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精英家教网如图1是小莉、小华和小明三人在做“探究凸透镜成像规律”的实验装置图:
(1)小明将凸透镜正对太阳光,在透镜的另一侧移动光屏,直至屏上呈现出
 
的光斑,量出透镜到光斑的距离为10cm.则此凸透镜的焦距约是
 
cm.
(2)小华在凸透镜成像实验中,把蜡烛放在该凸透镜的焦点上,凸透镜固定不动,将光屏向远离凸透镜的方向移动的过程中,在光屏上观察到的现象是大小
 
的光斑,把蜡烛放在该凸透镜的焦点内,凸透镜固定不动,将光屏向远离凸透镜的方向移动的过程中,在光屏上观察到的现象是大小
 
的光斑(填“不变”、“变大”、“变小”).
(3)小莉同学做实验时,小华发现烛焰在光屏上的像如图1所示,若要使烛焰在光屏中心成像,只调节透镜,小莉应将透镜向
 
(选填“上”或“下”)移动.改正后若实验时固定蜡烛与透镜,无论怎样移动光屏,屏上都不出现清晰像,原因可能是
 
.当蜡烛距离凸透镜10.3cm时,无论怎么样移动光屏都得不到像,原因是
 

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(4)小明将烛焰移至距凸透镜 15cm 处,移动光屏,使烛焰在屏上得到清晰的倒立、
 
实像,
 
(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜)就是应用这一原理制成的.
(5)小莉同学将自己的近视眼镜镜片放在了蜡烛与凸透镜(靠近凸透镜)之间,小明移动透镜和光屏,直到在光屏上得到了一个倒立缩小的清晰的像.将近视眼镜镜片取下,发现光屏上的像变模糊了.
①为了使屏上的像重新变得清晰,在不移动蜡烛和凸透镜位置的前提下,小华应将光屏向
 
(左/右)移动.
②下列四个选项中,正确表示小莉同学近视眼成像和近视眼矫正情况的是图2中的
 

A.乙  甲    B.丙  甲     C.乙  丁     D.丙  丁
(6)当烛焰通过凸透镜在光屏上成一实像时,如果小明用书遮挡住透镜下半部分,则实验时光屏上所成的像
 
(选填“完整”或“不完整”),像的明暗程度将
 
(选填“变亮”或“变暗”或“不变”).
(7)蜡烛通过凸透镜恰好在光屏上得到放大的清晰的像,若保持凸透镜的位置不变把蜡烛和光屏的位置对调,则光屏上
 

A.不能成像     B.可以成像,但要适当移动位置  C.可以成像,像大小不变 D.可以成像,像变小
(8)蜡烛通过凸透镜恰好在光屏上得到放大的清晰的像,若拿下光屏,移动眼睛的位置
 
(“能”或“不能”)看到像.
(9)一物距应只有唯一的像距,他们三人将蜡烛都放在透镜前15厘米处时,但他们所测得的像距却并不相同,分别为28cm,30cm,31cm,他们的数据不是因为测量长度误差造成的,你认为出现这种现象的原因是
 
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(10)小华又将两支点燃的蜡烛、凸透镜和光屏分别置于如图3所示的位置时,光屏上C、D两处会得到清晰的烛焰像.这像是
 
 (选填“缩小”、“等大”或“放大”)的烛焰的像.用一厚纸板挡住A处的烛焰,在光屏上
 
 (选填“C”或“D”)处仍能得到一个清晰的烛焰像.
分析:(1)凸透镜可以将平行光会聚到焦点,由焦点到凸透镜的距离叫做焦距;
(2)将光源放在焦点上,经凸透镜后光线是平行的;
若光源在焦点内,通过凸透镜后,光线仍是发散的;
(3)凸透镜成的实像是倒立的,烛焰的像偏上,则需将烛焰相对于凸透镜向上运动,若烛焰不动,则应将凸透镜向下移动;
光屏上不能成烛焰的像,原因可能是物距小于焦距,成虚像;或物距等于焦距,不能成像;
当物距处于f和2f之间时,像距应该大于2f,且物距越小,像距越大;
(4)若物距处于f和2f之间,则凸透镜成倒立放大的实像,幻灯机或投影仪都是根据这个原理制成的;
(5)近视眼是由于晶状体的折光能力太强,使像成在视网膜的前方,需用凹透镜进行矫正,近视镜是凹透镜,对光线有发散作用;
(6)将凸透镜的部分遮住后,凸透镜的其他部分仍能够会聚光线,通过凸透镜仍能成完整的像,由于像上的光线变少,所以像会变暗;
(7)根据折射光路的可逆性,当凸透镜成实像时,对调光屏和蜡烛的位置,仍能够在光屏上成像;
(8)实像可以成在光屏上,也可以直接用眼睛来看;
(9)同一凸透镜,物距一定,像距一定,小组实验的像距不同,可能是因为光屏上还没有出现清晰的像就测像距;
(10)过凸透镜光心的光线不改变方向.由此可以判断A处烛焰的像在D点,B处烛焰的像在C点.
凸透镜成实像时,U>V,成倒立、缩小的实像;U<V,成倒立、放大的实像.
解答:解:(1)屏上呈现出最亮的光斑,这便是凸透镜的焦点,透镜到光斑的距离为10cm.则此凸透镜的焦距约是10cm.
(2)把蜡烛放在该凸透镜的焦点上,通过凸透镜后的光线是平行的,所以将光屏向远离凸透镜的方向移动的过程中,在光屏上观察到的现象是大小不变的光斑;
把蜡烛放在该凸透镜的焦点内,光线通过凸透镜后仍是发散的,所以将光屏向远离凸透镜的方向移动,在光屏上的光斑变大;
(3)由图1知,像偏上,所以烛焰应相对于凸透镜向上移动,所以若只调节透镜,应将透镜向下移动.
屏上都不出现清晰像,原因可能是物距小于或等于焦距,不能成实像;
当蜡烛距离凸透镜10.3cm时,此时物距处于f和2f之间,且稍大于焦距,所以物距远大于2f,无论怎么样移动光屏都得不到像,原因可能是因为光具座不够长造成的;
(4)15cm处于f和2f之间,所以烛焰在屏上得到清晰的倒立、放大的实像,投影仪是应用这一原理制成的.
(5)近视眼镜是凹透镜,将近视眼镜镜片取下,像的位置会向凸透镜靠近,所以光屏上的像变模糊了.
①为了使屏上的像重新变得清晰,小华应将光屏向左移动.
②近视眼是由于晶状体的折光能力太强,使像成在视网膜的前方,丙图正确,需用凹透镜进行矫正,甲图正确;
(6)遮挡住透镜下半部分,其上半部分仍能够折射光线成像,所以光屏上所成的像仍完整,由于像的光线变少,所以像的明暗程度将变暗;
(7)蜡烛通过凸透镜恰好在光屏上得到放大的清晰的像,根据光路的可逆性,若保持凸透镜的位置不变把蜡烛和光屏的位置对调,则光屏上仍可以成像,此时成的是倒立缩小的实像;
(8)眼睛可以充当光屏的作用,若拿下光屏,可以用眼睛直接看到像.
(9)他们所测得的像距却不相同,可能是因为在移动光屏成像时像的清晰程度不同;
(10)根据过光心的光线不改变方向,可以判断A处烛焰的像在D点,用厚纸板挡住A处的烛焰,D处烛焰的像不见了,C处还能看到B处烛焰的像.
以A处烛焰和D处烛焰的像为例,物距大于像距,成倒立、缩小的实像.
故答案为:(1)最小最亮;10;(2)不变;变大;下;物距小于或等于焦距;像距大光具座不够长;(4)放大;投影仪;(5)①左;②B;(6)完整;变暗;(7)D;(8)能;(9)移动光屏成像清晰程度不一样;(10)缩小;C.
点评:此题是探究凸透镜成像实验,考查了实验器材的选择、调节、凸透镜成像特点及应用、近视眼的形成及矫正等,考查全面.
练习册系列答案
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(11分)如图是小莉、小华和小明三人在做“探究凸透镜成像规律”的实验装置图:

(1)小明将凸透镜正对太阳光,在透镜的另一侧移动光屏,在距透镜10cm处,屏上呈现出最小最亮的光斑,则此凸透镜的焦距约是         cm.

(2)小莉同学做实验时,小华发现烛焰在光屏上的像如图所示,若要使烛焰在光屏中心成像,只调节凸透镜,小莉应将凸透镜向       (选填“上”或“下”)移动.

(3)在烛焰、透镜、光屏三者中心在同一高度的情况下,若固定蜡烛与透镜,无论怎样移动光屏,屏上都不出现清晰像,原因可能是                   。若固定光屏与透镜,无论怎样移动蜡烛,屏上都不出现清晰像,原因可能是                  .          

(4)小明将烛焰移至距凸透镜 15cm 处,移动光屏,使烛焰在屏上得到清晰的倒立、         实像,       (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜)就是应用这一原理制成的.

(5)小莉同学将自己的近视眼镜镜片放在了蜡烛与凸透镜(靠近凸透镜)之间,小明移动透镜和光屏,直到在光屏上得到了一个倒立缩小的清晰的像.将近视眼镜镜片取下,发现光屏上的像变模糊了.

①为了使屏上的像重新变得清晰,在不移动蜡烛和凸透镜位置的前提下,小华应将光屏向_______(左/右)移动.

②下列四个选项中,正确表示小莉同学近视眼成像和矫正情况的是_______。(2分)

A.乙  甲            B.丙  甲       C.乙  丁       D.丙  丁

(6)当烛焰通过凸透镜在光屏上成一实像时,如果小明把透镜上半部分用不透明的纸挡住,不让光线通过它,则光屏上所成的像       (选填“完整”或“不完整”),像的明暗将       (选填“变亮”或“变暗”或“不变”).

 

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