凸透镜成像规律强化练习内含答案详解Word格式文档下载.docx
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C.该透镜的焦距f一定满足9m<f<18cm
D.该透镜的焦距f一定满足9cm<f<16cm
4.某同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,绘制了物体到凸透镜的距离u跟像到凸透镜的距离v之间关系的图象,如图所示,下列判断正确的是( )
A.该凸透镜的焦距是20cm
B.当u=15cm时,在光屏上能得到一个缩小的像
C.当u=25cm时成放大的像,投影仪就是根据这一原理制成的
D.把物体从距凸透镜l0cm处移动到30cm处的过程中,像逐渐变小
5.在做“研究凸透镜成像”的实验中,当一个物体在凸透镜前20cm处时,在屏上得到一个倒立放大的像,如果将物体放在此凸透镜前8cm处,所成像的特点是( )
A.倒立放大的实像B.倒立缩小的实像
C.正立放大的虚像D.正立放大的实像
二.实验探究题(共3小题)
6.如图所示,在“探究凸透镜成像的规律”是实验中,小明将焦距为10cm的薄凸透镜固定在光具座上50cm刻度处,将点燃的蜡烛放置在光具座上20cm刻度线处,移动光屏至65cm刻度线处,烛焰在光屏上成清晰的像.
(1)照相机、投影仪、放大镜等光学器具中,成像原理与图示的成像特点相同的是
(2)保持透镜在50cm刻度线处不动,如果要在光屏上得到更大、清晰的像,应进行的操作是:
将蜡烛向 移,光屏适当向 移(选填“左”或“右”)
(3)仍保持透镜在50cm刻度线处不动,若将点燃的蜡烛放在光具座上80cm刻度线处,将光屏放在光具座上透镜的左侧,通过移动光屏,在光屏上可呈现烛焰 立、 的实像,且光屏放在 cm刻度线处时,烛焰的像最清晰.
7.如图所示,是探究凸透镜成像规律的实验装置,烛焰、透镜和光屏的中心大致在同一高度.
当凸透镜的焦距f=10cm、物距u=15cm、像距v=30cm时,光屏上得到 、 的实像;
将凸透镜的下半部遮住,光屏上 (选填“能”或“不能”)成完整的像;
图中的蜡烛向左移动10cm后,要想在光屏上再次成清晰的像,应将光屏向 (选填“左”或“右”)移动.
8.关于凸透镜成像实验,完成以下内容:
(1)首先应将蜡烛、凸透镜和 依次固定在光具座上,并调节它们的中心在同一高度.
(2)图中O为凸透镜的光心,F为焦点,请画出烛焰上的S发出的三条光线(中间一条光线平行于主光轴)经凸透镜后的出射光线,并确定其像的位置S′.
(3)实验中当物距u等于焦距f时,某同学却发现在光屏一侧透过凸透镜看到了烛焰正立放大的像.对此下列解释合理的是 .
A.因为烛焰有一定的宽度,实际上它的某些部分到凸透镜的距离稍大于焦距
B.因为烛焰有一定的宽度,实际上它的某些部分到凸透镜的距离稍小于焦距
C.这是烛焰发出的光经凸透镜表面反射形成的像.
参考答案与试题解析
【分析】根据给出的物距和像距的关系,利用凸透镜成像的规律可以确定该凸透镜焦距的范围.
【解答】解:
因为物距大于像距,所以满足物距大于2倍焦距,且像距介于1倍焦距与2倍焦距之间,所以40cm>2f,f<30cm<2f,化简后可得15cm<f<20cm.
故选B.
【点评】本题主要考查了凸透镜成像规律的应用,属于基础题.
【分析】根据凸透镜成像时,2f>u>f,成倒立、放大的实像,v>2f.解像距的不等式求得焦距.
凸透镜成像时,光屏上得到倒立、放大的实像,v=12cm,v>2f.
故12cm>2f,即f<6cm.
故选A.
【点评】根据成像特点,判断属于凸透镜成像的那种情况.根据物距或像距解不等式求得焦距.
【分析】凸透镜成像时,得到的实像都是倒立的,所以点燃的蜡烛放在距凸透镜18cm处时,在透镜的另一侧的32cm处得到一个清晰的实像,且物距小于像距。
根据凸透镜成像的规律可以得出物体的位置,根据物体位置列出不等式,解不等式得出结果。
蜡烛距离凸透镜18cm时,在透镜的另一侧32cm处光屏上得到一个清晰的像,物距小于像距,成倒立放大的实像;
此时物体的位置在在一倍焦距和二倍焦距之间,像二倍焦距以外,即2f>18cm>f,32cm>2f;
解得:
9cm<f<16cm,
故选D。
【点评】此题主要考查了凸透镜成像的规律,首先要熟记规律的内容,特别是成像特点、物距、像距、焦距之间的关系。
【分析】
(1)根据凸透镜成像的四种情况和应用进行判断:
u>2f,成倒立、缩小的实像,2f>v>f,应用于照相机和摄像机.
u=2f,成倒立、等大的实像,v=2f,一般用来求凸透镜的焦距.
2f>u>f,成倒立、放大的实像,v>2f,应用于幻灯机和投影仪.
u<f,成正立、放大的虚像,应用于放大镜和老花镜.
(2)当物距大于焦距时,凸透镜成实像;
凸透镜成实像时,物距增大,像距减小,像变小;
凸透镜成需像时,物距增大,像变大.
A、u=v=2f,凸透镜成倒立、等大的实像,如图,u=v=2f=20cm时,所以f=10cm,故A错误;
B、当u=15cm时,2f>u>f,成倒立、放大的实像,故B错误;
C、当u=25cm时,u>2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机,故C错误;
D、把物体从距凸透镜l0cm处移动到30cm处的过程中,凸透镜成实像,物距增大,像距减小,像变小,故D正确.
故选D.
【点评】凸透镜成像的四种情况和应用,以及凸透镜成实像时,物距、像距、像之间的关系,是凸透镜成像习题的重要依据,一定要熟练掌握.
【分析】要解决此题,需要掌握凸透镜成像的规律以及物距与像距的关系。
物距大于二倍焦距成倒立、缩小的实像。
像距大于一倍焦距小于二倍焦距。
物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立、放大的实像,像距大于二倍焦距。
物距等于二倍焦距成倒立、等大实像,像距等于二倍焦距。
物距小于焦距成正立、放大的虚像。
光屏可以承接到实像,不能承接虚像。
当一个物体在凸透镜前20cm处时,在屏上得到一个倒立放大的像,f<u<2f,所以f<20cm<2f,则10cm<f<20cm。
若现将物体移至透镜前8cm处,物距小于焦距,成正立、放大的虚像,虚像不能在光屏上呈现。
故选C。
【点评】本题考查了凸透镜成像规律的应用,要熟练掌握成像特点与物距、像距及焦距的关系,能够确定凸透镜的焦距是解决问题的关键。
(1)照相机、投影仪、放大镜等光学器具中,成像原理与图示的成像特点相同的是 照相机
将蜡烛向 右 移,光屏适当向 右 移(选填“左”或“右”)
(3)仍保持透镜在50cm刻度线处不动,若将点燃的蜡烛放在光具座上80cm刻度线处,将光屏放在光具座上透镜的左侧,通过移动光屏,在光屏上可呈现烛焰 倒 立、 缩小 的实像,且光屏放在 35 cm刻度线处时,烛焰的像最清晰.
(1)物距大于2f时,凸透镜成倒立缩小的实像,照相机根据这个原理制成;
(2)根据物近像远像变大的特点分析,要使像变大,则应减小物距,并增大像距;
(3)求出物距,根据物距的大小,得出成像特点.
(1)由图可知,物距u=50cm﹣20cm=30cm,像距v=65cm﹣50cm=15cm,f=10cm,此时u>2f,成倒立缩小的实像,能够说明照相机的成像原理;
(2)保持透镜在50cm刻度线处不动,如果想在光屏上得到更大的清晰的像,应使物距缩小,则像距变大,所以应将蜡烛右移,同时光屏也向右移;
(3)保持透镜在50cm刻度线处不动,若将点燃的蜡烛放在光具座上80cm刻度线处,则此时物距大于2f,将光屏放在光具座上透镜的左侧,通过移动光屏,在光屏上可呈现烛焰清晰的倒立、缩小的实像,根据光路的可逆性可知,此时像距为15cm,故光屏放在35cm刻度线处时,烛焰的像最清晰.
故答案为:
(1)照相机;
(2)右;
右;
(3)倒;
缩小;
35.
【点评】熟练掌握凸透镜成像的规律,能根据实验中物距与像距的变化,判断成像的特点与规律是解答的关键.
当凸透镜的焦距f=10cm、物距u=15cm、像距v=30cm时,光屏上得到 倒立 、 放大 的实像;
将凸透镜的下半部遮住,光屏上 能 (选填“能”或“不能”)成完整的像;
图中的蜡烛向左移动10cm后,要想在光屏上再次成清晰的像,应将光屏向 左 (选填“左”或“右”)移动.
【分析】凸透镜成像的三种情况和应用:
①u>2f,成倒立、缩小的实像;
②2f>u>f,成倒立、放大的实像;
③u<f,成正立、放大的虚像;
凸透镜成像光的折射现象,物体发出的光线经凸透镜折射后,会聚在凸透镜另一侧的光屏上,形成物体的实像;
如果凸透镜的口径大,透过的光多,像就亮;
口径小,透过的光少,像就暗;
凸透镜成实像时,物距变大,像距变小.
此时凸透镜的焦距f=10cm、物距u=15cm、像
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