6. 如图所示,$S'$是物体$S$经过凸透镜所成的像,那么符合下图成像示意图的光学器件是(

A.照相机
B.放大镜
C.幻灯机
D.投影仪
B
)A.照相机
B.放大镜
C.幻灯机
D.投影仪
答案
B
解析
【分析】要判断符合的光学器件,需先结合图中物体S的位置和像S'的性质,依据凸透镜成像规律分析。首先观察:物体S位于凸透镜的一倍焦距(f)以内,像S'是正立、放大的虚像,且像与物体在透镜的同侧。再对比各光学器件的成像特点,即可得出结论。
【解析】根据凸透镜成像规律逐一分析选项:
A. 照相机:物距u>2f,成倒立、缩小的实像,像与物体在透镜异侧,与图中情况不符,排除;
B. 放大镜:物距u<f,成正立、放大的虚像,像与物体在透镜同侧,与图中情况一致,符合;
C. 幻灯机、D. 投影仪:物距f<u<2f,成倒立、放大的实像,像与物体在透镜异侧,与图中情况不符,排除。
【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律、放大镜原理
【点评】本题考查凸透镜成像规律的实际应用,属于基础题,只需牢记不同物距对应的成像特点即可快速解答。
【难度系数】0.6
【解析】根据凸透镜成像规律逐一分析选项:
A. 照相机:物距u>2f,成倒立、缩小的实像,像与物体在透镜异侧,与图中情况不符,排除;
B. 放大镜:物距u<f,成正立、放大的虚像,像与物体在透镜同侧,与图中情况一致,符合;
C. 幻灯机、D. 投影仪:物距f<u<2f,成倒立、放大的实像,像与物体在透镜异侧,与图中情况不符,排除。
【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律、放大镜原理
【点评】本题考查凸透镜成像规律的实际应用,属于基础题,只需牢记不同物距对应的成像特点即可快速解答。
【难度系数】0.6
7.用普通照相机拍照时,要按被照物体距相机镜头的远近进行“调焦”,使用起来不太便捷。有一种“傻瓜”相机,只要把想拍摄的景物全部纳入取景器内,不论远处还是近处的物体,在照片上都比较清晰,而且使拍照的过程变得十分快捷。这种“傻瓜”相机不用“调焦”的奥秘是 (
A.采用了长焦距的镜头,使远近不同的物体成像的位置相差不大
B.采用了短焦距的镜头,使远近不同的物体成像的位置相差不大
C.采用了长焦距的镜头,使远近不同的物体成像的位置相同
D.采用了短焦距的镜头,使远近不同的物体成像的位置相同
B
)A.采用了长焦距的镜头,使远近不同的物体成像的位置相差不大
B.采用了短焦距的镜头,使远近不同的物体成像的位置相差不大
C.采用了长焦距的镜头,使远近不同的物体成像的位置相同
D.采用了短焦距的镜头,使远近不同的物体成像的位置相同
答案
B
解析
【分析】
要解决这道题,需先明确照相机的成像原理及凸透镜成像规律的应用:
1. 普通照相机利用凸透镜成倒立、缩小的实像,满足公式$\frac{1}{f}=\frac{1}{u}+\frac{1}{v}$($f$为焦距,$u$为物距,$v$为像距);
2. 普通相机“调焦”的本质是改变像距$v$,使不同物距$u$的物体成像在底片上;
3. “傻瓜”相机不用调焦,说明远近不同的物体成像位置相差很小,底片固定时仍能成清晰像。结合公式分析:若焦距$f$较短,物距$u$变化时,像距$v$的变化幅度小,因此成像位置相差不大;若焦距长,像距变化大,需调焦,且成像位置不可能完全相同。
【解析】
照相机的成像原理是凸透镜成倒立、缩小的实像,遵循凸透镜成像公式$\frac{1}{f}=\frac{1}{u}+\frac{1}{v}$。
选项A、C:若采用长焦距镜头,当被摄物体远近不同(物距$u$变化)时,根据公式,像距$v$的变化幅度较大,需要调整像距才能让像清晰,不符合“不用调焦”的特点,故A、C错误;
选项B、D:若采用短焦距镜头,物距$u$变化时,像距$v$的变化幅度很小,因此远近不同的物体成像位置相差不大,无需调焦即可使照片清晰;但远近物体的物距不同,根据公式,像距不可能完全相同,故B正确,D错误。
【答案】
B
【知识点】
凸透镜成像规律;照相机原理
【点评】
本题考查凸透镜成像规律在实际生活中的应用,需理解焦距对像距变化的影响,明确“傻瓜”相机不用调焦的核心是短焦距使像距变化小,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需先明确照相机的成像原理及凸透镜成像规律的应用:
1. 普通照相机利用凸透镜成倒立、缩小的实像,满足公式$\frac{1}{f}=\frac{1}{u}+\frac{1}{v}$($f$为焦距,$u$为物距,$v$为像距);
2. 普通相机“调焦”的本质是改变像距$v$,使不同物距$u$的物体成像在底片上;
3. “傻瓜”相机不用调焦,说明远近不同的物体成像位置相差很小,底片固定时仍能成清晰像。结合公式分析:若焦距$f$较短,物距$u$变化时,像距$v$的变化幅度小,因此成像位置相差不大;若焦距长,像距变化大,需调焦,且成像位置不可能完全相同。
【解析】
照相机的成像原理是凸透镜成倒立、缩小的实像,遵循凸透镜成像公式$\frac{1}{f}=\frac{1}{u}+\frac{1}{v}$。
选项A、C:若采用长焦距镜头,当被摄物体远近不同(物距$u$变化)时,根据公式,像距$v$的变化幅度较大,需要调整像距才能让像清晰,不符合“不用调焦”的特点,故A、C错误;
选项B、D:若采用短焦距镜头,物距$u$变化时,像距$v$的变化幅度很小,因此远近不同的物体成像位置相差不大,无需调焦即可使照片清晰;但远近物体的物距不同,根据公式,像距不可能完全相同,故B正确,D错误。
【答案】
B
【知识点】
凸透镜成像规律;照相机原理
【点评】
本题考查凸透镜成像规律在实际生活中的应用,需理解焦距对像距变化的影响,明确“傻瓜”相机不用调焦的核心是短焦距使像距变化小,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
8.当物体距离凸透镜8 cm时,在透镜另一侧光屏上成一个清晰放大的实像,若保持物体与光屏的位置不变,把凸透镜向光屏方向移动2 cm,则在光屏上又成一清晰的缩小的像。则凸透镜的焦距为 (
A.$f<2\ \mathrm{cm}$
B.$2\ \mathrm{cm}<f<4\ \mathrm{cm}$
C.$4\ \mathrm{cm}<f<5\ \mathrm{cm}$
D.$5\ \mathrm{cm}<f<8\ \mathrm{cm}$
C
)A.$f<2\ \mathrm{cm}$
B.$2\ \mathrm{cm}<f<4\ \mathrm{cm}$
C.$4\ \mathrm{cm}<f<5\ \mathrm{cm}$
D.$5\ \mathrm{cm}<f<8\ \mathrm{cm}$
答案
C
解析
【分析】本题需利用凸透镜成像规律解题,核心思路是:先根据第一次成放大实像的条件列出焦距的不等式,再根据移动透镜后成缩小实像的条件列出另一不等式,联立两个不等式即可确定焦距范围,进而选出答案。
【解析】解:根据凸透镜成像规律:
1. 当光屏上成清晰放大的实像时,物距满足 $ f < u < 2f $。已知初始物距 $ u_1 = 8\ \mathrm{cm} $,代入得:
$ f < 8\ \mathrm{cm} < 2f $,化简得 $ 4\ \mathrm{cm} < f < 8\ \mathrm{cm} $;
2. 凸透镜向光屏移动2cm后,新物距 $ u_2 = 8\ \mathrm{cm} + 2\ \mathrm{cm} = 10\ \mathrm{cm} $,此时成清晰缩小的实像,物距满足 $ u > 2f $,代入得:
$ 10\ \mathrm{cm} > 2f $,化简得 $ f < 5\ \mathrm{cm} $;
联立两个不等式:$ 4\ \mathrm{cm} < f < 5\ \mathrm{cm} $,对应选项C。
【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律
【点评】本题考查凸透镜成像规律的应用,关键是准确把握两次成像的物距条件,通过联立不等式求解焦距范围,需熟练掌握成像规律的应用,难度适中。
【难度系数】0.5
【解析】解:根据凸透镜成像规律:
1. 当光屏上成清晰放大的实像时,物距满足 $ f < u < 2f $。已知初始物距 $ u_1 = 8\ \mathrm{cm} $,代入得:
$ f < 8\ \mathrm{cm} < 2f $,化简得 $ 4\ \mathrm{cm} < f < 8\ \mathrm{cm} $;
2. 凸透镜向光屏移动2cm后,新物距 $ u_2 = 8\ \mathrm{cm} + 2\ \mathrm{cm} = 10\ \mathrm{cm} $,此时成清晰缩小的实像,物距满足 $ u > 2f $,代入得:
$ 10\ \mathrm{cm} > 2f $,化简得 $ f < 5\ \mathrm{cm} $;
联立两个不等式:$ 4\ \mathrm{cm} < f < 5\ \mathrm{cm} $,对应选项C。
【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律
【点评】本题考查凸透镜成像规律的应用,关键是准确把握两次成像的物距条件,通过联立不等式求解焦距范围,需熟练掌握成像规律的应用,难度适中。
【难度系数】0.5
9.某项目小组为学校制作了一个校标logo投影灯,其基本原理如图所示,通过凸透镜将透明图标上的彩色图案呈现在墙幕上。

(1)为了使投影效果最佳,下列投影灯内部结构设计最合理的是(

(2)为了在墙幕上得到更大的清晰投影,对a、b的调整情况应是
(1)为了使投影效果最佳,下列投影灯内部结构设计最合理的是(
A
)(2)为了在墙幕上得到更大的清晰投影,对a、b的调整情况应是
减小a,增大b
。答案
(1)A (2)减小a,增大b
解析
【分析】
本题考查凸透镜成像规律在投影灯(类似投影仪)中的应用。首先明确投影灯的成像原理是凸透镜成倒立、放大的实像;第(1)问需结合光线传播路径判断合理结构,第(2)问根据凸透镜成实像时“物近像远像变大”的规律调整距离。
【解析】
(1) 投影灯的工作过程是:光源发出的光线先照亮透明图标,光线透过图标后经凸透镜折射,最终在幕布上成像。合理的内部结构需保证光线依次经过光源、透明图标、凸透镜,使光线能会聚到幕布,因此选项A的结构符合要求。
(2) 根据凸透镜成像规律:当凸透镜成实像时,物距减小,像距增大,像会变大。题目中a是透明图标到凸透镜的物距,b是凸透镜到幕布的像距,要得到更大的清晰投影,需减小物距a,同时增大像距b。
【答案】
(1) A (2) 减小a,增大b
【知识点】
凸透镜成像规律、投影仪的原理
【点评】
本题属于凸透镜成像规律的基础应用,需掌握投影仪的成像原理及实像变化规律,难度适中,是常见的光学基础题。
【难度系数】
0.6
本题考查凸透镜成像规律在投影灯(类似投影仪)中的应用。首先明确投影灯的成像原理是凸透镜成倒立、放大的实像;第(1)问需结合光线传播路径判断合理结构,第(2)问根据凸透镜成实像时“物近像远像变大”的规律调整距离。
【解析】
(1) 投影灯的工作过程是:光源发出的光线先照亮透明图标,光线透过图标后经凸透镜折射,最终在幕布上成像。合理的内部结构需保证光线依次经过光源、透明图标、凸透镜,使光线能会聚到幕布,因此选项A的结构符合要求。
(2) 根据凸透镜成像规律:当凸透镜成实像时,物距减小,像距增大,像会变大。题目中a是透明图标到凸透镜的物距,b是凸透镜到幕布的像距,要得到更大的清晰投影,需减小物距a,同时增大像距b。
【答案】
(1) A (2) 减小a,增大b
【知识点】
凸透镜成像规律、投影仪的原理
【点评】
本题属于凸透镜成像规律的基础应用,需掌握投影仪的成像原理及实像变化规律,难度适中,是常见的光学基础题。
【难度系数】
0.6
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