8.某同学在做凸透镜成像的实验时,所用凸透镜的焦距为10 cm,老师要求他观察物距等于5 cm时烛焰所成的像。实验时,他将点燃的蜡烛移到物距为5 cm处(如图所示),移动光屏,发现光屏上只有光斑(图中未画出)。

(1)下列关于光斑的说法正确的是
A.光斑是烛焰所成的实像
B.光斑是烛焰所成的虚像
C.光斑是烛焰发出的光折射到光屏上形成的
(2)为了观察物距等于5 cm时烛焰的成像特点,请你写出接下来的操作步骤:
(1)下列关于光斑的说法正确的是
C
。A.光斑是烛焰所成的实像
B.光斑是烛焰所成的虚像
C.光斑是烛焰发出的光折射到光屏上形成的
(2)为了观察物距等于5 cm时烛焰的成像特点,请你写出接下来的操作步骤:
移去光屏
。用眼睛在凸透镜的右侧观察烛焰所成的像
。答案
8.(1)C (2)移去光屏,用眼睛在凸透镜的右侧观察烛焰所成的像
解析
【分析】
要解决这道题,需结合凸透镜成像规律分析:已知凸透镜焦距f=10cm,物距u=5cm,此时u<f,根据规律,物距小于焦距时成正立、放大的虚像,虚像无法用光屏承接,光屏上的光斑是折射光线的范围而非像;虚像需透过凸透镜直接观察,据此解答两问。
【解析】
(1) 当物距u=5cm,焦距f=10cm时,u<f,凸透镜成虚像,虚像不能呈现在光屏上,因此光屏上的光斑不是实像也不是虚像,是烛焰发出的光经凸透镜折射后到达光屏形成的,故选C。
(2) 物距小于焦距时成虚像,虚像无法用光屏承接,需透过凸透镜观察,因此操作步骤为移去光屏,用眼睛在凸透镜的右侧观察烛焰所成的像。
【答案】
(1)C;(2)移去光屏,用眼睛在凸透镜的右侧观察烛焰所成的像
【知识点】
凸透镜成像规律、实像与虚像的区别
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的基础应用,核心是理解物距小于焦距时虚像的特点及观察方法,属于对基础知识点的考查。
【难度系数】
0.5
要解决这道题,需结合凸透镜成像规律分析:已知凸透镜焦距f=10cm,物距u=5cm,此时u<f,根据规律,物距小于焦距时成正立、放大的虚像,虚像无法用光屏承接,光屏上的光斑是折射光线的范围而非像;虚像需透过凸透镜直接观察,据此解答两问。
【解析】
(1) 当物距u=5cm,焦距f=10cm时,u<f,凸透镜成虚像,虚像不能呈现在光屏上,因此光屏上的光斑不是实像也不是虚像,是烛焰发出的光经凸透镜折射后到达光屏形成的,故选C。
(2) 物距小于焦距时成虚像,虚像无法用光屏承接,需透过凸透镜观察,因此操作步骤为移去光屏,用眼睛在凸透镜的右侧观察烛焰所成的像。
【答案】
(1)C;(2)移去光屏,用眼睛在凸透镜的右侧观察烛焰所成的像
【知识点】
凸透镜成像规律、实像与虚像的区别
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的基础应用,核心是理解物距小于焦距时虚像的特点及观察方法,属于对基础知识点的考查。
【难度系数】
0.5
9.[实验探究·分析论证]如图所示,在探究“凸透镜成像规律”的实验中,依次将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上,调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度。下表是小薇同学实验时记录的几组数据:

(1)第5次实验时所成像的性质:
。
(2)通过观察数据,老师发现表格中第
。

(1)第5次实验时所成像的性质:
正立、放大的虚像
。
(2)通过观察数据,老师发现表格中第
4
次实验数据是编造的,判断的理由是物距等于一倍焦距时不成像
。
答案
9.(1)正立、放大的虚像 (2)4 物距等于一倍焦距时不成像
解析
【分析】
要解决这道题,需结合凸透镜成像规律分析实验数据:首先明确凸透镜成像的核心规律,即物距与焦距的关系决定成像性质,且物距等于一倍焦距时凸透镜不成像;再根据实验数据对应成像特点,判断各次实验的合理性,进而解答问题。
【解析】
(1) 根据凸透镜成像规律,当物距小于一倍焦距时,成正立、放大的虚像,对应第5次实验的成像性质为正立、放大的虚像。
(2) 依据凸透镜成像规律,物距等于一倍焦距时,凸透镜不成像,而表格中第4次实验数据不符合这一规律,因此第4次实验数据是编造的,理由是物距等于一倍焦距时不成像。
【答案】
(1) 正立、放大的虚像 (2) 4;物距等于一倍焦距时不成像
【知识点】
凸透镜成像规律;实验数据分析
【点评】
本题结合凸透镜成像规律的实验探究,考查学生对成像规律的理解与应用,以及对实验数据合理性的判断能力,属于基础实验题,需熟练掌握凸透镜成像的核心规律。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需结合凸透镜成像规律分析实验数据:首先明确凸透镜成像的核心规律,即物距与焦距的关系决定成像性质,且物距等于一倍焦距时凸透镜不成像;再根据实验数据对应成像特点,判断各次实验的合理性,进而解答问题。
【解析】
(1) 根据凸透镜成像规律,当物距小于一倍焦距时,成正立、放大的虚像,对应第5次实验的成像性质为正立、放大的虚像。
(2) 依据凸透镜成像规律,物距等于一倍焦距时,凸透镜不成像,而表格中第4次实验数据不符合这一规律,因此第4次实验数据是编造的,理由是物距等于一倍焦距时不成像。
【答案】
(1) 正立、放大的虚像 (2) 4;物距等于一倍焦距时不成像
【知识点】
凸透镜成像规律;实验数据分析
【点评】
本题结合凸透镜成像规律的实验探究,考查学生对成像规律的理解与应用,以及对实验数据合理性的判断能力,属于基础实验题,需熟练掌握凸透镜成像的核心规律。
【难度系数】
0.6
10.小明想探究凸透镜成像规律,他选用了焦距为10 cm的凸透镜进行实验。

(1)当蜡烛、凸透镜、光屏处于如图所示的位置时,光屏中央呈现出清晰的像,则该像是倒立、
(2)在光屏上得到清晰的像后,小聪取下自己的近视眼镜放在烛焰和凸透镜之间,发现光屏上的像变得模糊,为了再次在光屏上得到烛焰清晰的像,可保持蜡烛和凸透镜位置不变,将光屏
(3)蜡烛随着燃烧而变短,为了使像仍能成在光屏中央,这时最合理的调整是
A.只需将凸透镜向上移动一些
B.只需将光屏向下移动一些
C.将凸透镜和光屏都向下移动一些
D.以上方法都可以
(1)当蜡烛、凸透镜、光屏处于如图所示的位置时,光屏中央呈现出清晰的像,则该像是倒立、
放大
(选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像,生活中的投影仪
(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一成像原理工作的。(2)在光屏上得到清晰的像后,小聪取下自己的近视眼镜放在烛焰和凸透镜之间,发现光屏上的像变得模糊,为了再次在光屏上得到烛焰清晰的像,可保持蜡烛和凸透镜位置不变,将光屏
远离
(选填“远离”或“靠近”)凸透镜移动到适当位置。(3)蜡烛随着燃烧而变短,为了使像仍能成在光屏中央,这时最合理的调整是
C
。A.只需将凸透镜向上移动一些
B.只需将光屏向下移动一些
C.将凸透镜和光屏都向下移动一些
D.以上方法都可以
答案
10.(1)放大 投影仪 (2)远离 (3)C
解析
【分析】
先确定物距与焦距的关系,结合凸透镜成像规律判断第一问的成像性质和应用;再分析近视镜(凹透镜)对光线的作用,判断像的位置变化,解决第二问;最后根据蜡烛变短后像的移动方向,结合光线传播规律确定调整方法,解决第三问。
【解析】
(1) 由图可知,凸透镜在0刻度处,蜡烛在20cm刻度处,因此物距$ u = 20\ \mathrm{cm} $,已知凸透镜焦距$ f = 10\ \mathrm{cm} $,此时满足$ f < u < 2f $,根据凸透镜成像规律,当$ f < u < 2f $时,成倒立、放大的实像,生活中的投影仪就是利用这一成像原理工作的。
(2) 近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,会使原本会聚的光线延迟会聚,导致像的位置向远离凸透镜的方向移动,因此保持蜡烛和凸透镜位置不变时,需将光屏远离凸透镜才能再次得到清晰的像。
(3) 蜡烛燃烧变短,烛焰向下移动,根据过凸透镜光心的光线传播方向不变,像会向上移动;为使像仍成在光屏中央,需将凸透镜和光屏都向下移动一些,故选C。
【答案】
(1)放大;投影仪 (2)远离 (3)C
【知识点】
凸透镜成像规律;凹透镜的光学性质;凸透镜成像应用
【点评】
本题围绕凸透镜成像规律展开,结合近视镜的光学特性和蜡烛变短的调整问题,考查学生对成像规律的理解与应用,属于基础应用型题目。
【难度系数】
0.5
先确定物距与焦距的关系,结合凸透镜成像规律判断第一问的成像性质和应用;再分析近视镜(凹透镜)对光线的作用,判断像的位置变化,解决第二问;最后根据蜡烛变短后像的移动方向,结合光线传播规律确定调整方法,解决第三问。
【解析】
(1) 由图可知,凸透镜在0刻度处,蜡烛在20cm刻度处,因此物距$ u = 20\ \mathrm{cm} $,已知凸透镜焦距$ f = 10\ \mathrm{cm} $,此时满足$ f < u < 2f $,根据凸透镜成像规律,当$ f < u < 2f $时,成倒立、放大的实像,生活中的投影仪就是利用这一成像原理工作的。
(2) 近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,会使原本会聚的光线延迟会聚,导致像的位置向远离凸透镜的方向移动,因此保持蜡烛和凸透镜位置不变时,需将光屏远离凸透镜才能再次得到清晰的像。
(3) 蜡烛燃烧变短,烛焰向下移动,根据过凸透镜光心的光线传播方向不变,像会向上移动;为使像仍成在光屏中央,需将凸透镜和光屏都向下移动一些,故选C。
【答案】
(1)放大;投影仪 (2)远离 (3)C
【知识点】
凸透镜成像规律;凹透镜的光学性质;凸透镜成像应用
【点评】
本题围绕凸透镜成像规律展开,结合近视镜的光学特性和蜡烛变短的调整问题,考查学生对成像规律的理解与应用,属于基础应用型题目。
【难度系数】
0.5
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