一、初中物理凸透镜成像的规律
1.小明用放大镜看自己的指纹,如图所示。随后小明拿着同一个放大镜看窗外的物体,并且离窗外的物体越来越远,如图所示。以下说法正确的是( )
A.小明用放大镜看自己的指纹,看到的是正立、放大的实像 B.小明用放大镜看自己的指纹,看到的是倒立、放大的虚像
C.小明拿同一个放大镜看窗外的物体,离窗外的物体越来越远时,看到的是像越来越小 D.小明拿同一个放大镜看窗外的物体,离窗外的物体越来越远时,看到的是像虚像 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
AB.小明用放大镜看自己的指纹,看到的是正立、放大的虚像,不是实像,也不是倒立的,A、B错误;
CD.小明拿同一个放大镜看窗外的物体,离窗外的物体越来越远时,根据凸透镜的动态成像规律可知,物体到凸透镜的距离越大时,像到凸透镜的距离越小,所成的像是越来越小的,并且是实像;C正确、D错误。 故选C。
2.在“探究凸透镜成像的规律”时,将点燃的蜡烛放在距凸透镜30cm处,在透镜另一侧距离透镜16cm处的光屏上得到烛焰清晰的像.则下列相关说法正确的是( ) ①光屏上成倒立、放大的实像 ②照相机是利用这一成像原理工作的 ③该透镜的焦距f一定满足8cm<f<15cm
④将近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间,要使光屏上出现清晰的像,光屏应靠近透镜 A.只有①和③ 【答案】C 【解析】
根据凸透镜成像的规律分析:
①将点燃的蜡烛放在距凸透镜30cm处,在透镜另一侧距离透镜16cm处的光屏上得到烛焰清晰的像,即物距大于像距,所以成倒立缩小的实像,故①错误;
B.只有②和④
C.只有②和③
D.只有①和④
②照相机就是利用凸透镜成倒立缩小的实像的原理制成的,故②正确;
③凸透镜成倒立缩小的实像时,物距大于二倍焦距,即30cm?2f,得:f?15cm; 像距为一倍到二倍焦距之间,即f?16cm?2f,得:f?8cm,f?16cm;
15cm,故③正确; 综合以上条件得:8cm<f<④将近视镜片,即凹透镜放在蜡烛和凸透镜之间,由于凹透镜对光线有发散作用,所以像将远离凸透镜,所以要使光屏上出现清晰的像,光屏应远离透镜,故④错误; 故选C.
点睛:凸透镜成像规律是常考试的内容,应牢记凸透镜的成像规律,有些同学总是记不住,要下点功夫,可以结合成像光路图进行练习、记忆.
3.用照相机拍摄水池底部的物体时,若保持照相机的位置不变,比较池中有水和无水两种情况(假设两种情况下,人眼看到的物体等大),则有水时( ) A.暗箱应略短一些,得到的像会略大些 C.暗箱应略短一些,得到的像会略小些 【答案】B 【解析】 【详解】
照相机是利用凸透镜成像原理工作的。当无水时物体在光屏(暗箱)上形成一个倒立、缩小的实像,当有水时,由于光的折射,物体感觉变浅,相当于靠近凸透镜,根据“物近像远像变大”原则,在暗箱上得到的像会比原来的像略大一些。 故B正确。
B.暗箱应略长一些,得到的像会略大些 D.暗箱应略长一些,得到的像会略小些
4.小明探究 “凸透镜成像规律”,当蜡烛到透镜的距离是30cm时,调节透镜另一侧的光屏,屏上得到清晰放大的像。下列判断中正确的是( ) A.此时的像是正立放大的虚像 B.该透镜的焦距是15cm
C.当蜡烛到透镜的距离是60cm时,调节光屏,屏上可得缩小的像 D.当蜡烛到透镜的距离是15cm时,调节光屏,屏上可得放大的像 【答案】C 【解析】 【详解】
AB.像能用光屏承接,说明像是实像,虚像不能用光屏承接,凸透镜成放大的实像时,v>2f,f
C.当u=60cm时,由f<30cm可知2f<60cm,即u>2f。当物距大于2f 时,f D.当u=15cm时,由30cm<2f可知15cm 5.如图所示,将点燃的蜡烛放在距凸透镜20cm处时,在另一侧距凸透镜20cm处的光屏 上出现了一个与烛焰等大的清晰像,若保持蜡烛的位置不变,更换一个焦距为15cm的凸透镜,要想在屏上出现清晰像,下列操作可行的是 A.使屏远离透镜 C.使屏向上移动 【答案】A 【解析】 【详解】 B.使屏靠近透镜 D.使屏向下移动 根据题意,当物距20cm时,在另一侧距凸透镜20cm处的光屏上可以得到一个与蜡烛等大的像,由凸透镜成像规律知,此时u=v=2f=20cm,则焦距为f=10cm;更换凸透镜焦距为15cm时,15cm<20cm<30cm,即蜡烛在凸透镜一倍焦距和二倍焦距之间,此时凸透镜成倒立、放大的实像,像距为v>2f=30cm,则屏应远离透镜才能出现清晰像.故A正确. 6.小军做凸透镜成像规律的实验时,将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处,光屏和点燃的蜡烛分别位于凸透镜两侧,蜡烛放置在35cm刻度线处,如图所示。移动光屏,直到在光屏上呈现烛焰清晰的像。下列说法中正确的是( ) A.光屏上呈现的是烛焰的虚像 B.光屏上呈现的是烛焰正立的像 C.光屏上呈现的是烛焰放大的像 D.该实验现象能说明照相机的成像特点 【答案】C 【解析】A. 光屏上能呈现烛焰的像,说明是实像,虚像不能成在光屏上,故A错误; B. 凸透镜成实像时,都是倒立的,成虚像时是正立的,如图成的是实像,是倒立的,故B错误; C. 由图知,物距位于一倍到二倍焦距之间,像距大于二倍焦距,成倒立放大的实像,故光屏上呈现的是烛焰放大的像,故C正确; D. 该实验现象能说明投影机的成像特点,而照相机利用的是成缩小实像的规律,故D错误; 故选C。 点睛:凸透镜成像规律是常考试的内容,应牢记凸透镜的成像规律,有些同学总是记不住,要下点功夫,可以结合成像光路图进行练习、记忆。 7.投影仪是教学中常用的仪器,如图所示是投影仪的结构图,在水平放置的凸透镜的正上 方有一与水平面成角的平面镜,右边竖直放一屏幕物体发出的光线经过凸透镜和平面 镜后,可在屏上成一清晰的像一教师在使用投影仪时,发现在屏幕上的画面太小,正确的调节方法是 A.减小投影仪与屏幕间的距离,下调凸透镜,减小凸透镜到物体间的距离 B.减小投影仪与屏幕间的距离,上调凸透镜,增大凸透镜到物体间的距离 C.增大投影仪与屏幕间的距离,上调凸透镜,增大凸透镜到物体间的距离 D.增大投影仪与屏幕间的距离,下调凸透镜,减小凸透镜到物体间的距离 【答案】D 【解析】 根据凸透镜的成像规律,要使像变大,则应减小物距,增大像距。 投影仪使用时投影仪与屏幕间的距离为像距,凸透镜到物体间的距离为物距,所以应增大投影仪与屏幕间的距离,下调凸透镜,减小凸透镜到物体间的距离,故D符合题意。 选D。 8.某同学为进一步了解“视力矫正”的原理,用了探究凸透镜成像规律的装置做实验,他将远视眼镜片放在蜡烛与凸透镜之间,调节光屏和凸透镜之间的距离,在光屏上看到烛焰清晰的像。取下远视眼镜片,光屏上原来清晰的像变模糊了;要想使光屏上的像再次变得清晰,下列调节方法可行的是( ) ①保持蜡烛与凸透镜的位置不变,使光屏靠近凸透镜 ②保持蜡烛与凸透镜的位置不变,使光屏远离凸透镜 ③保持光屏与凸透镜的位置不变,使蜡烛远离凸透镜 ④保持光屏与凸透镜的位置不变,使蜡烛靠近凸透镜 A.② ③ 【答案】A 【解析】 【详解】 ①远视眼镜片是凸透镜,对光线有会聚作用,取下远视眼镜片后,根据凸透镜的动态成像规律,所成的像会往光屏后面退,保持蜡烛与凸透镜的位置不变,使光屏靠近凸透镜,这样在光屏上所成的像会更加模糊,①不合题意; B.① ④ C.② ④ D.① ③ ②由上述可知,保持蜡烛与凸透镜的位置不变,使光屏远离凸透镜,那么会使光屏上的像再次变得清晰,②符合题意; ③由上述可知,保持光屏与凸透镜的位置不变,使蜡烛远离凸透镜,那么所成的像会靠近凸透镜,能使光屏上的像再次变得清晰,③符合题意; ④由上述可知,保持光屏与凸透镜的位置不变,使蜡烛靠近凸透镜,那么所成的像会远离凸透镜,这样在光屏上所成的像会更加模糊,④不合题意。 故选A。 9.当物体距凸透镜8厘米时,在透镜的另一侧光屏上成一个清晰放大的像,若是将凸透镜向光屏方向移动2厘米,则在光屏上又成一个清晰像,那么这透镜的焦距f为 A.2厘米<f<4厘米 C.5厘米<f<8厘米 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】 物体离凸透镜8cm时,在透镜的另一侧得到一个倒立的、放大的实像,2f>u>f,所以, f?8cm?2f,即4cm?f?8cm?????①;由“保持物体与光屏的位置不变,把凸透镜向光屏方向移动2cm,则在光屏上又成一清晰的缩小的像”,可知u=10cm>2f,即f<5cm????②,综上所述,由①②可4cm B.4厘米<f<5厘米 D.无法确定 10.如图所示,在探究凸透镜成像规律的实验中,当蜡烛和凸透镜之间的距离为 26cm 时,在光屏上得到一个清晰缩小的实像。下列说法不正确的是( ) A.该凸透镜的焦距:13cm>f>10.5cm B.只将蜡烛向右移动,可以在光屏上得到清晰放大的像 C.只将蜡烛和光屏互换,可以在光屏上得到清晰放大的像 D.将蜡烛远离凸透镜时,为了在光屏上得到清晰的像,应将光屏靠近凸透镜 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】 A.观察图示可知在光屏上得到一个清晰缩小的实像,则u?26cm>2f,像距 v?61cm-40cm=21cm 满足f?v?2f,解得13cm?f?10.5cm,故A正确,不符合题意; B.只将蜡烛向右移动,减小了物距,必须增大像距,才可以在光屏上得到清晰放大的像,