凸透镜成像规律强化练习内含答案详解.docx
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凸透镜成像规律强化练习内含答案详解
凸透镜成像规律强化练习
一•选择题(共5小题)
1•将物体放在距凸透镜40cm处,在透镜另一侧距透镜30cm处的光屏上得到一个清晰的像,贝吐匕凸透镜的焦距范围是()
A.10cmvfv15cmB.15cmvfv20cmC.20cmvfv30cmD.30cmvfv40cm
2•在凸透镜成像的实验中,光屏跟凸透镜相距12cm,在光屏上出现了放大的倒立的像,那么,这凸透镜的焦距可能是()
A.5cmB.6cmC.8cmD.12cm
3.小红同学在做探究凸透镜成像规律的实验时,将点燃的蜡烛放在距凸透镜
18cm处,在透镜另一侧距离透镜32cm处的光屏上得到烛焰清晰的像,则()
A.光屏上所成的是倒立、缩小的实像
B.光屏上所成的是倒立、等大的实像
C.该透镜的焦距f一定满足9mvfv18cm
D.该透镜的焦距f一定满足9cmvfv16cm
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10cm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.
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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0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.
凸透镜成像规律强化练习
参考答案与试题解析
一•选择题(共5小题)
1•将物体放在距凸透镜40cm处,在透镜另一侧距透镜30cm处的光屏上得到一个清晰的像,贝吐匕凸透镜的焦距范围是()
A.10cmvfv15cmB.15cmvfv20cmC.20cmvfv30cmD.30cmvfv40cm
【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,fv30cmv2f,化简后可得15cmvfv20cm.
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.
2.在凸透镜成像的实验中,光屏跟凸透镜相距12cm,在光屏上出现了放大的倒
立的像,那么,这凸透镜的焦距可能是()
A.5cmB.6cmC.8cmD.12cm
【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.
【解答】解:
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fv6cm.
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.
3.小红同学在做探究凸透镜成像规律的实验时,将点燃的蜡烛放在距凸透镜
18cm处,在透镜另一侧距离透镜32cm处的光屏上得到烛焰清晰的像,则()
A.光屏上所成的是倒立、缩小的实像
B.光屏上所成的是倒立、等大的实像
C.该透镜的焦距f一定满足9mvfv18cm
D.该透镜的焦距f一定满足9cmvfv16cm
【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。
【解答】解:
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:
9cmvfv16cm,
故选Do
【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。
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10cm处移动到30cm处的过程中,像逐渐变小
【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,—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.uvf,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.
【解答】解:
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10cm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.
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
【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。
【解答】解:
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,fvuv2f,所以fv20cmv2f,贝U10cmvfv20cm。
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Co
【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。
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照相机
(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35cm刻度线处时,烛焰的像最清晰.
【分析】
(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.
【解答】解:
(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.
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;③uvf,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.
【解答】解:
此时凸透镜的焦距f=10cm、物距u=15cm、像距v=30cm时,即物体处于1倍焦距好和2倍焦距之间,像成在另一侧的2倍焦距以外,成倒立、放大的实像;
凸透镜成实像时,所有透过透镜的光会聚到光屏上成像,当将透镜的下半部分挡住后,整个物体发出的光虽有一部分被挡住,但总会有一部分光通过上半部分凸透镜而会聚成像,因此,像与原来相同,仍然完整;由于透镜的一半被遮住,因此折射出的光线与原来相比减少了一半,故亮度会减弱,变暗了;
图中的蜡烛向左移动10cm后,物距变大,像距减小,要想在光屏上再次成清晰的像,应将光屏向左移动.
故答案为:
倒立;放大;能;左.
【点评】凸透镜成像是三种情况和应用,以及凸透镜成实像时,物距减小,像距增大,像变大.这两个知识点在凸透镜成像习题中出现的频率很高,要熟练掌握.
8.关于凸透镜成像实验,完成以下内容:
(1)首先应将蜡烛、凸透镜和光屏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0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'.
—
——1F
F0
/r
(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B.
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.
【分析】
(1)在做凸透镜成像规律实验时,首先应将蜡烛、凸透镜和光屏依次固定在光具座上,并调节它们的中心在同一高度为了使像成在光屏的中心,这样是
为了使像成在光屏的中心;
(2)先确定所给的入射光线和折射光线的特点,然后根据凸透镜的光学特点作
图;
(3)据凸透镜的成像规律分析即可判断;
【解答】解:
(1)在做凸透镜成像规律实验时,首先应将蜡烛、凸透镜和光屏依
次固定在光具座上,并调节它们的中心在同一高度为了使像成在光屏的中心;
(2)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点,通过光心的光线经凸透镜折射后方向不变,如图所示,S为像点:
(3)据题可知,此时成的是正立、放大的像,故
A、若它的某些部分到凸透镜的距离稍大于焦距,即蜡烛处于1倍焦距和2倍焦距之间,应该成一个倒立、放大的实像,故错误;
B、若它的某些部分到凸透镜的距离稍小于焦距,即在1倍焦距以内,此时看到一个正立、放大的虚像,故B正确;
C、若是通过透镜的表面反射成像,即相当于凸面镜成像,故成的是正立、缩小的虚像,故C错误.
故答案为:
(1)光屏;
(2)见上图;(3)B.
【点评】此题考查了凸透镜的成像规律、光路图的做法等知识点,是一道综合性的实验题,难度不大.