登录
6. (2024,新疆)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,用如图5-3-5所示的实验器材进行实验,若凸透镜的焦距为10 cm,将蜡烛放在距离凸透镜
图5-3-5
15.0
(选填“5.0”或“15.0”)cm位置时,移动光屏,可以在光屏上呈现清晰的放大
(选填“缩小”或“放大”)的像。若使光屏上能呈现清晰的等大的像,选用的凸透镜的焦距最大为25
cm。图5-3-5
答案
15.0 放大 25
【解析】凸透镜的焦距为10 cm,要能在光屏上呈现清晰的像,则蜡烛到凸透镜的距离(物距)一定大于焦距,即10 cm,故选择 15.0 cm;当物距等于15.0 cm时,物距在焦距和2倍焦距之间,成倒立、放大的实像;题图所示的光具座总长度为100 cm,要在光屏上成等大的实像,则物距等于像距且都等于2倍焦距,故u + v =4 f = 100 cm,因此焦距最大为25 cm。
【解析】凸透镜的焦距为10 cm,要能在光屏上呈现清晰的像,则蜡烛到凸透镜的距离(物距)一定大于焦距,即10 cm,故选择 15.0 cm;当物距等于15.0 cm时,物距在焦距和2倍焦距之间,成倒立、放大的实像;题图所示的光具座总长度为100 cm,要在光屏上成等大的实像,则物距等于像距且都等于2倍焦距,故u + v =4 f = 100 cm,因此焦距最大为25 cm。
解析
【分析】
要解决本题，需结合凸透镜成像规律分析：实像能呈现在光屏上，虚像不能，因此物距需大于焦距；不同物距对应不同的成像性质；成等大实像时，物距和像距均为2倍焦距，结合光具座总长度可计算最大焦距。
【解析】
1. 确定蜡烛位置：已知凸透镜焦距f=10cm，若物距为5.0cm，此时物距小于焦距，成虚像，无法在光屏上呈现；若物距为15.0cm，物距大于焦距，能成实像，故选择15.0cm。
2. 判断像的性质：物距u=15.0cm，满足f＜u＜2f（10cm＜15cm＜20cm），根据凸透镜成像规律，此时成倒立、放大的实像。
3. 计算最大焦距：成等大实像时，物距u=2f，像距v=2f，总距离u+v=4f。光具座总长度为100cm，因此4f≤100cm，解得f≤25cm，即选用的凸透镜焦距最大为25cm。
【答案】
15.0；放大；25
【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，需掌握实像与虚像的区别、不同物距的成像特点，以及成等大实像时物距、像距与焦距的关系，结合光具座长度分析最大焦距，属于中等难度题。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需结合凸透镜成像规律分析：实像能呈现在光屏上，虚像不能，因此物距需大于焦距；不同物距对应不同的成像性质；成等大实像时，物距和像距均为2倍焦距，结合光具座总长度可计算最大焦距。
【解析】
1. 确定蜡烛位置：已知凸透镜焦距f=10cm，若物距为5.0cm，此时物距小于焦距，成虚像，无法在光屏上呈现；若物距为15.0cm，物距大于焦距，能成实像，故选择15.0cm。
2. 判断像的性质：物距u=15.0cm，满足f＜u＜2f（10cm＜15cm＜20cm），根据凸透镜成像规律，此时成倒立、放大的实像。
3. 计算最大焦距：成等大实像时，物距u=2f，像距v=2f，总距离u+v=4f。光具座总长度为100cm，因此4f≤100cm，解得f≤25cm，即选用的凸透镜焦距最大为25cm。
【答案】
15.0；放大；25
【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，需掌握实像与虚像的区别、不同物距的成像特点，以及成等大实像时物距、像距与焦距的关系，结合光具座长度分析最大焦距，属于中等难度题。
【难度系数】
0.5
7.(2024,牡丹江)把凸透镜正对着太阳,在距凸透镜10 cm的光屏上得到一个最小、最亮的光斑。若将一支点燃的蜡烛放在此凸透镜前15 cm处,在凸透镜的另一侧调节光屏的位置,可得到烛焰清晰的(
A.倒立、缩小的实像
B.倒立、放大的实像
C.倒立、等大的实像
D.正立、放大的虚像
B
)。A.倒立、缩小的实像
B.倒立、放大的实像
C.倒立、等大的实像
D.正立、放大的虚像
答案
B
【解析】把凸透镜正对着太阳时,太阳的平行光线平行于主光轴,经透镜折射后得到最小、最亮的光斑,光斑的位置是凸透镜的焦点的位置,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,所以凸透镜的焦距是10 cm,将一支点燃的蜡烛放在此凸透镜前15 cm处,物距是15 cm,大于焦距、小于2倍焦距,成倒立、放大的实像。故选项 B 正确。
【解析】把凸透镜正对着太阳时,太阳的平行光线平行于主光轴,经透镜折射后得到最小、最亮的光斑,光斑的位置是凸透镜的焦点的位置,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,所以凸透镜的焦距是10 cm,将一支点燃的蜡烛放在此凸透镜前15 cm处,物距是15 cm,大于焦距、小于2倍焦距,成倒立、放大的实像。故选项 B 正确。
解析
【分析】
首先，利用平行光聚焦法确定凸透镜的焦距：平行于主光轴的太阳光经凸透镜折射后，会聚成的最小、最亮的光斑是凸透镜的焦点，焦点到透镜光心的距离为焦距，由此得出本题凸透镜焦距f=10cm。接着，确定物距：蜡烛到凸透镜的距离u=15cm，对比焦距和2倍焦距（2f=20cm），判断物距范围为f＜u＜2f，最后根据凸透镜成像规律，该物距范围对应成倒立、放大的实像，即可选出正确选项。
【解析】
1. 确定焦距：将凸透镜正对太阳，平行的太阳光经透镜折射后会聚成最小、最亮的光斑，该光斑为焦点，焦点到透镜的距离即焦距，故凸透镜焦距f=10cm。
2. 判断物距范围：蜡烛到凸透镜的距离u=15cm，满足f（10cm）＜u（15cm）＜2f（20cm）。
3. 应用成像规律：当物距在一倍焦距和二倍焦距之间时，凸透镜成倒立、放大的实像，因此可得到烛焰清晰的倒立、放大的实像，对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
凸透镜成像规律、焦距的确定
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的基础应用，解题核心是先通过平行光聚焦法确定焦距，再结合物距与焦距的关系判断成像性质，属于光学部分的常规基础题型。
【难度系数】
0.6
首先，利用平行光聚焦法确定凸透镜的焦距：平行于主光轴的太阳光经凸透镜折射后，会聚成的最小、最亮的光斑是凸透镜的焦点，焦点到透镜光心的距离为焦距，由此得出本题凸透镜焦距f=10cm。接着，确定物距：蜡烛到凸透镜的距离u=15cm，对比焦距和2倍焦距（2f=20cm），判断物距范围为f＜u＜2f，最后根据凸透镜成像规律，该物距范围对应成倒立、放大的实像，即可选出正确选项。
【解析】
1. 确定焦距：将凸透镜正对太阳，平行的太阳光经透镜折射后会聚成最小、最亮的光斑，该光斑为焦点，焦点到透镜的距离即焦距，故凸透镜焦距f=10cm。
2. 判断物距范围：蜡烛到凸透镜的距离u=15cm，满足f（10cm）＜u（15cm）＜2f（20cm）。
3. 应用成像规律：当物距在一倍焦距和二倍焦距之间时，凸透镜成倒立、放大的实像，因此可得到烛焰清晰的倒立、放大的实像，对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
凸透镜成像规律、焦距的确定
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的基础应用，解题核心是先通过平行光聚焦法确定焦距，再结合物距与焦距的关系判断成像性质，属于光学部分的常规基础题型。
【难度系数】
0.6
1.夏天的早晨,树叶上常常会有一些露珠,透过露珠看树叶,叶脉会变粗,而且更清晰,这是因为露珠相当于一个凸透镜,这种情形下,叶脉应位于凸透镜的(
A.焦距以内
B.焦距和2倍焦距之间
C.2倍焦距处
D.2倍焦距以外
A
)。A.焦距以内
B.焦距和2倍焦距之间
C.2倍焦距处
D.2倍焦距以外
答案
A
【解析】圆形透明的露珠相当于一个凸透镜,叶脉距离透镜很近,小于该凸透镜的焦距,根据凸透镜成像规律可知,叶脉在这个凸透镜中成正立、放大的虚像,所以看到的叶脉变粗了,变得更加清晰。选项 A 正确。
【解析】圆形透明的露珠相当于一个凸透镜,叶脉距离透镜很近,小于该凸透镜的焦距,根据凸透镜成像规律可知,叶脉在这个凸透镜中成正立、放大的虚像,所以看到的叶脉变粗了,变得更加清晰。选项 A 正确。
解析
【分析】
首先明确露珠是圆形透明的，相当于凸透镜；透过露珠看到叶脉变粗且清晰，说明成放大的像，属于放大镜的成像效果；再回忆凸透镜成像规律，放大镜的成像条件是物体在凸透镜的一倍焦距以内，据此判断叶脉的位置。
【解析】
圆形透明的露珠相当于一个凸透镜，透过露珠观察叶脉时，看到叶脉成正立、放大的虚像，这是放大镜的成像特点。根据凸透镜成像规律：当物距小于一倍焦距（u ＜ f）时，凸透镜成正立、放大的虚像，因此叶脉应位于凸透镜的焦距以内，对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
凸透镜成像规律、放大镜的应用
【点评】
本题结合生活中的露珠考查凸透镜成像规律的实际应用，贴近生活，属于基础题，主要考查学生对放大镜成像条件的理解与运用。
【难度系数】
0.7
首先明确露珠是圆形透明的，相当于凸透镜；透过露珠看到叶脉变粗且清晰，说明成放大的像，属于放大镜的成像效果；再回忆凸透镜成像规律，放大镜的成像条件是物体在凸透镜的一倍焦距以内，据此判断叶脉的位置。
【解析】
圆形透明的露珠相当于一个凸透镜，透过露珠观察叶脉时，看到叶脉成正立、放大的虚像，这是放大镜的成像特点。根据凸透镜成像规律：当物距小于一倍焦距（u ＜ f）时，凸透镜成正立、放大的虚像，因此叶脉应位于凸透镜的焦距以内，对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
凸透镜成像规律、放大镜的应用
【点评】
本题结合生活中的露珠考查凸透镜成像规律的实际应用，贴近生活，属于基础题，主要考查学生对放大镜成像条件的理解与运用。
【难度系数】
0.7
2.(多选)“探究凸透镜成像的规律”实验中，蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图5-3-6所示，此时在光屏上得到烛焰清晰的像。下列说法正确的是(
A.投影仪应用了该次实验的成像规律
B.照相机应用了该次实验的成像规律
C.要在光屏上得到更大的清晰的像，需将蜡烛靠近透镜，光屏远离透镜
D.要在光屏上得到更大的清晰的像，需将蜡烛靠近透镜，光屏靠近透镜
BC
)。A.投影仪应用了该次实验的成像规律
B.照相机应用了该次实验的成像规律
C.要在光屏上得到更大的清晰的像，需将蜡烛靠近透镜，光屏远离透镜
D.要在光屏上得到更大的清晰的像，需将蜡烛靠近透镜，光屏靠近透镜
答案
BC
【解析】由题图可知,此时物距大于像距,由凸透镜的成像规律可知,此时成倒立、缩小的实像,照相机应用了该次实验的成像规律,选项 A 错误,选项 B 正确;要在光屏上得到更大的清晰的像,由“成实像时,物近像远像变大”可知,应减小物距,增大像距,故需将蜡烛靠近透镜,光屏远离透镜,选项 C 正确,选项 D 错误。
【解析】由题图可知,此时物距大于像距,由凸透镜的成像规律可知,此时成倒立、缩小的实像,照相机应用了该次实验的成像规律,选项 A 错误,选项 B 正确;要在光屏上得到更大的清晰的像,由“成实像时,物近像远像变大”可知,应减小物距,增大像距,故需将蜡烛靠近透镜,光屏远离透镜,选项 C 正确,选项 D 错误。
解析
【分析】
要解决这道题，需先从图中确定物距和像距，再结合凸透镜成像规律分析各选项：第一步，读取光具座上蜡烛、凸透镜、光屏的刻度，计算物距（蜡烛到透镜的距离）和像距（光屏到透镜的距离）；第二步，根据物距与像距的大小关系判断成像性质，确定对应的光学设备；第三步，利用凸透镜成实像时“物近像远像变大”的规律，分析得到更大清晰像的操作，进而判断选项。
【解析】
由题图可知，蜡烛在30cm刻度处，凸透镜在50cm刻度处，光屏在65cm刻度处，因此物距$ u = 50cm - 30cm = 20cm $，像距$ v = 65cm - 50cm = 15cm $。此时物距$ u ＞ $像距$ v $，根据凸透镜成像规律，当$ u ＞ 2f $时，成倒立、缩小的实像，照相机应用了该成像规律，故A错误，B正确。根据凸透镜成实像时的规律“物近像远像变大”，要在光屏上得到更大的清晰像，需减小物距（将蜡烛靠近透镜），同时增大像距（将光屏远离透镜），故C正确，D错误。综上，答案为BC。
【答案】
BC
【知识点】
凸透镜成像规律，实像的变化规律
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的应用，核心是准确判断物距、像距，牢记成像规律及实像的动态变化特点，属于基础题型，需细心分析。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需先从图中确定物距和像距，再结合凸透镜成像规律分析各选项：第一步，读取光具座上蜡烛、凸透镜、光屏的刻度，计算物距（蜡烛到透镜的距离）和像距（光屏到透镜的距离）；第二步，根据物距与像距的大小关系判断成像性质，确定对应的光学设备；第三步，利用凸透镜成实像时“物近像远像变大”的规律，分析得到更大清晰像的操作，进而判断选项。
【解析】
由题图可知，蜡烛在30cm刻度处，凸透镜在50cm刻度处，光屏在65cm刻度处，因此物距$ u = 50cm - 30cm = 20cm $，像距$ v = 65cm - 50cm = 15cm $。此时物距$ u ＞ $像距$ v $，根据凸透镜成像规律，当$ u ＞ 2f $时，成倒立、缩小的实像，照相机应用了该成像规律，故A错误，B正确。根据凸透镜成实像时的规律“物近像远像变大”，要在光屏上得到更大的清晰像，需减小物距（将蜡烛靠近透镜），同时增大像距（将光屏远离透镜），故C正确，D错误。综上，答案为BC。
【答案】
BC
【知识点】
凸透镜成像规律，实像的变化规律
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的应用，核心是准确判断物距、像距，牢记成像规律及实像的动态变化特点，属于基础题型，需细心分析。
【难度系数】
0.6
