凸透镜成像规律经典题型解析版(4)

2018-12-06 19:41

D、远视眼镜是凸透镜,把远视眼镜放在凸透镜与蜡烛之间,凸透镜对光线具有会聚作用,像将靠近凸透镜,应当向靠近透镜的方向移动光屏,即将光屏向左移动才能得到一个清晰的像.故D错误. 故选AC.

【点评】本题考查了凸透镜成像规律的应用,要掌握凸透镜成像的特点与物距、像距及焦距之间的关系. 13.(2016?宜昌)小明同学在做凸透镜成像规律的实验中,光屏上得到烛焰清晰的像,同组的小华不小心将手指尖触摸到凸透镜,这时光屏上( ) A.出现手指的实像 B.出现手指的影子

C.烛焰的像变得不完整 D.烛焰的像完整,但变暗

【分析】当将凸透镜的部分挡住后,光屏上仍能成物体完整的像,只是凸透镜会聚光线数量比原来减少,像比原来变暗. 【解答】解:不小心用手指指尖触摸了凸透镜,由于凸透镜的其他部分仍能会聚光线而成像,所以光屏上呈现的仍然是烛焰完整的像,只是此时的像比手指指尖触摸前的像要暗一些. 故选D.

【点评】凸透镜成像光的折射现象,物体发出的光线经凸透镜折射后,会聚在凸透镜另一侧的光屏上,形成物体的实像;

如果凸透镜的口径大,透过的光多,像就亮;口径小,透过的光少,像就暗. 14.(2016?河北)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 【分析】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.

【解答】解: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. 故选D. 【点评】此题主要考查了凸透镜成像规律及应用,要熟记成像规律,关键是搞清像距、物距,像和物之间的大小关系.在此题中,各种情况都要考虑到. 15.(2016?郴州)如图所示,烛焰在光屏上成清晰的像.当把蜡烛向左移动一段距离,要在光屏上再次成一个清晰的像,应该( )

A.保持凸透镜不动,光屏向左移

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B.保持凸透镜不动,光屏向右移 C.保持凸透镜和光屏都不动 D.以上说法都不对

【分析】掌握凸透镜成像的规律,根据成实像时,物近像远像变大的特点进行分析. 【解答】解:由题意知,物距大于像距,此时成倒立缩小的实像;

当把蜡烛向左移动一段距离,根据成实像时,物近像远像变大的特点,可知,为了能在光屏上得到清晰的像,保持凸透镜位置不变,光屏应该向左移动. 故选A.

【点评】凸透镜成像规律是光学的难点,在平时学习中要熟练掌握成像特点与物距、像距的关系,此题应用成实像时,物近像远像变大的特点分析很简单.

二.填空题 16.(2016?绵阳)小花在做“探究凸透镜成像的规律”实验时发现,保持蜡烛和屏之间的距离为45cm不变,只改变凸透镜的位置可以在屏上得到两个清晰的像,将凸透镜从成第一个像的位置向蜡烛移动15cm得到第二个像.她通过分析得出第一个像与蜡烛相比是 缩小 的(选填“缩小”、“等大”或“放大”),凸透镜的焦距为 10 cm. 【分析】在凸透镜成像实验中,物距u、像距v、焦距f满足+=,根据蜡烛和屏之间的距离为45cm不变,列出等式求解即可求得焦距,再利用可知像的变化.

【解答】解:在凸透镜成像实验中,物距u、像距v、焦距f满足,+=,由题知u+v=45cm,所以第一次成像时,物距为u,像距为v=45﹣u;第二次成像时,物距u′=u﹣15cm,像距v′=60﹣u,联立方程

解得:u=30cm f=10cm. 第一次成像=

=

=,所以第一个像与蜡烛相比是缩小的.

故答案为:缩小;10.

【点评】此题考查凸透镜成像规律及其探究实验,利用好+=是解答此题的关键.此题有一定的拔高难度,属于难题. 17.(2016?呼和浩特)学习透镜知识时,秦老师与同学们发现照相机、投影仪与放大镜,在距离、成像等方面有差异,经过讨论,确立了探究课题【凸透镜所成像的虚实、大小、倒正跟 物距 (选填“物体的大小”或“物距”)有什么关系】,小敏同学利用图示装置进行实验时,发现当物距大于二倍焦距时移动光屏能承接到一个倒立、 缩小 的实像,与上面研究过的 照相机 成像原理相同;若想让所成实像变大些,可将蜡烛适当 靠近 (选填“靠近”或“远离”)透镜.

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【分析】根据探究的实验目的,提出问题,进行合理的猜想,从而确定探究问题.

凸透镜成像的三种情况和应用之一:u>2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机和摄像机. 凸透镜成实像时,物近像远像变大.

【解答】解:探究“凸透镜成像规律”,发现照相机、投影仪与放大镜,在距离、成像等方面有差异,因此探究问题应该是凸透镜所成像的虚实、大小、倒正跟物距的关系是什么. 根据凸透镜成像规律,可知,u>2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机.

凸透镜成实像时,物近像远像变大.若想让所成实像变大些,应减小物距,可将蜡烛适当靠近透镜.

故答案为:物距;缩小;照相机;靠近.

【点评】此题考查凸透镜成像规律及其应用,要熟练掌握成像特点与物距、像距之间的关系及其应用. 18.(2016?长春)小明在“探究凸透镜成像的规律”实验时:

(1)组装并调整实验器材,使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在 同一高度 上. (2)调整蜡烛、凸透镜和光屏到如图所示的位置,光屏上得到清晰的 缩小 (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像,这一成像规律在生活中的应用是 照相机 .

(3)保持图中凸透镜和光屏的位置不变,将蜡烛向左移动一段距离,屛上的像变模糊了,小明将自己的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,并适当调整眼镜的位置,光屛上的像又清晰了,则小明带的是 近视 (选填“近视”或“远视”)眼镜.

【分析】(1)探究凸透镜成像的实验时,在桌面上依次放蜡烛、凸透镜、光屏,使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上,像才能呈在光屏的中心; (2)u>2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机和摄像机.

(3)近视眼镜是凹透镜,当近视眼镜靠近凸透镜时,会聚能力减弱,使像呈在光屏的后方;近视眼的晶状体变厚,会聚能力增强,像距减小,像呈在视网膜的前方;戴近视眼镜使光线发散一些,使像距增大,使像呈在视网膜上. 【解答】解:(1)探究凸透镜成像规律时,调整蜡烛烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上,这样烛焰、光屏和光屏的中心在大致在同一高度,像才能呈在光屏的中心. (2)由图可知,物距大于像距,成倒立、缩小的实像,应用于照相机.

(3)在图所示情况下,保持光屏和凸透镜的位置不变,将蜡烛向左移动一段距离后,物距变大,像距变小,成像于光屏前,不移动光屏,为了使光屏上可成像,由于凹透镜对光有发散作用,应在凸透镜左侧附近安装一个焦距适当的凹透镜,才能在光屏上再次得到清晰的像.戴这种眼镜人的眼睛的缺陷是近视眼. 故答案为:(1)同一高度;(2)缩小;照相机;(3)近视.

【点评】凸透镜成像的规律涉及四个方面的内容:物距与焦距的关系;成像性质;像距与焦距的关系;应用.只要告诉这四个方面中的一个,就可以确定其余的三个方面.

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19.(2016?海南)在探究凸透镜成像轨律的实验中,凸透镜焦距为10cm,当蜡烛、透镜、光屏处在如图所示的位置时,烛焰在光屏上成清晰、 缩小 (选填“缩小”、“等大”或“放大”)的实像;若移动蜡烛,使之与凸透镜间的距离小于10cm,则人应在 光屏 (选填“蜡烛“或“光屏”)一侧透过凸透镜观察成像.

【分析】凸透镜成像时,u>2f,成倒立、缩小的实像,物像异测.u<f时,成正立放大的虚像,物像同侧.

【解答】解:蜡烛位于10cm刻度线处,物距u=40cm﹣10cm=30cm,凸透镜的焦距为10cm,u>2f,成倒立、缩小的实像.

若移动蜡烛,使之与凸透镜间的距离小于10cm,u<f时,成正立放大的虚像,物像同侧,则人应在光屏一侧透过凸透镜观察成像. 故答案为:缩小;光屏.

【点评】蜡烛放在某刻度线处,而不是蜡烛到凸透镜的距离,此处学生容易出现错误. 20.(2016?聊城)小王同学在“探究凸透 镜成像的规律”实验中,当蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示时,烛焰在光屏上成一清晰的像,则该像是倒立、 缩小 的实像,生活中使用的 照相机 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一成像规律来工作的.

【分析】当物距大于像距时,蜡烛通过凸透镜成倒立缩小实像,照相机是根据这个原理制成的.

【解答】解:由图可知,物距大于像距,蜡烛通过凸透镜成倒立缩小的实像,照相机是根据这个原理制成的.

故答案为:缩小;照相机.

【点评】此题考查凸透镜成像规律及其应用,要熟练掌握成像特点与物距、像距之间的关系及其应用. 21.(2016?广元)如图甲所示,一束平行光经过凸透镜后,在光屛上得到一个最小、最亮的光斑,则它的焦距是 10 cm;用此凸透镜探究成像规律,实验装置如乙图所示,调整后再光屛上得到一个清晰的蜡烛火焰的像,该像的性质是 倒立、缩小的实像 (写出像的正倒、大小、虚实);此时某同学将自己的近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间靠近凸透镜的位置,结果光屛上原来清晰的像变模糊了,若不改变蜡烛和凸透镜的位置,应将光屛向 远离 (选填“远离”或“靠近”)凸透镜的方向移动,才能使像变得清

晰.

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【分析】(1)运用平行光测焦距法粗测凸透镜的焦距;

(2)当物体在2倍焦距以外,像成在1倍焦距和2倍焦距之间,成倒立缩小的实像,应用于照相机;

(3)要解决此题,需要知道近视镜是凹透镜,凹透镜有发散光线的作用. 【解答】解:(1)由图可知,最小、最亮的光斑距离凸透镜10cm,故凸透镜的焦距为10cm; (2)由图可知,蜡烛在2倍焦距以外,成倒立、缩小的实像,此现象应用于照相机; (3)某同学自己的近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间靠近凸透镜的位置,由于近视眼镜是凹透镜,对光线有发散作用,所以通过凸透镜的光线比以前会聚得要晚了,像距更大了,因此要得到清晰的像,需将光屏远离凸透镜. 故答案为:(1)10;(2)倒立、缩小的实像;(3)远离.

【点评】本题对凸透镜成像规律的实验中的操作要领、实验现象及相关规律进行考查,知识点较多,难度不大;关于凸透镜成像规律的记忆,建议结合成像光路才能形象直观地深入理解且印象深刻. 22.(2016?连云港)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,当蜡烛、凸透镜和光屏位置如图所示时,恰能在光屏上成一个清晰的像,该像的性质为 倒立、放大的实像 (包括倒立或正立、放大或缩小、虚像或实像),利用此原理可以制成 投影仪或幻灯机 .

【分析】解决此题要知道当f<u<2f,成倒立、放大的实像,v>2f,此时物距小于像距.应用于投影仪或幻灯机.

【解答】解:由图可知,物距小于像距,并且能在光屏上成实像,所以物距一定是在一倍焦距到二倍焦距之间,所以成的是倒立、放大的实像; 利用此原理可以制成投影仪或幻灯机. 故答案为:倒立、放大的实像;投影仪或幻灯机. 【点评】此题考查凸透镜成像规律及其应用,解决此题要结合凸透镜的成像规律进行分析解答. 23.(2016?大庆)如图所示,F和F′为凸透镜的焦点,P和P′到凸透镜的距离为二倍焦距. (1)保证蜡烛、凸透镜的位置不变,应将光屏向 左 (填“左”或“右”)移动,才能在光屏上得到清晰倒立的 缩小 (填“放大”或“等于”或“缩小”)的实像.

(2)若将图示装置模拟人的眼睛成像系统,成像总在光屏左侧,该种情况表明这样的眼睛是 近 视眼(填“近”或“远”),需要佩戴一个焦距合适的 凹 (填“凹”或“凸”)透镜才能加以矫正.

【分析】(1)凸透镜成像的规律之一.物距当u>2f时,像距f<v<2f,成倒立、缩小的实像,

(2)正常的眼睛可以将光线会聚在视网膜上.近视眼会将光线会聚在视网膜之前,应该佩戴凹透镜进行矫正.

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