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- 2021-10-26 发布
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第5节 科学探究:凸透镜成像(2)
一、 选择题
1.用一个焦距为10cm的放大镜来观察邮票细节,放大镜与邮票的距离应()
A.大于20cm
B.等于10cm
C.小于10cm
D.在10cm与20cm之间
【答案】C
【解析】
根据凸透镜成像的规律:当物距小于焦距时,物体通过凸透镜成正立放大的虚像,判断出放大镜与邮票间的距离,选出正确的选项.放大镜成正立放大的虚像,满足u<f=10cm,所以放大镜与邮票间的距离应是小于10cm.
故选C.
【点睛】熟记凸透镜成像的规律:
u>2f,成倒立缩小的实像;
u=2f,成倒立等大的实像;
f<u<2f,成倒立放大的实像;
u=f,不成像;
u<f,成正立放大的虚像.
2.小明拿着放大镜,伸直手臂,通过放大镜观察远处的景物,看到的是景物的( )
A.正立放大的像 B.倒立放大的像 C.倒立缩小的像 D.正立缩小的像
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
放大镜是一个凸透镜,通过放大镜观察远处的景物,景物在凸透镜的二倍焦距以外,成倒立、缩小的实像,所以小明看到的是景物的倒立、缩小的实像,故应选C.
9
3.探究凸透镜成像的规律时,光屏上得到一个倒立、缩小的烛焰像,将蜡烛向凸透镜移近一倍焦距的距离.下列烛焰成像情况,不可能出现的是()
A.缩小的实像 B.等大的实像
C.放大的实像 D.放大的虚像
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
要解决此题,需要掌握凸透镜成像的规律.凸透镜成像规律:物距小于焦距成正立放大虚像.
物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大实像,像距大于二倍焦距.物距等于二倍焦距成倒立等大实像,像距等于二倍焦距.物距大于二倍焦距成倒立缩小实像,像距大于一倍焦距小于二倍焦距.由题意知,烛焰在屏上成一缩小实像,所以此时蜡烛在凸透镜的2f之外,即u>2f;当将蜡烛向凸透镜移近一倍焦距的距离.则此时u>f,那么有可能是2f>u>f,则成倒立放大的实像;也可能是u=2f,则成等大的实像;也可能是u>2f,则成缩小的实像,所以只有u<f,成正立、放大的虚像不可能出现.故D符合题意.
4.如图所示,用手机扫描二维码,相当于给二维码拍了一张照片,手机摄像头相当于凸透镜,则下列说法符合题意的是
A.物体上的二维码是光源 B.凸透镜可以成正立的实像
C.平行光通过摄像头会发生折射 D.摄像头发光照亮了二维码
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
能发光的物体称为光源,二维码本身不发光,不是光源,故A错误;手机摄像头相当于凸透镜,成的是倒立缩小实像,故B错误;手机拍照时是二维码反射的平行光经过摄像头折射而成,故C正确;摄像头不是光源,不能发光照亮二维码,故D错误,故选C.
9
5.近年流行的“自拍神器”给旅行者自拍带来方便.如图所示,与直接拿手机自拍相比,利用自拍杆自拍时可以
A.增大物距,增大取景范围,拍出的像变小
B.增大物距,增大取景范围,拍出的像变大
C.减小物距,减小取景范围,拍出的像变小
D.减小物距,增大取景范围,拍出的像变大
【答案】A
【解析】
【分析】
“自拍神器”是利用凸透镜成倒立、缩小的实像工作的,凸透镜成实像时,物距越大,像距越小,像越小.
【详解】
根据凸透镜成实像时,物距越大,像距越小,像越小,可知自拍神器与直接拿手机自拍相比,利用自拍神器可以增大物距,减小人像的大小,从而增大取景范围,取得更好的拍摄效果,故A说法正确.故选A.
6.如图所示是照相机的成像示意图,以下说法中正确的是( )
A.照相机使用的是凹透镜
B.照相机使用的是凸透镜
C.所成的像是正立、缩小的实像
D.所成的像是倒立、缩小的虚像
【答案】B
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【解析】
【分析】
【详解】
照相机利用凸透镜成倒立缩小的实像的原理制成,故B正确;
凹透镜不能对实物成实像,故A错误;
凸透镜不能成正立、缩小的实像,故C错误;
要使底片感光,必须成实像,因为虚像不能使底片感光,故D错误;
故选B.
7.用普通相机拍照时,要根据物距进行“调焦”,使用起来不太便捷。有一种“傻瓜”相机,只要将景物全部纳入取景区内,不论景物的远近,都能得到比较清晰的像,从而使拍照的过程变得十分快捷。这种“傻瓜”相机不用“调焦”的奥秘是()
A.采用了长焦距的镜头,使远近不同的物体成像的位置相差不大
B.采用了短焦距的镜头,使远近不同的物体成像的位置相差不大
C.采用了长焦距的镜头,使远近不同的物体成像的位置相同
D.采用了短焦距的镜头,使远近不同的物体成像的位置相同
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
简易“傻瓜”照相机镜头的焦距不能改变,暗箱长度也不能改变。拍照时只要把景物全部纳入取景器内,无论物距如何变化,都能拍出比较清晰的照片,这主要是因为这种照相机的焦距小,物距都远大于2倍焦距,像距接近焦距,这样远近不同的物体成像的位置相差不大,所以不用调节。
故选B。
8.小明在“探究凸透镜成像规律”的实验中,根据测得的数据得到了物距u跟像距v之间关系的图像,如图所示,则下列判断正确的是( )
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A.该凸透镜的焦距是20cm
B.当u=15cm时,在光屏上能得到一个缩小的像
C.把物体从距凸透镜15cm处移动到30cm处的过程中,像逐渐变小
D.当u=25cm时成放大的像,投影仪就是根据这一原理制成的
【答案】C
【解析】
【分析】
根据凸透镜成像的四种情况和应用进行判断:,成倒立、缩小的实像,,应用于照相机和摄像机;,成倒立、等大的实像,,一般用来求凸透镜的焦距;,成倒立、放大的实像,,应用于幻灯机和投影仪;,成正立、放大的虚像,应用于放大镜和老花镜;当物距大于焦距时,凸透镜成实像;凸透镜成实像时,物距增大,像距减小,像变小。
【详解】
A.,凸透镜成倒立、等大的实像,如图可得
所以,故A错误;
B.当时,,成倒立、放大的实像,故B错误;
C.物体从距凸透镜处移动到处的过程中,凸透镜的物距大于焦距,成实像,凸透镜成实像时,物距增大,像距减小,像变小,故C正确;
D.当时,,成倒立、缩小的实像,应用于照相机和摄像机,投影仪是根据,成倒立放大的实像,故D错误。
故选C。
9.一凸透镜的焦距为15cm,将点燃的蜡烛从离凸透镜40cm处沿主光轴移到20cm处的过程中,像的大
9
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】A
【解析】
根据凸透镜的成像规律分析解答.
凸透镜成像时,当U>2f时,f2f,成倒立、放大的实像;
U<f,成正立、放大的虚像;
可以看出凸透镜成实像时,物距减小时,像距会增大,且像变大.
焦距为15cm,将点燃的蜡烛从离凸透镜40cm处沿主光轴移到20cm处的过程中,物距始终大于焦距,且物距逐渐减小,所以像距变大,像变大.
故A正确.
点睛:凸透镜成像规律的实验是常考试的内容,要掌握成像时物距和像距变化的特点,当物距增大时,像距减小,像也会变小,这里的像变小,是与之前比变小,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.
10.一个物体在凸透镜前20cm处时,在透镜另一侧的光屏上成一个倒立、缩小的实像,则该凸透镜的焦距f符合
A.10cm <f<20cm B.f>10cm C.f<10cm D.f>20cm
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
物体放在离凸透镜20cm处,成一个缩小、倒立的实像,所以u=20cm>2f,解得f<10cm.
故选C.
11.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( )
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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,由图知此时像距为15cm,可得: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.
一、 实验题
12.在探究”凸透镜成像规律”的实验中,小峻同学进行了如下实验:
(1)按如图甲所示操作,测出本实验所用凸透镜的焦距为_______cm.
(2)接着小峻调节蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图乙所示,发现光屏上得到一个倒立、_______(选填“放大“缩小”或“等大”)的清晰实像,生活中的_______(选填“照相机”投影仪”或“放大镜”)就是利用了这样的成像原理.
(3)保持图乙中凸透镜的位置不变,当向右移动蜡烛时,应该向_______(选填“左”或“右”)移动
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光屏,才能再次得到清晰的像.
(4)保持凸透镜的位置仍然不变,小峻继续向右移动蜡烛至45cm刻度线处,移动光屏,发现_______(选填“能”或“不能”)得到蜡烛清晰的像.
【答案】10.0放大投影仪右不能
【解析】
(1)平行光经过透镜以后将会聚到主光轴上一点,这个点即透镜的焦点,焦点到光心的距离即焦距,有甲图可知透镜的焦距是10cm(2)由图乙可以看出相距小于物距,根据透镜的成像规律可知此时可成倒立放大的实像,投影仪就是根据这一原理制成的.(3)
凸透镜的位置不变,当向右移动蜡烛时物距变小,根据物距和像距的变化关系可知:此时像距应该变大,所以应该向右移动光屏.(4)保持凸透镜的位置仍然不变,向右移动蜡烛至45cm刻度线处此时u
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