一.選擇題(共 24 小題)
1.凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)中,移動(dòng)物體到某位置時(shí),能在光屏上成清晰縮小的像,則下列能成立的是()
①如果將物體靠近凸透鏡,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏必須遠(yuǎn)離凸透鏡,且光屏移動(dòng)距離先大于后小于物體移動(dòng)距離;
②同時(shí)移動(dòng)物體與光屏,且移動(dòng)距離相同,有可能在光屏上成清晰縮小的像;
③換用焦距較小的凸透鏡后,仍要在光屏上得到清晰的像,如果只移動(dòng)光屏,光屏必須靠近凸透鏡;
④保持物體和光屏位置不變,移動(dòng)凸透鏡,一定可以在光屏上的到另一個(gè)清晰的像.
A.①③B.②④C.②③D.③④
2.做“凸透鏡成像”實(shí)驗(yàn)時(shí),把蠟燭放在二倍焦距之外,移動(dòng)光屏找到像.若將蠟燭向凸透鏡移動(dòng) s1 的距
離(此時(shí)物距仍然大于二倍焦距),移動(dòng)光屏重新找到像,光屏移動(dòng)的距離為 s2.則下列說(shuō)法正確的是()
A.光屏遠(yuǎn)離透鏡移動(dòng),光屏上的像變小
B.光屏遠(yuǎn)離透鏡移動(dòng),且 s2<s1
C.光屏靠近透鏡移動(dòng),光屏上的像變大
D.光屏靠近透鏡移動(dòng),且 s2=s1
3.在探究凸透鏡成像規(guī)律時(shí),將點(diǎn)燃的蠟燭、凸透鏡和光屏放置在光具座上,調(diào)整后的位置如圖,此時(shí)在
光屏上得到燭焰清晰的像,對(duì)于該次實(shí)驗(yàn)下列描述正確的是()
A.光屏上成倒立、縮小的實(shí)像
B.光屏上成倒立、放大的實(shí)像
C.照相機(jī)應(yīng)用了該次實(shí)驗(yàn)的成像規(guī)律
D.投影儀應(yīng)用了該次實(shí)驗(yàn)的成像規(guī)律
4.如圖所示,AC 為入射光線,CB 為折射光線,且 AO<OB.已知 AO=10cm,該凸透鏡的焦距可能是()
A.f=10cmB.f=5cmC.f=8cmD.f=12cm
5.下列說(shuō)法正確的是()
A.凸透鏡是很厚的透鏡,而凹透鏡是很薄的透鏡
B.王伯伯戴的老花鏡對(duì)光有會(huì)聚作用
C.汽車(chē)的觀后鏡是用凸面鏡做成的
D.人在照鏡時(shí),人離鏡近時(shí)所成的像特別大
6.如圖,F(xiàn) 是透鏡的焦點(diǎn),其中不正確的光路圖是()
A. B. C. D.
7.某物體放在凸透鏡前 20cm 處時(shí),在光屏上得到了物體倒立清晰的實(shí)像,則該凸透鏡的焦距可能是(
A.10cmB.15cmC.20cmD.25cm

8.某同學(xué)用自制的水凸透鏡做凸透鏡成像實(shí)驗(yàn),在光屏上得到了清晰的像,如圖所示.他繼續(xù)向水凸透鏡
內(nèi)注水,使水凸透鏡的焦距變小,如果不改變蠟燭和凸透鏡的位置,要在光屏上再次成清晰的像()
A.光屏應(yīng)向右移動(dòng),成放大的像
B.光屏應(yīng)向左移動(dòng),成縮小的像
C.光屏應(yīng)向左移動(dòng),成放大的像
D.光屏應(yīng)向右移動(dòng),成縮小的像
9.小明在探究凸透鏡成像規(guī)律時(shí),使用的凸透鏡焦距為 10cm,實(shí)驗(yàn)裝置如圖 1,用紅色的發(fā)光二極管“F”字樣(大小如圖 2)代替燭焰作為光源,調(diào)整后,在光屏上得到清晰像,再用遮光罩將凸透鏡的上半部分遮
住,在光屏上所成像是圖四幅圖中的()
A. B. C. D.
10.某同學(xué)用如圖所示器材探究“凸透鏡成像規(guī)律”,此時(shí)光屏上成清晰的像,下列說(shuō)法正確的是()
A.光屏上成的是倒立、放大的實(shí)像
B.投影儀成像利用了這一規(guī)律
C.向右適當(dāng)移動(dòng)凸透鏡,光屏上可以成倒立、縮小的實(shí)像
D.向右適當(dāng)移動(dòng)蠟燭,光屏上可以成正立、放大的虛像
11.教室里安裝的電子白板投影儀,其鏡頭的焦距為 15cm,為了在白板上得到清晰的像,投影儀鏡頭到白
板的距離應(yīng)()
A.大于 30cmB.小于 15cm
C.等于 30cmD.大于 15cm 小于 30cm
12.關(guān)于實(shí)像與虛像,以下說(shuō)法中,不正確的是()
A.實(shí)像都是倒立的,而虛像都是正立的
B.實(shí)像能呈現(xiàn)在光屏上,而虛像則不能
C.實(shí)像是經(jīng)凸透鏡所成的,而虛像則不是
D.實(shí)像是實(shí)際光線會(huì)聚而成的,而虛像則不是
13.如圖所示,有一個(gè)圓柱體 PQ,放在凸透鏡前圖示位置,它所成的像的形狀是()
A. B. C. D.
14.如圖所示,MN 是凸透鏡的主光軸,P、Q、S 是在主光軸上的三個(gè)位置,把一物點(diǎn)放在 P 處,像成在 Q
處,把物放在 Q 處,凸透鏡位置不變,像成在 S 處,則可判斷凸透鏡的位置在()
A.P 的左邊B.PQ 之間C.QS 之間D.S 的右邊
15.做凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,當(dāng)蠟燭距離透鏡 25cm 時(shí),在光屏上成放大的像,則下列說(shuō)法正確的是(
A.蠟燭距離凸透鏡 10cm 時(shí),一定不能成像

B.蠟燭距離凸透鏡 15cm 時(shí),一定成放大的虛像
C.蠟燭距離凸透鏡 30cm 時(shí),一定成放大的實(shí)像
D.蠟燭距離凸透鏡 50cm 時(shí),一定成縮小的實(shí)像
16.如圖所示是物體 AB 經(jīng)照相機(jī)鏡頭成像原理示意圖,當(dāng) AB 沿主光軸遠(yuǎn)離鏡頭時(shí),則物體上 A 點(diǎn)的像 A′
會(huì)沿()移動(dòng).
A.A′OB.A′FC.水平向右D.水平向左
17.在探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中,蠟燭、凸透鏡和光屏在光具座上的位置如圖所示,此時(shí)在光屏上得到燭焰清晰的圖象;若保持透鏡位置不動(dòng),將蠟燭移到光具座的 40cm 刻度處,對(duì)于此時(shí)像的性質(zhì)判斷
正確的是()
A.一定是放大的像
B.一定是縮小的像
C.一定是倒立的像
D.一定是正立的像
18.如圖所示,凸透鏡的焦距為 5 厘米,在透鏡左側(cè) 10 厘米處,有一個(gè)與主光軸垂直的物體 AB,在透鏡右側(cè) 15 厘米處放一個(gè)平面鏡,鏡面與凸透鏡的主光軸垂直,則該光具組中,物體 AB 的成像情況是( )
A.一個(gè)正立實(shí)像,一個(gè)倒立實(shí)像,一個(gè)正立虛像
B.一個(gè)正立實(shí)像,一個(gè)正立虛像,一個(gè)倒立虛像
C.一個(gè)倒立實(shí)像,一個(gè)正立虛像,一個(gè)倒立虛像
D.一個(gè)正立實(shí)像,一個(gè)倒立實(shí)像,一個(gè)倒立虛像
19.如圖所示,主光軸上有一點(diǎn)光源,在透鏡的另一側(cè)有一光屏.光屏、點(diǎn)光源通過(guò)凸透鏡在光屏上形成
一個(gè)光斑,現(xiàn)讓光屏稍微靠近凸透鏡,光斑的面積會(huì)減小,設(shè)凸透鏡的焦距為 f,由此可判斷()
A.d 一定小于 f
B.d 一定大于 2f
C.d 一定大于 f,小于 2f
D.d 可能大于 2f,也可能小于 f
20.正午時(shí),太陽(yáng)光直射在水平地面,取一圓形薄透鏡正對(duì)陽(yáng)光,在距透鏡 15cm 的地面上得到一個(gè)光斑,
其直徑是透鏡直徑的一半,若將透鏡向上移動(dòng)少許,光斑變大.透鏡的焦距是()
A.5cmB.10cmC.15cmD.30cm
21.一種手電筒上所有的聚光小電珠如圖所示,其前端相當(dāng)于一個(gè)玻璃制成的凸透鏡,燈絲(可看作一個(gè)點(diǎn)光源)發(fā)出的光通過(guò)它出射時(shí),出射光束(圖中實(shí)線所示)比無(wú)此透鏡時(shí)的光束(圖中虛線所示)要窄,
即它可減小光束的發(fā)散,有聚光功能.在這種小電珠中,燈絲應(yīng)位于()
A.凸透鏡的焦點(diǎn)以內(nèi)
B.凸透鏡的一倍焦距和兩倍焦距之間
C.凸透鏡的焦點(diǎn)處
D.凸透鏡的兩倍焦距處
22.如圖是蠟燭的燭焰,把它放在距離凸透鏡一倍焦距與二倍焦距之間,在凸透鏡另一側(cè)調(diào)節(jié)光屏可找到
一個(gè)清晰的像,這個(gè)像是下列圖中的()
A. B. C. D.
23.甲、乙兩只機(jī)械手表,放在凸透鏡的主光軸上,如圖所示,手表的表面正對(duì)透鏡,跟主光軸垂直,從
透鏡的另一側(cè)適當(dāng)位置觀察手表,則下列關(guān)于手表秒針旋轉(zhuǎn)方向的說(shuō)法中,正確的是()
A.甲表秒針逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),但表面上下左右都顛倒過(guò)來(lái)了
B.乙表秒針順時(shí)針旋轉(zhuǎn),但表面上下左右都顛倒過(guò)來(lái)了
C.乙表秒針逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),但表面上下左右都顛倒過(guò)來(lái)了
D.甲表秒針順時(shí)針旋轉(zhuǎn),但表面上下左右都顛倒過(guò)來(lái)了
24.如圖所示為小明做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)裝置圖.透鏡的焦距為 15cm,要使蠟燭在光屏上成
清晰的像,在蠟燭、凸透鏡和光屏三者中,只移動(dòng)其中的一個(gè),其余兩個(gè)不動(dòng),下列措施中可行的是()
A.光屏向左移動(dòng)B.光屏向右移動(dòng)C.蠟燭向左移動(dòng)D.透鏡向右移動(dòng)
二.填空題(共 2 小題)
25.如圖所示,兩個(gè)薄透鏡 L1 和 L2 共軸放置,已知 L1 的焦距 f1=f,L2 的焦距 f2=﹣f,兩透鏡間的距離也是f,小物體位于物面 P 上,物距 u1=3f.
(2)現(xiàn)在兩個(gè)透鏡位置調(diào)換,若還要使給定的原物體的原像處成像,兩透鏡作為整體應(yīng)沿光軸向邊移
動(dòng)距離,這個(gè)新的像是像(填“實(shí)”或“虛”)、像(填“正”或“倒”).
(1)小物體經(jīng)過(guò)這兩個(gè)透鏡的像在 L2 的
邊,到 L2 的距離
,是
像(填“實(shí)”或“虛”)、

(填“正”或“倒”).
26.小明做“研究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn),第 1 次實(shí)驗(yàn)時(shí),他使用透鏡 1(焦距為 f1),在如圖 1 所示的位置得到蠟燭的像;第 2 次實(shí)驗(yàn)時(shí),他換用透鏡 2(焦距為 f2),但保持蠟燭和透鏡在光具座上的位置不變,光屏需要移動(dòng)到圖 2 所示的位置才可以得到蠟燭的像,由此可知:
(3)如果在第 1 次實(shí)驗(yàn)后,不改變蠟燭和光屏的位置,只是把透鏡 1 換成透鏡 2,那么為了在光屏上依舊
得到蠟燭清晰的像,可以在蠟燭和透鏡 2 之間添加一個(gè).
三.作圖題(共 1 小題)
27.如圖所示,OO'為凸透鏡的主光軸,S'為點(diǎn)光源 S 經(jīng)凸透鏡所成的像,SA 為光源 S 發(fā)出的一條光線.請(qǐng)?jiān)趫D中適當(dāng)?shù)奈恢卯?huà)出凸透鏡,并完成光線 SA 通過(guò)凸透鏡的光路圖.
四.實(shí)驗(yàn)探究題(共 2 小題)
28.如圖所示是“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)裝置.小陽(yáng)進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn).
(1)在 50cm 刻線處先放置焦距為 5cm 的凸透鏡,將點(diǎn)燃的蠟燭移至 30cm 刻線處,移動(dòng)光屏,在光屏上找
到了燭焰清晰的像,這個(gè)像是倒立、的實(shí)像(選填“放大”、“等大”或“縮小”),這一實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以
說(shuō)明(選填“照相機(jī)”、“幻燈機(jī)”或“放大鏡”)的成像特點(diǎn).
(2)保持蠟燭位置不變,用焦距為 10cm 的凸透鏡換下焦距為 5cm 的凸透鏡,移動(dòng)光屏,并在光屏上找到
了燭焰清晰的像,此時(shí)光屏與透鏡之間的距離.(選填“變大”、“不變”或“變小”)
29.如圖所示,凸透鏡焦距為 15 厘米,將光屏放在光具座的 80 厘米刻度處,保持透鏡位置不變,蠟燭應(yīng)
(1)兩次實(shí)驗(yàn),u=
cm,第 1 次實(shí)驗(yàn)成的是

的實(shí)像;
(2)第
次實(shí)驗(yàn)得到的像比較大,且 f1
f2(選填“>”或“<”);

厘米刻度范圍內(nèi)移動(dòng),能在光屏上成像(選填“30﹣45”、“小于 30”或“大于 45”),用此凸透鏡做
“驗(yàn)證凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn),固定蠟燭和光屏的距離 L,若 L=60 厘米,可以找到
次清晰的像;若
L>60 厘米,可以找到
次清晰的像;若 L<60 厘米,
找到清晰的像(選填“能”或“不能”)
五.解答題(共 2 小題)
30.在“探究凸透鏡成像”的實(shí)驗(yàn)中,
(1)王民同學(xué)把一塊凸透鏡放在光具座上(如圖所示),準(zhǔn)備探究他的成像規(guī)律,他首先要
A.使鏡片靠近蠟燭B.移動(dòng)光屏找到像點(diǎn)C.吧蠟燭剪斷一點(diǎn)D.測(cè)量并記錄數(shù)據(jù)
(4)為滿足教學(xué)需要,張老師資質(zhì)了一個(gè)“平行光源”,如圖所示,在一個(gè)開(kāi)有細(xì)縫的紙罩扎住的圓筒里
按有凸透鏡和可前后移動(dòng)的燈泡,調(diào)節(jié)燈泡,當(dāng)燈泡的燈線處在凸透鏡的 位置時(shí),從細(xì)縫中射出的光才會(huì)是平行光.
31.洋洋同學(xué)在探究“凸透鏡成像規(guī)律及應(yīng)用”的活動(dòng)中,選用了焦距未知的凸透鏡.
(1)將凸透鏡安裝在光具座上,用平行光作光源,移動(dòng)光屏, ,如圖甲所示,則該凸透鏡的焦距為 cm.(2)將蠟燭、凸透鏡、光屏依次安裝在光具座上,并調(diào)整蠟燭火焰、凸透鏡及光屏三者的中心,使其大致
在上,為實(shí)驗(yàn)探究做好準(zhǔn)備.
(3)如圖乙所示,保持光屏和凸透鏡的位置不變,將蠟燭向右移動(dòng)到 20cm 刻度處,為了在光屏上再次得
(2)王民同學(xué)完成上述步驟后按計(jì)劃將蠟燭一次置于圖中的 a、b、c、d、e 五點(diǎn)進(jìn)行探究,在蠟燭置于
點(diǎn)
時(shí),在光屏上能得到清晰放大的像,
機(jī)就是利用這一特點(diǎn)制成的.
(3)王民無(wú)論怎么移動(dòng),在光屏上總看不到像,這時(shí),蠟燭置在
點(diǎn),
就是利用這一點(diǎn)制成的,
到清晰的像,應(yīng)向
(填“左”或“右”)調(diào)節(jié)光屏.如不移動(dòng)光屏則應(yīng)在凸透鏡左側(cè)附近安裝一個(gè)焦距
適當(dāng)?shù)?br>(填光學(xué)元件名稱).
(填“近視”或“遠(yuǎn)視”)眼就是利用這種透鏡矯正的.
(4)在圖乙基礎(chǔ)上,將點(diǎn)燃的蠟燭移到標(biāo)尺 35cm 處,然后前后移動(dòng)光屏找到清晰的像.生活中
就是
利用這一成像原理來(lái)工作的.再將蠟燭向靠近透鏡方向移動(dòng) 1cm,則所成像的大小會(huì)
(填“變大”、“變
小”或“不變”).
(5)若保持凸透鏡位置不變,將蠟燭移動(dòng)到距凸透鏡 5cm 處時(shí),前后移動(dòng)光屏,在光屏上
(填“能”
或“不能”)得到蠟燭的像,此時(shí)凸透鏡成
(填“實(shí)”或“虛”)像.若想看到此像,觀察方法應(yīng)是

(6)如果用不透明紙板將凸透鏡上半部分遮住,結(jié)果

A.沒(méi)有影響
B.不能成像
C.成一半的像
D.仍能成完整的像,但亮度變暗.
透鏡專題訓(xùn)練
一.選擇題(共 24 小題)
1.凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)中,移動(dòng)物體到某位置時(shí),能在光屏上成清晰縮小的像,則下列能成立的是()
①如果將物體靠近凸透鏡,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏必須遠(yuǎn)離凸透鏡,且光屏移動(dòng)距離先大于后小于物體移動(dòng)距離;
②同時(shí)移動(dòng)物體與光屏,且移動(dòng)距離相同,有可能在光屏上成清晰縮小的像;
③換用焦距較小的凸透鏡后,仍要在光屏上得到清晰的像,如果只移動(dòng)光屏,光屏必須靠近凸透鏡;
④保持物體和光屏位置不變,移動(dòng)凸透鏡,一定可以在光屏上的到另一個(gè)清晰的像.
A.①③ B.②④ C.②③ D.③④
【考點(diǎn)】凸透鏡成像規(guī)律及其探究實(shí)驗(yàn).
【專題】透鏡及其應(yīng)用.
【分析】(1)凸透鏡成像規(guī)律,最重要兩句話是:①物距(u)減小,像距(v)增大,像變大(應(yīng)用于實(shí)像),
②物距(u)減小,像距(v)減小,像變?。☉?yīng)用于虛像).
(2)結(jié)合凸透鏡成像規(guī)律的表格:
【解答】解:
①物體靠近透鏡即物距減小,像距增大,光屏應(yīng)遠(yuǎn)離透鏡,當(dāng) u>2f 時(shí)光屏移動(dòng)距離小于物體移動(dòng)距離,
當(dāng) f<u<2f 時(shí)光屏移動(dòng)距離大于物體移動(dòng)距離,所以光屏移動(dòng)距離是先小于后大于物體移動(dòng)距離,所以①錯(cuò)誤.
②物體要成倒立、縮小、實(shí)像時(shí)物體移動(dòng)距離應(yīng)該大于光屏移動(dòng)距離,所以②錯(cuò)誤.
③換用焦距更小的透鏡,像會(huì)更前面會(huì)聚所以光屏必須靠近凸透鏡,所以③正確.
④根據(jù)光路可逆的保持物體和光屏位置不變,移動(dòng)凸透鏡,可以光屏上成一個(gè)倒立、放大、實(shí)像,同時(shí)物距剛好是原來(lái)的像距,像距剛好是原來(lái)物距,所以④正確.
故選 D.
【點(diǎn)評(píng)】此題考查了物距、像距的變化,焦距改變成像特點(diǎn),光路可逆等知識(shí),是凸透鏡成像的綜合應(yīng)用題.
2.做“凸透鏡成像”實(shí)驗(yàn)時(shí),把蠟燭放在二倍焦距之外,移動(dòng)光屏找到像.若將蠟燭向凸透鏡移動(dòng) s1 的距
離(此時(shí)物距仍然大于二倍焦距),移動(dòng)光屏重新找到像,光屏移動(dòng)的距離為 s2.則下列說(shuō)法正確的是( )A.光屏遠(yuǎn)離透鏡移動(dòng),光屏上的像變小
B.光屏遠(yuǎn)離透鏡移動(dòng),且 s2<s1
C.光屏靠近透鏡移動(dòng),光屏上的像變大
D.光屏靠近透鏡移動(dòng),且 s2=s1
【考點(diǎn)】凸透鏡成像規(guī)律及其探究實(shí)驗(yàn).
【專題】應(yīng)用題;透鏡及其應(yīng)用.
【分析】掌握凸透鏡成像的規(guī)律和應(yīng)用:
物距(u)
成像特點(diǎn)
像距(v)
應(yīng)用
u>2f
倒立
縮小
實(shí)像
f<v<2f
照相機(jī)
u=2f
倒立
等大
實(shí)像
v=2f
測(cè)焦距
2f>u>f
倒立
放大
實(shí)像
v>2f
投影儀/幻燈機(jī)
u=f
不成像
u<f
正立
放大
虛像
放大鏡
①u(mài)>2f,成倒立、縮小的實(shí)像,2f>v>f,應(yīng)用于照相機(jī)和攝像機(jī);②2f>u>f,成倒立、放大的實(shí)像,v>2f,應(yīng)用于幻燈機(jī)和投影儀;③u<f,成正立、放大的虛像,應(yīng)用于放大鏡.
【解答】解:
在“凸透鏡成像”實(shí)驗(yàn)時(shí),把蠟燭放在二倍焦距之外,移動(dòng)光屏找到像,此時(shí) u>2f,成倒立、縮小的實(shí)像,2f>v>f,若將蠟燭向凸透鏡移動(dòng) s1 的距離(此時(shí)物距仍然大于二倍焦距),移動(dòng)光屏重新找到像,光屏移動(dòng)的距離為 s2,在這種情況下,物體移動(dòng)的距離大于像移動(dòng)的距離,即 s2<s1,故 B 正確.故選 B.
【點(diǎn)評(píng)】此題是探究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn),考查了凸透鏡成像的規(guī)律及應(yīng)用,同時(shí)考查了物距和像距大小關(guān)系的應(yīng)用.
3.在探究凸透鏡成像規(guī)律時(shí),將點(diǎn)燃的蠟燭、凸透鏡和光屏放置在光具座上,調(diào)整后的位置如圖,此時(shí)在
光屏上得到燭焰清晰的像,對(duì)于該次實(shí)驗(yàn)下列描述正確的是()
A.光屏上成倒立、縮小的實(shí)像
B.光屏上成倒立、放大的實(shí)像
C.照相機(jī)應(yīng)用了該次實(shí)驗(yàn)的成像規(guī)律
D.投影儀應(yīng)用了該次實(shí)驗(yàn)的成像規(guī)律
【考點(diǎn)】凸透鏡成像規(guī)律及其探究實(shí)驗(yàn).
【專題】透鏡及其應(yīng)用.
【分析】凸透鏡成像的三種情況和應(yīng)用.
U>2f,成倒立、縮小的實(shí)像,應(yīng)用于照相機(jī)和攝像機(jī).
2f>U>f,成倒立、放大的實(shí)像,應(yīng)用于幻燈機(jī)和投影儀.
U<f,成正立、放大的虛像,應(yīng)用于放大鏡.
【解答】解:由圖可知,物距大于像距,則 u>2f,此時(shí)成倒立縮小的實(shí)像,故 A 正確,B 錯(cuò)誤;
照相機(jī)在生活中應(yīng)用很廣泛,照相機(jī)的原理是:物體在 2 倍焦距以外,像成在另一側(cè)的 1 倍焦距和 2 倍焦距之間,成的是倒立、縮小的實(shí)像,投影儀成倒立、放大的實(shí)像,故 C 正確,D 錯(cuò)誤.故選 AC.
【點(diǎn)評(píng)】此題考查了有關(guān)凸透鏡成像的規(guī)律,掌握凸透鏡成像的特點(diǎn)與物距、像距之間的關(guān)系.此題需根據(jù)物距與像距的大小關(guān)系得出成像的特點(diǎn)及物距和像距的范圍.
4.如圖所示,AC 為入射光線,CB 為折射光線,且 AO<OB.已知 AO=10cm,該凸透鏡的焦距可能是()
A.f=10cm B.f=5cm C.f=8cm D.f=12cm【考點(diǎn)】主光軸、光心、焦點(diǎn)和焦距.【專題】透鏡及其應(yīng)用.
【分析】根據(jù)題意,A 點(diǎn)通過(guò)凸透鏡成像在 B 點(diǎn),物距 AO 小于相距 OB,A 點(diǎn)在一倍焦距和二倍焦距之間,然后根據(jù)題中給出的選項(xiàng)討論判斷正確選項(xiàng).
【解答】解:根據(jù)題意 AO<OB 可知,A 點(diǎn)成像在 B 點(diǎn),像距大于物距,滿足 f<u<2f,成倒立、放大的實(shí)像.因?yàn)?AO=10cm,選項(xiàng) A、B、D 不能滿足 f<10cm<2f,選項(xiàng) C 能滿足 f<10cm<2f,故 ABD 不符合題意,
符合題意.故選 C.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查焦點(diǎn)概念的理解和凸透鏡成像規(guī)律的靈活應(yīng)用,有利于學(xué)生能力的培養(yǎng).
5.下列說(shuō)法正確的是()
A.凸透鏡是很厚的透鏡,而凹透鏡是很薄的透鏡
B.王伯伯戴的老花鏡對(duì)光有會(huì)聚作用
C.汽車(chē)的觀后鏡是用凸面鏡做成的
D.人在照鏡時(shí),人離鏡近時(shí)所成的像特別大
【考點(diǎn)】凸透鏡的會(huì)聚作用;平面鏡成像的特點(diǎn)、原理、現(xiàn)象及其實(shí)驗(yàn)方案;凸面鏡和凹面鏡.
【專題】光的傳播和反射、平面鏡成像;透鏡及其應(yīng)用.【分析】解答此題從以下知識(shí)點(diǎn)入手:A、凸透鏡是中間厚邊緣薄的透鏡,凹透鏡是中間薄、邊緣厚的透鏡;B、老花鏡是凸透鏡,對(duì)光線有會(huì)聚作用;C、汽車(chē)的觀后鏡是凸面鏡,對(duì)光有發(fā)散作用,根據(jù)光路可逆可以擴(kuò)大視野;D、平面鏡成像特點(diǎn)之一,物像等大.
【解答】解:A、凸透鏡是中間厚邊緣薄的透鏡,凹透鏡是中間薄、邊緣厚的透鏡,故本選項(xiàng)錯(cuò)誤;
B、老花鏡是凸透鏡,凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用,故本選項(xiàng)正確;
C、汽車(chē)的觀后鏡是凸面鏡,對(duì)光有發(fā)散作用,根據(jù)光路可逆可以擴(kuò)大視野,故本選項(xiàng)正確;
D、平面鏡所成得像是和物體等大的虛像,所以人在照鏡時(shí),不管你離鏡子多近,所成的像也和你一樣大,
故本選項(xiàng)錯(cuò)誤.
故選 BC.
【點(diǎn)評(píng)】此題涉及到凸透鏡、凹透鏡的辨別、凸透鏡對(duì)光線的作用,平面鏡成像特點(diǎn)等知識(shí)點(diǎn),綜合性較強(qiáng),是一道典型的題目.
6.如圖,F(xiàn) 是透鏡的焦點(diǎn),其中不正確的光路圖是()
A. B. C. D.
【考點(diǎn)】透鏡的光路圖.
【專題】透鏡及其應(yīng)用.
【分析】凸透鏡三條特殊光線的作圖:①通過(guò)焦點(diǎn)的光線經(jīng)凸透鏡折射后將平行于主光軸.②平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后將過(guò)焦點(diǎn).③過(guò)光心的光線經(jīng)凸透鏡折射后傳播方向不改變.
凹透鏡三條特殊光線的作圖:①延長(zhǎng)線過(guò)另一側(cè)焦點(diǎn)的光線經(jīng)凹透鏡折射后將平行于主光軸.②平行于主光軸的光線經(jīng)凹透鏡折射后,其折射光線的反向延長(zhǎng)線過(guò)焦點(diǎn).③過(guò)光心的光線經(jīng)凹透鏡折射后傳播方向不改變.
【解答】解:A、入射光線平行于主光軸,經(jīng)過(guò)凸透鏡折射后,折射光線應(yīng)該過(guò)焦點(diǎn).故 A 錯(cuò)誤.
B、通過(guò)焦點(diǎn)的光線經(jīng)凸透鏡折射后將平行于主光軸.故 B 錯(cuò)誤.
C、平行于主光軸的入射光線經(jīng)過(guò)凹透鏡折射后,折射光線的反向延長(zhǎng)線過(guò)焦點(diǎn).故 C 正確.
D、凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用,而圖中的凹透鏡對(duì)光線起了會(huì)聚作用,故 D 錯(cuò)誤.
故選 ABD.
【點(diǎn)評(píng)】關(guān)于凸透鏡和凹透鏡三條特殊光線:射向另一個(gè)焦點(diǎn)的; 平行于主光軸的;過(guò)光心的.關(guān)于這三條特殊光線的考查一般是告訴入射光線讓畫(huà)出出射光線或者告訴出射光線讓畫(huà)出入射光線.解這種題目時(shí),把握入射光線和出射光線的特點(diǎn)的對(duì)應(yīng)是解決此題的關(guān)鍵.
7.某物體放在凸透鏡前 20cm 處時(shí),在光屏上得到了物體倒立清晰的實(shí)像,則該凸透鏡的焦距可能是(
A.10cm B.15cm C.20cm D.25cm
【考點(diǎn)】凸透鏡成像的應(yīng)用.
【專題】透鏡及其應(yīng)用.
【分析】當(dāng)物距大于焦距時(shí),凸透鏡成倒立的實(shí)像.

【解答】解:根據(jù)題意可知,當(dāng)物距為 20cm 時(shí),凸透鏡成倒立清晰的實(shí)像,所以凸透鏡的焦距小于 20cm,
故 AB 正確,CD 錯(cuò)誤.
故選 AB.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查凸透鏡成像的特點(diǎn),注意一倍焦距點(diǎn)為實(shí)像與虛像的分界點(diǎn),二倍焦距點(diǎn)是放大或縮小實(shí)像的分界點(diǎn).
8.某同學(xué)用自制的水凸透鏡做凸透鏡成像實(shí)驗(yàn),在光屏上得到了清晰的像,如圖所示.他繼續(xù)向水凸透鏡
內(nèi)注水,使水凸透鏡的焦距變小,如果不改變蠟燭和凸透鏡的位置,要在光屏上再次成清晰的像()
A.光屏應(yīng)向右移動(dòng),成放大的像
B.光屏應(yīng)向左移動(dòng),成縮小的像
C.光屏應(yīng)向左移動(dòng),成放大的像
D.光屏應(yīng)向右移動(dòng),成縮小的像
【考點(diǎn)】凸透鏡成像規(guī)律及其探究實(shí)驗(yàn).
【專題】應(yīng)用題;探究型實(shí)驗(yàn)綜合題.
【分析】首先根據(jù)物距與像距的關(guān)系,確定像的性質(zhì),然后再根據(jù)凸透鏡成實(shí)像時(shí),物遠(yuǎn)像小像變小來(lái)確定調(diào)節(jié)光屏的方法.
【解答】解:由圖中可以看出,物距大于像距,在屛上得到清晰縮小的實(shí)像,此時(shí) u>2f;
當(dāng)他繼續(xù)向凸透鏡內(nèi)注水,使水凸透鏡的焦距變小,透鏡的聚光能力變強(qiáng),光線會(huì)比注水前要提前交匯,
所以像會(huì)向透鏡方向移動(dòng),根據(jù)凸透鏡成實(shí)像時(shí),物遠(yuǎn)像小像變小,可知,要在光屏上成清晰的像,光屏
將靠近透鏡向左移動(dòng),而且像變小.
故選 B.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了凸透鏡成像的規(guī)律,要注意理解應(yīng)用.此題比較有拓展性,有一定的拔高難度.
9.小明在探究凸透鏡成像規(guī)律時(shí),使用的凸透鏡焦距為 10cm,實(shí)驗(yàn)裝置如圖 1,用紅色的發(fā)光二極管“F”字樣(大小如圖 2)代替燭焰作為光源,調(diào)整后,在光屏上得到清晰像,再用遮光罩將凸透鏡的上半部分遮
住,在光屏上所成像是圖四幅圖中的()
A. B. C. D.
【考點(diǎn)】凸透鏡成像規(guī)律及其探究實(shí)驗(yàn).
【專題】應(yīng)用題;透鏡及其應(yīng)用.
【分析】(1)凸透鏡成像時(shí),像與物上下、左右均倒(是互換的);
(2)物體有無(wú)數(shù)點(diǎn)組成,物體上任一點(diǎn)射向凸透鏡有無(wú)數(shù)條光線,經(jīng)凸透鏡折射后,有無(wú)數(shù)條折射光線會(huì)聚成該點(diǎn)的像.當(dāng)遮住凸透鏡的一部分,還有另外的部分光線,經(jīng)凸透鏡折射會(huì)聚成像.(3)根據(jù)凸透鏡物距和焦距的關(guān)系判斷成像情況:
u>2f,成倒立、縮小的實(shí)像.
2f>u>f,成倒立、放大的實(shí)像.
u<f,成正立、放大的虛像.
【解答】解:
遮住凸透鏡的上半部,物體上任一點(diǎn)射向凸透鏡的下半部,經(jīng)凸透鏡折射后,照樣能會(huì)聚成物體完整像,像的大小不發(fā)生變化,折射光線減少,會(huì)聚成的像變暗,故 AB 錯(cuò)誤;
凸透鏡固定在光具座零刻度線上,將光源“F”放在凸透鏡左側(cè) 40cm 處,此時(shí) u>2f,所以在右側(cè)光屏上成
倒立縮小的實(shí)像,故 C 錯(cuò)誤,D 正確.
故選 D.
【點(diǎn)評(píng)】注意凸透鏡成像時(shí),像與物上下左右是互換的,用遮光罩擋住凸透鏡的一部分,只能影響像的亮暗,不影響像的性質(zhì).
10.某同學(xué)用如圖所示器材探究“凸透鏡成像規(guī)律”,此時(shí)光屏上成清晰的像,下列說(shuō)法正確的是()
A.光屏上成的是倒立、放大的實(shí)像
B.投影儀成像利用了這一規(guī)律
C.向右適當(dāng)移動(dòng)凸透鏡,光屏上可以成倒立、縮小的實(shí)像
D.向右適當(dāng)移動(dòng)蠟燭,光屏上可以成正立、放大的虛像
【考點(diǎn)】凸透鏡成像規(guī)律及其探究實(shí)驗(yàn).
【專題】透鏡及其應(yīng)用.
【分析】根據(jù)物距和像距的關(guān)系判斷成像情況和應(yīng)用:凸透鏡成實(shí)像時(shí),物距大于像距,成倒立縮小的實(shí)像,應(yīng)用于照相機(jī);物距等于像距時(shí),成倒立等大的實(shí)像,一般用來(lái)求凸透鏡的焦距;物距小于像距時(shí),成倒立放大的實(shí)像,應(yīng)用于投影儀.
【解答】解:(1)如圖,物距小于像距,光屏上成倒立、放大的實(shí)像,應(yīng)用于投影儀,故 AB 正確;
(2)向右適當(dāng)移動(dòng)凸透鏡,物距增大,像距變小,像變小,將光屏和蠟燭的位置互換.若原來(lái)得到的是放大,倒立的實(shí)像,在現(xiàn)在恰好就能得到倒立縮小的實(shí)像,故 C 正確;
(3)向右適當(dāng)移動(dòng)蠟燭,不可能成正立、放大的虛像,故 D 錯(cuò)誤.
故選 ABC.
【點(diǎn)評(píng)】判斷凸透鏡的成像情況的幾種方法:
根據(jù)物距和像距的大小關(guān)系;根據(jù)物距和焦距的關(guān)系;根據(jù)像距和焦距的關(guān)系.
11.教室里安裝的電子白板投影儀,其鏡頭的焦距為 15cm,為了在白板上得到清晰的像,投影儀鏡頭到白
板的距離應(yīng)()
A.大于 30cm B.小于 15cm
C.等于 30cm D.大于 15cm 小于 30cm
【考點(diǎn)】凸透鏡成像的應(yīng)用.
【專題】透鏡及其應(yīng)用.
【分析】掌握凸透鏡成像的三種情況和應(yīng)用.
U>2f,成倒立、縮小的實(shí)像,應(yīng)用于照相機(jī)和攝像機(jī).
2f>U>f,成倒立、放大的實(shí)像,應(yīng)用于幻燈機(jī)和投影儀.
U<f,成倒正立、放大的虛像,應(yīng)用于放大鏡.
【解答】解:鏡頭的焦距為 15cm,為了能成清晰的像,物體到鏡頭的距離 2f>u>f,鏡頭到白板的距離 v
>2f,即投影儀鏡頭到白板的距離應(yīng)大于 30cm.
故選 A.
【點(diǎn)評(píng)】凸透鏡的成像在實(shí)際生活中的應(yīng)用非常廣泛,很多光學(xué)器材都是利用凸透鏡制成的:如幻燈機(jī),投影儀、放大鏡、顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡等.只不過(guò)是物距與焦距的關(guān)系不同,而出現(xiàn)了不同的像.
12.關(guān)于實(shí)像與虛像,以下說(shuō)法中,不正確的是( )A.實(shí)像都是倒立的,而虛像都是正立的B.實(shí)像能呈現(xiàn)在光屏上,而虛像則不能C.實(shí)像是經(jīng)凸透鏡所成的,而虛像則不是D.實(shí)像是實(shí)際光線會(huì)聚而成的,而虛像則不是
【考點(diǎn)】實(shí)像與虛像的區(qū)別.
【分析】本題考查實(shí)像和虛像的定義.實(shí)像是實(shí)際光線會(huì)聚成的像,虛像不是實(shí)際光線會(huì)聚成的,而是實(shí)際光線的反向延長(zhǎng)線會(huì)聚成的;實(shí)像可以用光屏接收到,虛像不能光屏接收到;實(shí)像和虛像都能用眼睛觀察到.
【解答】解:A、如是果單個(gè)透鏡,是正確的,如果是透鏡組,就可能不正確了.如望遠(yuǎn)鏡成倒立放大虛像.
C、經(jīng)凸透鏡可以成實(shí)像,小孔成像也可以成實(shí)像;看水里的物體、平面鏡成像成的是虛像,凸透鏡也可以
成虛像,所以錯(cuò)誤
B、D,實(shí)像是實(shí)際光線會(huì)聚成的,能成在光屏上;而虛像是由實(shí)際光線的反向延長(zhǎng)線會(huì)聚成的,不能成在
光屏上;故 B、D 正確;
本題選擇不正確的選項(xiàng),故選 A、C.
【點(diǎn)評(píng)】這是考查對(duì)實(shí)像和虛像定義的理解,請(qǐng)同學(xué)們理解好小孔成像、平面鏡成像、凸透鏡成的各種像的原理.
13.如圖所示,有一個(gè)圓柱體 PQ,放在凸透鏡前圖示位置,它所成的像的形狀是()
A. B. C. D. 【考點(diǎn)】凸透鏡成像規(guī)律及其探究實(shí)驗(yàn).【專題】圖析法.
【分析】本題要根據(jù)凸透鏡的成像規(guī)律去判斷圓柱體 PQ 所成的像的形狀.
【解答】解:當(dāng) U>f 時(shí),物距減小,像距變大像變大.圓柱體的左邊在 2f 處,所成的像是倒立等大的;圓柱體的右邊在 2f 以內(nèi),所成的像是倒立放大的,且右邊的像距比左邊的像距遠(yuǎn).故選 B.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了凸透鏡的成像規(guī)律,凸透鏡成像規(guī)律是凸透鏡知識(shí)的核心內(nèi)容,要牢記住規(guī)律.
14.如圖所示,MN 是凸透鏡的主光軸,P、Q、S 是在主光軸上的三個(gè)位置,把一物點(diǎn)放在 P 處,像成在 Q
處,把物放在 Q 處,凸透鏡位置不變,像成在 S 處,則可判斷凸透鏡的位置在()
A.P 的左邊B.PQ 之間C.QS 之間D.S 的右邊
【考點(diǎn)】凸透鏡成像規(guī)律及其探究實(shí)驗(yàn).
【專題】實(shí)驗(yàn)分析法.
【分析】凸透鏡成實(shí)像時(shí),物像在凸透鏡的異側(cè),
U>2f,成倒立、縮小的實(shí)像,2f>V>f;
U=2f,成倒立、等大的實(shí)像,V=2f;
2f>U>f,成倒立、放大的實(shí)像,V>2f.
凸透鏡成虛像時(shí),物像在凸透鏡的同側(cè),U<f,成倒正立、放大的虛像,V>U.
【解答】解:A、當(dāng)凸透鏡在 P 的左邊時(shí),當(dāng)物體在 P 點(diǎn)時(shí),像在 Q 點(diǎn),物像在凸透鏡的同側(cè),成正立放大的虛像,V>U.把物放在 Q 處,凸透鏡位置不變,像成在 S 處,物像在凸透鏡的同側(cè),成正立放大的虛像,V'>U'.符合題意.
B、當(dāng)凸透鏡在 PQ 之間時(shí),當(dāng)物體在 P 點(diǎn)時(shí),像在 Q 點(diǎn),說(shuō)明成倒立縮小的實(shí)像、或倒立等大的實(shí)像、或倒立放大的實(shí)像,并且焦距小于 PQ 且小于凸透鏡到像的距離(因?yàn)楫?dāng)像是倒立的時(shí)候,像距一定大于焦距).把物放在 Q 處,凸透鏡位置不變,此時(shí)物距大于一倍焦距,成實(shí)像,像一定和物體在凸透鏡的異側(cè),在凸透鏡的左側(cè),不會(huì)成在 S 處.不符合題意.
C、當(dāng)凸透鏡在 SQ 之間時(shí),當(dāng)物體在 P 點(diǎn)時(shí),像在 Q 點(diǎn),物像在凸透鏡的同側(cè),成正立放大的虛像,但是 V <U,因?yàn)楫?dāng)物體成虛像時(shí),像距不可能小于物距.不符合題意.
D、當(dāng)凸透鏡在 S 的右邊時(shí),和 C 選項(xiàng)一樣,因?yàn)楫?dāng)物體成虛像時(shí),像距不可能小于物距.不符合題意.
故選 A.
【點(diǎn)評(píng)】本題凸透鏡成虛像時(shí)像距大于物距,以及凸透鏡成實(shí)像時(shí)像距一定大于一倍焦距是解決本題的關(guān)鍵.
15.做凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,當(dāng)蠟燭距離透鏡 25cm 時(shí),在光屏上成放大的像,則下列說(shuō)法正確的是(
A.蠟燭距離凸透鏡 10cm 時(shí),一定不能成像
B.蠟燭距離凸透鏡 15cm 時(shí),一定成放大的虛像
C.蠟燭距離凸透鏡 30cm 時(shí),一定成放大的實(shí)像
D.蠟燭距離凸透鏡 50cm 時(shí),一定成縮小的實(shí)像
【考點(diǎn)】凸透鏡成像規(guī)律及其探究實(shí)驗(yàn).
【專題】跨學(xué)科;聲與光;透鏡及其應(yīng)用.

【分析】根據(jù)成像規(guī)律確定焦距的取值范圍,然后根據(jù)焦距可能的大小分別對(duì) 4 個(gè)選項(xiàng)分別討論確定符合題意的選項(xiàng).
【解答】解:蠟燭距離透鏡 25cm,即物距為 25cm,在光屏上的像一定為倒立的實(shí)像,所以成的像性質(zhì)為倒立、放大的實(shí)像,則物距滿足:f<25cm<2f,即 f<25cm…①,25cm<2f,兩邊同除以 2 得,12.5cm<f… ②,由①②得焦距的取值范圍:12.5cm<f<25cm:
A.u=10cm 時(shí),u<f,可以成虛像,故 A 選項(xiàng)錯(cuò)誤;
B.u=15cm 時(shí),當(dāng) u>f 時(shí)成實(shí)像;當(dāng) u<f 時(shí)成實(shí)像,故 B 選項(xiàng)錯(cuò)誤;
C.u=30cm 時(shí),若 u>f,一定成實(shí)像;若 f<u<2f 是放大的像;若 u>2f 是縮小的實(shí)像,故 C 選項(xiàng)錯(cuò)誤;D.u=50cm 時(shí),u>2f,一定成縮小的實(shí)像,故 D 選項(xiàng)正確.故選 D.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查凸透鏡成像規(guī)律,難點(diǎn)在于焦距的大小不是一個(gè)具體的值,而是在一個(gè)范圍內(nèi),這就要求根據(jù)可能的取值分類(lèi)討論,從而確定最終的答案,難度較大.
16.如圖所示是物體 AB 經(jīng)照相機(jī)鏡頭成像原理示意圖,當(dāng) AB 沿主光軸遠(yuǎn)離鏡頭時(shí),則物體上 A 點(diǎn)的像 A′
會(huì)沿()移動(dòng).
A.A′O B.A′F C.水平向右 D.水平向左
【考點(diǎn)】凸透鏡成像規(guī)律及其探究實(shí)驗(yàn).
【專題】壓軸題;透鏡及其應(yīng)用.
【分析】掌握凸透鏡成像的規(guī)律,根據(jù)凸透鏡成實(shí)像時(shí),遵循物近像遠(yuǎn)像變大的及過(guò)光心的光線傳播方向不變的特點(diǎn)進(jìn)行分析.
【解答】解:當(dāng) AB 沿主光軸遠(yuǎn)離鏡頭時(shí),物距變大,此時(shí)像距應(yīng)該減小,成的像也減小,由圖知,平行于主光軸的光線經(jīng)過(guò)凸透鏡后始終通過(guò)焦點(diǎn)并會(huì)聚到像點(diǎn),所以像會(huì)沿 A'F 的方向移動(dòng).故選 B.
【點(diǎn)評(píng)】此題是有關(guān)凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn),要熟練掌握凸透鏡成像的特點(diǎn)與物距像距的關(guān)系,解決此題的關(guān)鍵是理解凸透鏡成像的原因.
17.在探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中,蠟燭、凸透鏡和光屏在光具座上的位置如圖所示,此時(shí)在光屏上得到燭焰清晰的圖象;若保持透鏡位置不動(dòng),將蠟燭移到光具座的 40cm 刻度處,對(duì)于此時(shí)像的性質(zhì)判斷
正確的是()
A.一定是放大的像B.一定是縮小的像
C.一定是倒立的像D.一定是正立的像
【考點(diǎn)】凸透鏡成像規(guī)律及其探究實(shí)驗(yàn).
【專題】透鏡及其應(yīng)用.
【分析】要解決此題,需要掌握凸透鏡成像的規(guī)律,分析圖象中物距和像距的大小關(guān)系,得出此時(shí)成像的特點(diǎn)及像距、物距與焦距的關(guān)系,從而判斷當(dāng)物體在 40cm 刻度處時(shí)物距與焦距的關(guān)系,從而得出成像的特點(diǎn).
【解答】解:由圖知,物距大于像距,此時(shí)成倒立縮小的實(shí)像,因此物距大于 2 倍焦距,像距處于 1 倍和 2 倍焦距之間.
物距=50cm﹣30cm=20cm;像距=65cm﹣50cm=15cm.
由上分析得:
20cm>2ff<15cm<2f
解得:7.5cm<f<10cm
將蠟燭移到光具座的 40cm 刻度處時(shí),物距=50cm﹣40cm=10cm,處于 1 倍和 2 倍焦距之間,所以成倒立放大
的實(shí)像.
故選 AC.
【點(diǎn)評(píng)】此題考查了有關(guān)凸透鏡成像的規(guī)律,掌握凸透鏡成像的特點(diǎn)與物距、像距之間的關(guān)系.此題需根據(jù)物距與像距的大小關(guān)系得出成像的特點(diǎn)及物距和像距的范圍,難度稍大.
18.如圖所示,凸透鏡的焦距為 5 厘米,在透鏡左側(cè) 10 厘米處,有一個(gè)與主光軸垂直的物體 AB,在透鏡右
側(cè) 15 厘米處放一個(gè)平面鏡,鏡面與凸透鏡的主光軸垂直,則該光具組中,物體 AB 的成像情況是()
A.一個(gè)正立實(shí)像,一個(gè)倒立實(shí)像,一個(gè)正立虛像
B.一個(gè)正立實(shí)像,一個(gè)正立虛像,一個(gè)倒立虛像
C.一個(gè)倒立實(shí)像,一個(gè)正立虛像,一個(gè)倒立虛像
D.一個(gè)正立實(shí)像,一個(gè)倒立實(shí)像,一個(gè)倒立虛像
【考點(diǎn)】凸透鏡成像規(guī)律及其探究實(shí)驗(yàn);平面鏡成像的特點(diǎn)、原理、現(xiàn)象及其實(shí)驗(yàn)方案.【專題】圖析法.
【分析】物體 AB 在凸透鏡的二倍焦距處,得到倒立等大的實(shí)像.
物體在凸透鏡中成的倒立的等大的實(shí)像在平面鏡中又成正立等大的虛像.
物體在凸透鏡中成的倒立的等大的實(shí)像,實(shí)像射出的光線經(jīng)平面鏡反射后經(jīng)凸透鏡又成倒立、縮小的實(shí)像.【解答】解:如圖,①物體 AB 在凸透鏡的二倍焦距處,得到倒立等大的實(shí)像 A1B1,
②實(shí)像 A1B1 如果不用光屏呈接,空氣是比較干凈時(shí),眼睛是無(wú)法看到的,但是確實(shí)是存在的,實(shí)像 A1B1 又在平面鏡中成像,相對(duì) A1B1 來(lái)講是正立的虛像 A2B2,但是相當(dāng)于 AB 來(lái)講是倒立的虛像.
③虛像 A2B2 是 A1B1 射出的光線經(jīng)平面鏡反射后,反射光線的反向延長(zhǎng)線會(huì)聚形成的,反射光線好像是 A2B2 射出的,A2B2 在凸透鏡二倍焦距以外,經(jīng)凸透鏡折射后形成相對(duì) A2B2 是倒立、縮小的實(shí)像,相對(duì) AB 是正立、縮小的實(shí)像 A3B3.
故選 D.
【點(diǎn)評(píng)】凸透鏡成實(shí)像時(shí),如果用光屏接能看到像,如果不用光屏接,空氣又是比較干凈的,眼睛是無(wú)法看到實(shí)像的,但是確實(shí)存在的,此處學(xué)生不容易理解.
19.如圖所示,主光軸上有一點(diǎn)光源,在透鏡的另一側(cè)有一光屏.光屏、點(diǎn)光源通過(guò)凸透鏡在光屏上形成
一個(gè)光斑,現(xiàn)讓光屏稍微靠近凸透鏡,光斑的面積會(huì)減小,設(shè)凸透鏡的焦距為 f,由此可判斷()
A.d 一定小于 fB.d 一定大于 2f
C.d 一定大于 f,小于 2f D.d 可能大于 2f,也可能小于 f 【考點(diǎn)】凸透鏡成像規(guī)律及其探究實(shí)驗(yàn).【專題】圖析法.
【分析】題目中光斑可能是點(diǎn)光源的像,可能是一個(gè)比較大的光斑.
根據(jù)凸透鏡作圖做出物體在二倍焦距以外、一倍焦距和二倍焦距之間,一倍焦距以內(nèi)時(shí)點(diǎn)光源射出的光線經(jīng)凸透鏡折射后的光路,根據(jù)光屏靠近凸透鏡時(shí)光斑減小得出答案.
點(diǎn)光源在一倍焦距以內(nèi)時(shí),和點(diǎn)光源放在焦點(diǎn)上進(jìn)行比較,得出光線會(huì)聚后大致的位置.
點(diǎn)光源放在一倍焦距和二倍焦距之間,根據(jù)折射光線經(jīng)凸透鏡能成倒立、放大的實(shí)像,會(huì)聚在主光軸上的光路,判斷光屏上光斑情況.
點(diǎn)光源放在二倍焦距以外,根據(jù)折射光線經(jīng)凸透鏡成倒立、縮小的實(shí)像,會(huì)聚在主光軸上的光路,判斷光屏上光斑的情況.
【解答】解:如圖一,點(diǎn)光源在焦點(diǎn)上,點(diǎn)光源射出的光線經(jīng)凸透鏡折射后平行于主光軸.(如黑色的光線)當(dāng)點(diǎn)光源在一倍焦距以內(nèi),點(diǎn)光源射出的光線,經(jīng)凸透鏡之后也會(huì)聚一些,但是不會(huì)到達(dá)平行光線的位置,如紅色光線會(huì)聚在光屏上,形成比較大的光斑,光屏向凸透鏡靠近時(shí),光斑會(huì)減?。?br>如圖二,點(diǎn)光源在一倍焦距和二倍焦距之間,點(diǎn)光源在另一側(cè)會(huì)形成倒立、放大的實(shí)像,光屏沒(méi)有放在實(shí)像的位置,而是放在和點(diǎn)光源距凸透鏡等距離的位置上,光屏靠近凸透鏡光斑會(huì)增大.
如圖三,點(diǎn)光源在二倍焦距以外,點(diǎn)光源在另一側(cè)會(huì)形成倒立、縮小的實(shí)像,到達(dá)實(shí)像位置后,光線繼續(xù)向外傳播,光屏沒(méi)有放在實(shí)像的位置,而是放在和點(diǎn)光源距凸透鏡等距離的位置上,光屏靠近凸透鏡光斑會(huì)減小.
所以光屏和點(diǎn)光源與凸透鏡等距離時(shí),當(dāng)點(diǎn)光源在一倍焦距以內(nèi)和二倍焦距以外,光屏上形成光斑,光屏靠近凸透鏡時(shí),光斑減?。?br>故選 D.
【點(diǎn)評(píng)】凸透鏡成實(shí)像時(shí),折射光線到達(dá)實(shí)像位置,如果沒(méi)有光屏承接,眼睛是看不到的,并且折射光線會(huì)繼續(xù)向外傳播,這點(diǎn)學(xué)生容易忽視.
20.正午時(shí),太陽(yáng)光直射在水平地面,取一圓形薄透鏡正對(duì)陽(yáng)光,在距透鏡 15cm 的地面上得到一個(gè)光斑,
其直徑是透鏡直徑的一半,若將透鏡向上移動(dòng)少許,光斑變大.透鏡的焦距是()
A.5cmB.10cm C.15cm D.30cm
【考點(diǎn)】主光軸、光心、焦點(diǎn)和焦距.
【專題】透鏡及其應(yīng)用.
【分析】凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚的作用;最小、最亮的光斑就是該凸透鏡焦點(diǎn)的位置,焦點(diǎn)到透鏡光心的距離就是焦距.得到的是 10cm 的光斑,說(shuō)明太陽(yáng)光經(jīng)凸透鏡已過(guò)焦點(diǎn)會(huì)聚的光斑.
【解答】解:
凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚的作用,最小、最亮的光斑就是該凸透鏡焦點(diǎn)的位置,焦點(diǎn)到透鏡光心的距離就是焦距.在距透鏡 15cm 的地面上得到一個(gè)光斑,光斑可能在焦點(diǎn)以外,也可能在焦點(diǎn)以內(nèi).將透鏡向上移動(dòng)少許,光斑變大,說(shuō)明光斑在焦點(diǎn)以外.
如下圖所示,D 為焦點(diǎn),CD 為焦距.
已知光斑的直徑是透鏡直徑的一半,根據(jù)相似三角形對(duì)應(yīng)邊成比例可得:
==2,則 CD=2DE;
而 CD+DE=15cm,即 CD+CD=15cm,解得 CD=10cm;
即凸透鏡的焦距 f=CD=10cm.
故選 B.
【點(diǎn)評(píng)】考查了凸透鏡焦距的求法,太陽(yáng)光經(jīng)凸透鏡在光屏上出現(xiàn)最小最亮的光斑,就是凸透鏡的焦點(diǎn),此題的光斑不是凸透鏡的焦點(diǎn).
21.一種手電筒上所有的聚光小電珠如圖所示,其前端相當(dāng)于一個(gè)玻璃制成的凸透鏡,燈絲(可看作一個(gè)點(diǎn)光源)發(fā)出的光通過(guò)它出射時(shí),出射光束(圖中實(shí)線所示)比無(wú)此透鏡時(shí)的光束(圖中虛線所示)要窄,
即它可減小光束的發(fā)散,有聚光功能.在這種小電珠中,燈絲應(yīng)位于()
A.凸透鏡的焦點(diǎn)以內(nèi)
B.凸透鏡的一倍焦距和兩倍焦距之間
C.凸透鏡的焦點(diǎn)處
D.凸透鏡的兩倍焦距處
【考點(diǎn)】凸透鏡成像的應(yīng)用;凸透鏡的會(huì)聚作用.
【專題】壓軸題;圖析法.
【分析】(1)透鏡能使原來(lái)的光路變窄,因?yàn)橥雇哥R對(duì)光線有會(huì)聚作用,說(shuō)明此透鏡是凸透鏡.
(2)點(diǎn)光源距離凸透鏡的距離不同,對(duì)于同一凸透鏡對(duì)光線的會(huì)聚能力是相同的.
當(dāng)點(diǎn)光源在凸透鏡的焦點(diǎn)上,光線經(jīng)凸透鏡折射后成為平行光.如圖 1.
當(dāng)點(diǎn)光源在凸透鏡的二倍焦點(diǎn)上,點(diǎn)光源在凸透鏡的二倍焦點(diǎn)上成清晰的像.如圖 2.
當(dāng)點(diǎn)光源在凸透鏡的一倍焦距和二倍焦距之間,點(diǎn)光源射出的光線經(jīng)凸透鏡折射后介于平行和會(huì)聚在二倍
焦距之間.
如圖 3.
當(dāng)點(diǎn)光源在凸透鏡的一倍焦距以內(nèi),點(diǎn)光源射出的光線經(jīng)凸透鏡折射后其光路比平行光要寬.如圖 4.
【解答】解:A、如分析圖 4,當(dāng)燈絲在凸透鏡的一倍焦距以內(nèi),燈絲射出的光線經(jīng)凸透鏡變得會(huì)聚一些,比原來(lái)的光路變窄,但是光路比平行光路要寬.符合題意.
B、如分析圖 3,當(dāng)燈絲在凸透鏡的一倍焦距和兩倍焦距之間,燈絲射出的光線經(jīng)凸透鏡變得會(huì)聚一些,比原來(lái)的光路變窄,點(diǎn)光源射出的光線經(jīng)凸透鏡折射后介于平行和二倍焦距之間.不符合題意.C、如分析圖 1,當(dāng)燈絲在凸透鏡的焦點(diǎn)處,光線經(jīng)凸透鏡折射后成為平行光.不符合題意.
D、如分析圖 2,當(dāng)燈絲在凸透鏡的兩倍焦距處,點(diǎn)光源在凸透鏡的另一側(cè)二倍焦距處得到清晰的像.不符
合題意.
故選 A.
【點(diǎn)評(píng)】本題點(diǎn)光源在一倍焦距處和二倍焦距處是特殊的點(diǎn),光線經(jīng)凸透鏡之后的折射情況是學(xué)生比較熟悉的,然后根據(jù)這兩種情況,分析點(diǎn)光源在一倍焦距以內(nèi)和一倍焦距和二倍焦距之間折射光線的情況.這種分析對(duì)于學(xué)生來(lái)講是比較困難的.
22.(2011?永州)如圖是蠟燭的燭焰,把它放在距離凸透鏡一倍焦距與二倍焦距之間,在凸透鏡另一側(cè)調(diào)
節(jié)光屏可找到一個(gè)清晰的像,這個(gè)像是下列圖中的()
A. B. C. D.
【考點(diǎn)】凸透鏡成像的應(yīng)用.
【專題】壓軸題;透鏡及其應(yīng)用.
【分析】凸透鏡成像時(shí),2f>u>f,成倒立、放大的實(shí)像;凸透鏡成倒立的像,物像上下顛倒,左右顛倒.
【解答】解:AB、物像上下不顛倒.選項(xiàng)錯(cuò)誤.
C、物像上下顛倒,左右顛倒,并且是放大的像.選項(xiàng)正確.
D、物像上下顛倒,左右顛倒,是縮小的像.選項(xiàng)錯(cuò)誤.
故選 C.
【點(diǎn)評(píng)】凸透鏡成倒立的像,物像上下顛倒,左右顛倒,這是判斷此題的關(guān)鍵.
23.(2010 秋?西城區(qū)校級(jí)期中)甲、乙兩只機(jī)械手表,放在凸透鏡的主光軸上,如圖所示,手表的表面正對(duì)透鏡,跟主光軸垂直,從透鏡的另一側(cè)適當(dāng)位置觀察手表,則下列關(guān)于手表秒針旋轉(zhuǎn)方向的說(shuō)法中,正
確的是()
A.甲表秒針逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),但表面上下左右都顛倒過(guò)來(lái)了
B.乙表秒針順時(shí)針旋轉(zhuǎn),但表面上下左右都顛倒過(guò)來(lái)了
C.乙表秒針逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),但表面上下左右都顛倒過(guò)來(lái)了D.甲表秒針順時(shí)針旋轉(zhuǎn),但表面上下左右都顛倒過(guò)來(lái)了【考點(diǎn)】凸透鏡成像規(guī)律及其探究實(shí)驗(yàn).【專題】透鏡及其應(yīng)用.
【分析】這是一個(gè)凸透鏡成像問(wèn)題.先根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律判斷出甲乙兩圖的成像情況,然后再判斷指針的轉(zhuǎn)動(dòng)方向.
【解答】解:由圖可知:甲圖中的表到凸透鏡的距離小于焦距,此時(shí)在凸透鏡的另一側(cè)看到的是正立放大的手表像,所以看到的秒針與實(shí)際轉(zhuǎn)向一樣.
乙圖中的表到凸透鏡的距離大于焦距而小于二倍焦距,在較遠(yuǎn)的距離上(大于像距)可看到物體上下倒立、左右顛倒的放大的像,好像表順時(shí)針(或逆時(shí)針)轉(zhuǎn)了 180°.可是表針的轉(zhuǎn)動(dòng)方向不會(huì)改變,這一點(diǎn)與在平面鏡中看到的表的指針轉(zhuǎn)向不同.但表面上下左右都顛倒過(guò)來(lái)了,所以選項(xiàng) ACD 錯(cuò)誤,選項(xiàng) B 正確.故選 B.
【點(diǎn)評(píng)】此題主要考查凸透鏡成像規(guī)律,乙圖中看到的秒針比直接看到的粗大(這個(gè)比較容易判斷),難點(diǎn)是判定乙圖中的表的指針轉(zhuǎn)動(dòng)方向,總之是一道難題.
24.(2009?茂名)如圖所示為小明做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)裝置圖.透鏡的焦距為 15cm,要使蠟燭在光屏上成清晰的像,在蠟燭、凸透鏡和光屏三者中,只移動(dòng)其中的一個(gè),其余兩個(gè)不動(dòng),下列措施中
可行的是()
A.光屏向左移動(dòng) B.光屏向右移動(dòng) C.蠟燭向左移動(dòng) D.透鏡向右移動(dòng)
【考點(diǎn)】凸透鏡成像規(guī)律及其探究實(shí)驗(yàn).
【專題】壓軸題.
【分析】本題首先要知道使蠟燭在光屏上成清晰的像的條件:物體在焦點(diǎn)以內(nèi),無(wú)論怎樣移動(dòng)光屏,都不會(huì)在光屏上得到像;其次要用到透鏡的焦距為 15cm;可通過(guò)調(diào)節(jié)蠟燭或透鏡滿足蠟燭在一倍焦距以外.【解答】解:將蠟燭左移,在一倍焦距和二倍焦距之間時(shí),在光屏上會(huì)出現(xiàn)一個(gè)清晰的像;
透鏡向右移動(dòng),也可以實(shí)現(xiàn)物體在一倍焦距和二倍焦距之間,或物體在二倍焦距以外時(shí),在光屏上能成實(shí)
像的情形.
故選 C、D.
【點(diǎn)評(píng)】凸透鏡成像的規(guī)律:概括為三區(qū)域兩點(diǎn)
u>2f,成倒立縮小的實(shí)像;
u=2f,成倒立等大的實(shí)像;
f<u<2f,成倒立放大的實(shí)像;
u=f,不成像;
u<f,成正立放大的虛像.
實(shí)像能在光屏上呈現(xiàn),虛像不能在光屏上呈現(xiàn).
二.填空題(共 2 小題)
25.(2016?黃岡校級(jí)自主招生)如圖所示,兩個(gè)薄透鏡 L1 和 L2 共軸放置,已知 L1 的焦距 f1=f,L2 的焦距 f2= ﹣f,兩透鏡間的距離也是 f,小物體位于物面 P 上,物距 u1=3f.
(1)小物體經(jīng)過(guò)這兩個(gè)透鏡的像在 L2 的 右 邊,到 L2 的距離 f ,是 實(shí) 像(填“實(shí)”或“虛”)、倒 像(填“正”或“倒”).
(2)現(xiàn)在兩個(gè)透鏡位置調(diào)換,若還要使給定的原物體的原像處成像,兩透鏡作為整體應(yīng)沿光軸向 左 邊移動(dòng)距離 2f ,這個(gè)新的像是 實(shí) 像(填“實(shí)”或“虛”)、 倒 像(填“正”或“倒”).
【考點(diǎn)】凸透鏡成像的應(yīng)用;凹透鏡的發(fā)散作用.
【專題】應(yīng)用題;圖析法;透鏡及其應(yīng)用.
【分析】(1)根據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律,當(dāng) u>2f 時(shí),成倒立、縮小的實(shí)像,此時(shí) 2f>v>f.凸透鏡成像公式+=并結(jié)合圖來(lái)到 L2 的距離.
(2)根據(jù)光的可逆原理,第二次的物距等于第一次的像距,當(dāng) u=2f 時(shí),成倒立、等大的實(shí)像,【解答】解:(1)由物距 u1=3f.可知 u>2f,則在 L1 的右側(cè)成倒立、縮小的實(shí)像,
由+=可得,+=,解得 v=1.5f,
因?yàn)?L1 的焦距 f1=f,L2 的焦距 f2=﹣f,兩透鏡間的距離也是 f,所以小物體經(jīng)過(guò)這兩個(gè)透鏡的像到 L2 的距離
為 1.5f﹣0.5f=f,
(2)根據(jù)光的可逆原理可知,現(xiàn)在兩個(gè)透鏡位置調(diào)換,若還要使給定的原物體的原像處成像,第二次的物距等于第一次的像距,所以,透鏡組應(yīng)整體向左平移 3f﹣f=2f,最終得到的是倒立等大的實(shí)像.故答案為:(1)右;f;實(shí);倒;(2)左;2f;實(shí); 倒.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查凸透鏡成像特點(diǎn)的定量分析,準(zhǔn)確把握各量的大小,靈活運(yùn)用公式+=是解題關(guān)鍵.
26.(2015 秋?福田區(qū)期末)小明做“研究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn),第 1 次實(shí)驗(yàn)時(shí),他使用透鏡 1(焦距
為 f1),在如圖 1 所示的位置得到蠟燭的像;第 2 次實(shí)驗(yàn)時(shí),他換用透鏡 2(焦距為 f2),但保持蠟燭和透鏡在光具座上的位置不變,光屏需要移動(dòng)到圖 2 所示的位置才可以得到蠟燭的像,由此可知:
(3)如果在第 1 次實(shí)驗(yàn)后,不改變蠟燭和光屏的位置,只是把透鏡 1 換成透鏡 2,那么為了在光屏上依舊得到蠟燭清晰的像,可以在蠟燭和透鏡 2 之間添加一個(gè) 凸透鏡 .
【考點(diǎn)】凸透鏡成像規(guī)律及其探究實(shí)驗(yàn).
【專題】探究型實(shí)驗(yàn)綜合題.
【分析】(1)物距指物體到透鏡的距離,根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律,u>2f,成倒立縮小的實(shí)像;u=2f,成倒立等大的實(shí)像且 v=2f=u;f<u<2f,成倒立放大的實(shí)像;u<f,成正立放大的虛像;
(2)根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律,利用凸透鏡成像時(shí)物距與像距的關(guān)系判斷像的大??;u>2f,成倒立縮小的實(shí)像且 f<v<2f;u=2f,成倒立等大的實(shí)像且 v=2f=u;f<u<2f 且 v>2f,成倒立放大的實(shí)像;
(3)發(fā)光體發(fā)出的無(wú)數(shù)條光線經(jīng)凸透鏡折射后會(huì)聚,從而形成發(fā)光體的實(shí)像,會(huì)聚的程度取決于透鏡的焦距,焦距越大,會(huì)聚點(diǎn)離透鏡越遠(yuǎn).
【解答】解:(1)由圖 1、圖 2 可知物距 u=25cm;在圖 1 中,u>v,根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律可知,此時(shí)成倒立縮小的實(shí)像;
(2)由圖可知 u=20cm,圖 1 中,u>v1,成倒立縮小的實(shí)像,則 u>2f1 得 f1<10cm;圖 2 中,u<v2,成倒立放大的像,則 f2<u<2f2,得 20cm>f2>10cm,因此第 2 次成的像大,且 f1<f2;
(3)由上題可知 f1<f2,因此不改變蠟燭和光屏的位置,只是把透鏡 1 換成透鏡 2,折射光線會(huì)聚的點(diǎn)會(huì)遠(yuǎn)離圖一中光屏原位置,如果光屏位置不變,必須要讓光線提前會(huì)聚,因此加一凸透鏡.
故答案為:(1)25; 倒立;縮?。唬?)2;<;(3)凸透鏡.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了凸透鏡成像的規(guī)律,要求學(xué)生掌握凸透鏡成實(shí)像時(shí),由物距與像距的關(guān)系來(lái)判斷所成像的大小,較有拓展性,有一定的難度.
三.作圖題(共 1 小題)
27.如圖所示,OO'為凸透鏡的主光軸,S'為點(diǎn)光源 S 經(jīng)凸透鏡所成的像,SA 為光源 S 發(fā)出的一條光線.請(qǐng)?jiān)趫D中適當(dāng)?shù)奈恢卯?huà)出凸透鏡,并完成光線 SA 通過(guò)凸透鏡的光路圖.
(1)兩次實(shí)驗(yàn),u= 25 cm,第 1 次實(shí)驗(yàn)成的是
倒立 的 縮小 的實(shí)像;
(2)第
2
次實(shí)驗(yàn)得到的像比較大,且 f1

f2(選填“>”或“<”);
【考點(diǎn)】透鏡的光路圖.
【專題】作圖題;透鏡及其應(yīng)用.
【分析】本題的關(guān)鍵是確定凸透鏡的位置,根據(jù)過(guò)凸透鏡光心的光線傳播方向不變,找到凸透鏡的光心,根據(jù)已知的主光軸畫(huà)出凸透鏡的位置;
根據(jù)點(diǎn)光源發(fā)出的光線 SA 經(jīng)凸透鏡折射后通過(guò)它的像點(diǎn) S′,完成光路圖.
【解答】解:
過(guò)凸透鏡光心的光線傳播方向不變,所以連接 SS′,交凸透鏡的主光軸于一點(diǎn)(該點(diǎn)為光心),過(guò)交點(diǎn)垂直主光軸畫(huà)出凸透鏡;
入射光線 SA 交凸透鏡于點(diǎn) A,連接 AS′并用箭頭標(biāo)出光的傳播方向,即為入射光線 SA 的折射光線.
【點(diǎn)評(píng)】本題的難點(diǎn)在于不會(huì)確定凸透鏡的位置,入射光線 SA 不是特殊光線,在作折射光線時(shí)有一定難度.記住凸透鏡的三條特殊光線:過(guò)光心的光線其傳播方向不變;過(guò)焦點(diǎn)的光線經(jīng)凸透鏡折射后折射光線平行于主光軸;平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后折射光線通過(guò)焦點(diǎn)
四.實(shí)驗(yàn)探究題(共 2 小題)
28.(2016?蘭州二模)如圖所示是“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)裝置.小陽(yáng)進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn).
(1)在 50cm 刻線處先放置焦距為 5cm 的凸透鏡,將點(diǎn)燃的蠟燭移至 30cm 刻線處,移動(dòng)光屏,在光屏上找到了燭焰清晰的像,這個(gè)像是倒立、 縮小 的實(shí)像(選填“放大”、“等大”或“縮小”),這一實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以說(shuō)明 照相機(jī) (選填“照相機(jī)”、“幻燈機(jī)”或“放大鏡”)的成像特點(diǎn).
(2)保持蠟燭位置不變,用焦距為 10cm 的凸透鏡換下焦距為 5cm 的凸透鏡,移動(dòng)光屏,并在光屏上找到了燭焰清晰的像,此時(shí)光屏與透鏡之間的距離 變大 .(選填“變大”、“不變”或“變小”)
【考點(diǎn)】凸透鏡成像規(guī)律及其探究實(shí)驗(yàn).
【專題】實(shí)驗(yàn)題;實(shí)驗(yàn)分析法;探究型實(shí)驗(yàn)綜合題.
【分析】(1)凸透鏡成像的幾種情況進(jìn)行判斷:u>2f,成倒立、縮小的實(shí)像.2f>u>f,成倒立、放大的實(shí)像.u=2f,成倒立、等大的實(shí)像.u<f,成正立、放大的虛像.
(2)在此題中給出了三種焦距,所以要注意物距相同時(shí)成像特點(diǎn)與焦距的大小關(guān)系.
【解答】解:(1)當(dāng) f=5cm,u=50cm﹣30cm=20cm,滿足 u>2f,成倒立、縮小的實(shí)像.該原理應(yīng)用于照相機(jī);
(2)當(dāng) f=10cm,u=20cm,滿足 u=2f,成倒立、等大的實(shí)像;
本實(shí)驗(yàn)保持物距不變,而是換用不同焦距的透鏡,燭焰在光屏上所成的像也在不斷變化,由以上實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知,凸透鏡所成的像可能與凸透鏡焦距有關(guān)系,焦距越小的透鏡成的像越小,故用焦距為 10cm 的凸透鏡換下焦距為 5cm 的凸透鏡時(shí),焦距變大像變大像距也增大,故光平與透鏡之間的距離變大.故答案為:(1)縮??;照相機(jī);(2)變大.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查學(xué)生對(duì)凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)及凸透鏡成像規(guī)律的掌握,要求學(xué)生能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并能分析出實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象,要熟練掌握凸透鏡成像的規(guī)律才行.
29.如圖所示,凸透鏡焦距為 15 厘米,將光屏放在光具座的 80 厘米刻度處,保持透鏡位置不變,蠟燭應(yīng)在 小于 30 厘米刻度范圍內(nèi)移動(dòng),能在光屏上成像(選填“30﹣45”、“小于 30”或“大于 45”),用此凸透鏡做“驗(yàn)證凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn),固定蠟燭和光屏的距離 L,若 L=60 厘米,可以找到 1 次清晰的像;若 L>60 厘米,可以找到 2 次清晰的像;若 L<60 厘米, 不能 找到清晰的像(選填“能”或“不能”)
【考點(diǎn)】凸透鏡成像規(guī)律及其探究實(shí)驗(yàn).
【專題】實(shí)驗(yàn)題;透鏡及其應(yīng)用.
【分析】(1)根據(jù)告訴的像距和焦距,利用凸透鏡成像的規(guī)律可以確定物距的大小,從而確定了蠟燭的移動(dòng)范圍.
(2)在凸透鏡成實(shí)像的規(guī)律中,若物體處于 1 倍焦距和 2 倍焦距之間、物體處于 2 倍焦距以外時(shí)各種情況中物體運(yùn)動(dòng)速度和像運(yùn)動(dòng)速度的變化分析即可判斷;
【解答】解:(1)凸透鏡的焦距為 15cm,此時(shí)的像距為 20cm,像距在一倍焦距和二倍焦距之間,所以此時(shí)成的是倒立縮小的實(shí)像,物距應(yīng)該大于二倍焦距.即此時(shí)的蠟燭到凸透鏡的距離大于 30cm,而此時(shí)的凸透鏡位于 60cm 處,所以蠟燭應(yīng)該在小于 30cm 的刻度范圍內(nèi)移動(dòng).
(2)在凸透鏡成實(shí)像的規(guī)律中,若物體處于 1 倍焦距和 2 倍焦距之間時(shí),物體遠(yuǎn)離透鏡,則像要靠近透鏡,而二者的速度不同,物體遠(yuǎn)離透鏡的速度小,像的靠近透鏡速度快,所以物像距離在變小,直到物體處于 2 倍焦距處,像也處于另一側(cè) 2 倍焦距處,即此時(shí)物像距離最小,即四倍焦距;
物體從 2 倍焦距處向外遠(yuǎn)離透鏡時(shí),像要靠近透鏡,而二者的速度不同,遠(yuǎn)離透鏡的速度大,像的運(yùn)動(dòng)速度小,所以物像距離又會(huì)變大,也大于四倍焦距;故可知當(dāng)物體處于 2 倍焦距處,像處于另一側(cè)的 2 倍焦距處時(shí),物像距離最?。?br>故用此凸透鏡做“驗(yàn)證凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn),固定蠟燭和光屏的距離 L,若 L=60 厘米,即此時(shí)恰好物體處于 2 倍焦距上,像處于另一側(cè)的 2 倍焦距上,所以可以在光屏上找到 1 次清晰的像;
若 L>60 厘米,根據(jù)光路的可逆性可知,可以找到 2 次清晰的像,即一次物體處于 2 倍焦距以外,一次物體處于 1 倍焦距和 2 倍焦距之間;若 L<60 厘米,此時(shí)不可能在光屏上找到像.
故答案為:小于 30;1;2;不能.
【點(diǎn)評(píng)】知道并理解凸透鏡的成像規(guī)律和特點(diǎn)是解決該題的關(guān)鍵.
五.解答題(共 2 小題)
30.(2015 秋?封開(kāi)縣期末)在“探究凸透鏡成像”的實(shí)驗(yàn)中,
(1)王民同學(xué)把一塊凸透鏡放在光具座上(如圖所示),準(zhǔn)備探究他的成像規(guī)律,他首先要C
A.使鏡片靠近蠟燭B.移動(dòng)光屏找到像點(diǎn)C.吧蠟燭剪斷一點(diǎn)D.測(cè)量并記錄數(shù)據(jù)
(2)王民同學(xué)完成上述步驟后按計(jì)劃將蠟燭一次置于圖中的 a、b、c、d、e 五點(diǎn)進(jìn)行探究,在蠟燭置于 c 點(diǎn)時(shí),在光屏上能得到清晰放大的像, 幻燈(投影) 機(jī)就是利用這一特點(diǎn)制成的.
(3)王民無(wú)論怎么移動(dòng),在光屏上總看不到像,這時(shí),蠟燭置在 e 點(diǎn), 放大鏡 就是利用這一點(diǎn)制成的,
(4)為滿足教學(xué)需要,張老師資質(zhì)了一個(gè)“平行光源”,如圖所示,在一個(gè)開(kāi)有細(xì)縫的紙罩扎住的圓筒里按有凸透鏡和可前后移動(dòng)的燈泡,調(diào)節(jié)燈泡,當(dāng)燈泡的燈線處在凸透鏡的 焦點(diǎn) 位置時(shí),從細(xì)縫中射出的光才會(huì)是平行光.
【考點(diǎn)】凸透鏡成像規(guī)律及其探究實(shí)驗(yàn).
【專題】實(shí)驗(yàn)題;簡(jiǎn)答題;探究型實(shí)驗(yàn)綜合題.
【分析】(1)在實(shí)驗(yàn)時(shí)為了使像成在光屏上,就要調(diào)整三者中心在同一高度上,根據(jù)圖示的三者的中心高度情況確定如何操作.
(2)凸透鏡成像時(shí),當(dāng)物體介于 1 倍焦距與 2 倍焦距之間時(shí),成倒立放大的實(shí)像,幻燈機(jī)正是應(yīng)用這一原理;
(3)當(dāng) u<f 時(shí)成的像是虛像,虛像是不會(huì)成在光屏上的;放大鏡是根據(jù)凸透鏡成正立放大的虛像的原理制成的;
(4)由于平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡后必過(guò)凸透鏡的焦點(diǎn),依據(jù)光的可逆性光自焦點(diǎn)射向凸透鏡折射出的光線必與主光軸平行.
【解答】解:(1)由圖知,燭焰、凸透鏡、光屏的中心不在同一高度處,應(yīng)把蠟燭剪短一些,這樣燭焰的像才能成在光屏的中央;故選 C;
(2)當(dāng)成清晰放大的像時(shí),則物距介于 1 倍焦距與 2 倍焦距之間,由圖可知,只有 c 點(diǎn)符合;幻燈機(jī)正是應(yīng)用這一原理;
(3)由于當(dāng) u<f 時(shí)成的像是虛像,虛像是不會(huì)成在光屏上的;故這時(shí),蠟燭置在 e 點(diǎn),放大鏡就是利用這一點(diǎn)制成的;
(4)根據(jù)凸透鏡的成像規(guī)律,經(jīng)過(guò)焦點(diǎn)的光線經(jīng)凸透鏡折射后必與主光軸平行;所以,調(diào)節(jié)燈泡,當(dāng)燈泡的燈線處在凸透鏡的焦點(diǎn)位置時(shí),從細(xì)縫中射出的光才會(huì)是平行光.故答案為:(1)C;(2)c;幻燈(投影);(3)e;放大鏡;(4)焦點(diǎn).
【點(diǎn)評(píng)】有關(guān)凸透鏡成像的規(guī)律是光學(xué)中的難點(diǎn),要掌握成像的規(guī)律及其應(yīng)用.
31.(2015 秋?大同期末)洋洋同學(xué)在探究“凸透鏡成像規(guī)律及應(yīng)用”的活動(dòng)中,選用了焦距未知的凸透鏡.
(1)將凸透鏡安裝在光具座上,用平行光作光源,移動(dòng)光屏, 直到光屏上出現(xiàn)一個(gè)最小最亮的光點(diǎn) ,如圖甲所示,則該凸透鏡的焦距為 10 cm.
(2)將蠟燭、凸透鏡、光屏依次安裝在光具座上,并調(diào)整蠟燭火焰、凸透鏡及光屏三者的中心,使其大致在 同一高度 上,為實(shí)驗(yàn)探究做好準(zhǔn)備.
(3)如圖乙所示,保持光屏和凸透鏡的位置不變,將蠟燭向右移動(dòng)到 20cm 刻度處,為了在光屏上再次得到清晰的像,應(yīng)向 右 (填“左”或“右”)調(diào)節(jié)光屏.如不移動(dòng)光屏則應(yīng)在凸透鏡左側(cè)附近安裝一個(gè)焦距適當(dāng)?shù)?凸透鏡 (填光學(xué)元件名稱). 遠(yuǎn)視 (填“近視”或“遠(yuǎn)視”)眼就是利用這種透鏡矯正的.(4)在圖乙基礎(chǔ)上,將點(diǎn)燃的蠟燭移到標(biāo)尺 35cm 處,然后前后移動(dòng)光屏找到清晰的像.生活中 投影儀或幻燈機(jī) 就是利用這一成像原理來(lái)工作的.再將蠟燭向靠近透鏡方向移動(dòng) 1cm,則所成像的大小會(huì) 變大(填“變大”、“變小”或“不變”).
(5)若保持凸透鏡位置不變,將蠟燭移動(dòng)到距凸透鏡 5cm 處時(shí),前后移動(dòng)光屏,在光屏上 不能 (填“能”或“不能”)得到蠟燭的像,此時(shí)凸透鏡成 虛 (填“實(shí)”或“虛”)像.若想看到此像,觀察方法應(yīng)是從凸透鏡右側(cè)透過(guò)透鏡觀察 .
(6)如果用不透明紙板將凸透鏡上半部分遮住,結(jié)果D.
A.沒(méi)有影響B(tài).不能成像
C.成一半的像D.仍能成完整的像,但亮度變暗.
【考點(diǎn)】凸透鏡成像規(guī)律及其探究實(shí)驗(yàn).
【專題】實(shí)驗(yàn)題;簡(jiǎn)答題;探究型實(shí)驗(yàn)綜合題.
【分析】(1)焦點(diǎn)到凸透鏡的距離叫做焦距;
(2)將蠟燭、凸透鏡、光屏三者中心調(diào)到同一高度,能使像成在光屏的中央;
(3)當(dāng) u>2f 時(shí),成倒立縮小的實(shí)像;凸透鏡對(duì)光有會(huì)聚作用;
(4)當(dāng) 2f>u>f 時(shí),成倒立放大的實(shí)像;物距變小,像距變大;
(5)u<f,成正立、放大的虛像;
(6)物體由無(wú)數(shù)點(diǎn)組成,物體上任一點(diǎn)射向凸透鏡有無(wú)數(shù)條光線,經(jīng)凸透鏡折射后,有無(wú)數(shù)條折射光線會(huì)聚成該點(diǎn)的像.所以遮住凸透鏡的一部分,還有另外的部分光線,經(jīng)凸透鏡折射會(huì)聚成像.
【解答】解:(1)用平行光作光源,平行光線經(jīng)凸透鏡后會(huì)聚到一點(diǎn),移動(dòng)光屏,直到光屏上出現(xiàn)一個(gè)最小最亮的光點(diǎn)便是凸透鏡的焦點(diǎn),所以焦距為 60cm﹣50cm=10cm;
(2)蠟燭、凸透鏡、光屏,三者在同一條直線上,三者的中心大致在同一高度,像才能呈在光屏的中心.(3)在圖乙所示情況下,保持光屏和凸透鏡的位置不變,將蠟燭向右移動(dòng)到 20cm 刻度處,物距變小,像距變大,成像于光屏后,應(yīng)向右調(diào)節(jié)光屏.若不移動(dòng)光屏,為了使光屏上可成像,由于凸透鏡對(duì)光有會(huì)聚作用,應(yīng)在凸透鏡左側(cè)附近安裝一個(gè)焦距適當(dāng)?shù)耐雇哥R,才能在光屏上再次得到清晰的像;遠(yuǎn)視眼就是利用這種透鏡矯正的;
(4)若保持凸透鏡位置不變,將蠟燭移動(dòng)到標(biāo)尺 35cm 處,此時(shí)物距為 u=50cm﹣35cm=15cm,處于蠟燭位于 1 倍焦距和 2 倍焦距之間,所以成倒立放大的實(shí)像;投影儀或幻燈機(jī)利用此原理制成的;再將蠟燭向靠近透鏡方向移動(dòng) 1cm,則物距變小,像距和所成像的大小會(huì)變大;
(5)若將蠟燭移到距凸透鏡 5cm 處時(shí),此時(shí) u<f,成正立、放大的虛像,在光屏上不能得到蠟燭的像;若想看到此像,觀察方法應(yīng)是從凸透鏡右側(cè)透過(guò)透鏡觀察;
(6)遮住凸透鏡的上半部,物體上任一點(diǎn)射向凸透鏡的下半部,經(jīng)凸透鏡折射后,照樣能會(huì)聚成像,像的大小不發(fā)生變化,折射光線減少,會(huì)聚成的像變暗.
故答案為:(1)直到光屏上出現(xiàn)一個(gè)最小最亮的光點(diǎn);10; (2)同一高度;(3)右;凸透鏡;遠(yuǎn)視;(4)投影儀或幻燈機(jī)、變大;(5)不能;虛;從凸透鏡右側(cè)透過(guò)透鏡觀察;(6)D.
【點(diǎn)評(píng)】凸透鏡成像的規(guī)律涉及四個(gè)方面的內(nèi)容:物距與焦距的關(guān)系;成像性質(zhì);像距與焦距的關(guān)系;應(yīng)用.只要告訴這四個(gè)方面中的一個(gè),就可以確定其余的三個(gè)方面.
要確定凸透鏡的成像性質(zhì),只要知道:物距與焦距的關(guān)系、凸透鏡成像的應(yīng)用、像距與焦距的關(guān)系這三個(gè)方面中的一個(gè)即可.

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