登录
1.某实验小组进行探究凸透镜成像的规律的实验。
(1)实验前,调整发光物体和光屏的中心与凸透镜的光心在同一高度。
(2)正确测出凸透镜的焦距$f$,当物距$u＜f$时,发光物体成正立、放大的虚像;当$u=f$时,
(3)当发光物体、凸透镜和光屏处于图甲所示的位置时,恰好在光屏上成清晰的像,此时光屏上所成像的特点与
(4)若仅将图甲中凸透镜换成焦距相同但直径较小的凸透镜,光屏上所成的像与原来相比
(5)若仅将图甲中凸透镜换成直径大小相同但焦距稍小的凸透镜,则需将光屏
(6)如图乙所示,凸透镜的焦距为10 cm,保持光屏位置不变,让发光物体和凸透镜分别以4 cm/s和2 cm/s的速度同时沿光具座匀速向左运动,经过2.5 s,光屏上成清晰
(1)实验前,调整发光物体和光屏的中心与凸透镜的光心在同一高度。
(2)正确测出凸透镜的焦距$f$,当物距$u＜f$时,发光物体成正立、放大的虚像;当$u=f$时,
不能
(选填“能”或“不能”)观察到发光物体的像;当$u＞f$时,发光物体成倒立实像
(选填“正立实像”“正立虚像”“倒立实像”或“倒立虚像”)。同学们分析得出:像的虚实由物距和焦距
的大小关系决定。(3)当发光物体、凸透镜和光屏处于图甲所示的位置时,恰好在光屏上成清晰的像,此时光屏上所成像的特点与
投影仪
(选填“照相机”“放大镜”或“投影仪”)的原理相同。(4)若仅将图甲中凸透镜换成焦距相同但直径较小的凸透镜,光屏上所成的像与原来相比
变暗
(选填“变小”“变暗”或“变不完整”)了。(5)若仅将图甲中凸透镜换成直径大小相同但焦距稍小的凸透镜,则需将光屏
向左
(选填“向左”或“向右”)移动才能成清晰的像。(6)如图乙所示,凸透镜的焦距为10 cm,保持光屏位置不变,让发光物体和凸透镜分别以4 cm/s和2 cm/s的速度同时沿光具座匀速向左运动,经过2.5 s,光屏上成清晰
等大
(选填“放大”“等大”或“缩小”)的像。答案
1.(2)不能 倒立实像 物距和焦距
(3)投影仪
(4)变暗
(5)向左
(6)等大
(3)投影仪
(4)变暗
(5)向左
(6)等大
解析
【分析】
本题围绕凸透镜成像规律展开，需结合凸透镜成像的基本规律，逐一分析每个小问：
1. 第(2)问：回忆凸透镜成像规律，明确物距等于焦距、大于焦距时的成像特点，以及像的虚实的决定因素。
2. 第(3)问：计算图甲中物距和像距，结合成像特点判断对应的光学仪器原理。
3. 第(4)问：理解凸透镜直径变化对成像亮度的影响。
4. 第(5)问：明确焦距变化对会聚能力和像距的影响，判断光屏移动方向。
5. 第(6)问：计算运动后物体和凸透镜的位置，得出物距和像距，结合焦距判断成像特点。
【解析】
(2) 根据凸透镜成像规律：当物距$u=f$时，光线经凸透镜后平行射出，无法会聚成像，故不能观察到像；当$u＞f$时，成倒立的实像；像的虚实由物距和焦距的大小关系决定。
(3) 图甲中，物距$u=40cm -25cm=15cm$，像距$v=70cm -40cm=30cm$，此时$u＜v$，成倒立、放大的实像，与投影仪的原理相同。
(4) 换成直径较小的凸透镜，凸透镜透光面积变小，会聚的光线减少，光屏上的像与原来相比变暗，像的大小和完整性不变。
(5) 换成焦距稍小的凸透镜，其会聚光线的能力增强，像距会变小，因此需将光屏向左移动才能成清晰的像。
(6) 乙图中，初始时物体在25cm处，凸透镜在40cm处，光屏在55cm处，焦距$f=10cm$。经过2.5s，物体向左移动的距离$s_{物}=4cm/s×2.5s=10cm$，物体位置为$25cm-10cm=15cm$；凸透镜向左移动的距离$s_{透}=2cm/s×2.5s=5cm$，凸透镜位置为$40cm-5cm=35cm$；此时物距$u=35cm-15cm=20cm$，像距$v=55cm-35cm=20cm$，满足$u=2f=20cm$，故成等大的实像。
【答案】
(2)不能；倒立实像；物距和焦距
(3)投影仪
(4)变暗
(5)向左
(6)等大
【知识点】
凸透镜成像规律；凸透镜应用；实像与虚像
【点评】
本题全面考察凸透镜成像规律的基础应用，涵盖成像条件、仪器原理、透镜特性等核心知识点，属于光学部分的基础题，需熟练掌握成像规律并能结合实际情况分析。
【难度系数】
0.7
本题围绕凸透镜成像规律展开，需结合凸透镜成像的基本规律，逐一分析每个小问：
1. 第(2)问：回忆凸透镜成像规律，明确物距等于焦距、大于焦距时的成像特点，以及像的虚实的决定因素。
2. 第(3)问：计算图甲中物距和像距，结合成像特点判断对应的光学仪器原理。
3. 第(4)问：理解凸透镜直径变化对成像亮度的影响。
4. 第(5)问：明确焦距变化对会聚能力和像距的影响，判断光屏移动方向。
5. 第(6)问：计算运动后物体和凸透镜的位置，得出物距和像距，结合焦距判断成像特点。
【解析】
(2) 根据凸透镜成像规律：当物距$u=f$时，光线经凸透镜后平行射出，无法会聚成像，故不能观察到像；当$u＞f$时，成倒立的实像；像的虚实由物距和焦距的大小关系决定。
(3) 图甲中，物距$u=40cm -25cm=15cm$，像距$v=70cm -40cm=30cm$，此时$u＜v$，成倒立、放大的实像，与投影仪的原理相同。
(4) 换成直径较小的凸透镜，凸透镜透光面积变小，会聚的光线减少，光屏上的像与原来相比变暗，像的大小和完整性不变。
(5) 换成焦距稍小的凸透镜，其会聚光线的能力增强，像距会变小，因此需将光屏向左移动才能成清晰的像。
(6) 乙图中，初始时物体在25cm处，凸透镜在40cm处，光屏在55cm处，焦距$f=10cm$。经过2.5s，物体向左移动的距离$s_{物}=4cm/s×2.5s=10cm$，物体位置为$25cm-10cm=15cm$；凸透镜向左移动的距离$s_{透}=2cm/s×2.5s=5cm$，凸透镜位置为$40cm-5cm=35cm$；此时物距$u=35cm-15cm=20cm$，像距$v=55cm-35cm=20cm$，满足$u=2f=20cm$，故成等大的实像。
【答案】
(2)不能；倒立实像；物距和焦距
(3)投影仪
(4)变暗
(5)向左
(6)等大
【知识点】
凸透镜成像规律；凸透镜应用；实像与虚像
【点评】
本题全面考察凸透镜成像规律的基础应用，涵盖成像条件、仪器原理、透镜特性等核心知识点，属于光学部分的基础题，需熟练掌握成像规律并能结合实际情况分析。
【难度系数】
0.7
2. 在探究凸透镜成像的规律的实验中，发光物体、凸透镜和光屏的位置如图所示，发光物体在光屏上恰好成一清晰的像。应用此成像规律工作的是(
A.照相机
B.投影仪
C.放大镜
D.潜望镜
A
)A.照相机
B.投影仪
C.放大镜
D.潜望镜
答案
2.A
解析
【分析】
要解决本题，需先确定凸透镜成像实验中的物距和像距，再结合凸透镜成像规律判断成像特点，进而确定其对应的应用。首先从图中读取发光物体、凸透镜、光屏的刻度，计算物距（物体到凸透镜的距离）和像距（光屏到凸透镜的距离），再根据成像规律分析对应的光学仪器。
【解析】
1. 计算物距和像距：由图可知，发光物体在20.0cm刻度处，凸透镜在50.0cm刻度处，光屏在65.0cm刻度处。
物距 $ u = 50.0\,\mathrm{cm} - 20.0\,\mathrm{cm} = 30.0\,\mathrm{cm} $；
像距 $ v = 65.0\,\mathrm{cm} - 50.0\,\mathrm{cm} = 15.0\,\mathrm{cm} $。
2. 分析成像规律：此时物距 $ u ＞ v $，根据凸透镜成像规律，当 $ u ＞ 2f $ 时，$ f ＜ v ＜ 2f $，成倒立、缩小的实像，这一规律应用于照相机。
3. 结合选项：A选项照相机符合；B投影仪对应成倒立放大实像（$ f ＜ u ＜ 2f $）；C放大镜对应成正立放大虚像；D潜望镜利用平面镜成像，故答案为A。
【答案】
A
【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的应用，核心是准确读取物距和像距，判断成像特点，属于基础题型，需牢记不同成像情况对应的实际应用。
【难度系数】
0.6
要解决本题，需先确定凸透镜成像实验中的物距和像距，再结合凸透镜成像规律判断成像特点，进而确定其对应的应用。首先从图中读取发光物体、凸透镜、光屏的刻度，计算物距（物体到凸透镜的距离）和像距（光屏到凸透镜的距离），再根据成像规律分析对应的光学仪器。
【解析】
1. 计算物距和像距：由图可知，发光物体在20.0cm刻度处，凸透镜在50.0cm刻度处，光屏在65.0cm刻度处。
物距 $ u = 50.0\,\mathrm{cm} - 20.0\,\mathrm{cm} = 30.0\,\mathrm{cm} $；
像距 $ v = 65.0\,\mathrm{cm} - 50.0\,\mathrm{cm} = 15.0\,\mathrm{cm} $。
2. 分析成像规律：此时物距 $ u ＞ v $，根据凸透镜成像规律，当 $ u ＞ 2f $ 时，$ f ＜ v ＜ 2f $，成倒立、缩小的实像，这一规律应用于照相机。
3. 结合选项：A选项照相机符合；B投影仪对应成倒立放大实像（$ f ＜ u ＜ 2f $）；C放大镜对应成正立放大虚像；D潜望镜利用平面镜成像，故答案为A。
【答案】
A
【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的应用，核心是准确读取物距和像距，判断成像特点，属于基础题型，需牢记不同成像情况对应的实际应用。
【难度系数】
0.6
