5.图中烛焰在光屏上成清晰、缩小的像.下列操作可能使烛焰在光屏上成清晰、放大的像的是(

A.透镜不动,蜡烛、光屏靠近透镜
B.透镜不动,蜡烛、光屏向右移动
C.透镜、光屏都不动,蜡烛向右移动
D.蜡烛、光屏都不动,透镜靠近光屏
B
)A.透镜不动,蜡烛、光屏靠近透镜
B.透镜不动,蜡烛、光屏向右移动
C.透镜、光屏都不动,蜡烛向右移动
D.蜡烛、光屏都不动,透镜靠近光屏
答案
5.B
解析
【分析】首先明确凸透镜成缩小实像的条件:物距$u>2f$,像距$f<v<2f$;要成放大实像,需满足$f<u'<2f$,$v'>2f$。解题时需分析每个选项中物距和像距的变化,判断是否符合放大实像的成像条件。
【解析】根据凸透镜成像规律:当$u>2f$时,成倒立、缩小的实像,对应$f<v<2f$;要成倒立、放大的实像,需满足$f<u'<2f$,$v'>2f$。
选项A:透镜不动,蜡烛靠近透镜(物距减小),光屏靠近透镜(像距减小),像距无法达到$v'>2f$,不能成放大实像,错误。
选项B:透镜不动,蜡烛向右移动(物距减小,当物距变为$f<u'<2f$时),光屏向右移动(增大像距,使像距满足$v'>2f$),符合放大实像的条件,正确。
选项C:透镜、光屏不动,蜡烛向右移动(物距减小),但像距需要增大,光屏不动无法承接像,错误。
选项D:蜡烛、光屏不动,透镜靠近光屏,物距变大、像距变小,不满足放大实像的条件,错误。
【答案】B
【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,需牢记不同成像情况对应的物距、像距关系,分析时要准确判断物距和像距的变化对成像的影响。
【难度系数】0.5
【解析】根据凸透镜成像规律:当$u>2f$时,成倒立、缩小的实像,对应$f<v<2f$;要成倒立、放大的实像,需满足$f<u'<2f$,$v'>2f$。
选项A:透镜不动,蜡烛靠近透镜(物距减小),光屏靠近透镜(像距减小),像距无法达到$v'>2f$,不能成放大实像,错误。
选项B:透镜不动,蜡烛向右移动(物距减小,当物距变为$f<u'<2f$时),光屏向右移动(增大像距,使像距满足$v'>2f$),符合放大实像的条件,正确。
选项C:透镜、光屏不动,蜡烛向右移动(物距减小),但像距需要增大,光屏不动无法承接像,错误。
选项D:蜡烛、光屏不动,透镜靠近光屏,物距变大、像距变小,不满足放大实像的条件,错误。
【答案】B
【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,需牢记不同成像情况对应的物距、像距关系,分析时要准确判断物距和像距的变化对成像的影响。
【难度系数】0.5
6.小明用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像的规律”的实验.
(1)调整器材高度时,应
(2)实验中烛焰在凸透镜前位置如图所示,能得到一个倒立、缩小的实像.如果把蜡烛和光屏的位置互换,则可在光屏上得到一个

A.倒立、放大的实像
B.倒立、缩小的实像
C.正立、放大的虚像
D.正立、缩小的虚像
(3)接下来,保持烛焰和凸透镜的位置不变,换一个焦距小一些的凸透镜,则应将光屏
(4)如果要估测题(3)中凸透镜的焦距,可以让烛焰距离凸透镜
(1)调整器材高度时,应
点燃
(选填“点燃”或“不点燃”)蜡烛.(2)实验中烛焰在凸透镜前位置如图所示,能得到一个倒立、缩小的实像.如果把蜡烛和光屏的位置互换,则可在光屏上得到一个
A
.A.倒立、放大的实像
B.倒立、缩小的实像
C.正立、放大的虚像
D.正立、缩小的虚像
(3)接下来,保持烛焰和凸透镜的位置不变,换一个焦距小一些的凸透镜,则应将光屏
靠近
(选填“远离”或“靠近”)透镜,才能在光屏上得到清晰的像.(4)如果要估测题(3)中凸透镜的焦距,可以让烛焰距离凸透镜
足够远
,此时像距就近似等于焦距.小明运用这种方法测出来的焦距与实际相比偏大
(选填“偏大”“偏小”或“等于”).答案
6.(1)点燃 (2)A (3)靠近 (4)足够远 偏大
解析
【分析】
本题围绕“探究凸透镜成像的规律”实验展开,需结合实验操作要求、凸透镜成像规律、光路可逆原理及焦距测量方法逐一分析:
(1) 调整器材高度的目的是让烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度,使像成在光屏中央,需先点燃蜡烛确定烛焰中心;
(2) 先计算原物距和像距,结合凸透镜成像规律判断成像性质,再利用光路可逆分析互换后的成像情况;
(3) 焦距变小意味着透镜会聚能力增强,像距会减小,据此判断光屏移动方向;
(4) 利用“物远像近像变小,物距足够远时像距近似等于焦距”的特点测焦距,结合实际操作误差分析测量值的偏差。
【解析】
(1) 调整器材高度时,必须点燃蜡烛,才能确定烛焰的中心,使烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度,保证像成在光屏中央,故填“点燃”;
(2) 由图可知,原物距$ u=50\mathrm{cm} - 10\mathrm{cm}=40\mathrm{cm} $,已知焦距$ f=10\mathrm{cm} $,此时$ u>2f $,成倒立、缩小的实像,像距$ v=65\mathrm{cm} - 50\mathrm{cm}=15\mathrm{cm} $(满足$ f<v<2f $);根据光路可逆原理,将蜡烛和光屏互换后,新的物距为$ 15\mathrm{cm} $(满足$ f<u'<2f $),此时成倒立、放大的实像,故选A;
(3) 换用焦距更小的凸透镜,透镜对光的会聚能力增强,像会向靠近透镜的方向移动,因此应将光屏靠近透镜才能得到清晰的像;
(4) 当烛焰距离凸透镜足够远(远大于2倍焦距)时,像距近似等于焦距;实际操作中,若光屏上的像未达到最清晰状态就测量像距,会导致测量的像距偏大,因此测出来的焦距与实际相比偏大。
【答案】
(1)点燃;(2)A;(3)靠近;(4)足够远;偏大
【知识点】
凸透镜成像规律;凸透镜实验操作;焦距测量
【点评】
本题是凸透镜成像规律实验的综合考查题,涵盖实验操作、成像规律应用、光路可逆及焦距测量等核心知识点,需学生熟练掌握凸透镜成像的基本规律,理解实验操作的目的和误差来源。
【难度系数】
0.6
本题围绕“探究凸透镜成像的规律”实验展开,需结合实验操作要求、凸透镜成像规律、光路可逆原理及焦距测量方法逐一分析:
(1) 调整器材高度的目的是让烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度,使像成在光屏中央,需先点燃蜡烛确定烛焰中心;
(2) 先计算原物距和像距,结合凸透镜成像规律判断成像性质,再利用光路可逆分析互换后的成像情况;
(3) 焦距变小意味着透镜会聚能力增强,像距会减小,据此判断光屏移动方向;
(4) 利用“物远像近像变小,物距足够远时像距近似等于焦距”的特点测焦距,结合实际操作误差分析测量值的偏差。
【解析】
(1) 调整器材高度时,必须点燃蜡烛,才能确定烛焰的中心,使烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度,保证像成在光屏中央,故填“点燃”;
(2) 由图可知,原物距$ u=50\mathrm{cm} - 10\mathrm{cm}=40\mathrm{cm} $,已知焦距$ f=10\mathrm{cm} $,此时$ u>2f $,成倒立、缩小的实像,像距$ v=65\mathrm{cm} - 50\mathrm{cm}=15\mathrm{cm} $(满足$ f<v<2f $);根据光路可逆原理,将蜡烛和光屏互换后,新的物距为$ 15\mathrm{cm} $(满足$ f<u'<2f $),此时成倒立、放大的实像,故选A;
(3) 换用焦距更小的凸透镜,透镜对光的会聚能力增强,像会向靠近透镜的方向移动,因此应将光屏靠近透镜才能得到清晰的像;
(4) 当烛焰距离凸透镜足够远(远大于2倍焦距)时,像距近似等于焦距;实际操作中,若光屏上的像未达到最清晰状态就测量像距,会导致测量的像距偏大,因此测出来的焦距与实际相比偏大。
【答案】
(1)点燃;(2)A;(3)靠近;(4)足够远;偏大
【知识点】
凸透镜成像规律;凸透镜实验操作;焦距测量
【点评】
本题是凸透镜成像规律实验的综合考查题,涵盖实验操作、成像规律应用、光路可逆及焦距测量等核心知识点,需学生熟练掌握凸透镜成像的基本规律,理解实验操作的目的和误差来源。
【难度系数】
0.6
7.如图所示,用焦距为5cm的凸透镜进行了如下实验操作:将蜡烛放在A处时,位于P处(图中未画出)的光屏上得到了清晰的缩小像;保持透镜位置不变,向右移动蜡烛至B处,再将光屏从P处移至另一位置得到清晰的放大像,则两次所成的像都是

倒立
(选填“正立”或“倒立”)的,P位于A的右
(选填“左”或“右”)侧,上述过程中光屏是向右
(选填“左”或“右”)侧移动的,透镜在光具座上的位置范围是55~60cm
(用光具座上的刻度表示).答案
7.倒立 右 右 55~60cm
解析
【分析】
要解决这道题,需结合凸透镜成像规律分析:凸透镜成实像时均为倒立的;已知焦距f=5cm,成缩小实像时物距u>2f,像距f<v<2f;成放大实像时f<u<2f,像距v>2f。先根据B处成像特点确定透镜位置范围,再推导A处成像的像距位置,进而判断P的位置、光屏移动方向。
【解析】
1. 实像的特点:凸透镜成实像时,像始终是倒立的,因此两次所成的像都是倒立的。
2. 确定透镜位置:B处(50cm刻度处)成放大实像,满足凸透镜成像规律中“f<u<2f时成放大实像”,即5cm < 透镜位置L - 50cm <10cm,解得55cm < L <60cm,即透镜在55~60cm之间。
3. 判断P的位置:A处(40cm刻度处)成缩小实像,满足“u>2f时成缩小实像”,此时像距v_A满足f<v_A<2f,即v_A = P - L,因此5cm < P - L <10cm。结合透镜位置L在55~60cm,可得P在60~70cm,A在40cm,故P位于A的右侧。
4. 判断光屏移动方向:B处成放大实像,像距v_B>2f=10cm,新光屏位置为L + v_B,比原来的P(60~70cm)更大,因此光屏向右侧移动。
【答案】
倒立 右 右 55~60cm
【知识点】
凸透镜成像规律,实像特点
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的应用,需熟练掌握物距、像距与焦距的对应关系,逐步推导透镜位置、像的位置及光屏移动方向,是中等难度的光学基础题。
【难度系数】
0.5
要解决这道题,需结合凸透镜成像规律分析:凸透镜成实像时均为倒立的;已知焦距f=5cm,成缩小实像时物距u>2f,像距f<v<2f;成放大实像时f<u<2f,像距v>2f。先根据B处成像特点确定透镜位置范围,再推导A处成像的像距位置,进而判断P的位置、光屏移动方向。
【解析】
1. 实像的特点:凸透镜成实像时,像始终是倒立的,因此两次所成的像都是倒立的。
2. 确定透镜位置:B处(50cm刻度处)成放大实像,满足凸透镜成像规律中“f<u<2f时成放大实像”,即5cm < 透镜位置L - 50cm <10cm,解得55cm < L <60cm,即透镜在55~60cm之间。
3. 判断P的位置:A处(40cm刻度处)成缩小实像,满足“u>2f时成缩小实像”,此时像距v_A满足f<v_A<2f,即v_A = P - L,因此5cm < P - L <10cm。结合透镜位置L在55~60cm,可得P在60~70cm,A在40cm,故P位于A的右侧。
4. 判断光屏移动方向:B处成放大实像,像距v_B>2f=10cm,新光屏位置为L + v_B,比原来的P(60~70cm)更大,因此光屏向右侧移动。
【答案】
倒立 右 右 55~60cm
【知识点】
凸透镜成像规律,实像特点
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的应用,需熟练掌握物距、像距与焦距的对应关系,逐步推导透镜位置、像的位置及光屏移动方向,是中等难度的光学基础题。
【难度系数】
0.5
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