一、初中物理凸透镜成像的规律
1.如图所示,有一圆柱体PQ,放在凸透镜前图示的位置,它所成像P′Q′的形状应该是下列图中的( )
A.【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
B. C. D.
圆柱体的右边Q在f和2f之间,所成的像是倒立放大的实像;圆柱体的左边P在2f以外,所成的像是倒立缩小的实像.当u>f时,物距减小,像距变大像变大.右边的像距比左边的像距远,符合要求的只有图B.
2.物体放在凸透镜前30厘米处;在透镜另一侧距离透镜20厘米的光屏上成清晰实像。则( )
A.焦距可能为18厘米 B.此时凸透镜成倒立放大的实像
C.当物体远离凸透镜10厘米,移动光屏找到实像后,此实像变大了
D.当物体靠近凸透镜10厘米,为了在光屏上得到清晰的实像,光屏应远离透镜10厘米 【答案】D 【解析】 【详解】
根据凸透镜的成像规律,当u?2f,f?v?2f,成倒立、缩小的实像,即u?v;由题意可以知道物距u?30cm,像距v?20cm,这种情况是成倒立、缩小的实像,即
30cm?2f
f?20cm?2f
化简可得
10cm?f?15cm
所以凸透镜的焦距不可能是18cm;当物体远离凸透镜10 cm,物距变大,依然大于两倍焦距,像距变小,所成的实像会变小;当物体靠近凸透镜10 cm,物距u?20cm,那么
f?u?2f
为了在光屏上得到清晰的实像,根据光路的可逆性,此时像距v?30cm,光屏应远离透
镜10 cm;故选D。
3.在“探究凸透镜成像的规律”实验中,光具座上各元件位置如图所示,此时在光屏上恰好成 一个清晰的像,则下列说法正确的是( )
A.利用了这一原理制成了照相机
B.若将蜡烛远离凸透镜,则应将光屏靠近凸透镜才能得到清晰的像,且像逐渐变大 C.若保持凸透镜位置不变,将蜡烛和光屏的位置互换,会在光屏上成一个清晰倒立、缩小的像
D.若保持凸透镜位置不变,将蜡烛放在 45 cm 刻度线处,适当移动光屏也能得到一个清晰的像 【答案】C 【解析】 【详解】
A.从图中可以看到,蜡烛物距u?20cm,像距v?30cm,可知u?v,而照相机的是
u?v,A错误;
B.根据凸透镜成像的规律可知,若将蜡烛远离凸透镜,则应将光屏靠近凸透镜才能得到清晰的像,像是逐渐变小的,B错误;
C.若保持凸透镜位置不变,将蜡烛和光屏的位置互换,根据光路的可逆性,会在光屏上成一个清晰倒立、缩小的像,C正确;
D.由题意可知f?10cm,若保持凸透镜位置不变,将蜡烛放在45 cm刻度线处,此时u=5cm,u?f,会成正立放大的虚像,适当移动光屏是不能得到清晰的像,D错误.
4.在做“探究凸透镜成像的规律”实验时,某实验小组所描绘的像距随物 距变化的关系图线如图所示.图线中 A、B、C 三点分别与蜡烛在光具座上移动过程中的三个位置相对应.则下列说法正确的是
A.蜡烛处于 AB 间某一位置时,成倒立、缩小的实像
B.蜡烛处于 BC 间某一位置时,成倒立、放大的实像 C.将蜡烛从 C 移动到 B 的过程中,所成像逐渐增大 D.将蜡烛从 B 移动到 A 的过程中,所成像逐渐减小 【答案】C 【解析】 【分析】
(1)根据u=v=2f,成倒立、等大的实像,判断凸透镜的焦距. (2)根据物距和焦距,判断凸透镜成像情况: u>2f,成倒立、缩小的实像. 2f>u>f,成倒立、放大的实像. u<f,成正立、放大的虚像.
(3)凸透镜成实像时,物距减小,像距增大,像变大. 【详解】
(1)由图象知,u?v?2f?20cm,此时凸透镜成倒立、等大的实像,所以凸透镜的焦距:f?10cm.
(2)物距大于一倍焦距时,凸透镜成实像.
A、蜡烛处于AB间某一位置时,2f>u>f,成倒立、放大的实像.选项错误. B、蜡烛处于BC间某一位置时,u>2f,成倒立、缩小的实像.选项错误.
C、将蜡烛从C移动到B的过程中,物距大于一倍焦距时,凸透镜成实像.物距减小,像距增大,像变大.选项正确.
D、将蜡烛从B移动到A的过程中,物距大于一倍焦距时,凸透镜成实像.物距减小,像距增大,像变大.选项错误. 故选C.
5.以下关于实像和虚像的说法,正确的是 A.实像不可能与物体是等大的 B.实像一定是光发生折射形成的 C.虚像在成像时没有光进入人眼 D.虚像不能在光屏上呈现 【答案】D 【解析】 【详解】
A.凸透镜成像中当物距等于二倍焦距时成倒立等大的实像,故错误; B.小孔成像所成的实像是由光的直线传播形成的,故错误; C.平面镜成虚像时,是平面镜反射的光线进入人的眼睛,故错误; D.虚像不是真实光线会聚而成的,不能在光屏上呈现,故正确。
6.小明将凸透镜紧靠如图甲所示的一幅卡通图片,然后将凸透镜逐渐远离图片的过程中,通过凸透镜观察到如图乙所示四个不同的像,则四个像出现的先后顺序是