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文档简介
2022年物理中考题分类一透镜及其应用实验题
1、(2022贵州贵阳)近视程度不同的同学需要佩戴焦距不同的眼镜。为了探究近视眼的矫正过程,
组装如图甲所示的实验装置,其中“F”字样的光源代替可视物体,光屏模拟视网膜。选用如图乙所
示的2号凸透镜模拟晶状体,打开“F”光源,调节各个元件的位置,直到光屏上呈现倒立缩小的清
晰像,正常眼睛的视物模型便组装完成。
注射臂
8橡皮膜
水透镜说明:
原本平整的橡皮膜表面
注水:橡皮膜逐渐变凸
抽水:橡皮膜逐渐变凹
甲乙丙
请回答下列问题:
(1)模拟近视眼视物情况,选择图乙中的(填序号)号透镜替代2号透镜安装在光具座
上后,光屏上的像变模糊;
(2)用如图丙所示的水透镜模拟近视眼矫正视力。应将水透镜置于光具座上的(选填
“A”“B”或“C”)点,缓慢调节水透镜中的水量,当水透镜形成焦距合适的一透镜时,
光屏上呈现清晰的像,近视眼的成像情况得到改善;
(3)更换焦距更小的凸透镜模拟近视程度更严重的眼睛晶状体,为了改善视网膜上的成像情况,实
验时需要用注射器(选填“抽取”或“注入”)适量水;
(4)根据上述实验,近视程度更严重的同学应选择焦距更大还是更小的透镜来矫正呢?,
请结合透镜对光的作用来分析选择的理由:。
2、(2022辽宁锦州)小明做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)如图甲所示,将一束平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小、最亮的光斑,则凸透镜的
(2)小明在某次实验中,将蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上如图乙所示的位置,光屏上呈现清惭
的像,此像是倒立、的实像,生活中(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就
是依据此成像原理制成的;
(3)保持蜡烛位置不变,移动凸透镜至如图丙所示位置,则人眼在图中(选填"A”或)
处能观察到烛焰的像;
(4)小明在图乙中烛焰和凸透镜之间的适当位置放一副眼镜,发现光屏上原本清晰的像变模糊了。
将蜡烛向靠近凸透镜方向移动适当距离后,光屏上再次得到清晰的像,则该眼镜是(选填”近
视”或“远视”)眼镜。
3、(2022辽宁营口)小明用蜡烛、凸透镜(焦距10cm)、光屏在光具座上进行“探究凸透镜成像
的规律”的实验。
(1)实验在___________(选填“较亮”或“较暗”)的环境下进行,现象更明显;
(2)蜡烛、透镜和光屏位置如图甲所示,光屏上会出现烛焰清晰(选填“放大”、”等
大”或“缩小”)的像,此现象和生活中(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)
的原理相同;保持凸透镜位置不变,增大物距后,将光屏移动到适当位置,光屏上会重新出现烛焰清
晰的像,该像与移动前的像相比会(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)保持凸透镜位置不变,移动蜡烛至图乙所示位置,在透镜右侧通过透镜可以观察到烛焰
(选填“正立”或“倒立”〉的像;
(4)将图甲中的透镜换成焦距户5cm的凸透镜,光屏上烛焰的像变模糊。将蜡烛向(选
填“左”或“右”)移动适当距离,光屏上重新出现烛焰清晰的像;若不移动蜡烛,在蜡烛和透镜之
间放置一个度数适当的(选填“近视”或“远视”)镜片,光屏上也会重新出现烛焰清
晰的像。
4,(2022湖北荆州)在“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1)如图甲所示,该凸透镜的焦距为cm。
(2)蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图乙所示,此时光屏上承接到清晰的像,
(选填“放大镜”“照相机”或“投影仪”)运用了该成像规律。
(3)实验后发现,在物距相同的情况下,多个小组测出的像距不同,原因可能是。(写出
一种即可)
(4)小王同学在实验过程中,发现光屏上已经承接到清晰放大的像,这时他保持蜡烛和光屏的位置
不变,只移动凸透镜,(选填“能”或“不能”)在光屏上再次得到另一个清晰放大的像。
5、(2022辽宁本溪铁岭辽阳)大威利用光具座、蜡烛、光屏和直径相同、焦距不同的两个同种材
料制成的凸透镜A(焦距未知)、B(焦距为20cm)等器材探究凸透镜成像规律。
(1)将蜡烛、凸透镜A、光屏依次安装在光具座上,点燃蜡烛后发现烛焰的像成在光屏上方。此时
应向调节蜡烛,使烛焰的像成在光屏中央;
(2)正确调节后,蜡烛、凸透镜A、光屏的位置如图所示。此时光屏上成倒立、等大的像,凸透镜
A的焦距为cm;
(3)凸透镜A固定不动,将蜡烛移动到(选填“35”“25”或“15”)cm刻度线处,移动光
屏,直到光屏上出现清晰的倒立、缩小的像。生活中的(选填“照相机”“投影仪”或“放大
镜”)就是根据这个原理制成的;
(4)在(3)的基础上,保持凸透镜A位置不动,将蜡烛和光屏的位置对调,发现光屏上成倒立、
的实像;
(5)为了模拟眼睛看清远近不同的物体时,晶状体形状的变化情况,他应选用凸透镜______(选填
“A”或"B”)来模拟眼睛看远处时的晶状体。
6、(2022•宁波)如图甲所示,在小宁与平面镜之间有一只杯子,为何杯子和杯子的像在小宁眼
球视网膜上成的像大小不同?根据“平面镜成像”、“视觉的形成”等有关知识,我们可以用作图的
方法来解释上述现象。图乙为杯子的像CD在视网膜上成像的示意图,请你在图丙中画出杯子
AB在视网膜上成的像AB。(要求:先根据平面镜成像规律画出AB,再用图乙的方法画出AB)
7、(2022•湖州)三棱镜是一种重要的光学元件,光通过三棱镜的传播路线是怎样的呢?小越用
红光以一定角度射到三棱镜上,光路图如图1所示。改变入射角度,光路图如图2、图3所示。
(1)经过两次折射后,红光均向三棱镜的(选填“顶角A”或“底面BC")偏折。这
个规律对于其他的单色光成立吗?小越选用其他不同的单色光重复上述实验,发现了同样的规
律。
(2)了解了小越的探究后,老师建议小越把凸透镜分割成两部分进行思考,如图4所示。小
越经过分析和综合,理解了凸透镜对光具有作用的原因。
(3)利用三棱镜还可以进行的探究实验是。
8、(2022内蒙古包头)如图所示,小明利用凸透镜成像原理来研究电影放映时银幕上的影像情况。
(1)进入影院,小明发现银幕表面较为粗糙,观众在不同位置都可以看到银幕上的影像,这是因为
光在银幕上发生了反射。
(2)小明在银幕上看到了清晰的影像,这个影像相对于胶片上的图案是(填“正立”或“倒
立")的。同时,影像又是放大的,是因为胶片放在了距离镜头(填答案序号)的位置。
A.一倍焦距以内B.一倍焦距到二倍焦距之间C.二倍焦距以外
(3)放映过程中影像大小超出了银幕边界,要使影像缩小到银幕范围且仍然清晰,在放映机镜头靠
近银幕的同时,还要将胶片到镜头的距离调(填“大”或“小”)一些。
9、(2022黑龙江牡丹江、鸡西)在“探究凸透镜成像规律”实验中,所选凸透镜的焦距为10.0cm,
(1)实验步骤:
①观察凸透镜,弄清凸透镜的,并记下/;
②把蜡烛、凸透镜、光屏依次安装到光具座上,点燃蜡烛,调节三个中心大致在_______,目的是
③移动蜡烛,分别把蜡烛放置距凸透镜大于2倍焦距的地方、1倍焦距和2倍焦距之间、在1倍焦距
以内时,移动光屏,直到光屏出现的像为止,观察像的特点并记录下,此时像距的大小:
④整理数据和器材;
(2)若将蜡烛沿光具座移至35cm刻度线处,需将光屏移至_______刻度线处(不需估读),光屏
上可再次呈现烛焰清晰的像;
(3)在蜡烛与凸透镜之间,放置一凹透镜,为了使光屏上呈现烛焰清晰的像,应将光屏沿着光具座
向移动(选填“左”或“右”);
(4)实验过程中,随着物距的变小,像距会(变大或变小或不变)。
10、(2022齐齐哈尔)小聪同学在做“探究凸透镜成像规律”实验时,着重研究了以下几个心中存
(1)将平行光正对凸透镜,移动光屏,直到光屏上形成一个最小最亮的光斑,如图甲所示,该凸透
镜的焦距为cm;
(2)在光具座上将点燃的蜡烛、光屏放在凸透镜的两侧,调节它们的高度,使烛焰、凸透镜和光屏
的中心在同一水平高度上,这样做的目的是使像呈现在__________;
(3)在如图乙所示实验情形下,此时恰好在光屏上得到烛焰清晰的像,此像是(选填“正
立”或“倒立”)、(选填“放大”或“缩小”)的实像;
(4)在如图乙所示实验情形下,如果保持蜡烛和光屏的位置不变,把凸透镜移到光具座上35cm刻
线处,可以在光屏上再次得到烛焰清晰的像。生活中的(选填“照相机”、“投影仪”
或“放大镜”)就是利用这一原理工作的;
(5)在如图乙所示实验情形下,如果保持凸透镜和光屏的位置不变,将蜡烛适当远离凸透镜,发现
光屏上烛焰的像变得模糊不清,此现象可以体现(选填“近视眼”或“远视眼”)的成
像情况。
11、(2022四川眉山)在一次物理实验探究课上,某学习小组在“探究凸透镜成像的规律实验中,
进行了如下操作:
甲乙
(1)安装并调节烛焰、凸透镜和光屏的位置,使它们三者中心大致在_____,目的是。
(2)通过探究,记录并绘制了像距v与物距"之间的关系图像,如图甲所标,则该凸透镜的焦距是
______cm.
(3)当蜡烛在如图乙所标位置时,调节光屏的位置可在光屏上得到一个倒立、放大的实像,生活中
的(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用该成像原理工作的。
(4)在图乙中,小明借来物理老师的眼镜,将其放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上原本清晰的像
变模糊了,向右移动光屏,光屏上的像又变清晰了,说明该物理老师的眼镜是(选填“近视”
或“远视”)眼镜。
(5)学生发现蜡烛燃烧产生的异味令人难受,经讨论大家认为可利用LED灯替代蜡烛作为光源,其
好处是。
12、(2022湖北随州)在“探究凸透镜成像规律”实验中,有如下操作:
(1)实验前,小刚利用“平行光聚焦法”(如图甲所示)粗略测出凸透镜的焦距。焦距越小,凸透
镜对光的会聚作用越(选填“强”或“弱”);
(2)小刚将(1)中测过焦距的凸透镜、蜡烛以及光屏放置在光具座上的位置如图乙所示,欲使光屏
上成一个清晰的实像,应将光屏(选填“靠近”或“远离”)凸透镜;
(3)通过步骤(2)的调整,光屏上出现了清晰的像后,某同学将自己的近视眼镜取下来放在蜡烛和
凸透镜之间,发现光屏上的像变模糊了,此时他应将蜡烛(选填“靠近"或“远离")凸
透镜,光屏上才能再次成清晰的像。
13、(2022湖北武汉)在探究凸透镜成像规律的实验中:
(1)将蜡烛和焦距为10cm的凸透镜甲固定在如图所示的位置,点燃蜡烛后,位于90cm刻度线处的
光屏上得到烛焰清晰(填“放大”“缩小”或“等大”)的实像。(填“照相机”“投影仪”
或“放大镜”)就是根据该原理工作的;
(2)保持上述实验中凸透镜位置不变,将蜡烛移动到15cm刻度线处,应该向(填“左”或
“右”)移动光屏,才能再次得到烛焰清晰的像;
(3)改用焦距为20cm的凸透镜乙继续进行实验。将凸透镜乙和光屏分别固定在70cm和85cm刻度
线处,再将点燃的婚烛从15cm刻度线处缓慢地向右移动到50cm刻度线处,在光屏上得到烛焰清晰
像的次数是(填“0”“1”“2”或"3”)o
14、(2022湖南邵阳)小宇同学有一次用爷爷的放大镜(焦距为10cm)看窗外的物体时.发现看到的
物体是倒立的,心里想:放大镜成像到底有什么规律呢?于是他从实验室借来一架光具座,一个光屏、
一根蜡烛,进行实验探究:
(1)在图中的装置上保持放大镜的位置不变,将蜡烛移至光具座20cm刻度线处,移动光屏发现烛
焰在光屏上成倒立,缩小的像。根据这个原理可制成(选填“照相机”或“投影仪”);
(2)向右将蜡烛移至光具座35m刻度线处,移动光屏至某位置,烛焰在光屏上成一倒立、(选
填”缩小”,"放大”或”等大“)的像;
(3)继续向右将蜡烛移至光具座45cm刻度线处,小宇同学发现无论怎么移动光屏,在光屏上都得
不到像。这是因为此时烛焰通过凸透镜成的是(选填“实像”或“虚像”)。
15、(2022陕西)如图-1所示,人眼的功能类似于照相机,学习了凸透镜成像规律后,小明对人眼
和照相机如何成清晰的像,进行了进一步研究;
(1)人眼结构中,视网膜到晶状体的距离不变,相当于“探究凸透镜成像规律”实验中,
到凸透镜的距离不变,能否看清远近不同的物体,可能与晶状体的焦距有关,使用变焦照相机拍照,
能否得到清晰的像,可能同时与焦距和像距有关,于是他用图-2装置进行探究;
(2)实验前,调节“尸”光源和光屏的中心在凸透镜的主光轴上,是为了使像呈现在__________:
(3)实验主要步骤:①保持光屏到凸透镜的距离不变,换上不同焦距的凸透镜,调节“尸”光源到凸
透镜的距离,直到光屏上成清晰的像,分别记录焦距、物距和像的高度:
②保持到凸透镜的距离不变,换上不同焦距的凸透镜,调节光屏到凸透镜的距离,直到
光屏上成清晰的像,分别记录焦距、像距和像的高度;
(4)实验数据如下表所示:物体的高度H=5.0cm
实验序号物距w/cm像距y/cm焦距f/cm像的高度力/cm
117.115.08.04.4
230.015.010.02.5
360.015.012.01.3
425.011.88.02.4
525.016.710.03.3
625.023.112.04.6
①分析___________三组数据可知:当像距不变时,物距变大,要成清晰的像,凸透镜焦距要变大;
②分析4、5、6三组数据可知:当物距不变时,凸透镜焦距越___________,像距越大,像也越大;
根据以上探究可知:人眼是通过调节晶状体焦距来看清远近不同物体的;用变焦照相机在同一位置拍
摄同一物体时,是通过同时调节焦距和像距,使物体成大小不同的清晰的像;
(5)实验结束后,小明和同学们进行了如下交流:
①人长时间看近处物体,眼睛容易疲劳。学习较长时间后,建议同学们适当远眺,使睫状体放松,晶
状体变(选填“厚”或“薄”),焦距变大,舒缓眼疲劳,保护眼睛;
②用变焦相机拍完西安钟楼的全景后,要在原地把钟楼上的钟拍得更大一些,应该把照相机的镜头
(选填“向前伸”或“往后缩”)同时增大焦距。
16、(2022山东临沂)用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像规律时,将蜡烛、凸透镜和光屏依
次放在光具座上,并将凸透镜固定在50cm刻度线处。
(1)点燃蜡烛,调整蜡烛、凸透镜和光屏的高度,使烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心大致
在;
(2)当蜡烛和光屏的位置如图所示时,光屏上承接到烛焰清晰的像。应用了此成像特点的是
(选填“照相机”“放大镜”或“投影仪”);
(3)将蜡烛移至20cm刻度线处,应将光屏移至_____cm刻度线处,可再次承接到烛焰清晰的像;
(4)将蜡烛移至45m刻度线处,无论怎样移动光屏,始终承接不到烛焰清晰的像。此时应在凸透镜
(选填“左侧”或“右侧”)透过凸透镜观察像的特点。
17、(2022江西)物理创新实验小组的同学探究凸透镜成像的规律。
【实验器材】蜡烛、凸透镜、光屏、光具座等
【进行实验与收集证据】
(1)测焦距:如图所示,让凸透镜正对着太阳光,在它的另一侧找到最小最亮的光斑,说明凸透镜
对光具有作用,该凸透镜的焦距为cm;
(2)组装实验装置:将蜡烛、凸透镜和光屏放在光具座上,并对三者进行调节、如图所示,是他们
分别调节完的实验装置,其中调节正确的是装置(填写字母序号),理由是,使像清晰
地星现在光屏的中央;
(3)设计实验表格:请将表格中①和②的内容补充到横线上:①______②______
像的性质
物距U跟焦距f
的关系
①大小②
【分析与论证】略
【拓展】在实验过程中,光屏上呈现了一个清晰的像,此时,某同学将焦距相同、直径更大的凸透镜
替换原凸透镜,则光屏上呈现的像比原来的像(选填“更大”、“更小”或“更亮”)。
18、(2022四川南充)小明在科技书上利用凸透镜制作一个照相机,他找到了一个凸透镜和一些器
材,首先在实验室探究凸透镜成像的规律,部分操作如下:
(1)实验前先调节烛焰、、光屏的中心在同一水平直线上;
(2)当蜡烛到凸透镜距离为20cm时,能在光屏上呈现等大的像,则该凸透镜焦距£=cm;
(3)小明将蜡烛移动到距离凸透镜30cm处,调节光屏的位置,光屏上能呈现清晰倒立缩小的
(选填“实”或“虚”)像;
(4)小明用一个凸透镜制成照相机的镜头,能在底片上呈现清晰的近处景物的像,而远处景物的像
却相当模糊,小明找来了家中废弃的眼镜镜片放在自制照相机镜头前,发现远处景物的像也变得清晰
了,则该镜片属于(选填“近视”或“远视")眼镜;取走镜片,他(选填“增
大”或“减小”)相机镜头与底片的距离也能使远处景物的像变得清晰。
2022年物理中考题分类一透镜及其应用实验题
1、(2022贵州贵阳)近视程度不同的同学需要佩戴焦距不同的眼镜。为了探究近视眼的矫正过程,
组装如图甲所示的实验装置,其中“F”字样的光源代替可视物体,光屏模拟视网膜。选用如图乙所
示的2号凸透镜模拟晶状体,打开“F”光源,调节各个元件的位置,直到光屏上呈现倒立缩小的清
晰像,正常眼睛的视物模型便组装完成。
注射空
甲乙丙
请回答下列问题:
(1)模拟近视眼视物情况,选择图乙中的(填序号)号透镜替代2号透镜安装在光具座
上后,光屏上的像变模糊;
(2)用如图丙所示的水透镜模拟近视眼矫正视力。应将水透镜置于光具座上的(选填
“A”“B”或“C”)点,缓慢调节水透镜中的水量,当水透镜形成焦距合适的透镜时,
光屏上呈现清晰的像,近视眼的成像情况得到改善;
(3)更换焦距更小的凸透镜模拟近视程度更严重的眼睛晶状体,为了改善视网膜上的成像情况,实
验时需要用注射器(选填“抽取”或“注入”)适量水;
(4)根据上述实验,近视程度更严重的同学应选择焦距更大还是更小的透镜来矫正呢?,
请结合透镜对光的作用来分析选择的理由:。
答案:(1)3(2)B凹(3)抽取(4)更小见解析
解析:
(1)由题意可知,图乙所示的2号凸透镜模拟晶状体,近视眼成像在视网膜前,近视眼的晶状体比
正常人眼睛的晶状体对光的会聚能力更强,故模拟近视眼视物情况,选择图乙中的3号透镜替代2
号透镜安装在光具座上后,光屏上的像变模糊。
(2)矫正近视眼使用凹透镜,将凹透镜放置于物与凸透镜之间,使成的像正好处于视网膜处,即应
将水透镜置于光具座上的B点。当使用的凹透镜焦距合适时,光屏上呈现清晰的像,近视眼的成像
情况得到改善。
(3)更换焦距更小的凸透镜模拟近视程度更严重的眼睛晶状体,物成的像在视网膜之前,且距离视
网膜更远,使用凹透镜改善视网膜情况时,应使用对光线发散能力更强的凹透镜,即可用注射器抽
取适量水。
(4)近视程度更严重的同学,其晶状体焦距更小,对光的会聚能力更强,故需用对光发散能力更强、
焦距更小的凹透镜矫正。
2、(2022辽宁锦州)小明做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)如图甲所示,将一束平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小、最亮的光斑,则凸透镜的
(2)小明在某次实验中,将蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上如图乙所示的位置,光屏上呈现清惭
的像,此像是倒立、的实像,生活中(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就
是依据此成像原理制成的;
(3)保持蜡烛位置不变,移动凸透镜至如图丙所示位置,则人眼在图中(选填“4”或"B”)
处能观察到烛焰的像;
(4)小明在图乙中烛焰和凸透镜之间的适当位置放一副眼镜,发现光屏上原本清晰的像变模糊了。
将蜡烛向靠近凸透镜方向移动适当距离后,光屏上再次得到清晰的像,则该眼镜是(选填”近
视”或“远视”)眼镜。
答案:(1)10.0(2)放大投影仪(3)B(4)远视
解析:
(1)由图可知,平行光线经过凸透镜后会聚于一点,这一点就是焦点;焦点到光心的距离是焦距,
由图可知,该凸透镜的焦距为
f=50.0cm-40.0cm=10.0cm
(2)由乙图可知,物距u=15.0cm,由于f<u(2f,所以光屏上成的是倒立、放大的实像,生活中投
影仪就是依据此成像原理制成的。
(3)保持蜡烛位置不变,移动凸透镜至如图丙所示位置,此时物距
u=7.0cm<10.Ocm
根据凸透镜成像规律可知,此时成正立、放大的虚像,像与物位于凸透镜的同侧,所以人眼在图中B
处能观察到烛焰的像。
(4)在图乙中烛焰和凸透镜之间的适当位置放一副眼镜,发现光屏上原本清晰的像变模糊了。将蜡
烛向靠近凸透镜方向移动适当距离后,光屏上再次得到清晰的像,说明所放的透镜对光有会聚作用,
是凸透镜,而远视眼镜片是凸透镜制成的,所以该眼镜是远视眼镜。
3、(2022辽宁营口)小明用蜡烛、凸透镜(焦距10cm)、光屏在光具座上进行“探究凸透镜成像
的规律”的实验。
(1)实验在一(选填“较亮”或“较暗”)的环境下进行,现象更明显;
(2)蜡烛、透镜和光屏位置如图甲所示,光屏上会出现烛焰清晰(选填“放大”、”等
大”或“缩小”)的像,此现象和生活中(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)
的原理相同;保持凸透镜位置不变,增大物距后,将光屏移动到适当位置,光屏上会重新出现烛焰清
晰的像,该像与移动前的像相比会(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)保持凸透镜位置不变,移动蜡烛至图乙所示位置,在透镜右侧通过透镜可以观察到烛焰
(选填“正立”或“倒立”)的像;
(4)将图甲中的透镜换成焦距户5cm的凸透镜,光屏上烛焰的像变模糊。将蜡烛向(选
填“左”或“右”)移动适当距离,光屏上重新出现烛焰清晰的像;若不移动蜡烛,在蜡烛和透镜之
间放置一个度数适当的(选填“近视”或“远视”)镜片,光屏上也会重新出现烛焰清
晰的像。
答案:(1)较暗(2)缩小照相机变小(3)正立(4)右近视
解析:
(1)实验应在较暗环境下进行,这样可以使光路更加清晰,使实验现象更明显。
(2)由甲图可知,物距为30cm大于二倍焦距(20cm),根据凸透镜成像规律可知,光屏上会出现
清晰的倒立、缩小的烛焰的实像,生活中照相机就是根据该原理制成的。
保持凸透镜位置不变,增大物距后,将光屏移动到适当位置,光屏上会重新出现烛焰清晰像,根
据“物远像近像变小”的规律可知,与移动前的像相比会变小。
(3)保持凸透镜位置不变,移动蜡烛至图乙所示位置,此时物距为7cm,小于焦距,根据凸透镜成
像规律可知,此时凸透镜成正立、放大的虚像,所以在透镜右侧通过透镜可以观察到烛焰正立的像。
(4)将图甲中的透镜换成焦距f=5cm的凸透镜,此时物距等于六倍的焦距,相当于物体离凸透镜的
距离变远,所以应将蜡烛向右移动适当距离,光屏上重新出现烛焰清晰的像;若不移动蜡烛,像会
提前会聚,所以要使光屏上会重新出现烛焰清晰的像,应在蜡烛和透镜之间放置一个具有发散作用
的凹透镜,而近视镜片是凹透镜制成的,所以应在蜡烛和透镜之间放置一个度数适当的近视镜片。
4、(2022湖北荆州)在“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1)如图甲所示,该凸透镜的焦距为cm。
(2)蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图乙所示,此时光屏上承接到清晰的像,
(选填“放大镜”“照相机”或“投影仪”)运用了该成像规律。
(3)实验后发现,在物距相同的情况下,多个小组测出的像距不同,原因可能是。(写出
一种即可)
(4)小王同学在实验过程中,发现光屏上已经承接到清晰放大的像,这时他保持蜡烛和光屏的位置
不变,只移动凸透镜-----------(选填“能”或“不能”)在光屏上再次得到另一个清晰放大的像。
答案:①.15.0②.照相机③.见详解④.不能
解析:
(1)凸透镜的焦距是从光心到焦点的距离,由图甲刻度尺上可以看到焦距为15.0cm。
(2)从图乙中可以看到,物距大,像距小,且能在光屏上成清晰的像,说明物距大于二倍焦距,像
距在一倍焦距和二倍焦距之间,所以是照相机的成像规律。
(3)各组使用的凸透镜焦距不同;没有把像调到最清晰就记录了光屏的位置;刻度尺读数有误差(答
案合理即可)
(4)实验中已经在光屏上成放大的像,说明是投影仪的成像规律,物距大于一倍焦距而小于二倍焦
距,像距大于二倍焦距。如果保持蜡烛和光屏的位置不变,只移动凸透镜再不能找到合适的物距和
像距,再次满足投影仪的成像规律,所以不能再在光屏上接到另一个放大的像。
5、(2022辽宁本溪铁岭辽阳)大威利用光具座、蜡烛、光屏和直径相同、焦距不同的两个同种材
料制成的凸透镜A(焦距未知)、B(焦距为20cm)等器材探究凸透镜成像规律。
(1)将蜡烛、凸透镜A、光屏依次安装在光具座上,点燃蜡烛后发现烛焰的像成在光屏上方。此时
应向_____调节蜡烛,使烛焰的像成在光屏中央;
(2)正确调节后,蜡烛、凸透镜A、光屏的位置如图所示。此时光屏上成倒立、等大的像,凸透镜
A的焦距为______cm;
(3)凸透镜A固定不动,将蜡烛移动到______(选填“35”“25”或“15”)cm刻度线处,移动光
屏,直到光屏上出现清晰的倒立、缩小的像。生活中的______(选填“照相机”“投影仪”或“放大
镜”)就是根据这个原理制成的;
(4)在(3)的基础上,保持凸透镜A位置不动,将蜡烛和光屏的位置对调,发现光屏上成倒立、
一的实像;
(5)为了模拟眼睛看清远近不同的物体时,晶状体形状的变化情况,他应选用凸透镜______(选填
“A”或“B”)来模拟眼睛看远处时的晶状体。
答案:(1)上(2)10,0(3)15照相机(4)放大(5)B
解析:
(1)烛焰的像成在光屏上方,由于凸透镜成倒立的实像,说明蜡烛相对于凸透镜偏低,所以应将蜡
烛向上调节。
(2)由凸透镜成像规律可知,当u=v=2f时成倒立、等大的实像。由图可知u=v=2f=20.0cm
所以f=10.0cm。
(3)凸透镜A固定不动,要在光屏上得到清晰的倒立、缩小的像,物距应大于二倍焦距,即物距
大于20cm,所以将蜡烛移动到15.0cm刻度线处,此时物距为
u'=40.Ocm-15.0cm=25.0cm>2f=20cm
生活中的照相机就是根据这个原理制成的。
(4)在(3)的基础上,保持凸透镜A位置不动,将蜡烛和光屏的位置对调,此时像距为
v'=25cm>2f
根据凸透镜成像规律可知,光屏上可成倒立、放大的实像。
(5)眼睛的结构中,角膜和晶状体的共同作用相当于凸透镜。模拟眼睛看清远近不同的物体,晶状
体形状就会发生变化,相当于凸透镜的焦距发生变化,看远处物体时,会聚能力要减弱,所以应选
用与凸透镜A焦距不同的凸透镜B来模拟眼睛看远处时的晶状体。
6、(2022•宁波)如图甲所示,在小宁与平面镜之间有一只杯子,为何杯子和杯子的像在小宁眼
球视网膜上成的像大小不同?根据“平面镜成像”、“视觉的形成”等有关知识,我们可以用作图的
方法来解释上述现象。图乙为杯子的像CD在视网膜上成像的示意图,请你在图丙中画出杯子
AB在视网膜上成的像AB。(要求:先根据平面镜成像规律画出AB,再用图乙的方法画出AB)
解析:①根据平面镜成像的对称性找到杯子AB的位置和大小;
②在凸透镜成像时,射向光心的光线传播方式不发生改变,据此画出AB在视网膜上所成的像A'B'。
①通过C点作镜面的垂线,然后根据“物像等距”的规律在镜面右侧这条直线上找到对应的发光的A
的位置;
②同理,找到D点对应的发光点B的位置;
③将A、B连接,这就是镜面前的杯子:
④将A与晶状体的中心连接并延长,与视网膜的交点就是像点£;同理,找到B点在视网膜上的像
点B';
⑤将像点A'B'连接即可,如下图所示:
7、(2022•湖州)三棱镜是一种重要的光学元件,光通过三棱镜的传播路线是怎样的呢?小越用
红光以一定角度射到三棱镜上,光路图如图1所示。改变入射角度,光路图如图2、图3所示。
A
A
B-C
V
A
图4
(1)经过两次折射后,红光均向三棱镜的(选填“顶角A”或“底面BC")偏折。这
个规律对于其他的单色光成立吗?小越选用其他不同的单色光重复上述实验,发现了同样的规
律。
(2)了解了小越的探究后,老师建议小越把凸透镜分割成两部分进行思考,如图4所示。小
越经过分析和综合,理解了凸透镜对光具有作用的原因。
(3)利用三棱镜还可以进行的探究实验是o
答案:(1)底面BC
(2)会聚
(3)光的色散或凹透镜对光的作用
解析:(D根据图1、图2、图3,分析红光通过三棱镜后的偏折规律;
(2)根据凸透镜对光线的作用解答;
(3)根据三棱镜的特点分析解答。
(1)根据图1、图2、图3可知,经过两次折射后,红光均向三棱镜的底面BC方向偏折。
(2)根据图4可知,凸透镜相当于两个相同的三棱镜将底部重合在一起,根据三棱镜对光线的作用
可知,上面的光线向下偏折,下面的光线向上偏折,其实就是所有的光线都向主轴偏折,即凸透镜
对光线有会聚作用。
(3)①太阳光经过三棱镜后会被分解为七种颜色的色光,这就是光的色散现象;
②凹透镜相当于两个相同的三棱镜顶角重合在一起,根据三棱镜对光线的作用可知,上面的光线向
上偏折,下面的光线向下偏折,其实就是使光线远离主轴,即凹透镜对光线有发散作用。
那么利用三棱镜还可以进行的探究实验为:光的色散或凹透镜对光的作用。
8、(2022内蒙古包头)如图所示,小明利用凸透镜成像原理来研究电影放映时银幕上的影像情况。
(1)进入影院,小明发现银幕表面较为粗糙,观众在不同位置都可以看到银幕上的影像,这是因为
光在银幕上发生了反射。
(2)小明在银幕上看到了清晰的影像,这个影像相对于胶片上的图案是(填“正立”或“倒
立")的。同时,影像又是放大的,是因为胶片放在了距离镜头(填答案序号)的位置。
A.一倍焦距以内B.一倍焦距到二倍焦距之间C.二倍焦距以外
(3)放映过程中影像大小超出了银幕边界,要使影像缩小到银幕范围且仍然清晰,在放映机镜头靠
近银幕的同时,还要将胶片到镜头的距离调(填“大”或“小”)一些。
答案:(1)漫(2)倒立B(3)大
解析:
(1)银幕表面较为粗糙,镜头折射出来的光在银幕上发生了漫反射,反射光线射向四面八方,使坐
在各个位置的观众都能看到荧幕。
(2)小明在银幕上看到了清晰的影像,是电影胶片通过凸透镜在荧幕上成的倒立、放大的实像,因
此这个影像相对于胶片上的图案是倒立的。
荧幕上的影像是放大的,是因为胶片放在了距离镜头的一倍焦距和二倍焦距之间,像成在二倍焦距
以外,像距大于物距,故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
(3)放映过程中影像大小超出了银幕边界,说明胶片成像太大,即像距太大,要使影像缩小到银
幕范围且仍然清晰,应使放映机镜头靠近银幕,缩小相距;还要将胶片到镜头的距离调大一些,即
物远像近像变小。
9、(2022黑龙江牡丹江、鸡西)在“探究凸透镜成像规律”实验中,所选凸透镜的焦距为10.0cm。
(1)实验步骤:
①观察凸透镜,弄清凸透镜的,并记下f
②把蜡烛、凸透镜、光屏依次安装到光具座上,点燃蜡烛,调节三个中心大致在_______,目的是
③移动蜡烛,分别把蜡烛放置距凸透镜大于2倍焦距的地方、1倍焦距和2倍焦距之间、在1倍焦距
以内时,移动光屏,直到光屏出现的像为止,观察像的特点并记录下,此时像距的大小;
④整理数据和器材;
(2)若将蜡烛沿光具座移至35cm刻度线处,需将光屏移至________刻度线处(不需估读),光屏
上可再次呈现烛焰清晰的像;
(3)在蜡烛与凸透镜之间,放置一凹透镜,为了使光屏上呈现烛焰清晰的像,应将光屏沿着光具座
向移动(选填“左”或“右”);
(4)实验过程中,随着物距的变小,像距会(变大或变小或不变)。
答案:(1)焦距同一高度使像成在光屏的中央清晰(2)80cm(3)右
(4)变大
解析:
(1)①f是焦距,故观察凸透镜,弄清凸透镜的焦距,焦距是光心到焦点的距离,凸透镜成像规律
与焦距与物体的大小有关。
②调节三个中心大致在同一高度,利用入射光线经过光心传播方向不变,故此时像成在光屏的正中
央。
③将蜡烛慢慢从远处靠近,移动光屏,直至出现清晰的烛焰的像为止,这样可以确定像距的大小,
便于观察像的特点。
(2)如图所示,当蜡烛沿光具座移至35cm刻度线处,光屏在80cm刻度线处,光屏上承接到像。
(3)在蜡烛与凸透镜之间,放置一凹透镜,凹透镜是发散透镜,故成像在光屏后,需要将光屏向右
移动。
(4)根据凸透镜成像规律,成实像时,物近像远像变大,故在实验过程中,随着物距的变小,像距
变大。
10、(2022齐齐哈尔)小聪同学在做“探究凸透镜成像规律”实验时,着重研究了以下几个心中存
在困感的问题:
(1)将平行光正对凸透镜,移动光屏,直到光屏上形成一个最小最亮的光斑,如图甲所示,该凸透
镜的焦距为cm;
(2)在光具座上将点燃的蜡烛、光屏放在凸透镜的两侧,调节它们的高度,使烛焰、凸透镜和光屏
的中心在同一水平高度上,这样做的目的是使像呈现在___________;
(3)在如图乙所示实验情形下,此时恰好在光屏上得到烛焰清晰的像,此像是(选填“正
立”或“倒立”)、(选填“放大”或“缩小”)的实像;
(4)在如图乙所示实验情形下,如果保持蜡烛和光屏的位置不变,把凸透镜移到光具座上35cm刻
线处,可以在光屏上再次得到烛焰清晰的像。生活中的(选填“照相机”、“投影仪”
或“放大镜”)就是利用这一原理工作的;
(5)在如图乙所示实验情形下,如果保持凸透镜和光屏的位置不变,将蜡烛适当远离凸透镜,发现
光屏上烛焰的像变得模糊不清,此现象可以体现(选填“近视眼”或“远视眼”)的成
像情况。
答案:(1)10.0(2)光屏中央(3)例立缩小(4)投影仪(5)近视
眼
解析:
(1)[1]由图甲可知,将平行光正对凸透镜,移动光屏,在光屏上得到一个最小最亮的光斑,焦距
是焦点到透镜光心的距离,凸透镜的焦距为
f=60.0cm-50.0cm=10.0cm
(2)实验过程中,调整凸透镜和光屏的高度,使烛焰、凸透镜和光屏三者中心大致在同一高度,即
使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上,目的是使烛焰的像成在光屏的中央。
(3)如图乙所示实验情形下,物距
u=50.0cm-20.0cm=30.0cm>2f
此时恰好在光屏上得到烛焰清晰的像,根据凸透镜成像规律,此像是倒立、缩小的实像。
(4)在如图乙所示实验情形下,如果保持蜡烛和光屏的位置不变,把凸透镜移到光具座上35cm刻
线处,此时的物距为
u'=50.Ocm-35.0cm=15.0cm
因物距大于1倍焦距小于2倍焦距,成倒立放大的实像,生活中的投影仪就是利用这一原理工作的。
(5)在如图乙所示实验情形下,如果保持凸透镜和光屏的位置不变,将蜡烛适当远离凸透镜,即物
距变大,则像距变小,即像成在光屏的前面,发现光屏上烛焰的像变得模糊不清,此现象可以体现
近视眼的成像情况。
11、(2022四川眉山)在一次物理实验探究课上,某学习小组在“探究凸透镜成像的规律实验中,
进行了如下操作:
(1)安装并调节烛焰、凸透镜和光屏的位置,使它们三者中心大致在______目的是。
(2)通过探究,记录并绘制了像距v与物距〃之间的关系图像,如图甲所标,则该凸透镜的焦距是
cm。
(3)当蜡烛在如图乙所标位置时,调节光屏的位置可在光屏上得到一个倒立、放大的实像,生活中
的(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用该成像原理工作的。
(4)在图乙中,小明借来物理老师的眼镜,将其放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上原本清晰的像
变模糊了,向右移动光屏,光屏上的像又变清晰了,说明该物理老师的眼镜是(选填“近视”
或“远视”)眼镜。
(5)学生发现蜡烛燃烧产生的异味令人难受,经讨论大家认为可利用LED灯替代蜡烛作为光源,其
好处是。
答案:(1)同一高度使像成在光屏中央(2)10(3)投影仪(4)近视(5)
有利于健康(或环保或安全或LED灯亮度强等其它答案合理均视为正确)
解析:
(1)实验时应将烛焰、凸透镜和光屏的中心调节在同一高度,这样可以使像成在光屏中央,方便实
验。
(2)由甲图可知,当物距为20cm时,像距也为20cm,此时
u-v—2f-20cm
则凸透镜的焦距为10cm。
(3)由乙图可知,当光屏上成清晰的像时,物距小于像距,此时成倒立放大的实像,投影仪的成像
原理与此相同。
(4)将眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,向右移动光屏,才能再次成清晰的像,说明该眼镜使成像变远,
对光有发散作用,则该眼镜是近视眼镜。
(5)利用LED灯替代蜡烛作为光源,可以避免蜡烛燃烧产生有害气体危害健康,污染环境。LED灯
作为光源也有亮度强,成像清晰稳定的优点。
12、(2022湖北随州)在“探究凸透镜成像规律”实验中,有如下操作:
(1)实验前,小刚利用“平行光聚焦法”(如图甲所示)粗略测出凸透镜的焦距。焦距越小,凸透
镜对光的会聚作用越(选填“强”或“弱”);
透镜
cm5060
下乙
(2)小刚将(1)中测过焦距的凸透镜、蜡烛以及光屏放置在光具座上的位置如图乙所示,欲使光屏
上成一个清晰的实像,应将光屏(选填“靠近”或“远离”)凸透镜;
(3)通过步骤(2)的调整,光屏上出现了清晰的像后,某同学将自己的近视眼镜取下来放在蜡烛和
凸透镜之间,发现光屏上的像变模糊了,此时他应将蜡烛(选填“靠近”或“远离”)凸
透镜,光屏上才能再次成清晰的像。
答案:(1)强(2)靠近(3)远离
解析:(1)凸透镜对光具有会聚作用,凸透镜的焦距越小,说明焦点距离光心越近,透镜对光线的
折射作用越强。
(2)[2]由图甲可知,凸透镜的焦距为
f=60cm-50cm=10cm
当凸透镜、蜡烛以及光屏放置在光具座上的位置如图乙时,物距为
u=50cm-l0cm=40cm
则物距与焦距的关系是u>2f,根据凸透镜的成像规律可知:u>2f,则
f<v<2f
成倒立缩小的实像,所以光屏应在1倍焦距与2倍焦距之间,在光具座的60cm到70cm之间,光屏
应靠近凸透镜。
(3)[3]将自己的近视眼镜取下来放在蜡烛和凸透镜之间,由于近视眼镜是凹透镜,对光线起发散
作用,成像远离凸透镜,所以应将光屏远离凸透镜,光屏上才能再次成清晰的像。
13、(2022湖北武汉)在探究凸透镜成像规律的实验中:
(1)将蜡烛和焦距为10cm的凸透镜甲固定在如图所示的位置,点燃蜡烛后,位于90cm刻度线处的
光屏上得到烛焰清晰(填“放大”“缩小”或“等大”)的实像。(填“照相机”“投影仪”
或“放大镜”)就是根据该原理工作的;
(2)保持上述实验中凸透镜位置不变,将蜡烛移动到15cm刻度线处,应该向(填“左”或
“右”)移动光屏,才能再次得到烛焰清晰的像;
(3)改用焦距为20cm的凸透镜乙继续进行实验。将凸透镜乙和光屏分别固定在70cm和85cm刻度
线处,再将点燃的婚烛从15cm刻度线处缓慢地向右移动到50cm刻度线处,在光屏上得到烛焰清晰
像的次数是(填“0”“1”“2”或“3”)。
答案:(1)放大投影仪⑵左(3)0
解析:(1)如图,物距为12.0cm,在一倍焦距和两倍焦距之间,成的是倒立的放大的实像;投影仪
就是利用这一原理制成的,物距在一倍焦距和两倍焦距之间,像距在两倍焦距开外,成的倒立的放
大的实像。
(2)保持上述实验中凸透镜位置不变,将蜡烛移动到15.0cm刻度线处,物距变大,则像距变小,
光屏需要向左移动。
(3)将凸透镜乙和光屏分别固定在70.0cm和85.0cm刻度线处,则像距为
y=85.0cm-70.0cm=15.0cm
像距小于焦距,而此题若点燃的蜡烛从15.0cm刻度线处缓慢地向右移动到50.0cm刻度线处,物距
始终大于两倍焦距,若光屏能承接到像,则说明成的是实像,当物距大于两倍的焦距时,像距在一
倍焦距和两倍焦距之间,才能够承接到像,而此时像距为15.0cm,小于一倍的焦距,故无法承接到
像,故在光屏上得到烛焰清晰像的次数是0o
14、(2022湖南邵阳)小宇同学有一次用爷爷的放大镜(焦距为10cm)看窗外的物体时.发现看到的
物体是倒立的,心里想:放大镜成像到底有什么规律呢?于是他从实验室借来一架光具座,一个光屏、
一根蜡烛,进行实验探究:
(1)在图中的装置上保持放大镜的位置不变,将蜡烛移至光具座20cm刻度线处,移动光屏发现烛
焰在光屏上成倒立,缩小的像。根据这个原理可制成(选填“照相机”或“投影仪”);
(2)向右将蜡烛移至光具座35m刻度线处,移动光屏至某位置,烛焰在光屏上成一倒立、(选
填“缩小","放大”或”等大“)的像;
(3)继续向右将蜡烛移至光具座45cm刻度线处,小宇同学发现无论怎么移动光屏,在光屏上都得
不到像。这是因为此时烛焰通过凸透镜成的是______(选填“实像”或“虚像”)。
答案:①.照相机②.放大
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