1.(1)在探究凸透镜成像的规律时:
①调节凸透镜、光屏、烛焰的中心处于(选填“相同”或“不同”)高度;
②如图甲所示,测出了凸透镜的焦距;若凸透镜不动,把蜡烛移到光具座15cm刻度处,调节光屏,在光屏上会成倒立、(选填“放大”、“缩小”或“等大”)的清晰虚像,生活中的(选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”)是用这一原理制成的。
(2)在探究物质溶化特征时,得到图乙物质气温随时间变化的图象,由图象可知该物质属于(选填“晶体”或“非晶体”),图中A点的气温如图丙体温计所示,读数为℃,融化过程需(选填“吸热”或“放热”)。
2.朋友们选定不同焦距的凸透镜,探究“凸透镜成像的规律”:
(1)安装并调节烛焰、透镜、光屏,使她们两者的中心大致在;
(2)小光朋友选定焦距为f1=10cm的凸透镜,当蜡烛置于图甲位置,调节光屏,可在光屏上得到一个倒立、清晰的像,生活中(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是借助此成像原理工作的;
(3)在图甲实验的基础上,更换焦距为f2=5cm的凸透镜,为在光屏上得到清晰的像,光屏应向(选填“左”或“右”)侧联通;
(4)小焦朋友发觉,在(3)的基础上,不联通光屏,将自己的墨镜放在凸透镜前,如图乙,光屏上也能呈现清晰的像,说明该墨镜对光有(选填“会聚”或“发散”)作用。
3.小明朋友借助如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”的实验,凸透镜固定在光具座50cm刻度处不变。
(1)实验前将烛焰、凸透镜、光屏两者的中心调节到同一高度,目的是。将蜡烛固定在40cm刻度处时,联通光屏,在光屏上仍然得到一个大小不变的光斑,则该凸透镜的焦距为cm;
(2)当他将三个器件联通到如图所示的位置时,光屏上刚好出现了烛焰清晰的像,借助该成像规律制成的光学仪器是(选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”)。此时保持蜡烛和光屏不动,将凸透镜联通到cm刻度处时,仍能在光屏上成清晰的像;
(3)在成像清晰的情况下,用一张不透明纸把透镜上半部份遮挡住,见到的像会怎样变化?(选填“像部份消失”、“像完整色温不变”或“像完整色温变暗”);
(4)将原凸透镜更换为一个焦距较小的凸透镜后,其他器件不动,为了使光屏上再度得到清晰的像,可以在蜡烛和凸透镜之间放置一个(选填“凸”或“凹”)透镜,所放置的透镜可以拿来矫治(选填“近视眼”或“远视眼”)。
4.(2021•郴州)某数学兴趣小组在做“探究凸透镜成像的规律”实验时,进行了如下操作:
(1)从左到右在光具座上依次安放蜡烛、凸透镜、光屏,燃起蜡烛,调节烛焰、凸透镜、光屏,使它们的中心大致在;
(2)当蜡烛距凸透镜20cm时,把光屏移至适当位置,恰能在光屏上得到一个等大清晰的像,则凸透镜的焦距是cm;
(3)当蜡烛置于如图所示位置时,调节光屏至适当位置,可在光屏上得到一个倒立、的虚像。
5.(2021•昆山)小林用图甲装置来探究凸透镜成像的规律。
(1)实验前,应调整烛焰和光屏的中心在凸透镜的上。
(2)当蜡烛、凸透镜和光屏处于图甲所示位置时,正好在光屏上成清晰的像,所成的像是(填“正立”或“倒立”)的(填“实”或“虚”)像。
(3)保持凸透镜位置不变,将图甲中蜡烛和光屏的位置互换,此岁月屏上所成像的特性与(填“照相机”、“放大镜”或“投影仪”)相同。
(4)小林进行了进一步探究:如图乙所示,凸透镜的焦距为10cm,保持光屏位置不变,让蜡烛和凸透镜分别以2cm/s和1cm/s的速率,从图示位置同时匀速向左运动,经过s,光屏上成清晰(填“放大”、“等大”或“缩小”)的像。
以下是小明在“探究凸透镜成像的规律”实验中的部份操作:
(1)如图甲所示,小明让平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小最亮的光斑,则凸透镜的焦距f=cm。(要求记录到确切值的下一位)
(2)小明将LED灯、凸透镜和光屏依次置于光具座上,通过调节使两者中心大致在。接着,小明调节LED灯、凸透镜至如图乙所示的位置,联通光屏,会在光屏上得到倒立、的虚像,借助此时凸透镜成像的特性制成的光学仪器是。6.
7.(2021•南京)如图所示,用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)为了使像成在光屏中央,应调节烛焰和光屏的中心坐落凸透镜的上。
(2)如图所示,当蜡烛距离凸透镜15cm时,联通光屏,可在光屏上找到一个清晰的倒立、(填“放大”、“等大”或“缩小”)的虚像。在拍照机、投影仪、放大镜中,成像情况与之类似的是。
(3)当光屏上成清晰的像时,用白纸挡住凸透镜的上半部份,则烛焰的像色温将。
8.(2021•新乡)在“探究凸透镜成像的规律”实验中:
(1)将凸透镜正对太阳,可在凸透镜后方得到一个最小、最亮的光斑,则光斑到凸透镜光心的距离为凸透镜的
。
(2)如图甲所示,此时烛焰在光屏上成清晰的像,则像的性质是。
A.倒立、放大的虚像
B.倒立、缩小的虚像
C.倒立、等大的虚像
D.正立、放大的实像
(3)保持烛焰和光屏位置不变,拿走凸透镜,则光屏上。
A.成正立、等大的虚像
B.成倒立、等大的虚像
C.成正立、等大的实像
D.不成像
(4)保持烛焰和光屏位置不变,在原凸透镜位置换上另一个透镜模拟斜视眼的动因。接着小莉和小华分别用自己的斜视墨镜来模拟视力矫治,小莉的墨镜置于透镜前时,像仍成在光屏前方;小华的墨镜置于透镜前时,光屏上恰能成清晰的像。整个实验过程中用到的四块透镜如图乙所示,则放小华的墨镜时,实验所用的两块透镜分别是(填编号)。
9.(2021•讷河)小华借助学过的知识制做拍照机模型:她先用太阳光测出所用凸透镜的焦距;再用硬纸板制做两个粗细相差极少的纸盒,使一个纸盒正好能套入另一个纸盒内,并能前后滑动,在一个纸盒的一端嵌上凸透镜,另一个纸盒的一端蒙上一层半透明薄膜,如图1所示。
(1)制做模型时,小华测得凸透镜的焦距是10cm,则联通内筒使半透明薄膜距后端凸透镜的距离在cm到cm范围内,能够找到清晰的像。
(2)小华用此拍照机模型观察到物体的像如图2甲所示,想使半透明薄膜上的像变大些,如图2乙,应使镜头离被观察的物体(填“远一些”或“近一些”),同时调节内筒位置,使半透明薄膜上的像显得清晰。
10.(2021•讷河)在探究“凸透镜成像规律”的实验中:
(1)如图是借助太阳光测凸透镜焦距的方式,其中操作最合理的是。
(2)将焦距为10cm的凸透镜,固定在光具座50cm的刻度处,将蜡烛从如图所示位置,移到光具座20cm刻度处,需将光屏向联通(选填“左”或“右”),直到在光屏上成清晰的、的虚像(选填“正立”或“倒立”),此成像的特性与原理相同(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”);这时若将蜡烛和光屏位置互换,光屏上再度得到烛焰清晰的像(选填“能”或“不能”)。
(3)下边能说明近视眼成像和它矫治方式的原理图是。
参考答案与试卷解析
1.【解答】解:(1)①蜡烛、凸透镜、光屏,两者在同一条直线上,两者的中心大致在同一高度,像才会呈在光屏的中心;
②由图甲可知,平行光线经凸透镜后会聚到一点,光屏上得到的最小、最亮的光斑便是凸透镜的焦点,所以焦距为:f=40.0cm﹣30.0cm=10.0cm;蜡烛移到光具座15cm刻度处,物距:u=30.0cm﹣15.0cm=15.0cm,f<u<2f,在凸透镜另左侧联通光屏,会在光屏上得到一个倒立、放大的虚像,按照这个原理制成了投影仪;
(2)由图乙可知,该物质在融化过程中气温保持不变,故该物质是晶体;
由图丙可知,液柱向上读数值变小,故液面指示气温在0℃以上,分度值为1℃,示数为39℃;
物质的融化过程是放热过程。
故答案为:(1)①相同;②放大;投影仪;(2)晶体;39;放热。
2.【解答】解:(1)按照实验的要求,让像成在光屏的中心,必须使烛焰、凸透镜和光屏两者的中心置于同一高度上;
(2)凸透镜的焦距为f1=10cm,由图可知,此时的物距在一倍焦距和二倍焦距之间时,成倒立、放大的虚像凸透镜的成像规律实验题,其应用是投影仪;
(3)在图甲实验的基础上,更换焦距为f2=5cm的凸透镜,焦距变小了,像距会变小,为在光屏上得到清晰的像,光屏应向两侧联通;
(4)不联通光屏,将自己的墨镜放在凸透镜前,光屏上也能呈现清晰的像,这说明像延后会聚了,即该墨镜对光线具有发散作用。
故答案为:(1)同一高度;(2)投影仪;(3)左;(4)发散。
3.【解答】解:(1)实验过程中,调整凸透镜和光屏的高度,使烛焰、凸透镜和光屏两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;
由题意可知,当蜡烛距离透镜为50.0cm﹣40.0cm=10.0cm时,在两侧无论如何联通光屏,发觉光屏上仍然是一个大小不变的方形光斑(即凸透镜后侧为平行光),说明蜡烛刚好在焦点上,则由焦距的定义可知该透镜的焦距为10.0cm;
(2)由图可知,此时的物距为30cm,小于二倍焦距,成倒立缩小的虚像,应用为拍照机;
保持蜡烛和光屏的位置不动,将凸透镜联通到光具座35.0cm刻度处,此时的物距等于原先的像距,依据光路可逆可知,光屏上再度出现烛焰倒立、放大的虚像;
(3)当用纸堵住透镜的某一部分时,因为通过凸透镜会聚的光线数目降低,所以像会比原先变暗,但仍成完整的像;
(4)将原凸透镜更换为一个焦距较小的凸透镜后,因为焦距变小,折光能力变强,像会成在光屏的前方,所以须要在蜡烛和凸透镜之间放置一个可以使光线发散的凹透镜,凹透镜可以拿来矫治斜视眼。
故答案为:(1)使烛焰的像成在光屏的中央;10.0;(2)拍照机;35.0;(3)像完整色温变暗;(4)凹;斜视眼。
4.【解答】解:(1)在做凸透镜成像的实验中,为了使烛焰的像成在光屏的中央,要调节蜡烛焰心、凸透镜光心、光屏的中心大致在同一高度上;
(2)凸透镜成像时,物体放到距离凸透镜20cm处时,光屏上得到倒立、等大的虚像,所以20cm=2f,所以f=10cm;
(3)由图可知,此时的物距为30cm,物体处于2倍焦距以外,联通光屏,可在光屏上得到一个清晰、倒立、缩小的虚像.
故答案为:(1)同一高度上;(2)10;(3)缩小。
5.【解答】解:(1)为了使烛焰的像能成在光屏的中心,应调整烛焰和光屏的中心在凸透镜的主光轴上;
(2)当蜡烛、凸透镜和光屏处于图甲所示位置时,正好在光屏上成清晰的像,说明该像可用光屏承接,为虚像,虚像都是倒立的;
(3)保持凸透镜位置不变,将图甲中蜡烛和光屏的位置互换,此时物距将小于像距凸透镜的成像规律实验题,成倒立缩小的虚像,应用为拍照机;
(4)由乙图可知,物距u=15cm,像距v=15cm,
保持光屏位置不变,让蜡烛和凸透镜分别以2cm/s和1cm/s的速率,同时匀速向左运动,
则t秒时,物距u′=15cm+(2cm/s﹣1cm/s)t=15cm+1cm/s×t,
像距v′=15cm+1cm/s×t,
则可知在联通过程中,要能在不动的光屏上成像,物距必须等于像距,
由凸透镜成像规律可知此时成倒立等大的虚像,
所以此时u′=v′=2f=20cm,即15cm+t×1cm/s=20cm,解得t=5s。
故答案为:(1)主光轴;(2)倒立;虚像;(3)拍照机;(4)5;等大。
6.【解答】解:(1)平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小、最亮的光斑,这个光斑就是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离就是焦距,所以凸透镜的焦距f=20.0cm﹣10.0cm=10.0cm;
(2)为使像成在光屏的中央,应调节LED灯、凸透镜、光屏两者的中心大致在同一高度处;
蜡烛、光屏的位置为如图乙,所以物距u=25cm>2f,物距小于二倍焦距成倒立缩小虚像,该成像规律与日常生活中的拍照机成像规律相同。
故答案为:(1)10.0;(2)同一高度处;缩小;拍照机。
7.【解答】解:(1)在做凸透镜成像的实验中,为了使烛焰的像成在光屏的中央,要调节蜡烛、光屏的中心都坐落凸透镜的主光轴上;
(2)若将烛焰移至距凸透镜15cm处,即此时f<u<2f,联通光屏,使烛焰在光屏上得到倒立放大清晰的虚像,投影仪就是应用这一原理制成的;
(3)挡住凸透镜的上半部,物体上任一扫射向凸透镜的下半部,经凸透镜折射后,照样能会聚成完整像,像的大小不发生变化,折射光线降低,会聚成的像变暗。
故答案为:(1)主光轴;(2)放大;投影仪;(3)变暗。
8.【解答】解:(1)太阳光可以看成平行光,将一个凸透镜正对太阳,此时平行光跟主光轴平行,经凸透镜折射后,会聚成最小最亮的光斑,是凸透镜的焦点,所以光斑到凸透镜光心的距离为凸透镜的焦距。
(2)由图甲知,蜡烛到凸透镜距离(物距)小于光屏到凸透镜距离(像距),此岁月屏上成清晰的像,像的性质是:倒立、缩小的虚像,故选B。
(3)蜡烛经凸透镜成像是蜡烛的光经凸透镜折射后会聚而成。保持烛焰和光屏位置不变,拿走凸透镜,蜡烛的光沿直线射向光屏,所以在光屏上不能再成像,故选D。
(4)保持烛焰和光屏位置不变,在原凸透镜位置换上另一个透镜来模拟斜视眼的动因,由于散光眼巩膜太厚,所以应选择一个厚一点的凸透镜取代原凸透镜,由图乙知,用的是透镜①;
斜视墨镜是凹透镜,且镜框越厚,焦距越小,对光线的发散作用越强;
小莉的墨镜置于透镜前时,像仍成在光屏前方,说明小莉的斜视墨镜对光线发散作用较弱,镜框较薄;
小华的墨镜置于透镜前时,光屏上恰能成清晰的像,说明小华的斜视墨镜对光线发散作用比小莉的强,镜框较厚,用的是透镜③。
故答案为:(1)焦距;(2)B;(3)D;(4)①③。
9.【解答】解:(1)拍照机的成像原理是:当物距小于二倍焦距时,像距在一倍焦距和二倍焦距之间;因为凸透镜的焦距是10cm,则联通内筒使半透明薄膜距后端凸透镜的距离在10cm到20cm范围内能够找到清晰的像;
(2)按照图2中的甲、乙可知,乙相对甲来说,像变大了,则像距应当变大,物距变小,所以应使镜头离被观察的物体近一些,同时调节内筒位置,使半透明薄膜上的像显得清晰。
故答案为:(1)10;20;(2)近一些。
10.【解答】解:(1)借助太阳光检测凸透镜焦距,应让凸透镜正对太阳光,白纸应与凸透镜平行,来回联通透镜,找到最小最亮的光斑,光斑到透镜中心的距离即为焦距,由图知,操作最合理的是C。
(2)将焦距为10cm的凸透镜,固定在光具座50cm的刻度处,将蜡烛从如图所示位置,移到光具座20cm刻度处,物距等于50cm﹣20cm=30cm,此时物距小于二倍焦距成倒立缩小的虚像,应将光屏向左联通,才能说明照像机的成像原理;交换蜡烛和光屏的位置,依照光路可逆可知,此时的物距等于原先的像距,即物距大于像距,则成倒立、放大的虚像;
(3)弱视眼是巩膜曲度变小,会聚能力减小,即折光能力减小,像呈在黄斑的后方,应配戴会聚透镜(凸透镜),使光线提早会聚。
因而图乙才能说明近视眼的成像原理,图丁给出了近视眼的矫治方式。
故答案为:(1)C;(2)左;倒立;拍照机;能;(3)乙、丁。
的高度,使它们的中心与烛焰中心大致在同一高度其目的是使像成在光屏的中央。
(2)由图可知,u=15cm,v=20cm,2f>u>f,u<v,成倒立、放大的虚像,可制成投影仪。按照题中信息可得焦距范围为:
f<15cm<2f;20cm>2f,
解得:7.5cm<f<10cm.
故将蜡烛移到光具座40cm刻度线处时,物距为10cm,小于一倍焦距,成倒立、放大的虚像。