课时提升作业(二十) 5.3

课时提升作业(二十)凸透镜成像的规律(30分钟 40分)一、选择题(本大题共4小题,每小题3分,共12分)1.如图所示,用焦距为10cm的凸透镜观察一张印有2014年南京青奥会会徽的图片,此时图片到凸透镜的距离应(  )A.大于10cm小于20cmB.等于20cmC.小于10cmD.大于20cm【解析】选C。本题考查凸透镜成像规律。由题图可知此时凸透镜成的是正立、放大的虚像,当物距小于一倍焦距时,凸透镜成正立、放大的虚像。故选C。2.(2013·枣庄中考)在做“探究凸透镜成像实验”时,将焦距为10cm的凸透镜和蜡烛放在光具座上,位置如图所示。则在光屏上(  )A.成倒立放大的实像B.成倒立缩小的实像C.光屏上不会得到像D.像距大于10cm小于20cm【解析】选A。本题考查了凸透镜成像规律。由图知,蜡烛到凸透镜的距离是16cm,焦距为10cm,物体处于凸透镜的1倍和2倍焦距之间,所以此时成倒立放大的实像。此时像距大于2倍焦距。故选A。3.如图所示,小东同学在“探究凸透镜成像规律” 实验时,烛焰在光屏上成了一个清晰的像,下列说法正确的是(  )A.利用这一成像规律可制成投影仪B.实验中,蜡烛越烧越短,光屏上烛焰的像向上移动C.要使光屏上烛焰的像变小,只需将蜡烛靠近凸透镜D.为了便于从不同方向观察光屏上的像,光屏应选用较光滑的玻璃板【解析】选B。本题考查了凸透镜成像规律的应用。由图知,此时像距小于物距,成倒立缩小的实像,根据这个原理制成了照相机,而投影仪是根据成放大倒立实像的原理制成的,所以A错误;由于此时成倒立的实像,蜡烛变短,则成的像向上运动,所以B正确;要使光屏上烛焰的像变小,则应增大物距,蜡烛应远离凸透镜,所以C错误;只有光屏选用较粗糙的玻璃板,光在上面发生漫反射,才能从不同方向观察到烛焰的像,所以D错误。故选B。4.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,此凸透镜的焦距可能是(  )A.6cm         B.10cmC.16cmD.20cm【解析】选B。本题考查凸透镜成像的应用。物体在距离凸透镜12cm时,得到倒立、放大的实像,2f>12cm>f,所以,12cm>f>6cm。物体在距离凸透镜18cm时,得到倒立、放大的实像,2f>18cm>f,所以,18cm>f>9cm。所以,12cm>f>9cm。故选B。二、填空题(本大题共2小题,每空2分,共8分) 5.如图为“嫦娥三号”拍摄到的“玉兔号”月球车,五星红旗亮相月球。“嫦娥三号”探测器监控相机的镜头相当于    ,拍摄时,月球车离镜头的距离u与焦距f的关系是    。【解析】本题考查凸透镜成像规律的应用。监控相机镜头利用了凸透镜成像的原理,监控相机的镜头相当于凸透镜,监控相机拍摄的是倒立、缩小的实像,因此拍摄时物距应大于两倍焦距。答案：凸透镜 u>2f6.如图是小伟通过实验得到的凸透镜的像距v和物距u关系的图像,由图可知凸透镜的焦距是     cm;当物距为15cm时的成像特点可应用于    (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)。【解析】本题考查凸透镜成像规律及应用。当物距等于凸透镜的二倍焦距时,像距也等于凸透镜的二倍焦距,此时像距等于物距。从图中查出：当像距等于物距时,都等于20cm,所以该凸透镜的焦距等于10cm。当物距为15cm时,物距小于二倍焦距大于1倍焦距,成倒立、放大的实像,投影仪就是利用该原理制成的。答案：10 投影仪【方法点拨】确定凸透镜焦距的方法(1)平行光聚焦法：取出要测定焦距的凸透镜,正对着太阳光,再把一张纸放在它的另一侧,来回移动,观察光斑(亮点)的变化。调整凸透镜的位置,让光斑变得最小、最亮。用刻度尺量出光斑到凸透镜中心的距离,即为此凸透镜的焦距。 (2)平行光线法：将灯泡、凸透镜、光屏三者中心放在同一水平高度上,来回移动灯泡和光屏,直到在透镜另一侧得到一束平行光(通常情况下,平行光束难以直接观察,可借助于比较光束所形成的光斑与透镜面的大小判断,若相等则可认定为平行光束),则小灯泡的位置即为该凸透镜焦点的位置。用刻度尺测出小灯泡到凸透镜中心的距离,即为该凸透镜的焦距。(3)二倍焦距法：将灯泡、凸透镜、光屏三者中心放在同一水平高度上,来回移动灯泡和光屏,直到光屏上形成倒立的、等大的实像,用刻度尺测出灯泡或光屏到凸透镜中心的距离u或v,则f==。三、实验探究题(本大题共2小题,共20分)7.(10分)(2013·茂名中考)小明用焦距为10cm的透镜做“探究凸透镜成像规律”实验,凸透镜、蜡烛、光屏的位置如图所示。(1)要使光屏处在像的位置,在蜡烛和透镜不动的情况下,光屏就向    移动,直到屏上的像     为止。(2)在完成(1)的基础上,将蜡烛与光屏的位置互换,透镜不动,光屏上得到一个    、    的实像。(3)实验一段时间后,蜡烛变短了,要使蜡烛的像仍然成在光屏的中心,应该将光屏向    移动。(4)换用另一块凸透镜,再次将烛焰、凸透镜和光屏的中心调到同一水平高度后,在光具座上无论如何移动光屏,都不能承接到烛焰的像,原因可能是  。 【解析】本题考查探究凸透镜成像的规律及对实验问题的分析。(1)由题意知,凸透镜的焦距为10cm,此时物距为40cm-25cm=15cm,物距处于1倍焦距和2倍焦距之间,此时成倒立放大的实像,像距大于2倍焦距,所以光屏应向右移动,直到屏上的像最清晰为止;(2)将蜡烛与光屏的位置互换,则物距大于2倍焦距,此时成倒立、缩小的实像;(3)蜡烛变短,相对于凸透镜向下移动,凸透镜成倒立的实像,所以其像向上移动,要使蜡烛的像仍然成在光屏的中心,应该将光屏向上移动;(4)烛焰、凸透镜和光屏的中心调到同一水平高度,在光具座上无论如何移动光屏,都不能承接到烛焰的像,原因可能是蜡烛到凸透镜的距离小于或等于焦距。答案：(1)右 最清晰 (2)倒立 缩小(3)上 (4)蜡烛到凸透镜的距离小于或等于焦距8.(10分)(2014·安徽模拟)某实验小组用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像规律”的实验,如图所示。(1)在如图所示情形下,从凸透镜方向观察光屏,像的特点是倒立、     的实像。(2)经过调整,烛焰的像正好在光屏中央,此后为了探究凸透镜成像的规律,还需要的实验器材是 。(3)补充了实验器材后,将烛焰移到距凸透镜30cm处,光屏朝     (选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动,在光屏上得到一个等大清晰的像。 (4)多次实验,分析数据,得出凸透镜成像的规律后,一位同学将烛焰移到距凸透镜16cm处时,发现在实验桌上怎样移动光屏都无法得到清晰的像,请你分析原因 。【解析】本题考查凸透镜成像规律的探究。(1)分析图可知,物距大于像距,故成倒立缩小的实像。(2)在探究凸透镜成像规律时,需要记录物距、像距的具体大小,故需要有刻度的光具座,以便记录物体和成的像距离凸透镜的距离。(3)若使成等大的像,像相对于图中情形变大,则物距变小,像距变大,故光屏朝远离凸透镜的方向移动。(4)由(3)知,成等大的像时,u=2f,则30cm=2f,故f=15cm,若物距等于16cm,v>30cm,成倒立放大的实像,但无法在光屏上得到清晰的像,可能是成的像太大,像距太大。答案：(1)缩小 (2)光具座 (3)远离 (4)成的像太大,像距太大【培优训练】1.(2013·鄂尔多斯中考)在利用光具座进行凸透镜成像规律的实验探究中：若把图中的凸透镜换成“水凸透镜”,当向“水凸透镜”加水,使其变厚、焦距变短时,光屏上原来清晰的像变得模糊不清,要想重新得到清晰的像,应将光屏向      (选填“远离透镜”或“靠近透镜”)的方向移动;也可以不改变光屏的位置,在如图凸透镜左侧的方框A中放一个焦距适合的    透镜进行调节。【解析】本题考查了探究凸透镜成像的规律。当向“水凸透镜” 加水,使其变厚时,由于凸透镜变厚,像成在原来像的前方。因此要想重新得到清晰的像,应将光屏向靠近透镜的方向移动;也可以不改变光屏的位置,在凸透镜左侧的方框A中放一个焦距适合的凹透镜,使光线发散一些,使烛焰在光屏上成一清晰的像。答案：靠近透镜 凹2.(2013·漳州中考)在探究凸透镜成像规律时,小芳用红色的发光二极管按“F”字样镶嵌在白色不透明方格板上代替烛焰作为光源,实验使用的凸透镜焦距为10cm,实验装置如图甲所示。(1)实验时,她先调节光源、凸透镜和光屏,使它们的中心大致在    ;(2)凸透镜固定在光具座零刻度线上,她将光源移至15cm处,移动光屏,得到倒立、放大的    像;(3)将光源“F”放在30cm处,其大小如图乙所示,凸透镜固定在光具座零刻度线上,调整后,在光屏上得到清晰的像,再用遮光罩将凸透镜的上半部分遮住,在光屏上所成像可能是四幅图中的    。【解析】本题考查凸透镜成像规律的探究。(1)调节光源、凸透镜和光屏,使它们的中心大致在同一水平高度,像能成在光屏的中央位置。(2)凸透镜的焦距是10cm,凸透镜固定在光具座零刻度线上,她将光源移至15cm处,2f>u>f,成倒立、放大的实像。(3)凸透镜固定在光具座零刻度线上,将光源“F”放在30cm处,u>2f,成倒立、缩小的实像。遮住凸透镜的上半部,物体上任一点反射的光线射向凸透镜的下半部,经凸透镜折射后,照样能会聚成像,像的大小不发生变化,折射光线减少,只能使会聚成的像变暗。答案：(1)同一水平高度 (2)实 (3)D