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2025年中考科學(xué)專題復(fù)習(xí)— 凸透鏡成像規(guī)律以應(yīng)用培優(yōu)專題(含答案)

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2025年中考科學(xué)專題復(fù)習(xí)— 凸透鏡成像規(guī)律以應(yīng)用培優(yōu)專題(含答案)

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2025年中考科學(xué)專題復(fù)習(xí)— 凸透鏡成像規(guī)律以應(yīng)用培優(yōu)專題
題型一、凸透鏡、凸透鏡成像規(guī)律及生活中的應(yīng)用
例1:(2024 寧波自主招生)把一塊薄玻璃板按如圖所示方式以球形割面切開,成為2個薄透鏡,然后沿主軸分開一定的距離,如果1束平行光沿主軸投射到1個透鏡上,則(  )
A.無論平行光是從哪邊入射,經(jīng)過2個透鏡折射后仍是平行光
B.平行光從左邊入射,經(jīng)過2個透鏡折射后一定是會聚光束
C.平行光從左邊入射,經(jīng)過2個透鏡折射后可能是會聚光束,也可能是發(fā)散光束
D.平行光從右邊入射,經(jīng)過2個透鏡折射后可能是會聚光束,也可能是發(fā)散光束
(例1) (例2)
例2:(2024春 西湖區(qū)校級期末)如圖是數(shù)碼相機的成像原理,鏡頭相當(dāng)于一個凸透鏡,影像傳感器相當(dāng)于光屏。拍照時,將鏡頭對準(zhǔn)景物,相機通過自動調(diào)節(jié),就能在傳感器上得到清晰的像。下列說法正確的是(  )
A.為拍攝到更大的像應(yīng)將鏡頭遠(yuǎn)離花朵
B.相機鏡頭的成像原理是利用光的直線傳播
C.影像傳感器上成的是正立的縮小的實像
D.為了拍攝整株花束,物距應(yīng)大于二倍焦距
6.(2024·嵊州模擬)小明在光具座上從左向右依次放蠟燭、凸透鏡、光屏,探究凸透鏡成像的規(guī)律,實驗數(shù)據(jù)如表所示。下列說法正確的是()
實驗次數(shù) 1 2 3 4 5
物距 u/cm 60 30 20 15 12
像距 v/cm 12 15 20 30 60
A.該凸透鏡的焦距為20cm
B.從第1次實驗到第5次實驗,光屏上所成清晰的像越來越大
C.當(dāng)物距u=45cm時,移動光屏,可在光屏上成倒立、放大、清晰的像
D.第5次實驗后,在透鏡和光屏間放一近視眼鏡鏡片,光屏要向左移才能成清晰的像
例3:(2024 溫州一模)為了探究凸透鏡成像的規(guī)律,小明用兩根高度不同的蠟燭、焦距為10厘米的凸透鏡和光屏等器材按如圖進(jìn)行實驗,則小明在光屏上觀察到燭焰成像的情況是(  )
A. B.
C. D.
例4:(2024九下·富陽期中)小金同學(xué)在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中,記錄并繪制了像到凸透鏡的距離v跟物體到凸透銳的距離u之間關(guān)系的圖像,如圖所示,下列判斷正確的是(  )
A.該凸透鏡的焦距是16cm
B.當(dāng)u=10cm時,在光屏上能得到一個放大的像,投影儀就是根據(jù)這個原理制成的
C.當(dāng)u=20cm時成放大的像,放大鏡就是根據(jù)這一原理制成的
D.把物體從距凸透鏡10cm處移動到20cm處的過程中,像先變大后變小
例5:(2024 蘭溪模擬)如圖通過焦距為10cm的凸透鏡觀察窗外遠(yuǎn)處的風(fēng)景,看到的是( )
A.正立放大的虛像 B.倒立放大的實像
C.倒立縮小的實像 D.倒立縮小的虛像
例6:(2023 南關(guān)區(qū)校級四模)小明利用如圖所示的裝置,探究凸透鏡成像規(guī)律。
(1)如圖甲所示,一束平行光正對凸透鏡照射,光屏上出現(xiàn)一個最小最亮的光斑,說明凸透鏡對光有    作用,測出凸透鏡的焦距是  cm;
(2)利用甲圖中的凸透鏡,如圖乙所示,光屏上呈現(xiàn)清晰的像,生活中的    是根據(jù)這一原理做成的;若只把該凸透鏡換成焦距f=6cm的另一個凸透鏡,發(fā)現(xiàn)光屏上燭焰的像變模糊了,此時他應(yīng)將光屏向    移動適當(dāng)距離,光屏上才會重新出現(xiàn)燭焰清晰的像;
(3)目前很多近視患者戴隱形眼鏡來矯正視力。隱形眼鏡是一種直接貼在角膜表面的超薄鏡片,可隨著眼球運動,其中心厚度只有0.05mm,則此鏡片的邊緣厚度   0.05mm。
例7:(2024·海曙模擬)在“研究凸透鏡成像規(guī)律"的實驗中。
(1)某次實驗過程中,小寧移動光屏直到光屏上出現(xiàn)清晰的像,蠟燭、透鏡和光屏在光具座上位置如圖所示,此時所成的是倒立、   的實像。此時的成像原理與生活中的   成像原理相同。
(2)保持整個裝置不動,隨著蠟燭不斷燃燒,光屏上燭焰的像將不斷向   移動。
(3)如果將圖中的凸透鏡換成平面鏡,保持蠟燭與平面鏡的距離不變,移動光屏,    (選填“能”或“不能”)找到一個合適的位置使蠟燭在光屏上成清晰的像。
例8:(2024·杭州模擬)小金做“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實驗時,首先按圖完成儀器安裝,圖中F點是1倍焦距處,H點是2倍焦距處。
(1)經(jīng)過調(diào)節(jié),在光屏上得到了一個清晰的像,但像的位置偏高(如圖所示),為了使像能成在光屏的中央,應(yīng)把蠟燭向________(選填“上”或“下”)調(diào)。
(2)調(diào)節(jié)好蠟燭的高度后,她把蠟燭移到A點處,此時光屏上的像很模糊,為了得到清晰的像,應(yīng)把光屏向________(選填“左”或“右”)移動。
(3)她再次把蠟燭移到B點處,無論怎樣調(diào)節(jié)光屏,光屏上始終接收不到像,要想看到這個像,觀察的方法應(yīng)是________。
例9:(2024九下·西湖模擬)小莉同學(xué)用焦距為10cm的凸透鏡做“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實驗:
(1)實驗過程中,當(dāng)蠟燭與凸透鏡的距離如圖甲所示時,在光屏上可得到一個清晰的倒立、   的實像,若保持蠟燭和光屏位置不變,移動透鏡至   cm刻度線處,光屏上能再次呈現(xiàn)清晰的像。
(2)如圖乙所示,保持蠟燭位置不變,移動透鏡至16cm刻度線處,則人眼在   (選填A(yù)、B、C”)處能觀察到蠟燭的像,像是圖丙中的   (選填“1、2、3、4”)。
(3)實驗完成之后,小莉把自己的近視眼鏡放在蠟燭與凸透鏡之間,如圖丁所示,光屏上原來清晰的像變得模糊了,若想在光屏上重新得到清晰的像,在不改變蠟燭和凸透鏡位置的情況下,應(yīng)將光屏   凸透鏡。(選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)
例10:(2024 象山縣模擬)如圖所示,AB為發(fā)光體,O為凸透鏡的光心,MN為A點發(fā)出一條光線經(jīng)凸透鏡折射后的光線,MN平行于主光軸。
(1)請在圖中標(biāo)出凸透鏡左側(cè)的焦點F,并畫出AB經(jīng)凸透鏡折射后的像A'B'。
(2)相對于AB,像A'B'的性質(zhì)是 。
變式訓(xùn)練
1.(2024九下·浙江模擬)如圖是興趣小組設(shè)計的光學(xué)式指紋鎖模型。當(dāng)手指按壓在指紋采集面上,指紋經(jīng)凸透鏡成像在感光組件上,識別系統(tǒng)比對成功后開鎖。感光組件上成像的特點是()
A.倒立縮小的實像 B.倒立放大的實像
C.正立縮小的實像 D.正立放大的實像
(1) (2)
2、(2023年黑龍江齊齊哈爾)用如圖所示的裝置做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗時,已知凸透鏡的焦距為10cm,下列說法正確的是(  )
A. 燭焰在如圖所示位置所成像的特點與照相機成像特點相同
B. 將蠟燭向遠(yuǎn)離凸透鏡的方向移動,向右移動光屏可得到燭焰所成清晰的像
C. 將蠟燭移動到光具座42cm刻度線處,燭焰所成的像是倒立、放大的
D. 將蠟燭移動到光具座30cm刻度線處,移動光屏至適當(dāng)位置,光屏上可得到等大的像
3、(2023 官渡區(qū)校級模擬)用如圖所示的裝置做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗時,已知凸透鏡的焦距為10cm,下列說法中正確的是(  )
A.燭焰在如圖所示的位置時,成像特點與照相機成像特點相同
B.若將蠟燭移到光具座42cm刻度處時,光屏上的像是正立、放大的
C.若在蠟燭和透鏡之間放上一近視眼鏡,光屏要向右移動才能再次接收到清晰的像
D.蠟燭燃燒一段時間后,向下移動光屏可以讓像呈現(xiàn)在光屏中央
4、(2023春 洋縣期中)如圖所示,把一滴水滴在玻璃板上,再拿一個放大鏡作為目鏡放在水滴的上方,這樣就可以制成一個顯微鏡。把一幅圖片放在玻璃板的下方,慢慢調(diào)節(jié)放大鏡與水滴之間的距離,就可以看清玻璃板下面圖片中的微小細(xì)節(jié)了。下列有關(guān)水滴顯微鏡的描述正確的是(  )
A.水滴所成的像是縮小的 B.目鏡所成的像是縮小的
C.水滴所成的像為實像 D.目鏡所成的像為實像
(4)(5) (6)
5、小雷用透明塑料盒設(shè)計了一個昆蟲標(biāo)本觀察器,盒高h(yuǎn)=8cm,如圖所示。盒底上放標(biāo)本,盒蓋上嵌入一凸透鏡,眼睛在盒蓋上方凸透鏡附近通過凸透鏡可以觀察到標(biāo)本正立、放大的像。盒蓋下列分析正確的是(  )
A.觀察器的成像原理與投影儀相同 B.眼睛觀察到昆蟲標(biāo)本的像是實像
C.凸透鏡的焦距大于8cm D.逐漸增加盒子的高度h,眼睛觀察到的像一直變大
6、(2023 路橋區(qū)一模)地鐵檢票時,可以直接展示手機支付寶上的乘車碼。進(jìn)站時只需將乘車碼對準(zhǔn)攝像頭,就能快速完成檢票通行。以下說法中不正確的是(  )
A.“檢票”過程中,亮著的手機屏幕是光源 B.乘車碼通過攝像頭所成的像是虛像!
C.檢票機攝像頭的核心元件是凸透鏡 D.“檢票”原理與照相機原理相同
7、(2024·椒江模擬)如圖所示,人臉識別一體機通過攝像機鏡頭來捕捉人臉信息,下列說法正確的是(  )
A.屏幕上所成的是縮小的虛像
B.該攝像機鏡頭是一個凹透鏡
C.若鏡頭的焦距為f,人臉到鏡頭的距離應(yīng)大于2f
D.若要使屏幕上顯示的人臉小一些,人應(yīng)離鏡頭近些
(7) (8)
8、(2023年湖北宜昌)小華用彈性膜充水制作了一個水凸透鏡,通過注射器注水或抽水改變透鏡的厚度,如圖是他用其模擬眼睛看物體的實驗裝置。模擬正常眼睛時,固定透鏡,將一個F形光源放在合適的位置后,調(diào)節(jié)光屏得到清晰的像,下列說法正確的是(  )
A. 此時光源放在透鏡2倍焦距以內(nèi)
B. 此時光屏上成倒立放大的實像
C. 光源遠(yuǎn)離透鏡時,要將光屏靠近透鏡才能再次得到清晰的像
D. 模擬近視眼的成因時需要從透鏡向外抽水
9、(2023年江蘇揚州)如圖1,在裝有水的杯子里,小紅將一支鉛筆分別緊貼杯壁內(nèi)、外豎直放置,兩次都觀察到鉛筆放大的像,俯視圖如圖2、圖3所示,下列說法正確的是(  )
A. 圖2中鉛筆向前移,像一直變小 B.圖2中鉛筆向前移,像先變小后變大
C. 圖3中鉛筆向后移,像一直變大 D.圖3中鉛筆向后移,像先變小后變大
10、(2022·寧波模擬)智能門鈴?fù)ㄟ^安裝在門外的特殊攝像頭裝置,不僅讓我們可以實現(xiàn)與訪客的可視對講,還可以通過設(shè)定特定程序,進(jìn)行人臉識別,快速判斷訪客信息。下列關(guān)于該特殊攝像頭的說法正確的是(  )
A.該鏡頭相當(dāng)于凸透鏡 B.在鏡頭成像時,像位于二倍焦距之外
C.通過鏡頭所成的像是倒立、放大的 D.該鏡頭所成的像是虛像
(10) (11)
11.(2024·溫州三模)我校項目化小組利用紙盒和凸透鏡等材料制作成像儀。凸透鏡固定在紙盒側(cè)面,F(xiàn)光源和光屏在如圖所示位置時,光屏上能呈現(xiàn)消晰的像。則像的性質(zhì)為(  )
A.放大的實像 B.縮小的實像 C.放大的虛像 D.縮小的虛像
12(2024 鄞州區(qū)二模)如圖所示為商場門口的廣告投影燈及其內(nèi)部結(jié)構(gòu),它主要由光源、廣告片和焦距為f的凸透鏡組成,下列說法正確的是(  )
A.該廣告燈的成像原理與投影儀相同
B.地面上的廣告圖標(biāo)是正立放大的虛像
C.為了能從不同角度看見廣告圖標(biāo),應(yīng)選擇光滑的地面
D.廣告片到鏡頭的距離應(yīng)大于2f
(12) (13)
13、(2024 海曙區(qū)模擬)如圖,在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中,“F”光源在光屏上恰好成清晰的像。若保持透鏡位置不變,將光屏和光源的位置互換,則光屏上(  )
A.出現(xiàn)縮小的像 B.出現(xiàn)放大的像
C.出現(xiàn)等大的像 D.沒有出現(xiàn)實像
14、在“探究凸透鏡成像規(guī)律”實驗中:
(1)如圖甲所示,該透鏡的焦距f=____cm。
(2)將蠟燭、凸透鏡、光屏依次安裝在光具座上后,點燃蠟燭,在光屏上得到蠟燭的像如圖乙所示,若要讓像成在光屏的中心位置,則可以將凸透鏡向____(選填“上”或“下”)移動。
(3)如圖丙所示,把蠟燭放在光具座上____(選填“A”“B”“C”或“D”)點時;在光屏上能得到一個清晰放大的像,____(選填“投影儀”“照相機”或“放大鏡”)就是利用這種成像規(guī)律工作的。
(4)某小組在探究凸透鏡成像規(guī)律時,不小心將透鏡掉在地上碎成三塊,他們不知道碎鏡片的焦距是否與原透鏡相等,于是選取其中一塊鏡片,測量其焦距發(fā)現(xiàn)這塊鏡片的焦距與原透鏡相等,如圖丁所示,由此他們得出“每塊鏡片的焦距都與原透鏡相等”的結(jié)論.他們這種推斷方法存在的主要問題是________________________________。
15、(2024九下·臺州開學(xué)考)在“研究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中。
(1)某次實驗過程中,小敏移動光屏直到出現(xiàn)清晰的像,蠟燭、透鏡和光屏在光具座上位置如圖甲所示,此時所成的是倒立   的實像。
(2)若通過移動透鏡,使光屏上再次成清晰的像,透鏡應(yīng)該移到   厘米刻度處。
(3)實驗一段時間后,原來成在光屏中央的像“跑”到圖甲所示的位置。下列操作可以讓像重新回到光屏中央的有   。
①光屏上移一段距離 ②蠟燭下移一段距離 ③透鏡下移一段距離
(4)研究好成像規(guī)律后,小敏模擬了近視和遠(yuǎn)視的矯正。圖乙中,小敏給透鏡A戴上“眼鏡”(凸透鏡B),光屏上剛好出現(xiàn)清晰的像,摘下“眼鏡”后,光屏上的像變模糊,如圖丙所示。若要通過移動蠟燭使像再次清晰,應(yīng)將蠟燭向   (選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)透鏡方向移動一段距離。
16.在某次探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗中:
(1)小明想知道實驗中所用透鏡的焦距,做了如圖甲所示實驗,讓鏡面垂直于陽光,在透鏡下面放上白紙與鏡面平行,測出透鏡與白紙間距s(單位cm)與對應(yīng)的白紙被烤焦的時間t(單位min),繪出如乙所示的圖像,可判斷該透鏡的焦距f為    cm。
(2)實驗前要調(diào)整燭焰的焰心、凸透鏡的中心和光屏的中心,使它們位于      ,如果實驗中固定好透鏡和蠟燭后,發(fā)現(xiàn)無論如何移動光屏,光屏上只有一個與透鏡大小幾乎相同的光斑,其原因可能是            。
(3)實驗過程中,燃燒的蠟燭在不斷縮短,導(dǎo)致光屏上的像向    (選填“上”或“下”)移動,為了使?fàn)T焰的像能成在光屏中央,在不更換實驗器材的情況下,請寫出一種可行的方法:       。
(4)如圖丙所示,把一個焦距為15 cm的凸透鏡固定在50 cm刻度線位置,蠟燭固定在15 cm刻度線位置時,光屏應(yīng)在    (選填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)區(qū)域內(nèi)左右移動,才能在光屏上得到清晰的    (選填“倒立”或“正立”)的實像。
(5)小明在實驗中將蠟燭從略大于一倍焦距處逐漸遠(yuǎn)離凸透鏡,該過程中像的大小將   (選填“變大”“變小”或“等大”),物距u隨時間t的變化圖像如圖(a)所示,則像距v與t的大致變化關(guān)系為圖(b)中的  (選填“A”“B”“C”或“D”)。
17(2024九下·浙江模擬)在探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中:
(1)在挑選透鏡時,把兩個透鏡甲、乙分別正對太陽光,在光屏上出現(xiàn)了如圖1所示的光斑,則應(yīng)選   (填“甲”或“乙”)透鏡來進(jìn)行實驗。
(2)如圖2所示,蠟燭在光屏上成倒立、等大的像,若保持凸透鏡的位置不變,將蠟燭逐漸靠近凸透鏡,要使光屏上仍能得到清晰的像,光屏應(yīng)   (填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)凸透鏡。
(3)如圖3所示,將蠟燭放在P點的位置,若切除凸透鏡中間的陰影部分,再將剩余部分向中間合攏在一起,燭光通過透鏡折射后能成   個像,其中通過上部分透鏡所成的像的位置在原來成像位置的   (填“上方”“下方”或“原處”)。
18.(2024九下·杭州模擬)小強做光的色散實驗,看到白光經(jīng)三棱鏡折射后,光屏上出現(xiàn)了紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫彩色光帶(如圖甲所示)
(1)請你根據(jù)白光經(jīng)三棱鏡折射情況,在圖乙中畫出紅光、紫光經(jīng)凸透鏡折射后的光線(圖中a、b兩點表示焦點)。
(2)小強繼續(xù)利用這個凸透鏡探究凸透鏡成像規(guī)律。如圖丙所示,適當(dāng)移動在光具座上的蠟燭和透鏡的位置,在光屏上得到一個縮小的像,根據(jù)光路可逆,當(dāng)透鏡向   移動時(選填“左”或“右”),又會在光屏上得到一個放大的像。
(3)小麗發(fā)現(xiàn),蠟燭燃燒變短,要使像重新成在光屏的中心,應(yīng)將凸透鏡向   調(diào)(選填“上”或“下”),調(diào)好后,燭焰中心在凸透鏡   (選填“主光軸的上方”“主光軸的下方”或“主光軸上”)。
19.(2024·杭州模擬)學(xué)校logo是校園文化最直接的體現(xiàn)。學(xué)校文化墻上需要一個直徑為1米,圖文均正立的logo,要求可以根據(jù)不同的活動需求,更換logo底片,現(xiàn)向同學(xué)征集投影方案,小正利用logo底片(直徑2厘米)、紙板、打孔器和手電筒自制了“l(fā)ogo投影裝置”,示意圖如圖甲:
(1)第一次調(diào)試發(fā)現(xiàn)logo投影太小,在不增加器材的情況下,想要進(jìn)一步放大logo,可以對帶小孔的支架作何調(diào)整?   。
(2)小正進(jìn)行了2.0版本的設(shè)計(如圖乙),就是用凸透鏡代替小孔,在調(diào)試位置的過程中為保證logo投影大小還能達(dá)到1米,應(yīng)在   (選填“A”“B”或“C”)位置固定凸透鏡。
(3)小正在使用2.0版本的裝置,想要讓像成在白墻的中央,且在白墻上要看到正立的logo,則在安裝投影裝置時,需要注意什么?   。
20.(2024九下·龍灣模擬)如圖所示,小科同學(xué)用自制的水透鏡來探究凸透鏡成像規(guī)律,當(dāng)向水透鏡里注水時,水透鏡的焦距將變小;當(dāng)從水透鏡里抽水時,水透鏡的焦距將變大。
(1)如圖甲所示,一束平行于主光軸的光射向水透鏡,在光屏上得到一個最小最亮的光斑,則此時水透鏡的焦距為   cm;
(2)小科移動蠟燭、水透鏡和光屏至圖乙所示位置時,恰能在光屏上看到清晰的像,利用此成像特點可制成   (“照相機”/“投影儀”);
(3)在圖丙所示實驗場景下,小科把自己的近視眼鏡給水透鏡“戴上”后,像變得模糊了。下列操作能使?fàn)T焰的像再次變得清晰的是   ;
A.從水凸透鏡中抽出適量的水B.往水凸透鏡中注入適量的水C.將光屏往透鏡方向移動
(4)為了探究生活中的透鏡成像現(xiàn)象,小科把一個裝水的透明玻璃杯放在漫畫前,驚奇地發(fā)現(xiàn)透過水杯看到漫畫中的老鼠變“胖”了,還掉頭奔向貓(如圖丁)小科透過水杯看到的是老鼠的   (“實”/“虛”)像。
21、(2023 溫嶺市模擬)某同學(xué)在利用加水的燒杯進(jìn)行實驗活動時,發(fā)現(xiàn)下列問題:
(1)把金魚放入燒杯后發(fā)現(xiàn)魚“變大”了,圖2選項中與其原理相同的是 。
(2)他把一張寫著字母“F”的白紙放在盛滿水的燒杯后面,如圖3甲所示。白紙從貼近燒杯到逐漸遠(yuǎn)離燒杯的過程中,他透過燒杯觀察如圖3乙所示,先后觀察到A、B兩種不同的像。如圖3丙所示。對此,他用兩束平行激光進(jìn)行探究,實驗現(xiàn)象如圖3丁所示,據(jù)此現(xiàn)象分析圖丙中A、B像產(chǎn)生的原因是帶水的燒杯具有 的特點。
(3)將白紙遠(yuǎn)離燒杯,觀察到等大的像。繼續(xù)遠(yuǎn)離又觀察到一個明顯不同的像,請在圖4虛線框中畫出該像。
22.(2024九下·義烏模擬)在學(xué)習(xí)“凸透鏡成像的規(guī)律”后,某校科學(xué)興趣小組的同學(xué)針對“手機視頻app投屏需要收費”開展“自制手機投影儀”的項目化學(xué)習(xí)活動。
【投影原理】凸透鏡成像規(guī)律
【實驗材料】凸透鏡、內(nèi)部涂黑的硬紙盒(規(guī)格:28cm×20cm×12cm)、紙板、膠水、剪刀等。
【透鏡選擇】
(1)實驗需要選擇焦距合適的凸透鏡,如圖所示是利用太陽光測量凸透鏡焦距的方法,其中最合理的是   ;
根據(jù)合理的方法,小組同學(xué)測出了實驗材料所提供的凸透鏡的焦距為30cm。
【產(chǎn)品制作】將凸透鏡固定在硬紙盒的一側(cè),并在紙盒中卡入紙板便于放置手機,紙板可在紙盒內(nèi)前后移動。產(chǎn)品實物圖及原理圖如圖所示。
【產(chǎn)品調(diào)試】
(2)調(diào)試①:為了使投影儀使用過程中具有良好的觀影效果,手機應(yīng)該選擇   (填“甲”或“乙”)的放置方式;
(3)調(diào)試②:小東同學(xué)建議選擇光滑的白板作為屏幕,而小陽同學(xué)建議選擇白墻作為屏幕。你贊成誰的建議?并說明理由:   ;
【產(chǎn)品評價】以下表格為該小組同學(xué)制定的部分評價量表。
“自制手機投影儀設(shè)計”評價量表
評價指標(biāo) 優(yōu)秀 合格 待改進(jìn)
指標(biāo)一 設(shè)計合理,結(jié)構(gòu)完整 結(jié)構(gòu)較完整 結(jié)構(gòu)不完整,有缺失
指標(biāo)二 能模擬投影儀成像,成像清晰 能模擬投影儀成像,但成像效果一般 無法模擬投影儀成像
(4)興趣小組的同學(xué)根據(jù)評價量表對某同學(xué)自制的投影儀進(jìn)行評價,“指標(biāo)一”評為優(yōu)秀,“指標(biāo)二”評為待改進(jìn)。請結(jié)合凸透鏡成像規(guī)律的相關(guān)知識,你認(rèn)為該同學(xué)自制的投影儀還需要進(jìn)行的改進(jìn)是:   。
題型二、人的眼球,近視眼和遠(yuǎn)視眼
例1.(2024·臺州模擬)“方寸天地納寰宇”描述了小小眼球可盡觀廣袤世界。下列能夠解釋眼球成像原理的是(  )
A.B.C.D.
例2.隨著手機的廣泛普及,隨處可見“低頭族”,長期用耳機聽音樂可能會損傷對聲波敏感的細(xì)胞,使聽力下降;長期玩手機可能會損傷對光敏感的細(xì)胞,使視力下降,上述兩類細(xì)胞分別位于(  )
A.耳蝸、視網(wǎng)膜 B.鼓膜、瞳孔
C.外耳道、虹膜 D.咽鼓管、鞏膜
例3.(2024·寧波模擬)如圖所示,當(dāng)我們看遠(yuǎn)處物體時,遠(yuǎn)處物體的光線正好聚焦在視網(wǎng)膜上。處試當(dāng)我們從看遠(yuǎn)處物體改為看近處物體時(一般不小于10cm),為了使近處物體成像在視網(wǎng)膜上,晶狀體凸度和焦距的變化情況分別是(  )
A.晶狀體凸度變大,焦距變短 B.晶狀體凸度變大,焦距變長
C.晶狀體凸度變小,焦距變短 D.晶狀體凸度變小,焦距變長
1、(2022·臺州模擬)為滿足特殊人群的需求,有一種眼鏡的鏡片可以改變(如圖甲),它的改變是通過在透明的薄膜中注人或抽出光學(xué)液體來實現(xiàn)。圖乙是某人看遠(yuǎn)處物體時的成像情況,此時該人的視力缺陷和矯正時應(yīng)選擇的鏡片是( )
近視眼,鏡片Ⅰ B.近視眼,鏡片Ⅱ C.遠(yuǎn)視眼,鏡片I D.遠(yuǎn)視眼,鏡片Ⅱ
2.(2023·慈溪模擬)學(xué)校“護(hù)眼小分隊”自制了一個水凸透鏡模擬人眼的晶狀體,光屏相當(dāng)于視網(wǎng)膜。實驗器材如圖中位置時,光屏上得到燭焰清晰的像;當(dāng)用注射器向膠膜內(nèi)注水,使水凸透鏡變厚,發(fā)現(xiàn)光屏上的像變模糊;將蠟燭適當(dāng)靠近水凸透鏡,像又變清晰,此過程模擬的眼睛及該眼睛的矯正方法是 ( )
近視眼 用凹透鏡矯正
B.遠(yuǎn)視眼 用凹透鏡矯正
近視眼 用凸透鏡矯正
D.遠(yuǎn)視眼 用凸透鏡矯正
3、(2023 青秀區(qū)校級模擬)智能手機的普及,給我們生活帶來了極大的方便,但同時也給我們的身體帶來了一定的傷害,例如青少年近視的人數(shù)在大幅上升。關(guān)于近視的成因及解決辦法,下列說法正確的是(  )
A.長時間看手機,導(dǎo)致眼球的晶狀體變薄,折光能力太弱
B.長時間看手機,導(dǎo)致眼球的晶狀體變厚,折光能力太強
C.近視眼成像在視網(wǎng)膜的前方,可用凸透鏡來進(jìn)行矯正
D.近視眼成像在視網(wǎng)膜的后方,可用凹透鏡來進(jìn)行矯正
4、(2022·寧波)如圖甲所示,在小寧與平面鏡之間有一只杯子,為何杯子和杯子的像在小寧眼球視網(wǎng)膜上成的像大小不同 根據(jù)“平面鏡成像”、“視覺的形成”等有關(guān)知識,我們可以用作圖的方法來解釋上述現(xiàn)象。圖乙為杯子的像CD在視網(wǎng)膜上成像的示意圖,請你在圖丙中畫出杯子AB在視網(wǎng)膜上成的像A'B'。(要求:先根據(jù)平面鏡成像規(guī)律畫出AB,再用圖乙的方法畫出A'B')
課后作業(yè)
1.(2022·溫州模擬)小明在做凸透鏡成像規(guī)律實驗時,記錄LED燈制成的光源通過凸透鏡在光屏上成像情況如圖所示,則應(yīng)記錄該像的性質(zhì)是(  )
A.正立縮小的實像 B.正立放大的實像 C.倒立縮小的實像 D.倒立放大的實像(1) (2)
3.在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中,蠟燭、凸透鏡和光屏的位置如圖所示,燭焰在光屏上成了一個清晰的像,下列說法正確的是( )
A.生活中的照相機就是利用了圖中的成像規(guī)律
B.換上焦距小的凸透鏡,蠟燭不動,要將光屏靠近透鏡才能接收到清晰的像
C.如果使蠟燭向左移動,光屏需要向右移動才能接收到清晰的像
D.實驗中蠟燭越燒越短,光屏上燭焰的像向下移動
3.某同學(xué)在做透鏡成像的實驗時,將一支點燃的蠟燭放在距離透鏡20cm的地方,當(dāng)它向透鏡移動時,其倒立的像移動速度大于蠟燭移動速度,則可判斷此透鏡(  )
A.是凸透鏡,焦距為20cm B.是凸透鏡,焦距可能為15cm
C.是凹透鏡,焦距為20cm D.是凹透鏡,焦距可能為15cm
4、圖所示,某人站在同一地點,將照相機的鏡頭做如下調(diào)整拍遠(yuǎn)近不同位置的人像,如果這些圖片都很清晰,底片人像中最大的是(  )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁n-j-y
5.(2022·鄞州模擬)小寧在探究“平面鏡成像”和“凸透鏡成像”的兩個實驗中,分別把一 個不透明且不光滑的擋板放在如圖甲、乙所示的位置,則(  )
A.兩個實驗的擋板上均不能出現(xiàn)蠟燭的像
B.兩個實驗中,小寧均不能看到蠟燭的像
C.只有乙的擋板出現(xiàn)蠟燭的像且小寧能看到像
D.甲、乙的擋板上均能出現(xiàn)蠟燭的像且小寧均能看到像
6.(2022九下·舟山月考)“刷臉支付”(如圖甲)是現(xiàn)下非常流行的支付方式,它通過攝像頭來捕捉人臉信息,完成支付過程。
(1)人臉識別主要依據(jù)臉部瞳孔的間距大小,這一性狀是由   決定。
(2)交易過程中,消費者需調(diào)整自身位置使人臉完整呈現(xiàn)在掃描區(qū)。結(jié)合人體反射活動,用圖乙中的字母表示消費者大腦接收并處理信息后,指揮雙腳進(jìn)行移動的神經(jīng)沖動傳導(dǎo)過程。    。
(3)小雅用一個焦距為10厘米的凸透鏡來模擬支付裝置的成像規(guī)律(如圖丙)。實驗中,為了得到清晰的像,光屏在光具座上所處的位置范圍為   。
7.不同的凸透鏡對光的折射程度可能是不相同的,即每一個凸透鏡的焦距不一定相同,那么凸透鏡的焦距與什么因素有關(guān)呢 小雷進(jìn)行了探究實驗,并將實驗結(jié)果記錄在下表中。
次數(shù) 1 2 3 4
材料 玻璃 玻璃 水晶 水晶
截面直徑/cm 3 3 3 5
凸起程度 較小 較大 較小 較小
焦距/cm 5 4 4
(1)如圖甲所示是他第一次測量凸透鏡焦距的情景,此凸透鏡的焦距為    cm。
(2)請你分析表中的實驗數(shù)據(jù),由1、2次的實驗可得出的結(jié)論是  。
(3)小雷回想起白光經(jīng)三棱鏡后,光屏上自上而下出現(xiàn)了紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫的色帶,如圖乙所示,受此啟發(fā),產(chǎn)生了一個問題:用紅光、紫光測凸透鏡的焦距是否相同 于是他分別用紅光和紫光平行于同一個凸透鏡的主光軸射入進(jìn)行了實驗,你認(rèn)為    光射入時測出凸透鏡的焦距大。
(4)小雷又進(jìn)行了“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗,若其像成在光屏的左上角,如圖丙所示,應(yīng)將凸透鏡向    (選填“右下”“左上”“右上”或“左下”)調(diào)節(jié),使像成在光屏的中央;當(dāng)燭焰向透鏡靠近時,光屏應(yīng)向    (選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)透鏡的方向移動才能得到清晰的像。
(5)小雷又發(fā)現(xiàn)他和同學(xué)使用相同焦距的凸透鏡進(jìn)行實驗時,從各組匯報數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn),當(dāng)物距均為12.0 cm時,有三個小組所測像距分別為23.0 cm、24.0 cm、26.0 cm。若他們的數(shù)據(jù)差別不是因為長度測量誤差導(dǎo)致的,你認(rèn)為出現(xiàn)這種情況的操作原因是  。
8.在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中。
(1)某次實驗過程中,小敏移動光屏直到出現(xiàn)清晰的像,此時蠟燭、透鏡和光屏在光具座上位置如圖甲所示,此時成的是倒立、    的實像。
(2)若通過移動透鏡,使光屏上再次成清晰的像,透鏡應(yīng)該移到   cm刻度線處。
(3)實驗一段時間后,原來成在光屏中央的像“跑”到圖乙所示的位置。下列操作可以讓像重新回到光屏中央的有    。(選填序號)
①光屏上移一段距離;②蠟燭下移一段距離;③透鏡下移一段距離。
(4)研究好成像規(guī)律后,小敏模擬了近視和遠(yuǎn)視的矯正。圖丙中,小敏給透鏡A戴上“眼鏡”(凸透鏡B),光屏上剛好出現(xiàn)清晰的像,摘下“眼鏡”后,光屏上的像變模糊,如圖丁所示。若要通過移動蠟燭使光屏上的像再次清晰,應(yīng)將蠟燭向    (選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)透鏡方向移動一段距離。
2025年中考科學(xué)專題復(fù)習(xí)— 凸透鏡成像規(guī)律以應(yīng)用培優(yōu)專題
題型一、凸透鏡、凸透鏡成像規(guī)律及生活中的應(yīng)用
例1:(2024 寧波自主招生)把一塊薄玻璃板按如圖所示方式以球形割面切開,成為2個薄透鏡,然后沿主軸分開一定的距離,如果1束平行光沿主軸投射到1個透鏡上,則(  )
A.無論平行光是從哪邊入射,經(jīng)過2個透鏡折射后仍是平行光
B.平行光從左邊入射,經(jīng)過2個透鏡折射后一定是會聚光束
C.平行光從左邊入射,經(jīng)過2個透鏡折射后可能是會聚光束,也可能是發(fā)散光束
D.平行光從右邊入射,經(jīng)過2個透鏡折射后可能是會聚光束,也可能是發(fā)散光束
【解答】解:A、當(dāng)兩個透鏡的位置不合適時,平行光不管從哪邊入射,經(jīng)過2個透鏡折射后都不能得到平行光,故錯誤;
B、平行光從左邊入射,經(jīng)過第一個透鏡折射后一定是會聚光,當(dāng)位置合適時,經(jīng)過第二個凹透鏡后,光線也會發(fā)散,故錯誤;
C、平行光從左邊入射,由于兩個透鏡的距離不能確定,所以經(jīng)過2個透鏡折射后可能是會聚光束,也可能是發(fā)散光束,故正確;
D、平行光從右邊入射,經(jīng)過2個透鏡折射后一定是會聚光束,故錯誤;
故選:C。
例2:(2024春 西湖區(qū)校級期末)如圖是數(shù)碼相機的成像原理,鏡頭相當(dāng)于一個凸透鏡,影像傳感器相當(dāng)于光屏。拍照時,將鏡頭對準(zhǔn)景物,相機通過自動調(diào)節(jié),就能在傳感器上得到清晰的像。下列說法正確的是(  )
A.為拍攝到更大的像應(yīng)將鏡頭遠(yuǎn)離花朵
B.相機鏡頭的成像原理是利用光的直線傳播
C.影像傳感器上成的是正立的縮小的實像
D.為了拍攝整株花束,物距應(yīng)大于二倍焦距
【解答】解:
A、如果要讓像更大一些,根據(jù)“凸透鏡成實像時,物近像遠(yuǎn)像變大”,所以應(yīng)減小物距,應(yīng)將鏡頭靠近景物,故A錯誤;
BCD、照相機的鏡頭是凸透鏡,利用了光的折射,其工作原理是: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,成倒立、縮小的實像,且為了拍攝整株花束,就要使成像變小,因此要使物體向大于二倍焦距的位置移動,故BC錯誤,D正確。
故選:D。
6.(2024·嵊州模擬)小明在光具座上從左向右依次放蠟燭、凸透鏡、光屏,探究凸透鏡成像的規(guī)律,實驗數(shù)據(jù)如表所示。下列說法正確的是()
實驗次數(shù) 1 2 3 4 5
物距 u/cm 60 30 20 15 12
像距 v/cm 12 15 20 30 60
A.該凸透鏡的焦距為20cm
B.從第1次實驗到第5次實驗,光屏上所成清晰的像越來越大
C.當(dāng)物距u=45cm時,移動光屏,可在光屏上成倒立、放大、清晰的像
D.第5次實驗后,在透鏡和光屏間放一近視眼鏡鏡片,光屏要向左移才能成清晰的像
【答案】B
【解析】凸透鏡成像數(shù)據(jù)物距20cm時,像距也為20cm,可知透鏡的焦距為10cm.
【解答】A、根據(jù)分析可知,透鏡焦距為10cm,錯誤
B、凸透鏡成像,像大小與像距成正比關(guān)系,根據(jù)題表,像距從1-5次實驗中不斷變大,故像不斷變大,正確
C、物距為45cm時,即物體位于兩倍焦距之外,成縮小倒立的實像,錯誤
D、 近視鏡片為凹透鏡,使光線發(fā)散,在透鏡和光屏間放一近視眼鏡鏡片,將會聚光線發(fā)散一些,會聚點會遠(yuǎn)離透鏡一些,即光屏要向右移動一些才能成清晰的像,錯誤,故答B(yǎng)
例3:(2024 溫州一模)為了探究凸透鏡成像的規(guī)律,小明用兩根高度不同的蠟燭、焦距為10厘米的凸透鏡和光屏等器材按如圖進(jìn)行實驗,則小明在光屏上觀察到燭焰成像的情況是(  )
A. B.
C. D.
【解答】解:凸透鏡的焦距為10cm,根據(jù)圖示可知,短蠟燭的物距為20cm,成倒立、等大的實像;長蠟燭的焦距大于二倍焦距,成倒立、縮小的實像;由于長蠟燭的燭焰在短蠟燭的燭焰的上方,所以長蠟燭的燭焰的像在短蠟燭的燭焰的像的下方;此時的像距為20cm,所以短蠟燭的燭焰的像是清晰的,長蠟燭的燭焰的像是不清晰的,根據(jù)選項可知,B正確。
故選:B。
例4:(2024九下·富陽期中)小金同學(xué)在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中,記錄并繪制了像到凸透鏡的距離v跟物體到凸透銳的距離u之間關(guān)系的圖像,如圖所示,下列判斷正確的是(  )
A.該凸透鏡的焦距是16cm
B.當(dāng)u=10cm時,在光屏上能得到一個放大的像,投影儀就是根據(jù)這個原理制成的
C.當(dāng)u=20cm時成放大的像,放大鏡就是根據(jù)這一原理制成的
D.把物體從距凸透鏡10cm處移動到20cm處的過程中,像先變大后變小
【答案】B
【解析】(1)當(dāng)物距等于像距時,u=v=2f;
(2)(3)將物距與焦距進(jìn)行比較,從而確定凸透鏡成像的特點和應(yīng)用;
(4)當(dāng)凸透鏡成實像時,根據(jù)“物近像遠(yuǎn)大,物遠(yuǎn)像近小”分析成像的變化規(guī)律。
【解答】A.根據(jù)圖像可知,u=v=2f=16cm,則凸透鏡的焦距f=8cm,故A錯誤;
B.當(dāng)u=10cm時,此時fC.當(dāng)u=20cm時,此時u>2f,此時成倒立縮小的實像,照相機依據(jù)這個原理制成,故C錯誤;
D.把物體從距凸透鏡10cm處移動到20cm處的過程中,物距增大,根據(jù)“物遠(yuǎn)像近小”可知,像不斷變小,故D錯誤。
例5:(2024 蘭溪模擬)如圖通過焦距為10cm的凸透鏡觀察窗外遠(yuǎn)處的風(fēng)景,看到的是( )
A.正立放大的虛像 B.倒立放大的實像
C.倒立縮小的實像 D.倒立縮小的虛像
【答案】C
【解答】解:拿著一個焦距為10cm的凸透鏡,觀察窗外遠(yuǎn)處的景物,景物到透鏡的距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于凸透鏡的二倍焦距,成倒立、縮小的實像,所以看到的是景物的倒立、縮小的實像,故C正確,ABD錯誤。
故選:C。
例6:(2023 南關(guān)區(qū)校級四模)小明利用如圖所示的裝置,探究凸透鏡成像規(guī)律。
(1)如圖甲所示,一束平行光正對凸透鏡照射,光屏上出現(xiàn)一個最小最亮的光斑,說明凸透鏡對光有    作用,測出凸透鏡的焦距是  cm;
(2)利用甲圖中的凸透鏡,如圖乙所示,光屏上呈現(xiàn)清晰的像,生活中的    是根據(jù)這一原理做成的;若只把該凸透鏡換成焦距f=6cm的另一個凸透鏡,發(fā)現(xiàn)光屏上燭焰的像變模糊了,此時他應(yīng)將光屏向    移動適當(dāng)距離,光屏上才會重新出現(xiàn)燭焰清晰的像;
(3)目前很多近視患者戴隱形眼鏡來矯正視力。隱形眼鏡是一種直接貼在角膜表面的超薄鏡片,可隨著眼球運動,其中心厚度只有0.05mm,則此鏡片的邊緣厚度   0.05mm。
【答案】(1)會聚;10.00;(2)投影儀(或幻燈機);左;(3)大于。
【解答】解:(1)平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后,會聚在主光軸上一點,這點是凸透鏡的焦點,說明凸透鏡對光有會聚作用,焦點到光心的距離是凸透鏡的焦距,所以凸透鏡的焦距是:f=50.0cm﹣40.0cm=10.00cm;
(2)利用甲圖中的凸透鏡,如圖乙所示,此時物距小于像距,根據(jù)凸透鏡成實像時,物距小于像距,成倒立放大的實像,投影儀(或幻燈機)就是利用此原理制成的;
若只把該凸透鏡換成焦距f=6cm的另一個凸透鏡,凸透鏡焦距變小,相當(dāng)于增大物距,縮小像距,故此時他應(yīng)將光屏向左移動適當(dāng)距離,光屏上才會重新出現(xiàn)燭焰清晰的像;
(3)目前很多近視患者戴隱形眼鏡來矯正視力,說明隱形眼鏡是凹透鏡,凹透鏡中間薄,邊緣厚;隱形眼鏡心厚度只有0.05mm,則此鏡片的邊緣厚度大于0.05mm。
故答案為:(1)會聚;10.0;(2)投影儀(或幻燈機);左;(3)大于。
例7:(2024·海曙模擬)在“研究凸透鏡成像規(guī)律"的實驗中。
(1)某次實驗過程中,小寧移動光屏直到光屏上出現(xiàn)清晰的像,蠟燭、透鏡和光屏在光具座上位置如圖所示,此時所成的是倒立、   的實像。此時的成像原理與生活中的   成像原理相同。
(2)保持整個裝置不動,隨著蠟燭不斷燃燒,光屏上燭焰的像將不斷向   移動。
(3)如果將圖中的凸透鏡換成平面鏡,保持蠟燭與平面鏡的距離不變,移動光屏,    (選填“能”或“不能”)找到一個合適的位置使蠟燭在光屏上成清晰的像。
【答案】(1)放大;投影儀(幻燈機) (2)上 (3)不能
【解析】(1)當(dāng)凸透鏡成實像時,如果像距大于物距,那么成放大的實像;如果像距小于物距,那么成縮小的實像,據(jù)此確定成像的應(yīng)用。
【解答】(1)根據(jù)圖片可知,此時像距大于物距,則成的是倒立放大的實像,成像原理與生活中的投影機(幻燈機)相同。
(2)保持整個裝置不動,隨著蠟燭不斷燃燒,相當(dāng)于火焰向下移動,根據(jù)“倒立性”可知,此時光屏上像的移動方向與其相反,即向上運動。
(3)平面鏡成的是正立等大的虛像,虛像不能在光屏上呈現(xiàn),故答案為“不能”。
例8:(2024·杭州模擬)小金做“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實驗時,首先按圖完成儀器安裝,圖中F點是1倍焦距處,H點是2倍焦距處。
(1)經(jīng)過調(diào)節(jié),在光屏上得到了一個清晰的像,但像的位置偏高(如圖所示),為了使像能成在光屏的中央,應(yīng)把蠟燭向________(選填“上”或“下”)調(diào)。
(2)調(diào)節(jié)好蠟燭的高度后,她把蠟燭移到A點處,此時光屏上的像很模糊,為了得到清晰的像,應(yīng)把光屏向________(選填“左”或“右”)移動。
(3)她再次把蠟燭移到B點處,無論怎樣調(diào)節(jié)光屏,光屏上始終接收不到像,要想看到這個像,觀察的方法應(yīng)是________。
【答案】(1)上 (2)右 (3)從凸透鏡的右側(cè)透過凸透鏡觀察
【解析】(1)凸透鏡成像規(guī)律如下:
【解答】(1)根據(jù)光線過凸透鏡的光心不改變方向,為了使像成在光屏的中央,應(yīng)將蠟燭向上移動或?qū)⒐馄料蛏弦苿印#?)蠟燭放在A點,位于1倍焦距和2倍焦距之間,根據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律可知此時成的是倒立、放大的實像,且像距大于2倍焦距,因此要把光屏向右移動。(3)B點位于1倍焦距之內(nèi),所以成的是正立、放大的虛像,且此時像與物同側(cè),即都在凸透鏡的左側(cè),所以要從凸透鏡的右側(cè)透過凸透鏡去觀察。
例9:(2024九下·西湖模擬)小莉同學(xué)用焦距為10cm的凸透鏡做“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實驗:
(1)實驗過程中,當(dāng)蠟燭與凸透鏡的距離如圖甲所示時,在光屏上可得到一個清晰的倒立、   的實像,若保持蠟燭和光屏位置不變,移動透鏡至   cm刻度線處,光屏上能再次呈現(xiàn)清晰的像。
(2)如圖乙所示,保持蠟燭位置不變,移動透鏡至16cm刻度線處,則人眼在   (選填A(yù)、B、C”)處能觀察到蠟燭的像,像是圖丙中的   (選填“1、2、3、4”)。
(3)實驗完成之后,小莉把自己的近視眼鏡放在蠟燭與凸透鏡之間,如圖丁所示,光屏上原來清晰的像變得模糊了,若想在光屏上重新得到清晰的像,在不改變蠟燭和凸透鏡位置的情況下,應(yīng)將光屏   凸透鏡。(選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)
【答案】(1)放大;40 (2)B;4 (3)遠(yuǎn)離
【解析】本題主要考查凸透鏡成像規(guī)律和近視眼的成因及其矯正方法。
【解答】(1)當(dāng)物距小于像距時成的是倒立放大的實像,由于光路是可逆的,故當(dāng)其物距與像距互換時可再次成像;
(2)由1可知,當(dāng)其刻度為16cm時,此時物距小于一倍焦距,故所成的為虛像,應(yīng)從物體的另一側(cè)透過透鏡去觀察,所成像為正立放大的虛像;
(3)當(dāng)將近視眼鏡放于其中時,在凹透鏡的作用下將像點發(fā)散向右移動,故需將光屏遠(yuǎn)離透鏡,才可再次成像。
例10:(2024 象山縣模擬)如圖所示,AB為發(fā)光體,O為凸透鏡的光心,MN為A點發(fā)出一條光線經(jīng)凸透鏡折射后的光線,MN平行于主光軸。
(1)請在圖中標(biāo)出凸透鏡左側(cè)的焦點F,并畫出AB經(jīng)凸透鏡折射后的像A'B'。
(2)相對于AB,像A'B'的性質(zhì)是 。
【解答】解:(1)通過焦點的光線經(jīng)凸透鏡折射后將平行于主光軸;如圖所示
AB經(jīng)凸透鏡折射后的像A′B′,如圖所示:
(2)由圖可知,相對于AB,A′B′是倒立、放大的實像。
故答案為:(1)見解析;(2)倒立放大的實像。
變式訓(xùn)練
1.(2024九下·浙江模擬)如圖是興趣小組設(shè)計的光學(xué)式指紋鎖模型。當(dāng)手指按壓在指紋采集面上,指紋經(jīng)凸透鏡成像在感光組件上,識別系統(tǒng)比對成功后開鎖。感光組件上成像的特點是()
A.倒立縮小的實像 B.倒立放大的實像
C.正立縮小的實像 D.正立放大的實像
【答案】A
【解析】u>v時凸透鏡成倒立、縮小的實像;u=v時凸透鏡成倒立、等大的實像;u<v時凸透鏡成倒立、放大的實像。
【解答】由圖知物距大于像距,成倒立縮小的實像;
故選A。
2、(2023年黑龍江齊齊哈爾)用如圖所示的裝置做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗時,已知凸透鏡的焦距為10cm,下列說法正確的是(  )
A. 燭焰在如圖所示位置所成像的特點與照相機成像特點相同
B. 將蠟燭向遠(yuǎn)離凸透鏡的方向移動,向右移動光屏可得到燭焰所成清晰的像
C. 將蠟燭移動到光具座42cm刻度線處,燭焰所成的像是倒立、放大的
D. 將蠟燭移動到光具座30cm刻度線處,移動光屏至適當(dāng)位置,光屏上可得到等大的像
答案:D
解析:A.由圖可知,此時物距u=15.0cm,由凸透鏡焦距可知
f成倒立、放大的實像,投影儀及幻燈機是利用此原理制成的,故A錯誤;
B.將蠟燭向遠(yuǎn)離凸透鏡的方向移動,物距增大,則像距減小,向左移動光屏可得到燭焰所成清晰的像,故B錯誤;
C.將蠟燭移動到光具座42cm刻度線處
u=8cm燭焰成正立、放大的虛像,故C錯誤;
D.將蠟燭移動到光具座30cm刻度線處
u=20cm=2f
可在光屏上成倒立、等大的實像,故D正確。
故選D。
3、(2023 官渡區(qū)校級模擬)用如圖所示的裝置做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗時,已知凸透鏡的焦距為10cm,下列說法中正確的是(  )
A.燭焰在如圖所示的位置時,成像特點與照相機成像特點相同
B.若將蠟燭移到光具座42cm刻度處時,光屏上的像是正立、放大的
C.若在蠟燭和透鏡之間放上一近視眼鏡,光屏要向右移動才能再次接收到清晰的像
D.蠟燭燃燒一段時間后,向下移動光屏可以讓像呈現(xiàn)在光屏中央
【答案】C
【解答】解:A、燭焰在如圖所示的位置,此時物距小于像距,根據(jù)凸透鏡成實像時,物距小于像距,成倒立放大的實像,投影儀或幻燈機就是利用此原理制成的,故A錯誤;
B、若將蠟燭移到光具座42cm刻度處,此時物距u=50cm﹣42cm=8cm<f,根據(jù)u<f,成正立放大的虛像,光屏上不成像,故B錯誤;
C、若在蠟燭和透鏡之間放上一近視眼鏡,近視眼鏡是凹透鏡,凹透鏡對光線具有發(fā)散作用,會將光線推遲會聚成像,所以光屏要向右移動才能再次接收到清晰的像,故C正確;
D、蠟燭燃燒一段時間后,蠟燭變短,根據(jù)過光心的光線傳播方向不變可知,此時像成在光屏的上端,所以向上移動光屏可以讓像呈現(xiàn)在光屏中央,故D錯誤。
故選:C。
4、(2023春 洋縣期中)如圖所示,把一滴水滴在玻璃板上,再拿一個放大鏡作為目鏡放在水滴的上方,這樣就可以制成一個顯微鏡。把一幅圖片放在玻璃板的下方,慢慢調(diào)節(jié)放大鏡與水滴之間的距離,就可以看清玻璃板下面圖片中的微小細(xì)節(jié)了。下列有關(guān)水滴顯微鏡的描述正確的是(  )
A.水滴所成的像是縮小的 B.目鏡所成的像是縮小的
C.水滴所成的像為實像 D.目鏡所成的像為實像
【答案】C
【解答】解:把一滴水滴在玻璃板上,再拿一個放大鏡作為目鏡放在水滴的上方,水滴作為物鏡,成倒立放大的實像;放大鏡是目鏡,成正立放大的虛像,故ABD錯誤,C正確。
故選:C。
5、小雷用透明塑料盒設(shè)計了一個昆蟲標(biāo)本觀察器,盒高h(yuǎn)=8cm,如圖所示。盒底上放標(biāo)本,盒蓋上嵌入一凸透鏡,眼睛在盒蓋上方凸透鏡附近通過凸透鏡可以觀察到標(biāo)本正立、放大的像。盒蓋下列分析正確的是(  )
A.觀察器的成像原理與投影儀相同
B.眼睛觀察到昆蟲標(biāo)本的像是實像
C.凸透鏡的焦距大于8cm
D.逐漸增加盒子的高度h,眼睛觀察到的像一直變大
【答案】C
【解答】解:ABC、為了在盒蓋上方附近,通過凸透鏡觀察到標(biāo)本正立、放大的像,物距應(yīng)小于焦距,所以凸透鏡的焦距大于8cm,成像原理與放大鏡相同,故AB錯誤、C正確;
D、逐漸增加盒子的高度h,眼睛觀察到的像先成放大的虛像,再成放大的實像,然后成縮小的實像,故D錯誤。
故選:C。
6、(2023 路橋區(qū)一模)地鐵檢票時,可以直接展示手機支付寶上的乘車碼。進(jìn)站時只需將乘車碼對準(zhǔn)攝像頭,就能快速完成檢票通行。以下說法中不正確的是(  )
A.“檢票”過程中,亮著的手機屏幕是光源
B.乘車碼通過攝像頭所成的像是虛像!
C.檢票機攝像頭的核心元件是凸透鏡
D.“檢票”原理與照相機原理相同
【答案】B
【解答】解:A、亮著的手機屏幕自身能發(fā)光,是光源,故A正確;
BCD、檢票機攝像頭的核心元件是凸透鏡,攝像頭的鏡頭相當(dāng)于凸透鏡,光通過攝像頭會發(fā)生折射,其成像原理與照相機相同,乘車碼在攝像頭的二倍焦距以外,成倒立、縮小的實像,故B錯誤,CD正確。故選:B。
7、(2024·椒江模擬)如圖所示,人臉識別一體機通過攝像機鏡頭來捕捉人臉信息,下列說法正確的是(  )
A.屏幕上所成的是縮小的虛像
B.該攝像機鏡頭是一個凹透鏡
C.若鏡頭的焦距為f,人臉到鏡頭的距離應(yīng)大于2f
D.若要使屏幕上顯示的人臉小一些,人應(yīng)離鏡頭近些
【答案】C
【解析】根據(jù)凸透鏡的成像規(guī)律和特點分析判斷。
【解答】攝像機的鏡頭是凸透鏡,若鏡頭焦距為f,入臉到凸透鏡的距離大于2f時,成倒立、縮小的實像,故A、B錯誤,C正確。根據(jù)”物近像遠(yuǎn)像變大”的規(guī)律,若要使屏幕上顯示的入臉小一些,人應(yīng)離鏡頭遠(yuǎn)一些,故D錯誤。
8、(2023年湖北宜昌)小華用彈性膜充水制作了一個水凸透鏡,通過注射器注水或抽水改變透鏡的厚度,如圖是他用其模擬眼睛看物體的實驗裝置。模擬正常眼睛時,固定透鏡,將一個F形光源放在合適的位置后,調(diào)節(jié)光屏得到清晰的像,下列說法正確的是(  )
A. 此時光源放在透鏡2倍焦距以內(nèi)
B. 此時光屏上成倒立放大的實像
C. 光源遠(yuǎn)離透鏡時,要將光屏靠近透鏡才能再次得到清晰的像
D. 模擬近視眼的成因時需要從透鏡向外抽水
答案:C
解析:AB.眼睛相當(dāng)于照相機,在視網(wǎng)膜成倒立縮小的實像,因此物距應(yīng)大于二倍焦距,即此時光源放在透鏡2倍焦距以外,在光屏上成倒立縮小的實像,故AB錯誤;
C.根據(jù)凸透鏡成實像時的特點,物遠(yuǎn)像近像變小,因此光源遠(yuǎn)離透鏡時,要將光屏靠近透鏡才能再次得到清晰的像,故C正確;
D.近視眼是因為晶狀體太厚,對光線會聚能力太強導(dǎo)致的,因此模擬近視眼的成因時需要從透鏡向里注水,故D錯誤。
故選C。
9、(2023年江蘇揚州)如圖1,在裝有水的杯子里,小紅將一支鉛筆分別緊貼杯壁內(nèi)、外豎直放置,兩次都觀察到鉛筆放大的像,俯視圖如圖2、圖3所示,下列說法正確的是(  )
A. 圖2中鉛筆向前移,像一直變小
B.圖2中鉛筆向前移,像先變小后變大
C. 圖3中鉛筆向后移,像一直變大
D.圖3中鉛筆向后移,像先變小后變大
答案:A
解析:AB.圓柱形水杯相當(dāng)于凸透鏡,圖2中,鉛筆緊貼杯子后面部分的內(nèi)壁,此時杯子前面部分相當(dāng)于凸透鏡,當(dāng)鉛筆前移時,位于焦點以內(nèi)的鉛筆物距不斷減小,所成正立放大的虛像逐漸變小,故A正確,B錯誤;
CD.圖3中,鉛筆向后移,凸透鏡焦距不變,在焦點以內(nèi),鉛筆的虛像隨著物距的增大而變大,移動到焦點以外,隨著物距的增大,鉛筆所成的實像逐漸變小,即像先變大后變小,故CD錯誤。
故選A。
10、(2022·寧波模擬)智能門鈴?fù)ㄟ^安裝在門外的特殊攝像頭裝置,不僅讓我們可以實現(xiàn)與訪客的可視對講,還可以通過設(shè)定特定程序,進(jìn)行人臉識別,快速判斷訪客信息。下列關(guān)于該特殊攝像頭的說法正確的是(  )
A.該鏡頭相當(dāng)于凸透鏡
B.在鏡頭成像時,像位于二倍焦距之外
C.通過鏡頭所成的像是倒立、放大的
D.該鏡頭所成的像是虛像
【答案】A
【解析】攝像頭就是照相機,成倒立縮小的實像,它的鏡頭相當(dāng)于凸透鏡,故A正確,而C、D錯誤;
在成像時,人應(yīng)該位于二倍焦距以外,而像位于一倍焦距和二倍焦距之間,故B錯誤。
11.(2024·溫州三模)我校項目化小組利用紙盒和凸透鏡等材料制作成像儀。凸透鏡固定在紙盒側(cè)面,F(xiàn)光源和光屏在如圖所示位置時,光屏上能呈現(xiàn)消晰的像。則像的性質(zhì)為(  )
A.放大的實像 B.縮小的實像 C.放大的虛像 D.縮小的虛像
【答案】B
【解析】物距大于二倍焦距,凸透鏡成倒立、縮小的實像。
【解答】根據(jù)圖示可知,物距應(yīng)大于二倍焦,此時的像是倒立、縮小的實像。
故選B。
12(2024 鄞州區(qū)二模)如圖所示為商場門口的廣告投影燈及其內(nèi)部結(jié)構(gòu),它主要由光源、廣告片和焦距為f的凸透鏡組成,下列說法正確的是(  )
A.該廣告燈的成像原理與投影儀相同
B.地面上的廣告圖標(biāo)是正立放大的虛像
C.為了能從不同角度看見廣告圖標(biāo),應(yīng)選擇光滑的地面
D.廣告片到鏡頭的距離應(yīng)大于2f
【解答】解:A.廣告投影燈是利用凸透鏡成倒立、放大的實像的原理制成的,其成像原理與投影儀相同,故A正確;
B.廣告投影燈是利用凸透鏡成倒立、放大的實像的原理制成的,故B錯誤;
C、各個方向都能看到地上的廣告圖標(biāo),這是因為發(fā)生了漫反射,故應(yīng)選擇粗糙的地面,故C錯誤;
D、廣告投影燈是利用凸透鏡成倒立、放大的實像的原理制成的,所以鏡頭到廣告片的距離(物距)應(yīng)在一倍焦距和二倍焦距之間,鏡頭到地面的距離(像距)應(yīng)大于二倍焦距,故D錯誤。
故選:A。
13、(2024 海曙區(qū)模擬)如圖,在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中,“F”光源在光屏上恰好成清晰的像。若保持透鏡位置不變,將光屏和光源的位置互換,則光屏上(  )
A.出現(xiàn)縮小的像 B.出現(xiàn)放大的像
C.出現(xiàn)等大的像 D.沒有出現(xiàn)實像
【解答】解:由圖可知,物距大于像距,即物距大于二倍焦距,成倒立、縮小的實像,根據(jù)在折射現(xiàn)象中,光路可逆可知,將光屏和光源的位置互換,物距等于原來的像距,像距等于原來的物距,故光屏上出現(xiàn)倒立、放大的實像,故B正確。
故選:B。
14、在“探究凸透鏡成像規(guī)律”實驗中:
(1)如圖甲所示,該透鏡的焦距f=____cm。
(2)將蠟燭、凸透鏡、光屏依次安裝在光具座上后,點燃蠟燭,在光屏上得到蠟燭的像如圖乙所示,若要讓像成在光屏的中心位置,則可以將凸透鏡向____(選填“上”或“下”)移動。
(3)如圖丙所示,把蠟燭放在光具座上____(選填“A”“B”“C”或“D”)點時;在光屏上能得到一個清晰放大的像,____(選填“投影儀”“照相機”或“放大鏡”)就是利用這種成像規(guī)律工作的。
(4)某小組在探究凸透鏡成像規(guī)律時,不小心將透鏡掉在地上碎成三塊,他們不知道碎鏡片的焦距是否與原透鏡相等,于是選取其中一塊鏡片,測量其焦距發(fā)現(xiàn)這塊鏡片的焦距與原透鏡相等,如圖丁所示,由此他們得出“每塊鏡片的焦距都與原透鏡相等”的結(jié)論.他們這種推斷方法存在的主要問題是________________________________。
【答案】(1)11.0 (2)下 (3)C 投影儀 (4)只實驗了一次,結(jié)果具有偶然性
【解析】(1)由圖甲可知,在光屏上找一個最小最亮的點即為焦點位置,則光屏到凸透鏡的距離為焦距,所以焦距為11 cm;(2)如圖乙所示,成像在光屏的上方,由于成像是倒立的,所以是蠟燭偏低,或者光屏偏低,而使三者不在同一直線上,可以將蠟燭向上移動,透鏡向下移動,光屏向上移動;(3)要想成像是倒立、放大的實像,那就要將蠟燭放在一倍焦距之外二倍焦距以內(nèi)即為C點位置處,投影儀就是利用這個原理制成的。(4)只測一塊鏡片焦距和凸透鏡的原焦距相等,一次實驗很具有偶然性,要測量多個碎片的焦距,然后總結(jié)結(jié)論。
15、(2024九下·臺州開學(xué)考)在“研究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中。
(1)某次實驗過程中,小敏移動光屏直到出現(xiàn)清晰的像,蠟燭、透鏡和光屏在光具座上位置如圖甲所示,此時所成的是倒立   的實像。
(2)若通過移動透鏡,使光屏上再次成清晰的像,透鏡應(yīng)該移到   厘米刻度處。
(3)實驗一段時間后,原來成在光屏中央的像“跑”到圖甲所示的位置。下列操作可以讓像重新回到光屏中央的有   。
①光屏上移一段距離 ②蠟燭下移一段距離 ③透鏡下移一段距離
(4)研究好成像規(guī)律后,小敏模擬了近視和遠(yuǎn)視的矯正。圖乙中,小敏給透鏡A戴上“眼鏡”(凸透鏡B),光屏上剛好出現(xiàn)清晰的像,摘下“眼鏡”后,光屏上的像變模糊,如圖丙所示。若要通過移動蠟燭使像再次清晰,應(yīng)將蠟燭向   (選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)透鏡方向移動一段距離。
【答案】(1)放大 (2)45 (3)①③ (4)遠(yuǎn)離
【解析】(1)當(dāng)凸透鏡成實像時,如果像距大于物距,那么成放大的實像;如果像距小于物距,那么成縮小的實像。
(2)在凸透鏡成實像時,如果物距和像距交換數(shù)值,那么照樣成清晰的實像,但是大小相反。
(3)根據(jù)光屏上實像的移動規(guī)律判斷;
(4)凸透鏡對光線有會聚作用,據(jù)此分析去掉透鏡B后光線比原來會聚了還是發(fā)散了。如果會聚了,那么成像靠前;如果發(fā)散了,成像靠后,最后根據(jù)“物近像遠(yuǎn)大,物遠(yuǎn)像近小”判斷蠟燭位置的變化即可。
【解答】(1)根據(jù)圖甲可知,此時的物距u=30cm-15cm=15cm,像距v=60cm-30cm=30cm。因為相距大于物距,所以成放大的實像。
(2)根據(jù)光路的可逆性可知,只要將物距和像距交換,仍然成清晰的實像,即此時的物距u=30cm,那么此時凸透鏡所在的刻度為:15cm+30cm=45cm。
(3)根據(jù)圖甲可知,此時像成在光屏的上方,使像回到光屏中央的方法:
①將光屏向上移動一段距離;
②蠟燭向下移動時,火焰的像向上移動,此時會跑掉光屏以外;
③蠟燭位置不動,將凸透鏡向下移動一段距離。故選①③。
(4)B為凸透鏡,對光線有會聚作用,去掉B后,光線比原來發(fā)散了,那么所成的像在光屏的后面。要使像向前移動到光屏上,必須減小像距。根據(jù)“物遠(yuǎn)像近小”的規(guī)律可知,此時要增大物距,即蠟燭向遠(yuǎn)離凸透鏡的方向移動。
16.在某次探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗中:
(1)小明想知道實驗中所用透鏡的焦距,做了如圖甲所示實驗,讓鏡面垂直于陽光,在透鏡下面放上白紙與鏡面平行,測出透鏡與白紙間距s(單位cm)與對應(yīng)的白紙被烤焦的時間t(單位min),繪出如乙所示的圖像,可判斷該透鏡的焦距f為    cm。
(2)實驗前要調(diào)整燭焰的焰心、凸透鏡的中心和光屏的中心,使它們位于      ,如果實驗中固定好透鏡和蠟燭后,發(fā)現(xiàn)無論如何移動光屏,光屏上只有一個與透鏡大小幾乎相同的光斑,其原因可能是            。
(3)實驗過程中,燃燒的蠟燭在不斷縮短,導(dǎo)致光屏上的像向    (選填“上”或“下”)移動,為了使?fàn)T焰的像能成在光屏中央,在不更換實驗器材的情況下,請寫出一種可行的方法:       。
(4)如圖丙所示,把一個焦距為15 cm的凸透鏡固定在50 cm刻度線位置,蠟燭固定在15 cm刻度線位置時,光屏應(yīng)在    (選填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)區(qū)域內(nèi)左右移動,才能在光屏上得到清晰的    (選填“倒立”或“正立”)的實像。
(5)小明在實驗中將蠟燭從略大于一倍焦距處逐漸遠(yuǎn)離凸透鏡,該過程中像的大小將   (選填“變大”“變小”或“等大”),物距u隨時間t的變化圖像如圖(a)所示,則像距v與t的大致變化關(guān)系為圖(b)中的  (選填“A”“B”“C”或“D”)。
(1)12 (2)同一高度  蠟燭在焦點處 (3)上 將光屏上移(合理即可) (4)Ⅱ 倒立 (5)變小 C
17(2024九下·浙江模擬)在探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中:
(1)在挑選透鏡時,把兩個透鏡甲、乙分別正對太陽光,在光屏上出現(xiàn)了如圖1所示的光斑,則應(yīng)選   (填“甲”或“乙”)透鏡來進(jìn)行實驗。
(2)如圖2所示,蠟燭在光屏上成倒立、等大的像,若保持凸透鏡的位置不變,將蠟燭逐漸靠近凸透鏡,要使光屏上仍能得到清晰的像,光屏應(yīng)   (填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)凸透鏡。
(3)如圖3所示,將蠟燭放在P點的位置,若切除凸透鏡中間的陰影部分,再將剩余部分向中間合攏在一起,燭光通過透鏡折射后能成   個像,其中通過上部分透鏡所成的像的位置在原來成像位置的   (填“上方”“下方”或“原處”)。
【答案】(1)乙
(2)遠(yuǎn)離
(3)2;下方
【解析】(1)凸透鏡對光線具有會聚作用,凹透鏡對光線具有發(fā)散作用;
(2)物距等于2倍焦距時,凸透鏡成倒立、等大的實像;凸透鏡成實像時,遵循“物近像遠(yuǎn)像變大”的動態(tài)變化規(guī)律;
(3)凸透鏡中間厚、邊緣薄,切去中間部分后再合攏在一起,相當(dāng)于兩個透鏡,會導(dǎo)致上面的像下移、下面的像上移,據(jù)此分析。
【解答】(1)圖甲光斑的中間比較暗,圖乙中間出現(xiàn)亮斑,這說明甲對光線具有發(fā)散作用,則甲是凹透鏡,乙對光線具有會聚作用,則乙是凸透鏡,所以要選擇乙透鏡探究“凸透鏡成像規(guī)律”;
(2)圖2中光屏上呈現(xiàn)一個倒立、等大的像,此時物距等于像距;當(dāng)燭焰逐漸靠近凸透鏡時,物距變小,由凸透鏡成像規(guī)律可知像距應(yīng)變大,所以應(yīng)將光屏遠(yuǎn)離凸透鏡,光屏上才會重新出現(xiàn)清晰的像;
(3)凸透鏡中間厚、邊緣薄,切去中間部分后再合攏在一起時,相當(dāng)于兩個透鏡,光心的位置改變了,會導(dǎo)致上面的像下移、下面的像上移,將錯位成兩個像,所以,通過上部分透鏡所成的像的位置在原來成像位置的下方。
18.(2024九下·杭州模擬)小強做光的色散實驗,看到白光經(jīng)三棱鏡折射后,光屏上出現(xiàn)了紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫彩色光帶(如圖甲所示)
(1)請你根據(jù)白光經(jīng)三棱鏡折射情況,在圖乙中畫出紅光、紫光經(jīng)凸透鏡折射后的光線(圖中a、b兩點表示焦點)。
(2)小強繼續(xù)利用這個凸透鏡探究凸透鏡成像規(guī)律。如圖丙所示,適當(dāng)移動在光具座上的蠟燭和透鏡的位置,在光屏上得到一個縮小的像,根據(jù)光路可逆,當(dāng)透鏡向   移動時(選填“左”或“右”),又會在光屏上得到一個放大的像。
(3)小麗發(fā)現(xiàn),蠟燭燃燒變短,要使像重新成在光屏的中心,應(yīng)將凸透鏡向   調(diào)(選填“上”或“下”),調(diào)好后,燭焰中心在凸透鏡   (選填“主光軸的上方”“主光軸的下方”或“主光軸上”)。
【答案】(1)
(2)左
(3)下;主光軸的下方
【解析】(1)白光是復(fù)色光,經(jīng)過三棱鏡后發(fā)生色散,紅光的偏折角度小,說明偏折能力弱,所以經(jīng)過凸透鏡后折射光線與主光軸的交點與光心間的距離更大。
(2)光路可知,即當(dāng)物距等于此時的像距,而像距等于此時的物距時,能成清晰的像,移動后物距小于像距,成倒立、放大的實像。
(3)蠟燭變短,像將向上移動,所以應(yīng)將凸透鏡向下調(diào)整。
【解答】(1)由光的色散現(xiàn)象可知,不同的單色光通過棱鏡時的偏折程度不同,紅光的偏折程度最小;紫光的偏折程度最大,如圖所示:
(2)凸透鏡成像中,光路是可逆的,只需將蠟燭向左移動,使像距與物距相互交換。
(3)實驗過程中,由于蠟燭燃燒變短;蠟燭燃燒變短時,因為凸透鏡成實像時,所以要使像重新成在光屏的中心,應(yīng)將凸透鏡向下調(diào)。調(diào)好后,因光屏位置較高,此時燭焰中心在凸透鏡主光軸的下方。
19.(2024·杭州模擬)學(xué)校logo是校園文化最直接的體現(xiàn)。學(xué)校文化墻上需要一個直徑為1米,圖文均正立的logo,要求可以根據(jù)不同的活動需求,更換logo底片,現(xiàn)向同學(xué)征集投影方案,小正利用logo底片(直徑2厘米)、紙板、打孔器和手電筒自制了“l(fā)ogo投影裝置”,示意圖如圖甲:
(1)第一次調(diào)試發(fā)現(xiàn)logo投影太小,在不增加器材的情況下,想要進(jìn)一步放大logo,可以對帶小孔的支架作何調(diào)整?   。
(2)小正進(jìn)行了2.0版本的設(shè)計(如圖乙),就是用凸透鏡代替小孔,在調(diào)試位置的過程中為保證logo投影大小還能達(dá)到1米,應(yīng)在   (選填“A”“B”或“C”)位置固定凸透鏡。
(3)小正在使用2.0版本的裝置,想要讓像成在白墻的中央,且在白墻上要看到正立的logo,則在安裝投影裝置時,需要注意什么?   。
【答案】(1)把帶小孔的可移動支架向logo底片靠近
(2)C
(3)讓logo底片中心和光源、凸透鏡光心在同一高度:logo底片倒立放置
【解析】(1)小孔成像時,像的大小與孔到底片的距離有關(guān);
(2)物距小于像距,凸透鏡成倒立、放大的實像;
(3)為了使像成在光屏的中央,LOGO底片、凸透鏡光心、白墻在同一高度;凸透鏡成倒立的實像,據(jù)此分析。
【解答】(1)由題圖可知,利用的小孔成像原理,根據(jù)小孔成像規(guī)律可知,孔距LOGO底片越近,所成像越大,因此為了進(jìn)一步放大LOGO,可以把可移動支架向LOGO底片靠近。
(2)根據(jù)題意可知,LOGO底片(直徑2 cm)要在白墻上呈現(xiàn)直徑為1 m、圖文均正立的二中LOGO實像,即成的像是倒立放大的實像,根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律可知,此時像距大于物距,因此凸透鏡固定在C位置。
(3)為了使得像呈現(xiàn)在白墻中央,LOGO底片、凸透鏡光心、白墻在同一高度;且二中LOGO的像是正立的,因此需將LOGO底片倒立放置。
20.(2024九下·龍灣模擬)如圖所示,小科同學(xué)用自制的水透鏡來探究凸透鏡成像規(guī)律,當(dāng)向水透鏡里注水時,水透鏡的焦距將變小;當(dāng)從水透鏡里抽水時,水透鏡的焦距將變大。
(1)如圖甲所示,一束平行于主光軸的光射向水透鏡,在光屏上得到一個最小最亮的光斑,則此時水透鏡的焦距為   cm;
(2)小科移動蠟燭、水透鏡和光屏至圖乙所示位置時,恰能在光屏上看到清晰的像,利用此成像特點可制成   (“照相機”/“投影儀”);
(3)在圖丙所示實驗場景下,小科把自己的近視眼鏡給水透鏡“戴上”后,像變得模糊了。下列操作能使?fàn)T焰的像再次變得清晰的是   ;
A.從水凸透鏡中抽出適量的水
B.往水凸透鏡中注入適量的水
C.將光屏往透鏡方向移動
(4)為了探究生活中的透鏡成像現(xiàn)象,小科把一個裝水的透明玻璃杯放在漫畫前,驚奇地發(fā)現(xiàn)透過水杯看到漫畫中的老鼠變“胖”了,還掉頭奔向貓(如圖丁)小科透過水杯看到的是老鼠的   (“實”/“虛”)像。
【答案】8.0;照相機;B;實
21、(2023 溫嶺市模擬)某同學(xué)在利用加水的燒杯進(jìn)行實驗活動時,發(fā)現(xiàn)下列問題:
(1)把金魚放入燒杯后發(fā)現(xiàn)魚“變大”了,圖2選項中與其原理相同的是 。
(2)他把一張寫著字母“F”的白紙放在盛滿水的燒杯后面,如圖3甲所示。白紙從貼近燒杯到逐漸遠(yuǎn)離燒杯的過程中,他透過燒杯觀察如圖3乙所示,先后觀察到A、B兩種不同的像。如圖3丙所示。對此,他用兩束平行激光進(jìn)行探究,實驗現(xiàn)象如圖3丁所示,據(jù)此現(xiàn)象分析圖丙中A、B像產(chǎn)生的原因是帶水的燒杯具有 的特點。
(3)將白紙遠(yuǎn)離燒杯,觀察到等大的像。繼續(xù)遠(yuǎn)離又觀察到一個明顯不同的像,請在圖4虛線框中畫出該像。
【解答】解:(1)把金魚放入燒杯后發(fā)現(xiàn)魚“變大”了,其原因是有水的燒杯相當(dāng)于凸透鏡,放入的金魚物距在一倍焦距以內(nèi);故D符合題意,ABC不符合題意;
故選:D;
(2)據(jù)此現(xiàn)象分析圖丙中A、B像產(chǎn)生的原因是帶水的燒杯具有凸透鏡的作用,物體在二倍焦距時,成倒立等大的實像;
(3)物體在二倍焦距以外時,得到倒立、縮小的實像。將白紙遠(yuǎn)離燒杯,觀察到等大的像,繼續(xù)遠(yuǎn)離又觀察到一個左右對調(diào)、縮小的實像,如下圖所示:
故答案為:(1)D;(2)物體在二倍焦距時,成倒立等大的實像;(3)見解答圖。
22.(2024九下·義烏模擬)在學(xué)習(xí)“凸透鏡成像的規(guī)律”后,某校科學(xué)興趣小組的同學(xué)針對“手機視頻app投屏需要收費”開展“自制手機投影儀”的項目化學(xué)習(xí)活動。
【投影原理】凸透鏡成像規(guī)律
【實驗材料】凸透鏡、內(nèi)部涂黑的硬紙盒(規(guī)格:28cm×20cm×12cm)、紙板、膠水、剪刀等。
【透鏡選擇】
(1)實驗需要選擇焦距合適的凸透鏡,如圖所示是利用太陽光測量凸透鏡焦距的方法,其中最合理的是   ;
根據(jù)合理的方法,小組同學(xué)測出了實驗材料所提供的凸透鏡的焦距為30cm。
【產(chǎn)品制作】將凸透鏡固定在硬紙盒的一側(cè),并在紙盒中卡入紙板便于放置手機,紙板可在紙盒內(nèi)前后移動。產(chǎn)品實物圖及原理圖如圖所示。
【產(chǎn)品調(diào)試】
(2)調(diào)試①:為了使投影儀使用過程中具有良好的觀影效果,手機應(yīng)該選擇   (填“甲”或“乙”)的放置方式;
(3)調(diào)試②:小東同學(xué)建議選擇光滑的白板作為屏幕,而小陽同學(xué)建議選擇白墻作為屏幕。你贊成誰的建議?并說明理由:   ;
【產(chǎn)品評價】以下表格為該小組同學(xué)制定的部分評價量表。
“自制手機投影儀設(shè)計”評價量表
評價指標(biāo) 優(yōu)秀 合格 待改進(jìn)
指標(biāo)一 設(shè)計合理,結(jié)構(gòu)完整 結(jié)構(gòu)較完整 結(jié)構(gòu)不完整,有缺失
指標(biāo)二 能模擬投影儀成像,成像清晰 能模擬投影儀成像,但成像效果一般 無法模擬投影儀成像
(4)興趣小組的同學(xué)根據(jù)評價量表對某同學(xué)自制的投影儀進(jìn)行評價,“指標(biāo)一”評為優(yōu)秀,“指標(biāo)二”評為待改進(jìn)。請結(jié)合凸透鏡成像規(guī)律的相關(guān)知識,你認(rèn)為該同學(xué)自制的投影儀還需要進(jìn)行的改進(jìn)是:   。
【答案】B;乙;贊成小陽同學(xué),因為光照在白墻上會發(fā)生漫反射,人在各個方向都能清晰觀影;增大紙盒的長度或換用焦距較短的凸透鏡
【解析】(1)利用太陽光測量凸透鏡焦距,應(yīng)讓凸透鏡正對太陽光,白紙應(yīng)與凸透鏡平行,來回移動透鏡,找到最小最亮的光斑;
(2)凸透鏡成實像時,像與物上下顛倒;
(3)鏡面反射是反射光線射向同一方向,漫反射是反射光線射向不同的方向;
(4)根據(jù)2f>u>f,成倒立、放大的實像。
【解答】(1)利用太陽光測量凸透鏡焦距,應(yīng)讓凸透鏡正對太陽光,白紙應(yīng)與凸透鏡平行,來回移動透鏡,找到最小最亮的光斑,光斑到透鏡中心的距離即為焦距,應(yīng)選擇B。
(2)凸透鏡成實像時,像與物上下顛倒,為了使投影儀使用過程中具有良好的觀影效果手機應(yīng)該應(yīng)該倒著放,故應(yīng)選擇乙的放置方式。
(3)若用光滑的白板作為屏幕,表面光滑,發(fā)生鏡面反射,反射光線將射向同一方向,其它方向的人無法清晰觀影而選擇白墻作為屏幕,白墻表面粗糙,發(fā)生的是漫反射,各個方向的人都能清晰觀影,故成小陽的觀點。
(4)由于無法模擬投影儀成像,說明,造成此現(xiàn)象的原因可能是紙盒的長度太短或提供的凸透鏡焦距太大,故還需要進(jìn)行的改進(jìn)是:增大紙盒的長度或換用焦距較短的凸透鏡。根據(jù),成倒立、放大的實像。
4、小明同學(xué)在做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中,先用焦距20cm的凸透鏡甲進(jìn)行實驗,在光屏上得到了清晰、縮小的實像,如圖所示。
(1)他改用10cm的凸透鏡乙繼續(xù)進(jìn)行實驗,如果不改變發(fā)光體和凸透鏡的位置,要在光屏上成清晰的像,光屏應(yīng)向__________移動(選填“左”或“右”)。
(2)改用10cm的凸透鏡乙繼續(xù)進(jìn)行實驗時,光屏所成清晰的像偏下,要使光屏所成的像移動到光屏中央位置,應(yīng)使凸透鏡向________移動(選填“上”或“下”)。
(3)光屏上得到發(fā)光體清晰的像時,小明不小心用手指尖觸摸到凸透鏡,此時光屏上__________(選填“會有指尖的像”“會出現(xiàn)指尖的影子”或“發(fā)光體的像暗了一些”)。
【答案】左 上 發(fā)光體的像暗了一些
【解析】(1)由“先用焦距為20cm的凸透鏡甲進(jìn)行實驗,在光屏上得到清晰縮小的實像”可知,此時u>2f;當(dāng)改用焦距為10cm的凸透鏡乙繼續(xù)實驗,不改變發(fā)光體和凸透鏡的位置,則相當(dāng)于增大了物距,根據(jù)“凸透鏡成實像時,物遠(yuǎn)像近像變小”可知,要在光屏上成清晰的像,光屏應(yīng)靠近凸透鏡移動,即向左。(2)根據(jù)光線過光心不改變方向,要使像成在光屏的中央位置,可以讓蠟燭向下移動,或凸透鏡向上移動,或光屏向下移動。(3)不小心用手指指尖觸摸到凸透鏡,由于凸透鏡的其他部分仍能會聚光線而成像,所以光屏上呈現(xiàn)的仍然是燭焰完整的像,但透過的光線減少,所以此時的像比手指指尖觸摸凸透鏡前的像要暗一些。
題型二、人的眼球,近視眼和遠(yuǎn)視眼
例1.(2024·臺州模擬)“方寸天地納寰宇”描述了小小眼球可盡觀廣袤世界。下列能夠解釋眼球成像原理的是(  )
A.B.C.D.
【答案】A
【解析】根據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律分析判斷。
【解答】人眼就是一架照相機,晶狀體和角膜相當(dāng)于凸透鏡,視網(wǎng)膜相當(dāng)于光屏,物體在視網(wǎng)膜上成倒立、縮小的實像,此時物距大于像距,故A正確,而B、C、D錯誤。
故選A。
例2.隨著手機的廣泛普及,隨處可見“低頭族”,長期用耳機聽音樂可能會損傷對聲波敏感的細(xì)胞,使聽力下降;長期玩手機可能會損傷對光敏感的細(xì)胞,使視力下降,上述兩類細(xì)胞分別位于(  )
A.耳蝸、視網(wǎng)膜 B.鼓膜、瞳孔
C.外耳道、虹膜 D.咽鼓管、鞏膜
【解答】解:當(dāng)外界聲波經(jīng)過外耳道傳導(dǎo)鼓膜時,鼓膜的振動通過聽小骨傳到內(nèi)耳,刺激了耳蝸內(nèi)對聲波敏感的感覺細(xì)胞,這些細(xì)胞就將聲音信息通過聽覺神經(jīng)傳給大腦的一定區(qū)域(聽覺中樞),這樣就產(chǎn)生了聽覺;
外界物體反射來的光線,經(jīng)過角膜、房水,由瞳孔進(jìn)入眼球內(nèi)部,再經(jīng)過晶狀體和玻璃體的折射作用,在視網(wǎng)膜上能形成清晰的物像,物像刺激了視網(wǎng)膜上的感光細(xì)胞,這些感光細(xì)胞產(chǎn)生的神經(jīng)沖動,沿著視神經(jīng)傳到大腦皮層的視覺中樞,就形成視覺。
因此感受聲波刺激敏感的細(xì)胞位于內(nèi)耳的耳蝸內(nèi),感光細(xì)胞位于視網(wǎng)膜內(nèi)。
故選:A。
例3.(2024·寧波模擬)如圖所示,當(dāng)我們看遠(yuǎn)處物體時,遠(yuǎn)處物體的光線正好聚焦在視網(wǎng)膜上。處試當(dāng)我們從看遠(yuǎn)處物體改為看近處物體時(一般不小于10cm),為了使近處物體成像在視網(wǎng)膜上,晶狀體凸度和焦距的變化情況分別是(  )
A.晶狀體凸度變大,焦距變短 B.晶狀體凸度變大,焦距變長
C.晶狀體凸度變小,焦距變短 D.晶狀體凸度變小,焦距變長
【答案】A
【解析】①凸透鏡的凸度越大,對光線的會聚能力越強,此時焦距越短;
②根據(jù)凸透鏡成像“物近像遠(yuǎn)大,物遠(yuǎn)像近小”的規(guī)律分析判斷。
【解答】①假設(shè)晶狀體的凸度不變,當(dāng)看近處物體時,根據(jù)“物近像遠(yuǎn)大”可知,此時像距增大,即成像在視網(wǎng)膜后面;
②要使像向前移動到視網(wǎng)膜上,必須使光線會聚,則晶狀體的凸度要變大,而焦距要變小。故A正確,而B、C、D錯誤。
例4:(2023·湖州)圖1是數(shù)碼照相機的成像原理,當(dāng)景物在離鏡頭2倍焦距之外時,能在影像傳感器上成一個倒立、縮小的   像。人眼觀察物體成像原理與照相機相似。小明平時不注意用眼衛(wèi)生,造成近視,如圖2所示,他應(yīng)配戴   透鏡來矯正近視。
【答案】實;凹
【解析】(1)根據(jù)凸透鏡的成像規(guī)律和應(yīng)用解答;
(2)根據(jù)近視眼的矯正方法解答。
【解答】(1)根據(jù)凸透鏡的成像規(guī)律可知,當(dāng)景物在離鏡頭2倍焦距之外時,能在影像傳感器上成一個倒立、縮小的實像。
(2)根據(jù)圖2可知,近視眼成像在視網(wǎng)膜前,要使像后移到視網(wǎng)膜上,就必須使光線發(fā)散,即用凹透鏡矯正。
例1:(2023年湖北潛江、天門、仙桃、江漢油田)如圖是近視眼及其矯正的光路圖,下列說法不正確的是( )
A. 近視眼的成像原理和小孔成像的原理相同
B. 近視眼看遠(yuǎn)處的物體,像成于視網(wǎng)膜前
C. 近視眼用凹透鏡矯正
D. 為預(yù)防近視,讀寫時眼睛與書本的距離應(yīng)保持在25cm左右
答案:A
解析:A.晶狀體和角膜的共同作用相當(dāng)于一個凸透鏡,眼睛成像利用了凸透鏡的成像原理,而小孔成像利用光的直線傳播,二者原理不同,故A錯誤,符合題意;
B.近視眼晶狀體折光能力強或眼球前后徑過長,看不清遠(yuǎn)處的物體,遠(yuǎn)處物體的像成于視網(wǎng)膜前,故B正確,不符合題意;
C.凹透鏡對光線有發(fā)散作用,可以使光線延后成像,正好成在視網(wǎng)膜上,近視眼用凹透鏡矯正,故C正確,不符合題意;
D.為預(yù)防近視,應(yīng)養(yǎng)成良好的用眼習(xí)慣,讀寫時眼睛與書本的距離應(yīng)保持在25cm左右,故D正確,不符合題意。
故選A。
1、(2022·臺州模擬)為滿足特殊人群的需求,有一種眼鏡的鏡片可以改變(如圖甲),它的改變是通過在透明的薄膜中注人或抽出光學(xué)液體來實現(xiàn)。圖乙是某人看遠(yuǎn)處物體時的成像情況,此時該人的視力缺陷和矯正時應(yīng)選擇的鏡片是( )
A.近視眼,鏡片Ⅰ B.近視眼,鏡片Ⅱ C.遠(yuǎn)視眼,鏡片I D.遠(yuǎn)視眼,鏡片Ⅱ
【答案】A
【解析】①近視眼的晶狀體偏厚,對光線的會聚能力強,成像在視網(wǎng)膜前;為了看清物體,必須使光線發(fā)散,焦點后移到視網(wǎng)膜上,因此使用凹透鏡矯正;
②遠(yuǎn)視眼的晶狀體偏薄,對光線的會聚能力弱,成像在視網(wǎng)膜后;為了看清物體,必須使光線會聚,焦點前移到視網(wǎng)膜上,因此使用凸透鏡矯正。
【解答】根據(jù)乙圖可知,焦點在視網(wǎng)膜前面,因此為近視眼,應(yīng)該應(yīng)凹透鏡矯正,即選擇鏡片I,故A正確,而B、C、D錯誤。
2.(2023·慈溪模擬)學(xué)校“護(hù)眼小分隊”自制了一個水凸透鏡模擬人眼的晶狀體,光屏相當(dāng)于視網(wǎng)膜。實驗器材如圖中位置時,光屏上得到燭焰清晰的像;當(dāng)用注射器向膠膜內(nèi)注水,使水凸透鏡變厚,發(fā)現(xiàn)光屏上的像變模糊;將蠟燭適當(dāng)靠近水凸透鏡,像又變清晰,此過程模擬的眼睛及該眼睛的矯正方法是
A.近視眼 用凹透鏡矯正 B.遠(yuǎn)視眼 用凹透鏡矯正
C.近視眼 用凸透鏡矯正 D.遠(yuǎn)視眼 用凸透鏡矯正
【答案】A
【解析】當(dāng)成像在視網(wǎng)膜之前時為近視眼,成像在視網(wǎng)膜之后為遠(yuǎn)視眼。
【解答】用注射器向膠膜內(nèi)注水,使水凸透鏡變厚,發(fā)現(xiàn)光屏上的像變模糊 ,此時晶狀體凸度變大,成像在視網(wǎng)膜之前,用凹透鏡矯正。
3、(2023 青秀區(qū)校級模擬)智能手機的普及,給我們生活帶來了極大的方便,但同時也給我們的身體帶來了一定的傷害,例如青少年近視的人數(shù)在大幅上升。關(guān)于近視的成因及解決辦法,下列說法正確的是(  )
A.長時間看手機,導(dǎo)致眼球的晶狀體變薄,折光能力太弱
B.長時間看手機,導(dǎo)致眼球的晶狀體變厚,折光能力太強
C.近視眼成像在視網(wǎng)膜的前方,可用凸透鏡來進(jìn)行矯正
D.近視眼成像在視網(wǎng)膜的后方,可用凹透鏡來進(jìn)行矯正
【答案】B
【解答】解:近視眼是只能看清近處的物體,看不清遠(yuǎn)處的物體,產(chǎn)生近視眼的原因是:長時間看手機,導(dǎo)致眼球的晶狀體變厚,折光能力太強,因此來自遠(yuǎn)處點的光會聚在視網(wǎng)膜前;對近視眼的矯正可通過凹透鏡對光線的發(fā)散作用進(jìn)行糾正。故B正確,ACD錯誤。
故選:B。
4、(2022·寧波)如圖甲所示,在小寧與平面鏡之間有一只杯子,為何杯子和杯子的像在小寧眼球視網(wǎng)膜上成的像大小不同 根據(jù)“平面鏡成像”、“視覺的形成”等有關(guān)知識,我們可以用作圖的方法來解釋上述現(xiàn)象。圖乙為杯子的像CD在視網(wǎng)膜上成像的示意圖,請你在圖丙中畫出杯子AB在視網(wǎng)膜上成的像A'B'。(要求:先根據(jù)平面鏡成像規(guī)律畫出AB,再用圖乙的方法畫出A'B')
【答案】
【解析】①根據(jù)平面鏡成像的對稱性找到杯子AB的位置和大小;
②在凸透鏡成像時,射向光心的光線傳播方式不發(fā)生改變,據(jù)此畫出AB在視網(wǎng)膜上所成的像A'B'。
【解答】①通過C點作鏡面的垂線,然后根據(jù)“物像等距”的規(guī)律在鏡面右側(cè)這條直線上找到對應(yīng)的發(fā)光的A的位置;
②同理,找到D點對應(yīng)的發(fā)光點B的位置;
③將A、B連接,這就是鏡面前的杯子;
④將A與晶狀體的中心連接并延長,與視網(wǎng)膜的交點就是像點A';同理,找到B點在視網(wǎng)膜上的像點B';
⑤將像點A'B'連接即可,如下圖所示:
考點三、實驗探究:凸透鏡成像規(guī)律
1.(2022·溫州模擬)小明在做凸透鏡成像規(guī)律實驗時,記錄LED燈制成的光源通過凸透鏡在光屏上成像情況如圖所示,則應(yīng)記錄該像的性質(zhì)是(  )
A.正立縮小的實像 B.正立放大的實像 C.倒立縮小的實像 D.倒立放大的實像
【答案】D
【解析】當(dāng)凸透鏡成實像時,如果像距大于物距,那么成放大的實像;如果像距小于物距,那么成縮小的實像。
【解答】根據(jù)圖片可知,此時像距大于物距,在光屏上成倒立放大的實像,故D正確,而A、B、C錯誤。
2.在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中,蠟燭、凸透鏡和光屏的位置如圖所示,燭焰在光屏上成了一個清晰的像,下列說法正確的是( )
A.生活中的照相機就是利用了圖中的成像規(guī)律
B.換上焦距小的凸透鏡,蠟燭不動,要將光屏靠近透鏡才能接收到清晰的像
C.如果使蠟燭向左移動,光屏需要向右移動才能接收到清晰的像
D.實驗中蠟燭越燒越短,光屏上燭焰的像向下移動
【答案】B
【解析】(1)根據(jù)物距和像距的大小關(guān)系確定成像的特點,再根據(jù)成像的特點確定凸透鏡的應(yīng)用;
(2)如果物距不變,凸透鏡的焦距變小,相當(dāng)于焦距不變,物距增大,據(jù)此根據(jù)“物近像遠(yuǎn)大,物遠(yuǎn)像近小”的規(guī)律解答;
(3)根據(jù)“物近像遠(yuǎn)大,物遠(yuǎn)像近小”的規(guī)律分析;
(4)凸透鏡所成的實像是倒立的,不但指形狀,還指物體和像的運動方向。
【解答】A.根據(jù)圖片可知,此時物距小于像距,那么物體應(yīng)該在一倍焦距和二倍焦距之間,成倒立、放大的實像,應(yīng)用是投影儀,故A錯誤;
B.換上焦距小的凸透鏡。蠟燭不動,相當(dāng)于焦距不變,而物距增大,根據(jù)“物遠(yuǎn)像近小”的規(guī)律可知,此時像距減小,因此要將光屏靠近透鏡才能接收到清晰的像,故B正確;
C.如果使蠟燭向左移動,像距增大,根據(jù)“物遠(yuǎn)像近小”可知,此時像距減小,那么光屏需要向左移動才能接收到清晰的像,故C錯誤;
D.實驗中蠟燭越短,相當(dāng)于蠟燭向下運動,那么像的運動方向與它相反,即向上運動,故D錯誤。
3.某同學(xué)在做透鏡成像的實驗時,將一支點燃的蠟燭放在距離透鏡20cm的地方,當(dāng)它向透鏡移動時,其倒立的像移動速度大于蠟燭移動速度,則可判斷此透鏡(  )
A.是凸透鏡,焦距為20cm B.是凸透鏡,焦距可能為15cm
C.是凹透鏡,焦距為20cm D.是凹透鏡,焦距可能為15cm
.B
【解析】(1)凸透鏡可以成倒立的像,也可以成正立的像;凹透鏡成正立的像。
(2)凸透鏡成像時,當(dāng)物體在凸透鏡的二倍焦距以外時,物體移動速度大于像的移動速度;當(dāng)物體在凸透鏡一倍焦距和二倍焦距之間時,物體移動速度小于像的移動速度。
(3)根據(jù)物距和焦距的關(guān)系,判斷凸透鏡的焦距取值范圍.
蠟燭經(jīng)透鏡成倒立的像,說明此透鏡一定是凸透鏡,故C、D選項不正確;蠟燭放在距離透鏡20cm的地方,當(dāng)它向透鏡移動時,其倒立的像移動速度大于蠟燭移動速度,說明蠟燭在凸透鏡的一倍焦距和二倍焦距之間,此時2f>20cm>f,解得20cm>f>10cm,所以焦距不可能為20cm,但可能為15cm,故A選項不正確,B選項正確。
故選:B
4、圖所示,某人站在同一地點,將照相機的鏡頭做如下調(diào)整拍遠(yuǎn)近不同位置的人像,如果這些圖片都很清晰,底片人像中最大的是(  )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
.A
【解析】根據(jù)凸透鏡成像的情況可知,像距越大,物體在凸透鏡中成的像就越大,因此可以通過像距的大小來確定像的大小;
在上面的四種情況中,甲的鏡頭到膠片的距離最大,即像距最大,所以這種情況下底片上人的像最大;
故選A。
根據(jù)鏡頭的位置的變化可以確定像距的變化,結(jié)合凸透鏡成像規(guī)律中物遠(yuǎn)像近像變小,物近像遠(yuǎn)像變大即可確定底片上人的像最大的是哪種情況。2
5、(2022·鄞州模擬)小寧在探究“平面鏡成像”和“凸透鏡成像”的兩個實驗中,分別把一 個不透明且不光滑的擋板放在如圖甲、乙所示的位置,則(  )
A.兩個實驗的擋板上均不能出現(xiàn)蠟燭的像
B.兩個實驗中,小寧均不能看到蠟燭的像
C.只有乙的擋板出現(xiàn)蠟燭的像且小寧能看到像
D.甲、乙的擋板上均能出現(xiàn)蠟燭的像且小寧均能看到像
【答案】A
【解析】圖甲中,物體在平面鏡中所成的像是所有反射光線反向延長線的交點,不是由實際光線會聚而成。將擋板放在平面鏡和像之間時,不會阻擋反射光線,因此仍然能夠看到像,但是擋板上不會出現(xiàn)蠟燭的像。
圖乙中,蠟燭通過凸透鏡成正立放大的虛像,這不是由實際光線會聚而成,而是折射光線反向延長線的交點。將擋板放在蠟燭和像之間時,不會阻擋蠟燭射到凸透鏡上的光線,也不會影響折射光線的傳播,因此小寧可以看到蠟燭的像,但是擋板上沒有蠟燭的像。故A正確,而B、C、D錯誤。
6.(2022九下·舟山月考)“刷臉支付”(如圖甲)是現(xiàn)下非常流行的支付方式,它通過攝像頭來捕捉人臉信息,完成支付過程。
(1)人臉識別主要依據(jù)臉部瞳孔的間距大小,這一性狀是由   決定。
(2)交易過程中,消費者需調(diào)整自身位置使人臉完整呈現(xiàn)在掃描區(qū)。結(jié)合人體反射活動,用圖乙中的字母表示消費者大腦接收并處理信息后,指揮雙腳進(jìn)行移動的神經(jīng)沖動傳導(dǎo)過程。    。
(3)小雅用一個焦距為10厘米的凸透鏡來模擬支付裝置的成像規(guī)律(如圖丙)。實驗中,為了得到清晰的像,光屏在光具座上所處的位置范圍為   。
【答案】(1)基因 (2) ( ) (3)大于60cm,小于70cm(60cm -70cm)
【解析】】(1)性狀的遺傳實質(zhì)上是親代通過生殖過程把基因傳遞給子代,在有性生殖過程中,精子和卵細(xì)胞就是基因在親子代間傳遞的“橋梁”。生物體的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理特性和行為方式都稱為性狀。
(2)反射弧包括感受器、傳入神經(jīng)、神經(jīng)中樞、傳出神經(jīng)、效應(yīng)器五個部分。
(3)凸透鏡成像規(guī)律:物距大于二倍焦距成倒立縮小實像,像距大于一倍焦距小于二倍焦距。
【解答】(1)由于基因是決定生物性狀的基本單位,因此人臉識別主要依據(jù)臉部瞳孔的間距大小,這一性狀是由基因決定。
(2)由于圖乙中的字母表示消費者大腦接收并處理信息后,指揮雙腳進(jìn)行移動的神經(jīng)沖動傳導(dǎo)過程,說明是大腦接收信息后,再指揮雙腳進(jìn)行移動,因此神經(jīng)沖動傳導(dǎo)的途徑為[h]大腦皮層的軀體運動中樞一[F]下行傳導(dǎo)束(下行傳導(dǎo)的神經(jīng)纖維)一[c]脊髓中相應(yīng)的神經(jīng)中樞一[d]傳出神經(jīng)一[e]效應(yīng)器,因此該傳導(dǎo)過程為:h→f→c→d→e.
(3)由于丙圖中點燃的蠟燭放在20cm刻度處時,由凸透鏡成像規(guī)律可知,物距大于二倍焦距成倒立縮小實像,像距大于一倍焦距小于二倍焦距。則應(yīng)將光屏在光具座上移到60cm~70cm的刻度范圍內(nèi),才能在光屏上得到一個倒立縮小的實像。
7.不同的凸透鏡對光的折射程度可能是不相同的,即每一個凸透鏡的焦距不一定相同,那么凸透鏡的焦距與什么因素有關(guān)呢 小雷進(jìn)行了探究實驗,并將實驗結(jié)果記錄在下表中。
次數(shù) 1 2 3 4
材料 玻璃 玻璃 水晶 水晶
截面直徑/cm 3 3 3 5
凸起程度 較小 較大 較小 較小
焦距/cm 5 4 4
(1)如圖甲所示是他第一次測量凸透鏡焦距的情景,此凸透鏡的焦距為    cm。
(2)請你分析表中的實驗數(shù)據(jù),由1、2次的實驗可得出的結(jié)論是  。
(3)小雷回想起白光經(jīng)三棱鏡后,光屏上自上而下出現(xiàn)了紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫的色帶,如圖乙所示,受此啟發(fā),產(chǎn)生了一個問題:用紅光、紫光測凸透鏡的焦距是否相同 于是他分別用紅光和紫光平行于同一個凸透鏡的主光軸射入進(jìn)行了實驗,你認(rèn)為    光射入時測出凸透鏡的焦距大。
(4)小雷又進(jìn)行了“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗,若其像成在光屏的左上角,如圖丙所示,應(yīng)將凸透鏡向    (選填“右下”“左上”“右上”或“左下”)調(diào)節(jié),使像成在光屏的中央;當(dāng)燭焰向透鏡靠近時,光屏應(yīng)向    (選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)透鏡的方向移動才能得到清晰的像。
(5)小雷又發(fā)現(xiàn)他和同學(xué)使用相同焦距的凸透鏡進(jìn)行實驗時,從各組匯報數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn),當(dāng)物距均為12.0 cm時,有三個小組所測像距分別為23.0 cm、24.0 cm、26.0 cm。若他們的數(shù)據(jù)差別不是因為長度測量誤差導(dǎo)致的,你認(rèn)為出現(xiàn)這種情況的操作原因是  。
.(1)10.0 (2)材料、截面直徑相同時,凸透鏡凸起程度越大,焦距越小
(3)紅 (4)右下 遠(yuǎn)離 (5)沒有找到最清晰的像時就開始測量像距了
8.在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中。
(1)某次實驗過程中,小敏移動光屏直到出現(xiàn)清晰的像,此時蠟燭、透鏡和光屏在光具座上位置如圖甲所示,此時成的是倒立、    的實像。

(2)若通過移動透鏡,使光屏上再次成清晰的像,透鏡應(yīng)該移到   cm刻度線處。
(3)實驗一段時間后,原來成在光屏中央的像“跑”到圖乙所示的位置。下列操作可以讓像重新回到光屏中央的有    。(選填序號)
①光屏上移一段距離;②蠟燭下移一段距離;③透鏡下移一段距離。
(4)研究好成像規(guī)律后,小敏模擬了近視和遠(yuǎn)視的矯正。圖丙中,小敏給透鏡A戴上“眼鏡”(凸透鏡B),光屏上剛好出現(xiàn)清晰的像,摘下“眼鏡”后,光屏上的像變模糊,如圖丁所示。若要通過移動蠟燭使光屏上的像再次清晰,應(yīng)將蠟燭向    (選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)透鏡方向移動一段距離。
38.(1)放大 (2)45 (3)①③ (4)遠(yuǎn)離
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