初二物理凸透镜成像的规律试题答案及解析1.一支点燃的蜡烛放在凸透镜的主轴上,当物距为25cm时,在凸透镜的另一侧光屏上能得到一个放大的烛焰的像。
那么,当蜡烛移至离凸透镜lOcm时,则烛焰经凸透镜所成的像一定是 ( )A.正立、放大、虚像B.倒立、放大、实像C.正立、放大、实像D.倒立、缩小、实像【答案】A【解析】由“当f﹤u﹤2f,成倒立、放大的实像,v﹥2f”可知, f﹤25cm﹤2f,则12.5 cm﹤f﹤25cm;那么,当蜡烛移至离凸透镜l0cm时,u﹤f,由“当u﹤f时,成正立、放大的虚像,v﹥f”可知,烛焰经凸透镜所成的像一定是正立、放大、虚像。
故选A。
【考点】凸透镜的成像规律2.在“探究凸透镜成像规律”的实验中:(1)蜡烛、凸透镜(焦距为10cm)、光屏依次放在光具座上,要使烛焰的像能呈在光屏的中央,需调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在上。
当它们处于如图所示的位置时,在光屏上能得到清晰的像,则该像是(填“倒立”或“正立”)、_________(填“缩小” 、“等大”或“放大”)的实像。
(2)将蜡烛稍远离凸透镜,光屏上的像变模糊。
要再次在光屏上得到清晰的像,可采用下列方法:①若移动光屏,则应将光屏______ ____(填“远离”或“靠近”)凸透镜;②若不移动光屏,则可在蜡烛和凸透镜之间再放上一个焦距合适的_____ __(填“凸透镜”或“凹透镜”)。
【答案】(1)同一高度倒立缩小(2)靠近凹透镜【解析】(1)实验过程中,调整凸透镜和光屏的高度,使蜡烛、凸透镜和光屏三者中心大致在同一高度,目的是使烛焰的像成在光屏的中央。
由题意知,f=10cm,当物距u=30cm时,u>2f.由凸透镜成像的规律可知,此时凸透镜成倒立、缩小的实像。
(2)将蜡烛稍远离凸透镜,光屏上的像变模糊.凸透镜成实像时,物近像远像变大,因此要再次在光屏上得到清晰的像,①若移动光屏,则应将光屏靠近凸透镜;②凹透镜对光线有发散作用.因此若不移动光屏,则可在蜡烛和凸透镜之间再放上一个焦距合适的凹透镜,可以使光线推迟会聚。
【考点】凸透镜成像规律3.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,在光屏上将出现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.光屏上接收不到像【答案】D【解析】凸透镜成像的规律:u>2f,成倒立、缩小的实像;2f>u>f,成倒立、放大的实像; u<f,成正立、放大的虚像;光屏可以承接到实像,不能承接虚像。
距离凸透镜20cm的光屏上得到一个清晰的与物体等大的像,所以像距v=20cm=2f,则f=10cm。
若现将物体移至透镜前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,且光屏上接收不到像。
故选D。
【考点】凸透镜成像规律4.(8分)探究“凸透镜成像规律”。
⑴如图甲所示,光会聚于b点,在虚线区域内放甲透镜后,光会聚于主光轴MN上的c点;在虚线区域内换放乙透镜后,光会聚于主光轴MN上的a点.现小明想进一步探究凸透镜成像的特点,应选择____(选填“甲”或“乙”)透镜.⑵为了确定凸透镜的焦距,小明让一束平行光射向凸透镜,移动光屏,直到在光屏上会聚成一点,如图乙所示,则该凸透镜的焦距为_____cm.⑶小明将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后,发现无论怎样沿光具座移动蜡烛、凸透镜、光屏,在光屏上始终得不到烛焰的像,你认为可能的原因是____________________________。
⑷上述问题解决后,他们将蜡烛、凸透镜固定在光具座如图丙位置,光屏应在_______(选填“①”、“②”、“③”)区域前后移动,才能得到清晰、完整的像。
用不透明的纸挡住透镜上半部分,则光屏上所成的像_____。
(选填“完整”或“不完整”);将蜡烛和光屏的位置对换,发现在光屏上仍能成一清晰的像,此时像的性质是倒立、____的实像。
⑸在蜡烛和凸透镜之间放上一个近视眼镜,则发现像变得模糊了,这时应适当向___(选填“左”或“右”)移动光屏,才能重新得到清晰的像.⑹把蜡烛移至光具座上42cm刻度线处,无论怎样调节光屏,光屏上始终接收不到像,老师告诉小明是因为此时成的是正立、放大的虚像,要想看到这个像,观察的方法应是_______________.【答案】⑴乙⑵10.0 ⑶蜡焰、凸透镜、光屏三者的中心不在同一高度⑷②完整放大⑸右⑹从光屏一侧透过透镜观察蜡焰【解析】(1)凸透镜对光起会聚作用,光经凸透镜折射后,折射光更偏向主光轴;凹透镜对光起发散作用。
光经凹透镜折射后,折射光偏离主光轴。
在虚线区域内放甲透镜,光会聚于c点,折射光比原来的入射光偏离主光轴,所以甲透镜是凹透镜;在虚线区域内放乙透镜,光会聚于a 点,折射光比原来的入射光偏向主光轴,所以乙透镜是凸透镜,故在研究凸透镜成像规律的实验中应选乙透镜。
(2)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点,即凸透镜的焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距。
依题意该凸透镜的焦距为30.0cm-20.0cm=10.0cm。
(3)小明将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后,发现无论怎样沿光具座移动蜡烛、凸透镜、光屏,在光屏上始终得不到烛焰的像,可能的原因是蜡焰、凸透镜、光屏三者的中心不在同一高度。
(4)由丙图知蜡烛在二倍焦距之外,所以成的像应在另一侧的焦点和二倍焦距之间,故光屏应在②区域前后移动。
用不透明的纸挡住透镜上半部分,不影响成像的性质,光屏上所成的像仍完整,只是亮度比原来变暗。
将蜡烛和光屏的位置对换,蜡烛位置在焦点与二倍焦距之间,由凸透镜成像规律知,成像的位置在另一侧的二倍焦距之外,成倒立、放大的实像。
(5)在蜡烛和凸透镜之间放上一个近视眼镜,由于近视眼镜是凹透镜,对光线有发散作用,所以通过凸透镜的光线比以前会聚得要晚了,像距更大了,因此要得到清晰的像,需将光屏远离凸透镜,即向右移动光屏。
(6)把蜡烛移至光具座上42cm刻度线处,物距等于8cm小于凸透镜的焦距10cm,成正立放大的虚像,不能成在光屏上,所以要从凸透镜的右侧透过凸透镜去观察。
【考点】探究凸透镜成像的规律5.下图为小红同学的脸庞外形和大小,通过凸透镜看她的脸庞时,不可能看到的像为下图的()【答案】C【解析】A是倒立放大的实像,说明物距处于1倍和2倍焦距之间,符合实际情况;B是正立放大的像,符合凸透镜成虚像的情况;C成正立缩小的像,凸透镜不能成正立缩小的像,不符合实际情况;D是倒立缩小的实像,说明物距大于2倍焦距,符合实际情况情况。
故选C。
【考点】凸透镜成像规律6.物体从距凸透镜12cm移到距凸透镜18cm的过程中,调整光屏的位置,总能在光屏上得到倒立放大的像,由此可知,此凸透镜的焦距可能是()A.6cm B.10 cm C.16 cm D.20 cm【答案】B【解析】凸透镜成倒立、放大的实像,物距满足的的条件为f<u<2f,所以当物距分别为12cm和18cm时,需满足f<12cm<2f且f<18cm<2f,即9cm<f<12cm,故本题答案为B。
【考点】凸透镜成像的规律7.如果在点燃的蜡烛和光屏之间,将一凸透镜从靠近蜡烛的一方沿主轴慢慢移向光屏方向,发现在屏上得到两次清晰的像,那么它们一定是像,并且前一次得到的像是像。
(以上各空分别填“实”或“虚”、“放大”或“缩小”)【答案】实放大【解析】凸透镜成像的几种情况:当U>2f,成倒立、缩小的实像;当2f>U>f,成倒立、放大的实像;当U<f,成正立、放大的虚像。
凸透镜成像时,能在光屏上得到的像一定是倒立的实像;凸透镜从靠近蜡烛的向光屏方向移动,物距不断增大,像距不断减小,像由大变小,所以凸透镜先成放大的像,后成缩小的像。
【考点】凸透镜成像的应用8.(6分)小明同学用一个焦距未知的凸透镜、蜡烛、光屏探究凸透镜成像规律。
①由图a可知,凸透镜的焦距是________㎝.实验时,应使烛焰、凸透镜、光屏的中心大在__________.②如图b所示,若在光屏上(光屏未画出)能得到清晰放大的烛焰实像,则蜡烛可能置于透镜左边a、b、c、d四点中的______点上,若蜡烛从b位置逐渐靠近透镜时,光屏应向(填“左”或“右”)移动才能继续成像,此时像比先前(填“大”或“小”)③小明依次将蜡烛、凸透镜、光屏放置在光具座上,按①的要求调整好三者中心的位置,但无论怎样移动光屏,在光屏上始终都没能看到烛焰所成的像.原因可能是(写出一个原因即可)___________________ 。
【答案】①.15,同一高度上, ②C , 右 , 大 .③蜡烛在凸透镜的焦距之内.【解析】①由图a可知;利用平行光聚焦法测量凸透镜的焦距,故焦距为15㎝;实验时,应使烛焰、凸透镜、光屏的中心大在同一高度上,使烛焰成像在光屏的中央,便于观察。
②由图b所示,若在光屏上(光屏未画出)能得到清晰放大的烛焰实像,则蜡烛位于一倍焦距和两倍焦距之间,故可置于透镜左边a、b、c、d四点中的c点上,若蜡烛从b位置逐渐靠近透镜时,物距减小,则像距增大,像也增大,故光屏应向右移动才能继续成像,此时像比先前大。
③小明依次将蜡烛、凸透镜、光屏放置在光具座上,按①的要求调整好三者中心的位置,但无论怎样移动光屏,在光屏上始终都没能看到烛焰所成的像。
则原因可能是可能所成的像是虚像(蜡烛在凸透镜的焦距之内)或不能成像(蜡烛在焦点上)。
【考点】凸透镜成像规律的实验探究过程9.小明同学用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材完成“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)为了测出凸透镜的焦距,小明将凸透镜正对太阳光,用一个光屏在透镜的另一侧移动,直到光屏上得到一个最小最亮的光斑,这说明凸透镜对光线有_________作用,测出光斑到凸透镜的距离为10cm,则该透镜的焦距为_________cm。
(2)小明将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后,无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到像,请你指出其中一条可能的原因:__________________________。
(3)重新调整后,将蜡烛放在下图中的A位置上,光屏在B位置上,为了找到清晰的像,应将光屏向_______(填“左”或“右”)移动。
(4)依次改变蜡烛的位置,移动光屏,直到找到清晰的像。
记录的数据如下表。
①在1—4次实验中,所成的像为倒立、_______的实像,此现象在生活中的应用有_____②第6次的像比第5次的_______ (填“大”或“小”)。
(5)将蜡烛放在上图中的C点,观察到烛焰的正立、放大的虚像,生活中______(老花镜/近视眼镜)应用的就是这个原理。
若希望看到更大的虚像,应将蜡烛向_______(填“左”或“右”)移动。