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【物理素材】 神奇的透镜【九】  

2014-12-14 06:38:38|  分类: 物理教学素材 |  标签: |举报 |字号 订阅

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【物理素材】 神奇的透镜【九】




《凸透镜成像的规律》同步试题
江苏省丰县初级中学 戴松方









一、选择题

1.(2014·临沂)光的世界丰富多彩,光学器件在我们的生活、学习中有着广泛应用。下列说法中符合实际的是(  )

A.近视眼镜利用了凸透镜对光线的发散作用

B.照相时,被照者应站在距镜头二倍焦距以外

C.借助放大镜看地图时,地图到放大镜的距离应大于一倍焦距

D.阳光通过凸透镜可以点燃纸屑,是利用凸透镜对光线的放大作用

答案:B

解析:凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用;当物距大于2倍焦距时,凸透镜成倒立、缩小的实像,这是照相机的应用;当物距小于1倍焦距时,凸透镜会成正立、放大的虚像,这是放大镜的应用;凸透镜能使阳光会聚在一点上,并且会使此点温度升高至纸屑的燃点,将纸屑燃烧;近视眼需戴凹透镜加以矫正。

2.(2013·常德)在探究凸透镜成像规律实验中,当烛焰位于距离凸透镜一倍焦距内时,人眼观察到烛焰成像的情形是图1中的(  )

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A B C D

图1

答案:C

解析当物距小于一倍焦距时,物体在凸透镜成的是正立的放大的虚像。只有选择项C中所示的情况符合这个规律。

3.(2014·邵阳)甲同学拿着焦距为10cm的放大镜去看离他1.5m远处的乙同学,乙同学却通过放大镜看到了甲同学眼睛成正立放大的、清晰的虚像,则放大镜与甲同学的距离(  )

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图2

A.小于10cm

B.大于10cm小于20cm

C.大于20cm

D.等于10cm

答案:A

解析凸透镜成像时,uf,成正立、放大的虚像,应用于放大镜。乙同学通过放大镜看到了甲同学眼睛成正立放大的、清晰的虚像,此时凸透镜的焦距是10cm,那么放大镜与甲同学的距离小于10cm,所以只有A选项符合题意。

4.(2013·揭阳)在做观察“凸透镜成像”的实验时,物体放在距离凸透镜60cm处,在光屏上得到一个倒立、缩小的实像,则该凸透镜的焦距可能是(  )

A.20cm  B.30cm  C.60cm  D.80cm

答案:A

解析因为物距大于二倍焦距时,凸透镜成倒立缩小实像,所以60cm>2f,即30cm>f,即焦距小于30cm。

5.(2014·绵阳)在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,凸透镜焦距为15cm,把蜡烛放在凸透镜前25cm处,光屏上可承接到烛焰放大、倒立、清晰的实像,然后保持凸透镜位置不变,将蜡烛缓慢向凸透镜靠近。最终停在距凸透镜20cm处,为在光屏上得到烛焰清晰的实像,则光屏的移动方向和光屏上所得到像的大小变化分别是(  )

A.靠近凸透镜,变大

B.远离凸透镜,变大

C.靠近凸透镜,变小

D.远离凸透镜,变小

答案:B

解析:凸透镜成实像的过程中,如果将蜡烛向靠近透镜方向移动,使物距减小,则像距增大,同时像也变大。所以将蜡烛缓慢向凸透镜靠近,最终停在距凸透镜20cm处,为在光屏上得到烛焰清晰的实像,则光屏要远离凸透镜,光屏上所得到像的大小变化是变大了。

6.(2014·潍坊)将点燃的蜡烛放在距凸透镜20cm处时,在另一侧距凸透镜20cm处的光屏上出现了一个与烛焰等大的清晰像,若保持物距不变,更换一个焦距为15cm的凸透镜,要想在屏上出现清晰像,下列操作可行的是(  )

A.使屏远离透镜

B.使屏靠近透镜

C.使屏向上移动

D.使屏向下移动

答案:A

解析:根据凸透镜成像规律,当u=2f时,成倒立、等大的实像,像距v=2f;本题中u=20cm时,在另一侧距凸透镜20cm处的光屏上可以得到一个与蜡烛等大的像,所以2f=20cm,即f=10cm。当fu<2f时,成倒立、放大的实像,此时像距v>2f,所以当凸透镜焦距为15cm时,f=15cm<20cm<2f=30cm,成倒立、放大的实像,像距v>2f=30cm,所以屏应远离透镜。

7.(2014·宜昌)如图3所示,此时蜡烛通过凸透镜在光屏上形成一个清晰的像,现保持凸透镜的位置不变,将光屏与蜡烛的位置对调,则光屏上(  )

A.无像

B.成倒立缩小的实像

C.成倒立放大的实像

D.成正立放大的实像

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图3

答案:C

解析由题意知,u>2f,由凸透镜成像规律可知,在光屏上能成倒立、缩小的实像,此时2fvf;若保持凸透镜的位置不动,将蜡烛和光屏互换一下位置,则2fuf,根据光路是可逆的,由凸透镜成像规律可知,成倒立、放大的实像。

8.(2014·凉山州)小琳用光具座探究凸透镜成像规律,她先将物体放在凸透镜前某一位置时恰在透镜后20cm处的光屏上出现一个与该物体等大的像;若现将物体移至透镜前5cm处时,则光屏上(  )

A.倒立放大的实像

B.倒立缩小的实像

C.光屏上接收不到像

D.倒立放大的虚像

答案:C

解析距离凸透镜20cm的光屏上得到一个清晰的与物体等大的像,所以v=2f=20cm,则f=10cm。若将物体移至透镜前5cm处时,此时物距u=5cm,则物距应小于焦距,成正立、放大的虚像,虚像不能呈现在光屏上,光屏上接收不到。

9.(2014·鄂州)在探究“凸透镜成像规律”的实验中,蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图4所示,此时在光屏上得到烛焰清晰的像,若保持凸透镜位置不动,将蜡烛移到光具座的35cm刻度处,对于此时像的性质判断正确的是(  )

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图4

A.一定是放大的像

B.一定是缩小的像

C.可能是倒立的像

D.可能是正立的像

答案:A

解析由图4知,物距u=50cm-30cm=20cm,像距v=65cm-50cm=15cm。当物距大于像距时,成倒立缩小的实像,因此物距大于2倍焦距,像距处于1倍和2倍焦距之间。即:

20cm>2f,f<15cm<2f,解得:7.5cm<f<10cm

将蜡烛移到光具座的35cm刻度处时,物距u=50cm-35cm=15cm,处于1倍和2倍焦距之间,所以成倒立放大的实像。

10.小明手里拿一个放大镜,对准房间天花板上的白炽灯泡,并在地板上铺一张白纸,适当调整透镜到纸面的距离,即可得到正在发光的灯泡中灯丝的(  )

A.放大的实像

B.放大的虚像

C.缩小的实像

D.放大的实像或缩小的实像

答案:D

解析:放大镜是焦距较短的凸透镜,白炽灯与白纸之间的距离足够大,在它们之间调整凸透镜的位置,将会在白纸上得到两种像:一种是凸透镜距白纸近时灯丝在白纸上成缩小的实像;一种是当凸透镜靠近白炽灯时,灯丝在白纸上成放大的实像。

11.凸透镜的焦距为10cm,若物体沿主光轴从距透镜30cm处向透镜处移动,直到距透镜10cm,则下述凸透镜所成像的变化情况中,正确的是(  )

A.像始终变大

B.像始终变小

C.像先变小后变大

D.像先变大后变小

答案:A

解析:在2倍焦距之外成倒立缩小的实像,物距等于2倍焦距时,成等大倒立的实像,物距小于2倍焦距时,成放大倒立的实像。

12如图5所示是探究凸透镜成像规律的实验装置,将点燃的蜡烛放在离透镜较远处,移动光屏使烛焰在屏上成一缩小实像,然后只将蜡烛向透镜逐渐移近,那么(  )

A.光屏上出现等大的实像

B.光屏上出现放大的实像

C.光屏上出现缩小的实像

D.透过凸透镜可能会看到放大的像

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答案:D

解析根据凸透镜成像规律“物近像远像变大”,只将蜡烛向透镜逐渐移近,即物距变小,像距要变大,但光屏没有移动,所以光屏上不会出现清晰的实像。但当物体移至焦点以内,能出现正立、放大的虚像,这个像不能呈现在光屏上,要透过凸透镜才能用眼睛观察到。

二、填空题

13在研究“凸透镜成像规律”实验中,若不知道透镜焦距的粗略值,要先让凸透镜正对_______将其测出;实验要用的主要器材有凸透镜、蜡烛、光屏和_______,实验时,已测出凸透镜焦距为10cm,若烛焰位于凸透镜2倍焦距处,其像离透镜_______cm。

答案:太阳  光具座或刻度尺  20

解析:测量凸透镜焦距的方法是利用它对太阳光的会聚作用,测出焦点到凸透镜中心的距离;研究凸透镜成像规律实验中,应使用凸透镜、蜡烛、光屏及刻度尺等器材;当物距等于二倍焦距时,像距也等于二倍焦距。

14.在观察凸透镜成像条件时,调整蜡烛火焰、凸透镜和_______的高度,使它们的中心大致在同一高度处。当蜡烛从焦点向外移动时,像逐渐变_______(填“大”或“小”),像到透镜的距离逐渐_______(填“增大”“减小”或“不变”)。

答案:光屏  小  减小

解析:当物体从焦点以外向外移动时,像距变小,像的大小也变小。

15.一束平行光线经过凸透镜折射后的传播方向如图6甲所示,由图可知,此透镜的焦距为_______cm;当把烛焰放在此凸透镜左侧12cm处时,如图6乙所示,则从该凸透镜右侧通过透镜可以看到一个_______、放大的虚像(填:“正立”或“倒立”)。

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答案:15  正立

解析:由图甲可知,平行光通过凸透镜后在主轴上15cm处会聚,该点是焦点,凸透镜的焦距是15cm,再由图乙可知,物距为12cm,在一倍焦距之内,所以可得到正立、放大的虚像。

16.在观察凸透镜成像的现象时,保持凸透镜的位置不变,先后把烛焰放在图7中的a、b、c、d、e各点,并且分别调整光屏的位置,那么:

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(1)把烛焰放在_______点时,屏上所成的像最大。

(2)把烛焰放在_______点时,屏上所成的像最小。

(3)把烛焰放在_______点时,无论怎样调整屏的位置都不能接收到像,眼睛也无论如何看不到像。

(4)把烛焰放在_______点时,可以用眼睛观察到正立放大的像。

答案:(1)c  (2)a  (3)d  (4)e

解析:根据凸透镜的成像规律,a、b、c三点都在焦点以外,即到凸透镜的距离大于焦距,都能成实像。其中a点离凸透镜最远,物距最大,所成的像最小;b点在2倍焦距处,所成的像与物体等大;c点在焦点以外2倍焦距以内,成倒立、放大的实像,故物体放在c点,在屏上所成的像最大;d点是焦点,u=f,不能成像,即看不到也承接不到d点所成的“像”;e点在焦距之内,能成正立放大的虚像。

三、实验题

17小明用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像的规律”的实验,如图8所示:

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(1)要使像能够成在光屏的中央,应将光屏向______调整(选填“上”或“下”);

(2)实验过程中,当烛焰距凸透镜15cm时,移动光屏至某一位置,在光屏上得到一等大清晰的像,则该凸透镜的焦距是______cm;

(3)接着使烛焰向左移动5cm,此时应该将光屏向______移到某一位置(选填“左”或“右”),才能在屏上得到倒立、______、清晰的实像(选填“放大”“缩小”或“等大”)。

答案:(1)下  (2)7.5  (3)左 缩小

解析:(1)只有蜡烛、凸透镜和光屏在同一高度,像才能够成在光屏的中央,因此应将光屏向下调整;(2)物体在二倍焦距处成等大的实像,所以该凸透镜的焦距是15cm÷2=7.5cm;(3)烛焰再向左移动5cm,此时物距大于二倍焦距,屏上得到倒立、缩小的实像,此时像距也变小,所以光屏应向左移。

18.(2014·镇江)如图9是探究凸透镜成像的实验装置,光屏上得到了一个清晰的像(光屏上像未给出),则该像为_______________、______的实像,应用这一规律可以制成_______(选填“照相机”或“投影仪”),保持透镜不动,将蜡烛向左移动,为使光屏上再次出现清晰的像,应将光屏向____________移动(选填“左”或“右”)。

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图9

答案:倒立  缩小  照相机  左

解析:根据图中蜡烛和凸透镜的位置,读出物距u=25cm,像距是v=10cm,u>v,成倒立、缩小的实像,应用于照相机;将蜡烛向左移动,物距增大,为使光屏上再次出现清晰的像,像距要减小,所以将光屏向左移动。










测量近视镜片和远视镜片的焦距
江苏丰县初级中学 戴松方









实验目的:

1.通过实验,学会应用凸透镜的成像规律,用多种方法测量凸透镜的焦距。

2.会测量凹透镜的焦距,了解凸透镜和凹透镜测量焦距的方法不同。

实验原理:

1.近视眼镜片是凹透镜,远视眼镜片是凸透镜。

2.透镜的焦距是表明凸透镜的会聚本领和凹透镜的发散本领的。根据凸透镜的成像规律,可以利用多种方法测量凸透镜的焦距。

实验器材:

近视眼镜一副、远视眼镜片一副、手电筒、白纸、刻度尺。

实验过程:

一、测量远视眼镜片(凸透镜)的焦距

1.平行光聚焦法:让凸透镜正对着太阳光,拿一张白纸在它的另一侧来回移动,直到纸上的光斑最小最亮,用刻度尺测出光斑到凸透镜中心的距离,即为该凸透镜的焦距。

2.平行光线法:将手电筒的灯泡与凸透镜中心放在同一高度上,来回调节两者之间的距离,直到在透镜另一侧得到一束平行光(通常情况下,平行光束难以直接观察,可借助于比较光束所形成的光斑与透镜面的大小判断,若相等则可认定为平行光束),则小灯泡的位置即为该凸透镜焦点的位置。用刻度尺测出小灯泡到凸透镜中心的距离,即为该凸透镜的焦距。

3.二倍焦距法:将灯泡放在凸透镜的一侧,移动灯泡与光屏,直到光屏上形成倒立的、等大的实像,用刻度尺测出灯泡或光屏到凸透镜中心的距离uv,则f =u/2=v/2。

4.十倍焦距法:使较远的窗或正在发光的灯泡通过凸透镜在光屏上成清晰的像,用刻度尺测出光屏与凸透镜中心的距离就近似等于透镜的焦距。

5.焦点不成像法:先使凸透镜与灯泡紧靠,透过凸透镜观看灯泡里的灯丝,并逐渐增大凸透镜与灯泡之间的距离,从看得见到刚好看不见时,测出凸透镜与灯丝之间的距离即为焦距。

二、测量近视眼镜片(凹透镜)的焦距

1.将近视眼镜正对着太阳光,在另一侧放一张白纸,并保持白纸与眼镜平行。

2.用刻度尺量出白纸上亮环的直径为D(如图1)。

【物理素材】 神奇的透镜【九】 - 高垚骏 - 高垚骏物理工作室

3.量出白纸到眼镜的距离为L。

4.量出眼镜片的直径为d。

5.通过以上数据计算出凹透镜的焦距f=【物理素材】 神奇的透镜【九】 - 高垚骏 - 高垚骏物理工作室












 

 

 

2010年6月22日 - 馨雅居温馨苑欢迎你

 

 

 


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