1、2020届人教版八年级物理上第五章透镜及其应用第3节凸透镜成像的规律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2f,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u2f、u=2f、fu2f,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
2、光屏一侧向透镜方向看去,能否观察到蜡烛的像?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。图5-3-1拓展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。例例 (2019内蒙古巴彦淖尔临河期末)如图5
3、-3-2所示,在光屏上恰能看到清晰的像。则像的性质是()图5-3-2A.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、缩小的虚像解析解析由图知,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。答案答案 A题型判断物距、像距及焦距之间的关系题型判断物距、像距及焦距之间的关系例例 (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
4、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f30 cm2f,可得15 cmfuf,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。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
5、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。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。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
6、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。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,同时镜头前伸答案答案 BCD放大镜是利用物距小于一倍
7、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。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
8、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。答案答案 凸透缩小缩短解析解析 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。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(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
9、,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。答案答案 (1)倒立照相机(2)右(3)左解析解析 (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
10、。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5-3-2A.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
11、.0 cm,像距为45.0 cm,此时f30.0 cm2f,则15.0 cmf2f,f20 cm2f,解得透镜焦距范围是10 cmf15 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。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
12、针顺时针旋转,但表面上下左右都颠倒过来了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。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
13、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rf,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()答案答案 C将点光源S运动的轨迹看成一个物体,圆的右侧,fu右2f,利用凸透镜成像的规律,可以发现,C选项正确。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(2)实验中,由于蜡烛燃烧
14、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
15、晰的像,应该 (填“拉长”或“缩短”)凸透镜和薄膜之间的距离。答案答案(1)放大(2)上(3)如图所示(4)拉长 解析解析(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。1.(
16、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答案答案 A摄像机的镜头相当于一个凸透镜,是利用当u2f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
17、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。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答案答案 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
18、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。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)图5-3-7(1)在实验过程中,没有必要出现的步
19、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)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 答案答案 (1)(2)(3)放大30.0解析解析 (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
20、f=10 cm,当u=15 cm时,2fuf,成倒立、放大的实像,由步骤可知,像距v=30.0 cm。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
21、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。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C.一个倒立实像,一个正立虚像,一个倒立虚像D.一个正立
22、实像,一个倒立实像,一个倒立虚像答案答案 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A1B1,该实像A1B1又在平面镜中成相对A1B1正立的虚像A2B2,虚像A2B2是A1B1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A2B2射出的,A2B2在凸透镜二倍焦距以外,经凸透镜折射后形成相对A2B2倒立、缩小的实像,相对AB正立、缩小的实像A3B3。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
23、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)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
24、,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。答案答案 (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
25、为50 cm-35 cm=15 cm,此时fu15 cmf,得7.5 cmf15 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。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=15 cm,则光屏上是倒立、的实像,该凸透镜焦距的范围为 。答案答案 缩小7.
26、5 cmf2f,10 cmf;此时的像距满足2f15 cmf,则7.5 cmf15 cm;故凸透镜焦距的取值范围为7.5 cmf10 cm。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(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,
27、蜡烛能成 个像。答案答案(1)同一高度(2)10.0远离(3)2解析解析(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2f,即2f=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。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
28、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”
29、。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。答案答案 (1)c(2)如图所示倒 解析解析 (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AO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。1.(20
30、17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f1、f2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()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.f1f2 答案答案 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。2.(2018新疆乌
31、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答案答案 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。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“
32、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。答案答案 (1)凸透镜(2)10.0(3)右上解析解析 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
33、;(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。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
34、,这种成像规律在实际中的应用是 (写一种)。(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”)。答案答案(1)高度(2)放大投影仪(3)亮度稍暗的完整像解析解析(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,2fuf,成倒立、放大的实像,v2f,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
35、光线减少,会聚成的像变暗。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(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L0,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(
36、选填“”“”或“=”),透镜先后两次所在位置A、B之间的距离s=(用L0、L表示)。答案答案 (1)同一高度(2)倒立上(3)缩小(4)L0-2L解析解析 (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uA=L,像距为vA时,成放大的实像,当物距为uB=vA,像距为vB=uA=L时,成的是缩小的实像。(4)所成的是实像,物距uA应大于焦距f,即ff,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=2f时
37、,物像间距L最小,为4f,因此,要想成实像,蜡烛与光屏的间距应满足L4f。由图丁可知,当物距u=1.5f时,物像间距L=4.5f,根据L=u+v可得v=L-u=4.5f-1.5f=3f,则放大率n=2。A BABvu31.5ff(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
38、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。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:。答案答案(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。
