成的是倒立、放大的實像。
在看到清晰像后,保持蠟燭和光屏的位置不變,將凸透鏡向靠近光屏的方向移動,根據(jù)光路可逆可知,當(dāng)物距大于2倍焦距,像距在1倍焦距和2倍焦距之間時,在光屏上可以再次看到燭焰縮小的清晰像。
14.如圖所示
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