61.八年级物理下册学生实验探究__凸透镜成像知能演练提升新版北师大版
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1 二、学生实验:探究——凸透镜成像
知能演练提升
ZHINENG YANLIAN TISHENG
能力提升
1.把蜡烛放在距离凸透镜50 cm处,在透镜另一侧的光屏上观察到倒立、缩小的清晰像。那么凸透镜的焦距不可能是( )
A.5 cm B.10 cm
C.20 cm D.30 cm
2.把凸透镜正对着太阳光,可在距凸透镜15 cm处得到一个最小、最亮的光斑。若将某一物体放在此透镜前20 cm处,可得到一个( )
A.倒立、放大的实像
B.倒立、缩小的实像
C.正立、放大的实像
D.正立、放大的虚像
3.如图所示,在发光的灯泡附近放置一凸透镜,在远处的墙上出现了灯丝清晰的像。关于此像,下列说法正确的是(
)
A.像是正立的
B.像是放大的
C.像是虚像
D.像比灯丝亮
4.物体沿凸透镜的主轴,从远处逐渐移向焦点过程中,像的位置和大小的变化将是( )
A.像逐渐靠近凸透镜,并逐渐变大
B.像逐渐靠近凸透镜,并逐渐变小
C.像逐渐远离凸透镜,并逐渐变小
D.像逐渐远离凸透镜,并逐渐变大
5.(2017·浙江温州中考)小明用焦距为10 cm的凸透镜做成像规律实验,记录了光屏上成清晰像时的四组数据(如下表所示),其中明显错误的一组是( )
项目 甲 乙 丙 丁
物距/cm 10 15 20 30
像距/cm 40 30 20 15
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
6.张宁用如图甲所示的装置测出凸透镜的焦距,并探究凸透镜成像规律。当蜡烛、透镜、光屏位置如图乙所示时,在光屏上可成清晰的像。下列说法正确的是( )
甲 2
乙
A.凸透镜的焦距是30 cm
B.图乙中烛焰成的是倒立、放大的像
C.照相机成像特点与图乙中凸透镜成像特点相同
D.将蜡烛远离凸透镜,保持凸透镜、光屏位置不变,烛焰可在光屏上成清晰的像
7.做研究凸透镜成像规律的实验时,放好仪器,调节 、 和 ,使它们中心的高度相同,即都处在透镜的主轴上,叫共轴调节。
8.如图所示,在探究凸透镜成像的实验中,若将点燃的蜡烛依次放在a、b、c、d四处,其中蜡烛放在 处得到烛焰的实像离凸透镜最远,放在 处得到烛焰的实像最小。
9.
凸透镜对光有
(选填“会聚”或“发散”)作用。凸透镜的焦点为F,当蜡烛如图所示放置时,在透镜另一侧可成一个 (选填“倒立”或“正立”)、放大的实像。
10.某透镜成像的一种情况如图所示,其中AB是物体,A'B'是AB的像。试在图上的适当位置画上合适的透镜,并大致标出其焦点的位置。
11.(2017·广东中考)如图所示,小李用点燃的蜡烛、凸透镜和光屏进行探究凸透镜成像规律的实验,凸透镜的焦距为12 cm。
(1)蜡烛和凸透镜的位置不变,要使光屏承接到一个倒立、 清晰的实像,具体的操作是:首先将光屏向右移动,
,直到找到最清晰的像。日常生活中
(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一原理制成的。
(2)当蜡烛燃烧一段时间后会变短,烛焰的像会往 偏离光屏中心。
(3)请你指出用烛焰作为发光物体完成探究凸透镜成像规律实验存在的两点不足之处:
① ;
② 。
探究创新
12.在探究凸透镜成像规律的实验中: 3 (1)第1组同学依次把点燃的蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上,但是,在实验中无论怎样移动光屏都找不到清晰的像。请你帮助他们找一个可能的原因:
(2)第1、2两组同学分别进行了若干次操作,并把实验数据准确地记录在下面表格中。
项目 第1小组 第2小组
凸透镜焦距/cm 14 14 14 14 16
16 16
16
物体到凸透镜距离/cm 20 30 40 60 20 30 40
60
像到凸透镜距离/cm 47 26 22 18 80 34 27 22
像的正倒 倒立 倒立 倒立 倒立 倒立 倒立 倒立 倒立
请分析以上数据,你能得到什么结论?
13.在利用光具座进行凸透镜成像的实验探究中:
(1)如图甲所示,一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后,在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑。由图可知,凸透镜对光线具有 作用,该凸透镜的焦距是 cm。
(2)将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后,无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到像,请你指出其中一条可能的原因: 。
(3)调整后,把烛焰放在距凸透镜16 cm处时(如图乙),在凸透镜另一侧前后移动光屏,会在光屏上得到一个倒立、 (填写像的性质)的实像;如果将蜡烛在乙图的基础上远离凸透镜,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏应向 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动。
知能演练·提升
1.D 把蜡烛放在距离凸透镜50 cm处,在透镜另一侧得到一个清晰的、倒立的、缩小的像,则u>2f,即 50 cm>2f,解得f<25 cm,则选项A、B、C都符合,只有D选项是不可能的。
2.A 由题意可知该凸透镜焦距f为15 cm,物距u=20 cm,15 cm<20 cm<30 cm,即f
3.B 墙壁相当于光屏,灯泡的像成在墙壁上,这个像一定是实像,并且是倒立的;观察可知,像距显然大于物距,成像条件是物距大于1倍焦距小于2倍焦距,成倒立、放大的实像。
4.D 对于凸透镜的成像规律,要抓好两个转折点。1倍焦距是成实像和成虚像的分界点;2倍焦距是成放大实像和缩小实像的分界点,并且实像总是倒立的。当把物体从2倍焦距以外的位置向焦点移动的过程中,物距始终大于焦距,成的是实像。物体越靠近焦点,像越大。
5.A 当物距等于焦距时,是不成像的;考虑到实际物体有一定的宽度,但因此时物体的各部分离凸透镜的距离有大于焦距的,也有等于或小于焦距的,成的像是不清晰的,故甲数据是错误的。
6.B 平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将会聚于点F,点F即为此透镜的焦点,从焦点到凸透镜中心的距离即为焦距,则凸透镜的焦距为30 cm-20 cm=10 cm,故A选项错误;题图乙中,物距 4 u=15 cm,像距 v=30 cm,像距大于物距,由凸透镜成像规律可知,题图乙中烛焰成的是倒立、放大的实像,故B选项正确;由凸透镜成像规律可知,当u>2f时,成倒立、缩小的实像,应用于照相机,故C选项错误;因为凸透镜成实像时,物距增大,像距减小,所以将蜡烛远离凸透镜,保持凸透镜、光屏位置不变,则在光屏上不能成清晰的像,要想在光屏上成清晰的像,应将光屏向靠近凸透镜的方向移动,故D选项错误。
7.答案 烛焰 凸透镜 光屏
8.解析 根据凸透镜成像规律,蜡烛放在a处,烛焰是在焦点以内,只能成虚像,得不到实像;b、c、d三点都在焦点以外,所以在光屏上可以看到烛焰的实像,当蜡烛越靠近凸透镜,烛焰的像离凸透镜越远,所以蜡烛放在b处,得到烛焰的实像离凸透镜最远;当蜡烛远离凸透镜,烛焰在光屏上的像逐渐变小,所以蜡烛放在d处,得到烛焰的实像最小。
答案 b d
9.解析 凸透镜对光有会聚作用;由题图知,蜡烛在1倍焦距和2倍焦距之间,所以成倒立、放大的实像。
答案 会聚 倒立
10.解析 A'B'是AB的像,由于是正立、放大的虚像,所以物体放在了凸透镜的焦点之内,且物、像同侧。经过光心的光线传播方向不变,所以连接AA'、BB'交点即为光心。过光心,垂直主光轴作垂线,就是凸透镜的位置,过A点作平行于主光轴的入射光线交透镜于C点,C点与焦点连线的反向延长线交于点A',所以连接A'C并延长,与主光轴交点即为焦点。
答案 如图所示
11.解析 (1)如题图,物距u=16 cm,在1倍焦距和2倍焦距之间,成倒立、放大的实像。具体的操作是:首先将光屏向右移动,注意观察光屏上的像,直到找到最清晰的像。日常生活中投影仪就是利用这一原理制成的。(2)蜡烛变短了,光屏上的像会向上移动。(3)用烛焰作为发光物体存在的两点不足之处:①烛焰不稳定,火焰在有风的时候会晃动;②蜡烛会越烧越短,光屏上的像向上移动。
答案 (1)放大 注意观察光屏上的像 投影仪 (2)上 (3)①火焰在有风的时候会晃动 ②蜡烛会越烧越短
12.解析 (1)解答此题关键是确定造成在光屏上找不到烛焰的像的原因主要是哪个器材位置不合适,依据此点进行发散性思维,寻求多个原因。
(2)两组数据中的物距都大于1倍焦距,成的像是倒立的,再进一步分析表中数据,可得出答案中的结论。
答案 (1)①蜡烛的烛焰、凸透镜、光屏三者中心不在一条直线上
②蜡烛放在了凸透镜的焦点上
③蜡烛放在1倍焦距以内
④蜡烛放在1倍焦距和2倍焦距之间,但离焦点过近,成像较远,光具座不够长,光屏承接不到像(任选一条)
(2)①在凸透镜焦距一定且成实像的情况下,物体距凸透镜越远(近),像离凸透镜越近(远)
②在成实像的情况下,物距相同时,凸透镜焦距越大,像离凸透镜越远
③物体到凸透镜的距离大于1倍焦距时,成倒立的像
13.解析 (1)读题图分析可知,凸透镜对光线具有会聚作用,该凸透镜焦距是11 cm;(2)根据实验过程中遇到的问题分析,不能在光屏上得到像的原因可能是蜡烛、透镜、光屏三者的中心不在同一条直线上或者蜡烛放在了焦点以内等;(3)蜡烛距凸透镜16 cm时,处于f和2f之间,在光屏上成 5 倒立、放大的实像;根据凸透镜成像特点“物远像近像变小”,当蜡烛远离凸透镜时,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏应靠近凸透镜。
答案 (1)会聚 11 (2)蜡烛放在了凸透镜焦点以内(或蜡烛、凸透镜和光屏三者的中心不在同一条直线上) (3)放大 靠近
