备战中考物理培优(含解析)之凸透镜成像的规律
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一、初中物理凸透镜成像的规律1.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图所示,此时烛焰在光屏上成一个清晰的像,则下列判断正确的是()A.这个清晰的像是倒立、放大的实像B.此凸透镜的焦距大于20cmC.将蜡烛移动到40cm刻度处,移动光屏,会在光屏上得到清晰、放大的像D.将蜡烛移动到25cm刻度处,应向右移动光屏,才能再次在光屏上得到清晰的像【答案】D【解析】【分析】【详解】AB.由图知,像距小于物距,此时成倒立缩小的实像,所以u=-=50cm15cm35cmv=-=70cm50cm20cm可知35cm> 2ff<20cm< 2f解得10cm< f < 17.5cmu+v>4f即35cm + 20cm > 4f解得f<13.75 cm综上所述10cm< f < 13.5cm故AB错误;C.将蜡烛移动到40cm刻度处,物距等于50cm- 40cm= 10cm物距小于焦距,所以成正立放大的虚像,不能成在光屏上,故C错误;D.将蜡烛移动到25cm刻度处,物距减小,像距将变大,像也变大,所以应向右移动光屏,故D正确。
故选D。
2.用照相机拍摄水池底部的物体时,若保持照相机的位置不变,比较池中有水和无水两种情况(假设两种情况下,人眼看到的物体等大),则有水时( )A.暗箱应略短一些,得到的像会略大些B.暗箱应略长一些,得到的像会略大些C.暗箱应略短一些,得到的像会略小些D.暗箱应略长一些,得到的像会略小些【答案】B【解析】【详解】照相机是利用凸透镜成像原理工作的。
当无水时物体在光屏(暗箱)上形成一个倒立、缩小的实像,当有水时,由于光的折射,物体感觉变浅,相当于靠近凸透镜,根据“物近像远像变大”原则,在暗箱上得到的像会比原来的像略大一些。
故B正确。
3.在做“探究凸透镜成像的规律”实验时,某实验小组所描绘的像距随物距变化的关系图线如图所示.图线中 A、B、C 三点分别与蜡烛在光具座上移动过程中的三个位置相对应.则下列说法正确的是A.蜡烛处于 AB 间某一位置时,成倒立、缩小的实像B.蜡烛处于 BC 间某一位置时,成倒立、放大的实像C.将蜡烛从 C 移动到 B 的过程中,所成像逐渐增大D.将蜡烛从 B 移动到 A 的过程中,所成像逐渐减小【答案】C【解析】【分析】(1)根据u=v=2f,成倒立、等大的实像,判断凸透镜的焦距.(2)根据物距和焦距,判断凸透镜成像情况:u>2f,成倒立、缩小的实像.2f>u>f,成倒立、放大的实像.u<f,成正立、放大的虚像.(3)凸透镜成实像时,物距减小,像距增大,像变大.【详解】(1)由图象知,220cm u v f ===,此时凸透镜成倒立、等大的实像,所以凸透镜的焦距:10cm f =.(2)物距大于一倍焦距时,凸透镜成实像.A 、蜡烛处于AB 间某一位置时,2f >u >f ,成倒立、放大的实像.选项错误.B 、蜡烛处于BC 间某一位置时,u >2f ,成倒立、缩小的实像.选项错误.C 、将蜡烛从C 移动到B 的过程中,物距大于一倍焦距时,凸透镜成实像.物距减小,像距增大,像变大.选项正确.D 、将蜡烛从B 移动到A 的过程中,物距大于一倍焦距时,凸透镜成实像.物距减小,像距增大,像变大.选项错误.故选C .4.把蜡烛放在凸透镜前30cm 处,光屏上可接收到倒立等大的实像,若把蜡烛向远离凸透镜方向移动5 cm ,并移动光屏,在光屏上可以看到A .倒立缩小的实像B .倒立放大的实像C .正立放大的虚像D .倒立等大的实像【答案】A【解析】【分析】【详解】凸透镜成倒立等大的实像时,物距等于二倍焦距,所以可知凸透镜的焦距应是15cm ,此时把蜡烛向远离凸透镜方向移动5 cm ,物距变为35cm ,物体处于二倍焦距以外,所成的像是倒立缩小的实像,此时的应用是照相机,故应选A .5.将一物体放在凸透镜前,使物距依次为6cm 、18cm 和24cm ,分别得到放大的虚像、放大的实像和缩小的实像,则凸透镜的焦距f 满足关系式A .f <6cmB .6cm <f <18cmC .9cm <f <12cmD .18cm <f <24cm【答案】C【解析】【分析】【详解】当物距为6cm 时,成放大的虚像,所以f >6cm .当物距等于18cm 时,成放大的实像,即物距在一倍到二倍焦距之间,则9cm <f <18cm . 当物距等于24cm 时,成缩小的实像,所以24cm >2f ,则f <12cm .故:9cm <f <12cm ,C 符合题意.选C .【点睛】重点是凸透镜成像规律的应用,关键是根据每次成像时的特征,列出相应的不等式,综合求解.6.小明探究“凸透镜成像规律”,当蜡烛到透镜的距离是30cm时,调节透镜另一侧的光屏,屏上得到清晰放大的像。
一、初中物理凸透镜成像的规律1.如图所示,将点燃的蜡烛放在距凸透镜20cm处时,在另一侧距凸透镜20cm处的光屏上出现了一个与烛焰等大的清晰像,若保持蜡烛的位置不变,更换一个焦距为15cm的凸透镜,要想在屏上出现清晰像,下列操作可行的是A.使屏远离透镜B.使屏靠近透镜C.使屏向上移动D.使屏向下移动【答案】A【解析】【详解】根据题意,当物距20cm时,在另一侧距凸透镜20cm处的光屏上可以得到一个与蜡烛等大的像,由凸透镜成像规律知,此时u=v=2f=20cm,则焦距为f=10cm;更换凸透镜焦距为15cm时,15cm<20cm<30cm,即蜡烛在凸透镜一倍焦距和二倍焦距之间,此时凸透镜成倒立、放大的实像,像距为v>2f=30cm,则屏应远离透镜才能出现清晰像.故A正确.2.当物体距凸透镜8厘米时,在透镜的另一侧光屏上成一个清晰放大的像,若是将凸透镜向光屏方向移动2厘米,则在光屏上又成一个清晰像,那么这透镜的焦距f为A.2厘米<f<4厘米B.4厘米<f<5厘米C.5厘米<f<8厘米D.无法确定【答案】B【解析】【分析】【详解】物体离凸透镜8cm时,在透镜的另一侧得到一个倒立的、放大的实像,2f>u>f,所以,<f,即4cm<f<8cm−−−−−①;由“保持物体与光屏的位置不变,把凸透镜向光屏f<8cm2方向移动2cm,则在光屏上又成一清晰的缩小的像”,可知u=10cm>2f,即f<5cm−−−−②,综上所述,由①②可4cm<f<5cm.故ACD错误,B正确.故选B.3.物体放在凸透镜前30厘米处;在透镜另一侧距离透镜20厘米的光屏上成清晰实像。
则()A.焦距可能为18厘米B.此时凸透镜成倒立放大的实像C.当物体远离凸透镜10厘米,移动光屏找到实像后,此实像变大了D .当物体靠近凸透镜10厘米,为了在光屏上得到清晰的实像,光屏应远离透镜10厘米【答案】D【解析】【详解】根据凸透镜的成像规律,当2u f >,2f v f <<,成倒立、缩小的实像,即u v >;由题意可以知道物距30cm u =,像距20cm v =,这种情况是成倒立、缩小的实像,即30cm 2f >20cm 2f f <<化简可得10cm 15cm f <<所以凸透镜的焦距不可能是18cm ;当物体远离凸透镜10 cm ,物距变大,依然大于两倍焦距,像距变小,所成的实像会变小;当物体靠近凸透镜10 cm ,物距20cm u =,那么2f u f <<为了在光屏上得到清晰的实像,根据光路的可逆性,此时像距30cm v =,光屏应远离透镜10 cm ;故选D 。
一、初中物理凸透镜成像的规律1.如图甲测凸透镜的焦距,图乙“探究凸透镜成像的规律”,实验过程中小明同学将蜡烛分别放在甲、乙、丙、丁不同的位置,下列说法正确的是()A.图甲可知凸透镜的焦距是40.0cmB.图乙四个位置中,移动光屏,有4个位置上的蜡烛可以在光屏上成像C.将蜡烛放在丙位置,若凸透镜上有一个泥点,则在光屏上不会出现泥点的影子D.将蜡烛放在乙位置,光屏应向左移动才能找到清晰的像,此时的成像特点与投影仪的成像原理相同【答案】C【解析】【分析】【详解】A.从图甲可以看到,凸透镜所在的位置是30.0cm刻度,而光屏所在的位置是40.0cm刻度,而平行光线经凸透镜折射后,会聚于焦点,可知凸透镜的焦距是f==40.0cm-30.0cm10.0cm凸透镜的焦距是10.0cm,A错误;B.一倍焦距以外是实像,以内是虚像,因为甲乙丙在焦点外,所以成实像,可以成在光屏上,B错误;C.凸透镜成实像时,所有透过透镜的光会聚到光屏上成像,凸透镜上有一个泥点,整个物体发出的光虽有一小部分被挡住,但总会有一部分的光通过凸透镜而会聚成像,因此像与原来的相同,大小不变,但是由于透镜的一小部分被遮住,因此折射出的光线与原来相比减少了,像是完好的,只是亮度变暗,不会出现泥点的影子,C正确;D.将蜡烛放在乙位置,这时物距大于两倍焦距,根据凸透镜的成像规律可知,像距会大于一倍焦距,小于两倍焦距,从图乙可以看到,光屏应向左移动才能找到清晰的像,这是成倒立缩小的实像,此时的成像特点与照相机的成像原理相同,D错误。
故选C。
2.物体放在凸透镜前30厘米处;在透镜另一侧距离透镜20厘米的光屏上成清晰实像。
则()A.焦距可能为18厘米B.此时凸透镜成倒立放大的实像C .当物体远离凸透镜10厘米,移动光屏找到实像后,此实像变大了D .当物体靠近凸透镜10厘米,为了在光屏上得到清晰的实像,光屏应远离透镜10厘米【答案】D【解析】【详解】根据凸透镜的成像规律,当2u f >,2f v f <<,成倒立、缩小的实像,即u v >;由题意可以知道物距30cm u =,像距20cm v =,这种情况是成倒立、缩小的实像,即30cm 2f >20cm 2f f <<化简可得10cm 15cm f <<所以凸透镜的焦距不可能是18cm ;当物体远离凸透镜10 cm ,物距变大,依然大于两倍焦距,像距变小,所成的实像会变小;当物体靠近凸透镜10 cm ,物距20cm u =,那么2f u f <<为了在光屏上得到清晰的实像,根据光路的可逆性,此时像距30cm v =,光屏应远离透镜10 cm ;故选D 。
一、初中物理凸透镜成像的规律1.如图所示,在“用‘凸透镜’观察周围的景物”活动中,小科将印有绿色环保标志“”的纸固定在墙上,再将一只装有水的圆柱形玻璃杯移到标志的正前方,然后改变破璃杯与标志之间的距离。
小科站立时透过玻璃杯和水观察。
下列图象中,不可能看到的是()A.B.C.D.【答案】C【解析】【分析】【详解】A.因为装有水的圆柱形玻璃杯,中间厚边缘薄,相当于柱形凸透镜,所以成像时左右颠倒,上下不变。
当物距小于焦距时,成正立放大的虚像,即左右变大,上下不变,故A可能出现,不符合题意;B.当物距大于焦距小于二倍焦距时,成倒立、放大的实像,即左右颠倒变大,上下不变,故B可能出现,不符合题意;C.柱形凸透镜成像时左右颠倒,上下不变,不可能出现左右和上下都颠倒的像,故C不可能出现,C符合题意;D.当物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像,左右颠倒变小,上下不变,故D可能出现,不符合题意。
故选C。
2.当物体距凸透镜8厘米时,在透镜的另一侧光屏上成一个清晰放大的像,若是将凸透镜向光屏方向移动2厘米,则在光屏上又成一个清晰像,那么这透镜的焦距f为A.2厘米<f<4厘米B.4厘米<f<5厘米C.5厘米<f<8厘米D.无法确定【答案】B【解析】【分析】【详解】物体离凸透镜8cm时,在透镜的另一侧得到一个倒立的、放大的实像,2f>u>f,所以,<f,即4cm<f<8cm−−−−−①;由“保持物体与光屏的位置不变,把凸透镜向光屏f<8cm2方向移动2cm ,则在光屏上又成一清晰的缩小的像”,可知u=10cm>2f ,即f<5cm−−−−②,综上所述,由①②可4cm<f<5cm.故ACD 错误,B 正确.故选B.3.物体放在凸透镜前30厘米处;在透镜另一侧距离透镜20厘米的光屏上成清晰实像。
则( )A .焦距可能为18厘米B .此时凸透镜成倒立放大的实像C .当物体远离凸透镜10厘米,移动光屏找到实像后,此实像变大了D .当物体靠近凸透镜10厘米,为了在光屏上得到清晰的实像,光屏应远离透镜10厘米【答案】D【解析】【详解】根据凸透镜的成像规律,当2u f >,2f v f <<,成倒立、缩小的实像,即u v >;由题意可以知道物距30cm u =,像距20cm v =,这种情况是成倒立、缩小的实像,即30cm 2f >20cm 2f f <<化简可得10cm 15cm f <<所以凸透镜的焦距不可能是18cm ;当物体远离凸透镜10 cm ,物距变大,依然大于两倍焦距,像距变小,所成的实像会变小;当物体靠近凸透镜10 cm ,物距20cm u =,那么2f u f <<为了在光屏上得到清晰的实像,根据光路的可逆性,此时像距30cm v =,光屏应远离透镜10 cm ;故选D 。
一、初中物理凸透镜成像的规律1.如图甲测凸透镜的焦距,图乙“探究凸透镜成像的规律”,实验过程中小明同学将蜡烛分别放在甲、乙、丙、丁不同的位置,下列说法正确的是()A.图甲可知凸透镜的焦距是40.0cmB.图乙四个位置中,移动光屏,有4个位置上的蜡烛可以在光屏上成像C.将蜡烛放在丙位置,若凸透镜上有一个泥点,则在光屏上不会出现泥点的影子D.将蜡烛放在乙位置,光屏应向左移动才能找到清晰的像,此时的成像特点与投影仪的成像原理相同【答案】C【解析】【分析】【详解】A.从图甲可以看到,凸透镜所在的位置是30.0cm刻度,而光屏所在的位置是40.0cm刻度,而平行光线经凸透镜折射后,会聚于焦点,可知凸透镜的焦距是f==40.0cm-30.0cm10.0cm凸透镜的焦距是10.0cm,A错误;B.一倍焦距以外是实像,以内是虚像,因为甲乙丙在焦点外,所以成实像,可以成在光屏上,B错误;C.凸透镜成实像时,所有透过透镜的光会聚到光屏上成像,凸透镜上有一个泥点,整个物体发出的光虽有一小部分被挡住,但总会有一部分的光通过凸透镜而会聚成像,因此像与原来的相同,大小不变,但是由于透镜的一小部分被遮住,因此折射出的光线与原来相比减少了,像是完好的,只是亮度变暗,不会出现泥点的影子,C正确;D.将蜡烛放在乙位置,这时物距大于两倍焦距,根据凸透镜的成像规律可知,像距会大于一倍焦距,小于两倍焦距,从图乙可以看到,光屏应向左移动才能找到清晰的像,这是成倒立缩小的实像,此时的成像特点与照相机的成像原理相同,D错误。
故选C。
2.物体放在凸透镜的主光轴上,在距透镜40cm处的光屏上得到一个倒立、放大的像,则该透镜的焦距可能是A.40cm B.30cm C.20cm D.10cm【答案】D在凸透镜成像时,得到的实像都可以用光屏承接,所以在光屏上得到一个倒立、放大的实像;即2f>U>f,v>2f;而透镜到光屏的距离为像距,即v=40cm,所以,40cm>2f,解得:20cm>f,只有D选项符合条件.故选D.思路分析:在凸透镜成像时,得到的实像都可以用光屏承接,而虚像则不可以,所以在光屏上得到一个倒立、放大的实像.而凸透镜成倒立、放大的实像时,此时物距大于一倍焦距小于二倍焦距,像距大于2倍焦距,从而可以计算出该透镜的焦距.试题点评:本题通过凸透镜成像情况,根据物距和焦距、像距和焦距的关系解不等式确定凸透镜的焦距范围.因此解答此题要求学生应具备一定的学科综合能力.需要注意的是透镜到光屏的距离为像距.3.如图是用来研究凸透镜成像规律的实验装置示意图,当蜡烛和透镜放在图示位置时,通过移动光屏,可以在光屏上得到与物体等大的像.若透镜位置不变,将蜡烛移到刻度为30cm处,则()A.A.移动光屏,可以在屏上得到倒立放大的像B.移动光屏,可以在屏上得到倒立缩小的像C.移动光屏,可以在屏上得到正立放大的像D.不论光屏移到什么位置,都不能在屏上得到清晰的像【答案】D【解析】由题意可知,当物距为30cm时,可以在光屏上得到与物体等大的像,所以f=15cm;将蜡烛移到刻度为30cm处时,物距为10cm,即u<f,所以应该成正立、放大的虚像,故在光屏上看不到;故选D.4.两平面镜AM,AN之间的夹角为90°,凸透镜的主光轴恰好是该直角的角平分线,凸透镜的光心为O,A点恰好是凸透镜的焦点,光源S位于主光轴上,通过该系统,光源S 所成的像为()A.四个虚像,三个实像B.四个虚像,一个实像C.三个虚像,一个实像D.三个虚像,两个实像【答案】B【详解】S通过两个平面镜成3个虚像,(因为其中两个重合了),分别是S1、S2、S3;S1、S2分别在凸透镜的焦点处,则不能成像,只有S3在凸透镜的焦点以外,且通过凸透镜的光心,可以成一个实像S4;S在凸透镜的焦点以内,由u<f,成正立放大的虚像S′;综上分析,通过该系统,光源S 所成的像有四个虚像,一个实像。
一、初中物理凸透镜成像的规律1.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,当烛焰、光屏和凸透镜的位置及它们之问的距离如图所示时,在光屏上得到烛焰清晰的像,下列说法正确的是A.此时光屏上的像跟投影仪的成像原理相似B.用白纸遮住凸透镜的上半部分,光屏上像变为原来一半C.此凸透镜的焦距范围是f>15cmD.将凸透镜换为焦距更小的凸透镜后,为了在光屏上得到清晰的像,应将光屏靠近凸透镜【答案】D【解析】【分析】(1)凸透镜成像时,u2>f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机.(2)物体由无数点组成,物体上任一点射向凸透镜有无数条光线,经凸透镜折射后,有无数条折射光线会聚成该点的像.所以遮住凸透镜的一部分,还有另外的部分光线,经凸透镜折射会聚成像.(3)由图知,凸透镜成的是缩小倒立的像,应有物距u>2f,像距v:f<v<2f,求解不等式即可.(4)凸透镜成实像时,遵循物远像近像变小的特点.【详解】A、由图可知,物距大于像距,在光屏上得到倒立、缩小的实像,蜡烛应该在距凸透镜的二倍焦距以外,此原理应用于照相机,故A错误;B、用白纸遮住凸透镜的上半部,物体上任一点射向凸透镜的下半部,经凸透镜折射后,照样能会聚成像,像的大小和形状不发生变化,因此光屏上所成的像仍然是完整的,会聚成的像变暗.故B错误;C、凸透镜成倒立缩小的像,应有:(50cm-20cm)>2f;f<(70cm-50cm)<2f,解得此凸透镜的焦距范围是:10cm<f<15cm,故C错误;D、将凸透镜换为焦距更小的凸透镜后,对光线的折射能力变强,成像会提前,即像距变小,为了在光屏上得到清晰的像,应该将光屏靠近凸透镜,故D正确.故选D.2.当物体距凸透镜8厘米时,在透镜的另一侧光屏上成一个清晰放大的像,若是将凸透镜向光屏方向移动2厘米,则在光屏上又成一个清晰像,那么这透镜的焦距f为A.2厘米<f<4厘米B.4厘米<f<5厘米C.5厘米<f<8厘米D.无法确定【答案】B【解析】 【分析】 【详解】物体离凸透镜8cm 时,在透镜的另一侧得到一个倒立的、放大的实像,2f>u>f ,所以, f <8cm 2<f ,即4cm <f <8cm−−−−−①;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=10cm>2f ,即f<5cm−−−−②,综上所述,由①②可4cm<f<5cm.故ACD 错误,B 正确. 故选B.3.用照相机拍摄水池底部的物体时,若保持照相机的位置不变,比较池中有水和无水两种情况(假设两种情况下,人眼看到的物体等大),则有水时( ) A .暗箱应略短一些,得到的像会略大些 B .暗箱应略长一些,得到的像会略大些 C .暗箱应略短一些,得到的像会略小些 D .暗箱应略长一些,得到的像会略小些【答案】B 【解析】 【详解】照相机是利用凸透镜成像原理工作的。
一、初中物理凸透镜成像的规律1.凸透镜成像实验中,移动蜡烛到某位置时,能在光屏上再次成清晰缩小的像,则下列说法能成立的是A.同时移动蜡烛与光屏,且移动距离相同时,有可能在光屏上再次成清晰缩小的像;B.若将一老花镜放到凸透镜前方,光屏远离透镜时能再次会看到烛焰清晰的像;C.换用焦距较小的凸透镜后,仍要在光屏上得到清晰的像,如果只移动光屏,光屏必须靠近凸透镜:D.保持物体和光屏位置不变,移动凸透镜,一定可以在光屏上得到另一个清晰的像:【答案】CD【解析】【详解】A.物体要成倒立、缩小、实像时物体移动距离应该大于光屏移动距离,故A项不符合题意;B.老花镜是凸透镜,若将一老花镜放到凸透镜前方,则蜡烛发出的光经凸透镜和老花镜后会提前会聚,此时光屏应该靠近透镜才会看到烛焰清晰的像;B项不符合题意;C.换用焦距较小的凸透镜后,相当于增大物距,当物体成实像时,随着物距u增大,像距减小,同时像也在减小。
故要在光屏上成清晰的像,应将光屏向靠近透镜方向移动;C项符合题意;D.根据光路可逆性可知,在保持物体和光屏位置不变时,移动凸透镜,可以光屏上成一个倒立、放大、实像,此时物距刚好是原来的像距,像距刚好是原来物距,D项符合题意;2.图a是放置在水平桌面上的刻度尺的一部分,甲、乙、丙、丁是通过凸透镜所看到的刻度尺的像。
若凸透镜先贴着刻度尺然后逐渐远离,则看到刻度尺的像的先后顺序正确的是A.甲→乙→丙→丁B.乙一丙一甲一丁C.乙一丁→甲一丙D.丙→甲→乙→丁【答案】C【解析】【分析】【详解】凸透镜先贴着刻度尺,此时物距小于凸透镜的一倍焦距时成的是正立、放大的虚像,看到的是乙图;接下来凸透镜逐渐远离刻度尺,物距增大,当增大到等于凸透镜的一倍焦距时,不成像;继续远离刻度尺,当物距大于一倍焦距且小于两倍焦距时,成倒立、放大的实像,此时看到的是丁图;继续远离至物距等于凸透镜的两倍焦距时,成倒立、等大的实像,此时看到的是甲图;凸透镜继续远离至大于凸透镜的两倍焦距时,成倒立、缩小的实像,此时看到的是丙图。
一、初中物理凸透镜成像的规律1.在探究凸透镜成像规律"的实验中,蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图甲所示。
实验前,让一束平行光射向凸透镜,如图乙所示,移动光屏,直到在光屏上会聚成一点。
实验中,学生多次移动蜡烛和光屏的位置进行实验探究。
探究完成后,小明拿来一只眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,且较靠近凸透镜,结果,光屏上原来清晰的像变模糊了,他只将光屏向远离凸透镜的方向移动适当距离时,又在光屏上观察到烛焰清晰的像。
下列有关说法中正确的是()A.该凸透镜的焦距为60cmB.随着蜡烛燃烧变短,光屏上的像将向上移动C.当学生把蜡烛移动到80cm刻度处,再移动光屏,会成一个倒立、缩小的实像D.小明拿来的眼镜是近视镜【答案】BCD【解析】【详解】A.由焦距的概念可知,f=-=60cm50cm10cm所以该凸透镜的焦距为10cm,A错误;B.凸透镜在光屏上成倒立的实像,随着蜡烛燃烧变短,光屏上的像将向上移动,B正确;C.由甲图知, 80cm刻度处到凸透镜的距离为u=-=80cm50cm30cm所以>=u f20cm2因此在光屏上成一个倒立、缩小的实像,C正确;D.只将光屏远离凸透镜到适当的位置又在光屏上得到蜡烛清晰的像,说明物距不变,像距增大了,也就是眼镜对光具有发散作用,因此小明的眼镜是凹透镜,凹透镜用来矫正近视眼也叫近视镜,D正确。
故选BCD。
2.如图是用来研究凸透镜成像规律的实验图(屏未画出),当蜡烛和透镜放在图示位置时,通过移动光屏,可以在光屏上得到一个缩小的像。
若透镜位置不变,将蜡烛移到刻度为30cm处,则A.移动光屏,可能在屏上得到倒立放大的像B.移动光屏,可能在屏上得到倒立缩小的像C.移动光屏,可能在屏上得到正立放大的像D.移动光屏,可能在屏上得到正立等大的像【答案】AB【解析】【详解】如图,物距为u=40cm−10cm=30cm时,成倒立、缩小的实像,这是照相机的成像原理,u>2f,所以30cm>2f所以凸透镜的焦距范围为:f<15cm若透镜位置不变,将蜡烛移到刻度为30cm处,则此时物距为u=40cm−30cm=10cm<cm,此时f<u<2f,移动光屏,可能在屏上得到倒立放大的像,故A A.若5cm<f10符合题意;<cm,此时u>2f,移动光屏,可能在屏上得到倒立缩小的像,故B符合题意;B.若f5C D.根据凸透镜成像规律可知,无论如何移动光屏,光屏上都不可能此正立的虚像,故CD不符合题意。
一、初中物理凸透镜成像的规律1.如图所示,某同学用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律,在水透镜中注入少量水后光屏上成清晰的像。
以下判断正确的是( )A .光屏上成倒立缩小的实像B .此时透镜的焦距10cm 20cm f <<C .保持蜡烛和光屏不动,将透镜移动到40cm 刻度线处光屏仍能得到清晰的像D .向水透镜注水后,要使光屏上重新得到清晰的像,需要像光屏向右移动【答案】BC【解析】【详解】A .由图可知,当物距小于像距时,光屏上成倒立、放大的实像,故A 正确;B .由图可知20cm u =,40cm v =,则202f cm f <<10cm 20cm f <<……①40cm 2f >20cm f <……②由①②可得透镜焦距10cm 20cm f <<故B 正确C .保持蜡烛和光屏不动,将透镜移动到40cm 刻度线处,物距40cm u '=,像距为60cm 40cm 20cm v '=-=即此时的物距等于原来的像距,在光的折射中光路是可逆的,所以光屏上仍能得到清晰的像,故C 正确;D .向水透镜注水后,透镜会聚能力变强,焦距变小,使光线提前会聚成像,所以要使光屏上重新得到清晰的像,应减小像距,需要将光屏向左移动,故D 错误。
故选BC 。
2.在探究“凸透镜成像规律”的实验中,小明将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐向远离凸透镜的方向移动,物距u 随时间t 的变化图像如图甲所示,则像距v 与t 的大致变化关系为乙图中的A .B .C .D .【答案】C【解析】【分析】【详解】将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透,物距逐渐增大,根据凸透镜成的实像时有:物远(物距变大)像近(像距变小)像变小,像距逐渐减小,从υ2f >到f υ2f <<,但像距只能接近1倍焦距,而不能小于1倍焦距,故只有C 正确,ABD 错误.所以C 选项是正确的.【点睛】根据凸透镜成实像时:物远(物距变大)像近(像距变小)像变小分析.3.如图为一束入射光线经凸透镜折射后的光路,且<AO OB ,若10cm AO =,该凸透镜的焦距可能是( )A .10cm f =B .50cm f =C .8cm f =D .12cm f =【答案】C【解析】【分析】【详解】根据题意AO<OB可知,A点成像在B点,像距大于物距,满足f<u<2f,成倒立、放大的实像。
一、初中物理凸透镜成像的规律1.在探究“凸透镜成像规律”的实验中,小明将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐向远离凸透镜的方向移动,物距u 随时间t 的变化图像如图甲所示,则像距v 与t 的大致变化关系为乙图中的A .B .C .D .【答案】C【解析】【分析】【详解】将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透,物距逐渐增大,根据凸透镜成的实像时有:物远(物距变大)像近(像距变小)像变小,像距逐渐减小,从υ2f >到f υ2f <<,但像距只能接近1倍焦距,而不能小于1倍焦距,故只有C 正确,ABD 错误.所以C 选项是正确的.【点睛】根据凸透镜成实像时:物远(物距变大)像近(像距变小)像变小分析.2.城市的很多街口都安装了 360°高清晰摄像头,由公安局实施 24 小时监控,来保护人民的 安全,摄像机的像距几乎不变,但镜头的功能类似于人眼睛的晶状体,焦距可以调节,如图 所示,某嫌疑犯在成像板上已经成清晰的像,此时镜头的焦点在 F 处,在监控此人的过程中(该人在成像板上的像保持清晰),下列说法正确的是( )A .不管该人走近还是走远,所成的像都是正立缩小的实像B .如果该人远离镜头,镜头的焦点可能变在 a 点C .如果该人靠近镜头,镜头的焦点可能变在 c 点D .如果该人靠近镜头,镜头的焦点可能变在 b 点【答案】D【解析】【详解】A .该人走近还是走远时,所成的像是倒立的实像,不是正立的,A 错误;B .如果该人远离镜头,那么物距变大,像距变小,像更靠近焦点,如果还想要像成在成像板上,那么焦距应该变大,焦点不可能在a 点,B 错误;C D .如果该人靠近镜头,那么物距变小,像距变大,像更远离焦点,如果还想要像成在成像板上,那么焦距应该变小,焦点不可能在c 点,可能变在b 点,C 错误、D 正确.3.在“探究凸透镜成像的规律”时,将点燃的蜡烛放在距凸透镜30cm 处,在透镜另一侧距离透镜16cm 处的光屏上得到烛焰清晰的像.则下列相关说法正确的是( ) ①光屏上成倒立、放大的实像②照相机是利用这一成像原理工作的③该透镜的焦距f 一定满足8cm <f <15cm④将近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间,要使光屏上出现清晰的像,光屏应靠近透镜 A .只有①和③B .只有②和④C .只有②和③D .只有①和④【答案】C【解析】根据凸透镜成像的规律分析:①将点燃的蜡烛放在距凸透镜30cm 处,在透镜另一侧距离透镜16cm 处的光屏上得到烛焰清晰的像,即物距大于像距,所以成倒立缩小的实像,故①错误;②照相机就是利用凸透镜成倒立缩小的实像的原理制成的,故②正确;③凸透镜成倒立缩小的实像时,物距大于二倍焦距,即30cm 2f >,得:15cm f <; 像距为一倍到二倍焦距之间,即16cm 2f f <<,得:8f cm >,16cm f <; 综合以上条件得:8cm 15cm f <<,故③正确; ④将近视镜片,即凹透镜放在蜡烛和凸透镜之间,由于凹透镜对光线有发散作用,所以像将远离凸透镜,所以要使光屏上出现清晰的像,光屏应远离透镜,故④错误; 故选C .点睛:凸透镜成像规律是常考试的内容,应牢记凸透镜的成像规律,有些同学总是记不住,要下点功夫,可以结合成像光路图进行练习、记忆.4.某同学将物体放在凸透镜前不同位置,依次得到倒立的放大的像和倒立的缩小的像,测得像距分别为26厘米和16厘米,则该透镜的焦距f 为( )A .6厘米<f<10厘米B .8厘米<f<13厘米C .13厘米<f<16厘米D .16厘米<f<26厘米【答案】B【解析】【详解】根据题意,当凸透镜成倒立放大的像时,像位于二倍焦距以外,即12v f >,代入数据得:26cm 2f >解得: 13cm f <当凸透镜成倒立,缩小的像时,像位于一倍焦距和二倍焦距之间,即8cm 13cm f <<,代入数据得:16cm 2f f <<解得:8cm 16cm f <<所以8cm 13cm f <<故选B 。
5.如图所示,将点燃的蜡烛放在距凸透镜20cm 处时,在另一侧距凸透镜20cm 处的光屏上出现了一个与烛焰等大的清晰像,若保持蜡烛的位置不变,更换一个焦距为15cm 的凸透镜,要想在屏上出现清晰像,下列操作可行的是A .使屏远离透镜B .使屏靠近透镜C .使屏向上移动D .使屏向下移动【答案】A【解析】【详解】 根据题意,当物距20cm 时,在另一侧距凸透镜20cm 处的光屏上可以得到一个与蜡烛等大的像,由凸透镜成像规律知,此时u =v =2f =20cm ,则焦距为f =10cm ;更换凸透镜焦距为15cm 时,15cm <20cm <30cm ,即蜡烛在凸透镜一倍焦距和二倍焦距之间,此时凸透镜成倒立、放大的实像,像距为v >2f =30cm ,则屏应远离透镜才能出现清晰像.故A 正确.6.如图所示,凸透镜竖直放置,凸透镜焦距f ,现有一点光源S 在凸透镜左侧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,直径为D ,且f <D <2f ,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( )A .B .C .D .【答案】D【解析】【分析】【详解】 将点光源S 运动的轨迹看成一个物体,在物体上找出四个点:上、下、左、右各一个,利用凸透镜成像的规律作出像点,可以发现,四个点正好围成一个不规则的圆,且转动方向为逆时针,所以像点运动图象是选项D 的形状;故选D .7.如图所示,在探究凸透镜成像规律的实验中,当蜡烛和凸透镜之间的距离为 26cm 时,在光屏上得到一个清晰缩小的实像。
下列说法不正确的是( )A .该凸透镜的焦距:13cm>f >10.5cmB .只将蜡烛向右移动,可以在光屏上得到清晰放大的像C .只将蜡烛和光屏互换,可以在光屏上得到清晰放大的像D .将蜡烛远离凸透镜时,为了在光屏上得到清晰的像,应将光屏靠近凸透镜【答案】B【解析】【分析】【详解】A .观察图示可知在光屏上得到一个清晰缩小的实像,则26cm>2u f =,像距61cm-40cm=21cm v =满足2f v f <<,解得13cm 10.5cm f >>,故A 正确,不符合题意;B .只将蜡烛向右移动,减小了物距,必须增大像距,才可以在光屏上得到清晰放大的像,故B 错误,符合题意;C .像距小于物距,光屏上成倒立、缩小的实像;保持凸透镜不动,只将蜡烛和光屏互换,像距大于物距时,根据光路的可逆性可知,成倒立、放大的实像,故C 正确,不符合题意;D .蜡烛远离凸透镜时,物距增大,为了在光屏上得到清晰的像,应减小像距,光屏应靠近凸透镜,故D 正确,不符合题意。
故选B 。
8.在“探究凸透镜成像的规律”实验中,光具座上各元件位置如图所示,此时在光屏上恰好成一个清晰的像,则下列说法正确的是( )A .利用这一原理制成了投影仪B .若保持凸透镜位置不变,将蜡烛和光屏的位置互换,会在光屏上成一个清晰倒立、缩小的像C .若保持凸透镜位置不变,将蜡烛放到刻度线45cm 处,适当移动光屏也能得到一个清晰的像D .若将蜡烛稍稍靠近凸透镜,则应将光屏远离凸透镜才能得到清淅的像【答案】D【解析】A. 如图可知此时物距大于像距,凸透镜成倒立缩小的实像,利用这一原理制成了照相机,故A 错误;B. 若保持凸透镜位置不变,将蜡烛和光屏的位置互换,根据光路可逆的特点,会在光屏上成一个清晰倒立、放大的实像,故B 错误;C. 成缩小的实像时,像距位于一倍焦距到二倍焦距之间,即2f v f <<,由图知此时像距为15cm ,可得:7.5cm 15cm f <<所以若保持凸透镜位置不变,将蜡烛放到刻度线45cm 处,此时物距小于焦距,不能成实像,在凸透镜同侧成虚像,所以移动光屏是找不到像的,故C 错误;D. 若将蜡烛稍稍靠近凸透镜,即减小物距,根据成实像时物距与像距的变化规律知,像距应增大,即应将光屏远离凸透镜才能得到清淅的像,故D 正确;故选D .点睛:凸透镜成像规律是常考试的内容,要掌握成像时物距和像距变化的特点,当物距减小时,像距增大,像也会变大,这里的像变大,是与之前比变大,要比较像与物体的大小,要看像距和物距的比较,像距大于物距,像就放大.9.小华在研究凸透镜成像规律时,将平行光正对凸透镜照射,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,再移动光屏至如图所示位置时,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,下列成像情况符合实际的是A.若蜡烛放置在10厘米刻度线处,无论怎么移动光屏,都无法在光屏上呈现清晰的像B.若蜡烛放置在30厘米刻度线处,移动光屏,可在光屏上呈清晰缩小的像C.若蜡烛放置在35厘米刻度线处,移动光屏,可在光屏上呈清晰放大的像D.若在如图位置成一个清晰的像以后,把原透镜更换为f=15cm的新透镜,则光屏应该靠近透镜才能得到一个像【答案】C【解析】【详解】A、若蜡烛放置在10厘米刻度线处,物距u=50cm﹣10cm=40cm,满足u>2f,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、若蜡烛放置在30厘米刻度线处,物距u=50cm﹣30cm=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、若蜡烛放置在35厘米刻度线处,物距u=50cm﹣35cm=15 cm,满足2f>u>f,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、在如图位置成一个清晰的像以后,把原透镜更换为f=15cm的新透镜,,物距u=50cm,满足u>2f,由于凸透镜的焦距增大了,则像距也会相应增大,所以应将光屏远离透镜才能得到一个像,故D错误。
故选:C。
10.如图所示,小明将凸透镜(f=10cm)固定在光具座 40cm 的位置,探究凸透镜的成像规律。
下列说法不正确的是()A.将蜡烛从焦点内某处向透镜方向移动过程中,像逐渐变小B.当光屏上成清晰像时,拿开光屏,眼睛在一定范围内仍能看到像C.将蜡烛放在 10cm 处,移动光屏,光屏上可得到倒立缩小的清晰像D.当光屏上成清晰像时,在贴近凸透镜左侧的位置放一远视镜片,向右移动光屏,光屏上仍能得到清晰的像【答案】D【解析】【分析】【详解】A.根据“无论实像或虚像,物靠近焦点像变大”可知,蜡烛从焦点内某处向透镜方向移动过程中,即蜡烛远离焦点,所成的虚像将变小,故A正确;B.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,所以眼睛必须在成像点以外的光线发散区域才能看到这个像;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。