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第五章 透镜及其应用第3节 凸透镜成像的规律基础过关全练知识点 凸透镜成像的规律 1.(2022吉林长春朝阳期末)如图所示是用放大镜观察一只蚂蚁的情形,下列说法正确的是( )A.蚂蚁的像是实像 B.蚂蚁的像是虚像C.物距大于一倍焦距 D.放大镜靠近蚂蚁时,所成的像变大2.(2021广西宾阳期中)在进行“探究凸透镜成像的规律”实验时,把一支点燃的蜡烛(如图所示)放在到凸透镜的距离大于2倍焦距的地方,调节光屏位置,可找到一个清晰的像,这个像是( ) A. B. C. D.
3.(教材P99变式题)小华做作业时,动手操作了如下的实验探究:找了一个圆柱形的玻璃瓶,里面装入水,把一支普通铅笔放在玻璃瓶的一侧,透过玻璃瓶,可以看到那支笔,如图所示,把笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢移动,不会观察到的现象是( )A.先成虚像,后成实像B.笔尖一直变长C.到某一位置,笔尖突然改变方向D.笔尖先变长,后变短4.(2022独家原创)如图甲、乙所示,分别为玉兔二号全景相机拍摄的两张月球“神秘小屋”的照片。与拍摄甲照片时相比,拍摄乙照片时,玉兔二号距离“神秘小屋”更 (选填“近”或“远”)一些。 5.为了抗击新冠疫情,学校在校门口安装了一款新型人脸识别体温检测一体机,如图所示。它能实现人脸识别、体温检测和高温报警等功能。该人脸识别体温检测一体机的摄像头能成人脸 (选填“倒立”或“正立”)、 (选填“放大”“缩小”或
程不够完善,为了
“等大”)的 (选填“虚像”或“实像”)。当人从远处逐渐靠近摄像头时,该摄像头所成的像将 (选填“变大”或“缩小”)。该设备可以通过接收人体发出的 来检测体温。 6.(2022河南淅川期中改编)小明用焦距为10 cm的凸透镜等器材,探究凸透镜成像规律。(1)将蜡烛、凸透镜、光屏依次放到光具座上,点燃蜡烛,调节它们的位置如图所示,此时小明发现光屏上的像位于光屏的 (填“上方”或“下方”),为了使像成在光屏中央,应将蜡烛向 调节。 (2)小明正确调节后,在光屏中央出现了一个 、 的实像,这样小明得出了u>2f时凸透镜成像的特点。经过思考,小明觉得自己得出结论的过
有普遍性,他应该将蜡烛移至到凸透镜的距离 (填“大于一倍焦距小于二倍焦距”或“大于二倍焦距”)的其
他位置进行多次实验。 (3)通过
多次实验,小明发现当f”或“=”)u。 (4)当u=5 cm时,可以观察到正立、放大的虚像,如
果让蜡烛靠近透镜,观察到的像将 (填“变大”“变小”或“不变”)。 能
力提升全练7.(2021山东日
照中考,4,)小明手持一个凸透镜,在教室内从南边的窗户移向北边的白墙,离
白墙近些时,看到窗外的物体在墙壁上成清晰的像。下面说法正确的是( )A.像是光
源B.像一
定是虚像C.像一
定是倒立的D.像一
定是放大的8.(2021辽宁抚顺
期末,6,)如图所示,F为凸透镜的焦点,A'B'为物体AB的像,则物体AB( )A.在图中
Ⅳ区域,比A'B'大,箭头向上
使结论具
Ⅲ区域,比A'B'大,箭头向上C.在图中
Ⅱ区域,比A'B'大,箭头向下D.在图中
Ⅰ区域,比A'B'小,箭头向下9.(2019湖
南湘潭中考,15,)在探究“凸透镜成像的规律”时,当烛焰离透镜14 cm时成放大的实像,当烛
焰离透镜8 cm时成放大的虚像,则这个透镜的焦距可能是( )A.4 cm B.7 cm C.10 cmD.16 cm10.(2022湖北武汉洪山
期末,17,)如图所示是小明在“探究凸透镜成像的规律”实验中看到的一
种成像情况。此时,凸透镜所成的像是 (选填“实”或“虚”)像,光屏(选填“能”或“不能”)承
接到, (选填“能”或“不能”)用眼睛看到,当蜡烛逐渐靠近透镜时,像 (选填“变大”“变小”或“不变”)。 11.(2021安
徽无为期中,10,)小明在探究“凸透镜成像规律”的实验中,根据测量的数据,绘制
了像距v随物距u变化的图象,如图所示,分析图象可知,当物距u=15 cm时,物体通过凸透镜成倒立、 的实像,生活
中的 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就
是利用了这样的成像原理。
B.在图中
川自贡中考,29,)在探究“凸透镜成像规律”的实验中:(1)图甲中光屏上所成的像是倒立、 (选填“放大”“等大”或“缩小”)的实像,生活
中 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)利用这一原理制成。 (2)如图乙,线段AB为凸透镜成像的物距倒
数和像距倒数的对应关系,则凸透镜焦距为 cm。 (3)当光屏上
呈现清晰的像时,不改变图甲中蜡烛和透镜位置:①若
将凸透镜换成焦距相同镜面较小的凸透镜,再次做实验,光屏上所成的像与原来相比 (选填“变小”“变
暗”或“变不完整”)了。
12.(2021四
将凸透镜换成镜面大小相同、焦距稍小的凸透镜,再次实验,则需将光屏 (选填“向
左”或“向右”)移动才能成清晰的像,光屏上所成的像与原来的像相比 (选填“变大”“不变”或“变小”)。 素养
探究全练13.[科
学探究]小徐通过实验探究“凸透镜成实像的规律”,他选取焦距为10厘米的凸透镜、一个高
度H为3.00厘米的发光体、光屏和光具座等进行实验。正确安装和调节实验器材进行实验,将测得的物距u、像距v、像高h像记录
在表中,为了进一步研究凸透镜成实像时,像高h像与物距u、像距v之间
的关系,还进行了适当的运算,将相关数据记录
在表中最后一列。实验序
号物距u/厘米像距v/厘米像高h像/厘米像距和物距的比值k160.012.00.600.20250.012.50.750.25330.015.01.500.50418.022.53.751.25516.026.75.001.67614.035.0 2.50
②若
实验序号1~5的数据,分析比较像距v、像高h像随物距u的变化情况,可得出的初步
结论是:同一凸透镜成实像时,同一发光体, 。 (2)根据
实验序号1~5的数据,分析比较像高h像与像距和物距的比值k的变化情况,可得出的
初步结论是:同一凸透镜成实像时,同一发光体, 。 (3)请根据表
中信息判断,实验序号6中像高h像为 厘米。 (4)小
徐在完成上述实验后,认为还可以通过更换或增加实验器材进行拓展探究。示
例:可以用黑色纸片遮挡部分凸透镜,探究遮挡物的形状及大小对凸透镜成像的影响。请仿
照示例写出其他拓展探究方案(写出一个方案即可)。
(1)根据
全解全析基础过关全练1.B 由凸透镜成像规律可知,只
有蚂蚁到放大镜的距离小于焦距时,我们才能透过放大镜看到蚂蚁正立、放大的虚像。当放大镜靠近蚂蚁时,物距变小,像距变小,所成的像
也变小。2.B 由凸透镜成像规律可知,当蜡烛到凸透镜的距离大于2倍焦距时,成倒立、缩小的实像。3.B 装水的玻璃瓶相当于一个凸透镜;当铅笔由靠近玻璃瓶的位置逐渐远离时,装水的玻璃瓶先相当于放大镜,成正立、放大的虚像,后相当于
投影仪,成倒立、放大的实像,再远时相当于照相机,成倒立、缩小的实像。4.近解析 与甲照片相比,乙照片上“神秘小屋”的像更大,根据
凸透镜成实像规律“物近像远像变大”,可以
判断出拍摄乙照片时,物距变小了,即玉兔二号距离“神秘小屋”更近了。5.倒立 缩小 实像 变大
红外线
答案
同照相机的成像原理
相同,能成倒立、缩小的实像,为了方便观察,通过电子装置将该倒立的像转换成正立的像
呈现在显示屏上。由凸透镜的成像规律可知,当人靠近摄像头时,像变大。该设备能
够接收人体发出的红外线,借助电脑分析,检测人的体温。6.(1)上方 上 (2)倒立 缩小 大于二倍焦距 (3)> (4)变小 解析 (1)图中蜡烛的高
度过低,像将成在光屏的上方,要使像成在光屏的中央,就要将蜡烛向上调节;(2)由图可知,u=30 cm时,u>2f,成倒立、缩小的实像;为了得到u>2f时凸透镜成像的普
遍规律,应该将蜡烛移到到凸透镜的距离大于二倍焦距的其他位置进行多次实验;(3)由凸透镜成像规律可知,当f2f,即v>u;(4)当u14 cm>f,所以7 cm2f,成倒立、缩小的实像,生活
中的照相机就是利用了这样的成像原理。12.(1)放大
投影仪 (2)10 (3)①变暗 ②向左 变小解析 (1)此时的物距小于像距,成倒立、放大的实像,应用于
投影仪;(2)凸透镜成实像时,u=v=2f时,成倒立、等大的实像,此时的1u=1v=5 m-1,则u=v=0.2 m=20 cm=2f,f=10 cm;(3)
①用另一个与原实验中焦距相同但镜面较小的凸透镜,替代原来的凸透镜再次实验,成像大小不会变
化,但经凸透镜的光变少,所成的像与原来的像相比变暗;②如果将凸
9.C 当烛
换成镜面大小相同、焦距稍小的凸透镜,相当于将物距变大了,那么像距就要减小,像变小;光屏
要靠近凸透镜,即向左移动。素养
探究全练13.(1)物距u变小,像距v变大,像高h像变大 (2)像高h像与像距和物距的比
值k成正比 (3)7.50 (4)更
换不同焦距的凸透镜,探究焦距变化对成像的影响。(合理即可)解析 (1)分
析实验序号1~5的数据,可以得到,物距u变小时,像距v增大,像高h像也增大,所以可以得出结论:同
一凸透镜成实像时,同一发光体,物距u变小,像距v变大,像高h像变大;(2)根据
实验序号1~5的数据可知,像高变大,像距和物距的比值也变大,且二者始终
成相同倍数增加,可得结论:
3.(教材P99变式题)小华做作业时,动手操作了如下的实验探究:找了一个圆柱形的玻璃瓶,里面装入水,把一支普通铅笔放在玻璃瓶的一侧,透过玻璃瓶,可以看到那支笔,如图所示,把笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢移动,不会观察到的现象是( )A.先成虚像,后成实像B.笔尖一直变长C.到某一位置,笔尖突然改变方向D.笔尖先变长,后变短4.(2022独家原创)如图甲、乙所示,分别为玉兔二号全景相机拍摄的两张月球“神秘小屋”的照片。与拍摄甲照片时相比,拍摄乙照片时,玉兔二号距离“神秘小屋”更 (选填“近”或“远”)一些。 5.为了抗击新冠疫情,学校在校门口安装了一款新型人脸识别体温检测一体机,如图所示。它能实现人脸识别、体温检测和高温报警等功能。该人脸识别体温检测一体机的摄像头能成人脸 (选填“倒立”或“正立”)、 (选填“放大”“缩小”或
程不够完善,为了
“等大”)的 (选填“虚像”或“实像”)。当人从远处逐渐靠近摄像头时,该摄像头所成的像将 (选填“变大”或“缩小”)。该设备可以通过接收人体发出的 来检测体温。 6.(2022河南淅川期中改编)小明用焦距为10 cm的凸透镜等器材,探究凸透镜成像规律。(1)将蜡烛、凸透镜、光屏依次放到光具座上,点燃蜡烛,调节它们的位置如图所示,此时小明发现光屏上的像位于光屏的 (填“上方”或“下方”),为了使像成在光屏中央,应将蜡烛向 调节。 (2)小明正确调节后,在光屏中央出现了一个 、 的实像,这样小明得出了u>2f时凸透镜成像的特点。经过思考,小明觉得自己得出结论的过
有普遍性,他应该将蜡烛移至到凸透镜的距离 (填“大于一倍焦距小于二倍焦距”或“大于二倍焦距”)的其
他位置进行多次实验。 (3)通过
多次实验,小明发现当f”或“=”)u。 (4)当u=5 cm时,可以观察到正立、放大的虚像,如
果让蜡烛靠近透镜,观察到的像将 (填“变大”“变小”或“不变”)。 能
力提升全练7.(2021山东日
照中考,4,)小明手持一个凸透镜,在教室内从南边的窗户移向北边的白墙,离
白墙近些时,看到窗外的物体在墙壁上成清晰的像。下面说法正确的是( )A.像是光
源B.像一
定是虚像C.像一
定是倒立的D.像一
定是放大的8.(2021辽宁抚顺
期末,6,)如图所示,F为凸透镜的焦点,A'B'为物体AB的像,则物体AB( )A.在图中
Ⅳ区域,比A'B'大,箭头向上
使结论具
Ⅲ区域,比A'B'大,箭头向上C.在图中
Ⅱ区域,比A'B'大,箭头向下D.在图中
Ⅰ区域,比A'B'小,箭头向下9.(2019湖
南湘潭中考,15,)在探究“凸透镜成像的规律”时,当烛焰离透镜14 cm时成放大的实像,当烛
焰离透镜8 cm时成放大的虚像,则这个透镜的焦距可能是( )A.4 cm B.7 cm C.10 cmD.16 cm10.(2022湖北武汉洪山
期末,17,)如图所示是小明在“探究凸透镜成像的规律”实验中看到的一
种成像情况。此时,凸透镜所成的像是 (选填“实”或“虚”)像,光屏(选填“能”或“不能”)承
接到, (选填“能”或“不能”)用眼睛看到,当蜡烛逐渐靠近透镜时,像 (选填“变大”“变小”或“不变”)。 11.(2021安
徽无为期中,10,)小明在探究“凸透镜成像规律”的实验中,根据测量的数据,绘制
了像距v随物距u变化的图象,如图所示,分析图象可知,当物距u=15 cm时,物体通过凸透镜成倒立、 的实像,生活
中的 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就
是利用了这样的成像原理。
B.在图中
川自贡中考,29,)在探究“凸透镜成像规律”的实验中:(1)图甲中光屏上所成的像是倒立、 (选填“放大”“等大”或“缩小”)的实像,生活
中 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)利用这一原理制成。 (2)如图乙,线段AB为凸透镜成像的物距倒
数和像距倒数的对应关系,则凸透镜焦距为 cm。 (3)当光屏上
呈现清晰的像时,不改变图甲中蜡烛和透镜位置:①若
将凸透镜换成焦距相同镜面较小的凸透镜,再次做实验,光屏上所成的像与原来相比 (选填“变小”“变
暗”或“变不完整”)了。
12.(2021四
将凸透镜换成镜面大小相同、焦距稍小的凸透镜,再次实验,则需将光屏 (选填“向
左”或“向右”)移动才能成清晰的像,光屏上所成的像与原来的像相比 (选填“变大”“不变”或“变小”)。 素养
探究全练13.[科
学探究]小徐通过实验探究“凸透镜成实像的规律”,他选取焦距为10厘米的凸透镜、一个高
度H为3.00厘米的发光体、光屏和光具座等进行实验。正确安装和调节实验器材进行实验,将测得的物距u、像距v、像高h像记录
在表中,为了进一步研究凸透镜成实像时,像高h像与物距u、像距v之间
的关系,还进行了适当的运算,将相关数据记录
在表中最后一列。实验序
号物距u/厘米像距v/厘米像高h像/厘米像距和物距的比值k160.012.00.600.20250.012.50.750.25330.015.01.500.50418.022.53.751.25516.026.75.001.67614.035.0 2.50
②若
实验序号1~5的数据,分析比较像距v、像高h像随物距u的变化情况,可得出的初步
结论是:同一凸透镜成实像时,同一发光体, 。 (2)根据
实验序号1~5的数据,分析比较像高h像与像距和物距的比值k的变化情况,可得出的
初步结论是:同一凸透镜成实像时,同一发光体, 。 (3)请根据表
中信息判断,实验序号6中像高h像为 厘米。 (4)小
徐在完成上述实验后,认为还可以通过更换或增加实验器材进行拓展探究。示
例:可以用黑色纸片遮挡部分凸透镜,探究遮挡物的形状及大小对凸透镜成像的影响。请仿
照示例写出其他拓展探究方案(写出一个方案即可)。
(1)根据
全解全析基础过关全练1.B 由凸透镜成像规律可知,只
有蚂蚁到放大镜的距离小于焦距时,我们才能透过放大镜看到蚂蚁正立、放大的虚像。当放大镜靠近蚂蚁时,物距变小,像距变小,所成的像
也变小。2.B 由凸透镜成像规律可知,当蜡烛到凸透镜的距离大于2倍焦距时,成倒立、缩小的实像。3.B 装水的玻璃瓶相当于一个凸透镜;当铅笔由靠近玻璃瓶的位置逐渐远离时,装水的玻璃瓶先相当于放大镜,成正立、放大的虚像,后相当于
投影仪,成倒立、放大的实像,再远时相当于照相机,成倒立、缩小的实像。4.近解析 与甲照片相比,乙照片上“神秘小屋”的像更大,根据
凸透镜成实像规律“物近像远像变大”,可以
判断出拍摄乙照片时,物距变小了,即玉兔二号距离“神秘小屋”更近了。5.倒立 缩小 实像 变大
红外线
答案
同照相机的成像原理
相同,能成倒立、缩小的实像,为了方便观察,通过电子装置将该倒立的像转换成正立的像
呈现在显示屏上。由凸透镜的成像规律可知,当人靠近摄像头时,像变大。该设备能
够接收人体发出的红外线,借助电脑分析,检测人的体温。6.(1)上方 上 (2)倒立 缩小 大于二倍焦距 (3)> (4)变小 解析 (1)图中蜡烛的高
度过低,像将成在光屏的上方,要使像成在光屏的中央,就要将蜡烛向上调节;(2)由图可知,u=30 cm时,u>2f,成倒立、缩小的实像;为了得到u>2f时凸透镜成像的普
遍规律,应该将蜡烛移到到凸透镜的距离大于二倍焦距的其他位置进行多次实验;(3)由凸透镜成像规律可知,当f2f,即v>u;(4)当u14 cm>f,所以7 cm2f,成倒立、缩小的实像,生活
中的照相机就是利用了这样的成像原理。12.(1)放大
投影仪 (2)10 (3)①变暗 ②向左 变小解析 (1)此时的物距小于像距,成倒立、放大的实像,应用于
投影仪;(2)凸透镜成实像时,u=v=2f时,成倒立、等大的实像,此时的1u=1v=5 m-1,则u=v=0.2 m=20 cm=2f,f=10 cm;(3)
①用另一个与原实验中焦距相同但镜面较小的凸透镜,替代原来的凸透镜再次实验,成像大小不会变
化,但经凸透镜的光变少,所成的像与原来的像相比变暗;②如果将凸
9.C 当烛
换成镜面大小相同、焦距稍小的凸透镜,相当于将物距变大了,那么像距就要减小,像变小;光屏
要靠近凸透镜,即向左移动。素养
探究全练13.(1)物距u变小,像距v变大,像高h像变大 (2)像高h像与像距和物距的比
值k成正比 (3)7.50 (4)更
换不同焦距的凸透镜,探究焦距变化对成像的影响。(合理即可)解析 (1)分
析实验序号1~5的数据,可以得到,物距u变小时,像距v增大,像高h像也增大,所以可以得出结论:同
一凸透镜成实像时,同一发光体,物距u变小,像距v变大,像高h像变大;(2)根据
实验序号1~5的数据可知,像高变大,像距和物距的比值也变大,且二者始终
成相同倍数增加,可得结论:
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