登录
3.在做“探究凸透镜成像的规律”实验中,小敏所在的小组利用如图5-3-7甲所示的装置,测出凸透镜的焦距,正确安装并调节实验装置,在光屏上得到一个清晰的像,如图5-3-7乙所示。下列说法正确的是(
图5-3-7
A.由图5-3-7甲可知,该凸透镜的焦距是40.0 cm
B.烛焰在如图5-3-7乙所示的位置时,成像特点与照相机成像特点相同
C.若烛焰从光具座30.0 cm刻度处向远离凸透镜方向移动,烛焰所成的像将逐渐变小
D.烛焰在如图5-3-7乙所示的位置时,若用黑纸片将凸透镜遮挡一半,这时在光屏上只能成半个烛焰的像
C
)。图5-3-7
A.由图5-3-7甲可知,该凸透镜的焦距是40.0 cm
B.烛焰在如图5-3-7乙所示的位置时,成像特点与照相机成像特点相同
C.若烛焰从光具座30.0 cm刻度处向远离凸透镜方向移动,烛焰所成的像将逐渐变小
D.烛焰在如图5-3-7乙所示的位置时,若用黑纸片将凸透镜遮挡一半,这时在光屏上只能成半个烛焰的像
答案
C
【解析】由题图甲可知,该透镜焦距为40.0 cm - 30.0 cm = 10.0 cm,选项 A 错误;由题图乙可知,物距在f和2f之间,凸透镜成倒立、放大的实像,与投影仪的成像特点相同,选项 B 错误;烛焰从光具座30.0 cm刻度处向远离凸透镜方向移动,根据物距增大,像距减小,像变小可知,烛焰所成的像将逐渐变小,选项 C 正确;用黑纸片将凸透镜遮挡一半,透过透镜的光线减少,但仍能成烛焰完整的像,只是像比原来变暗了,选项 D 错误。
【解析】由题图甲可知,该透镜焦距为40.0 cm - 30.0 cm = 10.0 cm,选项 A 错误;由题图乙可知,物距在f和2f之间,凸透镜成倒立、放大的实像,与投影仪的成像特点相同,选项 B 错误;烛焰从光具座30.0 cm刻度处向远离凸透镜方向移动,根据物距增大,像距减小,像变小可知,烛焰所成的像将逐渐变小,选项 C 正确;用黑纸片将凸透镜遮挡一半,透过透镜的光线减少,但仍能成烛焰完整的像,只是像比原来变暗了,选项 D 错误。
解析
【分析】
这道题围绕凸透镜成像规律展开，解题思路如下：第一步，先利用图甲的平行光聚焦法测量凸透镜的焦距，确定焦距后判断选项A；第二步，根据图乙中烛焰、凸透镜的位置计算物距，结合焦距判断物距与焦距的关系，进而判断成像特点，分析选项B；第三步，依据凸透镜成像中“物远像近像变小”的规律，分析烛焰远离凸透镜时像的变化，判断选项C；第四步，分析凸透镜遮挡一半后的成像原理，判断选项D。
【解析】
1. 测量焦距：图甲中，平行光线经凸透镜后会聚到焦点，凸透镜在30.0cm刻度处，光屏在40.0cm刻度处，因此焦距$f=40.0\mathrm{cm}-30.0\mathrm{cm}=10.0\mathrm{cm}$，故选项A错误。
2. 分析选项B：图乙中，烛焰在30.0cm刻度处，凸透镜在45.0cm刻度处，物距$u=45.0\mathrm{cm}-30.0\mathrm{cm}=15.0\mathrm{cm}$，此时$f＜u＜2f$，凸透镜成倒立、放大的实像，与投影仪成像特点相同，而非照相机，故选项B错误。
3. 分析选项C：根据凸透镜成像规律，当物距增大时，像距减小，像变小。烛焰向远离凸透镜方向移动，物距增大，因此所成的像逐渐变小，故选项C正确。
4. 分析选项D：用黑纸片遮挡凸透镜一半，凸透镜的其余部分仍能折射光线，光屏上仍会成完整的烛焰像，只是像的亮度变暗，不会变成半个像，故选项D错误。
【答案】
C
【知识点】
凸透镜成像规律、焦距的测量
【点评】
本题是凸透镜成像规律的基础应用题，需要掌握平行光测焦距的方法，理解不同物距下的成像特点，同时明确凸透镜遮挡后的成像原理，整体难度适中，侧重对基础知识点的应用。
【难度系数】
0.6
这道题围绕凸透镜成像规律展开，解题思路如下：第一步，先利用图甲的平行光聚焦法测量凸透镜的焦距，确定焦距后判断选项A；第二步，根据图乙中烛焰、凸透镜的位置计算物距，结合焦距判断物距与焦距的关系，进而判断成像特点，分析选项B；第三步，依据凸透镜成像中“物远像近像变小”的规律，分析烛焰远离凸透镜时像的变化，判断选项C；第四步，分析凸透镜遮挡一半后的成像原理，判断选项D。
【解析】
1. 测量焦距：图甲中，平行光线经凸透镜后会聚到焦点，凸透镜在30.0cm刻度处，光屏在40.0cm刻度处，因此焦距$f=40.0\mathrm{cm}-30.0\mathrm{cm}=10.0\mathrm{cm}$，故选项A错误。
2. 分析选项B：图乙中，烛焰在30.0cm刻度处，凸透镜在45.0cm刻度处，物距$u=45.0\mathrm{cm}-30.0\mathrm{cm}=15.0\mathrm{cm}$，此时$f＜u＜2f$，凸透镜成倒立、放大的实像，与投影仪成像特点相同，而非照相机，故选项B错误。
3. 分析选项C：根据凸透镜成像规律，当物距增大时，像距减小，像变小。烛焰向远离凸透镜方向移动，物距增大，因此所成的像逐渐变小，故选项C正确。
4. 分析选项D：用黑纸片遮挡凸透镜一半，凸透镜的其余部分仍能折射光线，光屏上仍会成完整的烛焰像，只是像的亮度变暗，不会变成半个像，故选项D错误。
【答案】
C
【知识点】
凸透镜成像规律、焦距的测量
【点评】
本题是凸透镜成像规律的基础应用题，需要掌握平行光测焦距的方法，理解不同物距下的成像特点，同时明确凸透镜遮挡后的成像原理，整体难度适中，侧重对基础知识点的应用。
【难度系数】
0.6
4.(2022,天门)小红和家人一起乘高速列车去旅行,进站时要进行身份验证,她发现屏幕上的头像较小,不能完成人脸识别,后来在工作人员的指导下顺利完成了识别。她了解到屏幕上的头像是通过摄像头内的凸透镜形成的,于是带着兴趣进行了以下实验。
(1)小红将蜡烛、凸透镜、光屏安装在光具座上并靠在一起,点燃蜡烛,调整烛焰、透镜和光屏的中心大致在
(2)如图5-3-8甲所示,烛焰恰好在光屏上成清晰的像,光屏上的像是
(3)根据以上实验,小红进行人脸识别时,为使屏幕上的头像变大,她应该
(4)在图5-3-8乙所示位置时,烛焰也在光屏上成清晰的像,这个像是倒立、
(1)小红将蜡烛、凸透镜、光屏安装在光具座上并靠在一起,点燃蜡烛,调整烛焰、透镜和光屏的中心大致在
同一高度
。(2)如图5-3-8甲所示,烛焰恰好在光屏上成清晰的像,光屏上的像是
漫
(选填“镜面”或“漫”)反射形成的,保持凸透镜位置不变,若将蜡烛向右移动少许,则应将光屏向右
(选填“左”或“右”)移动才能再次在光屏上成清晰的像,此时的像变大。(3)根据以上实验,小红进行人脸识别时,为使屏幕上的头像变大,她应该
靠近
(选填“靠近”或“远离”)镜头。(4)在图5-3-8乙所示位置时,烛焰也在光屏上成清晰的像,这个像是倒立、
等大
的实像,由此可知凸透镜的焦距为10.0
cm。答案
(1)同一高度 (2)漫 右 (3)靠近 (4)等大 10.0
【解析】(1)将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后,调整烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在同一高度,其目的是使像成在光屏中央。(2)题图甲中,烛焰恰好在光屏上成清晰的像,光屏上的像从各个方向都能观察到,所以是漫反射形成的。根据“凸透镜成实像时物近像远像变大”的规律可知,若将蜡烛向右移动少许,物距变小,像距会变大,则应将光屏向右移动才能再次在光屏上成清晰的像。(3)根据“凸透镜成实像时物近像远像变大”的规律可知,小红进行人脸识别时,为使屏幕上的头像变大,她应该靠近镜头。(4)当u = v = 2f时,凸透镜成倒立、等大的实像,所以烛焰在光屏上成倒立、等大的实像,此时物距为20.0 cm,由此可知凸透镜的焦距为10.0 cm。
【解析】(1)将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后,调整烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在同一高度,其目的是使像成在光屏中央。(2)题图甲中,烛焰恰好在光屏上成清晰的像,光屏上的像从各个方向都能观察到,所以是漫反射形成的。根据“凸透镜成实像时物近像远像变大”的规律可知,若将蜡烛向右移动少许,物距变小,像距会变大,则应将光屏向右移动才能再次在光屏上成清晰的像。(3)根据“凸透镜成实像时物近像远像变大”的规律可知,小红进行人脸识别时,为使屏幕上的头像变大,她应该靠近镜头。(4)当u = v = 2f时,凸透镜成倒立、等大的实像,所以烛焰在光屏上成倒立、等大的实像,此时物距为20.0 cm,由此可知凸透镜的焦距为10.0 cm。
解析
【分析】
本题围绕凸透镜成像实验及规律展开，需逐步分析每个问题：
1. 实验前调整器材中心高度，是为了让像成在光屏中央，这是实验基本要求；
2. 光屏能从各方向被看到，对应漫反射；结合凸透镜成实像“物近像远像变大”的规律，蜡烛右移（物距减小）时像距需增大，光屏应右移；
3. 人脸识别的摄像头是凸透镜，成实像，要让像变大需减小物距，因此要靠近镜头；
4. 图乙中物距等于像距，根据凸透镜成像规律，当u=v=2f时成倒立等大实像，据此可算出焦距。
【解析】
(1) 实验时，点燃蜡烛后调整烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在同一高度，目的是使像成在光屏的中央，便于观察。
(2) 光屏表面粗糙，光在光屏上发生漫反射，因此各个方向都能看到像；根据凸透镜成实像时“物近像远像变大”的规律，蜡烛向右移动（物距减小），像距会变大，所以应将光屏向右移动，才能再次成清晰的像，且像变大。
(3) 人脸识别时，摄像头的凸透镜成实像，要使屏幕上的头像变大，需减小物距，因此小红应该靠近镜头。
(4) 图乙中，物距u=50.0cm - 30.0cm=20.0cm，像距v=70.0cm -50.0cm=20.0cm，即u=v=2f；根据凸透镜成像规律，此时成倒立、等大的实像，且2f=20.0cm，故焦距f=10.0cm。
【答案】
(1)同一高度 (2)漫；右 (3)靠近 (4)等大；10.0
【知识点】
凸透镜成像规律；光的漫反射；凸透镜实验操作
【点评】
本题结合实验操作、成像规律及生活应用，考查凸透镜相关基础知识点，属于常规实验题，难度适中，侧重对核心规律的理解与应用。
【难度系数】
0.7
本题围绕凸透镜成像实验及规律展开，需逐步分析每个问题：
1. 实验前调整器材中心高度，是为了让像成在光屏中央，这是实验基本要求；
2. 光屏能从各方向被看到，对应漫反射；结合凸透镜成实像“物近像远像变大”的规律，蜡烛右移（物距减小）时像距需增大，光屏应右移；
3. 人脸识别的摄像头是凸透镜，成实像，要让像变大需减小物距，因此要靠近镜头；
4. 图乙中物距等于像距，根据凸透镜成像规律，当u=v=2f时成倒立等大实像，据此可算出焦距。
【解析】
(1) 实验时，点燃蜡烛后调整烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在同一高度，目的是使像成在光屏的中央，便于观察。
(2) 光屏表面粗糙，光在光屏上发生漫反射，因此各个方向都能看到像；根据凸透镜成实像时“物近像远像变大”的规律，蜡烛向右移动（物距减小），像距会变大，所以应将光屏向右移动，才能再次成清晰的像，且像变大。
(3) 人脸识别时，摄像头的凸透镜成实像，要使屏幕上的头像变大，需减小物距，因此小红应该靠近镜头。
(4) 图乙中，物距u=50.0cm - 30.0cm=20.0cm，像距v=70.0cm -50.0cm=20.0cm，即u=v=2f；根据凸透镜成像规律，此时成倒立、等大的实像，且2f=20.0cm，故焦距f=10.0cm。
【答案】
(1)同一高度 (2)漫；右 (3)靠近 (4)等大；10.0
【知识点】
凸透镜成像规律；光的漫反射；凸透镜实验操作
【点评】
本题结合实验操作、成像规律及生活应用，考查凸透镜相关基础知识点，属于常规实验题，难度适中，侧重对核心规律的理解与应用。
【难度系数】
0.7
5.生活中随处可见摄像头,摄像头的镜头相当于一个凸透镜。摄像头拍摄实景所成的像是
实
(选填“实”或“虚”)像,人在靠近摄像头的过程中,人所成的像逐渐变大
(选填“变大”“变小”或“不变”)。答案
实 变大
【解析】摄像头成像原理与照相机成像原理相同,都成倒立、缩小的实像,故摄像头拍摄的像是实像。人靠近摄像头的过程中,物距变小,由“物近像远像变大”可知,像逐渐变大。
【解析】摄像头成像原理与照相机成像原理相同,都成倒立、缩小的实像,故摄像头拍摄的像是实像。人靠近摄像头的过程中,物距变小,由“物近像远像变大”可知,像逐渐变大。
解析
【分析】首先明确摄像头的镜头为凸透镜，其成像原理与照相机一致；先根据凸透镜成像规律判断摄像头所成像的虚实，再依据凸透镜成像的动态变化规律，分析人靠近摄像头时像的大小变化。
【解析】摄像头的镜头相当于凸透镜，当物距大于2倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像，因此摄像头拍摄实景所成的是实像；当人靠近摄像头时，物距减小，根据凸透镜成像的动态规律“物近像远像变大”，可知人所成的像逐渐变大。
【答案】实；变大
【知识点】凸透镜成像规律、生活中的透镜应用
【点评】本题结合生活中常见的摄像头，考查凸透镜成像规律的实际应用，属于基础知识点的考查，难度较低。
【难度系数】0.6
【解析】摄像头的镜头相当于凸透镜，当物距大于2倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像，因此摄像头拍摄实景所成的是实像；当人靠近摄像头时，物距减小，根据凸透镜成像的动态规律“物近像远像变大”，可知人所成的像逐渐变大。
【答案】实；变大
【知识点】凸透镜成像规律、生活中的透镜应用
【点评】本题结合生活中常见的摄像头，考查凸透镜成像规律的实际应用，属于基础知识点的考查，难度较低。
【难度系数】0.6
