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凸透镜成像练习题

发布时间:2014-01-28 16:54:16  

凸透镜成像规律及其应用

一、 复习目标

在记住凸透镜成像规律的基础上,学会分析题目中的条件从而判断出凸透镜成像的情况(包括像的倒正、实虚以及放大还是缩小情况),还要学会凸透镜成像情况的实际应用如:照相机、幻灯机、放大镜、望远镜、显微镜以及人的眼睛、眼镜

二、 知识储备

成_____像; 当物距大于2倍焦距时,成_______

像,当物距小于2倍焦距时成_______像; 无论成什么像,当物体靠近焦点时,所成的像变_______,且像距变________.

二、典型例题解析:

(一)利用凸透镜成像规律判定成像性质

例1:物体放在凸透镜前某一位置时,在透镜另一侧离透镜10cm的光屏上成一个倒立缩小的像。当物体移到凸透镜前10cm处,所成的是( )

A、倒立缩小的实像 B、倒立放大的实像 C、正立放大的虚像 D、正立等大的虚像

【针对性训练】

1、三个焦距都是20cm的凸透镜,小明利用它们做了一些简易光学器材,第一个做成了简易照相机,拍摄了墙上的一幅画;第二个做了一台投影仪,演示了一张幻灯片;第三个直接作放大镜使用,观察一只小昆虫,使用过程中,下面对应关系连线正确的是( )

A B

1

C

D

2、一个物体到凸透镜的距离是30cm时,在光屏上得到一个放大的实像,若把物体沿凸透镜的主光轴移到距透镜45cm处,成的像情况是:( ) A、放大的实像 B、缩小的实像 C、等大的实像 D、上述三种情况都有可能。

(二)焦距大小的判定

例2.将蜡烛放在距离凸透镜30cm的地方,在透镜另一侧的光屏上,有蜡烛清晰放大的像,由此可知,该透镜的焦距可能是( )

A、20cm B、15cm C、10cm D、5cm 【针对性训练】

有甲、乙、丙三个凸透镜,将这三个透镜放在光具座上做成像实验,在保持各透镜跟烛焰的距离相等的条件下,得到实验记录如下表:

透像的性质

甲 放倒实

大 立 像 乙 缩倒实

小 立 像 丙 放正虚

大 立 像

由此表可知:甲、乙、丙三个透镜的焦距关系是:

A、f甲>f乙>f丙 B、f丙>f甲>f乙 C、f甲<f乙<f丙 D、f乙>f丙>f甲 (三)镜的调节问题

例3、照集体相时,发现有些人没有进入镜头,为了使全体人员都进入镜头,应采取:

A、人不动,照相机离人远一些,镜头往外伸一些 B、人不动,照相机离人近一些,镜头往里缩一些 C、人不动,照相机离人近一些,镜头往外伸一些 D、照相机和镜头都不动,人站近一些。 例4、在探究凸透镜成像规律的实验中:第1小组同学依次把点燃的蜡烛、透镜、

2

光屏放在光具座上。但是,在实验中无论怎样移动光屏都找不到清晰的像,请你帮他们找出一个可能的原因: 。

2个实验小组分别进第一小组 第二小组 行了若干次操作,并

把实验数据准确记录

在下面表格中

凸透镜焦距/cm 14 14 14 14 16 16 16 16

物距/cm

像距/cm

像的正倒 20 47 30 26 40 22 60 18 20 80 30 34 40 27 60 22 倒立 倒立 倒立 倒立 倒立 倒立 倒立 倒立 请分析以上数据,你能得到什么结论?(写出两条即可)

【针对性训练】

1、某校同学在学习了眼睛和眼镜的内容后,想通过实验探究

近视眼的形成原因。他们选择了如下器材:蜡烛、用薄膜充

入水后制成的水凸透镜(与注射器相连,注射器里有少量水)、

光屏等。水凸透镜的厚薄可以通过注射器注入、吸取水的多

少来调节。其装置如图所示。

(1)在此实验装置中,____________相当于人眼球中的晶状

体。____________相当于人眼球中的视网膜。

(2)请你用此实验装置探究近视眼的成因,要求写出实验过程。

2在做凸透镜成像的实验中,所用透镜的焦距为10cm。某同学按下图所示放置好蜡烛和透镜后,左右移动光屏始终得不到烛焰完整的像,其原因是 。该同学作适当调整(物距不变)后,移动光屏,直到光屏上得到烛焰清晰、完整的像。该像的性质是 。

三、达标测试

1、在利用蜡烛研究凸透镜成像的实验中,太阳光线会聚后在距离透镜10cm处发现一亮点,若把点燃的蜡烛放在距凸透镜15cm处,在凸透镜另一侧的光屏上观察到了蜡烛清晰的像这个像一定是( )

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

2、下面关于近视的说法中正确的是:( )

3

近视眼镜镜片能把太阳光会聚于一点 B.近视眼镜是发散透镜

C、“度数”越大的近视眼镜镜片,凹面弯曲越明显,焦距越大

D、近视眼眼睛本身就是发散透镜

3、小明在做“凸透镜成像”实验时,将点燃的蜡烛放在凸透镜前20cm处,在透镜另一侧的光屏上观察到缩小的像,小明又把点燃的蜡烛置于原来的光屏处,则所成像的性质:( )

A、倒立放大的实像 B、正立放大的虚像 C、倒立缩小的实像 D、等大倒立的实像

4、在一些交通要道路口、银行等公共场所常常安装电子监控器,它们主要由两部分组成,一部分为光学系统,另一部分为光电转换系统。光学系统收集被监控区域内的景物信息。光电转换系统把光信号转换成电信号,输送到监控中心,实现间接监控的目的的其光学系统的工作原理相当于( )

A、平面镜成虚像 B、凸透镜成实像 C、显微镜 D、凸透镜成虚像

5、某照相机镜头焦距为10cm,小刚用它来给自己的物理小制作参展作品照相,当照相机正对作品从50cm处向12cm处移动的过程中( )

A、像变大,像距变小 B、像变小,像距变大

C、像先变小后变大,像距变大 D、像先变小后变大,像距变小

6、某凸透镜的焦距为10cm,当物体沿主光轴从距透镜30cm处向透镜处移动时,则下列叙述凸透镜所成像的变化情况中,正确的是( )

A、像始终变大 B、像始终变小 C、像先变小后变大 D、像先变大后变小

7、关于四种光学仪器的成像情况,下列说法中正确的是( )

A. 放大镜成正立、放大的实像 B. 照相机成正立、缩小的实像

C. 幻灯机成倒立、放大的实像 D. 近视眼镜成正立、放大的虚像

8、图中四幅图分别表示近视眼成像情况和矫正做法的是( )

A. (2)(1) B. (3)(1) C. (2)(4) D. (3)(4)

9、小宝用焦距一定的照相机拍摄景物,若他将照相机移近被拍摄的景物,景物在底片上所成的清晰像将变 (选填“大”或“小”)

10、在鉴定文物时,常用放大镜观察文物的细微部分,这时他看到的像是 。如果在文物上两条裂纹,其夹角是5度。要想使看到的像更大些,应该将放大镜离裂纹 。

放大镜的放大倍数是6倍,则他看到的角是 度。

4

11、一束平行光线经过凸透镜折射后的传播方向如图甲所示,由图可知,此透镜的焦距为 cm,当把烛焰放在此凸透镜左侧12cm处时,如图乙所示,则从

放大的虚像(填“正立”

或“倒立”)

甲 15厘米 12、如图所示,蜡烛在光屏上成一个清晰的像,这个像是 (选填“倒立”或“正立”)、 (选填“放大”或“缩小”)的实像。照相机、投影仪、放大镜这三种光学仪器正常使用时,与上述成像情况一致的是 。

蜡烛 透镜 光屏

如果在前面的实验中保持蜡烛和光屏的位置不变,只移动中间的透镜,要使光屏上再次出现一个明亮清晰的像,则应向 (选填“左”或“右”)移动凸透镜。

13、为了比较甲、乙两个凸透镜焦距的大小,小明先后用这两个凸透镜做成像实验,他使烛焰、透镜和光屏三者的中心在同一水平直线上,且使两个凸透镜与光屏间的距离均为20cm。实验时发现:烛焰经凸透镜甲折射后在光屏上所成的是一个清晰缩小的像,烛焰经凸透镜乙折射后在光屏上所成的是一个清晰放大的像,由此可以判断:凸透镜_____的焦距较大。

14、在“探究凸透镜成像规律”的实验中,物体距离透镜30 cm,像距透镜10 cm,则此时的像是____________、____________的____________像(依次选填“倒立”或“正立”、“放大”或“缩小”、“实”或“虚”)

15、在“研究凸透镜成像规律”时,将凸透镜、蜡烛和光屏放在如图12甲所示的光具座上进行(凸透镜的焦距?已知):

(1)若在图中C位置上放置光屏,则B位置上应放置 ;

(2)实验过程中,应测量物距u和像距υ,并记录 的性质特点;

(3)若烛焰在光屏上所成的像如图12乙所示,为使像能清晰地呈在光 屏中央,应将凸透镜向 移动(选填“上”或“下”);

(4)实验发现:当物距在 范围时,像都能在光屏上承接;当 物距在 范围时,凸透镜成缩小的像。

16.在探究凸透镜成像规律的实验中,当烛焰、凸透镜、光屏

处于图所示位置时,恰能在光屏上得到一个清晰的像。利用

这种成像原理可以制成

A.照相机 B.幻灯机 C.放大镜 D.潜望镜

5

17.某同学用一凸透镜做实验,发现当物距为20cm时,能在光屏上成倒立、放大的清晰的像,则以下说法正确的是( )

A 物距为10cm时,一定成正立、放大的虚像

B 物距为15cm时,一定成正立、放大的虚像

C 物距为30cm时,一定成倒立、放大的实像

D 物距为40cm时,一定成倒立、缩小的实像

18.把蜡烛放在凸透镜前30cm处,光屏上可接收到倒立、等大的实像,若把蜡烛向远离凸透镜的方向移动5cm,并移动光屏,在光屏上可以看到( ) A倒立缩小的实像 B 倒立放大的实像 C 正立放大的虚像 D 倒立等大的实像

19.关于凸透镜成像,下列说法正确的是( )

A 由于凸透镜对光线有会聚作用,所以通过凸透镜的光束不可能是发散光束

B 凡是虚像,一定与物体在透镜同侧,且是正立的

C 凡是实像,只能用屏来观察,而不能用眼睛直接观察

D 凸透镜成像时,物距增大,像距一定减小

20.用三块透镜做实验,在物距相同的情况下得到如下数据,可知这三块透镜的

AABCABCCABA>fC>fB

21.我市周村航校开展了航空观光旅游项目,小刚同学在乘坐飞机观光时,用携带的镜头焦距为30mm的照相机拍摄张店城区的全景照片,则底片与镜头间的距离应该( )

A 小于30㎜ B 等于30mm C 略大于30mm D 等于60mm

22.五一期间,小明和同学到泰山去游玩,当他为全体同学拍了一张合影后,又想为一位同学拍一张单身照,则他应( )

A 保持照相机与同学间的距离不变,拉长镜头

B 减小照相机与同学间的距离,镜头不动

C 增大照相机与同学间的距离,缩短镜头

D 减小照相机与同学间的距离,拉长镜头

23.小明用一架焦距不变的照相机给小刚拍一张2寸的全身照,小刚在原地不动,小明又要给他拍一张2寸的半身照,正确的操作是( )

A 小明往前移动,并使镜头往里缩 B 小明往前移动,并使镜头往外伸

C 小明往前移动,并增大光圈 D 小明往后移动,并使镜头往外伸

24.老奶奶用放大镜看报纸时,为了看到更大的清晰的像,应( )

A 报纸与眼睛不动,放大镜离报纸远一些

B 报纸与眼睛不动,放大镜离报纸近一些

C 报纸与放大镜不动,眼睛离报纸近一些

D 报纸与放大镜不动,眼睛离报纸远一些

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凸透镜成像规律及其应用专题学案答案

(一) 利用凸透镜成像规律判定成像性质 【针对性训练】 1、C 2、D

(二) 焦距大小的判定 【针对性训练】B (三) 镜的调节问题 【针对性训练】 1、(1)水凸透镜 光屏

(2)按如图所示将蜡烛、水凸透镜、光屏依次放在光具座上,保持大致在同一高度上,调节水凸透镜的位置使蜡烛在光屏上成清晰的像;向水凸透镜中注水,使晶状体变厚,观察光屏上所成蜡烛的像将变得不清晰,将蜡烛向水凸透镜靠近,观察到光屏上会再次出现清晰的像。

2、烛焰、透镜、光屏三者中心不在同一条直线上 倒立、放大的实像 (一)单项选择

1、D 2、B 3、A 4、B 5、A 6、A 7、D 8、C 9、B (二)理解与应用

1、大 2、正立、放大的虚像 远 30 3、15 正立 4、倒立 放大 投影仪

右 5、乙 6、倒立、缩小、实 (三)实验与探究 1、e a ad cd

2、凸透镜 像 下 大于一倍焦距的 大于二倍焦距的

3、(2)假设:对于焦距为35mm的凸透镜(或焦距较小的凸透镜)当物距大于3m时,物距变化,像距变化非常微小,像的位置几乎不变。

(3)主要的实验步骤:本实验为定性的模拟实验,因此不需严格要求物距在3m以外。本实验三种可能的基本操作如下:

① 在光具座上做实验,选择焦距为5cm的透镜,选10cm、15cm或更大的,物体必须尽可能远离透镜,补正物距远大于2倍焦距。

② 不用光具座,直接在实验室中较大范围内(如2m、3m、3.5m

以外)做实验,

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用墙壁或白纸作光屏。

③ 在窗口把凸透镜对准远处某景物,光屏(白纸)在另一侧焦点外附近寻找像。 上述①②两种在室内的操作,必须以发光物体(如烛焰、发光的灯丝)作为待成像物体,在光具座上(或在1米来长的桌上)做实验时,必须有“调节发光物体(烛焰、发光的灯丝)中心、透镜和光屏至同一高度”这一步骤。

(4)延伸研究:(举例)有没有更加高级的“傻瓜”相机?高级“傻瓜”相机也不需手动调焦,原理与小柯的相机一样吗?理由声纳工作原理的高级自动相机是怎样的?高级自动相机可不可以利用遥感技术实现测距、调焦?“傻瓜”相机与人眼的调光原理是否一样?

解析:“傻瓜”不傻。本题主要考查学生处理数据及利用相关信息提出假设的能力。同时考查他们为了验证假设,设计实验方案、进行实验、得出结论的科学探究技能。题中所表现的不满足于课本知识、善于从生活中发现问题、敢于质疑、亲身体验的学习方式和科学精神正是新课程所倡导的。

(四)请仔细阅读下文,按要求回答问题

(1) 倒立

(2) 弯曲程度 像距

(3) C

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训练习题精选

1、(2010温州)观察洋葱表皮细胞和观察蜗牛爬行用到的工具分别是( )

A.显微镜、放大镜 B.放大镜、放大镜

C.显微镜、显微镜 D.放大镜、显微镜

2、(2010广州市 )图中a、b是同一人的两幅照片,b图中他拿

的眼镜( )

A.属于凸透镜,可用于矫正近视眼

B.属于凸透镜,可用于矫正远视眼

C.属于凹透镜,可用于矫正远视眼

D.属于凹透镜,可用于矫正近视眼

3、(2010湛江)下列说法中正确的是( )( )

A.上海世博会中国馆外观呈红色是因为中国馆吸收了红色

B.紫外线和红外线在空气中的传播速度是一样的

C.眼睛老花的奶奶应配戴凸透镜来矫正视力

D.照相机、小孔成像、平面镜所成的像都是实像

4、(2010 成都 )如图16所示,甲是小艳利用某透镜观察到的小明眼睛的像;乙是小亮利用某眼镜观察到的课本上“物理”字的像。关于上述两种情况中所观察到的像或用到的光学仪器,下列说法正确的是( )

A.甲图中的像一定是虚像,像的位置可能在小艳的眼睛和透镜之间

B.甲图中的像可能是实像,像的位置可能在小明的眼睛和透镜之间

C.乙图中的像一定是虚像,该眼镜是近视镜

D.乙图中的像可能是实像,该眼镜是老花镜

5、(2010天津)某同学在探究凸透镜成像的规律时,在光屏上得到了一个清晰的烛焰的像(如图所示),为使光屏上清晰的像变大些,下列调节方法可行的( )

A.将蜡烛适当远离透镜,光屏适当靠近透镜

B.将蜡烛适当靠近透镜,光屏适当远离透镜

C.将透镜适当靠近蜡烛 D.将透镜适当靠近光屏

6、(2010自贡)光的世界丰富多彩,光学器件在我们的生活、学习中有着广泛应用。下列说法不符合实际的是( )

A.近视眼镜利用了凹透镜对光线的发散作用

B.照相时,被照者应站在距镜头二位焦距以外

C.借助放大镜看地图时,地图到放大镜的距离应大于一倍焦距

D.阳光通过凸透镜可以点燃纸屑,是利用凸透镜对光线的会聚作用

7、(2010广安)“五·四”青年节那天,学校请来摄影师给我们拍毕业照,列好队后,摄影师发现有几位同学没有进入取景框内,这时他重新调整照相机的正确方法是( )

A.照相机向前移,镜头向前伸

B.照相机向前移,镜头向后缩

C.照相机向后移,镜头向前伸

D.照相机向后移,镜头向后缩

8、(2010滨州)如图所示,是小明同学拍摄的滨州中海国家水利风景区

中“天地桥”的照片,下列说法正确的是( )

A.要想使桥的像小一些,小明应离桥远一些,再拍摄

B.桥在水中的倒影是由于光的直线传播形成的

C.桥在水中的倒影是由于光的折射形成的

D.拍摄时底片上的像是倒立放大的实像

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二、填空题1、(2010江苏常州,27题)在淹城民俗街上,小明对一雕刻于半粒大米(上圆下平) 上的微雕作品“”产生浓厚兴趣.

(1)为看清微雕作品上的文字和图像,小明应利用如图所示透镜中的选填序号)进行观察.

(2)正确选择透镜后,小明拿透镜正对着太阳光,再把一张纸放在它的另一侧,当在纸上呈现一个最小最亮的光斑时,测得这个光斑到透镜的距离为5cm.

(3)

透过透镜观察微雕作品“”,小明看到的像如图所示,此时透镜到微雕作品的距离是 .

A.小于5cm B.大于5cm且小于10cm

C.等于10cm D.大于10cm

2、(2010赤峰)平静的湖面上能够映出天空中飞翔的小鸟儿。人站在湖边能看见水中的鱼儿与鸟儿在一起嬉戏。看见水中的“鱼”是光的__________现象,看见水中的“鸟”是光的________现象;找一个圆柱形的玻璃瓶,里面装满水,把一支铅笔水平地放在玻璃瓶的一侧,透过玻璃瓶,可以看到那支铅笔的形状_________ (填“不变”或“变化”);把笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢的移动时,透过玻璃瓶会看到铅笔尖会逐渐_________ (填“变长”或“变短”),到某一位置以后,铅笔尖的方向____________。

3、(2010 淮安)近视眼的成像示意图,如图所示.与视力正常的眼睛相比,近视眼的晶

题 3图

状体,对光线的 (选填“会聚”或“发散”)能力较强;矫正近视眼所配戴眼镜的镜片应是 ,其作用是将光 ,使像成在视网膜上.

4、王老师在课堂上,看近处课本时要戴上眼镜,观察远处同学时又摘下眼镜,

这样戴上摘下,非常不方便.王老师的眼睛是___________(近视、远视)眼,

可以用___________镜来矫正。小军将一种新型眼镜送给了老师,如图所示,镜片A区厚度相同,B区可以矫正视力,现在王老师可以通过________区看

第4题图 书,通过_________区看同学,再不需要频繁戴上摘下眼镜。

三、实验探究题、

1. (2010潍坊)如图所示是上课经常使用的投影仪,请按要求回答.

(1)平面镜的作用是:________________________________。

(2)灯泡的作用是:__________________________________。

(3)若在屏幕上的像比较模糊(与投影片无关),调整方法是:

_________________。

2、(2010临沂)关于凸透镜:

(1)在探究凸透镜成像的实验中,王聪同学先将凸透镜对着太阳光,调整凸透镜和白纸间的距离,直到太阳光在白纸上会聚成一个最小、最亮的点,如图所示,

这一操作的目的是 ;

(2)在探究凸透镜成像的实验中,由于蜡烛火焰的高度不合适,在

光屏上得到如图所示不完整的像,要得到蜡烛火焰完整的像,应将蜡

烛向 调节;

(3)照相机是利用凸透镜成倒立、缩小实像的原理制成的;教室里

的投影仪是利用凸透镜成倒立、 实像的原理制成的。

3、(2010南昌)【探究名称】探究凸透镜成像的大小与哪些因素有关

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【提出问题】小明通过前面物理知识的学习,知道放大镜就是凸透镜.在活动课中,他用放大镜观察自己的手指(图22甲),看到手指 的像;然后再用它观察远处的房屋(图22乙),看到房屋的像.(选填“放大”、“等大”或“缩小”)

图23

他想:凸透镜成像的大小可能与哪些因素有关?

【进行猜想】凸透镜成像的大小可能与 有关.

【设计并进行实验】小明在图23所示的光具座上,不断改变蜡烛与透镜间的距离,并移动光屏进行实验,所获得的实验数据如右表所示.

【结论与应用】

(1)

凸透镜的距离就越 . (2)小明班照毕业照时,摄影师发现两旁还有

同学没有进入取景框内,这时摄影师应使照

相机 同学(选填“靠近”或“远离”),同

时还应 照相机的暗箱长度(选填“增

长”、“缩短”或“不改变”).

4、(07茂名)小明进行 “视力的矫正”探究活动,他将自己戴的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,如图11(甲)在光屏上得到了

一个缩小倒立的清晰实像,拿开眼镜后,光屏上的像变得模糊了。(1)小明为了使光屏上的像重新变得清晰,在不移动光屏和凸透镜位置的前提下,他该 。如果他不戴眼镜看书,应该将书_______(填“靠近”或“远离”)眼睛。(2)如图11(乙)所示的四幅小图中,正确表示近视眼成像情况的是 图,其矫正做法是 图;远视眼成像情况的是 图,其矫正做法是 图。

A B C

图11(甲)

11

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