初中物理凸透镜成像的应用试题

如图所示，把焦距为 $12\mathit{cm}$ 的凸透镜放在光具座上，将点燃的蜡烛放在距焦点 $6\mathit{cm}$ 处，则蜡烛通过该凸透镜所成的像 $($ 　　 $)$

A．

一定是倒立的

B．

一定是正立的

C．

一定是放大的

D．

一定是缩小的

某同学用蜡烛、凸透镜和光屏等器材探究凸透镜成像的规律。

（1）用焦距为10cm的凸透镜进行实验，蜡烛和凸透镜放置在如图甲所示的位置，将光屏移动到图示位置时，光屏上得到烛焰清晰的、 　    　、 　    　立的实像。

（2）保持凸透镜和光屏的位置不变，换用焦距为20cm的凸透镜继续实验，下列说法正确的是 　    　（填序号）。

A．	①向左移动蜡烛，可以在光屏上得到烛焰缩小的清晰的实像
B．	②向左移动蜡烛，可以在光屏上得到烛焰放大的清晰的实像
C．	③向右移动蜡烛，可以在光屏上得到烛焰放大的清晰的实像
D．	④无论怎样移动蜡烛，在光屏上都得不到烛焰的清晰的像

（3）如图乙所示，F表示凸透镜的焦点，S表示烛焰，S′表示S经凸透镜所成的像，请在图乙中画出入射光线SA经过凸透镜之后的光线。

智能手机进入平常百姓家，很多人对它爱不释手。瑞瑞同学学习了物理知识后，对手机的一些功能进行了科学探究。

（一 $)$拍照功能

【提出问题】如图1所示，同一位置，拍同一地点，为什么会变大呢？

【猜想与假设】手机的镜头可能是一个焦距可以改变的凸透镜。

【设计实验】瑞瑞同学设计制作了一个水透镜，探究实验装置如图2所示。

【进行实验与收集证据】

（1）保证蜡烛和水透镜的位置不动，利用注射器注入或吸出水的多少，改变水透镜的厚薄，从而改变水透镜焦距；

（2）测出水透镜焦距的大小，并移动光屏，得到清晰的像后，将观察到的现象与数据记录在下表：

凸透镜	焦距 $f=14\mathit{cm}$			焦距 $f=16\mathit{cm}$
实验序号	1	2	3	4	5	6
物距 $u/\mathit{cm}$	30	40	60	30	40	60
像距 $v/\mathit{cm}$	26	22	18	34	27	22
像的正倒	倒立	倒立	倒立	倒立	倒立	倒立
像的大小	缩小	缩小	缩小		缩小	缩小
实像的大小	由大变小			由大变小

【分析与论证】

通过对实验序号2与5、3与6的数据分析，得出初步结论：在物距一定时，凸透镜的焦距越大，所成实像的像距　　，像距与物距的比值越大，所成实像的大小　　（选填“越大”、“越小”或“不变” $)$

【评估】

（1）请你补充实验序号4中漏填的实验记录：　　；

（2）在成实像的情况下，焦距不同的凸透镜，成像的共同特点都是　　（选填“倒立”或“缩小”或“不变” $)$

（二 $)$无线充电

如图3所示，是一个手机无线充电装置。该装置是利用了　　的原理对手机进行充电的。

（三 $)$微信运动

利用微信运动软件，可以记录每天行走的步数。假如瑞瑞同学每天行走1万步，其平均步长为 $50\mathit{cm}$，由此可知瑞瑞同学每天大约行走　　 $\mathit{km}$。

（四 $)$振动模式

振动可以发声，某些手机的振动模式，是因为其内部有个微型电动机会带动转轴上的叶片振动，如图4所示，能实现振动功能的叶片可能是哪一种：　　。

为提高垃圾分类效率，小科设计了如图甲所示的垃圾分类机器人。它捡起垃圾时，会快速从垃圾上取出标准规格的样品。通过机械手上的探针检测样品的电阻大小来识别垃圾的类别，并投入相应的垃圾桶。该机器人检测电路如图乙所示。各类垃圾样品的电阻参考值如下表。

样品电阻值 $/\Omega$	垃圾类别
小于10	金属
$10-30$	餐厨
大于30	其他

（1）机器人通过摄像头获得二维码倒立、缩小的像来识别垃圾桶。下列物体成像原理与其相同的是　。

$A$．平面镜

$B$．照相机

$C$．放大镜

$D$．眼球

（2）机器人从某块垃圾上取样检测时。检测电路电压表读数为1伏，检测时间为0.1秒。

①通过计算说明应将该垃圾放入图丙中哪个垃圾桶。

②该次检测电阻过程中，检测电路消耗的电能为多少？

（3）机器人将重1牛的垃圾举高70厘米后再水平移动3米，放入相应的垃圾桶。该过程中机器人至少对垃圾做了多少功？

（1）如甲图所示的电路，闭合开关，两灯均不亮。已知电路连接正确，是其中一个小灯泡损坏了。请你在不拆开原电路的基础上，从乙图所示的实验器材中任选一种连入电路，设计检测方法，找出损坏的小灯泡，并完成表格中相关内容。

所选器材	检测电路图	现象与结论

（2）2019年6月5日12时06分，在我国黄海某海域，科技人员使用"长征十一号"运载火箭进行"一箭七星"海上发射技术试验，运载火箭点火后，箭体腾空而起并加速上升，直冲云霄，把卫星顺利送入距离地面600千米高的预定轨道。首次海上发射取得圆满成功，填补了我国运载火箭海上发射的空白。

在火箭上升过程中，为了能够近距离拍摄到箭体周围的实况，"长征十一号"火箭上装有高清摄像机，摄像机的镜头是由耐高温的材料制成的。

小宇同学观看发射时的电视画面发现：箭体在上升过程中有一些碎片脱落，且脱落的碎片先上升一段距离后才开始下落。

请从上述材料中找出涉及物理知识的内容，模仿范例格式，写出对应的物理知识或规律（任写三条）。

	相关描述	物理知识或规律
范例	火箭加速上升	受非平衡力
1
2
3

在探究凸透镜成像规律的实验中，烛焰在光屏上呈现一个清晰放大的像。要使烛焰在光屏上呈现一个清晰缩小的像，调节的方法是                 （    ）

A．透镜不动，蜡烛远离透镜移动，光屏远离透镜移动

B．透镜不动，蜡烛远离透镜移动，光屏靠近透镜移动

C．透镜不动，蜡烛靠近透镜移动，光屏远离透镜移动

D．透镜不动，蜡烛靠近透镜移动，光屏靠近透镜移动

在探究凸透镜成像规律的实验中，当烛焰、凸透镜、光屏处于如图所示的位置时，恰能在光屏上得到一个清晰的像．利用这一成像原理的光学仪器是（  ）

A．投影仪

B．照相机

C．放大镜

D．显微镜

在我国首次“太空授课”中，女航天员王亚平制造了一个小水球，我们看到了她在水球中的“倒影”，如图所示．下列说法正确的是（   ）

A．“倒影”是光的反射形成的

B．“倒影”不能成在光屏上

C．照相机是利用这一成像原理制成的

D．若王亚平距水球变远，“倒影”会变大

一支点燃的蜡烛放在凸透镜的主轴上，当物距为25cm时，在凸透镜的另一侧光屏上能得到一个放大的烛焰的像。那么，当蜡烛移至离凸透镜10cm时，则烛焰经凸透镜所成的像一定是（   ）

A．正立、放大、虚像	B．倒立、放大、实像
C．正立、放大、实像	D．倒立、缩小、实像

在探究凸透镜成像规律时，记录实验数据并绘制了物距u和像距v之间的关系图像如图所示，下列说法正确的是（    ）

A．该凸透镜的焦距是8cm

B．当u=3cm时，在光屏上得到放大的像

C．当u=20cm时，在光屏上得到放大的像

D．当物体从距凸透镜30cm处移到10cm处的过程 中，像逐渐变小

如图所示，凸透镜竖直放置，凸透镜焦距f，现有一点光源S在凸透镜左侧以凸透镜两倍焦距处为圆心，在经过主光轴的竖直平面内做顺时针圆周运动，直径为D，且f＜D＜2f，则在下列关于点光源所成的像的运动轨迹的各图中，正确的是（ ）

A．

B．

C．

D．

（1）如图所示，光会聚于b点，在虚线区域内放甲透镜后，光会聚于主光轴MN上的a 点；在虚线区域内换放乙透镜后，光会聚于主光轴MN上的c点．现在小明想进一步探究凸透镜成像的特点，他应选择          （选填“甲”或“乙”）透镜。
小明选择好凸透镜后在光具座上进行实验：

（2）为测量凸透镜焦距，他让一束平行光正对射向该透镜，须调节光屏位置直到在屏上得到一个            的光斑．图甲是调节完成的状态，该透镜的焦距f=         cm；
（3）小明按图乙组装好实验装置。在只移动透镜的情况下，他发现都不能在光屏上成清晰的像。由此，你猜想造成上述现象的原因是                         ；
（4）如图丙所示，蜡烛在光具座上A处时，可在B处的光屏上成一清晰的像，所成像为        、        的实像．若把蜡烛从A处向左移动距离s到C，为在光屏上再次成清晰的像，则他应将光屏向      （选填“左”或“右”）移动。
（5）小明和其他同学继续利用凸透镜和蜡烛进行成像实验．从各组汇报数据中发现，当物距均为20.0cm时，有两个小组所测像距分别为16.0cm、24.0cm，与理论像距20cm相比偏差较大．若不是因为长度测量方法错误和测量误差导致的，请分析出现这种情况的原因：

在“探究凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛距凸透镜36cm 时，在凸透镜另一侧18cm 处的光屏上得到清晰缩小的像，当蜡烛距凸透镜18cm 时，它的像一定是(  )

A．像距为36cm，且成缩小的实像	B．像距为36cm，且成放大的实像
C．像距为18cm，且成缩小的实像	D．像距为18cm，且成放大的虚像

将凸透镜看作是眼睛的晶状体，光屏看作是眼睛的视网膜，烛焰看作是被眼睛观察的物体．拿一个近视眼镜给“眼睛”戴上，光屏上出现烛焰清晰的像，而拿走近视眼镜则烛焰的像变得模糊．在拿走近视眼镜后，为了能在光屏上重新得到清晰的像，下列操作可行的是（  ）

A．将蜡烛靠近凸透镜

B．将光屏远离凸透镜

C．将光屏靠近凸透镜

D．将光屏和蜡烛同时远离凸透镜

小明将一只点燃的蜡烛放在凸透镜（f=10cm）前18cm处，光屏上得到了烛焰倒立、   的清晰的像，然后他在蜡烛和凸透镜之间放置了一个远视眼镜片，由于远视眼镜片对光线有     作用，所以光屏上烛焰的像变模糊了（如图所示），若想在光屏上重新得到清晰的像，他可将光屏   凸透镜。