5 примеров вопросов о выпуклых линзах
1. Фокусное расстояние выпуклой линзы (собирающей линзы) составляет 15 см. Слева от линзы находится объект высотой 5 см. Определите расстояние до изображения, увеличение изображения, высоту изображения и характеристики изображения, если объект находится на расстоянии 5 см от выпуклой линзы.
Обсуждение
Известно, что:
Фокусное расстояние (f) = 15 см
Фокусное расстояние выпуклой линзы положительно, потому что через фокус выпуклой линзы проходит луч света, или же оно является действительным.
Высота объекта (h) = 5 см
Расстояние до объекта (с) = 5 см
Задан вопрос : расстояние до тени, увеличение тени, высота тени и свойства тени
Джаваб:
Изображение, полученное при формировании изображения объекта выпуклой линзой:
Расстояние до изображения (с'):
1/s' = 1/f – 1/s = 1/15 – 1/5 = 1/15 – 3/15 = -2/15
s' = -15/2 = -7,5 см
Отрицательное значение расстояния до тени означает, что тень является виртуальной, или световой луч не проходит через тень.
Расстояние до изображения, равное 7,5 см, больше, чем расстояние до объекта, равное 5 см.
Увеличение изображения (М):
M = -s'/s = -(-7,5)/5 = 7,5/5 = 1,5 раза
Положительное увеличение изображения означает, что изображение является прямым или не перевернутым.
Размер изображения в 1,5 раза больше размера объекта.
Высота тени (h'):
М = h'/h
h' = M h = (1,5)5 = 10/3 = 7,5 см
Высота тени положительная, то есть тень прямая или не перевернутая.
Высота изображения, составляющая 7,5 см, превышает высоту объекта, равную 5 см.
Свойства теней
На основании приведенных выше расчетов можно сделать вывод, что свойствами изображения объекта, сформированного вогнутой линзой, являются:
– виртуальные или световые лучи не проходят сквозь тень.
– В вертикальном положении или не вверх ногами
– Изображение увеличено или его размер меньше размера объекта.
– Расстояние до изображения больше, чем расстояние до объекта.
2. Объект высотой 10 см находится на расстоянии 30 см перед выпуклой линзой с фокусным расстоянием 15 см. Рассчитайте расстояние до изображения, увеличение изображения, высоту изображения и характеристики изображения!
Обсуждение
Известно, что:
Фокусное расстояние (f) = 15 см
Фокусное расстояние выпуклой линзы положительно, потому что через фокус выпуклой линзы проходит луч света, или же оно является действительным.
Высота объекта (h) = 10 см
Расстояние до объекта (с) = 30 см
Вопрос: Расстояние до тени, увеличение тени, высота тени и свойства тени
Джаваб:
Изображение, полученное при формировании изображения объекта выпуклой линзой:
Расстояние до изображения (с'):
1/s' = 1/f – 1/s = 1/15 – 1/30 = 2/30 – 1/30 = 1/30
s' = 30/1 = 30 см
Положительное расстояние до тени означает, что тень реальна или сквозь тень проходит луч света.
Расстояние до тени, равное 30 см, совпадает с расстоянием до объекта, также равным 30 см.
Увеличение изображения (М):
M = -s'/s = -(30)/30 = -30/30 = -1 раз
Увеличение изображения, обозначенное отрицательным знаком, означает, что изображение перевернуто.
Увеличение в 1 раз означает, что размер изображения равен размеру объекта.
Высота тени (h'):
М = h'/h
h' = M h = (-1)10 = -10 см
Высота тени отрицательная, то есть тень перевернута.
Высота тени составляет 10 см, что совпадает с высотой объекта, которая также равна 10 см.
Свойства теней
На основании приведенных выше расчетов можно сделать вывод, что свойствами изображения объекта, сформированного вогнутой линзой, являются:
– реальный или световой луч проходит сквозь тень
- назад
– размер тени равен размеру объекта.
– Расстояние до тени совпадает с расстоянием до объекта.
Вопросы о выпуклых линзах
1. Объект высотой 5 см находится на расстоянии 10 см перед выпуклой линзой с фокусным расстоянием 30 см. Определите: (а) расстояние до изображения, (б) увеличение изображения, (в) высоту изображения и (г) характеристики изображения!
Ключ к ответам:
(а) s' = -15 см
(б) м = 1,5
(c) h' = 7,5 см
(d) свойства изображения: виртуальное, прямое, увеличенное
2. Фокусное расстояние выпуклой линзы составляет 10 см, расстояние от объекта до выпуклой линзы — 15 см, а высота объекта — 2 см. Определите расстояние до изображения, увеличение изображения, высоту изображения и свойства изображения!
Ключ к ответам:
(а) s' = 30 см
(б) м = -2
(c) h' = -15 см
(d) свойства изображения: действительное, перевернутое, увеличенное
3. Национальный экзамен по естественным наукам для учащихся средней школы C4-P12 № 13
Посмотрите на следующее изображение! На основе данных, представленных на изображении, фокусное расстояние линзы составляет...
A. 4,5 см
B. 7,5 см
C. 10 см
Д. 12 см
Обсуждение
На основании изображения пути света можно сделать вывод, что тип линзы — выпуклая или положительная линза.
Известно, что:
Расстояние до объекта (с) = 20 см
Расстояние до тени (s') = 30 см
Вопрос: Фокусное расстояние объектива (f)
Джаваб:
Формула выпуклых линз:
1/s + 1/s' = 1/f
Объяснение формул и правил знаков:
s = расстояние до объекта (положительное, потому что объект проходит мимо падающего светового луча)
s' = расстояние до тени (положительное значение, потому что тень проходит через луч света или тень реальна)
f = фокусное расстояние (фокус выпуклой линзы имеет положительное значение, поскольку она проходит через луч света).
Таким образом, фокусное расстояние выпуклой линзы (f):
1/f = 1/20 + 1/30 = 3/60 + 2/60 = 5/60
f = 60/5 = 12 см
Правильный ответ — D.
4. Вопрос № 12 Национального экзамена по естественным наукам для учащихся средних школ 2011 года – Выпуклые линзы.
Объект находится перед выпуклой линзой, как показано на рисунке. Если фокусное расстояние линзы составляет 20 см, то она...
Изображение объекта получается с помощью увеличения...
А. 3 раза
Б. 2 раза
С. 1,5 раза
Д. 0,5 раз
Обсуждение
Известно, что:
Фокусное расстояние выпуклой линзы (f) = 20 см
Через фокус выпуклой линзы проходит луч света, так что фокусное расстояние выпуклой линзы является действительным числом и имеет положительный знак.
Расстояние до объекта (с) = 30 см
Вопрос: Увеличение изображения (М)
Джаваб:
Перед расчетом увеличения изображения сначала вычислите расстояние до изображения (s').
1/s' = 1/f – 1/s = 1/20 – 1/30 = 3/60 – 2/60 = 1/60
s' = 60/1 = 60 см
Увеличение изображения:
M = s'/s = 60 см / 30 см = 60/30 = 2 раза
Правильный ответ — B.
5. EBTANAS-SMP-01-14
Изображение, показывающее правильную траекторию специальных лучей в выпуклой линзе, это...
Обсуждение
Выпуклая линза также называется собирающей линзой, потому что она собирает свет. Она называется положительной линзой, потому что свет проходит через фокус выпуклой линзы, делая его действительным.
С другой стороны, вогнутая линза также называется рассеивающей линзой, потому что она рассеивает свет. Она называется отрицательной линзой, потому что свет не проходит через фокус вогнутой линзы, так как
Это виртуальное явление.
Рядом приведен пример изображения, полученного в результате формирования изображения на выпуклой линзе с помощью трех специальных лучей.
Правильный ответ — А.
