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2025年福建各地市中考物理模拟题分类精选考点4 神奇的透镜(Word版附解析)
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这是一份2025年福建各地市中考物理模拟题分类精选考点4 神奇的透镜(Word版附解析),共27页。
A.电路图在硅片上成正立缩小的实像
B.电路图位于凸透镜一倍焦距和二倍焦距之间
C.要想刻出更小的电子线路,需将电路图和硅片向上移动
D.电路图到凸透镜的距离小于电子线路到凸透镜的距离
2.(2025•福建模拟)拍下美丽风景记录美好瞬间成为人们生活的一部分。照相时( )
A.照相机镜头对光线起到会聚作用
B.景物通过照相机镜头成正立的像
C.景物通过照相机镜头成放大的像
D.景物远离镜头时,所成的像增大
3.(2025•同安区校级二模)在学习了凸透镜成像规律后,小慧同学计划制作一个“手机投影仪”。现有器材如下:长为30cm的纸盒,焦距分别为10cm、20cm、30cm的凸透镜各一个,手机一部,胶带和剪刀等。“投影仪”模型如图所示,将手机和凸透镜分别固定在纸盒的两端,调整“投影仪”到墙面的距离,可在墙上看到手机画面清晰放大的像。下列说法正确的是( )
A.该模型利用光的反射原理
B.应选择焦距为20cm的凸透镜
C.手机应正立放置便于观影
D.选一个更长的盒子可以成出更大的像
4.(2025•厦门校级一模)如图所示,祝融号是天问一号任务火星车。高度约1.85m,质量达到240kg左右。“祝融号”火星车用其后置变焦数码照相机拍摄了着陆点全景、火星地形地貌、“中国印迹”和“着巡合影”等照片。关于后置照相机的说法正确的是( )
A.照相机的镜头是一个凹透镜
B.拍照时照相机接收到的是一个倒立、缩小的虚像
C.被拍摄的景物到镜头的距离u和镜头焦距f的关系是u>2f
D.若拍摄的物体靠近照相机,所成的像将变小
5.(2025•仓山区模拟)眼睛是人体最重要的器官之一,它是一个相当复杂的生物光学仪器,从功能上看非常类似于( )
A.显微镜B.照相机C.幻灯机D.放大镜
6.(2025•宁德一模)小宁同学制作一个“手机投影仪”,其结构模型如图所示。通过调节该“手机投影仪”可在远处的墙上看到( )
A.正立放大的虚像B.正立放大的实像
C.倒立放大的实像D.倒立缩小的实像
7.(2025•鼓楼区校级模拟)光刻技术工作原理,光源发出强紫外光,调整镂空掩膜版和缩图透镜之间的距离,使光通过二者后,恰好能在硅片上成清晰的像,从而实现纳米级集成电路的缩图“雕刻”,下列说法错误的是( )
A.缩图透镜是凸透镜
B.在硅片上形成的像是虚像
C.此成像原理与照相机的成像原理相似
D.若将掩膜版靠近缩图透镜,为成清晰像,应将硅片远离缩图透镜
8.(2025•集美区二模)如图是小萌探究“凸透镜成像规律”的实验装置,下列实验操作和相关的分析中不合理的是( )
A.让平行光正对凸透镜照射,并调整光屏,直到光屏上出现一个最小最亮的光斑,据此可知凸透镜的焦距f=10.0cm
B.把蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛,将烛焰、凸透镜、光屏三者中心调到同一高度
C.当u=15.0cm时,成倒立放大的实像,投影仪就是根据这一原理制成的
D.保持蜡烛和透镜位置不变,更换焦距更小的凸透镜,只向右移动光屏仍可得到清晰的像
9.(2025•翔安区模拟)如图,把一支点燃的蜡烛放在距离凸透镜1倍焦距和2倍焦距之间,在凸透镜的另一侧调节光屏的位置,可以找到一个清晰地烛焰的像,这个像是图中的( )
A.B.C.D.
10.(2025•厦门校级模拟)如图所示,是我国自主研制的某新型战斗机上的光电搜索跟踪系统。该系统功能与人眼相似,能为战斗机提供感知外界的“视觉”,系统内置的光电传感器相当于人眼的视网膜,最外层窗口和传感器之间的光学元件,相当于人眼的晶状体。关于该系统说法正确的是( )
A.该系统的光学元件相当于一个凹透镜
B.该系统在光电传感器上成的是倒立、放大的实像
C.当物体远离该系统的光学元件时,在光电传感器上成的像变小
D.周围景物通过该系统成像时,景物到镜头的距离小于镜头的2倍焦距
11.(2025•鲤城区校级模拟)世界卫生组织的一项研究报告显示,我国初高中生近视率高达80%,国家卫生健康委于2023年7月25日开展“启明行动”,主题是:重视儿童眼保健,守护孩子明眸“视”界。如图所示,模拟近视眼成像情况和矫正方法正确的是( )
A.adB.bdC.acD.bc
12.(2025•石狮市一模)把凸透镜正对太阳光,在距凸透镜10cm的光屏上得到一个最小最亮的光斑,若将一支点燃的蜡烛放在此凸透镜前15cm处,在凸透镜另一侧调节光屏的位置,可得到烛焰清晰的( )
A.正立、放大的虚像B.倒立、缩小的实像
C.倒立、等大的实像D.倒立、放大的实像
13.(2025•尤溪县一模)如图为青少年眼病患者眼球与正常眼球对比图。关于该患者的晶状体及视力矫正,下列说法正确的是( )
A.对光的会聚能力太强,需佩戴近视眼镜
B.对光的会聚能力太强,需佩戴远视眼镜
C.对光的会聚能力太弱,需佩戴近视眼镜
D.对光的会聚能力太弱,需佩戴远视眼镜
14.(2025•鼓楼区校级模拟)如图所示,这是一张初三毕业创意照片。利用视觉错位技术一次拍摄而成,不需经过后期再处理。在拍摄过程中,下列说法正确的是( )
A.照相机的镜头与近视镜片为同一类透镜
B.手通过镜头成正立、放大的虚像
C.学生和手到镜头的距离一样
D.学生通过镜头成倒立、缩小的实像
15.(2025•芗城区校级模拟)如图,用透明塑料盒设计了一个昆虫标本观察器,盒高h为10cm。盒底上放标本,盒盖上嵌入一凸透镜,眼睛通过凸透镜可以观察到标本正立、放大的像。则凸透镜焦距可选择的是( )
A.4cmB.7.5cmC.10cmD.15cm
16.(2025•南安市校级模拟)学校运动会期间,航模小组的同学用无人机进行航拍,如图所示,若该无人机摄影的镜头焦距为10mm,下列说法中正确的是( )
A.该无人机摄影的镜头对光有发散作用
B.高空航拍时所成的像为正立、缩小的实像
C.如果想要增大拍摄的范围,则可以降低无人机的飞行高度
D.当无人机上升时,镜头与感光晶片间的距离应减小
二.多选题(共1小题)
(多选)17.(2025•同安区校级模拟)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,当蜡烛、凸透镜、光屏放置的位置如图所示时,烛焰在光屏上成清晰倒立、等大的像。下列说法中正确的是( )
A.该凸透镜的焦距为20cm
B.将蜡烛放在d点时的成像规律与投影仪成像原理相同
C.将蜡烛由b点移至a点时,移动光屏,可在光屏上成更小的像
D.将蜡烛放在c点,移动光屏,可在光屏上成倒立、放大的像
三.填空题(共3小题)
18.(2025•鼓楼区校级模拟)某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟物体到凸透镜的距离u之间关系的图像,由图可知,该凸透镜的焦距是 cm。在实验过程中,把物体从远处逐渐靠近透镜时,从距凸透镜60cm处移动到5cm处的过程中看到像的大小变化情况是 。
19.(2025•芗城区校级模拟)如图是一张妙趣横生的照片,不用后期处理,直接采用手机错位拍摄一次而成,在拍摄过程中,手机镜头相当于 透镜,摆拍时 (选填“鞋子”或“人”)距手机比较远。
20.(2025•石狮市一模)一部分青少年由于沉迷网络或手机而用眼过度导致近视,使远处的物体成像在视网膜 (选填“前”或“后”)方,需要佩戴用 (选填“凸透镜”或“凹透镜”)制作的眼镜来矫正视力。
四.作图题(共6小题)
21.(2025•仓山区模拟)在图中画出两条入射光线经过凸透镜后的折射光线。
22.(2025•三明一模)请在图中画出光线a、b对应的出射光线和入射光线。
23.(2025•泉州模拟)在图中,根据给出的入射光线画出折射光线。
24.(2025•芗城区校级模拟)在图中,根据折射光线画出对应的入射光线。
25.(2025•南安市校级模拟)如图所示,凸透镜倾斜放置,请画出两条入射光线的折射光线。
26.(2025•鼓楼区校级模拟)如图,O为凸透镜的光心,F为凸透镜的焦点,请画出:
(1)入射光线a经凸透镜的折射光线;
(2)折射光线b对应的入射光线。
五.实验探究题(共33小题)
27.(2025•荔城区校级模拟)小明利用如图所示的实验装置探究“凸透镜成像的规律”,他将自制的水透镜固定在光具座上50cm刻度线处。当向水透镜中注水时,水透镜凸起程度增加,其焦距变小;当从水透镜中抽出少量的水时,水透镜凸起程度减小,其焦距变大。
(1)在实验前应调整烛焰中心、水透镜中心和光屏中心在 。
(2)蜡烛、水透镜和光屏置于图示的位置时,在光屏上呈现烛焰清晰的像(图中未画出),则该像是 (选填“放大”“等大”或“缩小”)的实像。
(3)蜡烛、水透镜和光屏置于图示的位置成像后,再用不透明的挡板把水透镜挡住一半,此时光屏上呈现的像是 (填“完整”或“不完整”)的。
(4)移去挡板,不改变蜡烛和水透镜的位置,将图中的光屏移至M点处,适当向水透镜中 (选填“注水”或“抽水”),可以再次在光屏上呈现烛焰清晰的像,此时水透镜的焦距可能是 。(填写正确选项前的字母)
A.3cm
B.5cm
C.10cm
D.15cm
28.(2025•龙岩模拟)某项目式学习小组在物理实践课上自制了如图1所示的简易望远镜。
(1)图1中的物镜是一凸透镜,用平行光测得该透镜的焦距(如图2)为 cm。
(2)学习小组对物镜的成像进行了探究,当调节蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图3所示,发现光屏上得到一个倒立、 的清晰实像,若保持凸透镜的位置不变,适当向左移动蜡烛,则应向 (选填“左”或“右”)移动光屏,才能再次在光屏上得到清晰的像,且光屏上的像 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)为选择合适的凸透镜制作望远镜,学习小组探究并收集到表中的证据:
①分析表可得:相同条件下,物镜的直径越大,望远镜成像亮度越 ;
②由表中信息可推导出:望远镜B的视角放大倍数是 倍。
29.(2025•宁德二模)某实验小组在“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1)实验前要调整烛焰、透镜和光屏的中心大致在 ,目的是使像成在光屏的中央;
(2)移动蜡烛和光屏到如图所示位置,光屏上出现了烛焰清晰的像(像未画出),该像是 立、缩小的实像,生活中的 就是这一成像原理的应用;
(3)实验过程中,小宁同学挡住凸透镜的一小部分,这时光屏上 (选填“仍能”或“不能”)成清晰完整的像;
(4)将近视眼镜片放在蜡烛和凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变模糊了,使光屏向 (选填“靠近”或“远离”)透镜方向移动,直到光屏上又能看到蜡烛清晰的像。
30.(2025•莆田模拟)在“探究凸透镜成像的规律”实验中:
(1)为了便于观察,本实验应在光线较 的环境中进行;
(2)如图甲,用一束平行光正对凸透镜照射,移动光屏,直到光屏上出现一个最小、最亮的光斑,则该凸透镜的焦距为 cm;
(3)将“F”形光源、凸透镜和光屏依次放在光具座上,调节三者的中心在 ;
(4)如图乙,光屏上呈现清晰的像,这与生活中 的成像原理相同;若保持光源和光屏位置不变,将透镜移到 cm刻度处可使光屏上再次呈现清晰的像;
(5)实验中,将一副眼镜放在光源和凸透镜之间靠近凸透镜的位置,发现原来清晰的像变模糊了,此时将光屏向远离凸透镜的方向移动,光屏上再次呈现清晰的像,说明该眼镜是 。
31.(2025•三元区校级模拟)小鹭利用蜡烛、光具座、凸透镜(焦距为10cm)、光屏等器材探究“凸透镜成像规律”,实验装置如图所示。
(1)组装器材时,小鹭将“F”形光源、凸透镜和光屏依次安装在光具座上,应调节三者的中心在 ;若光屏上所成的像偏下,为使像成在光屏中央,应将光源适当向 调节。
(2)当各器材位置如图所示时,恰好有最清晰的“F”图像,此时光屏上的“F”是倒立、 的实像。
(3)若将光屏与“F”形光源位置对调,光屏上 (选填“能”或“不能”)观察到清晰的像,生活中 就是应用该成像规律制成。
32.(2025•南平二模)如图,学习了凸透镜成像规律后,小南和小闽制作“手机投影仪”。器材:凸透镜若干、手机、长为25cm的纸盒、胶带和剪刀等。
(1)制作“投影仪”如图甲,将手机和凸透镜分别固定在纸盒的两端,以墙面为幕布,调节“投影仪”到墙面的距离,直到墙面上成像清晰为止。
①小南选用焦距为20cm的凸透镜,手机画面正立,墙上呈现 、 的实像。
②小闽选用焦距为25cm的凸透镜,无论怎样调节,墙上 成像。
(2)优化“投影仪”如图乙,给纸盒加装可左右移动的抽屉,能改变凸透镜到手机的距离。通过调节,小闽在墙面上找到了清晰的像,为了使像更大,应移动抽屉,使手机与凸透镜的距离变 ,同时使“投影仪”与墙面的距离变 。
(3)拓展探究:用不透明的硬纸片挡住凸透镜的上半部分,发现墙上呈现的像是 (选填“完整”或“不完整”)的。
33.(2025•厦门校级模拟)某实验小组进行探究凸透镜成像的实验,操作如下:
(1)实验前,调整烛焰和光屏的中心与凸透镜的光心在同一高度,目的是 。
(2)若凸透镜的焦距为f,当物距u<f时,烛焰成正立放大虚像;当u=f时, (选填“能”或“不能”)观察到烛焰的像;当u>f时,烛焰成 (选填“正立实像”“正立虚像”“倒立实像”或“倒立虚像”)。同学们分析得出:像的虚实由 的大小关系决定。
(3)当蜡烛、凸透镜和光屏处于图中所示位置时,恰好在光屏上成清晰的像,此时光屏上所成像的特点与 (选填“照相机”“放大镜”或“投影仪”)原理相同。
34.(2025•鼓楼区校级模拟)在探究凸透镜成像规律的实验中:
(1)由图1甲可知,该凸透镜的焦距是 cm;
(2)实验前,应先调整烛焰,凸透镜,光屏三者的中心在 ;
(3)如图1乙,烛焰恰好在光屏上成倒立、 (选填“放大”、“等大”或“缩小”)清晰的实像,若蜡烛和光屏位置不变,将凸透镜移动到 cm刻度处,可以再次得到个清晰的像;
(4)发光物体与凸透镜的位置如图1丙所示,清晰的像应成在图中 (填数字序号)区域。
(5)在学习了凸透镜成像规律后,小慧同学计划制作一个“手机投影仪”。现有器材如下:长30cm的纸盒,焦距分别为10cm、20cm、30cm的凸透镜各一个,手机一部,胶带和剪刀等。“投影仪”模型如图2所示,将手机和凸透镜分别固定在纸盒的两端,调整“投影仪”到墙面的距离,可在墙上看到手机画面清晰放大的像,应选焦距为 cm的凸透镜。
35.(2025•三明二模)在探究凸透镜成像规律的实验中:
(1)如图1,用平行光测出凸透镜的焦距为 cm。为了让像成在光屏的中央,应将烛焰、透镜以及光屏三者的中心调整到 。
(2)将蜡烛放在如图2所示的位置,移动光屏可得到一个倒立、 (填“放大”“等大”或“缩小”)的实像,生活中的 是利用该成像规律制成的。
(3)手机摄像头的功能相当于人眼,人眼佩戴眼镜能够矫正视力。模仿视力的矫正,在手机的摄像头上滴一滴小水珠,相当于在摄像头前加装一个凸透镜,这样更有利于拍摄 。(填选项前的字母)
A.班级的毕业合影;
B.小蚂蚁的触角;
C.远方的山。
36.(2025•龙岩模拟)为了探索近视眼的成因以及矫正办法,项目实践小组利用实验室的“F”光源、水透镜、光屏等器材进行以下探究。
(1)如图甲所示,调节“F”光源、水透镜、光屏的位置以及水透镜的焦距,在光屏上找到了一个倒立、等大的实像,此时水透镜的焦距为 cm。
(2)对比图乙所示眼睛的结构,实验中的水透镜相当于眼球中的 。模拟正常眼看物体,保持水透镜与光屏间距离不变,向 (选填“左”或“右”)移动光源,同时调节水透镜中水量直到光屏上成清晰、倒立、 的像。
(3)步骤(2)中调整出清晰的像后,继续向水透镜中注水来模拟近视眼,这时向 (选填“左”或“右”)移动光屏可使像再次清晰。
(4)眼球中晶状体和视网膜的距离并不能明显改变,这时可以在水透镜的左侧加装图丙中的 装置模拟近视眼的矫正。
37.(2025•南安市模拟)如图是小华探究“凸透镜成像规律”的实验过程。
(1)由图甲可知,凸透镜的焦距为 cm。
(2)如图乙,光屏上呈现清晰的像,此像是倒立、 的实像,其特点与 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)相同。
(3)保持蜡烛和光屏的位置不动,将凸透镜移至光具座上 cm刻度线处,光屏上可再次得到清晰的像。
(4)实验时,蜡烛燃烧变短,观察到光屏上的像将向 移动。
(5)小华将他的近视眼镜片放在蜡烛和凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变得模糊了,将光屏向 (选填“左”或“右”)适当移动才能重新得到清晰的像。
38.(2025•仓山区校级模拟)项目式学习小组根据图甲制作了一个简易照相机,步骤如下:
(1)焦距测定:如图甲,用平行光测出凸透镜的焦距为f= cm。
(2)规律探究:通过实验,探究凸透镜成像规律时,如图乙所示此时光屏上能成清晰 (选填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像,A、B筒底之间的距离l与焦距f的大小关系为 。
(3)成品测试:小组成员根据测算出的l选取合适的纸筒制作出了照相机。拍照时,能在光屏上呈现清晰的像。若要使像变大,可先将相机 物体,然后保持A筒不动,B筒 凸透镜(以上两空均选填“靠近”或“远离”)。
(4)产品优化:小组成员用该相机拍远处的物体,发现像太小,则可以选择焦距更 (填“大”或“小”)的凸透镜来解决这个问题。
39.(2025•漳州模拟)如图所示,利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等器材探究凸透镜成像的规律:
(1)由甲图可知,凸透镜焦距f= cm。
(2)将烛焰、透镜、光屏三者的中心调至同一高度,最简单快捷的操作是 。
(3)按如图乙所示的位置固定并点燃蜡烛,在光屏上C、D两处呈现烛焰清晰的像,现将蜡烛A熄灭,则在光屏上 处的像消失了;
(4)某同学课后使用该凸透镜制成如图丙所示的简易投影仪,将手机放到指定位置,就能将手机上的画面放大到光屏上。
①长度分别为10cm、20cm和30cm的三个纸盒,则应选择长度至少为 cm的纸盒做暗箱;
②图丁为手机屏幕上显示的图片,图戊为该图片在光屏上成的像。若减小手机到凸透镜的距离,要在光屏上得到清晰的像,则应该 光屏到透镜距离;所成的像比原来的像更 。
40.(2025•仓山区校级模拟)在“探究凸透镜成像规律”的实验时:
(1)实验前,应在光具座上调节烛焰、凸透镜、光屏,使三者的中心大致在同一高度上,目的是 。
(2)为了确定凸透镜的焦距,小明让一束平行光经过凸透镜,如图甲所示,在光屏上得到一个最小、最亮的光斑,可确定出焦距f= cm;
(3)保持蜡烛和透镜不动,移动光屏,直到光屏上出现清晰的像,如图乙所示,则像是倒立、 的实像,生活中 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)是利用这一原理制成的;保持蜡烛和凸透镜的位置不变,在透镜前加一个近视眼镜,为了在光屏上得到一个清晰的像,光屏应该向 (选填“左”或“右”)移动。
(4)又把蜡烛移至44.0cm刻度线处,凸透镜不动,然后取下光屏,透过凸透镜直接观察蜡烛那么他将看到烛焰成像的情形是图丙中的 (填图丙中的字母)。
41.(2025•思明区模拟)用如图所示的装置探究人眼视物的原理。
(1)实验前,在光具座上调整F光源、凸透镜和光屏三者的中心 。
(2)要想模拟正常人眼睛的成像情况,接下来用高度h=3cm的F光源作为发光物体,先后用焦距f1=10cm和f2=12cm的凸透镜继续实验,所得数据如下表:
表一:凸透镜f1=10cm
表二:凸透镜f2=12cm
分析数据,得出结论:
①序号1实验无法记录像距与像高的原因是 。
②比较序号2、3、4或6、7、8实验数据,得出结论:凸透镜成实像时,物距越大,像距越 ,像越小。
③对比序号 两次实验数据,发现:人眼从看近处改为远眺时,为了看清物体,人眼晶状体的焦距将变 。
42.(2025•鲤城区校级模拟)在探究凸透镜成像规律的实验中:
(1)如图所示,用平行光测出凸透镜的焦距为 cm。
(2)将蜡烛、水凸透镜和光屏依次放在水平光具座上,调节烛焰、凸透镜和光屏三者中心在 。
(3)调节蜡烛、凸透镜和光屏至图乙所示的位置,则烛焰在光屏上成倒立、 的像。根据这一成像特点,可制成 。
(4)如果往水凸透镜里面注入更多的水,移动光屏后得到的像的大小将 。
43.(2025•涵江区模拟)小李同学通过实验探究凸透镜成像规律,他选用了一个焦距未知的凸透镜进行探究。
(1)将凸透镜安装在光具座上,用平行光作为光源,移动光屏直至光屏上得到一个最小最亮的光斑,则凸透镜焦距为 cm;
(2)紧接着他将蜡烛、透镜、光屏依次放在光具座上,如图乙所示。点燃蜡烛,调节烛焰中心、透镜光心、光屏中心在同一高度上,目的是 ;
(3)在实验过程中,当调节物距为30cm时,通过调节光屏位置可以在光屏上得到一个倒立、 的实像,这一规律与生活中的 所成像的规律相同;
(4)在实验过程中,为了使光屏上的像变大一些,可以将蜡烛适当向 移动,同时将光屏适当向 移动;
(5)蜡烛随着燃烧而变短,小李发现光屏上所成的像向上移动,从而影响了实验的进行。为了解决这一问题,最合理的方法是 。
A.将光屏适当下移;
B.将凸透镜适当下移;
C.将光屏和凸透镜都适当下移;
D.以上操作均不可行。
44.(2025•思明区校级模拟)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,所用凸透镜的焦距是15cm。
(1)将烛焰、凸透镜、光屏依次摆放到光具座上,为了使像在光屏正中央,需要调节三者的中心在 。
(2)如图所示当把凸透镜固定在50cm刻度线位置,蜡烛固定到15cm刻度线位置时,光屏在 (选填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)区域内左右移动,才能在光屏上得到清晰 (选填“放大”或“缩小”)倒立的实像,生活中 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一原理制成的。
(3)光屏上得到完整清晰的像后,如果将透镜的下半部分遮住,我们将看到烛焰的 (选填“上半部分”、“下半部分”或“整个部分”)。
(4)如果保持光屏、透镜的位置不变,把蜡烛向左移动一小段距离,要想在光屏上得到清晰的像,应该在蜡烛和透镜之间放置一个焦距适当的 (选填“远视”或“近视”)眼镜才能实现。
45.(2025•鼓楼区校级三模)项目式小组成员在学习完凸透镜成像规律后,准备利用凸透镜、手机、纸箱制作一个简易投影仪,如图所示。
(1)投影仪原理:当2f>u>f时,凸透镜成倒立、 的实像。
(2)测焦距:将凸透镜正对着太阳光,移动光屏,直到光屏上找到最小、最亮的光斑如图甲所示,则该凸透镜焦距为 cm。
(3)暗箱选择:现有长度分别为10cm、20cm和40cm的三个纸盒,则应选择长度为 cm的纸盒做暗箱。
(4)为了使投影仪具有更好的观影效果,手机屏幕应该选图丙中的 (选填“A”或“B”)的放置方式。并且要选择在 (选填“较亮”或“较暗”)环境中观看。
(5)为了使白屏上的像变得更大,应将手机靠近凸透镜,同时将白屏 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜才能得到清晰的像。
46.(2025•台江区校级三模)如图所示,在“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1)该凸透镜的焦距是 cm。
(2)将蜡烛、凸透镜、光屏依次放置在光具座上,点燃蜡烛后,无论怎样移动光屏,都不能在光屏上得到像,请你写出一个可能的原因 。
(3)调整后,把蜡烛放在距凸透镜18cm处时,如图乙所示,在凸透镜的另一侧光屏上会得到一个倒立、 的实像,利用这一成像规律工作的光学仪器有 。
(4)如果让蜡烛在图乙的基础上远离透镜,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏应向 (填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动。
47.(2025•石狮市模拟)如图甲所示,是天宫课堂中航天员王亚平讲授“水球光学实验”时的场景,受此影响“飞天”兴趣小组利用如图乙所示的实验装置展开了“凸透镜成像规律”的探究实验。
(1)图甲中水球相当于一个 ,它对光具有 作用;
(2)王亚平所成的像是倒立、缩小的 像,生活中照相机就是利用这一原理工作的;
(3)图乙中凸透镜的焦距为15cm,当蜡烛从10cm处移动至30cm处时,为了再次得到清晰的像,光屏应 (选填“远离”或“靠近”)凸透镜,且所成的像是倒立、 的实像。
48.(2025•鲤城区校级模拟)小明所在的实验小组做“探究凸透镜成像的规律”的实验,实验器材如下:发光物体(“F”字样的发光二极管)、凸透镜(焦距为10cm)、光屏和光具座等。
(1)实验时,他调节发光物体、凸透镜和光屏,使它们的中心大致在 ,这样做的目的是使像成在光屏的 ;
(2)若如图所示位置,光屏上恰好成一清晰的像,该像的性质是倒立、 的实像;若保持图中凸透镜的位置不变,对调蜡烛和光屏的位置, (选填“能”或“不能”)在光屏上看到清晰的像,这是因为光在传播时光路 ;
(3)接着小明将一副近视眼镜放在发光物体和凸透镜之间靠近凸透镜的位置,发现光屏上的像变模糊了。为了再次承接到清晰的像,他应将光屏向 (选填“远离”或“靠近”)凸透镜的方向移动适当的距离。
49.(2025•福州模拟)在探究“凸透镜成像规律”实验中。
(1)平行光通过凸透镜,在光屏上出现最小最亮的光斑(图1),则凸透镜的焦距f= cm。
(2)图2中点燃蜡烛,在光屏上能成倒立、 的实像,根据此成像特点可制成 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)。
(3)将蜡烛向左移动一段距离,为使光屏上能成清晰的像,解决方案可以是:
①仅向 (选填“左”或“右”)移动光屏适当的距离;
②仅换用焦距较 (选填“大”或“小”)的凸透镜。
50.(2025•海沧区二模)小海用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像规律。
(1)将凸透镜、烛焰、光屏三者中心调节至 。
(2)蜡烛、透镜和光屏如图甲放置,光屏上呈现出清晰的倒立、 的实像;
(3)将蜡烛移至30.00cm刻度处,为使光屏上出现清晰的像,光屏应向 移动,光屏上会呈现清晰的倒立、 的实像。
(4)无人机的镜头相当于凸透镜,如图乙,当无人机距离地面的高度越来越高时,地面物体所成像的大小会变 。
51.(2025•鼓楼区校级模拟)如图所示,物理兴趣小组“探究凸透镜成像规律”的实验装置。
(1)首先调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度,目的是 。
(2)如图甲,让平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小、最亮的光斑,则凸透镜的焦距f= cm;
(3)当蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图乙时,光屏上成清晰的像,利用此时凸透镜成像的特点制成的光学仪器是 (选填“照相机”、“放大镜”或“投影仪”)。若实验过程中挡住凸透镜的一半,像的完整程度 (选填“会”或“不会”)受影响;
(4)凸透镜放在图乙中的位置,将蜡烛移到30cm处,若想在光屏上得到清晰的像,应将光屏移到 cm处。
(5)保持图乙中凸透镜和光屏的位置不变,将蜡烛移到20cm处,若想在光屏上得到清晰的像,可在靠近凸透镜的左侧放置一个合适的 透镜。
52.(2025•厦门模拟)制造属于物理的光影浪漫——利用凸透镜将远处的风景“搬”进房间。
任务一:探究凸透镜成像规律
(1)如图1所示,将卷尺拉直放在水平地面上,依次摆放“F”灯、凸透镜和光屏,调节三者中心在 。
(2)调整“F”灯与光屏的位置,使“F”灯经凸透镜折射后在光屏上成清晰的像,实验记录于表格中。分析数据,寻找规律:
①若要使物体经凸透镜成缩小的实像,物距u需满足的条件是 。
②当物体经凸透镜成实像时,物距u越大,像距v ,像的大小 。
任务二:将远处的实景“搬”进房间
(3)根据实验结论与图2所示房间大小,推算需要购买焦距f略小于 m的凸透镜。
(4)将凸透镜安装在窗的中央,窗的其余部分用锡纸遮光。在屋内看到墙上的“风景”为图3中的 。
53.(2025•同安区模拟)学习了凸透镜成像知识后,小明自制了一个水透镜来探究凸透镜成像情况,如图所示。
(1)为了使像在光屏中央,需要调整烛焰、水透镜和光屏的中心在 ;
(2)小明向水透镜注水,并调整蜡烛和光屏的位置后,如图甲所示,在光屏上看到了清晰的像, (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是这种成像特点的应用;
(3)继续注水后,小明发现光屏上的像变得模糊了,这是因为注水后水透镜变得更凸,会聚能力更强了,此时水透镜焦距变 (选填“大”或“小”)。为了使光屏上的像重新变得清晰,可将光屏 (选填“远离”或“靠近”)水透镜;或者如图乙所示,小明将自己的眼镜放在蜡烛和水透镜之间,像也变得清晰了,由此判断该眼镜是 (选填“近视眼镜”或“远视眼镜”)。
54.(2025•同安区校级模拟)小明在探究凸透镜成像时,器材有凸透镜、蜡烛、光屏、光具座、火柴。
(1)可供选择的凸透镜有:A(焦距10cm)和B(焦距50cm),为方便操作,应选择 ;
(2)将蜡烛移至光具座上35cm刻度线处,移动光屏,使烛焰在光屏上成清晰的像,该像是倒立、 (选填“放大”“等大”或“缩小”)的实像,这种规律在生活中的应用是 ,若将蜡烛向远离凸透镜方向移动,则所成的像变 ;
(3)实验中,蜡烛逐渐变短,为了使像能完整地成在光屏的中央,可将透镜向 (选填“上”或“下”)移动。当光屏上出现蜡烛清晰的像时,如果用遮光板挡住透镜的上半部分,观察光屏时像 (选填“不完整”或“完整变暗”);
(4)保持蜡烛位置不动,换焦距更短的凸透镜,需将光屏向 (选填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动,又得到烛焰清晰的像,这一过程模拟了 (选填“近视眼”或“远视眼”)的形成。
55.(2025•鼓楼区校级模拟)小明在光学学习中,对色彩斑斓的光学世界产生了浓厚的兴趣,他认识到熟练掌握物、像联动,并用其规律解决实际问题的意义,于是他进行了如下的探索:
(1)如图甲,在探究平面镜成像的特点时,用透明玻璃板代替平面镜的目的是 ;如果在图中玻璃板与蜡烛的像之间平行于玻璃板放一块不透明的白色光屏,那么在光屏上 (选填“能”或“不能”)看到像。
(2)如图乙,平行光线经过该透镜后将会被 (选填“发散”或“会聚”),这样的透镜可用于矫正 (选填“近视眼”或“远视眼”)。
(3)生活中经常看到的投影灯,其内部结构如图丙所示。图中凸透镜的焦距为50mm,则投影片到凸透镜的距离范围应为 。
(4)在探究照相机原理时,小明将焦距为10.0cm的凸透镜A放置在如图丁所示的位置,向左移动光屏,在光屏上看到了清晰的像。他又将凸透镜A更换成一个焦距为8.0cm的凸透镜B,其它要素不变,发现光屏上的像变模糊了。他认为此现象与 (选填“近视眼”或“远视眼”)的成因相似,为了使光屏上的像恢复清晰,可将光屏向 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动。
(5)若保持图丁中凸透镜B和蜡烛的位置不变,继续实验,撤掉光屏,换成凸透镜A,并移动到光具座66cm刻度处,从A的右侧向左看,在透镜A中也能看到清晰的像,这个像是 (选填“实”或“虚”)像。
56.(2025•龙岩模拟)在一次物理实验探究课上,某学习小组在“探究凸透镜成像的规律”实验中,进行了如下操作:
(1)安装并调节烛焰、凸透镜和光屏的位置,使它们三者中心大致在 ,目的是 。
(2)通过探究,记录并绘制了像距v与物距u之间的关系图象,如图甲所示,则该凸透镜的焦距是 cm。
(3)当蜡烛在如图乙所示位置时,调节光屏的位置可在光屏上得到一个倒立、放大的实像,生活中的 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用该成像原理工作的。
(4)在图乙中,小明借来物理老师的眼镜,将其放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上原本清晰的像变模糊了,向右移动光屏,光屏上的像又变清晰了,说明该物理老师的眼镜是 (选填“近视”或“远视”)眼镜。
(5)学生发现蜡烛燃烧产生的异味令人难受,经讨论大家认为可利用LED灯替代蜡烛作为光源,其好处是 。
57.(2025•南安市模拟)如图,在“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1)先应使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在 ,使像成在光屏的中央。
(2)蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示,光屏上成清晰的像,则光屏上所成的像是 (选填“正立”或“倒立”)的 (选填“缩小”“等大”或“放大”)的实像。
(3)若再将蜡烛和光屏互换位置,在光屏上 (选填“能”或“不能”)成烛焰清晰的像,你判断的理由是 。
(4)该实验所用的凸透镜的焦距最可能是 (选填“5cm”或“10cm”)。
58.(2025•鼓楼区校级模拟)小明进行了“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)小明让平行于凸透镜主光轴的光射到凸透镜A上,在透镜另一侧移动光屏出现最小、最亮的光斑,如图甲所示,测出凸透镜A的焦距f= cm。
(2)调节蜡烛位置并移动光屏,如图乙所示,此时在光屏上成清晰的像,这个像是一个 (填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像,生活中 (填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用这个原理工作的。
(3)将图乙中蜡烛移到20.0cm刻度线处时,须把光屏移到为 cm之间才能在光屏上找到清晰的像。
(4)在图乙中,不改变蜡烛和光屏的位置,小明将凸透镜移到 cm处,光屏上可以出现另一个清晰的像。小光同学发现在图乙中,不改变蜡烛和光屏的位置,若换一个焦距为20cm的凸透镜,无论怎么移动凸透镜在光屏上都找不到清晰的像,原因是 。
59.(2025•惠安县模拟)在“探究凸透镜成像的规律”实验中:
(1)在光具座上,将蜡烛、光屏安装在凸透镜两侧,调节烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度。目的是使像能呈现在 ;通过实验,绘制了像距v随物距v变化图象如图甲,此凸透镜的焦距是 cm。
(2)实验中,当蜡烛、透镜和光屏的位置如图乙时,光屏出现了烛焰清晰、倒立 的实像,这个实验现象与生活中 的成像特点相同;
(3)“自拍神器”是旅游的最爱,如图丙所示。与直接拿手机自拍相比,自拍杆可以通过增大物距,从而 (选填“增大”或“减小”)所成像的大小。
(4)某同学用自制的水透镜模拟近视眼的特征。如图丁,他向水透镜中注水,光屏上的像立马变得模糊。在不改变光屏和透镜位置的前提下,要使光屏上的像再次清晰,应将蜡烛向 (选填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动。
六.解答题(共1小题)
60.(2025•三元区三模)为了提高防火意识,消防部门当众演示了一个令人惊奇的实验。将装有水的球形鱼缸摆放在窗边,让阳光透过鱼缸照射到窗帘上,窗帘上聚光点的温度迅速上升,一会儿后,窗帘被点燃了。请你用光学及能量转化的知识解释这一现象。
考点4 神奇的透镜
参考答案与试题解析
一.选择题(共16小题)
二.多选题(共1小题)
一.选择题(共16小题)
1.(2025•泉港区一模)光刻机是制造芯片的核心装备,简化原理如图,利用紫外线将设计好的集成电路图透过凸透镜照射在涂有光刻胶的硅片上,刻出缩小的电子线路。下列说法正确的是( )
A.电路图在硅片上成正立缩小的实像
B.电路图位于凸透镜一倍焦距和二倍焦距之间
C.要想刻出更小的电子线路,需将电路图和硅片向上移动
D.电路图到凸透镜的距离小于电子线路到凸透镜的距离
【答案】C
【解答】解:
A、由题意可知,硅片相当于光屏,硅片上会出现缩小的电路图案,所以可知该凸透镜成倒立、缩小的实像,故A错误;
B、结合凸透镜成缩小实像的条件可知,物距应大于凸透镜的二倍焦距,所以电路图(物体)应位于凸透镜的二倍焦距之外,故B错误;
C、要想刻出更小的电子线路,即像变小,应增大物距,减小像距,所以需将电路图和硅片向上移动,故C正确;
D、由凸透镜成缩小实像的条件可知,电路图到凸透镜的距离(物距)大于二倍焦距,电子线路到凸透镜的距离(像距)在一倍焦距和二倍焦距之间,所以电路图到凸透镜的距离大于电子线路到凸透镜的距离,故D错误。
故选:C。
2.(2025•福建模拟)拍下美丽风景记录美好瞬间成为人们生活的一部分。照相时( )
A.照相机镜头对光线起到会聚作用
B.景物通过照相机镜头成正立的像
C.景物通过照相机镜头成放大的像
D.景物远离镜头时,所成的像增大
【答案】A
【解答】解:A、照相机镜头是凸透镜,而凸透镜的基本光学性质就是对光线有会聚作用(凹透镜才对光线有发散作用),故A正确。
B、根据凸透镜成像规律,当物体在二倍焦距以外时,成的是倒立的实像(“倒立”指像与物体的上下、左右均相反,相机后期会通过技术处理将画面转正,但成像本质是倒立的),故B错误。
C、当物体在u>2f时,凸透镜成的是缩小的实像(例如:我们用相机拍远处的景物,最终照片上的像比实际景物小)。“放大的像”对应物体在“1 倍焦距和 2 倍焦距之间”,是投影仪的成像特点,故C错误。
D、根据“物远像近像变小”的凸透镜成像规律:景物远离镜头(物距增大)时,像距会减小,所成的像会变小,故D错误。
故选:A。
3.(2025•同安区校级二模)在学习了凸透镜成像规律后,小慧同学计划制作一个“手机投影仪”。现有器材如下:长为30cm的纸盒,焦距分别为10cm、20cm、30cm的凸透镜各一个,手机一部,胶带和剪刀等。“投影仪”模型如图所示,将手机和凸透镜分别固定在纸盒的两端,调整“投影仪”到墙面的距离,可在墙上看到手机画面清晰放大的像。下列说法正确的是( )
A.该模型利用光的反射原理
B.应选择焦距为20cm的凸透镜
C.手机应正立放置便于观影
D.选一个更长的盒子可以成出更大的像
【答案】B
【解答】解:A、投影仪在墙上成倒立、放大的实像,是光的折射,故A错误;
B、由图可知,纸盒长30cm,根据2f>u>f,成倒立、放大的实像,即2f>u=30cm>f,解得:30cm>f>15cm,故B正确;
C、投影仪在墙上成倒立、放大的实像,若将手机正立放置,则在墙上看到的是倒立的,故C错误;
D、若想让像变大,根据凸透镜成实像时,物近像远像变大可知,可适当将手机靠近凸透镜,即缩短纸盒的长度,故D错误。
故选:B。
4.(2025•厦门校级一模)如图所示,祝融号是天问一号任务火星车。高度约1.85m,质量达到240kg左右。“祝融号”火星车用其后置变焦数码照相机拍摄了着陆点全景、火星地形地貌、“中国印迹”和“着巡合影”等照片。关于后置照相机的说法正确的是( )
A.照相机的镜头是一个凹透镜
B.拍照时照相机接收到的是一个倒立、缩小的虚像
C.被拍摄的景物到镜头的距离u和镜头焦距f的关系是u>2f
D.若拍摄的物体靠近照相机,所成的像将变小
【答案】C
【解答】解:
ABC.照相机的镜头是一个凸透镜,照相机的原理是当物距大于2倍焦距时,成的是倒立、缩小的实像,故AB错误,C正确;
D.若拍摄的物体靠近照相机,物距变小,像距变大,所成的像将变大,故D错误。
故选:C。
5.(2025•仓山区模拟)眼睛是人体最重要的器官之一,它是一个相当复杂的生物光学仪器,从功能上看非常类似于( )
A.显微镜B.照相机C.幻灯机D.放大镜
【答案】B
【解答】解:眼睛观察物体时,在视网膜上成倒立缩小的实像,因而与照相机的成像原理相似,故B正确,ACD错误。
故选B。
6.(2025•宁德一模)小宁同学制作一个“手机投影仪”,其结构模型如图所示。通过调节该“手机投影仪”可在远处的墙上看到( )
A.正立放大的虚像B.正立放大的实像
C.倒立放大的实像D.倒立缩小的实像
【答案】C
【解答】解:投影仪在墙上成倒立、放大的实像,投影仪的原理是:当物体在凸透镜的一倍焦距和两倍焦距之间时,物体经过凸透镜成倒立放大的实像,故C正确,ABD错误。
故选:C。
7.(2025•鼓楼区校级模拟)光刻技术工作原理,光源发出强紫外光,调整镂空掩膜版和缩图透镜之间的距离,使光通过二者后,恰好能在硅片上成清晰的像,从而实现纳米级集成电路的缩图“雕刻”,下列说法错误的是( )
A.缩图透镜是凸透镜
B.在硅片上形成的像是虚像
C.此成像原理与照相机的成像原理相似
D.若将掩膜版靠近缩图透镜,为成清晰像,应将硅片远离缩图透镜
【答案】B
【解答】解:A、根据图示可知,缩图透镜对光线具有会聚作用,是凸透镜,故A正确;
B、硅片相当于光屏,能承接实像,所以成的是实像,故B错误;
C、由图可知要制造出含有众多元件的集成电路,则掩膜上的电路在硅片上的像应变小,所以可知该凸透镜成倒立、缩小的实像,与照相机成像原理相同,故C正确;
D、为使硅片上所成的像更小一些,像距变小,物距变大,应将掩膜版远离缩图透镜,故D正确。
故选:B。
8.(2025•集美区二模)如图是小萌探究“凸透镜成像规律”的实验装置,下列实验操作和相关的分析中不合理的是( )
A.让平行光正对凸透镜照射,并调整光屏,直到光屏上出现一个最小最亮的光斑,据此可知凸透镜的焦距f=10.0cm
B.把蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛,将烛焰、凸透镜、光屏三者中心调到同一高度
C.当u=15.0cm时,成倒立放大的实像,投影仪就是根据这一原理制成的
D.保持蜡烛和透镜位置不变,更换焦距更小的凸透镜,只向右移动光屏仍可得到清晰的像
【答案】D
【解答】解:A、平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,会聚在主光轴上一点,这点是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,所以凸透镜的焦距是:f=20.0cm﹣10.0cm=10.0cm,故A正确;
B、为了使像成在光屏中央,应调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度,故B正确;
C、由图乙可知,当u=15.0cm时,2f>u>f,成倒立、放大的实像,应用于投影仪,故C正确;
D、在成实像的情况下,物体到凸透镜的距离相同时,凸透镜的焦距越长,像到凸透镜的距离就越长,保持蜡烛和透镜位置不变,更换焦距更小的凸透镜,只向左移动光屏仍可得到清晰的像,故D错误。
故选:D。
9.(2025•翔安区模拟)如图,把一支点燃的蜡烛放在距离凸透镜1倍焦距和2倍焦距之间,在凸透镜的另一侧调节光屏的位置,可以找到一个清晰地烛焰的像,这个像是图中的( )
A.B.C.D.
【答案】B
【解答】解:如图点燃的蜡烛放在距离凸透镜1倍焦距和2倍焦距之间的地方,调节光屏的位置,在光屏上能得到一个倒立、放大的实像。
故选:B。
10.(2025•厦门校级模拟)如图所示,是我国自主研制的某新型战斗机上的光电搜索跟踪系统。该系统功能与人眼相似,能为战斗机提供感知外界的“视觉”,系统内置的光电传感器相当于人眼的视网膜,最外层窗口和传感器之间的光学元件,相当于人眼的晶状体。关于该系统说法正确的是( )
A.该系统的光学元件相当于一个凹透镜
B.该系统在光电传感器上成的是倒立、放大的实像
C.当物体远离该系统的光学元件时,在光电传感器上成的像变小
D.周围景物通过该系统成像时,景物到镜头的距离小于镜头的2倍焦距
【答案】C
【解答】解:A.人眼的晶状体相当于一个凸透镜,所以该系统的光学元件相当于凸透镜,故A错误;
B.人眼在成像时,成倒立、缩小的实像,该系统的功能与人眼相似,所以此光学元件也成倒立、缩小的实像,故B错误;
C.当物体远离该系统的光学元件时,物距变大,像距变形,在光电传感器上成的像变小,故C正确;
D.根据凸透镜成像规律可知,照相机成像时,物距大于凸透镜的二倍焦距,即景物到镜头的距离大于镜头的2倍焦距,成倒立、缩小实像时,故该系统的成像原理与照相机的成像原理相同,故D错误。
故选:C。
11.(2025•鲤城区校级模拟)世界卫生组织的一项研究报告显示,我国初高中生近视率高达80%,国家卫生健康委于2023年7月25日开展“启明行动”,主题是:重视儿童眼保健,守护孩子明眸“视”界。如图所示,模拟近视眼成像情况和矫正方法正确的是( )
A.adB.bdC.acD.bc
【答案】C
【解答】解:图a的入射光线会聚在视网膜的前方,所以图a表示了近视眼的成像情况;近视眼是因为晶状体焦距太短,像落在视网膜的前方,为了使光线会聚在原来的会聚点后面的视网膜上,就需要在光线进入人的眼睛以前发散一下,因此戴对光线具有发散作用的凹透镜来矫正。因此c图能正确表示近视眼的矫正情况。
故选:C。
12.(2025•石狮市一模)把凸透镜正对太阳光,在距凸透镜10cm的光屏上得到一个最小最亮的光斑,若将一支点燃的蜡烛放在此凸透镜前15cm处,在凸透镜另一侧调节光屏的位置,可得到烛焰清晰的( )
A.正立、放大的虚像B.倒立、缩小的实像
C.倒立、等大的实像D.倒立、放大的实像
【答案】D
【解答】解:依题意分析,把凸透镜正对太阳光时,最小最亮光斑所在位置就是凸透镜焦点,由此可知该凸透镜焦距f=10cm;
把点燃的蜡烛在凸透镜前15cm处,则物距u=15cm;
根据凸透镜成像规律:物距u=15cm满足10cm<15cm<20cm,蜡烛能在光屏上成倒立、放大的实像,故选项A、B、C错误,选项D正确;
故选:D。
13.(2025•尤溪县一模)如图为青少年眼病患者眼球与正常眼球对比图。关于该患者的晶状体及视力矫正,下列说法正确的是( )
A.对光的会聚能力太强,需佩戴近视眼镜
B.对光的会聚能力太强,需佩戴远视眼镜
C.对光的会聚能力太弱,需佩戴近视眼镜
D.对光的会聚能力太弱,需佩戴远视眼镜
【答案】A
【解答】解:由图可知,患者眼球的晶状体比正常眼睛的晶状体前后径过长,说明患者是近视眼,晶状体对光的会聚能力太强,需佩戴近视眼镜矫正。
故选:A。
14.(2025•鼓楼区校级模拟)如图所示,这是一张初三毕业创意照片。利用视觉错位技术一次拍摄而成,不需经过后期再处理。在拍摄过程中,下列说法正确的是( )
A.照相机的镜头与近视镜片为同一类透镜
B.手通过镜头成正立、放大的虚像
C.学生和手到镜头的距离一样
D.学生通过镜头成倒立、缩小的实像
【答案】D
【解答】解:A、照相机的镜头相当于凸透镜,近视镜片是凹透镜,故A错误;
BD、摄像机的镜头相当于凸透镜,它的成像原理与照相机相同,当手和学生到镜头的距离大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像,故B错误,D正确;
C、由图可知,人的手所成的像大于人所成的像,这说明人手成像时的物距更小一些,故C错误。
故选:D。
15.(2025•芗城区校级模拟)如图,用透明塑料盒设计了一个昆虫标本观察器,盒高h为10cm。盒底上放标本,盒盖上嵌入一凸透镜,眼睛通过凸透镜可以观察到标本正立、放大的像。则凸透镜焦距可选择的是( )
A.4cmB.7.5cmC.10cmD.15cm
【答案】D
【解答】解:为了在盒盖上方附近,通过凸透镜观察到标本正立、放大的像,物距应小于焦距,所以凸透镜的焦距大于10cm,成像原理与放大镜相同,故D正确。
故选:D。
16.(2025•南安市校级模拟)学校运动会期间,航模小组的同学用无人机进行航拍,如图所示,若该无人机摄影的镜头焦距为10mm,下列说法中正确的是( )
A.该无人机摄影的镜头对光有发散作用
B.高空航拍时所成的像为正立、缩小的实像
C.如果想要增大拍摄的范围,则可以降低无人机的飞行高度
D.当无人机上升时,镜头与感光晶片间的距离应减小
【答案】D
【解答】解:A、航拍摄像机镜头用的是凸透镜,对光线有会聚作用,故A错误;
B、当物体在凸透镜的二倍焦距之外时,航拍摄像机感光晶片上所成的像为倒立缩小的实像,故B错误;
C、如果想要增大拍摄的范围,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小可知,可以增加无人机的飞行高度,故C错误;
D、当无人机上升时,物距变大,像距变小,镜头与感光晶片间的距离应减小,故D正确。
故选:D。
二.多选题(共1小题)
(多选)17.(2025•同安区校级模拟)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,当蜡烛、凸透镜、光屏放置的位置如图所示时,烛焰在光屏上成清晰倒立、等大的像。下列说法中正确的是( )
A.该凸透镜的焦距为20cm
B.将蜡烛放在d点时的成像规律与投影仪成像原理相同
C.将蜡烛由b点移至a点时,移动光屏,可在光屏上成更小的像
D.将蜡烛放在c点,移动光屏,可在光屏上成倒立、放大的像
【答案】CD
【解答】解:A、由图可知,u=v=20.0cm,根据u=v=2f,成倒立、等大的实像,即2f=20.0cm,因此该凸透镜的焦距为10.0cm,故A错误;
B、将蜡烛放在d点,此时物距u=50.0cm﹣44.0cm=6.0cm<f,成正立、放大的虚像,应用于放大镜,故B错误;
C、将蜡烛由b点移至a点,此时物距增大,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小可知,移动光屏,可在光屏上成更小的像,故C正确;
D、将蜡烛放在c点,此时物距2f>u=50.0cm﹣34.0cm=16.0cm>f,成倒立、放大的实像,故D正确。
故选:CD。
三.填空题(共3小题)
18.(2025•鼓楼区校级模拟)某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟物体到凸透镜的距离u之间关系的图像,由图可知,该凸透镜的焦距是 8 cm。在实验过程中,把物体从远处逐渐靠近透镜时,从距凸透镜60cm处移动到5cm处的过程中看到像的大小变化情况是 先变大,后变小 。
【答案】8;先变大,后变小
【解答】解:由图象可知,当物距为16cm时,像距也为16cm,此时:u=v=2f,则16cm=2f,所以凸透镜的焦距为f=8cm;
把物体从距凸透镜60cm处移动到8cm的过程中成实像,物距变小,像距变大,像变大;从8cm移动到5cm处的过程中,物距小于一倍焦距,成正立、放大的虚像,物距减小,像距变小,像变小,故物体从距凸透镜60cm处移动到5cm处的过程中像先变大,后变小。
故答案为:8;先变大,后变小。
19.(2025•芗城区校级模拟)如图是一张妙趣横生的照片,不用后期处理,直接采用手机错位拍摄一次而成,在拍摄过程中,手机镜头相当于 凸 透镜,摆拍时 人 (选填“鞋子”或“人”)距手机比较远。
【答案】凸;人
【解答】解:手机镜头相当于凸透镜,其成像原理为:物距大于二倍焦距时,成倒立缩小实像;此时的人的像小于鞋子的像,像越小,像距越小,物距越大,所以人离手机较远。
故答案为:凸;人。
20.(2025•石狮市一模)一部分青少年由于沉迷网络或手机而用眼过度导致近视,使远处的物体成像在视网膜 前 (选填“前”或“后”)方,需要佩戴用 凹透镜 (选填“凸透镜”或“凹透镜”)制作的眼镜来矫正视力。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:近视眼是晶状体曲度变大,会聚能力增强,即折光能力增强,像成在视网膜的前方,应配戴凹透镜,使光线推迟会聚,正好会聚在视网膜上。
故答案为:前;凹透镜。
四.作图题(共6小题)
21.(2025•仓山区模拟)在图中画出两条入射光线经过凸透镜后的折射光线。
【答案】
【解答】解:平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点,过光心的光线传播方向不改变,如图所示;
22.(2025•三明一模)请在图中画出光线a、b对应的出射光线和入射光线。
【答案】见解析。
【解答】解:平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点,过凸透镜光心的光线其传播方向不变,如图
23.(2025•泉州模拟)在图中,根据给出的入射光线画出折射光线。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点;过光心的光线其传播方向不变;如图所示:
24.(2025•芗城区校级模拟)在图中,根据折射光线画出对应的入射光线。
【答案】
【解答】解:过凸透镜光心的光线传播方向不改变;通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴,如图所示:
25.(2025•南安市校级模拟)如图所示,凸透镜倾斜放置,请画出两条入射光线的折射光线。
【答案】
【解答】解:经过光心的光线传播方向不变,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点,如图所示:
26.(2025•鼓楼区校级模拟)如图,O为凸透镜的光心,F为凸透镜的焦点,请画出:
(1)入射光线a经凸透镜的折射光线;
(2)折射光线b对应的入射光线。
【答案】
【解答】解:平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点,过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴据此作图,如图所示:
五.实验探究题(共33小题)
27.(2025•荔城区校级模拟)小明利用如图所示的实验装置探究“凸透镜成像的规律”,他将自制的水透镜固定在光具座上50cm刻度线处。当向水透镜中注水时,水透镜凸起程度增加,其焦距变小;当从水透镜中抽出少量的水时,水透镜凸起程度减小,其焦距变大。
(1)在实验前应调整烛焰中心、水透镜中心和光屏中心在 同一高度 。
(2)蜡烛、水透镜和光屏置于图示的位置时,在光屏上呈现烛焰清晰的像(图中未画出),则该像是 缩小 (选填“放大”“等大”或“缩小”)的实像。
(3)蜡烛、水透镜和光屏置于图示的位置成像后,再用不透明的挡板把水透镜挡住一半,此时光屏上呈现的像是 完整 (填“完整”或“不完整”)的。
(4)移去挡板,不改变蜡烛和水透镜的位置,将图中的光屏移至M点处,适当向水透镜中 注水 (选填“注水”或“抽水”),可以再次在光屏上呈现烛焰清晰的像,此时水透镜的焦距可能是 B 。(填写正确选项前的字母)
A.3cm
B.5cm
C.10cm
D.15cm
【答案】(1)同一高度;(2)缩小;(3)完整;(4)注水;B。
【解答】解:(1)为了使像成在光屏中央,在实验前应调整烛焰中心、水透镜中心和光屏中心在同一高度;
(2)由图可知,此时物距大于像距,根据凸透镜成实像时,物距大于像距,成倒立、缩小的实像;
(3)蜡烛、水透镜和光屏置于图示的位置成像后,再用不透明的挡板把水透镜挡住一半,剩余部分仍能会聚光线成完整的像,但由于会聚的光线比原来减少,所以像比原来变暗;
(4)移去挡板,不改变蜡烛和水透镜的位置,将图中的光屏移至M点处,可以再次在光屏上呈现烛焰清晰的像,此时像距变小,说明凸透镜对光的会聚能力变强,即凸透镜的凸度变大,因此应适当向水透镜中注水;
由图可知,u>v,且成实像,说明u=30cm>2f,2f>v=6cm>f,即6cm>f>3cm,此时水透镜的焦距可能是5cm,故选:B。
故答案为:(1)同一高度;(2)缩小;(3)完整;(4)注水;B。
28.(2025•龙岩模拟)某项目式学习小组在物理实践课上自制了如图1所示的简易望远镜。
(1)图1中的物镜是一凸透镜,用平行光测得该透镜的焦距(如图2)为 10.0 cm。
(2)学习小组对物镜的成像进行了探究,当调节蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图3所示,发现光屏上得到一个倒立、 缩小 的清晰实像,若保持凸透镜的位置不变,适当向左移动蜡烛,则应向 左 (选填“左”或“右”)移动光屏,才能再次在光屏上得到清晰的像,且光屏上的像 变小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)为选择合适的凸透镜制作望远镜,学习小组探究并收集到表中的证据:
①分析表可得:相同条件下,物镜的直径越大,望远镜成像亮度越 亮 ;
②由表中信息可推导出:望远镜B的视角放大倍数是 2 倍。
【答案】(1)10.0;(2)缩小;左;变小;(3)①亮;②2。
【解答】解:(1)为测量凸透镜焦距,如图甲所示,他让凸透镜正对太阳光,需调节光屏位置直到在光屏上得到一个最小、最亮的光斑,这个光斑就是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,所以凸透镜的焦距是:f=60.0cm﹣50.0cm=10.0cm;
(2)由图可知,此时物距大于像距,则所成的是倒立、缩小的实像,其应用是照相机;
保持图乙中凸透镜的位置不变,当向左移动蜡烛时,物距变大,像距应减小,故应该向左移动光屏,光屏上的像变小,才能再次得到清晰的像;
(3)①从表中可知,相同条件下,物镜的直径变大,望远镜成像亮度越亮;
②从表中数据可知,视角放大倍数等于物镜的焦距除以目镜的焦距,望远镜B的物镜焦距为10cm,目镜焦距为5cm,故视角放大倍数为2倍。
故答案为:(1)10.0;(2)缩小;左;变小;(3)①亮;②2。
29.(2025•宁德二模)某实验小组在“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1)实验前要调整烛焰、透镜和光屏的中心大致在 同一高度 ,目的是使像成在光屏的中央;
(2)移动蜡烛和光屏到如图所示位置,光屏上出现了烛焰清晰的像(像未画出),该像是 倒 立、缩小的实像,生活中的 照相机 就是这一成像原理的应用;
(3)实验过程中,小宁同学挡住凸透镜的一小部分,这时光屏上 仍能 (选填“仍能”或“不能”)成清晰完整的像;
(4)将近视眼镜片放在蜡烛和凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变模糊了,使光屏向 远离 (选填“靠近”或“远离”)透镜方向移动,直到光屏上又能看到蜡烛清晰的像。
【答案】(1)同一高度;(2)倒;照相机;(3)仍能;(4)远离。
【解答】解:(1)为使像能完整成在光屏的中心,必须使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度上。
(2)由图可知,当物距大于像距,此时光屏上得到的是一个清晰、倒立、缩小的实像,应用于照相机。
(3)挡住凸透镜的一小部分时,剩余部分仍能折射光线形成完整的像,但成像亮度会降低,因为通光量减少。
(4)将近视眼镜片放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变模糊了,近视眼镜是凹透镜,对光线有发散作用。所以移动光屏使其远离透镜,又能在光屏上看到蜡烛清晰的像。
故答案为:(1)同一高度;(2)倒;照相机;(3)仍能;(4)远离。
30.(2025•莆田模拟)在“探究凸透镜成像的规律”实验中:
(1)为了便于观察,本实验应在光线较 暗 的环境中进行;
(2)如图甲,用一束平行光正对凸透镜照射,移动光屏,直到光屏上出现一个最小、最亮的光斑,则该凸透镜的焦距为 10.0 cm;
(3)将“F”形光源、凸透镜和光屏依次放在光具座上,调节三者的中心在 同一高度 ;
(4)如图乙,光屏上呈现清晰的像,这与生活中 投影仪 的成像原理相同;若保持光源和光屏位置不变,将透镜移到 65 cm刻度处可使光屏上再次呈现清晰的像;
(5)实验中,将一副眼镜放在光源和凸透镜之间靠近凸透镜的位置,发现原来清晰的像变模糊了,此时将光屏向远离凸透镜的方向移动,光屏上再次呈现清晰的像,说明该眼镜是 近视眼镜 。
【答案】(1)暗;(2)10.0;(3)同一高度;(4)投影仪;65;(5)近视眼镜。
【解答】解:(1)环境越暗,烛焰相对越亮,烛焰成像会越清晰;
(2)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,会聚在主光轴上一点,这点是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,所以凸透镜的焦距是:f=60.0cm﹣50.0cm=10.0cm;
(3)为了使像成在光屏中央,将蜡烛烛焰、凸透镜和光屏的中心大致调整在同一高度;
(4)将“F”形光源在35cm处,此时的u=15cm,位于一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立放大的实像;应用于投影仪;
由图知此时的物距为:u=15cm,v=30cm,根据光在折射时光路可逆知,当物距为30cm,像距为15cm时,光屏上能再次呈现清晰的像,即把凸透镜移至65cm刻度线处;
(5)实验中,某同学将他的眼镜放在光源和凸透镜之间靠近凸透镜的位置,发现原来清晰的像变模糊了,此时将光屏向远离凸透镜的方向移动,光屏上能再次呈现光源清晰的像,说明该同学的眼镜对光线具有发散作用,近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光线具有发散作用,会将光线推迟会聚成像。
故答案为:(1)暗;(2)10.0;(3)同一高度;(4)投影仪;65;(5)近视眼镜。
31.(2025•三元区校级模拟)小鹭利用蜡烛、光具座、凸透镜(焦距为10cm)、光屏等器材探究“凸透镜成像规律”,实验装置如图所示。
(1)组装器材时,小鹭将“F”形光源、凸透镜和光屏依次安装在光具座上,应调节三者的中心在 同一高度 ;若光屏上所成的像偏下,为使像成在光屏中央,应将光源适当向 下 调节。
(2)当各器材位置如图所示时,恰好有最清晰的“F”图像,此时光屏上的“F”是倒立、 缩小 的实像。
(3)若将光屏与“F”形光源位置对调,光屏上 能 (选填“能”或“不能”)观察到清晰的像,生活中 投影仪 就是应用该成像规律制成。
【答案】(1)同一高度;下;(2)缩小;(3)能;投影仪。
【解答】解:(1)为了使像成在光屏中央,应调整“F”形电光源、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度;经过光心的光线的传播方向不变,若光屏上所成的像偏下,为使像成在光屏中央,应将光源适当向下调节;(2)各器材位置如图所示时,物距大于像距,成倒立缩小的实像,即此时光屏上的“F”是倒立、缩小的实像;(3)在光的折射中,光路是可逆的,若将光屏与“F”形光源位置对调,光屏上能观察到清晰的像,生活中投影仪是应用该成像规律制成。
故答案为:(1)同一高度;下;(2)缩小;(3)能;投影仪。
32.(2025•南平二模)如图,学习了凸透镜成像规律后,小南和小闽制作“手机投影仪”。器材:凸透镜若干、手机、长为25cm的纸盒、胶带和剪刀等。
(1)制作“投影仪”如图甲,将手机和凸透镜分别固定在纸盒的两端,以墙面为幕布,调节“投影仪”到墙面的距离,直到墙面上成像清晰为止。
①小南选用焦距为20cm的凸透镜,手机画面正立,墙上呈现 倒立 、 放大 的实像。
②小闽选用焦距为25cm的凸透镜,无论怎样调节,墙上 无法 成像。
(2)优化“投影仪”如图乙,给纸盒加装可左右移动的抽屉,能改变凸透镜到手机的距离。通过调节,小闽在墙面上找到了清晰的像,为了使像更大,应移动抽屉,使手机与凸透镜的距离变 小 ,同时使“投影仪”与墙面的距离变 大 。
(3)拓展探究:用不透明的硬纸片挡住凸透镜的上半部分,发现墙上呈现的像是 完整 (选填“完整”或“不完整”)的。
【答案】(1)倒立;放大;无法;(2)小;大;(3)完整。
【解答】解:(1)①小南选用焦距f=20cm的凸透镜,手机画面正立,纸盒长为25cm,手机画面在一倍焦距和二倍焦距之间,墙上呈现倒立、放大的实像。
②选用焦距为25cm的凸透镜,纸盒长25cm,即物距为25cm,当u=25cm时,u=f,不能成像,墙上无法成像。
(2)根据凸透镜成像规律,物距减小,像距增大,像变大;要使像更大,应移动抽屉,使手机与凸透镜的距离(物距)变小,同时像距会增大,即应使“投影仪”与墙面的距离(像距)变大。
(3)用不透明的硬纸片挡住凸透镜的上半部分,手机图像上任一点射向凸透镜的光,经凸透镜折射后,同样能会聚成像,像的大小不发生变化,只是折射光线减少,会聚成的像变暗,所以墙上呈现的像是完整的。
故答案为:(1)倒立;放大;无法;(2)小;大;(3)完整。
33.(2025•厦门校级模拟)某实验小组进行探究凸透镜成像的实验,操作如下:
(1)实验前,调整烛焰和光屏的中心与凸透镜的光心在同一高度,目的是 使像成在光屏中央 。
(2)若凸透镜的焦距为f,当物距u<f时,烛焰成正立放大虚像;当u=f时, 不能 (选填“能”或“不能”)观察到烛焰的像;当u>f时,烛焰成 倒立实像 (选填“正立实像”“正立虚像”“倒立实像”或“倒立虚像”)。同学们分析得出:像的虚实由 物距和焦距 的大小关系决定。
(3)当蜡烛、凸透镜和光屏处于图中所示位置时,恰好在光屏上成清晰的像,此时光屏上所成像的特点与 投影仪 (选填“照相机”“放大镜”或“投影仪”)原理相同。
【答案】(1)使像成在光屏中央;
(2)不能;倒立实像;物距和焦距;
(3)投影仪。
【解答】解:(1)在探究凸透镜成像实验中,为了使像成在光屏中央,烛焰、凸透镜光心、光屏中心在同一高度。
(2)当 u=f时,根据凸透镜成像原理,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,折射光线平行射出,不能会聚成像,所以不能观察到烛焰的像。
当u>f时,烛焰发出的光线经凸透镜折射后,在光屏上能成倒立的实像,这是因为凸透镜对光线有会聚作用,使得光线会聚形成倒立的实像。
当u<f时成虚像,u=f时不成像,u>f时成实像,所以像的虚实是由物距u与焦距f的大小关系决定的。
(3)由图可知,此时物距 u=40.0cm﹣25.0cm=15.0cm,v = 70.0cm﹣40.0cm = 30.0cm,物距小于像距,根据凸透镜成像规律,此时成倒立、放大的实像。投影仪是利用凸透镜成倒立、放大实像的原理工作的;照相机是利用凸透镜成倒立、缩小实像的原理;放大镜是利用凸透镜成正立、放大虚像的原理,所以此时成像特点与投影仪原理相同。
故答案为:(1)使像成在光屏中央;
(2)不能;倒立实像;物距和焦距;
(3)投影仪。
34.(2025•鼓楼区校级模拟)在探究凸透镜成像规律的实验中:
(1)由图1甲可知,该凸透镜的焦距是 10.0 cm;
(2)实验前,应先调整烛焰,凸透镜,光屏三者的中心在 同一高度 ;
(3)如图1乙,烛焰恰好在光屏上成倒立、 放大 (选填“放大”、“等大”或“缩小”)清晰的实像,若蜡烛和光屏位置不变,将凸透镜移动到 40.0 cm刻度处,可以再次得到个清晰的像;
(4)发光物体与凸透镜的位置如图1丙所示,清晰的像应成在图中 ② (填数字序号)区域。
(5)在学习了凸透镜成像规律后,小慧同学计划制作一个“手机投影仪”。现有器材如下:长30cm的纸盒,焦距分别为10cm、20cm、30cm的凸透镜各一个,手机一部,胶带和剪刀等。“投影仪”模型如图2所示,将手机和凸透镜分别固定在纸盒的两端,调整“投影仪”到墙面的距离,可在墙上看到手机画面清晰放大的像,应选焦距为 20 cm的凸透镜。
【答案】(1)10.0;(2)同一高度;(3)放大;40.0;(4)②;(5)20。
【解答】解:(1)因焦距指焦点到凸透镜光心的距离,此时成最小最亮的光斑处到凸透镜的距离即为焦距f=60.0cm﹣50.0cm=10.0cm;
(2)实验前,为了使像成在光屏的中心,应先调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度;
(3)由图乙可知物距小于像距,此时凸透镜成的像是倒立、放大的实像,这与投影仪的成像特点相同;
由于光路可逆,蜡烛和光屏位置不变,物距和像距交换,即将凸透镜移至40.0cm处,此时u<v,成倒立放大的实像;
(4)在探究凸透镜成像规律的实验中,发光物体与凸透镜的位置如图所示,此时物距大于二倍焦距,根据u>2f,2f>v>f,成倒立、缩小的实像,故清晰的像应成在图中②区域;
(5)由图可知,纸盒长30cm,根据2f>u>f,成倒立、放大的实像,即2f>u=30cm>f,解得:30cm>f>15cm,应选焦距为20cm的凸透镜。
故答案为:(1)10.0;(2)同一高度;(3)放大;40.0;(4)②;(5)20。
35.(2025•三明二模)在探究凸透镜成像规律的实验中:
(1)如图1,用平行光测出凸透镜的焦距为 12.5 cm。为了让像成在光屏的中央,应将烛焰、透镜以及光屏三者的中心调整到 同一高度 。
(2)将蜡烛放在如图2所示的位置,移动光屏可得到一个倒立、 放大 (填“放大”“等大”或“缩小”)的实像,生活中的 投影仪 是利用该成像规律制成的。
(3)手机摄像头的功能相当于人眼,人眼佩戴眼镜能够矫正视力。模仿视力的矫正,在手机的摄像头上滴一滴小水珠,相当于在摄像头前加装一个凸透镜,这样更有利于拍摄 B 。(填选项前的字母)
A.班级的毕业合影;
B.小蚂蚁的触角;
C.远方的山。
【答案】(1)12.5;同一高度;(2)放大;投影仪;(3)B。
【解答】解:(1)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,会聚在主光轴上一点,这点是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,所以凸透镜的焦距是:f=12.5cm;为了使像成在光屏中央,应将烛焰、凸透镜和光屏三者中心调到同一高度;
(2)将蜡烛移至光具座30.0cm刻度线处,如图乙所示,此时物距u=50cm﹣30cm=20cm,f<u<2f,成倒立、放大的实像,应用于投影仪;
(3)模仿视力的矫正,在手机的摄像头上滴一滴小水珠,相当于在摄像头前加装一个凸透镜,更容易看清近的物体,这样更有利于拍摄小蚂蚁的触角;故选:B。
故答案为:(1)12.5;同一高度;(2)放大;投影仪;(3)B。
36.(2025•龙岩模拟)为了探索近视眼的成因以及矫正办法,项目实践小组利用实验室的“F”光源、水透镜、光屏等器材进行以下探究。
(1)如图甲所示,调节“F”光源、水透镜、光屏的位置以及水透镜的焦距,在光屏上找到了一个倒立、等大的实像,此时水透镜的焦距为 10.0 cm。
(2)对比图乙所示眼睛的结构,实验中的水透镜相当于眼球中的 晶状体 。模拟正常眼看物体,保持水透镜与光屏间距离不变,向 左 (选填“左”或“右”)移动光源,同时调节水透镜中水量直到光屏上成清晰、倒立、 缩小 的像。
(3)步骤(2)中调整出清晰的像后,继续向水透镜中注水来模拟近视眼,这时向 左 (选填“左”或“右”)移动光屏可使像再次清晰。
(4)眼球中晶状体和视网膜的距离并不能明显改变,这时可以在水透镜的左侧加装图丙中的 A 装置模拟近视眼的矫正。
【答案】(1)10.0;(2)晶状体;左;缩小;(3)左;(4)A。
【解答】解:(1)在如图所示位置时,光屏上形成一个倒立、等大的实像,说明此时物距和像距都是2f,所以凸透镜的焦距为10.0cm;
(2)眼睛中的晶状体中间厚边缘薄,晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,它把来自物体的光会聚在视网膜上,形成物体的像,实验中的水透镜相当于眼球中的晶状体;眼睛视物时,物距在2倍焦距之外,成缩小的实像,所以在保持水透镜与光屏间距离不变时,使物距大于2倍焦距,像距大于1倍焦距小于2倍焦距,要向左移动光源,同时调节水透镜中水量直到视网膜上成的是倒立、缩小的像;
(3)调整出清晰的像后,继续向水透镜中注水来模拟近视眼,这时水透镜对光的会聚能力更强,成像在光屏前面,所以向左移动光屏可使像再次清晰;
(4)近视眼用凹透镜来矫正,所以选择A。
故答案为:(1)10.0;(2)晶状体;左;缩小;(3)左;(4)A。
37.(2025•南安市模拟)如图是小华探究“凸透镜成像规律”的实验过程。
(1)由图甲可知,凸透镜的焦距为 10.0 cm。
(2)如图乙,光屏上呈现清晰的像,此像是倒立、 缩小 的实像,其特点与 照相机 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)相同。
(3)保持蜡烛和光屏的位置不动,将凸透镜移至光具座上 35 cm刻度线处,光屏上可再次得到清晰的像。
(4)实验时,蜡烛燃烧变短,观察到光屏上的像将向 上 移动。
(5)小华将他的近视眼镜片放在蜡烛和凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变得模糊了,将光屏向 右 (选填“左”或“右”)适当移动才能重新得到清晰的像。
【答案】(1)10.0;(2)缩小;照相机;(3)35;(4)上;(5)右。
【解答】解:(1)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,会聚在主光轴上一点,这点是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,所以凸透镜的焦距是:f=30.0cm﹣20.0cm=10.0cm;
(2)当蜡烛在图示位置,此时物距u=50cm﹣20cm=30cm>2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机;
(3)若保持蜡烛和光屏的位置不动,将凸透镜移至光具座上35cm处,根据光的折射中,光路可逆可知,光屏上可再次得到清晰的像;
(4)实验过程中,燃烧的蜡烛在不断缩短,根据经过凸透镜光心的光线传播方向不变可知,光屏上的像向上移动;
(5)近视眼镜是凹透镜,对光有发散作用,成像靠后,要在光屏上呈现清晰的像,光屏应向右移。
故答案为:(1)10.0;(2)缩小;照相机;(3)35;(4)上;(5)右。
38.(2025•仓山区校级模拟)项目式学习小组根据图甲制作了一个简易照相机,步骤如下:
(1)焦距测定:如图甲,用平行光测出凸透镜的焦距为f= 10.0 cm。
(2)规律探究:通过实验,探究凸透镜成像规律时,如图乙所示此时光屏上能成清晰 缩小 (选填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像,A、B筒底之间的距离l与焦距f的大小关系为 10.0cm<l<20.0cm 。
(3)成品测试:小组成员根据测算出的l选取合适的纸筒制作出了照相机。拍照时,能在光屏上呈现清晰的像。若要使像变大,可先将相机 靠近 物体,然后保持A筒不动,B筒 远离 凸透镜(以上两空均选填“靠近”或“远离”)。
(4)产品优化:小组成员用该相机拍远处的物体,发现像太小,则可以选择焦距更 大 (填“大”或“小”)的凸透镜来解决这个问题。
【答案】(1)10.0;(2)缩小;10.0cm<l<20.0cm;(3)靠近;远离;(4)大。
【解答】解:(1)根据焦距的定义可知,该凸透镜的焦距为10cm;
(2)当u>2f时,像距f<v<2f,光屏上成倒立缩小的实像,则像距f<v<2f,f=10.0cm,则10.0cm<l<20.0cm;
(3)若要使像变大,可先将相机靠近物体,像距增大,所以B筒向远离蜡烛方向移动;
(4)他们用自制的相机观察远处的景物时,发现像太小,看不清楚,改进的方法是换用焦距更大的镜,使像变大。
故答案为:(1)10.0;(2)缩小;10.0cm<l<20.0cm;(3)靠近;远离;(4)大。
39.(2025•漳州模拟)如图所示,利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等器材探究凸透镜成像的规律:
(1)由甲图可知,凸透镜焦距f= 10.0 cm。
(2)将烛焰、透镜、光屏三者的中心调至同一高度,最简单快捷的操作是 三者靠近再调节高度 。
(3)按如图乙所示的位置固定并点燃蜡烛,在光屏上C、D两处呈现烛焰清晰的像,现将蜡烛A熄灭,则在光屏上 D 处的像消失了;
(4)某同学课后使用该凸透镜制成如图丙所示的简易投影仪,将手机放到指定位置,就能将手机上的画面放大到光屏上。
①长度分别为10cm、20cm和30cm的三个纸盒,则应选择长度至少为 20 cm的纸盒做暗箱;
②图丁为手机屏幕上显示的图片,图戊为该图片在光屏上成的像。若减小手机到凸透镜的距离,要在光屏上得到清晰的像,则应该 增大 光屏到透镜距离;所成的像比原来的像更 大 。
【答案】(1)10.0;(2)三者靠近再调节高度;(3)D;(4)①20; ②增大;大。
【解答】解:(1)平行光线经过凸透镜后会聚于一点,这一点就是焦点。焦点到光心的距离是焦距,根据图示中光屏在刻度尺上的位置,可以读出该凸透镜的焦距是30.0cm﹣20.0cm=10.0cm;
(2)将烛焰、透镜、光屏三者的中心调至同一高度,最简单快捷的操作是三者靠近再调节高度;
(3)按如图乙所示的位置固定并点燃蜡烛,在光屏上C、D两处呈现烛焰清晰的像,现将蜡烛A熄灭,根据凸透镜成像特点凸透镜成像左右相反,则在光屏上D处的像消失了;
(4)①投影仪是根据物距f<u<2f制成的,即手机屏幕到凸透镜的距离应大于10cm,小于20cm,故至少20cm的纸盒长度能满足要求;
②图丁为手机屏幕上显示的图片,图戊为该图片在光屏上成的像。若减小手机到凸透镜的距离,要在光屏上得到清晰的像,根据物近像远像变大特点,则应该增大光屏到透镜距离;所成的像比原来的像更大。
故答案为:(1)10.0;(2)三者靠近再调节高度;(3)D;(4)①20; ②增大;大。
40.(2025•仓山区校级模拟)在“探究凸透镜成像规律”的实验时:
(1)实验前,应在光具座上调节烛焰、凸透镜、光屏,使三者的中心大致在同一高度上,目的是 使像成在光屏中央 。
(2)为了确定凸透镜的焦距,小明让一束平行光经过凸透镜,如图甲所示,在光屏上得到一个最小、最亮的光斑,可确定出焦距f= 15.0 cm;
(3)保持蜡烛和透镜不动,移动光屏,直到光屏上出现清晰的像,如图乙所示,则像是倒立、 缩小 的实像,生活中 照相机 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)是利用这一原理制成的;保持蜡烛和凸透镜的位置不变,在透镜前加一个近视眼镜,为了在光屏上得到一个清晰的像,光屏应该向 右 (选填“左”或“右”)移动。
(4)又把蜡烛移至44.0cm刻度线处,凸透镜不动,然后取下光屏,透过凸透镜直接观察蜡烛那么他将看到烛焰成像的情形是图丙中的 C (填图丙中的字母)。
【答案】(1)使像成在光屏中央;(2)15.0;(3)缩小;照相机;右;(4)C。
【解答】解:(1)为了使像成在光屏中央,应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度上;
(2)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,会聚在主光轴上一点,这点是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,所以凸透镜的焦距是:f=65.0cm﹣50.0cm=15.0cm;
(3)由图甲可知,此时物距u=50cm﹣10cm=40cm>2f,成倒立、缩小的实像,是照相机的成像原理;保持蜡烛和凸透镜的位置不变,在透镜前加一个近视眼镜,近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光线有反射作用,能够延迟会聚,为了在光屏上得到一个清晰的像,光屏应该向右移动;
(4)把蜡烛移至44.0cm刻度线处,凸透镜不动,此时物距为u=50.0cm﹣44.0cm=6.0cm,小于一倍距,故成正立、放大的虚像(像与物在凸透镜的同侧),且像距大于物距,故他将看到烛焰成像的情形是图中的C。
故答案为:(1)使像成在光屏中央;(2)15.0;(3)缩小;照相机;右;(4)C。
41.(2025•思明区模拟)用如图所示的装置探究人眼视物的原理。
(1)实验前,在光具座上调整F光源、凸透镜和光屏三者的中心 在同一高度 。
(2)要想模拟正常人眼睛的成像情况,接下来用高度h=3cm的F光源作为发光物体,先后用焦距f1=10cm和f2=12cm的凸透镜继续实验,所得数据如下表:
表一:凸透镜f1=10cm
表二:凸透镜f2=12cm
分析数据,得出结论:
①序号1实验无法记录像距与像高的原因是 物距等于焦距,不成像 。
②比较序号2、3、4或6、7、8实验数据,得出结论:凸透镜成实像时,物距越大,像距越 小 ,像越小。
③对比序号 3和8 两次实验数据,发现:人眼从看近处改为远眺时,为了看清物体,人眼晶状体的焦距将变 大 。
【答案】(1)在同一高度;(2)①物距等于焦距,不成像;②小;③3和8;大。
【解答】解:(1)实验过程中,调整凸透镜和光屏的高度,使LED灯、凸透镜和光屏三者中心大致在同一高度,目的是使烛焰的像成在光屏的中央;
(2)①实验1中物距为10cm,等于焦距,不成像,所以无法记录像距与像高;
②分析数据可知,凸透镜成实像时,物距越大,像距越小,像变小;
③人眼从看近处改为远眺时,物距变大,而像距不变(晶状体到视网膜的距离不变),根据表中信息可知应对比3和8两次实验数据,分析可知:像距不变,物距变大时,凸透镜的焦距变大,即应使晶状体的焦距变大。
故答案为:(1)在同一高度;(2)①物距等于焦距,不成像;②小;③3和8;大。
42.(2025•鲤城区校级模拟)在探究凸透镜成像规律的实验中:
(1)如图所示,用平行光测出凸透镜的焦距为 12.5 cm。
(2)将蜡烛、水凸透镜和光屏依次放在水平光具座上,调节烛焰、凸透镜和光屏三者中心在 同一高度 。
(3)调节蜡烛、凸透镜和光屏至图乙所示的位置,则烛焰在光屏上成倒立、 缩小 的像。根据这一成像特点,可制成 照相机 。
(4)如果往水凸透镜里面注入更多的水,移动光屏后得到的像的大小将 变小 。
【答案】(1)12.5;(2)同一高度;(3)缩小;照相机;(4)变小。
【解答】解:(1)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,会聚在主光轴上一点,这点是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,所以凸透镜的焦距是:f=12.5cm﹣0.0cm=12.5cm;
(2)为了使像成在光屏中央,应调节烛焰、凸透镜和光屏三者中心在同一高度;
(3)调节蜡烛、凸透镜和光屏至图乙所示的位置,此时物距大于像距,根据凸透镜成实像时,物距大于像距,成倒立缩小的实像,照相机就是利用此原理制成的;
(4)往水凸透镜里面注入更多的水,凸透镜焦距变小,移动光屏后得到的像的大小将变小。
故答案为:(1)12.5;(2)同一高度;(3)缩小;照相机;(4)变小。
43.(2025•涵江区模拟)小李同学通过实验探究凸透镜成像规律,他选用了一个焦距未知的凸透镜进行探究。
(1)将凸透镜安装在光具座上,用平行光作为光源,移动光屏直至光屏上得到一个最小最亮的光斑,则凸透镜焦距为 10.0 cm;
(2)紧接着他将蜡烛、透镜、光屏依次放在光具座上,如图乙所示。点燃蜡烛,调节烛焰中心、透镜光心、光屏中心在同一高度上,目的是 使像成在光屏中央 ;
(3)在实验过程中,当调节物距为30cm时,通过调节光屏位置可以在光屏上得到一个倒立、 缩小 的实像,这一规律与生活中的 照相机 所成像的规律相同;
(4)在实验过程中,为了使光屏上的像变大一些,可以将蜡烛适当向 右 移动,同时将光屏适当向 右 移动;
(5)蜡烛随着燃烧而变短,小李发现光屏上所成的像向上移动,从而影响了实验的进行。为了解决这一问题,最合理的方法是 B 。
A.将光屏适当下移;
B.将凸透镜适当下移;
C.将光屏和凸透镜都适当下移;
D.以上操作均不可行。
【答案】(1)10.0;(2)使像成在光屏中央;(3)缩小;照相机;(4)右;右;(5)B。
【解答】解:(1)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,会聚在主光轴上一点,这点是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,所以凸透镜的焦距是:f=40.0cm﹣30.0cm=10.0cm;
(2)为了使像成在光屏中央,应调节烛焰中心、透镜光心、光屏中心在同一高度;
(3)在实验过程中,当调节物距为30cm,此时u>2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机;
(4)根据凸透镜成实像时,物近像远像变大可知,为了使光屏上的像变大一些,可以将蜡烛适当向右移动,同时将光屏适当向右移动;
(5)随着蜡烛燃烧而变短,根据过光心不改变方向,像会向上移动;为了使下面的实验更方便操作,更合理是操作是把蜡烛升高,或凸透镜调低,使成在光屏中央,故B正确;故选:B。
故答案为:(1)10.0;(2)使像成在光屏中央;(3)缩小;照相机;(4)右;右;(5)B。
44.(2025•思明区校级模拟)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,所用凸透镜的焦距是15cm。
(1)将烛焰、凸透镜、光屏依次摆放到光具座上,为了使像在光屏正中央,需要调节三者的中心在 同一高度 。
(2)如图所示当把凸透镜固定在50cm刻度线位置,蜡烛固定到15cm刻度线位置时,光屏在 Ⅱ (选填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)区域内左右移动,才能在光屏上得到清晰 缩小 (选填“放大”或“缩小”)倒立的实像,生活中 照相机 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一原理制成的。
(3)光屏上得到完整清晰的像后,如果将透镜的下半部分遮住,我们将看到烛焰的 整个部分 (选填“上半部分”、“下半部分”或“整个部分”)。
(4)如果保持光屏、透镜的位置不变,把蜡烛向左移动一小段距离,要想在光屏上得到清晰的像,应该在蜡烛和透镜之间放置一个焦距适当的 近视 (选填“远视”或“近视”)眼镜才能实现。
【答案】(1)同一高度;(2)Ⅱ;缩小;照相机;(3)整个部分;(4)近视。
【解答】解:(1)在研究凸透镜成像的实验中,将烛焰、凸透镜、光屏依次放置在光具上,调节凸透镜、光屏的高度,使三者的中心在同一高度上,这样做的目的是使像能呈在光屏的中心;
(2)凸透镜焦距是15cm,当把凸透镜固定在50cm刻度线位置,蜡烛固定在15cm刻度线位置时,物距为50cm﹣15cm=35cm,大于2倍焦距,所以此时成倒立缩小的实像,像在1倍和2倍焦距之间,照相机是根据这个原理制成的;
(3)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,像与原来相同显示像的全部;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,故像会变暗;
(4)如果保持光屏、透镜的位置不变,把蜡烛向左移动一小段距离,此时物距增大,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小可知,此时像成在光屏的左侧,要想在光屏上得到清晰的像,应该在蜡烛和透镜之间放置一个焦距适当的凹透镜,凹透镜对光线具有发散作用,会将光线推迟会聚成像;凹透镜可以矫正近视眼。
故答案为:(1)同一高度;(2)Ⅱ;缩小;照相机;(3)整个部分;(4)近视。
45.(2025•鼓楼区校级三模)项目式小组成员在学习完凸透镜成像规律后,准备利用凸透镜、手机、纸箱制作一个简易投影仪,如图所示。
(1)投影仪原理:当2f>u>f时,凸透镜成倒立、 放大 的实像。
(2)测焦距:将凸透镜正对着太阳光,移动光屏,直到光屏上找到最小、最亮的光斑如图甲所示,则该凸透镜焦距为 20.0 cm。
(3)暗箱选择:现有长度分别为10cm、20cm和40cm的三个纸盒,则应选择长度为 40 cm的纸盒做暗箱。
(4)为了使投影仪具有更好的观影效果,手机屏幕应该选图丙中的 B (选填“A”或“B”)的放置方式。并且要选择在 较暗 (选填“较亮”或“较暗”)环境中观看。
(5)为了使白屏上的像变得更大,应将手机靠近凸透镜,同时将白屏 远离 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜才能得到清晰的像。
【答案】(1)放大;(2)20.0;(3)40cm;(4)B;较暗;(5)远离。
【解答】解:(1)当2f>u>f时,成倒立、放大的实像;
(2)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,会聚在主光轴上一点,这点是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,所以凸透镜的焦距是:f=30.0cm﹣10.0cm=20.0cm;
(3)投影仪是根据物距f<u<2f制成的,即手机屏幕倒凸透镜的距离应大于20cm,小于40cm,故只有40cm的纸盒长度能满足要求;
(4)透镜成实像时,像与物上下颠倒,为了使投影仪实验过程中具有更好的观影效果,手机屏幕应该倒着放,即选择B的放置方式;选择在较暗环境中观看;
(5)凸透镜成实像时,物近像远像变大,为了使白屏上的像变得更大,应将手机靠近凸透镜,同时将白屏远离凸透镜才能得到清晰的像。
故答案为:(1)放大;(2)20.0;(3)40cm;(4)B;较暗;(5)远离。
46.(2025•台江区校级三模)如图所示,在“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1)该凸透镜的焦距是 11.0 cm。
(2)将蜡烛、凸透镜、光屏依次放置在光具座上,点燃蜡烛后,无论怎样移动光屏,都不能在光屏上得到像,请你写出一个可能的原因 烛焰、凸透镜、光屏三者的中心不在同一高度 。
(3)调整后,把蜡烛放在距凸透镜18cm处时,如图乙所示,在凸透镜的另一侧光屏上会得到一个倒立、 放大 的实像,利用这一成像规律工作的光学仪器有 投影仪 。
(4)如果让蜡烛在图乙的基础上远离透镜,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏应向 靠近 (填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动。
【答案】(1)11.0;(2)烛焰、凸透镜、光屏三者的中心不在同一高度;(3)放大;投影仪;(4)靠近。
【解答】解:(1)由图甲可知,平行光线经凸透镜折射后变成会聚光线说明凸透镜对光线有会聚作用;凸透镜能把平行光汇聚于一点,这个点即为焦点;由图知,光屏上出现一个最小最亮的光斑即为凸透镜的焦点处,焦点到凸透镜的距离为11.0cm,则凸透镜的焦距是11.0cm;
(2)无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到像,可能是蜡烛、凸透镜、光屏没有在同一高度,像无法成在光屏上;也可能是蜡烛放在凸透镜的焦点上,此时不成像;还可能是蜡烛到凸透镜的距离小于一倍焦距,此时成的是虚像,无法用光屏呈接;
(3)根把蜡烛放在距凸透镜18cm处时,即2f>u>f时,凸透镜成倒立、放大的实像,投影仪(或幻灯机)就是利用此原理制成的。
(4)将蜡烛在乙图的基础上远离透镜,物距增大,像距要减小,所以光屏应靠近凸透镜,才能在光屏上得到清晰的像。
故答案为:(1)11.0;(2)烛焰、凸透镜、光屏三者的中心不在同一高度;(3)放大;投影仪;(4)靠近。
47.(2025•石狮市模拟)如图甲所示,是天宫课堂中航天员王亚平讲授“水球光学实验”时的场景,受此影响“飞天”兴趣小组利用如图乙所示的实验装置展开了“凸透镜成像规律”的探究实验。
(1)图甲中水球相当于一个 凸透镜 ,它对光具有 会聚 作用;
(2)王亚平所成的像是倒立、缩小的 实 像,生活中照相机就是利用这一原理工作的;
(3)图乙中凸透镜的焦距为15cm,当蜡烛从10cm处移动至30cm处时,为了再次得到清晰的像,光屏应 远离 (选填“远离”或“靠近”)凸透镜,且所成的像是倒立、 放大 的实像。
【答案】(1)凸透镜;会聚;(2)实;(3)远离;放大。
【解答】解:(1)“水球”中间厚,边缘薄,它相当于凸透镜;它对光具有会聚作用;
(2)由图可知,王亚平所成的像是倒立、缩小的实像,此时u大于二倍焦距,生活中的照相机就是利用这一原理工作的;
(3)图乙中凸透镜的焦距为15cm,当蜡烛从10cm处移动至30cm处,此时物距2f>u=50cm﹣30cm=20cm>f,根据2f>u>f,v>2f,成倒立、放大的实像,故为了再次得到清晰的像,光屏应远离凸透镜,且所成的像是倒立、放大的实像。
故答案为:(1)凸透镜;会聚;(2)实;(3)远离;放大。
48.(2025•鲤城区校级模拟)小明所在的实验小组做“探究凸透镜成像的规律”的实验,实验器材如下:发光物体(“F”字样的发光二极管)、凸透镜(焦距为10cm)、光屏和光具座等。
(1)实验时,他调节发光物体、凸透镜和光屏,使它们的中心大致在 同一高度 ,这样做的目的是使像成在光屏的 中央 ;
(2)若如图所示位置,光屏上恰好成一清晰的像,该像的性质是倒立、 缩小 的实像;若保持图中凸透镜的位置不变,对调蜡烛和光屏的位置, 能 (选填“能”或“不能”)在光屏上看到清晰的像,这是因为光在传播时光路 是可逆的 ;
(3)接着小明将一副近视眼镜放在发光物体和凸透镜之间靠近凸透镜的位置,发现光屏上的像变模糊了。为了再次承接到清晰的像,他应将光屏向 远离 (选填“远离”或“靠近”)凸透镜的方向移动适当的距离。
【答案】(1)同一高度;中央;(2)缩小;能;是可逆的;(3)远离。
【解答】解:(1)实验中调节光屏、凸透镜、光源的中心大致在同一高度处,是为了使烛焰的像能成在光屏中央;
(2)当蜡烛、凸透镜和光屏位置如图所示时,此时物距大于二倍焦距,像距大于一倍焦距小于二倍焦距,成倒立缩小的实像,应用为照相机;若凸透镜位置不变,调换蜡烛和光屏的位置,在光屏上能得到倒立、放大、实像,这说明光发生折射时,光路是可逆的;
(3)将一副近视眼镜放在光源和凸透镜之间靠近透镜的位置,近视眼镜时凹透镜,对光线具有发散作用,所以为了再次承接到清晰的像,应将光屏向远离透镜的方向移动适当的距离。
故答案为:(1)同一高度;中央;(2)缩小;能;是可逆的;(3)远离。
49.(2025•福州模拟)在探究“凸透镜成像规律”实验中。
(1)平行光通过凸透镜,在光屏上出现最小最亮的光斑(图1),则凸透镜的焦距f= 10.0 cm。
(2)图2中点燃蜡烛,在光屏上能成倒立、 放大 的实像,根据此成像特点可制成 投影仪 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)。
(3)将蜡烛向左移动一段距离,为使光屏上能成清晰的像,解决方案可以是:
①仅向 左 (选填“左”或“右”)移动光屏适当的距离;
②仅换用焦距较 大 (选填“大”或“小”)的凸透镜。
【答案】(1)10.0;(2)放大;投影仪;(3)左;大。
【解答】解:(1)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,会聚在主光轴上一点,这点是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,所以凸透镜的焦距是:f=20.0cm﹣10.0cm=10.0cm;
(2)如图所示,将蜡烛置于10cm刻度线处,此时物距u=25cm﹣10cm=15cm,大于一倍焦距小于二倍焦距,成倒立、放大的实像,投影仪就是利用此原理制成的;
(3))将蜡烛向左移动一段距离,为使光屏上能成清晰的像,根据物远像近像变小可知,可将光屏向左移动适当距离;
或者可换用焦距较大的凸透镜,因为凸透镜焦距越大,折光能力越弱,使成像远离凸透镜。
故答案为:(1)10.0;(2)放大;投影仪;(3)左;大。
50.(2025•海沧区二模)小海用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像规律。
(1)将凸透镜、烛焰、光屏三者中心调节至 同一高度 。
(2)蜡烛、透镜和光屏如图甲放置,光屏上呈现出清晰的倒立、 缩小 的实像;
(3)将蜡烛移至30.00cm刻度处,为使光屏上出现清晰的像,光屏应向 右 移动,光屏上会呈现清晰的倒立、 等大 的实像。
(4)无人机的镜头相当于凸透镜,如图乙,当无人机距离地面的高度越来越高时,地面物体所成像的大小会变 小 。
【答案】(1)同一高度;(2)缩小;(3)右;等大;(4)小。
【解答】解:
(1)点燃蜡烛后,调节凸透镜和光屏的高度,使它们的中心与烛焰中心大致在同一高度。其目的是使像成在光屏的中央;
(2)由图可知,物距大于像距,物体在凸透镜的二倍焦距以外,成倒立、缩小的实像;照相机是利用这一成像规律工作的;
(3)将蜡烛移至30cm处时,此时u=20.0cm=2f,所以v=2f=20.0cm,即光屏需要向右移到70.0cm,此时成倒立等大的实像;
(4)当无人机距离地面的高度越来越高时,物距变大,像距将变小,像变小,地面物体所成像的大小会变小。
故答案为:(1)同一高度;(2)缩小;(3)右;等大;(4)小。
51.(2025•鼓楼区校级模拟)如图所示,物理兴趣小组“探究凸透镜成像规律”的实验装置。
(1)首先调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度,目的是 使像成在光屏中央 。
(2)如图甲,让平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小、最亮的光斑,则凸透镜的焦距f= 10.0 cm;
(3)当蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图乙时,光屏上成清晰的像,利用此时凸透镜成像的特点制成的光学仪器是 照相机 (选填“照相机”、“放大镜”或“投影仪”)。若实验过程中挡住凸透镜的一半,像的完整程度 不会 (选填“会”或“不会”)受影响;
(4)凸透镜放在图乙中的位置,将蜡烛移到30cm处,若想在光屏上得到清晰的像,应将光屏移到 70 cm处。
(5)保持图乙中凸透镜和光屏的位置不变,将蜡烛移到20cm处,若想在光屏上得到清晰的像,可在靠近凸透镜的左侧放置一个合适的 凸 透镜。
【答案】(1)使像成在光屏中央;(2)10.0;(3)照相机;不会;(4)70;(5)凸。
【解答】解:(1)为了使像成在光屏中央,应调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度;
(2)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,会聚在主光轴上一点,这点是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,所以凸透镜的焦距是:f=20.0cm﹣10.0cm=10.0cm;
(3)由图可知,此时物距u=50.0cm﹣10.0cm=40.0cm>2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机;
若实验过程中挡住凸透镜的一半,另一半仍能会聚光线成完整的像,但由于会聚的光线比原来减少,所以像比原来变暗;
(4)凸透镜放在图乙中的位置,将蜡烛移到30cm处,u=2f=20cm,此时物距等于像距,想在光屏上得到清晰的像,应将光屏移到70cm处;
(5)保持图乙中凸透镜和光屏的位置不变,将蜡烛移到20cm处,物近像远像变大,若想在光屏上得到清晰的像,可在靠近凸透镜的左侧放置一个合适的凸透镜,使光线会聚一下。
故答案为:(1)使像成在光屏中央;(2)10.0;(3)照相机;不会;(4)70;(5)凸。
52.(2025•厦门模拟)制造属于物理的光影浪漫——利用凸透镜将远处的风景“搬”进房间。
任务一:探究凸透镜成像规律
(1)如图1所示,将卷尺拉直放在水平地面上,依次摆放“F”灯、凸透镜和光屏,调节三者中心在 同一高度 。
(2)调整“F”灯与光屏的位置,使“F”灯经凸透镜折射后在光屏上成清晰的像,实验记录于表格中。分析数据,寻找规律:
①若要使物体经凸透镜成缩小的实像,物距u需满足的条件是 u>2f 。
②当物体经凸透镜成实像时,物距u越大,像距v 越小 ,像的大小 越小 。
任务二:将远处的实景“搬”进房间
(3)根据实验结论与图2所示房间大小,推算需要购买焦距f略小于 3 m的凸透镜。
(4)将凸透镜安装在窗的中央,窗的其余部分用锡纸遮光。在屋内看到墙上的“风景”为图3中的 B 。
【答案】(1)同一高度;(2)u>2f;越小;越小;(3)3;(4)B。
【解答】解:(1)为了使像成在光屏中央,应调整“F”形电光源、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度;
(2)由表格可知,要使物体经凸透镜成缩小的实像,物距u需满足的条件是u>2f;
当物体经凸透镜成实像时,物距u越大,像距v越小,所成像越小;
(3)若想让窗外的像成在墙上,像距大小应该满足大于一倍焦距小于二倍焦距,故需要购买焦距f略小于3m的凸透镜;
(4)屋内的墙壁相当于光屏,此时成倒立、缩小的实像,像与窗外实景相比,上下颠倒、左右相反(与下图类似,实景中最高的大树在右侧,而所成实像中该大树也在右侧),所以在屋内看到墙上的“风景”为图3中的B。
故答案为:(1)同一高度;(2)u>2f;越小;越小;(3)3;(4)B。
53.(2025•同安区模拟)学习了凸透镜成像知识后,小明自制了一个水透镜来探究凸透镜成像情况,如图所示。
(1)为了使像在光屏中央,需要调整烛焰、水透镜和光屏的中心在 同一高度 ;
(2)小明向水透镜注水,并调整蜡烛和光屏的位置后,如图甲所示,在光屏上看到了清晰的像, 照相机 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是这种成像特点的应用;
(3)继续注水后,小明发现光屏上的像变得模糊了,这是因为注水后水透镜变得更凸,会聚能力更强了,此时水透镜焦距变 小 (选填“大”或“小”)。为了使光屏上的像重新变得清晰,可将光屏 靠近 (选填“远离”或“靠近”)水透镜;或者如图乙所示,小明将自己的眼镜放在蜡烛和水透镜之间,像也变得清晰了,由此判断该眼镜是 近视眼镜 (选填“近视眼镜”或“远视眼镜”)。
【答案】(1)同一高度;(2)照相机;(3)小;靠近;近视眼镜。
【解答】解:(1)为了使像成在光屏中央,小明需要调整烛焰、透镜和光屏的中心在同一高度。
(2)如图甲所示,小明向水透镜注水,并调整蜡烛和光屏的位置,因物距大于像距,在光屏上看到了清晰的倒立缩小的像,照相机就是这种成像特点的应用。
(3)继续注水后,小明发现光屏上的像变得模糊了。这是因为注水后水透镜变得更凸,会聚能力更强了,此时水透镜焦距变小,像提前会聚,为了使光屏上的像重新变得清晰,可将光屏靠近透镜;或者如图乙所示,小明将自己的眼镜放在蜡烛和水透镜之间,像也变得清晰了一些,可知该眼镜对光线有发散作用,因凹透镜对光线有发散作用,由此判断该眼镜是近视镜。
故答案为:(1)同一高度;(2)照相机;(3)小;靠近;近视眼镜。
54.(2025•同安区校级模拟)小明在探究凸透镜成像时,器材有凸透镜、蜡烛、光屏、光具座、火柴。
(1)可供选择的凸透镜有:A(焦距10cm)和B(焦距50cm),为方便操作,应选择 A ;
(2)将蜡烛移至光具座上35cm刻度线处,移动光屏,使烛焰在光屏上成清晰的像,该像是倒立、 放大 (选填“放大”“等大”或“缩小”)的实像,这种规律在生活中的应用是 投影仪 ,若将蜡烛向远离凸透镜方向移动,则所成的像变 小 ;
(3)实验中,蜡烛逐渐变短,为了使像能完整地成在光屏的中央,可将透镜向 下 (选填“上”或“下”)移动。当光屏上出现蜡烛清晰的像时,如果用遮光板挡住透镜的上半部分,观察光屏时像 完整变暗 (选填“不完整”或“完整变暗”);
(4)保持蜡烛位置不动,换焦距更短的凸透镜,需将光屏向 靠近 (选填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动,又得到烛焰清晰的像,这一过程模拟了 近视眼 (选填“近视眼”或“远视眼”)的形成。
【答案】(1)A;(2)放大;投影仪;小;(3)下;完整变暗;(4)靠近;近视眼。
【解答】解:(1)光具座的长度是1m=100cm,当选择焦距为50cm的透镜进行实验,则物距位于一倍焦距之外时,像距和物距之和总大于100cm,在光具座上无论怎么移动光屏,光屏上都承接不到像,实验不能进行。所以为了能够在光具座上完成实验,则凸透镜的焦距不能过大,应选择焦距为10cm的凸透镜,即选择A透镜;
(2)凸透镜的焦距是10cm,蜡烛移至光具座上35cm刻度线处,物距u=50cm−35cm=15cm,
2f>u>f,成倒立、放大的实像,应用于幻灯机或投影仪;凸透镜成实像时,物距增大,像距减小,像变小,所以将蜡烛向远离凸透镜方向移动,物距增大,则所成的像变小。
(3)蜡烛在光屏上成的是倒立的实像,若将蜡烛变短,则像相对于光屏向上移动,将光屏向下移动,或将凸透镜向下移动,能将像成在光屏的中央;凸透镜成实像时,所有透过透镜的光会聚到光屏上成像,当将透镜的上半部分挡住后,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下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。
(4)保持蜡烛位置不动,换焦距更短的凸透镜,物距相对增大,要减小像距,即应将光屏靠近透镜方向移动,此时像仍能成在光屏上,即得到了清晰的像,但由于此时像距小于原来的像距,故该过程模拟了近视眼的形成。
故答案为:(1)A;(2)放大;投影仪;小;(3)下;完整变暗;(4)靠近;近视眼。
55.(2025•鼓楼区校级模拟)小明在光学学习中,对色彩斑斓的光学世界产生了浓厚的兴趣,他认识到熟练掌握物、像联动,并用其规律解决实际问题的意义,于是他进行了如下的探索:
(1)如图甲,在探究平面镜成像的特点时,用透明玻璃板代替平面镜的目的是 便于确定像的位置 ;如果在图中玻璃板与蜡烛的像之间平行于玻璃板放一块不透明的白色光屏,那么在光屏上 不能 (选填“能”或“不能”)看到像。
(2)如图乙,平行光线经过该透镜后将会被 发散 (选填“发散”或“会聚”),这样的透镜可用于矫正 近视眼 (选填“近视眼”或“远视眼”)。
(3)生活中经常看到的投影灯,其内部结构如图丙所示。图中凸透镜的焦距为50mm,则投影片到凸透镜的距离范围应为 50mm<u<100mm 。
(4)在探究照相机原理时,小明将焦距为10.0cm的凸透镜A放置在如图丁所示的位置,向左移动光屏,在光屏上看到了清晰的像。他又将凸透镜A更换成一个焦距为8.0cm的凸透镜B,其它要素不变,发现光屏上的像变模糊了。他认为此现象与 近视眼 (选填“近视眼”或“远视眼”)的成因相似,为了使光屏上的像恢复清晰,可将光屏向 靠近 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动。
(5)若保持图丁中凸透镜B和蜡烛的位置不变,继续实验,撤掉光屏,换成凸透镜A,并移动到光具座66cm刻度处,从A的右侧向左看,在透镜A中也能看到清晰的像,这个像是 虚 (选填“实”或“虚”)像。
【答案】(1)便于确定像的位置;不能(2)发散;近视眼;(3)50mm<u<100mm;(4)近视眼;靠近;(5)虚。
【解答】解:(1)采用平板玻璃,既可以反射光线成像,也可以让光线透过,便于确定像的位置;
虚像不能成在光屏上,光屏上不能承接到蜡烛的像光屏上看不到像;
(2)此时透镜是凹透镜,对光线有发散作用,可以用来矫正近视眼;
(3)投影灯与投影仪的成像原理相同,则投影灯工作时,物距在一倍焦距和二倍焦距之间,所以广告片离镜头的距离取值范围为在50mm<u<100mm;
(4)保持蜡烛和透镜的位置不变,将凸透镜A更换成一个焦距为8.0cm的凸透镜B,透镜会聚光的能力变强,使像提前会聚,此现象与近视眼成像类似,在光具座上向靠近凸透镜移动光屏,光屏上又出现了清晰的像;
(5)保持图丁中凸透镜B和蜡烛的位置不变,根据1u+1v=1f可得,140.0cm+1v=18.0cm,解得v=10.0cm,所以通过凸透镜B成像在60.0cm处,继续实验,撤掉光屏,换成凸透镜A,并移动到光具座66cm刻度处,此时u=66.0cm﹣60.0cm=6.0cm<f,成正立放大的虚像,从A的右侧向左看,在透镜A中也能看到清晰的像,这个像是虚像。
故答案为:(1)便于确定像的位置;不能(2)发散;近视眼;(3)50mm<u<100mm;(4)近视眼;靠近;(5)虚。
56.(2025•龙岩模拟)在一次物理实验探究课上,某学习小组在“探究凸透镜成像的规律”实验中,进行了如下操作:
(1)安装并调节烛焰、凸透镜和光屏的位置,使它们三者中心大致在 同一高度 ,目的是 使像成在光屏中央 。
(2)通过探究,记录并绘制了像距v与物距u之间的关系图象,如图甲所示,则该凸透镜的焦距是 10 cm。
(3)当蜡烛在如图乙所示位置时,调节光屏的位置可在光屏上得到一个倒立、放大的实像,生活中的 投影仪 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用该成像原理工作的。
(4)在图乙中,小明借来物理老师的眼镜,将其放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上原本清晰的像变模糊了,向右移动光屏,光屏上的像又变清晰了,说明该物理老师的眼镜是 近视 (选填“近视”或“远视”)眼镜。
(5)学生发现蜡烛燃烧产生的异味令人难受,经讨论大家认为可利用LED灯替代蜡烛作为光源,其好处是 便于观察 。
【答案】(1)同一高度;使像成在光屏中央;(2)10;(3)投影仪;(4)近视;(5)便于观察。
【解答】解:(1)根据实验的要求,让像成在光屏的中心,必须使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心放在同一高度上;
(2)由图甲可知,u=v=2f=20cm,所以f=10cm;
(3)当蜡烛放在如图乙所示位置时,物距为50cm﹣35cm=15cm,焦距为10cm,此时的物距大于一倍焦距小于二倍焦距,调节光屏,能在光屏上得到一个倒立、放大的实像,应用是投影仪;
(4)将老师的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上的像由清晰变模糊,向右移动光屏又发现清晰的像,说明老师所戴眼镜的镜片,对光线起了发散作用,则为凹透镜;
(5)蜡烛换成LED灯的优点:实验现象更明显、便于观察、减少了污染、有利于健康等。
故答案为:(1)同一高度;使像成在光屏中央;(2)10;(3)投影仪;(4)近视;(5)便于观察
57.(2025•南安市模拟)如图,在“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1)先应使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在 同一高度 ,使像成在光屏的中央。
(2)蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示,光屏上成清晰的像,则光屏上所成的像是 倒立 (选填“正立”或“倒立”)的 缩小 (选填“缩小”“等大”或“放大”)的实像。
(3)若再将蜡烛和光屏互换位置,在光屏上 能 (选填“能”或“不能”)成烛焰清晰的像,你判断的理由是 光路可逆 。
(4)该实验所用的凸透镜的焦距最可能是 10cm (选填“5cm”或“10cm”)。
【答案】(1)同一高度上;(2)倒立;缩小;(3)能;光路可逆;(4)10cm。
【解答】解:(1)在做凸透镜成像的实验中,为了使烛焰的像成在光屏的中央,应使得光屏、凸透镜和烛焰的中心在同一高度上;
(2)由图分析可知,物距大于像距,根据成像规律,成倒立,缩小的实像;
(3)若将蜡烛和光屏互换位置,根据光路可逆可知,光屏上能成清晰的实像;
(4)如图所示,即使物距u=30cm、u=15cm成倒立、缩小的实像,f<15cm<2f,可得7.5cm<f<15cm;40cm>2f,可得f<20cm;所以实验中所用透镜的焦距为10cm。故答案为:(1)同一高度上;(2)倒立;缩小;(3)能;光路可逆;(4)10cm。
58.(2025•鼓楼区校级模拟)小明进行了“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)小明让平行于凸透镜主光轴的光射到凸透镜A上,在透镜另一侧移动光屏出现最小、最亮的光斑,如图甲所示,测出凸透镜A的焦距f= 10.0 cm。
(2)调节蜡烛位置并移动光屏,如图乙所示,此时在光屏上成清晰的像,这个像是一个 放大 (填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像,生活中 投影仪 (填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用这个原理工作的。
(3)将图乙中蜡烛移到20.0cm刻度线处时,须把光屏移到为 60~70 cm之间才能在光屏上找到清晰的像。
(4)在图乙中,不改变蜡烛和光屏的位置,小明将凸透镜移到 65 cm处,光屏上可以出现另一个清晰的像。小光同学发现在图乙中,不改变蜡烛和光屏的位置,若换一个焦距为20cm的凸透镜,无论怎么移动凸透镜在光屏上都找不到清晰的像,原因是 光屏与蜡烛之间的距离小于4f 。
【答案】(1)10.0;(2)放大;投影仪;(3)60~70;(4)65;光屏与蜡烛之间的距离小于4f。
【解答】解:(1)由图甲知,平行光经凸透镜会聚于一点,此点即为焦点,凸透镜的光心到凸透镜的焦点的距离为60.0cm﹣50.0cm=10.0cm,所以凸透镜的焦距为10.0cm;
(2)如图乙所示,此时在光屏上成清晰的像,物距小于像距,则物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大实像,像距大于二倍焦距,生活中投影仪是依据此原理制成的;
(3)将蜡烛移到20.0cm刻度线处时,物距变为30cm,物距大于二倍焦距成倒立缩小实像,像距大于一倍焦距小于二倍焦距,故须把光屏移到为60~70cm两刻度线之间才能在光屏上找到清晰的像;
(4)保持蜡烛、光屏位置不动,此时的物距为50.0cm﹣35.0cm=15.0cm,像距为80.0cm﹣50.0cm=30.0cm,根据光路可逆可知,当物距为30.0cm,像距为15.0cm时成倒立、缩小的实像,即将凸透镜移到光具座上的65cm处,光屏上可再次得到清晰的像;
换用20cm的凸透镜,保持蜡烛和光屏位置不变,由图乙可知,光屏与蜡烛之间的距离小于4f,因此无论怎样移动蜡烛,在光屏上都得不到烛焰清晰的像。
故答案为:(1)10.0;(2)放大;投影仪;(3)60~70;(4)65;光屏与蜡烛之间的距离小于4f。
59.(2025•惠安县模拟)在“探究凸透镜成像的规律”实验中:
(1)在光具座上,将蜡烛、光屏安装在凸透镜两侧,调节烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度。目的是使像能呈现在 光屏中央 ;通过实验,绘制了像距v随物距v变化图象如图甲,此凸透镜的焦距是 10 cm。
(2)实验中,当蜡烛、透镜和光屏的位置如图乙时,光屏出现了烛焰清晰、倒立 缩小 的实像,这个实验现象与生活中 照相机 的成像特点相同;
(3)“自拍神器”是旅游的最爱,如图丙所示。与直接拿手机自拍相比,自拍杆可以通过增大物距,从而 减小 (选填“增大”或“减小”)所成像的大小。
(4)某同学用自制的水透镜模拟近视眼的特征。如图丁,他向水透镜中注水,光屏上的像立马变得模糊。在不改变光屏和透镜位置的前提下,要使光屏上的像再次清晰,应将蜡烛向 靠近 (选填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动。
【答案】(1)光屏中央;10;(2)缩小;照相机;(3)减小;(4)靠近。
【解答】解:(1)为了使像成在光屏中央,应调节烛焰、凸透镜和光屏三者中心在同一高度;
由图甲可知,u=v=20cm,根据u=v=2f,成倒立、等大的实像,即2f=20cm,故该凸透镜的焦距为f=10cm;
(2)由图乙可知,此时物距u=50cm﹣20cm=30cm>2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机;
(3)“自拍神器”是旅游的最爱,如丙图所示。与直接拿手机自拍相比,自拍杆可以通过增大物距,减小像距,从而减小所成像的大小;
(4)如图丁,他向水透镜中注水,水透镜凸度变大,对光的会聚能力变强,会将光线提前会聚成像,在不改变蜡烛和透镜的位置,要使光屏上再次得到清晰的像,应将光屏向靠近透镜的方向移动。
故答案为:(1)光屏中央;10;(2)缩小;照相机;(3)减小;(4)靠近。
六.解答题(共1小题)
60.(2025•三元区三模)为了提高防火意识,消防部门当众演示了一个令人惊奇的实验。将装有水的球形鱼缸摆放在窗边,让阳光透过鱼缸照射到窗帘上,窗帘上聚光点的温度迅速上升,一会儿后,窗帘被点燃了。请你用光学及能量转化的知识解释这一现象。
【答案】见试题解答内容
【解答】答:装有水的球形鱼缸相当于凸透镜,凸透镜对光线有会聚作用。当阳光透过球形鱼缸时,将会聚于窗帘上某点处,太阳能转化为内能,窗帘上的聚光点温度上升,窗帘被点燃。望远镜
目镜焦距
5cm
5cm
5cm
物镜焦距
10cm
10cm
30cm
物镜直径
3cm
5cm
5cm
成像亮度
暗
亮
亮
视角放大倍数
2倍
6倍
序号
物距u/cm
像距v/cm
像高h/cm
1
10
2
15
30
6
3
20
20
3
4
30
15
1.5
序号
物距u/cm
像距v/cm
像高h/cm
5
10
6
15
60
12
7
24
24
3
8
30
20
2
序号
焦距f/cm
物高H/cm
物距u/cm
像的正、倒
像高h/cm
像距v/cm
1
10.0
6.0
15.0
倒立
12.0
30.0
2
20.0
倒立
6.0
20.0
3
50.0
倒立
1.5
12.5
4
100.0
倒立
0.7
11.2
5
600.0
倒立
0.1
10.2
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
C
A
B
C
B
C
B
D
B
C
C
题号
12
13
14
15
16
答案
D
A
D
D
D
题号
17
答案
CD
望远镜
目镜焦距
5cm
5cm
5cm
物镜焦距
10cm
10cm
30cm
物镜直径
3cm
5cm
5cm
成像亮度
暗
亮
亮
视角放大倍数
2倍
6倍
序号
物距u/cm
像距v/cm
像高h/cm
1
10
2
15
30
6
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20
20
3
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15
1.5
序号
物距u/cm
像距v/cm
像高h/cm
5
10
6
15
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2
序号
焦距f/cm
物高H/cm
物距u/cm
像的正、倒
像高h/cm
像距v/cm
1
10.0
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倒立
6.0
20.0
3
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倒立
1.5
12.5
4
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倒立
0.7
11.2
5
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倒立
0.1
10.2
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