探究凸透镜成像的规律

准确理解把握凸透镜成像的规律1 两个分界点 1 焦点是成实像和虚像的分界点 2 二倍焦距处是成放大实像和缩小实像的分界点 2 两种性质的像 1 实像必是倒立的 且物与像分居在透镜异侧 2 虚像必定是正立的 且物与像位于透镜同侧 3 两个一致性 u f 1 像与物移动方向的一致性物向左移 像也向左移 物向右移 像也向右移 2 像的大小与像距大小变化的一致性像距变大 像变大 像距变小 像变小 4 当u f时 物体越靠近焦点 成的虚像越大 成实像时 若u v 成缩小的像 若u v 成等大的像 若u v 成放大的像 典例 多选 2010 天津中考 某同学在探究凸透镜成像的规律时 在光屏上得到了一个清晰的烛焰的像 如图所示 为使光屏上清晰的像变大些 下列调节方法可行的是A 将蜡烛适当远离透镜 光屏适当靠近透镜B 将蜡烛适当靠近透镜 光屏适当远离透镜C 将透镜适当靠近蜡烛D 将透镜适当靠近光屏 解析 选B C 本题考查了在 探究凸透镜成像规律 的实验中 物距 像距以及像的大小三者之间的关系 根据凸透镜成实像时 物近像远像变大 要使像变大 就要适当减小物距 同时适当增大像距 选项B C符合题意 而选项A D中增大物距 减小像距 会使像变小 A D错 故选B C 典例 2010 芜湖中考 某物体放在凸透镜前20cm处时 在光屏上得到了物体倒立 缩小的清晰实像 则该凸透镜的焦距可能是A 20cmB 15cmC 10cmD 5cm 易错答案 A B C 不会根据凸透镜成像的特点判断焦距 纠错剖析 正确答案 D 1 把凸透镜正对着太阳光 可在距凸透镜15cm处得到一个最小最亮的光斑 若将某一物体放在此透镜前20cm处 可得到一个 A 倒立放大的实像B 倒立缩小的实像C 正立放大的实像D 正立放大的虚像 解析 选A 根据题意 此凸透镜的焦距为15cm 所以此时物体位于凸透镜的一倍和二倍焦距之间 由凸透镜成像的规律可知 在凸透镜的另一侧可得到倒立 放大的实像 故选A 2 测绘人员绘制地图时 常常需要从高空飞机上向地面拍照 若照相机镜头焦距为50mm 则底片与镜头之间的距离为 A 100mm以外B 恰为50mmC 50mm以内D 略大于50mm 解析 选D 根据凸透镜成像的规律 物体在2倍焦距以外时 成倒立缩小的实像 且物距越大 像距越小 但像距最小也不能小于或等于焦距 航空摄影物体离镜头很远 这样像距很小 接近镜头的焦距 故选D 3 在研究凸透镜成像实验中 当烛焰离凸透镜的距离小于焦距时 眼睛通过透镜观察到的虚像可能是 解析 选B 由凸透镜成像规律可知 当物距小于焦距时 成正立放大的虚像 且虚像与物体位于透镜同侧 眼睛通过透镜看时应为B图 4 2010 合肥中考 如图所示 B为AC中点 蜡烛烛焰通过凸透镜后在右侧的光屏上成一个清晰的缩小的像 则凸透镜 A 应该放在B C之间的某处B 应该放在A B之间的某处C 应该放在B点D 可能放在蜡烛的左侧某处 解析 选A 由 蜡烛烛焰通过凸透镜后在右侧的光屏上成一个清晰的缩小的像 及凸透镜成像规律可知 蜡烛烛焰应位于凸透镜2倍焦距以外 而像应位于凸透镜的1倍焦距和2倍焦距之间 所以本题中蜡烛与凸透镜间的距离要大于像与凸透镜间的距离 即凸透镜应该靠近光屏 故选A 5 某同学用焦距为15cm的凸透镜做成像实验 将蜡烛放在距凸透镜25cm处的主光轴上 则在凸透镜的另一侧光屏上得到一个 A 正立 放大的虚像B 倒立 放大的实像C 正立 缩小的虚像D 倒立 缩小的实像 解析 选B 由于焦距为15cm 物距为25cm 根据凸透镜成像规律可知 当物距在一倍和二倍焦距之间时 物体通过凸透镜成倒立 放大的实像 故选B 6 2010 綦江中考 凸透镜对光有 作用 把一个焦距是3cm的凸透镜当放大镜使用时 物体到透镜的距离应 选填 大于 小于 或 等于 3cm 解析 本题考查凸透镜对光的作用和成像规律 解决此类问题必须熟记凸透镜的成像规律 凸透镜对光有会聚作用 凸透镜当放大镜使用时 物体到透镜的距离应小于1倍焦距 答案 会聚小于 7 如图为 探究凸透镜成像规律 的实验装置 1 点燃蜡烛后 调节凸透镜和光屏使它们的中心跟烛焰的中心大致在 上 2 如图所示 烛焰恰好在光屏上成倒立 等大 清晰的像 则该凸透镜的焦距是 cm 3 保持烛焰位置不动 把凸透镜从距烛焰一倍焦距处向烛焰移动2cm 可以从 选填 光屏一侧 或 烛焰一侧 通过凸透镜观察到烛焰正立 的虚像 就是利用了这一成像规律 解析 由凸透镜成像规律可知 当烛焰距凸透镜的距离为二倍焦距时 成倒立 等大的实像 可见 该凸透镜的焦距为f 20cm 10cm 把凸透镜从距烛焰一倍焦距处向烛焰移动2cm时 则烛焰在凸透镜的焦点以内 成正立 放大的虚像 此时物像同侧 眼睛应从光屏一侧通过凸透镜观察 放大镜是利用物体在焦点内成正立 放大的虚像这一规律制成的 答案 1 同一高度 2 10 3 光屏一侧放大放大镜 一 选择题 本大题共6小题 每小题3分 共18分 1 2010 扬州中考 把如图所示的一只点燃的蜡烛放在距离凸透镜2倍焦距以外的地方 在透镜的另一侧调节光屏位置可找到一个清晰的像 这个像是图中的 解析 选B 由凸透镜的成像规律可知 当物距大于2倍焦距时 此时所成的像是倒立缩小的实像 符合这一特点的是B 2 烛焰通过凸透镜在光屏上成一放大的像 如果在凸透镜上沾一个小黑点 则光屏上 A 没有黑点的像B 一片漆黑C 有一个放大的黑点像D 有一个缩小的黑点像 解析 选A 因为黑点在凸透镜上 在焦距以内成放大的虚像 虚像不能成在光屏上 所以光屏上没有黑点的像 3 2010 恩施中考 在做 探究凸透镜成像 实验时 当在光屏上得到烛焰倒立放大的像时 测得烛焰到凸透镜的距离为8cm 则该凸透镜的焦距可能是 A 3cmB 6cmC 8cmD 12cm 解析 选B 由凸透镜成像规律可知 光屏上得到烛焰倒立放大的像时 则f u 2f 即f 8cm 2f 解得4cm f 8cm 则该凸透镜的焦距可能是6cm 故选B 4 将物体放在离凸透镜30cm处 恰好能在光屏上得到一个等大的清晰的像 当将物体放在离凸透镜10cm处 并移动光屏 则在光屏上所成的是 A 倒立缩小的实像B 倒立放大的实像C 正立放大的虚像D 无像 解析 选D 将物体放在离凸透镜30cm处 恰好能在光屏上得到一个等大的清晰的像 则u 2f 即2f 30cm f 15cm 当将物体放在离凸透镜10cm处 则此时物体在焦距以内 成正立放大的虚像 虚像不能成在光屏上 故选D 5 琦琦同学在做 探究凸透镜成像规律 实验时用画像代替蜡烛 她在透明的玻璃板上用黑色笔画了个画像 实际大小如图甲所示 把这个玻璃板放在光具座上 并用平行光源对着玻璃板上的画像照射 如图乙所示 移动光屏直到在光屏上成清晰的像为止 此时画像在光屏上所成的像是图丙中的哪一个 解析 选A 由图可知 像距大于物距 根据凸透镜成像规律可知 此时物体通过凸透镜在光屏上成放大的实像 且上下倒置 左右互换 故选A 6 某兴趣小组同学在做 探究凸透镜成像规律实验 时 记录并绘制了物体离凸透镜的距离u跟实像到透镜的距离v之间的关系曲线 如图所示 则凸透镜的焦距为 A 60cmB 40cmC 20cmD 10cm 解析 选D 如题图所示 当物体位于20cm处时 其像与凸透镜的距离为20cm 根据凸透镜成像规律 只有当物体位于2f处 像与凸透镜的距离也为2f 因此 我们可以推出2f 20cm 即f 10cm 二 填空题 本大题共4小题 每空1分 共10分 7 如图所示的是上海世博会中国馆的两张照片 假若拍摄这两张照片的照相机镜头的焦距相同 则在拍完甲照片后改拍乙照片时 应将照相机 选填 靠近 或 远离 拍摄对象 同时 选填 增大 或 减小 照相机暗箱的长度 解析 由题图可知乙照片上的像比甲的大 根据成实像的规律 物距减小 像距增大 像增大 可得照相机靠近拍摄对象 同时增大暗箱长度 暗箱相当于像距 答案 靠近增大 8 2010 南京中考 如图所示 小明用蜡烛 凸透镜和光屏做 探究凸透镜成像规律 的实验 1 凸透镜的焦距是10cm 当烛焰在图示位置时 移动光屏可以在光屏上得到一个倒立 的实像 在照相机和投影仪中 成像情况与此类似的是 2 实验中 蜡烛越烧越短 光屏上烛焰的像 选填 向上 向下 或 不 移动 解析 本题考查凸透镜的成像规律 解决此类问题的关键是熟记凸透镜的成像情况 1 通过观察图可知 物距大于1倍焦距小于2倍焦距 所以它的成像情况是倒立 放大的实像 2 可以通过过光心的光线来判断 当蜡烛变短时 从蜡烛发出的光线经过光心后向上移动 所以它的像也会向上移动 答案 1 放大投影仪 2 向上 9 数码相机是一种新兴的照相器材 它同普通照相机不同之处在于它没有底片 而是通过一个特殊的感光层CCD 将图像的光信号转化成为数字信号保存起来 下表是某数码相机的一些参数 请你根据这个表格 用所学过的知识来说明 感光层离开镜头的距离要满足什么条件 要成像 物体离开镜头的距离要满足什么条件 解析 照相机的原理是当物距大于2倍焦距时 成倒立 缩小的实像 此时像成在1倍焦距和2倍焦距之间 由表中参数可知 数码相机的镜头焦距等于34mm 所以物距应大于68mm 承接实像的感光层离开镜头的距离 即像距 应大于34mm小于68mm 答案 大于34mm小于68mm大于68mm 10 如图所示 小华参观展览会 在一个小展室里面见一个女导游在介绍商品 试着与她握手 却发现是一个虚拟导游 可望而不可及 后来他发现这个女导游只是在一个玻璃屏风后倒立的电视机屏幕上经过处理的一个形象而已 则这个玻璃屏风是 镜 这个虚拟导游是 选填 虚 或 实 像 电视机与玻璃屏风的距离应满足的条件是 解析 解答此题的关键是分清这个虚拟导游是个实像 是电视中人物的实像 答案 凸透实大于一倍焦距小于二倍焦距 三 作图题 6分 11 2010 安徽中考 凸透镜成像规律可以通过画光路图去理解 在光路图中凸透镜用图甲表示 O点为光心 F为其焦点 图乙是运用经过凸透镜的两条特殊光线 所画物体AB经凸透镜成的像A B 的光路图 请参照图乙 在图丙中画出物体CD经过凸透镜所成的像C D 的光路图 解析 本题考查利用光路图理解凸透镜成像规律 根据凸透镜对光线的作用结合图乙可以作出CD经过凸透镜所成的像C D 的光路图 从C点向凸透镜画两条光线 一条平行于主光轴 另一条过光心 其中平行于主光轴的光线经折射后过凸透镜另一侧的焦点 过光心的光线不改变方向 两条折射光线会聚于一点C C 即为C点的像 过C 作直线垂直于横坐标交横坐标于点D 则C D 即为CD的像 箭头向下 如图所示 答案 四 实验探究题 6分 12 2010 南昌中考 探究名称 探究凸透镜成像的大小与哪些因素有关 提出问题 小明通过前面物理知识的学习 知道放大镜就是凸透镜 在活动课中 他用放大镜观察自己的手指 图甲 看到手指 的像 然后再用它观察远处的房屋 图乙 看到房屋 的像 均选填 放大 等大 或 缩小 他想 凸透镜成像的大小可能与哪些因素有关 进行猜想 凸透镜成像的大小可能与 有关 设计并进行实验 小明在如图所示的光具座上 不断改变蜡烛与透镜间的距离 并移动光屏进行实验 所获得的实验数据如表所示 结论与应用 1 分析数据可知物体到凸透镜的距离越短 光屏上像的大小就越 同时发现像到凸透镜的距离就越 2 小明班照毕业照时 摄影师发现两旁还有同学没有进入取景框内 这时摄影师应使照相机 同学 选填 靠近 或 远离 同时还应 照相机的暗箱长度 选填 增长 缩短 或 不改变 解析 本题较完整地考查了 探究凸透镜成像规律 实验中各个环节 重点考查了提出问题的能力 猜想的能力 归纳探究结论以及知识应用的能力 提出问题 由图甲知 用放大镜观察自己的手指时 手指在凸透镜的焦点以内 成正立