物理透镜及其应用解题技巧讲解及练习题(含答案)及解析
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物理透镜及其应用解题技巧讲解及练习题(含答案)及解析
一、初中物理透镜及其应用
1.如图所示,某同学用自制的水凸透镜做凸透镜成像实验,在光屏上得到了清晰的像,关
于下列现象的分析,不正确的是()
A. 此时在光屏上得到的是倒立缩小的实像
B. 继续向水凸透镜内注水,发现光屏上的像不清晰了,这时将光屏向透镜方向移动,又能得到清晰的像,说明透镜越凸,焦距越小
C. 仅将蜡烛和光屏的位置对调,也能在光屏上得到一个倒立的实像
D. 若用一张纸遮住水凸透镜的上半部分,会发现光屏上的像缺失了下半部分
【答案】D
【解析】【解答】解:A、据图可知,此时的物距大于像距是,所以成倒立、缩小的实像,故A正确;B、当他继续向凸透镜内注水,使水凸透镜的焦距变小,透镜的聚光能力变强,光线会比注水前要提前交汇,所以像会向透镜方向移动,根据凸透镜成实像时,物远像小像变小,可知,要在光屏上成清晰的像,光屏将靠近透镜向左移动,而且像变小.故B正确;
C、据光路的可逆性可知,若将蜡烛和光屏的位置对调,也能在光屏上得到一个倒立的实像,且此时的物距小于像距,所以成一个倒立、放大的实像,故C正确;
D、遮住凸透镜的上半部,物体上任一点射向凸透镜的下半部的光线,经凸透镜折射后,照样能会聚成像,像的大小不发生变化,折射光线减少,会聚成的像变暗,故D错误.
故选D.
【分析】(1)若物距大于像距,成倒立、缩小的实像;若物距小于像距,成倒立、放大的实像;(2)当他继续向凸透镜内注水,使水凸透镜的焦距变小,透镜的聚光能力变强的特点分析即可判断;(3)据光路的可逆性分析即可判断;(4)凸透镜成实像是因为物体发出的光线经过凸透镜后会聚到像点,若遮住凸透镜的一部分,则凸透镜其它部分仍然能够会聚光线,所以仍能成完整的像,只是照射到像上的光线数量减少,像比原来变暗.
2.将点燃的蜡烛放在凸透镜前,在透镜另一侧的光屏上得到清晰放大的像,如图所示,图中凸透镜焦距用f表示,与图中标注的L1和L2的大小关系正确的是()
A. L1>f
B. L1>2f
C. L1 D. 【答案】 A 【解析】【解答】由题图知,u<v,且光屏上成倒立、放大的实像,则f<u<2f,即f<L1 <2f,A选项正确,B、C选项错误;L1>f,L2>L1>f,所以f<, D选项错误. 故答案为:A 【分析】根据凸透镜成像的规律:当u<v时,f<u<2f,v>2f,成倒立、放大的实像. 3.当烛焰、透镜、光屏三者在图所示的位置时,烛焰在光屏上恰好成清晰的像,则下列光学器件正常使用时,与这个烛焰成像特点相同的是() A. 放大镜 B. 照相机 C. 监控摄像头 D. 投影仪【答案】 D 【解析】【解答】由图示可知,此时的物距是小于像距的,所以成的像是倒立放大的实像,应用应是投影仪, 故答案为:D。 【分析】 物体位置像的位置像的大小像的性质应用举例 u>2f f< v <2f像、物异侧缩小倒立实像照相机 u=2f v =2f像、物异侧等大倒立实像测焦距 f2f像、物异侧放大倒立实像幻灯机投影仪 中画出),则下列说法正确的是() A. 保持透镜不动,向左移动蜡烛,需要将光屏向右移动才能得到清晰的像 B. 保持蜡烛和光屏不动,只移动透镜,可以在光屏上得到一个清晰、放大的实像 C. 保持透镜不动,将蜡烛移到55cm刻度线处,移动光屏,可以得到一个清晰、缩小的实像 D. 保持蜡烛不动,将透镜换成焦距更小的凸透镜,光屏要向右移动才能得到清晰的实像【答案】 B 【解析】【解答】图中凸透镜成像时,根据图中位置可得像距小于物距,此时成倒立、缩小实像,若保持透镜不动,向左移动蜡烛,则物距增大,此时像距应该减小,故需要将光屏向左移动才能得到清晰的像,A选项说法错误;若保持蜡烛和光屏不动,只移动透镜, 根据光路的可逆性,原来成倒立、缩小实像,移动后可得一个清晰、放大的实像,B说法正确;若保持透镜不动,根据原物距和像距位置,可判断此时物距小于焦距,此时应该成一个放大、正立的虚像,虚像不能呈现在光屏上,C说法错误;若保持蜡烛不动,将透镜换成焦距更小的凸透镜,即会聚能力更强,则光屏要向左移动才能得到清晰的实像,D说法错误; 故答案为:B。 【分析】 物体位置像的位置像的大小像的性质应用举例 u>2f f< v <2f像、物异侧缩小倒立实像照像机 u=2f v =2f像、物异侧等大倒立实像测焦距 f2f像、物异侧放大倒立实像幻灯机投影仪 水)来模拟近视眼的成因及矫正。如图所示,先调整蜡烛在光屏上得到一个清晰的倒缩小的像,然后继续向水凸透镜内注水,使它的焦距变小,会发现光屏上的像越来越模糊,为了能再次在光屏上找到清晰的像,下列操作不可行的是() A. 光屏向左移动,保持蜡烛不动 B. 蜡烛向右移动,保持光屏不动 C. 在凸透镜前放置一架度数合适的远视眼镜 D. 在凸透镜前放置一架度数合适的近视眼镜 【答案】 C 【解析】【解答】解:A.先调整蜡烛在光屏上得到一个清晰的倒缩小的像,然后继续向水凸透镜内注水,使它的焦距变小,此时相当于增大了物距,物距变大,像距变小,则像呈在光屏的前方,此时应保持蜡烛不动,光屏向左移动,从而使像成在光屏上,A可行;B.物距变大,像距变小,为了能再次在光屏上找到清晰的像,可以保持光屏不动,蜡烛向右移动,即减小物距,增大像距,从而使像成在光屏上,B可行; CD.像呈在光屏的前方,若不移动光屏,应是折射光线发散一些,才能在光屏上成像,故应放置一个凹透镜,即一架度数合适的近视眼镜,C不可行,D可行; 故答案为:C。 【分析】凸透镜成实像时,物距增大,像距减小,像变小;远视眼对光线有会聚作用;近视镜对光线有发散作用. 4.如图是媛媛同学在做完¨探究凸透镜成像规律”的实验后,将观察到的实验现象通过画图记录的物、像大致关系的四幅简图,其中不正确的是()