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文档简介
1、一、初中物理凸透镜成像的规律1.如图所示,在“用凸透镜观察周围的景物”活动中,小科将印有绿色环保标志的纸固定在墙上,再将一只装有水的圆柱形玻璃杯移到标志的正前方,然后改变破璃杯与标志之间的距离。小科站立时透过玻璃杯和水观察。下列图象中,不可能看到的是()A。【答案】C【解析】【分析】【详解】A.因为装有水的圆柱形玻璃杯,中间厚边缘薄,相当于柱形凸透镜,所以成像时左右颠倒,上下不变。当物距小于焦距时,成正立放大的虚像,即左右变大,上下不变,故A可能出现,不符合题意;B.当物距大于焦距小于二倍焦距时,成倒立、放大的实像,即左右颠倒变大,上下不变, 故B可能出现,不符合题意;C.柱形凸透镜成像时左右
2、颠倒,上下不变,不可能出现左右和上下都颠倒的像,故C不可能出现,C符合题意;D.当物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像,左右颠倒变小,上下不变,故D可能出现,不符合题意。故选Co2.如图所示,光屏上能看到烛焰清晰的像,下列操作不能使光屏上清晰的像变大的是A.保持凸透镜位置不变,将蜡烛和光屏的位置对调B.保持蜡烛和光屏的位置不变,只将凸透镜向左移动适当距离C.保持凸透镜的位置不变,将蜡烛和光屏都向右移动适当距离D.换一个焦距更小的凸透镜,调整光屏至适当的位置【答案】D【解析】【详解】A.从图中可以看到,烛焰的物距 U大于像距V,由于在光屏上能看到烛焰清晰的像,根据 凸透镜的成像规律可知,这个像
3、应该是倒立、缩小的实像;当保持凸透镜位置不变,将蜡 烛和光屏的位置对调后,根据光路的可逆性可知,在光屏上也能看到烛焰清晰的像,此时 物距u小于像距V,根据凸透镜的成像规律可知,这个像应该是倒立、放大的实像,这个 操作可以使光屏上1#晰的像变大,A项不合题意;B.保持蜡烛和光屏的位置不变,只将凸透镜向左移动适当距离,那么物距U会变小,像距V会变大,根据凸透镜的成像规律可知,当物距变小时,像距变大时,像会变大,所以 能使光屏上清晰的像变大,B项不合题意;C.保持凸透镜的位置不变,将蜡烛和光屏都向右移动适当距离,根据凸透镜的成像规律 可知,当物距变小时,像距变大时,像会变大,能使光屏上清晰的像变大,
4、C项不合题意;D.换一个焦距更小的凸透镜,那么物距不变,根据凸透镜的成像规律可知,像距会变小,调整光屏至适当的位置,所成的清晰像会更小,不能使光屏上清晰的像变大,选项D符合题意。3.有一个点光源放在凸透镜的正前方.当点光源放在 A点时,成像在B点,当点光源放 在B点时,成像在C点,如图所示.则 ()A BCA.凸透镜应放在C点右侧B.凸透镜应放在 B、C点之间C.凸透镜应放在A、B点之间D.凸透镜应放在 A点左侧【答案】D【解析】【分析】解答此题要明确以下知识点:凸透镜如果成像在同一侧的话应该是成虚像,并且像距大于 物距。【详解】AB.凸透镜成实像时,物与像在异侧,且物近像远像变大.如果凸透镜
5、放在C点右侧,那么当点光源放在 A点时,成像在 A点左侧,而不是右侧的 B,故选项AB均错误;C.当光源在A点时,像在透镜另一侧,说明成实像,那么像距应在一倍焦距外,这样当点光源在B 点时就也会在相对于B 的另一侧成实像,(也就是A 的一侧)而不是成像在C点故选项C 错误;D.如果凸透镜放在 A点左侧,那么当点光源放在 A点时,成像在 B点,当点光源放在 B点时,成像在C 点,成像都是虚像故选项D 正确故选 D4 将一物体放在凸透镜前,使物距依次为大的实像和缩小的实像,则凸透镜的焦距A. fv 6cmC. 9cmvfv 12cm【答案】C【解析】6cm、18cm和24cm,分别得到放大的虚像、
6、放f 满足关系式B. 6cm < fv 18cmD. 18cm vfv 24cm当物距为6cm时,成放大的虚像,所以f>6cm.当物距等于18cm时,成放大的实像,即物距在一倍到二倍焦距之间,则 9cm<f< 18cm.当物距等于24cm时,成缩小的实像,所以 24cm>2f,则fv 12cm.故:9cm < fv 12cm, C符合题意.选 C重点是凸透镜成像规律的应用,关键是根据每次成像时的特征,列出相应的不等式,综合 求解5 某同学将物体放在凸透镜前不同位置,依次得到倒立的放大的像和倒立的缩小的像,测得像距分别为26 厘米和 16 厘米,则该透镜的焦距
7、f 为( )A6 厘米 <f<10 厘米B8 厘米<f<13 厘米C13厘米 <f<16厘米D16厘米<f<26 厘米【答案】B【解析】【详解】根据题意,当凸透镜成倒立放大的像时,像位于二倍焦距以外,即v1 2 f ,代入数据得: 26cm 2f解得:f 13cm当凸透镜成倒立,缩小的像时,像位于一倍焦距和二倍焦距之间,即8cm f 13cm ,代入数据得:f 16cm 2 f解得:8cm f 16cm8 cm f 13cm所以故选B。6 .以下关于实像和虚像的说法,正确的是A.实像不可能与物体是等大的B.实像一定是光发生折射形成的C.虚像在成像
8、时没有光进入人眼D.虚像不能在光屏上呈现【答案】D【解析】【详解】A.凸透镜成像中当物距等于二倍焦距时成倒立等大的实像,故错误;B.小孔成像所成的实像是由光的直线传播形成的,故错误;C.平面镜成虚像时,是平面镜反射的光线进入人的眼睛,故错误;D.虚像不是真实光线会聚而成的,不能在光屏上呈现,故正确。7 .如图所示,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,若保持蜡烛的位置不变,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B.使屏靠近透镜D,使屏向下移动A.使屏远离透镜C.使屏向上移动【答案】A【解析】【
9、详解】 根据题意,当物距 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,由凸透镜成像规律知,此时u=v=2f=20cm,则焦距为f=10cm;更换凸透镜焦距为15cm时,15cm v 20cm v 30cm ,即蜡烛在凸透镜一倍焦距和二倍焦距之间,此时凸透镜成倒立、放大的实像,像距为v>2f=30cm,则屏应远离透镜才能出现清晰像.故 A正确.8 .小军做凸透镜成像规律的实验时,将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座上 50cm刻度线处,光屏和点燃的蜡烛分别位于凸透镜两侧,蜡烛放置在35cm刻度线处,如图所示。移动光屏,直到在光屏上呈现烛焰清晰的像。下列说法中
10、正确的是(A.光屏上呈现的是烛焰的虚像B.光屏上呈现的是烛焰正立的像C.光屏上呈现的是烛焰放大的像D.该实验现象能说明照相机的成像特点【答案】C【解析】A.光屏上能呈现烛焰的像,说明是实像,虚像不能成在光屏上,故A错误;8 .凸透镜成实像时,都是倒立的,成虚像时是正立的,如图成的是实像,是倒立的,故B错误;C.由图知,物距位于一倍到二倍焦距之间,像距大于二倍焦距,成倒立放大的实像,故光屏上呈现的是烛焰放大的像,故C正确;D.该实验现象能说明投影机的成像特点,而照相机利用的是成缩小实像的规律,故D错误;故选C。点睛:凸透镜成像规律是常考试的内容,应牢记凸透镜的成像规律,有些同学总是记不 住,要下
11、点功夫,可以结合成像光路图进行练习、记忆。9 .物体放在凸透镜的主光轴上,在距透镜 40cm处的光屏上得到一个倒立、放大的像,则 该透镜的焦距可能是A. 40cmB. 30cmC. 20cmD. 10cm【答案】D【解析】在凸透镜成像时,得到的实像都可以用光屏承接,所以在光屏上得到一个倒立、放大的实像;即 2f>U>f, v>2f;而透镜到光屏的距离为像距,即v=40cm,所以,40cm >2f,解得:20cm >f,只有D选项符合条件.故选D.思路分析:在凸透镜成像时,得到的实像都可以用光屏承接,而虚像则不可以,所以在光 屏上得到一个倒立、放大的实像.而凸透镜成
12、倒立、放大的实像时,此时物距大于一倍焦 距小于二倍焦距,像距大于 2倍焦距,从而可以计算出该透镜的焦距.试题点评:本题通过凸透镜成像情况,根据物距和焦距、像距和焦距的关系解不等式确定 凸透镜的焦距范围.因此解答此题要求学生应具备一定的学科综合能力.需要注意的是透 镜到光屏的距离为像距.10 .在“探究凸透镜成像规律”的实验中,当烛焰、光屏和凸透镜的位置及它们之问的距 离如图所示时,在光屏上得到烛焰清晰的像,下列说法正确的是A.此时光屏上的像跟投影仪的成像原理相似B.用白纸遮住凸透镜的上半部分,光屏上像变为原来一半C.此凸透镜的焦距范围是f>15cmD.将凸透镜换为焦距更小的凸透镜后,为了
13、在光屏上得到清晰的像,应将光屏靠近凸透镜【答案】D【解析】【分析】(1)凸透镜成像时,u2>f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机.(2)物体由无数点组成,物体上任一点射向凸透镜有无数条光线,经凸透镜折射后,有无 数条折射光线会聚成该点的像.所以遮住凸透镜的一部分,还有另外的部分光线,经凸透 镜折射会聚成像.(3)由图知,凸透镜成的是缩小倒立的像,应有物距 u>2f ,像距v: fvvv 2f ,求解不 等式即可.(4)凸透镜成实像时,遵循物远像近像变小的特点.【详解】A、由图可知,物距大于像距,在光屏上得到倒立、缩小的实像,蜡烛应该在距凸透镜的二倍焦距以外,此原理应用于照相机,故
14、A错误;日用白纸遮住凸透镜的上半部,物体上任一点射向凸透镜的下半部,经凸透镜折射后,照 样能会聚成像,像的大小和形状不发生变化,因此光屏上所成的像仍然是完整的,会聚成 的像变暗.故B错误;C凸透镜成倒立缩小的像,应有: (50cm-20cm)>2f ; f<(70cm-50cm)<2f ,解得此凸透镜的 焦距范围是:10cmv fv15cm,故C错误;D将凸透镜换为焦距更小的凸透镜后,对光线的折射能力变强,成像会提前,即像距变小,为了在光屏上得到清晰的像,应该将光屏靠近凸透镜,故D正确.故选D.11 .在探究凸透镜成像规律的实验中,蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示,烛焰恰好在
15、光屏上成清晰的像,下列说法正确的是()A.该凸透镜的焦距是 30cmB.换成焦距为10cm的凸透镜,在蜡烛和光屏不动的情况下,凸透镜从紧靠蜡烛向光屏移 动,在光屏上可以得到两次清晰倒立的像C.在凸透镜左侧放一凹透镜,将光屏向右移动还能接收到清晰的像D.凸透镜与蜡烛不动,去掉光屏,人眼在 100cm处能看到蜡烛的像【答案】BCD【解析】【分析】【详解】A.由图可知,此时蜡烛到凸透镜的距离等于光屏到凸透镜的距离,在光屏上恰能成清晰 的像,则此时物距等于像距等于二倍焦距,成倒立等大的实像,则2 f u v 30cm则焦距为15cm,故A项错误;B.换成焦距为10cm的凸透镜,在蜡烛和光屏不动的情况下
16、,凸透镜从紧靠蜡烛向光屏移动,当蜡烛到凸透镜的距离在10cm20cm之间时,光屏到凸透镜的距离在50cm40cm ,移动凸透镜在适当位置能成清晰的像,由光路可逆原理可知,光屏距离凸透镜10cm20cm之间时,可以再次成清晰的像,故 B项正确;C.在凸透镜左侧放一凹透镜,凹透镜对光有发散作用,所以将光屏向右移动还能接收到清晰的像,故C项正确;100cm处能看到10cm时,在另)D.凸透镜与蜡烛不动,去掉光屏,光依然沿原来的方向传播进,人眼在 蜡烛的像,故D项正确。故选BCD。12.某物理兴趣小组在研究凸透镜成像实验时,如图所示,当蜡烛距透镜 一侧距凸透镜6cm处的光屏上得到一个清晰的像,下列说法
17、正确的是(A.像一定是倒立缩小的实像B.该凸透镜的焦距可能为 6cmC.当蜡烛向凸透镜靠近时,像一定会变小D.当蜡烛到透镜的距离是 4cm时,无论怎样移动光屏都不可能得到烛焰的像 【答案】A【解析】【分析】【详解】A.由题意可知,物体经凸透镜后成的是实像。物距为 10cm,像距为6cm ,物距大于像 距,此时物体在二倍焦距以外,成的是倒立、缩小的实像,故 A正确;B.根据凸透镜成像的规律可知10cm >2ff< 5cm此时像成在一倍焦距和二倍焦距之间,即3cm v fv6cm 综合得3cm < fv 5cm故B错误;C.凸透镜成实像时,物近像远像变大,当蜡烛向凸透镜靠近时,像
18、一定会变大,故C错误;D.当蜡烛到透镜的距离是 4cm时,如果3cm < fv 4cm物体在一倍焦距和二倍焦距之间,可以在光屏上成倒立、放大的实像,故D错误。故选A。13.如图甲测凸透镜的焦距,图乙“探究凸透镜成像的规律”,实验过程中小明同学将蜡烛分别放在甲、乙、丙、丁不同的位置,下列说法正确的是()A.图甲可知凸透镜的焦距是 40.0cmB.图乙四个位置中,移动光屏,有4个位置上的蜡烛可以在光屏上成像C.将蜡烛放在丙位置,若凸透镜上有一个泥点,则在光屏上不会出现泥点的影子D.将蜡烛放在乙位置,光屏应向左移动才能找到清晰的像,此时的成像特点与投影仪的 成像原理相同【答案】C【解析】【分析
19、】【详解】A.从图甲可以看到,凸透镜所在的位置是30.0cm刻度,而光屏所在的位置是 40.0cm亥I度,而平行光线经凸透镜折射后,会聚于焦点,可知凸透镜的焦距是f 40.0cm -30.0cm10.0cm凸透镜的焦距是10.0cm, A错误;B. 一倍焦距以外是实像,以内是虚像,因为甲乙丙在焦点外,所以成实像,可以成在光屏 上,B错误;C.凸透镜成实像时,所有透过透镜的光会聚到光屏上成像,凸透镜上有一个泥点,整个物 体发出的光虽有一小部分被挡住,但总会有一部分的光通过凸透镜而会聚成像,因此像与 原来的相同,大小不变,但是由于透镜的一小部分被遮住,因此折射出的光线与原来相比 减少了,像是完好的
20、,只是亮度变暗,不会出现泥点的影子,C正确;D.将蜡烛放在乙位置,这时物距大于两倍焦距,根据凸透镜的成像规律可知,像距会大于一倍焦距,小于两倍焦距,从图乙可以看到,光屏应向左移动才能找到清晰的像,这是 成倒立缩小的实像,此时的成像特点与照相机的成像原理相同,D错误。故选Co14.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()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.
21、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 f v 2f ,由图知此时像距 为15cm,可得:7.5cm f 15cm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,
22、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.15 .如图所示,将一副近视眼镜放在凸透镜前,移动光屏,光屏上出现一个清晰的像;拿 走眼镜,光屏上的像变模糊,要想在光屏上重新得到清晰的像,下列操作可行的是)A.将蜡烛远离凸透镜B.将光屏靠近凸透镜C.将光屏远离凸透镜D.将光屏和蜡烛同时远离凸透镜【答案】B【解析】【分析】【详解】近视
23、眼镜是凹透镜,对光线有发散作用,将近视眼镜放在凸透镜前,已能在光屏上成清楚 的像,近视眼镜取走后,若蜡烛、凸透镜和光屏的位置不变,此时通过凸透镜所成的像在 光屏与透镜之间,若要再次成清晰的像,据凸透镜的成像规律:物近像远,像变大,应将 蜡烛靠近凸透镜或将光屏靠近凸透镜,故 B符合题意,ACD不符合题意。故选B。16 .如图所示,F为凸透镜的两个焦点,A的物体AB的像,则物体 AB在i j AI _i n V , u-if-if-iA.图中I区域,箭头水平向右b.图中n区域,箭头水平向右C.图中n区域,箭头方向向左斜上方D.图中I区域,箭头方向向右斜上方【答案】D【解析】试题分析:根据图中告诉的
24、像距与焦距的关系,结合凸透镜成像的规律即可确定像与物体 之间的大小关系,以及物距与焦距的关系.由题意知,像在一倍焦距和二倍焦距之间,根 据凸透镜成像的特点,此时物体应在二倍焦距以外,且成的像是倒立缩小的实像,因此物 体应比A'改,箭头方向向上;像在主光轴下方,根据凸透镜的三条特殊光线,利用折射 时光路是可逆的,作出物体 AB,由图可知;则物体应在主光轴下方,所以物体在图中I区域,箭头方向向右斜上方.故选D.考点:此题考查的是凸透镜成像.点评:凸透镜成像的规律涉及四个方面:物距与焦距的关系; 成像的性质; 像距与焦距来的关系; 应用.只要告诉其中的一个方面,就可以确定其它三个方面的内 容
25、.在此题中,根据图示确定了像距与焦距的关系;然后利用凸透镜成像的规律物距与物 体与像的大小关系.17 .图a是放置在水平桌面上的刻度尺的一部分,甲、乙、丙、丁是通过凸透镜所看到的 刻度尺的像。若凸透镜先贴着刻度尺然后逐渐远离,则看到刻度尺的像的先后顺序正确的 是A.甲一乙一丙一丁B.乙一丙一甲一丁C.乙一丁 一甲一丙D.丙一甲一乙一丁【答案】C【解析】【分析】【详解】凸透镜先贴着刻度尺,此时物距小于凸透镜的一倍焦距时成的是正立、放大的虚像,看到 的是乙图;接下来凸透镜逐渐远离刻度尺,物距增大,当增大到等于凸透镜的一倍焦距 时,不成像;继续远离刻度尺,当物距大于一倍焦距且小于两倍焦距时,成倒立、放大的 实像,此时看到的是丁图;继续远离至物距等于凸透镜的两倍焦距时,成倒立、等大的实 像,此时看到的是甲图;凸透镜继续远离至大于凸透镜的两倍焦距时,成倒立、缩小的实 像,此时看到的是丙图。故 ABD错误,C正确。故选Co18 .小蕊做讲究远视眼的矫正”实验时,她把凸透镜看作眼晴的晶状体,光屏看作眼睛的 视网膜,烛焰看作眼睛观察的物体.她拿一个远视眼镜放在凸透镜前,光屏上出现烛焰清 晰的像,如图所示.若拿走远视眼镜则烛焰的像变得模
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