呼和浩特專版2020中考物理復習方案專題02凸透鏡成像規(guī)律及應用試題

PAGEPAGE8專題(二)凸透鏡成像規(guī)律及應用類型一凸透鏡靜態(tài)成像規(guī)律1.[2019·無錫]小明和小紅做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗。(1)利用太陽光測量凸透鏡的焦距時,小明將一把木質(zhì)刻度尺的一端支于水平地面上,觀察刻度尺在地面上形成的影子,不斷調(diào)節(jié)刻度尺,使其在地面上的影子。這時刻度尺的方向就與太陽光的方向平行,小明保持刻度尺不動,小紅將光屏A和凸透鏡L按照如圖ZT2-1甲所示的方式垂直于刻度尺擺放,光屏上形成了一個最小、最亮的光斑,則該凸透鏡的焦距為cm。

圖ZT2-1(2)將此凸透鏡、點燃的蠟燭和光屏置于光具座上如圖乙所示的位置時,光屏上呈現(xiàn)燭焰倒立、(選填“放大”“等大”或“縮小”)的實像;保持圖乙中蠟燭和光屏的位置不變,將凸透鏡移到光具座上cm刻度線處,光屏上能再次成燭焰清晰的像。

2.[2019·攀枝花]如圖ZT2-2所示為某興趣小組探究凸透鏡成像規(guī)律的情景。圖ZT2-2(1)若光屏上清晰像的位置如圖所示,為使燭焰的像呈現(xiàn)在光屏中央,應將蠟燭向(選填“上”或“下”)移動。

(2)蠟燭發(fā)出的光在光屏上發(fā)生了(選填“鏡面反射”或“漫反射”)。

(3)為了模擬人眼成像特點,有同學提議將光屏和蠟燭位置互換,你認為可行嗎?。

3.[2019·威海]如圖ZT2-3甲所示是“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實驗的裝置,小明通過實驗得到了下表所示的實驗數(shù)據(jù),請回答下列問題:圖ZT2-3物距u/cm605035302019像距v/cm1212.514152021.1物距u/cm181716151412像距v/cm22.524.326.7303560(1)根據(jù)表格中數(shù)據(jù)可知該凸透鏡的焦距f=cm。

(2)當u=25cm時,像距v應該在(選填“15~16”“16~17”“17~18”“18~19”或“19~20”)cm范圍內(nèi);當u'=60cm時,光屏上成(選填“放大”或“縮小”)的像,此種成像原理可以制成什么光學儀器?(選填“照相機”或“投影儀”);此時,用遮光板遮住LED光源的一部分,光屏上的像相比原來的像會(選填“變暗”“縮小”或“不完整”)。

(3)LED光源的高度h=10cm,小明經(jīng)過認真測量,得到像高h'與物距u的數(shù)據(jù)如圖乙所示,請在圖中畫出h'與u的關(guān)系圖像。類型二凸透鏡動態(tài)成像規(guī)律4.移動蠟燭或透鏡,改變物距問題[2019·荊州]用如圖ZT2-4所示的裝置做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗時,已知凸透鏡的焦距為10cm,下列說法正確的是 ()圖ZT2-4A.燭焰在如圖所示的位置時,成像特點與照相機成像特點相同B.若將蠟燭移到光具座42cm刻度線處時,燭焰所成的像是倒立、放大的C.若將蠟燭移到光具座30cm刻度線處時,燭焰所成的像是等大的D.若將蠟燭從光具座30cm刻度線處向遠離凸透鏡方向移動時,燭焰所成的像將逐漸變大5.[2018·荊門]在探究凸透鏡成像規(guī)律時,小明在光具座上依次擺放了蠟燭、凸透鏡、光屏,并調(diào)節(jié)它們的中心在同一高度上。(1)如圖ZT2-5甲所示,當他將蠟燭、光屏位置固定后,左右移動透鏡,發(fā)現(xiàn)透鏡在①②兩個位置時,屏上都能得到倒立的像,則透鏡在①位置相比在②位置時,光屏上所得到的像(選填“較大”或“較小”)。

圖ZT2-5(2)當他將透鏡和光屏的位置固定后,發(fā)現(xiàn)無論怎么移動蠟燭,在光屏上都不能得到像(光具座足夠長),為了在光屏上得到清晰的像,他應將凸透鏡向(選填“靠近”或“遠離”)光屏方向移動一些。經(jīng)過調(diào)整,在光屏上得到了清晰的像,他發(fā)現(xiàn)若將凸透鏡用紙遮住一半,光屏上將得到(選填“完整”或“一半”)的像。若將蠟燭稍微上移,光屏上的像將(選填“上移”或“下移”)。

(3)如圖乙所示,他把“上”形狀的遮光板放在蠟燭和凸透鏡之間,則光屏上觀察到的形狀是。

A.上 B. C.上 D.6.加減鏡片問題[2019·鄂州]在做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中,某小組同學利用圖ZT2-6甲測出了透鏡的焦距后,正確安裝并調(diào)節(jié)實驗裝置如圖乙所示,在光屏上得到一個清晰的像。下列說法正確的是 ()圖ZT2-6A.由甲圖可知該透鏡焦距為40cmB.圖乙中成的是倒立、放大的實像,符合放大鏡的成像原理C.在乙圖中保持凸透鏡的位置不變,將蠟燭與光屏的位置互換,則成像情況符合投影儀的原理D.如果在燭焰與透鏡之間放置一近視眼鏡的鏡片,則將光屏適當左移可得到一個清晰的像7.[2018·泰州]某興趣小組利用圖ZT2-7所示裝置來探究凸透鏡成像的規(guī)律。圖ZT2-7(1)為使像成在光屏中央,應調(diào)整元件,使LED燈的中心、光屏的中心在。小明將各元件調(diào)整到圖示位置時,小組成員在光屏上都能觀察到清晰的像,這個像一定是(選填“放大”“等大”或“縮小”)的,此時光屏上發(fā)生了反射。

(2)當LED燈向左移動時,要在光屏上再次獲得清晰的像,只需將光屏向(選填“左”或“右”)適當移動,或者在凸透鏡前放置一個合適的眼鏡。

(3)小華在用同樣的器材進行實驗時,發(fā)現(xiàn)光屏上出現(xiàn)的像只有中間清晰,兩側(cè)卻較模糊,小明只對凸透鏡進行了調(diào)整,就在光屏上得到了清晰的像,他的調(diào)整是。

A.左右適當移動凸透鏡B.上下適當移動凸透鏡C.適當扭轉(zhuǎn)凸透鏡D.更換焦距合適的凸透鏡8.[2019·眉山]在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中,所用凸透鏡的焦距為10cm。(1)如圖ZT2-8甲所示,光屏上呈現(xiàn)清晰的像,此像的性質(zhì)是倒立、(選填“放大”“等大”或“縮小”)的實像,生活中的(選填“照相機”“投影儀”或“放大鏡”)是利用該原理工作的;若保持蠟燭和光屏位置不變,移動凸透鏡至刻度線處,光屏上能再次呈現(xiàn)清晰的像。

圖ZT2-8(2)如圖乙所示,保持蠟燭位置不變,移動凸透鏡至16cm刻度線處,移動光屏,觀察到光屏上只能出現(xiàn),而人眼在圖中A處應向(選填“左”或“右”)看才能觀察到燭焰的像。

(3)如圖丙所示,在燭焰和凸透鏡之間放一眼鏡的鏡片,發(fā)現(xiàn)光屏上的像由清晰變模糊了,將光屏向靠近凸透鏡的方向移動適當距離后,光屏上再次呈現(xiàn)清晰的像,則該眼鏡的鏡片是(選填“凸透鏡”或“凹透鏡”),可用于矯正(選填“近視眼”或“遠視眼”)。

9.換透鏡問題[2019·山西]在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實驗中:(1)小明將LED燈、焦距為10cm的凸透鏡和光屏依次放在光具座上,通過調(diào)節(jié)使三者中心在。接著,小明調(diào)節(jié)LED燈、凸透鏡至如圖ZT2-9所示的位置,移動光屏,會在光屏上得到倒立、(選填“放大”“縮小”或“等大”)的實像。

圖ZT2-9(2)把焦距為10cm的凸透鏡換成焦距更小的凸透鏡,光屏上原來清晰的像變模糊了。若不改變凸透鏡和光屏的位置,要使光屏上再次得到清晰的像,你采取的具體辦法是

。

(3)小明選擇LED燈代替平時常用的蠟燭做實驗,其優(yōu)點是。

(寫出一條即可)10.[2019·包頭]在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中:(1)蠟燭、凸透鏡、光屏在光具座上的位置如圖ZT2-10所示,恰能在光屏上得到一個清晰的倒立、等大的實像,則凸透鏡的焦距為cm。

圖ZT2-10(2)保持蠟燭與凸透鏡的位置不變,換用一個不同焦距的凸透鏡,將光屏向右移動才能重新得到清晰的像,此時像(選填“變大”“變小”或“不變”),換用的凸透鏡焦距可能為(填字母序號)。

A.10.0cm B.20.0cm C.30.0cm D.35.0cm(3)將圖中的凸透鏡換成玻璃板后光屏上的像消失了,原因是

。

類型三凸透鏡成像規(guī)律的應用11.[2019·達州]圖ZT2-11甲為電影放映機,其成像原理如圖乙所示。為讓觀眾看到清晰的實像,應將膠片放在距離透鏡(選填“一倍焦距以內(nèi)”“一倍焦距到二倍焦距之間”或“二倍焦距以外”)的位置。白色銀幕是為了(選填“反射”或“吸收”)所有顏色的光。

圖ZT2-1112.2014年,人工視網(wǎng)膜通過臨床試驗,為失明患者帶來福音。人工視網(wǎng)膜主要由裝有攝像頭的眼鏡、電子設備和芯片電極三部分組成,其工作原理如圖ZT2-12所示。圖ZT2-12(1)從眼球的成像原理來看,眼球?qū)獾淖饔孟喈斢阽R。

(2)攝像頭中的對焦機構(gòu)能調(diào)節(jié)鏡頭和CCD之間的距離。當配有人工視網(wǎng)膜的人向遠處眺望時,對焦機構(gòu)將使鏡頭與CCD之間的距離變。

【參考答案】1.(1)最短10.0(2)縮小352.(1)下(2)漫反射(3)可行3.(1)10(2)16~17縮小照相機不完整(3)如圖所示[解析](1)因為物體在凸透鏡的二倍焦距處時,成倒立、等大的實像,此時像距等于物距。根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,物距等于20cm時,像距也等于20cm,所以此凸透鏡焦距為10cm。(2)物體在凸透鏡二倍焦距之外時,成倒立、縮小的實像,照相機就是利用這個原理制成的。用遮光板遮住LED光源的一部分,相當于物體不完整,則它所成的像也不完整。4.C5.(1)較小(2)遠離完整下移(3)C6.C[解析]焦點到凸透鏡的距離為40.0cm-30.0cm=10.0cm,所以凸透鏡的焦距為f=10.0cm,故A錯誤。由圖乙可知,此時像距小于物距,則成的是倒立、縮小的實像,符合照相機的成像原理,故B錯誤。根據(jù)光路的可逆性,若將光屏和蠟燭的位置互換,在光屏上仍能成像,此時像距大于物距,凸透鏡成倒立、放大的實像,其應用是投影儀,故C正確。近視眼鏡的鏡片是凹透鏡,凹透鏡對光線有發(fā)散作用,會推遲成像,所以光屏要向右移動才能承接到清晰的像,故D錯誤。7.(1)透鏡的主光軸上縮小漫(2)左近視(3)C[解析](1)實驗前,要調(diào)節(jié)LED燈和光屏的中心,使它們在透鏡的主光軸上;題圖中物距大于像距,成的是倒立、縮小的實像;小組成員從各個方向均能看到這個像,是因為光屏上發(fā)生了漫反射。(2)將LED燈向左移動,相當于增大了物距,則應減小像距,將光屏向左適當移動,或者在凸透鏡前放置一個近視眼鏡,對光線起發(fā)散作用,推遲成像。(3)像的中間清晰,兩側(cè)較模糊,原因是凸透鏡沒有與LED燈和光屏平行放置,應適當扭轉(zhuǎn)凸透鏡,故選C。8.(1)放大投影儀40cm(2)光斑左(3)凸透鏡遠視眼[解析](1)由圖甲中的各物體的位置可知,物距u小于像距v,所以成倒立、放大的實像,生活中的投影儀(或幻燈機)就是利用這一原理來工作的。在凸透鏡成像時,根據(jù)光的可逆性原理,保持蠟燭和光屏位置不變,現(xiàn)在的像距v=30cm,要讓蠟燭的像再次清晰地成在光屏上,就需要使物距u'=30cm,即將凸透鏡移動到40cm刻度線處。(2)從圖乙可以看出,此時物距u'=16cm-10cm=6cm小于凸透鏡焦距,所以不能成實像,因而在光屏上只能出現(xiàn)光斑。當物距小于焦距時,凸透鏡成正立、放大的虛像,且像、物在透鏡同側(cè),所以人眼在A點,要向左透過凸透鏡觀察,才能看到蠟燭的虛像。(3)燭焰和凸透鏡之間放一眼鏡的鏡片后,要把光屏向靠近凸透鏡的方向移動適當距離,才能在光屏上再次出現(xiàn)清晰的實像,說明該眼鏡的鏡片對光線有會聚作用,因此它是一個凸透鏡,可用于矯正遠視眼。9.(1)同一高度縮小(2)把LED燈向靠近凸透鏡方向移動適當距離(開放性試題,答案合理即可)(3)成像穩(wěn)定(開放性試題,答案合理即可)[解析](1)探究凸透鏡成像規(guī)律時,要調(diào)節(jié)LED燈中心、凸透鏡光心和光屏的中心在同一高度,使得像成在光屏的中央;由圖可知,此時物距大于二倍焦距,成倒立、縮小的實像。(2)換成焦距更小的凸透鏡后,相當于增大了物距,則成像在光屏的前方,要使光屏上再次得到清晰的像,可以向前適當移動光屏,或者使像后移,即將LED燈靠近凸透鏡適當距離。(3)LED燈亮度高,成像更清晰;不受外界環(huán)境影響,成像穩(wěn)定。10.(1)15.0(2)變大B(3)平面鏡成虛像,無法成在光屏上[解析](1)當物距等于二倍焦距時,蠟燭會通過凸透鏡在光屏上成一個清晰倒立、等大的實像,由圖可知,此時物距為50.0cm-20.0cm=30.0cm,故焦距為15.0cm。(2)保持蠟燭與凸透鏡的位置不變,換用其他焦距的凸透鏡后,右移光屏后才能得到清晰的實像,則此時像距大于物距,由凸透鏡成像規(guī)律可知,此時f<u<2f,v>2f,成倒立、放大的實像,即像變大;由圖知,此時物距為30.0cm,即f<30.