1、专题专题 02 透镜及其成像透镜及其成像 母题揭秘以下内容:母题揭秘以下内容: 1、真题分析;、真题分析;2、知识点全面梳理;、知识点全面梳理;3、中考模拟题巩固、中考模拟题巩固 【母题来源【母题来源 1】(2020上海中考真题)上海中考真题)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,应调整凸透镜的中心,光屏的 中心与烛焰的中心大致在同一_, 以保证像成在光屏中央; 将烛焰与光屏置于凸透镜的_ (选填“两 侧”或“同侧”),移动光屏直到光屏上所成的_像最清晰(选填“实”或“虚”),像是_的(选填“正 立”或“倒立”)。 【母题来源【母题来源 2】(2019上海中考真题)上海中考真题)小明在做“探究凸透
2、镜成像规律”实验中,将蜡烛、凸透镜和光屏的 中心调至_已知凸透镜焦距为 10 厘米,现蜡烛的位置如图所示,蜡烛到凸透镜的距离为_10 厘米 (选填“大于”、“等于”或“小于”),移动光屏寻找像的位置,发现光屏上有一个倒立、_的像(选填“放 大”、“等于”或“缩小”) 【母题来源【母题来源 3】(2017上海中考真题上海中考真题)在“探究平面镜成像的特点”实验中,玻璃板应_放置在水平桌面 上;为得到像与物体到镜面的距离关系,物体需放在_位置多次实验(选填“同一”或“不同”),如图所 示,在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,凸透镜置于光具座的 A 点处,蜡烛、_应置于凸透镜的两侧, 若蜡烛置于 B
3、 点处,得到缩小的实像,则该凸透镜的焦距_10 厘米(选填“大于”、“等于”或“小于”) 知识要点:知识要点: 一、透镜一、透镜 (1)、凸透镜:中间厚边沿薄,对光线有会聚作用 (2)、凹透镜:中间薄边沿厚,对光线有发散作用 二、透镜的三条特殊光线:二、透镜的三条特殊光线: (1)凸透镜)凸透镜:平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过另一侧的焦点; 经过焦点或从焦点发出的光线经凸透镜折射后平行于主光轴; 射向光心的光线经凸透镜折射后传播方向不变。 (2)凹透镜)凹透镜:平行于主光轴的光线经凹透镜折射后反向延长线经过入射侧的焦点; 射向凹透镜另一侧焦点的光线经凹透镜折射后平行于主光 轴; 射向光心的
4、光线经凹透镜折射后传播方向不变。 三、凸透镜成像规律三、凸透镜成像规律 1.物距和像距物距和像距 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 2.凸透镜成像规律凸透镜成像规律 物距u和焦距 f 的 关系 像的性质像的位置、像距应用实例 正立或倒 立 缩小或放 大 实 像 或 虚 像 与物同侧或异侧 fu2 倒立缩小实像异侧fv2f照相机 fu2 倒立等大实像异侧v=2f测焦距 fuf2 倒立放大实像异侧v2f投影仪 fu 不成像 fu 正立放大虚像同侧放大镜 光学凸透镜成像规律做题实用技巧: (1)光屏能承接到的像均为倒立的实像, 照相机是拿来缩小的(联想照
5、片)物距大于像距 投影仪是拿来放大的(联想教室投影仪)物距小于像距 照相机投影仪放大镜照相机的像投影仪的像 2fff2f (2)物距与像距两者之间的关系:只需记住:2f和 f2f 一个2f,另一个一定在 f2f 之间 举例:若物距 u2f,则像距一定在 f v2f 之间 若像距 f v2f 之间,则物距一定 u2f (3)物近像远像变小,物远像近像变小 一、单选题一、单选题 1(2020上海浦东新区九年级二模)下列光学器具中,能会聚太阳光的是() A穿衣镜B潜望镜C凸透镜D凹透镜 2(2020上海宝山区九年级二模)下列光学器具在使用中,成倒立实像的是() A幻灯机镜头B放大镜C穿衣镜D近视眼镜
6、 3(2020上海嘉定区)以下物理规律无法用实验直接验证的是() A欧姆定律B阿基米德原理 C凸透镜成像规律D牛顿第一定律 4(2019上海中考模拟)某凸透镜的焦距为 15 厘米,若物体离该透镜的距离大于 30 厘米,则物体 在光屏上所成的像离该透镜的距离可能为 A13 厘米B15 厘米C23 厘米D32 厘米 5(2019上海浦东新区中考模拟)如图是航天员王亚平在“太空授课”时的情景,此时她的脸距“水透镜” 中心的距离与“水透镜”的焦距 f 之间的关系为 A小于 f B在 f 与 2f 之间 C大于 2f D都有可能 6(2017上海外国语大学附属大境中学九年级一模)如图所示,MN是凸透镜的
7、主光轴、P、Q、S是 在主光轴的三个位置, 把一物体放在P处, 像成在Q处, 把物体放在Q处, 凸透镜的位置不变, 像成在S 处,则可判断凸透镜的位置在 AP的左边BP、Q之间 CQ、S之间DS的右边 7(2019上海长宁区中考模拟)下列光学器具中,根据光的折射规律制成的是 A简易潜望镜B穿衣镜C放大镜D汽车后视镜 8(2017上海上外附中九年级一模)当物体距凸透镜8厘米时,在透镜的另一侧光屏上成一清晰的放大的 像,若只将透镜向光屏移动2厘米,则在光屏上又能成一个清晰的像,那么该透镜的焦距为 A2厘米4f厘米 B4厘米5f厘米 C2厘米8f厘米D无法判断 二、填空题二、填空题 9(2020上海
8、静安区九年级二模)如图所示,图(a)是光的_现象,图(b)是光的_ 现象。现将图(b)中水杯放在太阳下晒一段时间后,水温升高,这是通过_的方式增加内能的。 10(2019上海长宁区中考模拟)如图所示,将凸透镜正对太阳光,在透镜另一侧的纸上可以得到一个很 小很亮的光点,这说明了凸透镜对光线有_作用。一段时间后,亮点处的纸会被烧焦,这是通过_ 的方式改变了纸的内能。周围的人也能闻到焦味,说明了分子在不停地做_运动。 11(2019上海闵行区九年级二模)在各种不同色光中,_光、绿光、蓝光叫做三原色光某凸透镜 的焦距为 5 厘米,将发光体放在该透镜主光轴上距离凸透镜 35 厘米处,它经透镜所成的像是倒
9、立、_ 的实像,利用这个成像规律可以制成_(选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜) 12(2019上海杨浦区九年级二模)在焦距为 5 厘米、10 厘米或 15 厘米的凸透镜中选择一个置于光具座 的 B 点处,如图 19 所示在光具座上将蜡烛、光屏分别置于透镜两侧,调整透镜和光屏的高度,使它们的 中心与烛焰的中心在_高度,为了使烛焰的像能成在光屏_将蜡烛置于 A 点,在 CD 间移动光屏 时,可看到一个清晰的像,则实验所用透镜的焦距可能是_厘米保持蜡烛与光屏的位置不变,为了得 到另一种性质的像可将凸透镜向_移动(选填“左”或“右”) 13(2018上海嘉定区九年级一模)如图所示是用自拍杆固定手机
10、拍照的情景,手机的镜头相当于_ (选填“凸透镜”或“凹透镜”),通过镜头所成的是_(填“实”或“虚”)像与直接拿手机自拍相比,使 用自拍杆增大了_(填“物距”或“像距”) 14(2018上海奉贤区中考模拟)在“探究二力平衡的条件”实验中,某小组同学以硬纸板为研究对象,利 用弹簧测力计、细线等器材进行实验,实验时应在硬纸板处于_状态下读取测力计的示数并且两细线对 硬纸板拉力的方向_; 如图所示,在“探究凸透镜成像的规律”实验中,应将蜡烛、凸透镜和光屏置于_上,并调节三者的中心 高度以保证烛焰的像能成在光屏的_ 15 (2019上海市复旦初级中学九年级月考)如图所示,在“探究凸透镜成像的规律”实验
11、中,调整实验装置时, 要使凸透镜和光屏的中心跟烛焰的中心大致在_ 若凸透镜焦距为 12 厘米,将凸透镜置于光具座上 A点处,在距B点5厘米的光屏上能找到清晰的像,则这个像一定是_ 的(选填“放大”或“缩小),此时蜡 烛位于光具座_厘米的刻度线之间: 若要得到烛焰的虚像,应使蜡烛位于光具座_厘米的刻度 线之间(选填“0-26”、“26-38”或“38-50) 16(2020上海长宁区九年级二模)如图所示,平行光源射向凸透镜的光线,恰能在光具座右侧光屏上形 成一个亮点,该凸透镜的焦距为_厘米。将光源取下换成一根电子蜡烛,保持蜡烛和透镜的位置不变, 为使光屏上成清晰的烛焰像,应将光屏向_移动,相对物
12、的大小,像是_的。 三、作图题三、作图题 17(2019上海闵行区九年级二模)在如图中,根据凹透镜的性质,完成光路图 (_) 18(2018上海九年级一模)在图中,根据给出的入射光线画出折射光线 19(2019上海市建青实验学校九年级二模)在图中,根据给出入射光线,画出相应的出射光线 (_) 四、实验题四、实验题 20(2020上海崇明区九年级三模)在焦距为 5 厘米、10 厘米或 15 厘米的凸透镜中选择一个置于光具座 的 B 点处,如图所示。在光具座上将蜡烛、光屏分别置于透镜两侧,调整透镜和光屏的高度,使它们的中 心与烛焰的中心在_,目的是为了使烛焰的像能成在光屏_。将蜡烛置于 A 点,在
13、 CD 间移动 光屏时,可看到一个清晰的像,则实验所用透镜的焦距可能是_厘米。保持蜡烛与光屏的位置不变, 为了得到另一种性质的像,可将凸透镜向_移动(选填“左”或“右”)。 21 (2020上海黄浦区九年级二模)在“探究平面镜成像的特点”实验中,用_作为平面镜进行实验, 可便于确定_的位置。在“验证凸透镜成像规律”的实验中,当蜡地分别位于图所示的 A、B、C、D 位置时,恰能通过凸透镜得到一次缩小的像、一次等大的像和两次放大的像,则蜡烛在 D 位置时成的是 _(选填“放大”、“缩小”或“等大”),该凸透镜焦距为_厘米。 22(2020上海浦东新区九年级二模)在“探究平面镜成像的特点”实验中,为
14、了便于确定_,采用 玻璃板作为平面镜;实验时需要多次改变点燃蜡烛的位置重复进行实验,是为了_(选填字母 A“得 到普遍规律”或 B“求平均值减小误差”)。如图所示是“探究凸透镜成像的规律”的实验装置,实验时为了保证 光源的像成在光屏中央,要使凸透镜和光屏的中心跟烛焰的中心大致在_;若凸透镜焦距为 10 厘米, 将光源置于光具座上 45 厘米刻度处时,通过移动光屏,_(选填“能”或“不能”)在光屏上得到像。 23(2020上海松江区九年级二模)如图所示,凸透镜焦距为 10 厘米,若保持图中蜡烛和凸透镜的位置 不变,为了使像成在光屏中央,应首先调整光屏的_,然后将光屏向_缓慢移动(选填“左”或“右
15、”), 当光屏上呈现清晰的像时,该像的大小与物体相比是_(选填“缩小”或“放大”)。若将蜡烛在光具座上移 动 5 厘米(凸透镜位置不变),通过移动光屏,_在光屏上重新找到清晰的像(选填“可能”或“不能”)。 24(2020上海静安区九年级二模)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,应调节透镜中心和光源、光屏的 中心在_。图所示为实验情景,图中实验器材 A 是_(填写器材名称),若此时烛焰在光 屏上成缩小的像,则蜡烛到凸透镜的距离_2 倍焦距(选填大或小于)。 25(2020上海奉贤区九年级二模)某小组同学在“探究凸透镜成像规律”实验中,在光具座上将蜡烛、光 屏分别置于透镜的_,调整透镜和光屏的高度
16、,使它们的中心与烛焰的中心在_高度,使烛焰的像能成在 光屏的中央。现有焦距分别为 25 厘米、10 厘米及 5 厘米的甲、乙、丙三个凸透镜,选择其中一个放在光具 座的 B 刻度线对应处,如图所示。将蜡烛放于 A 刻度线对应处,在 CD 间移动光屏时,可看找到一个清晰 的像, 则实验所用的是_透镜。 保持蜡烛与光屏的位置不变, 为了得到另一种性质的像, 可将凸透镜向_ 移动(选填“左”或“右”),此时如果凸透镜的位置移过_厘米刻度线,则在光屏上找不到像。 26(2020上海崇明区九年级二模)小华和小红同学通过实验探究凸透镜成实像的规律,他们在光具座上 固定焦距为 f 的凸透镜,取高度为 8 厘米
17、的物体进行实验。调节好实验装置后,他们分别取不同的物距 u、 并移动光屏找像,每次都使光屏上的像最清晰,将相应的像距 v、成像情况记录在表一、表二中: 表一 序号物距 u(厘米)像距 v(厘米)像高 h(厘米) 132.014.43.6 225.016.75.3 322.018.36.7 表二 序号物距 u(厘米)像距 v(厘米)像高 h(厘米) 419.021.18.9 515.030.016.0 612.060.040.0 (1)分析比较实验序号 1、2、3 或 4、5、6 数据中物距 u、像距 v 及成像的变化情况,可得出的初步结论是: 凸透镜成实像时,_; (2)分析比较实验序号 1、
18、2 或 3 数据中物距 u 与像距 v 的大小关系及成像情况,可得出的初步结论是:凸透 镜成实像、且_时,所成的像是缩小的; (3)小红同学计算了表一中物距与像距之和,由此得出结论:凸透镜成实像时,物距与像距之和越小,成的 像越大;小华通过分析比较实验序号 4、5 和 6,判断小红的结论是_(选填“正确”、“错误”)的; (4)小华进一步分析比较表一和表二中物距与像距之和,提出了一个猜想:“当物距与像距之和最小时, 可能会成等大的实像”。为了验证该猜想,他们应将物距设定在_厘米的范围内继续进行实验。 专题专题 02 透镜及其成像透镜及其成像 母题揭秘以下内容:母题揭秘以下内容: 1、真题分析;
19、、真题分析;2、知识点全面梳理;、知识点全面梳理;3、中考模拟题巩固、中考模拟题巩固 【母题来源【母题来源 1】(2020上海中考真题)上海中考真题)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,应调整凸透镜的中心,光屏的 中心与烛焰的中心大致在同一_, 以保证像成在光屏中央; 将烛焰与光屏置于凸透镜的_ (选填“两 侧”或“同侧”),移动光屏直到光屏上所成的_像最清晰(选填“实”或“虚”),像是_的(选填“正 立”或“倒立”)。 【答案】高度两侧实倒立 【解析】 1为了使像成在光屏的中央,实验前要调整凸透镜的中心,光屏的中心与烛焰的中心大致在同一高度。 2实像与物体在透镜的两侧,所以将烛焰与光屏置于凸透
20、镜的两侧。 3光屏能接收到的像是实像,虚像不可以用光屏接收。 4实像都是倒立的。 【母题来源【母题来源 2】(2019上海中考真题)上海中考真题)小明在做“探究凸透镜成像规律”实验中,将蜡烛、凸透镜和光屏的 中心调至_已知凸透镜焦距为 10 厘米,现蜡烛的位置如图所示,蜡烛到凸透镜的距离为_10 厘米 (选填“大于”、“等于”或“小于”),移动光屏寻找像的位置,发现光屏上有一个倒立、_的像(选填“放 大”、“等于”或“缩小”) 【答案】同一高度大于放大 【解析】 第一空实验前,把蜡烛、凸透镜、光屏从左向右依次放在光具座上,点燃蜡烛并调整烛焰、凸透镜、光 屏的高度,使它们的中心大致在同一高度,才
21、能使像成在光屏的中央; 第二空凸透镜的焦距 f=10cm,凸透镜只有在物距大于焦距的时候才能成实像,所以蜡烛到凸透镜的距离 大于 10cm 第三空现蜡烛的位置如图所示,像距大于物距,所以成倒立、放大的实像 【母题来源【母题来源 3】(2017上海中考真题上海中考真题)在“探究平面镜成像的特点”实验中,玻璃板应_放置在水平桌面 上;为得到像与物体到镜面的距离关系,物体需放在_位置多次实验(选填“同一”或“不同”),如图所 示,在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,凸透镜置于光具座的 A 点处,蜡烛、_应置于凸透镜的两侧, 若蜡烛置于 B 点处,得到缩小的实像,则该凸透镜的焦距_10 厘米(选填“大
22、于”、“等于”或“小于”) 【答案】竖直不同光屏小于 【解析】 (1)做“探究平面镜成像的特点”实验,玻璃板应竖直放置在水平桌面上;若玻璃板没有竖直放置,前面蜡 烛所成的像可能偏高或偏低,这样前面蜡烛的像与后面的蜡烛就无法重合了(2)为得到普遍性规律,避 免实验现象的偶然性,为得到像与物体到镜面的距离关系,物体需放在不同位置多次实验(3)在“探究 凸透镜成像的规律”的实验中,蜡烛、光屏应置于凸透镜的两侧若蜡烛置于 B 点处,得到缩小的实像,根 据凸透镜成像规律可知 u50cm-30cm20cm2f,即 f10cm 知识要点:知识要点: 一、透镜一、透镜 (1)、凸透镜:中间厚边沿薄,对光线有会
23、聚作用 (2)、凹透镜:中间薄边沿厚,对光线有发散作用 二、透镜的三条特殊光线:二、透镜的三条特殊光线: (1)凸透镜)凸透镜:平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过另一侧的焦点; 经过焦点或从焦点发出的光线经凸透镜折射后平行于主光轴; 射向光心的光线经凸透镜折射后传播方向不变。 (2)凹透镜)凹透镜:平行于主光轴的光线经凹透镜折射后反向延长线经过入射侧的焦点; 射向凹透镜另一侧焦点的光线经凹透镜折射后平行于主光 轴; 射向光心的光线经凹透镜折射后传播方向不变。 三、凸透镜成像规律三、凸透镜成像规律 1.物距和像距物距和像距 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
24、v表示 2.凸透镜成像规律凸透镜成像规律 物距u和焦 距 f 的关系 像的性质像的位置、像距应用实例 正立或倒立缩小或放大实像或虚像与物同侧或异侧 fu2 倒立缩小实像异侧fv2f照相机 fu2 倒立等大实像异侧v=2f测焦距 fuf2 倒立放大实像异侧v2f投影仪 fu 不成像 fu 正立放大虚像同侧放大镜 光学凸透镜成像规律做题实用技巧: (2)光屏能承接到的像均为倒立的实像, 照相机是拿来缩小的(联想照片)物距大于像距 投影仪是拿来放大的(联想教室投影仪)物距小于像距 照相机投影仪放大镜照相机的像投影仪的像 2fff2f (3)物距与像距两者之间的关系:只需记住:2f和 f2f 一个2f
25、,另一个一定在 f2f 之间 举例:若物距 u2f,则像距一定在 f v2f 之间 若像距 f v2f 之间,则物距一定 u2f (3)物近像远像变小,物远像近像变小 一、单选题一、单选题 1(2020上海浦东新区九年级二模)下列光学器具中,能会聚太阳光的是() A穿衣镜B潜望镜C凸透镜D凹透镜 【答案】C 【解析】 A穿衣镜利用光的反射改变光的传播路线,故 A 项不符合题意; B潜望镜是利用了光的反射来改变光的传播路线,故 B 项不符合题意; C凸透镜对光有会聚作用,可以会聚太阳光,故 C 项符合题意; D凹透镜对光有发散作用,不能会聚太阳光,故 D 项不符合题意。 故选 C。 2(2020
26、上海宝山区九年级二模)下列光学器具在使用中,成倒立实像的是() A幻灯机镜头B放大镜C穿衣镜D近视眼镜 【答案】A 【解析】 A幻灯机是利用凸透镜在 2fuf 时,在另一侧光屏上得到一个倒立、放大的实像,故 A 符合题意; B放大镜是利用凸透镜在 uf 时,通过凸透镜能看到一个正立的、放大的虚像,故 B 不符合题意; C穿衣镜是利用平面镜成像的特点,成正立等大的虚像,故 C 不符合题意; D近视眼镜是利用凹透镜使光线发散,使像成在视网膜上,故 D 不符合题意。 故选 A。 3(2020上海嘉定区)以下物理规律无法用实验直接验证的是() A欧姆定律B阿基米德原理 C凸透镜成像规律D牛顿第一定律
27、【答案】D 【解析】 A欧姆定律是在大量实验基础上总结得出的,能用实验直接验证,不符合题意; B浸在液体中的物体受到的浮力,等于排开液体受到的重力阿基米德原理,是在大量实验的基础上得出 的,不符合题意; C凸透镜成像规律是通过实验直接得出的结论,不符合题意; D牛顿第一定律是在实验和推理的基础上总结得出的,不可以通过实验直接得以验证,符合题意。 故选 D。 4(2019上海中考模拟)某凸透镜的焦距为 15 厘米,若物体离该透镜的距离大于 30 厘米,则物体 在光屏上所成的像离该透镜的距离可能为 A13 厘米B15 厘米C23 厘米D32 厘米 【答案】C 【解析】 根据题意知道,凸透镜的焦距为
28、 15 厘米,物距大于 30 厘米,由凸透镜成像规律知道,当 u2f,成倒立、 缩小的实像,且像距 2fvf,故只有 C 符合题意 5(2019上海浦东新区中考模拟)如图是航天员王亚平在“太空授课”时的情景,此时她的脸距“水透镜” 中心的距离与“水透镜”的焦距 f 之间的关系为 A小于 f B在 f 与 2f 之间 C大于 2f D都有可能 【答案】C 【解析】 图中所成的像为倒立、缩小的实像,水球具有中间厚,边缘薄的特点,因此水球相当于一个凸透镜,根据 凸透镜成像的规律,此时王亚平到水球的距离与水球焦距的关系是大于 2 倍焦距故 ABD 错误,C 正确 6(2017上海外国语大学附属大境中学
29、九年级一模)如图所示,MN是凸透镜的主光轴、P、Q、S是 在主光轴的三个位置, 把一物体放在P处, 像成在Q处, 把物体放在Q处, 凸透镜的位置不变, 像成在S处, 则可判断凸透镜的位置在 AP的左边BP、Q之间 CQ、S之间DS的右边 【答案】A 【解析】 试题分析:A、当凸透镜在 P 的左边时,当物体在 P 点时,像在 Q 点,物像在凸透镜的同侧,成正立放大 的虚像,VU把物放在 Q 处,凸透镜位置不变,像成在 S 处,物像在凸透镜的同侧,成正立放大的虚像, VU符合题意 B、当凸透镜在 PQ 之间时,当物体在 P 点时,像在 Q 点,说明成倒立缩小的实像、或倒立等大的实像、或 倒立放大的
30、实像,并且焦距小于 PQ 且小于凸透镜到像的距离(因为当像是倒立的时候,像距一定大于焦 距)把物放在 Q 处,凸透镜位置不变,此时物距大于一倍焦距,成实像,像一定和物体在凸透镜的异侧, 在凸透镜的左侧,不会成在 S 处不符合题意 C、当凸透镜在 SQ 之间时,当物体在 P 点时,像在 Q 点,物像在凸透镜的同侧,成正立放大的虚像,但是 VU,因为当物体成虚像时,像距不可能小于物距不符合题意 D、当凸透镜在 S 的右边时,和 C 选项一样,因为当物体成虚像时,像距不可能小于物距不符合题意 所以选 A 考点: 点评:凸透镜成实像时,物像在凸透镜的异侧, U2f,成倒立、缩小的实像,2fVf; U=
31、2f,成倒立、等大的实像,V=2f; 2fUf,成倒立、放大的实像,V2f 凸透镜成虚像时,物像在凸透镜的同侧,Uf,成倒正立、放大的虚像,VU 7(2019上海长宁区中考模拟)下列光学器具中,根据光的折射规律制成的是 A简易潜望镜B穿衣镜C放大镜D汽车后视镜 【答案】C 【解析】 潜望镜、穿衣镜都是平面镜,利用的是光的反射;放大镜是凸透镜,利用的是光的折射;汽车后视镜是凸 面镜,利用的是光的反射,故只有 C 符合题意 8(2017上海上外附中九年级一模)当物体距凸透镜8厘米时,在透镜的另一侧光屏上成一清晰的放大的 像,若只将透镜向光屏移动2厘米,则在光屏上又能成一个清晰的像,那么该透镜的焦距
32、为 A2厘米4f厘米B4厘米5f厘米 C2厘米8f厘米 D无法判断 【答案】B 【解析】 【分析】 凸透镜成像时,得到的实像都是倒立的,所以物体离凸透镜 8cm 时,在透镜的另一侧得到一个放大的实像 一定是倒立的由凸透镜成倒立的、放大的实像时,2fuf,解不等式得出焦距的取值范围;再由“保持物 体与光屏的位置不变, 把凸透镜向光屏方向移动 2cm,则在光屏上又成一清晰的缩小的像”可得 u=10cm2f, 即 fuf, 所以,2f8cmf,即 8cmf4cm; 由“保持物体与光屏的位置不变,把凸透镜向光屏方向移动 2cm,则在光屏上又成一清晰的缩小的像”,可知 u=10cm2f,即 f5cm,
33、综上所述,由可 4cmfvf,成倒立、缩小的实像.物距大于二倍焦距,即在 026cm 之 间. 4若要得到烛焰的虚像,应使蜡烛位于一倍焦点以,即在光具座 38-50 厘米的刻度线之间 16(2020上海长宁区九年级二模)如图所示,平行光源射向凸透镜的光线,恰能在光具座右侧光屏上形 成一个亮点,该凸透镜的焦距为_厘米。将光源取下换成一根电子蜡烛,保持蜡烛和透镜的位置不变, 为使光屏上成清晰的烛焰像,应将光屏向_移动,相对物的大小,像是_的。 【答案】20右等大 【解析】 1平行光线经凸透镜后会聚到一点,最小、最亮的光斑便是凸透镜的焦点,由图知道,该透镜的焦距为 f=70cm-50cm=20cm
34、23将光源取下换成一根电子蜡烛,保持蜡烛和透镜的位置不变,由图知道,此时 u=2f,由凸透镜的成像 规律知道,此时成与物等大的实像,且像距为 v=2f,所以,光屏应向右移。 三、作图题三、作图题 17(2019上海闵行区九年级二模)在如图中,根据凹透镜的性质,完成光路图 (_) 【答案】 【解析】 平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过焦点;过光心的光线经凹透镜折射后传 播方向不改变,如图所示: 18(2018上海九年级一模)在图中,根据给出的入射光线画出折射光线 【答案】 【解析】 平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点;过光心的光线其传播方向不变;如图所示:
35、19(2019上海市建青实验学校九年级二模)在图中,根据给出入射光线,画出相应的出射光线 (_) 【答案】 【解析】 与主光轴平行的光线通过凸透镜后会聚于主光轴上一点,这一点为凸透镜的焦点,所以折射光线如图所示 四、实验题四、实验题 20(2020上海崇明区九年级三模)在焦距为 5 厘米、10 厘米或 15 厘米的凸透镜中选择一个置于光具座 的 B 点处,如图所示。在光具座上将蜡烛、光屏分别置于透镜两侧,调整透镜和光屏的高度,使它们的中 心与烛焰的中心在_,目的是为了使烛焰的像能成在光屏_。将蜡烛置于 A 点,在 CD 间移动 光屏时,可看到一个清晰的像,则实验所用透镜的焦距可能是_厘米。保持
36、蜡烛与光屏的位置不变, 为了得到另一种性质的像,可将凸透镜向_移动(选填“左”或“右”)。 【答案】同一高度中央10 厘米或 15 厘米左 【解析】 12调整透镜和光屏的高度,使它们的中心与烛焰的中心在同一高度;目的是为了使烛焰的像能成在光屏 中央。 3将蜡烛置于 A 点,这时物距 50.0cm-15.0cm35.0cmu 由题意可知像距的取值范围 60.0cm-50.0cm75.0cm-50.0cmv 即是 10.0cm25.0cmv 假设选择凸透镜的焦距是 5cm,这时物距大于两倍焦距,根据凸透镜的成像规律,像距大于一倍焦距小于 两倍焦距,这与题中条件不符合,所以凸透镜的焦距不是 5cm;
37、假设选择凸透镜的焦距是 10cm,时物距大 于两倍焦距,根据凸透镜的成像规律,像距大于一倍焦距小于两倍焦距,这与题中条件相符合,所以凸透 镜的焦距可能是 10cm;假设选择凸透镜的焦距是 15cm,这时物距大于两倍焦距,根据凸透镜的成像规律, 像距大于一倍焦距小于两倍焦距,这情况也与题中条件相符合,所以凸透镜的焦距可能是 15cm;综上所述, 实验所用透镜的焦距可能是 10cm 或 15cm。 4由上述可知,凸透镜成倒立、缩小的实像,为了得到另一种性质的像,等大或放大的实像,这时可以把 凸透镜向左移动,物距变小,达到相应的目的。 21 (2020上海黄浦区九年级二模)在“探究平面镜成像的特点”
38、实验中,用_作为平面镜进行实验, 可便于确定_的位置。在“验证凸透镜成像规律”的实验中,当蜡地分别位于图所示的 A、B、C、D 位置时,恰能通过凸透镜得到一次缩小的像、一次等大的像和两次放大的像,则蜡烛在 D 位置时成的是 _(选填“放大”、“缩小”或“等大”),该凸透镜焦距为_厘米。 【答案】玻璃板像放大17.5 【解析】 12在“探究平面镜成像的特点”实验中,可以用玻璃板作为平面镜进行实验,玻璃板是透明的,可以方便 实验者在镜后找到像的位置。 34蜡烛在 B 位置时到凸透镜的距离为 35cm,此时能得到等大的像,根据凸透镜成像规律可得 235cmuf 由上式可得 17.5cmf 即凸透镜的
39、焦距为 17.5cm; 蜡烛在 D 位置时距离凸透镜的距离小于 17.5cm,根据凸透镜成像规律可知此时成正立、放大的虚像。 22(2020上海浦东新区九年级二模)在“探究平面镜成像的特点”实验中,为了便于确定_,采用 玻璃板作为平面镜;实验时需要多次改变点燃蜡烛的位置重复进行实验,是为了_(选填字母 A“得 到普遍规律”或 B“求平均值减小误差”)。如图所示是“探究凸透镜成像的规律”的实验装置,实验时为了保证 光源的像成在光屏中央,要使凸透镜和光屏的中心跟烛焰的中心大致在_;若凸透镜焦距为 10 厘米, 将光源置于光具座上 45 厘米刻度处时,通过移动光屏,_(选填“能”或“不能”)在光屏上
40、得到像。 【答案】像的位置A同一高度不能 【解析】 1在“探究平面镜成像的特点”实验中,为了便于确定像的位置,采用透明的玻璃板替代平面镜进行实验。 2在“探究平面镜成像的特点”实验中,为了得到物与像位置关系的普遍性规律,需要多次改变点燃蜡烛的 位置重复进行实验。 3在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,为了保证光源的像成在光屏中央,应该使凸透镜、光源、光屏三 者的中心在同一高度。 4若凸透镜焦距为 10 厘米,将光源置于光具座上 45 厘米刻度处时,物距为 50cm-45cm=5cm 小于一倍焦距,无论如何移动光屏,都不能在光屏上得到像。 23(2020上海松江区九年级二模)如图所示,凸透镜焦距
41、为 10 厘米,若保持图中蜡烛和凸透镜的位置 不变,为了使像成在光屏中央,应首先调整光屏的_,然后将光屏向_缓慢移动(选填“左”或“右”), 当光屏上呈现清晰的像时,该像的大小与物体相比是_(选填“缩小”或“放大”)。若将蜡烛在光具座上移 动 5 厘米(凸透镜位置不变),通过移动光屏,_在光屏上重新找到清晰的像(选填“可能”或“不能”)。 【答案】高度右放大可能 【解析】 1因为实验的要求及需要,必须将烛焰、凸透镜和光屏三者的中心放在同一高度上,故该题中为了在光屏 中心找到像,应首先调整光屏的高度。 23凸透镜在 50.0cm 处,蜡烛在 35.0cm 处,此时物距 u=50.0cm-35.0
42、cm=15.0cm 物距在一倍焦距和两倍焦距之间,成倒立、放大的实像,且像应成在另一侧的 2 倍焦距以外,此时光屏的 位置在 70.0cm 以外处,故光屏应向右移动。 4若将蜡烛在光具座上像右移动 5 厘米(凸透镜位置不变),蜡烛便在 40.0cm 处,物距 u=50.0cm40.0cm=10.0cm 满足 u=f,不成像。 若将蜡烛在光具座上像左移动 5 厘米(凸透镜位置不变),蜡烛便在 30.0cm 处,物距 u=50.0cm30.0cm=20.0cm 满足 u=2f,成倒立、等大的实像。 综上,将蜡烛在光具座上移动 5 厘米(凸透镜位置不变),通过移动光屏,可能在光屏上重新找到清晰的 像
43、。 24(2020上海静安区九年级二模)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,应调节透镜中心和光源、光屏的 中心在_。图所示为实验情景,图中实验器材 A 是_(填写器材名称),若此时烛焰在光 屏上成缩小的像,则蜡烛到凸透镜的距离_2 倍焦距(选填大或小于)。 【答案】同一高度光具座大于 【解析】 1为保证像成在光屏的中央,应调节透镜中心和光源、光屏的中心在同一高度。 2 实验器材 A 是摆放光学器材的基座,即光具座。 3 蜡烛到凸透镜的距离即物距大于 2 倍焦距时成倒立缩小的实像。 25(2020上海奉贤区九年级二模)某小组同学在“探究凸透镜成像规律”实验中,在光具座上将蜡烛、光 屏分别置于透镜的
44、_,调整透镜和光屏的高度,使它们的中心与烛焰的中心在_高度,使烛焰的像能成在 光屏的中央。现有焦距分别为 25 厘米、10 厘米及 5 厘米的甲、乙、丙三个凸透镜,选择其中一个放在光具 座的 B 刻度线对应处,如图所示。将蜡烛放于 A 刻度线对应处,在 CD 间移动光屏时,可看找到一个清晰 的像, 则实验所用的是_透镜。 保持蜡烛与光屏的位置不变, 为了得到另一种性质的像, 可将凸透镜向_ 移动(选填“左”或“右”),此时如果凸透镜的位置移过_厘米刻度线,则在光屏上找不到像。 【答案】两侧同一焦距为 10 厘米的左25 【解析】 1在“探究凸透镜成像规律”实验中,在光具座上应该将蜡烛、光屏分别
45、置于凸透镜的两侧。 2为了使烛焰的像能成在光屏的中央,应该调节烛焰、光屏、凸透镜三者的中心大致在同一高度。 3蜡烛放于 A 刻度线对应处,物距为 35cm,在 CD 间移动光屏时,可看找到一个清晰的像,则像位于 10cm20cm 之间,故 uv 根据凸透镜成像规律可知,此时 u2f fv2f 成的是倒立缩小的实像,则实验所用的是焦距为 10cm 透镜。 4根据凸透镜成像规律可知此时的像是倒立缩小的实像,想在光屏上得到另一种性质的像,即倒立放大的 实像时,要是烛焰在光屏上所成的像变大,就要减小物距,也就是蜡烛靠近凸透镜,也可以将凸透镜向左 移动,同时增大像距。 5当物距等于一倍焦距或者小于一倍焦
46、距时,在光屏上找不到像,所以当实验中将凸透镜的位置移过 25 厘 米刻度线时,则在光屏上找不到像。 26(2020上海崇明区九年级二模)小华和小红同学通过实验探究凸透镜成实像的规律,他们在光具座上 固定焦距为 f 的凸透镜,取高度为 8 厘米的物体进行实验。调节好实验装置后,他们分别取不同的物距 u、 并移动光屏找像,每次都使光屏上的像最清晰,将相应的像距 v、成像情况记录在表一、表二中: 表一 序号物距 u(厘米)像距 v(厘米)像高 h(厘米) 132.014.43.6 225.016.75.3 322.018.36.7 表二 序号物距 u(厘米)像距 v(厘米)像高 h(厘米) 419.
47、021.18.9 515.030.016.0 612.060.040.0 (1)分析比较实验序号 1、2、3 或 4、5、6 数据中物距 u、像距 v 及成像的变化情况,可得出的初步结论是: 凸透镜成实像时,_; (2)分析比较实验序号 1、2 或 3 数据中物距 u 与像距 v 的大小关系及成像情况,可得出的初步结论是:凸透 镜成实像、且_时,所成的像是缩小的; (3)小红同学计算了表一中物距与像距之和,由此得出结论:凸透镜成实像时,物距与像距之和越小,成的 像越大;小华通过分析比较实验序号 4、5 和 6,判断小红的结论是_(选填“正确”、“错误”)的; (4)小华进一步分析比较表一和表二
48、中物距与像距之和,提出了一个猜想:“当物距与像距之和最小时,可能 会成等大的实像”。为了验证该猜想,他们应将物距设定在_厘米的范围内继续进行实验。 【答案】物距 u 越小,相距 v 越大,像高 h越高像距小于物距错误19.022.0 【解析】 (1)1对比表格中序号 1、2、3 或 4、5、6 数据中物距 u、像距 v 及成像的变化情况,可得:物距 u 越小, 相距 v 越大,像高 h越高。 (2)2分析比较实验序号 1、2 或 3 数据可知,像的高度均小于物体高度,则可得:凸透镜成实像、且像距小 于物距时,所成的像是缩小的。 (3)3由实验序号 4、5 和 6 可知,物距与像距之和逐渐增大,所成的像也逐渐增大,与小红的结论相反,则 可知小红的结论是错误的。 (4)4由表格中数据可知,当物距从 22.0m 减小到 19.0cm 的过程中,像高由 6.7cm 增大到 8.9cm,且物体高 度为 8cm,故推测可知为得到等大的像,应将物距设定在 19.022.0cm 范围内继续进行实验。
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