5. 新素养 科学探究(2025·江苏盐城月考·7分)杨老师上课时拿了个水晶球,让同学们透过它看远处倒立的建筑物的像,引起同学们对凸透镜成像的兴趣.为此杨老师让大家一起探究“凸透镜成像的规律”,给同学们准备了凸透镜、凹透镜、光具座、蜡烛、光屏、火柴等器材.



(1)李明在挑选透镜时,把甲、乙两个透镜分别正对太阳光,在光屏上出现了如图1所示的光斑,你认为他应该选择____(选填“甲”或“乙”)透镜来进行实验.
(2)李明在实验中发现光屏上成的烛焰的像偏上(如图2所示),是因为忽略了实验中的一个操作步骤,此时他可以将蜡烛向____移动.
(3)如图3所示是李明通过实验得到的凸透镜的像距v和物距u的关系图像,由图像可知凸透镜的焦距是____cm.
(4)当烛焰距凸透镜35 cm时,移动光屏,可在光屏上得到一个清晰、倒立、____的实像,生活中利用这一原理制成的光学仪器是____(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”);要使烛焰在光屏上所成的像变大,应保持透镜的位置不动,调节蜡烛的位置,同时将光屏____(选填“靠近”或“远离”)透镜,直至得到清晰的像.
(5)在实验时,发现光屏上出现的像只有中间清晰,两侧却较模糊,李明只对凸透镜进行了调整,就在光屏上得到了清晰的像,他的调整是____.
A. 左右适当移动凸透镜
B. 上下适当移动凸透镜
C. 适当扭转凸透镜
D. 左右适当移动光屏
(1)李明在挑选透镜时,把甲、乙两个透镜分别正对太阳光,在光屏上出现了如图1所示的光斑,你认为他应该选择____(选填“甲”或“乙”)透镜来进行实验.
(2)李明在实验中发现光屏上成的烛焰的像偏上(如图2所示),是因为忽略了实验中的一个操作步骤,此时他可以将蜡烛向____移动.
(3)如图3所示是李明通过实验得到的凸透镜的像距v和物距u的关系图像,由图像可知凸透镜的焦距是____cm.
(4)当烛焰距凸透镜35 cm时,移动光屏,可在光屏上得到一个清晰、倒立、____的实像,生活中利用这一原理制成的光学仪器是____(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”);要使烛焰在光屏上所成的像变大,应保持透镜的位置不动,调节蜡烛的位置,同时将光屏____(选填“靠近”或“远离”)透镜,直至得到清晰的像.
(5)在实验时,发现光屏上出现的像只有中间清晰,两侧却较模糊,李明只对凸透镜进行了调整,就在光屏上得到了清晰的像,他的调整是____.
A. 左右适当移动凸透镜
B. 上下适当移动凸透镜
C. 适当扭转凸透镜
D. 左右适当移动光屏
答案:
(1)乙 (2)上 (3)10 (4)缩小 照相机 远离 (5)C 解析:(1)由图 1 可知,甲透镜形成的光斑中间比较暗,乙透镜形成的光斑中间比较亮,则甲透镜对光有发散作用,是凹透镜,乙透镜对光有会聚作用,是凸透镜,所以要选择乙透镜进行实验。(2)由过光心的光线传播方向不变可知,当烛焰在光屏上的像偏高时,可以向上移动蜡烛,使像向下移动到光屏中心。(3)由图 3 可知,当 $ u = v = 2f = 20 \text{ cm} $ 时,成倒立、等大的实像,所以该透镜的焦距 $ f = 10 \text{ cm} $。(4)当烛焰距凸透镜 35 cm 时,物距大于 $ 2f $,此时成倒立、缩小的实像,日常生活中利用这一原理制成的光学仪器是照相机;要使光屏上的像变大,由凸透镜成实像时物近像远像变大可知,应将蜡烛靠近凸透镜,同时将光屏远离凸透镜。(5)光屏上出现的像只有中间清晰,两侧较模糊,说明中间部分的物距此时正好在光屏上成清晰的像,两侧部分的物距大于或小于中间部分的物距,因此应适当扭转凸透镜,使凸透镜与光屏平行,在光屏上得到清晰的像,故 C 正确。
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