5.3凸透镜成像的规律（揭秘闯关）

►第五章透镜及其应用第3节\o"13.1分子热运动"凸透镜成像的规律■重点01凸透镜成像的规律【例题1】在学习了“凸透镜成像规律”的内容后，小丽用凸透镜先贴着左图然后逐渐远离，甲、乙、丙、丁是通过凸透镜所看到的像。下列说法正确的是A．观察丙图时，图片到凸透镜的距离一定小于焦距 B．照相机是利用丁图的成像原理 C．甲是放大镜的成像原理 D．看到左图的像的先后顺序是乙丁甲丙【解析】插图到凸透镜的物距在一倍焦距以内时，凸透镜成正立、放大的虚像，即乙图，是放大镜的工作原理；插图到凸透镜的距离在一倍焦距和二倍焦距之间时，凸透镜成倒立、放大的实像，即丁图，是投影仪或幻灯机的工作原理；凸透镜成实像时，物距越大，像距越小，像变小，插图远离凸透镜时，应先看到图甲，再看到图丙，综上可知，凸透镜从贴着插图然后逐渐远离，则看到插图的像的先后顺序为乙丁甲丙；图丙中成倒立、缩小的实像，是照相机的工作原理；综上所述，正确。故选：。解法揭秘凸透镜成像的两个分界点一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小。物体在一倍焦距以内，成虚像；在一倍焦距以外，成实像。成实像时，物体在二倍焦距内，像大物小；物体在二倍焦距外，像小物大。闯关演练【闯关01】一凸透镜的焦距为，将点燃的蜡烛从离凸透镜处移到处的过程中，像的大小和像距的变化情况是A．像变大，像距变大 B．像变小，像距变小 C．像变大，像距变小 D．像变小，像距变大【闯关02】如图是我国航天员王亚平在太空授课的情景，在微重力环境下，水滴收缩成一个接近完美球体的水球，从前方能看到水球中的像，能正确反映其成像原理的示意图是A． B． C． D．【闯关03】2023年3月7日凌晨，在清华大学校园内，张嘉奇等同学用照相机拍到“太空中的中国空间站”的照片，如图所示。照相机镜头的焦距为，拍照时像距A．略小于 B．略大于 C．略小于 D．略大于【闯关04】如图所示是蜡烛通过凸透镜在光屏上的成像情况，以下器材中利用这一成像原理的是A．放大镜 B．幻灯机 C．潜望镜 D．照相机■重点02实验：探究凸透镜成像的规律【例题2】小红想探究“凸透镜成像的规律”，在第一次实验时将蜡烛和透镜放在如图所示位置（光屏未画出），移动光屏，在光屏上得到一个清晰的像；然后再移动蜡烛、光屏继续进行实验，当蜡烛在刻度处时，光屏上得到一个相同大小、清晰的像。下列说法错误的是A．该凸透镜的焦距是 B．第一次实验得到的像是倒立、缩小的实像 C．第一次实验的成像规律可应用于照相机 D．将蜡烛从图中位置向刻度处移动的过程中，光屏上的像在逐渐变小【解析】、由图示知，刻度尺的分度值为，当蜡烛在刻度处时，蜡烛与凸透镜镜的距离为，即物距为，此时光屏上得到一个相同大小、清晰的像，根据凸透镜成像规律可知，物距等于二倍焦距，所以凸透镜的焦距为，故正确；、在第一次实验时将蜡烛和透镜放在如图所示位置，此时物距大于二倍焦距，在光屏上得到一个倒立缩小的实像，此成像规律可应用于照相机，故正确；、将蜡烛从图中位置向刻度处移动的过程中，物距减小，根据物近像远像变大可知，光屏上的像在逐渐变大，故错误。故选：。解法揭秘实验注意事项（1）光具座的长度有限，做实验时最好选用焦距较小的凸透镜；（2）凸透镜最好放在光具座的中间位置，便于调节物距和像距；（3）调整烛焰、透镜、光屏三者的中心在同一高度，目的是让烛焰的像成在光屏的中央；（4）调整光屏时，不可再调整凸透镜的位置，否则会引起物距的变化；（5）判断烛焰的像是否最清晰的方法：光屏在某位置时，向前或向后移动光屏，像都会变模糊，则此位置即为像最清晰的位置；（6）同一个物距范围内，要换不同的物距进行实验，这是为了排除偶然因素，使实验结论更具普遍性。闯关演练【闯关01】用图甲所示的装置测出凸透镜的焦距，并“探究凸透镜成像规律”，当蜡烛、透镜、光屏位置如图乙时，在光屏上可成清晰的像。下列说法正确的是A．凸透镜的焦距是 B．实验中凸透镜对光具有发散作用 C．图乙中烛焰成的是倒立放大的像 D．照相机成像特点与图乙中所成像的特点相同【闯关02】在“探究凸透镜成像的规律”时，将点燃的蜡烛放在距凸透镜处，在透镜另一侧距离透镜处的光屏上得到烛焰清晰的像。则下列相关说法正确的是①光屏上成倒立、放大的实像；②照相机是利用这一成像原理工作的；③该透镜的焦距一定满足；④将近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，要使光屏上出现清晰的像，光屏应靠近透镜A．只有①和③ B．只有②和④ C．只有②和③ D．只有①和④【闯关03】小丁利用如图所示装置探究凸透镜成像规律。（1）他将焦距为的薄凸透镜固定在光具座刻度线处，为使成像在光屏的中央，应调节。（2）当烛焰、凸透镜和光屏位置如图丙所示时，光屏上呈现一个清晰的像，生活中的（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”利用了这个成像原理。（3）保持透镜在刻度线处不动，如果想在光屏上得到更大的清晰的像，应进行的操作是。【闯关04】某实验小组在“探究凸透镜成像规律”的实验中：（1）实验前要调整烛焰、透镜和光屏的中心大致在，目的是使像成在光屏的中央。（2）移动蜡烛和光屏到如图所示位置，光屏上出现了烛焰清晰的像（像未画出），生活中的（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”就是这一成像原理的应用。（3）实验过程中，小明同学不小心用手指指尖触摸到了凸透镜，这时光屏上（选填“会”或“不会”出现指尖的像。（4）实验一段时间后，蜡烛燃烧变短。要使像仍然成在光屏的中央，应将光屏向移动。（5）另外一个实验小组用由几个发光二极管做成的“”字样的发光体代替蜡烛进行实验，你认为其好处是（写出一点即可）。参考答案参考答案第五章透镜及其应用第3节\o"13.1分子热运动"凸透镜成像的规律■重点01凸透镜成像的规律1．【答案】【解答】解：一凸透镜的焦距为，将点燃的蜡烛从离凸透镜处移到处的过程中，物距始终大于焦距，成的是实像；该过程中物距变大，像距变小，像变小，故正确。故选：。2．【答案】【解答】解：根据图示可知，王亚平经过水球成的是倒立、缩小的实像，此时的物距大于二倍焦距，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，故正确。故选：。3．【答案】【解答】解：照相机镜头的焦距为，拍照时像距在一倍焦距和二倍焦距之间；张嘉奇等同学用照相机拍到“太空中的中国空间站”的照片，物距较大，所以像距较小，应略大于。故错误、正确。故选：。4．【答案】【解答】解：由图知，，凸透镜成倒立、缩小的实像，照相机是根据这个原理制成的。故选：。■重点02实验：探究凸透镜成像的规律1．【答案】【解答】解：、由图可知此透镜对光具有会聚作用，焦距为，故、错误；、图乙中，物距大于二倍焦距，由凸透镜成像规律可知，烛焰成的是倒立、缩小的实像，根据这个原理制成了照相机，故错误，正确。故选：。2．【答案】【解答】解：①②蜡烛距离凸透镜时，在透镜的另一侧处光屏上得到一个清晰的像，物距大于像距，成倒立缩小实像，是照相机的原理，故①错误、②正确；③此时物体在二倍焦距以外，像在一倍焦距和二倍焦距之间，即，，解得：，故③正确；④将近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，由于近视眼镜是凹透镜，对光线具有发散作用，会延迟光线的会聚，所以需要将光屏远离凸透镜，故④错误。故选：。3．【答案】（1）烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度；（2）照相机；（3）将蜡烛适当靠近凸透镜，光屏适当远离凸透镜，直到光屏上出现清晰的像。【解答】解：（1）为使成像在光屏的中央，应调节烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度；（2）当烛焰、凸透镜和光屏位置如图丙所示，此时物距，根据，成倒立、缩小的实像，照相机就是利用此原理制成的；（3）保持透镜在刻度线处不动，如果想在光屏上得到更大的清晰的像，根据凸透镜成实像时，物近像远像变大可知，应进行的操作是：将蜡烛适当靠近凸透镜，光屏适当远离凸透镜，直到光屏上出现清晰的像。故答案为：（1）烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度；（2）照相机；（3）将蜡烛适当靠近凸透镜，光屏适当远离凸透镜，直到光屏上出现清晰的像。4．【答案】（1）同一高度；（2）投影仪；（3）不会；（4）上；（5）可以增加物体的亮度，使成像更清晰【解答】解：（1）将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛后，为了使像成在光屏的中央，应该调整烛焰、透镜和光屏的中心大致在同一高度；（2）由图可知，此时物距小于像距，凸透镜成倒立、放大的实像，应用为投影仪；（3）用手指指尖触摸到了凸透镜，手指处于凸透镜的1倍焦距以内，故此时成虚像，不能成在光屏上，所以在光屏上不能看到手指尖的像；（4）蜡烛变短了，光屏上的像