苏科版八年级上册4.3凸透镜成像的规律

苏科版八年级上册 4.3 凸透镜成像的规律
一、单选题
1.如图是天文爱好者拍摄的日偏食照片,下列光现象和日偏食成因相同的是(  )
A.看露珠下的叶脉 B.雨后彩虹
C.手影游戏 D.湖中倒影
2.如图所示,、是凸透镜的两个焦点,S是距凸透镜前距离大于2倍焦距的点光源,是S经凸透镜所成的像。当点光源S沿平行于主光轴方向向右匀速运动靠近透镜时,像的移动情况(  )
A.像沿平行于主光轴方向靠近凸透镜方向匀速运动
B.像沿O与连线方向远离凸透镜方向移动,速度逐渐变小
C.像沿平行于主光轴方向远离凸透镜方向移动,速度逐渐变大
D.像沿与连线方向远离平面镜方向移动,速度逐渐变大
3.在探究凸透镜成像规律的实验中,当蜡烛、凸透镜、光屏位于如图所示的位置时。在光屏上呈现个与凸透镜口径小的圆形光斑,下列说法正确的是(  )
A.该透镜的焦距为20.0cm
B.该光斑形成的是蜡烛火焰缩小的实像
C.该光斑形成的是蜡烛火焰放大的虚像
D.该光斑的形成是蜡烛火焰的光的折射现象
4.小明做“探究凸透镜成像的规律”的实验时,蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上图示位置时烛焰恰能在光屏上成清晰的像(像未画出),下列说法正确的是(  )
A.图中成像原理与投影仪成像原理相同
B.取走光屏,保持蜡烛和凸透镜位置不变,从凸透镜右侧适当位置可看到烛焰倒立、缩小的实像
C.凸透镜不动,只将蜡烛移到15cm刻度线处,光屏向左移动到适当位置才能呈现清晰的烛焰像
D.在蜡烛和透镜之间放一个近视眼镜,光屏左移到适当位置也能呈现清晰的烛焰像
5.在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,光屏上得到一个倒立 等大的实像,若想再模拟照相机的成像原理,应将
A.蜡烛和光屏都远离透镜 B.蜡烛和光屏都靠近透镜
C.蜡烛远离透镜且光屏靠近透镜 D.蜡烛靠近透镜且光屏远离透镜
6.某凸透镜的焦距f=8cm,物体到凸透镜的距离为u,则下列说法正确的是(  )
A.当u=6cm时,物体成正立、放大的虚像,放大镜就是根据这一原理制成的
B.当u=8cm时,物体成正立、放大的虚像,放大镜就是根据这一原理制成的
C.当u=12cm时,物体成倒立、缩小的实像,照相机就是根据这一原理制成的
D.当u=20cm时,物体成倒立、放大的实像,投影仪就是根据这一原理制成的
7.一位同学用如图所示的器材做实验,先用焦距为20cm的凸透镜甲进行实验,在光屏上得到清晰的像。接下来他想改用焦距为10cm的凸透镜乙继续进行实验,如果不改变蜡烛和凸透镜的位置,移动光屏,使光屏上重新得到烛焰清晰的像。下列判断正确的是(  )
A.图中光屏上得到的第一次成像是清晰放大的像 B.第二次光屏上得到的像比第一次大
C.换上凸透镜乙,光屏向左移动得到清晰的像 D.换上凸透镜乙,光屏向右移动得到清晰的像
8.如图所示,烛焰在光屏上刚好成清晰的像。若凸透镜不动,将蜡烛移至20cm刻度处,移动光屏,在光屏上能观察到(  )
A.正立放大的虚像 B.倒立等大的实像
C.倒立放大的实像 D.倒立缩小的实像
9.购物支付已进入“刷脸”时代,消费者结账时只需面对摄像头(相当于一个凸透镜),经系统自动拍照(利用电子技术进行倒转正处理)、扫描等,确认相关信息后,即可迅速完成交易。下列有关说法正确的是(  )
A.摄像头成像特点与投影仪相同
B.“刷脸”时,面部应位于摄像头两倍焦距之外
C.光经过摄像头成像利用的是光的反射
D.“刷脸”时,面部经摄像头成倒立放大的虚像
10.关于下列图示有关现象描述不正确的是(  )
A.如图甲,刚停止沸腾的水,浇上冷水后不会再次沸腾
B.如图乙,用硬纸片把音响糊起来,做成一个“舞台”,台上的小“人”在音乐声中会翩翩起舞
C.如图丙,透过放大镜看不同位置的物体,物体有时是放大的,有时是缩小的
D.如图丁,冰棒“冒”出的“白气”会向下飘落
11.将凸透镜和蜡烛、光屏安装到光具座上,位置如图所示,此时光屏上得到清晰的像,下列说法正确的是(  )
A.此时光屏上的像是放大,正立的虚像
B.此时成像情况符合投影仪成像原理
C.保持凸透镜的位置不动,交换蜡烛与光屏的位置,其他不变,光屏上能得到清晰的像
D.保持凸透镜位置不动,向左移动蜡烛,则光屏一定要向右调整位置才能得到清晰的像
12.因为有了光,自然界才绚丽多彩;因为有了光,世界才生机勃勃;因为有了光,我们的生活才充满温暖,下列四幅图所涉及的物理知识,说法正确的是(  )
A.图中小孔成像表明光一定沿直线传播
B.图中的漫画表明,在反射时,光路是可逆的
C.图中小猫没有叉到鱼是因为鱼在水中的像比实际位置深一些
D.图是教室里的投影仪,若想使光屏上的像更大一些,应将凸透镜向上移动
13.如图所示,是探究凸透镜成像规律的实验,已知凸透镜的焦距是10cm,此时光屏上能成清晰的像,下列说法正确的是(  )
A.此时光屏上成的是倒立、缩小的虚像
B.将蜡烛移到0cm处时,为了在光屏上得到清晰的像,应将光屏靠近凸透镜移动
C.只将蜡烛和光屏互换,可以在光屏上得到清晰等大的像
D.用不透明的纸板将凸透镜下半部分遮住,光屏上的像会变成一半
14.凸透镜成像,焦距是 10 厘米,蜡烛和凸透镜之间的距离是 35 厘米,能成像的性质是(  )
A.放大实像 B.放大虚像 C.等大实像 D.缩小实像
15.小明做“探究凸透镜成像规律”的实验中,蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示,这时烛焰在光屏中央成清晰的像(像未在图中画出来),他马上移动蜡烛到另一位置,发现无论在光具座上怎样移动光屏,光屏上都没有清晰的像,引起的原因不可能的是(  )
A.蜡烛移到了40cm处 B.蜡烛移到了30cm处
C.蜡烛移到了20cm处 D.蜡烛移到了5cm处
二、填空题
16.如图所示,小华同学手持的是一个凸透镜,若已知该透镜的焦距为15厘米,则此时透镜离她左眼的距离______15厘米(选填“大于”、“等于”或“小于”),我们通过透镜看到小华的“眼睛”其实是一个______像(选填“实”或“虚”)。若想观察到倒立的“眼睛”,应______物距。(选填“增大”或“减小”)
17.如图所示,将点燃的蜡烛依次放在a、b、c、d、e点处,其中蜡烛放在______处得到的实像离凸透镜最近,放在_______处得到的实像最大。
18.为了加强管理,某单位利用人工智能技术,实行刷脸考勤制度。如甲图,当人靠近摄像头时,光源自动打开,照亮______选填(“人脸”或“显示屏”)。人脸通过摄像头成一个倒立、______的实像,并与录入的信息进行比对,从而记录考勤。4月30日小力发现天空出现了美丽日晕现象如乙图,日晕是日光通过云层中的冰晶时经两次______而形成围绕太阳环形,呈彩色的光现象。
19.在做“凸透镜成像”实验时,把蜡烛放在凸透镜的1倍焦距和2倍焦距之间,现将蜡烛向远离透镜的方向移动的距离(蜡烛还在2倍焦距之内),再将光屏移动的距离找到清晰的像,则___________ (填“”“”或“”)。
20.如下图所示,将点燃的蜡烛及焦距为的凸透镜固定在光具座上,要在光屏上承接到烛焰______(选填“正立”或“倒立”)、缩小的清晰像,需将光屏______(选填“向左移动”、“向右移动”或“保持不动”),这一成像性质日常生活动的应用是______。
三、综合题
21.如图甲是用手指投影灯玩具把喜羊羊的图象投影在墙壁上,移动投影灯,使墙壁上接收到最清晰的喜羊羊图案,图乙是此时的光路图.
(1)在图乙中标示出像距____________________.
(2)如图乙,请画出两束折射光线对应的入射光线____________.
(3)墙壁上喜羊羊的像相对于投影灯内的喜羊羊图案是_____(选填“正立”、“倒立”的),这个像属于_____(选填“实像”或“虚像”).
22.凸透镜的成像规律可以通过画光路图去理解.如图甲所示,凸透镜用“ ”表示,O点为光心,F为焦点.
(1)图乙中CD、CE、CO是物体AC发出的三条光线,请画出这三条光线的出射光线,并画出物体AC经透镜所成的像A′C′;
( )
(2)如果凸透镜的焦距为f,物体AC的高度为h1,物体到透镜的距离为u,像到透镜的距离为v,请你证明:像的高度h2=h1.__________
23.现如今的大街小巷,不管是商店里还是公交车上,不管你在等车还是在用餐,就连走路的人群里,都能看到这样的人:他们齐刷刷低头盯着屏幕,手里拿着手机、iPad玩游戏、看视频、刷微博、发微信…这就是“手机依赖症的表现,他们被称为“低头族”.
(1)如图甲所示,用相机拍照时,在芯片上所成的像是倒立的、缩小的__像(选填“实”或“虚”).镜头靠近人时,像的大小将变____,此时像会____透镜(选填“靠近”或“远离“).用相机拍摄远近不同的物体时,通过伸缩镜头,使像清晰地成在芯片上,这个操作过程便是“调焦”,如图乙所示.
(2)小敏同学发现手机不能“调焦”,但成像也基本清晰,她将手机拿到哥哥工作的大学实验室去探究,实验数据如下表,根据表中数据,判断手机镜头的焦距大约为___.
次数 物理量 1 2 3 4 5 6 7
物距/m 10.00 5.00 2.00 1.00 0.50 0.10 0.05
像距/cm 0.500 0.501 0.502 0.503 0.505 0.526 0.556
A、5m
B、0.5m
C、0.05m
D、0.005m
(3)手机拍摄远近不同的物体不需要“调焦”的原因是因为手机镜头焦距较____,拍摄时物距都远大于2倍焦距,像距变化的范围比较___,所以不需要“调焦”.(均选填“大或“小”)
24.有一个不知焦距的凸透镜,想一想,你用什么办法可以粗测出它的焦距?画出光路图并说明。
25.阅读短文,回答问题:
光电鼠标
光电鼠标在电脑中应用非常广泛,其原理就是利用发光二极管照射表面粗糙的鼠标垫(如图所示),并被反射回鼠标的光学感应器(相当于光屏),用以记录移动动作,以此来捕捉移动位置的不同画面。当鼠标移动时,感应器会连续拍摄鼠标垫表面所成的像,并利用数字信号处理来比较各个影像,以决定移动的距离和方向。产生的结果会传回计算机,而屏幕上的光标会根据这些结果来移动,图中光学感应器,透镜、发光二极管等元件固定在鼠标内,并且成像透镜和光学感应器距离是不变的。
(1)光照射在鼠标垫上时发生_________(选填“镜面”或“漫”)反射;
(2)光学感应器上所成的像是_________(选填“实”或“虚”)像;
(3)将鼠标离开鼠标垫一定高度后悬空向前移动时,电脑显示器上的光标并不移动,是因为像并没有成在光学感应器上,而是成在了光学感应器的_________(选填“上”或“下”)方,而且所成像_________(选填“变大”、“不变”或“变小)。
26.小明站在同一位置用数码相机(焦距可改变)对着无锡著名景点——锡山先后拍摄了两张照片甲和乙,如图所示.他产生了这样的疑问:物体通过凸透镜在光屏上所成像的大小与透镜的焦距有何关系呢 小明对此进行了探究.
(1)小明找来了一些凸透镜,但不知道它们的焦距,请你为他提供一种测量透镜焦距的方法.(可画图说明)
(2)测出凸透镜焦距后,小明先后选用了三个焦距分别为15cm、10cm、5cm的凸透镜,在保持物距始终为35cm的情况下依次进行实验,发现所成的像越来越小.请你根据实验结果判断小明在拍摄哪一张照片时照相机镜头的焦距较大.
(3)在探究过程中,小明总是让物距保持不变,请你说出他这样做的理由.
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.C
【详解】
A.看露珠下的叶脉,露珠相当于凸透镜,叶脉在凸透镜焦距内,形成的像是正立、放大的虚像,属于光的折射。而日偏食是由于光在同种均匀介质中沿直线传播造成的,故A不符合题意;
B.雨后彩虹是太阳光通过悬浮在空气中细小的小水珠折射而成的,白光经过水珠折射以后,分成各种彩色光,这种现象叫做光的色散现象。原理是光的折射,故B不符合题意;
C.手影游戏是手挡住了光线的直线传播,在被挡住的光线后面形成影子,与日偏食成因相同,故C符合题意;
D.湖中倒影属于平面镜成像,平面镜成像的原理是光的反射。故D不符合题意。
故选C。
2.D
【详解】
点光源发出无数条光线,取其中的两条:
平行于主光轴的入射光线经过凸透镜折射后焦点、过光心入射光线其传播方向不变,两条折射光线的交点即为点光源S通过凸透镜成的像,当点光源在远处时成像在S’,当点光源移动近处时,成像在S’’,两者比较可以确定像S'远离透镜移动的情况是沿F2与S’连线远离平面镜方向;且像移动的距离大于点光源移动的距离,即像远离的速度逐渐变大。
故选D。
3.D
【详解】
A.当光屏位于1倍焦距或以内时,接到是蜡烛的光线经凸透镜后所成的圆形光斑。若蜡烛和光屏都在焦距上则成的光斑与透镜口径等大;若蜡烛所成的光斑小,则光屏一定位于焦距以内。题目中光屏在30cm处,光斑小,则光屏位于焦距以内;所以焦距大于30cm,故A错误。
BCD.在光屏上呈现个与凸透镜口径小的圆形光斑,则该光斑不是像,而是烛焰发出的光经过凸透镜折射形成的,故BC错误,D正确。
故选D。
4.B
【详解】
A.由图可知,物距
u=50.0cm -10.0cm =40.0cm
v=80.0cm -50.0cm =30.0cm
物距u>v,故成倒立、缩小的实像,照相机就是利用该原理制成的,故A错误;
B.据图可知,当取走光屏后,所成像的情况是不变的,故取走光屏,蜡烛和凸透镜在图中位置,从凸透镜右侧适当位置可看到烛焰倒立、缩小的实像,故B正确;
C.据A可知,此时物体应该处于2f之外,故
40cm>2f……①
像处1倍焦距和2倍焦距之间,即
2f>30cm>f……②
由①②,可得焦距的范围是
20cm>f>15cm
故将蜡烛移到15cm刻度线处,此时的物距是35cm,即一定处于1倍焦距以外,一定成实像,所以此时的物距变小,像距应该变大,像变大,所以应该将光屏向右移动,故C错误;
D.在蜡烛和透镜之间放一个近视眼镜,近视眼镜是凹透镜,对光线具有发散作用,像会推迟会聚,所以光屏向右移到适当位置才能呈现清晰的烛焰像,故D错误。
故选B。
5.C
【详解】
根据凸透镜成实像时,遵循物近像远像变大的特点知道,若想再模拟照相机的成像原理,即要得到缩小的实像,应增大物距,减小像距,则让蜡烛远离透镜,同时让光屏靠近透镜。
故选C。
6.A
【详解】
AB.当u=6cm时,当物距小于1倍焦距时,则成正立、放大的虚像,放大镜就是根据这一原理制成的;当u=8cm时,物距等于1倍焦距,不成像,光线平行射出,故A正确、B错误;
C.当u=12cm时,当物距小于2倍焦距、大于1倍焦距时,则像距大于2倍焦距,成倒立、放大的实像,投影仪、幻灯机、电影放映机就是根据这一原理制成的,故C错误;
D.当u=20cm时,当物距大于2倍焦距时,则像距在1倍焦距和2倍焦距之间,成倒立、缩小的实像,照相机、摄像机就是根据这一原理制成的,故D错误。
故选A。
7.C
【详解】
A.若先用焦距为20cm的透镜甲进行实验,由图知此时u>f,在屏上得到清晰倒立、缩小的实像,故A错误;
BCD.当改用焦距为10cm的透镜乙继续实验,不改变蜡烛和凸透镜的位置,则相当于增大了物距,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小,可知,要在光屏上成清晰的像,光屏将靠近透镜移动,像变小,故C正确,BD错误。
故选C。
8.D
【详解】
读图可知,此时物距为15cm,成的是倒立放大的实像,则物距与焦距的关系是
从中可得,透镜的焦距小于15cm。当将透镜放在20cm刻度线处时,物距为30cm,则此时物距大于2倍焦距。
根据凸透镜成像规律可知:当物距大于2倍焦距时,通过凸透镜成的是倒立的缩小的实像。
故A、B、C不符合题意,D符合题意。
故选D。
9.B
【详解】
A.光通过摄像头成倒立缩小的实像,与照相机的成像特点相同,故A错误;
C.摄像头相当于一个凸透镜,光经过摄像头成像利用的是光的折射,故C错误;
BD.凸透镜成像时,面部应位于摄像头两倍焦距之外,即u>2f,成倒立、缩小的实像,故B正确,D错误。
故选B。
10.A
【详解】
A.如图甲,刚停止沸腾的水,浇上冷水后瓶内热的水蒸气遇冷液化成水,瓶内气体减少,气压降低,水的沸点也降低,此时水温高于沸点,所以水会再次沸腾,故A错误,A符合题意;
B.如图乙,用硬纸片把音响糊起来,当音箱播放音乐时,会引起“舞台”的振动,台上的小“人”会跟着振动,故B正确,B不符合题意;
C.如图丙,根据凸透镜成像规律,如果物距大于2倍焦距,则成倒立缩小的实像,如果在1倍焦距与2倍焦距之间,则成倒立放大的实像,小于焦距成正立放大的虚像,所以物体的像有时是放大的,有时是缩小的,故C正确,C不符合题意;
D.如图丁,冰棒“冒”出的“白气”空气中的水蒸气在冰棒周围遇冷液化形成的小水珠,密度大于空气的密度,所以向下运动,故D正确,D不符合题意。
故选A。
11.C
【详解】
A.在光屏上能显现出来的像,是实像。故A错误;
B.此时,物距明显大于像距,故是物距大于二倍焦距,成的是倒立缩小的实像。而投影仪成的是放大的实像。故B错误;
C.凸透镜镜成像是由于光的折射,在光的折射现象中,光路是可逆的,所以,将物和光屏交换位置,是可以在光屏上得到清晰的像的。故C正确;
D.当向左移动蜡烛时,物距变大。根据凸透镜成像的规律可以知道,此时,像距要变小。因此,要想在光屏上得到清晰的像,应将光屏移向凸透镜,即向左移动光屏。故D错误。
故选C。
12.B
【详解】
A.小孔成像表明光在同一种均匀介质中沿直线传播,故A错误;
B.小聪和小猫彼此能看到对方,说明在光反射时,光路可逆,故B正确;
C.光从一种介质斜射入另外一种介质时,光的传播方向发生改变,因为光的折射,看到水里的鱼比实际位置要浅一些,故C错误;
D.当物体在一倍焦距以外时,凸透镜成的是倒立的实像,物距越小成的像越大。因此应将凸透镜往下移,故D错误。
故选B。
13.B
【详解】
A.由图可知,当蜡烛放在10.0cm处,物距
成倒立缩小的实像,故A错误;
B.将蜡烛移到0cm处的过程中,即蜡烛远离焦点,物距增大,像距减小,像变小,将蜡烛向左移动,光屏也要向左移动才能在光屏上得到一个清晰的像,故B正确;
C.如图所示,光屏上呈现缩小、倒立清晰的实像,折射现象中光路可逆,将蜡烛与光屏的位置互换,光屏上成倒立放大的清晰的实像,故C错误;
D.挡住了透镜上半部分,光能通过下半部分会聚成像,只是光线变少了,能成一个变暗的完整的像,故D错误。
故选B。
14.D
【详解】
凸透镜焦距是 10 厘米,蜡烛和凸透镜之间的距离是 35 厘米,物距大于二倍焦距,根据凸透镜成像规律可知,此时成倒立、缩小的实像。
故选D。
15.D
【详解】
根据图可知,烛焰距凸透镜
像距为
此时在光屏上得到一等大清晰的像,所以
A.将蜡烛移到40cm刻度线处,物距为
凸透镜成正立放大的虚像,虚像不能在光屏上呈现,故A不符合题意;
B.蜡烛移到了30cm处,物距为
凸透镜不成像,光屏没有清晰的像,故B不符合题意;
C.蜡烛移到了20cm处,物距为
凸透镜成倒立放大的实像,像距大于2f,光具座有可能太小,光屏没有清晰的像,故C不符合题意;
D.当蜡烛移到了5cm处时,物距增大,像距减小,光屏向左移动可成清晰的像,故D符合题意。
故选D。
16. 小于 虚 增大
【详解】
[1][2][3]由图可知,成正立、放大的虚像,此时凸透镜相当于放大镜,物距小于1倍焦距,即此时透镜离她左眼的距离小于15厘米,通过透镜看到小华的“眼睛”其实是一个放大的虚像;若想观察到倒立的“眼睛”,应增大物距,且随着物距增加能逐渐看到倒立、放大的实像,倒立、等大的实像,倒立、缩小的实像。
17. e b
【详解】
[1]根据成实像(物距大于1倍焦距)时,物远像近像变小的规律可知,蜡烛放在e处距离透镜最远,得到的实像离凸透镜最近。
[2]根据成实像(物距大于1倍焦距)时,物近像远像变大的规律可知,蜡烛放在b处距离透镜最近,得到的实像最大。
18. 人脸 缩小 折射
【详解】
[1]只有将更多的光射到人脸上时,才会有更多的光被反射,才能清楚地看到人脸通过镜头所成的像,所以当人靠近摄像头时,光源自动打开,照亮人脸。
[2]摄像镜头实际上是一个凸透镜,人在凸透镜的二倍焦距以外,成倒立、缩小的实像。
[3]由于气温低,云中的水滴变成六棱柱状的小冰晶,太阳光穿过云层时在小冰晶上发生两次折射形成围绕太阳的彩色光环的光现象。
19.<
【详解】
把蜡烛放在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间,光屏上接收到的是倒立、放大的实像,此时像距大于二倍焦距,将蜡烛向远离透镜的方向移动Δu的距离,蜡烛还在2倍焦距之内,像移动的速度大于蜡烛移动的速度,所以此时像移动的距离大于蜡烛移动的距离,则Δu<Δv。
20. 倒立 向右移动 照相机
【详解】
[1]要在光屏上承接到烛焰缩小的清晰像,是照相机原理,像是倒立的。
[2]如题图所示,图中凸透镜的焦距f=15cm,物距
u=50cm-15cm=35cm
则蜡烛在凸透镜的两倍焦距之外,像在一倍和二倍焦距之间,通过凸透镜成倒立、缩小的实像。要在光屏上承接到清晰像,这时应该向右移动光屏,增大像距,使光屏在一倍和二倍焦距之间。
[3]蜡烛在凸透镜的两倍焦距之外,蜡烛通过凸透镜成倒立、缩小的实像,是照相机原理。
21. 倒立 实像
【详解】
试题分析:(1)根据像距是光屏到凸透镜的距离作答;
(2)要正确作出图中两条入射光线的折射光线,必须知道凸透镜的三条特殊光线:过焦点的光线、平行于主光轴的光线、过光心的光线经凸透镜折射后如何传播;
(3)2f>u>f,成倒立、放大的实像,应用于幻灯机和投影仪.
解:(1)像距是光屏到凸透镜的距离,则由图可知,像距为墙壁到凸透镜的距离,如图所示:
(2)对于凸透镜,过光心的光线其传播方向不变;折射光线过焦点,则入射光线平行于主光轴;如图所示.
(3)据图可知,此时印有喜洋洋图案的胶片处于凸透镜的1倍焦距和2倍焦距之间,所以应该成一个倒立、放大的实像;
故答案为(1)见上图;(2)见上图;(3)倒立;实像.
【点评】
本题主要考查凸透镜的三条特殊光线:过光心的光线其传播方向不变;过焦点的光线折射后平行于主光轴;平行于主光轴的光线折射后过焦点.知道物体处于凸透镜的1倍焦距和2倍焦距之间,成一个倒立、放大的实像是解决该题的关键.
22. 见解析所示
根据“过凸透镜光心的光线其传播方向不变、平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过焦点”据此做出交点即为像点,据此做出物体AC所成的像的光路图,然后根据相似三角形得出答案.
【详解】
(1)经过光心光线CO不改变方向;平行于主光轴光线CD折射经过右焦点,CE经凸透镜折射后靠近主光轴,三条光线交点就是C点的成像点,然后过A'点垂直于主光轴作出物体AC经透镜所成的像A′C′;光路图如图所示:
(2)证明:根据数学知识可得:△AOC∽△A′OC′,所以即
所以h2=h1.
23. 实 大 远离 D 小 小
【详解】
第一空.照相机在使用过程中物距大于像距,成倒立缩小的实像;
第二空、第三空.成实像时,由“物近像远像变大”可知,镜头靠近人时物距减小,像距变大,像变大;
第四空.由表中数据可知,当物距u>0.50m时,像距v保持在0.5cm即0.005m左右,根据凸透镜成像特点可知,当物距远大于2倍焦距时,像距就越接近焦距,故手机镜头的焦距大约为0.005m;
第五空.因为手机镜头的焦距大约为0.005m,所以手机镜头焦距较小;
第六空.因为相机的镜头焦距非常小,因此在拍摄时正常情况下物距都远大于2倍焦距,因此由成像规律可知像基本都会成在一倍焦距稍大位置,像距变化的范围比较小,所以不需要“调焦”.
24.将凸透镜正对太阳光,找到一个最小的亮点,测量亮点到凸透镜的距离就是焦距
【详解】
将凸透镜正对太阳光,下面放置一个硬纸板,调整凸透镜和硬纸板之间的距离,直到硬纸板上出现一个最小最亮的亮点,即焦点。用刻度尺测出硬纸板到凸透镜的距离就是焦距。如下图所示,焦点F与凸透镜的光心O之间的距离就是焦距f。
25. 漫 实 下 变小
【详解】
(1)[1]鼠标垫表面粗糙,光照射在鼠标垫上时发生漫反射,反射光线向四面八方。
(2)[2]实像可以成在光屏上,当鼠标移动时,感应器会连续拍摄鼠标垫表面所成的像,并利用数字信号处理来比较各个影像,说明光学感应器上所成的像是实像。
(3)[3][4]凸透镜成实像时,物远像近像变小,鼠标悬空相当于增大了物距,这时候像距会变小,像变小,因为成像透镜和光学感应器距离是不变的,导致像成在光学感应器下方。
26.将凸透镜放在阳光下,使其在地面上形成最小最亮的光斑,测出光斑到透镜的距离即为焦距;乙;控制变量法让物距保持不变.
【详解】
(1)使太阳光正对凸透镜,移动凸透镜与地面之间的距离,直到地上形成一个亮点,测亮点到凸透镜中心的距离;(2)乙.根据像的大小和凸透镜焦距的关系:物距一定时,焦距越小,像越小.甲和乙两张照片中,乙照片上锡山的像比较大,照相机镜头的焦距较大.(3)这也是一种控制变量思想,像的大小与物距和焦距都有关系,保持物距不变,则焦距越小时,像越小.
(1)凸透镜的焦距指的是焦点到透镜的距离,我们可以先让凸透镜正对着太阳光找到一个最小、最亮的光斑即焦点,然后测出焦点与透镜的距离;(2)图甲和图乙中锡山所成像的大小是不同的,乙图中锡山的像大.由实验现象可以知道:在物距一定时,焦距越小,物体所成的像越小,甲图锡山的像小,使用的照相机镜头的焦距小;(3)根据凸透镜成像的规律,在凸透镜的焦距一定时,物距越小,像距越大,像越大;我们要探究凸透镜所成像的大小和凸透镜焦距的关系就要采用控制变量法控制物距不变.
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