专项练习[凸透镜成像规律的应用]
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1.小明同学在探究“凸透镜成像规律及应用”的活动中,选用了焦距未知的凸透镜。
(1)将凸透镜安装在光具座上,用平行光作光源,移动光屏,在光屏上得到一个最小最亮的光斑,如图甲所示,则该凸透镜的焦距为_______cm。
(2)将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上,并调整蜡烛火焰、凸透镜及光屏三者的中心,使其大致在_______上,为实验探究做好准备。
(3)如图乙所示,将点燃的蜡烛移到标尺10cm处,再移动光屏,直到在光屏上得到一个清晰的像为止。
生活中________就是利用这一成像原理来工作的。
(4)在图乙所示情况下,保持光屏和凸透镜的位置不变,将蜡烛向左移动一段距离后,为了在光屏上再次得到清晰的像,应在凸透镜左侧附近安装一个焦距适当的________(凸透镜/凹透镜),这与____________________________(近视/远视)的矫正相似。
【答案】10 同一高度照像机凹透镜近视【解析】(1)将凸透镜安装在光具座上,用平行光作光源,移动光屏,在光屏上得到一个最小最亮的光斑,此处即为焦点的位置,由图甲可知,则该凸透镜的焦距为10cm。
(2)为使像成在光屏的中央,实验前将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上,并调整蜡烛火焰、凸透镜及光屏三者的中心,使其大致在同一高度。
(3)如图乙所示,将点燃的蜡烛移到标尺10cm处,此时的物距为40cm,物体在凸透镜的二倍焦距点之外,再移动光屏,在光屏上得到一个清晰倒立缩小的实像像。
生活中照相机就是利用这一成像原理来工作的。
(4)在图乙所示情况下,保持光屏和凸透镜的位置不变,将蜡烛向左移动一段距离后,物距变大,根据物近像远像变大的规律可知像成在了光屏的前方,要使像仍成在光屏上,需要一个发散透镜,即凹透镜;凹透镜是用来矫正近视眼的,因此这与近视眼的矫正相似。
故答案为:(1). 10 (2). 同一高度 (3). 照像机 (4). 凹透镜;近视。
2.(7分)如图所示在“探究﹣﹣凸透镜成像”的实验中,凸透镜焦距为1 5cm(1)实验前应首先调整蜡烛、凸透镜、光屏,使烛焰、凸透镜、光屏三者中心大致在同一高度,其目的是.(2)如图,光屏应在区域前后移动,才能得到清晰、倒立、(选填“放大”或“缩小”的实像,根据这一原理人们制成了.(3)在蜡烛和凸透镜之间放上一个近视眼镜,则发现像变得模糊了,这时应适当向(选填“左”或“右”)移动光屏,才能重新得到清晰的像.(4)若实验中将光屏换成平面镜,则从侧面(选填“能”或“不能”)看到清晰、倒立的烛焰像,此时蜡烛在平面镜中成像,像与凸透镜大小.【答案】(1)使像成在光屏的中央;(2)③;放大;幻灯机;(3)右;(4)不能;相等.【解析】试题分析:(1)点燃蜡烛后,调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度上,这样才能使像成在光屏的中央;(2)由图知,凸透镜焦距是15cm,当把凸透镜固定在50cm刻度线位置,蜡烛固定在30cm刻度线位置时,物距为50cm﹣30cm=20cm,即蜡烛在1倍和2倍焦距,所以此时成倒立放大的实像,像在2倍焦距之外,幻灯机(投影仪)是根据这个原理制成的;(3)在蜡烛和凸透镜之间放上一个近视眼镜,由于近视眼镜是凹透镜,对光线有发散作用,所以通过凸透镜的光线比以前会聚得要晚了,像距更大了,因此要得到清晰的像,需将光屏远离凸透镜.当烛焰距凸透镜40cm时,物距大于2f,移动光屏,可在光屏上得到一个清晰的倒立缩小的实像,照相机就是利用这一成像规律工作的;(4)平面镜所称成的像是虚像,光屏上不能承接到像;根据平面镜成像特点可知,像与物的大小相同,所以此时蜡烛在平面镜中成像,像与蜡烛大小相等.考点:凸透镜成像、平面镜成像3.(10分)在“探究凸透镜成像规律”的实验中:(1)由图甲可知,该凸透镜的焦距是 cm。
一、初中物理凸透镜成像的规律1.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,当烛焰、光屏和凸透镜的位置及它们之问的距离如图所示时,在光屏上得到烛焰清晰的像,下列说法正确的是A.此时光屏上的像跟投影仪的成像原理相似B.用白纸遮住凸透镜的上半部分,光屏上像变为原来一半C.此凸透镜的焦距范围是f>15cmD.将凸透镜换为焦距更小的凸透镜后,为了在光屏上得到清晰的像,应将光屏靠近凸透镜【答案】D【解析】【分析】(1)凸透镜成像时,u2>f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机.(2)物体由无数点组成,物体上任一点射向凸透镜有无数条光线,经凸透镜折射后,有无数条折射光线会聚成该点的像.所以遮住凸透镜的一部分,还有另外的部分光线,经凸透镜折射会聚成像.(3)由图知,凸透镜成的是缩小倒立的像,应有物距u>2f,像距v:f<v<2f,求解不等式即可.(4)凸透镜成实像时,遵循物远像近像变小的特点.【详解】A、由图可知,物距大于像距,在光屏上得到倒立、缩小的实像,蜡烛应该在距凸透镜的二倍焦距以外,此原理应用于照相机,故A错误;B、用白纸遮住凸透镜的上半部,物体上任一点射向凸透镜的下半部,经凸透镜折射后,照样能会聚成像,像的大小和形状不发生变化,因此光屏上所成的像仍然是完整的,会聚成的像变暗.故B错误;C、凸透镜成倒立缩小的像,应有:(50cm-20cm)>2f;f<(70cm-50cm)<2f,解得此凸透镜的焦距范围是:10cm<f<15cm,故C错误;D、将凸透镜换为焦距更小的凸透镜后,对光线的折射能力变强,成像会提前,即像距变小,为了在光屏上得到清晰的像,应该将光屏靠近凸透镜,故D正确.故选D.2.如图所示,OO' 为凸透镜的主光轴,将点光源放在A点时,像在B点;将点光源放在B 点时,像在C点。
当将点光源放在C点时,则()A.一定在B点成一个实像B.一定在A点的左侧成一个虚像C.可能在B、C之间成一个实像D.可能在C点的右侧成一个虚像【答案】D【解析】如果凸透镜放在C点右侧,那么当点光源放在A点时,成像在A点左侧,而不是右侧的B,所以不可能;当光源在A点时,像在透镜另一侧,说明成实像,那么像距应在一倍焦距外,这样当点光源在B点时就也会在相对于B的另一侧成实像,(也就是A的一侧)而不是成像在C点.所以透镜不可能在AB和BC之间.如果凸透镜放在A点左侧,那么当点光源放在A点时,成像在B点,当点光源放在B点时,成像在C点,成像都是虚像.故此时凸透镜只能放在A点的左侧;所以该情况下有如下几种可能,即若C点在透镜的1倍焦距以外,像应成在透镜左侧的1倍焦距以外;另一种可能是,若C点还在透镜的1倍焦距以内,即此时所成的像应在C点的右侧.故分析四个选项,只有D是正确的.故选D.3.当物体距凸透镜8厘米时,在透镜的另一侧光屏上成一个清晰放大的像,若是将凸透镜向光屏方向移动2厘米,则在光屏上又成一个清晰像,那么这透镜的焦距f为A.2厘米<f<4厘米B.4厘米<f<5厘米C.5厘米<f<8厘米D.无法确定【答案】B【解析】【分析】【详解】物体离凸透镜8cm时,在透镜的另一侧得到一个倒立的、放大的实像,2f>u>f,所以,<f,即4cm<f<8cm−−−−−①;由“保持物体与光屏的位置不变,把凸透镜向光屏f<8cm2方向移动2cm,则在光屏上又成一清晰的缩小的像”,可知u=10cm>2f,即f<5cm−−−−②,综上所述,由①②可4cm<f<5cm.故ACD错误,B正确.故选B.4.用照相机拍摄水池底部的物体时,若保持照相机的位置不变,比较池中有水和无水两种情况(假设两种情况下,人眼看到的物体等大),则有水时( )A.暗箱应略短一些,得到的像会略大些B.暗箱应略长一些,得到的像会略大些C.暗箱应略短一些,得到的像会略小些D.暗箱应略长一些,得到的像会略小些【答案】B【解析】【详解】照相机是利用凸透镜成像原理工作的。
凸透镜成像规律练习1.当烛焰离凸透镜40厘米时,在凸透镜另一侧的光屏上可得到一个倒立的、放大的实像。
该凸透镜的焦距可能为()A 50厘米B 40厘米C 30厘米D 10厘米.2一凸透镜的焦距在10—20厘米之间,当物体距透镜25厘米时,所成的像一定是()A 缩小的像B 放大的像C 正立的像D 倒立的像。
3、物体放在凸透镜的主光轴上,在距透镜40厘米处的光屏上得到一个倒立、放大的像,则该透镜的焦距可能为()A 40厘米B 30厘米C 20厘米D 10厘米4、物体放在凸透镜前12厘米处,在透镜一侧的光屏上成一个倒立放大的像。
当物体距凸透镜8厘米,所成的像()A 一定是倒立放大的实像B 可能是倒立缩小的实像C 可能是正立放大的虚像D 可能是正立等大的虚像在图4中,凸透镜焦距为10厘米,为了找到像的位置,光屏应在光具座的____________厘米刻度范围内移动(选填“60-70”或“大于70”);保持透镜位置不变,当蜡烛在45厘米刻度处时,移动光屏,________在光屏上成像(选填“能”或“不能”)某小组同学在“研究凸透镜成像规律”的实验中,记下所用凸透镜的焦距,按正确的方法安装和调节好实验装置。
他们在光具座上先固定焦距为f1的凸透镜,按表一中的物距u依次进行实验,每次都使光屏上烛焰的像最清晰,并将相应的像距v记录在表一中。
然后他们换用焦距为f2的凸透镜,重复上述实验,并将数据记录在表二中。
(已知f1<f2)表一(凸透镜的焦距为f1)表二(凸透镜的焦距为f2)(1)分析比较实验序号1、2与3(或4、5与6)数据中的物距u与像距v变化关系及相关条件,可得出的初步结论是:_____________________________________。
(2)分析比较实验序号______________________数据中的物距u与像距v的关系及相关条件,可得出的初步结论是:不同的凸透镜,当它们成实像时,物距相同,像距随焦距的增大而增大。
凸透镜成像规律应用题型练习(一)确定像的性质1、在利用蜡烛研究凸透镜成像的实验中,太阳光线会聚后在距离透镜10cm处发现一亮点,若把点燃的蜡烛放在距凸透镜15cm处,在凸透镜另一侧的光屏上观察到了蜡烛清晰的像这个像一定是()A、倒立、放大的实像B、倒立、缩小的实像C、正立、放大的虚像D、正立、放大的实像2.一枝蜡烛立在凸透镜前,调节光屏的位置,恰好在光屏上得到缩小的清晰的像。
若保持透镜位置不动,把蜡烛和光屏对调一下位置,则()A.在光屏上仍可呈现缩小的像;B.隔着透镜可看到蜡烛的像;C.在光屏上呈现放大的像;D.在光屏上呈现与蜡烛等大的像.3.一焦距为10cm的凸透镜,当物体从距凸透镜30cm处逐渐移至20cm的过程中,所成像__________,像距__________;当物体再从距透镜20cm处移至距透镜10cm的过程中,所成像__________,像距__________;4.物体放在凸透镜前某一位置时,在透镜另一侧离透镜10cm的光屏上成一个倒立缩小的像。
当物体移到凸透镜前10cm处,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、正立等大的虚像5、一物体沿凸透镜的主光轴移动,当物距为30厘米时,在凸透镜另一侧的光屏上得到一个放大的实像,当物体移至物距为15厘米时,它的像一定是:()A、放大实像;B、缩小的实像;C、放大的虚像;D、缩小的虚像6、某凸透镜的焦距为10cm,当物体沿主光轴从距透镜30cm处向透镜处移动时,则下列叙述凸透镜所成像的变化情况中,正确的是()A、像始终变大B、像始终变小C、像先变小后变大D、像先变大后变小7、将物体放在离凸透镜18厘米处,恰好能得到一个等大的像。
若将物体向凸透镜靠近8厘米,则可得到一个什么样的像?(二)确定物距、像距1.把凸透镜正对太阳光,可在距凸透镜10 cm处得到一个最小最亮的光斑.若用此透镜来观察邮票上较小的图案,则邮票到透镜的距离应( )A.大于10 cm B.小于10cmC.大于20cm D.在10cm和20cm之间2.投影仪是常用的教学仪器,图是投影仪的结构图。
凸面镜成像规律的应用种类一判断凸面镜所成像的性质1.将一个凸面镜正对太阳光,在距凸面镜10 cm处获取一个最小、最亮的光斑。
若将一个物体放在凸面镜前30 cm处,则可在凸面镜的另一侧获取一个()A.倒立、减小的实像B.倒立、放大的实像C.正立、减小的实像D.正立、放大的虚像2.在“研究凸面镜成像规律”的实验中,蜡烛、凸面镜和光屏在光具座上的地址如图1所示,此时在光屏上获取烛焰清楚的像( 图中未画出 ) 。
若保持凸面镜地址不动,将蜡烛移到光具座的35 cm 刻度处,关于此时像的性质,以下判断中正确的选项是()图1A.必然是放大的像B.必然是减小的像C.可能是倒立的像D.可能是正立的像3.将一物体放在离凸面镜20 cm 的地方,在另一侧的光屏上表现了一个倒立、放大的实像。
现将物体移到离透镜10 cm的地方,搬动另一侧光屏,在光屏上() A.成倒立、放大的实像B.成倒立、减小的实像C.成倒立、等大的实像D.不可以像4.如图 2 所示,此时蜡烛经过凸面镜在光屏上成一个清楚的像( 图中未画出 ) ,现保持凸透镜的地址不变,将光屏与蜡烛的地址对调,则光屏上()图2A.无像B.成倒立、减小的实像C.成倒立、放大的实像D.成正立、放大的实像5.在研究凸面镜成像规律的实验中,凸面镜焦距为10 cm,当蜡烛、透镜、光屏处在如图 3 所示的地址时,烛焰在光屏上成清楚、________( 选填“减小”“等大”或“放大”) 的实像;若搬动蜡烛,使之与凸面镜间的距离小于10 cm,则人应在________( 选填“蜡烛”或“光屏”) 一侧透过凸面镜察当作像。
图 3种类二判断凸面镜的焦距6.小明利用光具座研究凸面镜成像的规律。
他将点燃的蜡烛、凸面镜、光屏分别固定在光具座上,再搬动光屏,可在光屏上获取一个清楚的烛焰的像,各元件地址如图 4 所示。
则所用凸面镜的焦距可能是()图4A. 9 cm B.12 cm C. 15 cm D.18 cm7.在研究“凸面镜成像规律”时,当烛焰离透镜13 cm时成放大的实像,当烛焰离透镜8 cm时成放大的虚像,则这个透镜的焦距可能是()A. 4 cm B. 6 cm C. 7 cm D.12 cm 8.某同学在做透镜成像的实验时,将一支点燃的蜡烛放在距离透镜20 cm的地方,当把蜡烛向远离透镜方向搬动时,其倒立的像搬动的速度小于蜡烛搬动的速度,则可判断此透镜()A.是凸面镜,焦距为20 cm B.是凸面镜,焦距可能为8 cm C.是凹透镜,焦距为20 cm D.是凹透镜,焦距可能为15 cm9.某同学在“研究凸面镜成像规律”的实验中,记录并绘制了像到凸面镜的距离v 跟物()体到凸面镜的距离u 之间关系的图像,如图 5 所示,以下判断中正确的选项是图 5A.该凸面镜的焦距是16 cmB.当u= 12 cm 时,在光屏上能获取一个减小的像C.当u= 20 cm 时成放大的像,投影仪就是依照这一原理制成的D.把物体从距凸面镜12 cm 处搬动到24 cm 处的过程中,像逐渐变小10.在焦距为 5 cm、 9 cm和 15 cm 的凸面镜中选择一个放置在如图 6 所示的地址,将蜡烛、光屏分别置于光具座上透镜两侧,调整透镜和光屏的中心大体与烛焰的中心在________________ ;若将蜡烛放置在 A 点经过三个凸面镜都能在光屏上成像,则焦距为________cm 的透镜所成的像最大,若在B、 C 间搬动光屏时可在光屏上获取清楚的像,则实验中所用透镜的焦距可能是________cm。
一、初中物理凸透镜成像的规律1.物体放在凸透镜前30厘米处;在透镜另一侧距离透镜20厘米的光屏上成清晰实像。
则()A.焦距可能为18厘米B.此时凸透镜成倒立放大的实像C.当物体远离凸透镜10厘米,移动光屏找到实像后,此实像变大了D.当物体靠近凸透镜10厘米,为了在光屏上得到清晰的实像,光屏应远离透镜10厘米【答案】D【解析】【分析】【详解】AB.由题意可知,物距是30cm,像距20cm,可知物距大于像距;而且此时光屏出现了清晰实像,由凸透镜成像的规律可知,可以判断此时的实像是倒立缩小的实像;而且=>30cm2u f>,故AB不符合题意;则15cm fC.当物体远离凸透镜10厘米时,物距变大,由凸透镜成像的规律可知,像距会变小,像会变小,所以移动光屏找到实像后,此实像变小了,故C不符合题意;D.当物体靠近凸透镜10厘米时,此时的物距变为20cm,由于光路是可逆的,所以为了在光屏上得到清晰的实像此时的像距应该为30cm,即光屏应远离透镜10厘米,故D符合题意。
故选D。
2.小明和小红用焦距相等的相同照相机对小强同学拍照,洗出的底片分别为图中的甲和乙,则A.小红离小强的距离近B.小明和小红离小强的距离相同C.小红要使底片上的像与小明的一样大,小红移动位置后,再减小镜头对底片的距离D.小红要使底片上的像与小明的一样大,小红移动位置后,再增大镜头到底片的距离【答案】D【解析】【分析】【详解】由图知,小红拍的像比小明拍的像小,根据凸透镜成像的规律,成的像越小,此时的物距越大,像距越小.所以小红拍摄时,相机与物体的距离较大.即小明离小强同学的距离近,小红离小强同学的距离远;所以选项AB是错误的;有凸透镜成像规律知,小红要使底片上的像与小明拍的一样大,小红移动位置后,再增大镜头到底片的距离即可,即镜头要往前伸,小明要使底片上的像与小红的一样大,小明移动位置后,镜头要往后缩.所以选项C错误,D正确.故选D.【点睛】要解决此题,除了要知道照相机是根据凸透镜成像原理制成的和需要掌握凸透镜成像的规律.还要知道成实像时的动态变化规律是:物近像远像变大,物远像近像变小.3.物体放在凸透镜的主光轴上,在距透镜40cm处的光屏上得到一个倒立、放大的像,则该透镜的焦距可能是A.40cm B.30cm C.20cm D.10cm【答案】D【解析】在凸透镜成像时,得到的实像都可以用光屏承接,所以在光屏上得到一个倒立、放大的实像;即2f>U>f,v>2f;而透镜到光屏的距离为像距,即v=40cm,所以,40cm>2f,解得:20cm>f,只有D选项符合条件.故选D.思路分析:在凸透镜成像时,得到的实像都可以用光屏承接,而虚像则不可以,所以在光屏上得到一个倒立、放大的实像.而凸透镜成倒立、放大的实像时,此时物距大于一倍焦距小于二倍焦距,像距大于2倍焦距,从而可以计算出该透镜的焦距.试题点评:本题通过凸透镜成像情况,根据物距和焦距、像距和焦距的关系解不等式确定凸透镜的焦距范围.因此解答此题要求学生应具备一定的学科综合能力.需要注意的是透镜到光屏的距离为像距.4.在“探究凸透镜成像的规律”时,将点燃的蜡烛放在距凸透镜30cm处,在透镜另一侧距离透镜16cm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f一定满足8cm<f<15cm④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③B.只有②和④C.只有②和③D.只有①和④【答案】C【解析】根据凸透镜成像的规律分析:①将点燃的蜡烛放在距凸透镜30cm处,在透镜另一侧距离透镜16cm处的光屏上得到烛焰清晰的像,即物距大于像距,所以成倒立缩小的实像,故①错误;②照相机就是利用凸透镜成倒立缩小的实像的原理制成的,故②正确;③凸透镜成倒立缩小的实像时,物距大于二倍焦距,即30cm 2f >,得:15cm f <; 像距为一倍到二倍焦距之间,即16cm 2f f <<,得:8f cm >,16cm f <;综合以上条件得:8cm 15cm f <<,故③正确; ④将近视镜片,即凹透镜放在蜡烛和凸透镜之间,由于凹透镜对光线有发散作用,所以像将远离凸透镜,所以要使光屏上出现清晰的像,光屏应远离透镜,故④错误; 故选C .点睛:凸透镜成像规律是常考试的内容,应牢记凸透镜的成像规律,有些同学总是记不住,要下点功夫,可以结合成像光路图进行练习、记忆.5.有一个点光源放在凸透镜的正前方.当点光源放在A 点时,成像在B 点,当点光源放在B 点时,成像在C 点,如图所示.则 ( )A .凸透镜应放在C 点右侧B .凸透镜应放在B 、C 点之间C .凸透镜应放在A 、B 点之间D .凸透镜应放在A 点左侧【答案】D【解析】【分析】解答此题要明确以下知识点:凸透镜如果成像在同一侧的话应该是成虚像,并且像距大于物距。
中考物理总复习《凸透镜成像规律的应用》专项测试题-附带有答案学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________【知识要点】1、凸透镜成像的规律:物距(u)像的情况像距(υ)应用倒立/正立放大/缩小实像/虚像u>2f倒立缩小实像f<υ<2f照相机、眼睛u=2f倒立等大实像υ=2f测焦距f< u <2f倒立放大实像υ>2f幻灯机、投影仪u =f不成像获取平行光源u <f正立放大虚像υ>u放大镜2、透镜成像规律的应用(1)投影仪(如图所示)①凸透镜B的作用:利用凸透镜成像;②平面镜A的作用:利用光的反射改变光路;③投影仪成像的原理:f<u<2f时,v>2f,成倒立、放大的实像。
④怎样调节可使看到的像更大一些?答:凸透镜B向下调节,同时将投影仪原理屏幕。
(口诀:成实像,物近像远像变大。
)(2)照相机①照相机的成像原理:u>2f,f<v<2f,倒立、缩小的实像。
②照相机的调节(调像距)a.由拍近处改拍远处:镜头后缩;(口诀:成实像,物远像近像变小。
)b.由拍个人照改拍集体照:相机远离,镜头后缩;(口诀:成实像,物远像近像变小。
)(3)放大镜①放大镜成像的原理:u<f,像与物同侧,正立、放大的虚像。
②怎样调节可使看到的像更大一些? 答:物体稍远离凸透镜(u<f),(口诀:成虚像,物远像远像变大。
)(4)会运用凸透镜成像的规律测凸透镜的焦距①平行光法测焦距;②成等大的像:U=V=2f → f=U/2=V/2;③当物距远大于10倍焦距时,像距近似等于焦距。
(4)人的眼睛①人的眼睛看远处物体时,晶状体变薄,焦距变大。
②近视眼看不清远处的景物,是因为经过调节晶状体的厚薄后,远处的物体的像落在视网膜的前方,近视眼应戴凹透镜矫正,其作用是使光发散,使像相对于晶状体向后移清晰地成在视网膜上。
③远视眼看不清近处的景物,是因为经过调节晶状体的厚薄后,近处的物体的像落在视网膜的后方,远视眼应戴凸透镜矫正,其作用是使光会聚,使像相对于晶状体向前移清晰地成在视网膜上。
单元专项提升01 凸透镜成像规律及应用1.探究凸透镜成像规律。
2.利用凸透镜成像的规律解决问题。
3.生活中的透镜。
知识点一、探究凸透镜成像的规律常考考查方向:(1)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;(2)在做实验时, 某同学无论怎样移动光屏, 都无法在光屏上观察到烛焰的像。
发生这一现象可能原因有哪些?可能原因有:①烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度上;②蜡烛的位置在透镜的一倍焦距以内;③蜡烛的位置在透镜的焦点上;④当成放大的实像时,像距较大,光具座长度不够。
(3)用卡片把透镜遮住一部分,光屏上得到烛焰的像有什么变化?光屏上像的性质不变,还是完整的,但亮度会变暗些。
(4)成实像时,将蜡烛和光屏调换位置时,在光屏上仍能成实像。
原因是:光路可逆。
(5)发光二极管比蜡烛的优势:发光二极管亮度更亮,光源稳定,成像稳定。
(6)发光二极管的形状的要求:选择上下、左右都不对称的形状。
(7)蜡烛长度变短时,像在光屏上的位置怎样变化?为了使像仍成在光屏的中央,应该怎样进行调节?像将会向上移动。
调节方法:①将光屏向上移动;②将蜡烛向上移动;③将透镜和光屏向下调节。
(8)当物距不变时,改变凸透镜的焦距,像距和像的大小会发生变化。
当物距不变时,凸透镜焦距越大,像距变大,像变大。
(9)水透镜:注水时水透镜焦距变小,当物距不变时,要使光屏上重新出现清晰的像,则要将光屏向靠近透镜的方向移动;抽水时水透镜的焦距变大,当物距不变时,要使光屏上重新出现清晰的像,则要将光屏向远离透镜的方向移动。
二、凸透镜成像规律及应用物距u与焦距f的关系像的性质像距v与焦距f的关系相对凸透镜的位置应用正倒大小虚实u>2f 倒立缩小实像f<v<2f 与物异侧照相机u=2f 倒立等大实像v=2f 与物异侧测焦距f<u<2f 倒立放大实像v>2f 与物异侧投影仪u=f 不成像u<f 正立放大虚像——与物同侧放大镜2.成实像时,物体距离透镜越近,像距离透镜越远,像越大;物体距离透镜越远,像距离透镜越近,像越小。
人教版八上物理专题训练(二)凸透镜成像规律的应用1.某凸透镜的焦距是8cm,物体距凸透镜20cm,则物体经该凸透镜所成的像是A.正立的实像B.正立的虚像C.缩小的虚像D.缩小的实像2.在“探究凸透镜成像规律”的实验中当蜡烛、凸透镜和光屏位置如图所示时,恰能在光屏上成一个清晰的像,该像的性质为(包括倒立或正立、放大或缩小、虚像或实像),利用此原理可以制成。
3.如图所示,有一个圆柱体PQ,放在凸透镜前图示位置,它所成的像的形状是A.B.C.D.4.小丽同学把一个凸透镜正对着太阳光,在距离凸透镜20cm得到一个最小最亮的光斑,若她用此来观察地图上较小的字,则凸透镜到地图的距离应A.小于20cm B.大于20cm小于40cmC.等于40cm D.大于40cm5.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,小明将烛焰放在凸透镜前某一位置时,恰好在凸透镜后20cm处的光屏上出现一个与该烛焰等大的像,下列说法正确的是A.该凸透镜的焦距是20cmB.此时的物距大于20cmC.当物距是30cm时,光屏上呈现倒立、缩小的像D.当凸透镜的一部分被遮住时,光屏上不能呈现完整的像6.凸透镜甲的焦距为10cm,凸透镜乙的焦距为20cm,把同一个物体分别放在甲、乙前25cm处,通过两个凸透镜都能在光屏上成清晰的像,下列说法正确的是A.甲透镜成像较大B.乙透镜成像较大C.甲、乙透镜成像一样大D.甲、乙透镜成像大小无法比较7.在探究凸透镜成像规律的实验中,凸透镜焦距为10cm,当蜡烛、透镜、光屏处在如图所示的位置时,烛焰在光屏上成清晰、(填“缩小”“等大”或“放大”)的实像;若移动蜡烛,使之与凸透镜间的距离小于10cm,则人应在(选填“蜡烛”或“光屏”)一侧透过凸透镜观察成像。
8.A、B、C三块凸透镜在光具座上分别做蜡烛成像的实验,各透镜跟烛焰距离都是30cm,得到的实验结果如表中所示,根据此实验结果,将A、B、C三块凸透镜的焦距,按由小到大的顺序排列,其顺序是、、。
凸透镜成像规律的探究及其应用专项练习题1.下图是照相机的成像示意图,以下说法正确的是()A.照相机的镜头是凹透镜B.所成的像是正立、缩小的虚像C.要使底板上的像变大,只把镜头前伸就可以D.要在底板上成缩小的像,物距必须大于二倍焦距2.购物支付已进入“刷脸”时代,消费者结账时只需面对摄像头(相当于一个凸透镜),经系统自动拍照、扫描等,确认相关信息后,即可迅速完成交易。
下列有关说法正确的是()A.摄像头成像利用的是光的反射B.摄像头成像特点与投影仪相同C.“刷脸”时,面部应位于摄像头二倍焦距之外D.“刷脸”时,面部经摄像头成正立、缩小的实像3.小明通过透镜观察“美丽潍坊”四个字,看到的情形如图所示,下列说法正确的是()A.该透镜只能成放大的像B.该透镜可以用作近视眼镜C.该透镜可以用作照相机镜头D.字到透镜的距离小于此透镜的焦距4.(2020·湖南常德中考)如图关于透镜的应用,下列说法正确的是()5.在探究凸透镜成像规律的实验中,蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如下图所示,这时烛焰在光屏上恰好成一清晰的像,下列说法正确的是()A.凸透镜的焦距可能是10cmB.图中凸透镜成像的特点被应用在了照相机上C.将蜡烛移到光具座40cm刻度线处,保持凸透镜不动,无论怎样移动光屏都接收不到蜡烛的像D.若在蜡烛和凸透镜之间靠近凸透镜放一副近视眼镜,应将光屏向左移动才可再次呈现清晰的像6.在鉴定文物时,考古学家常用放大镜观察文物的细微部分,这时他看到的是、的虚像。
如果在文物上有两条裂纹,其夹角是5°,要想看到的像更大些,应该将放大镜离裂纹稍微些。
若放大镜的放大倍数是10倍,则他看到的角度是。
7.为保障市民的出行安全,交管部门在很多十字路口安装了监控摄像头,它可以拍下违法车辆的现场照片,拍照时,摄像头的镜头相当于一个(选填“凸”或“凹”)透镜,所成的像是(选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像,当车辆远离摄像头时,所成的像将会(选填“变大”“变小”或“不变”)。
专项练习[凸透镜成像规律的应用]
[凸透镜成像规律的应用]
专题概述
〝凸透镜成像规律〞的应用在各地中考中均是高频考点,主要以选择题及实验探究题的形式出现,深入考查探究实验中的一些延伸规律,属于中高难度题目。
主要分为四种类型:
①成实像时,物距、像距大小与成像大小之间关系的判定
[规律方法] 如果像距大于物距,那么像为倒立、放大的实像;如果像距小于物距,那么像为倒立、缩小的实像;如果像距等于物距,那么像为倒立、等大的实像。
以上规律反之也成立。
②成实像时,物距、像距变化与成像大小变化关系的判定
[规律方法] 当物体逐渐靠近凸透镜时,所成实像会远离凸透镜,且同时像会变大,即〝物近像远像变大〞〝物远像近像变小〞。
当u>2f时,f< v<2f,成倒立、缩小的实像,此时物体移动速度大于像移动速度;当f<u<2 f时,v>2f,成倒立、放大的实像,此时物体移动速度小于像移动速度。
③物距、像距与凸透镜焦距之间关系的判定
[规律方法] 一般分为两种情况:一是根据物距及像距大小判断焦距范围;二是根据物距或像距及像的性质判断焦距范围。
不管哪种情况都需要归结到凸透镜成像的规律中来,所以要明确:当u>2f时,f<v<2f,成倒立、缩小的实像;当f<u<2f时,v>2f,成倒立、放大的实像,将物距或像距代入即可求解。
④像不在光屏中央时,调节器材方向的判定
[规律方法] 一是物体的像成在光屏上方时,蜡烛、光屏需要向上调节,凸透镜向下调节;物体的像成在光屏下方时,蜡烛、光屏需要向下调节,凸透镜向上调节。
►类型一物距、像距大小与成像大小之间关系的判定
1.在〝探究凸透镜成像规律〞的实验中,蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图1-ZT-1所示,此时在光屏上得到烛焰清晰的像,假设保
持凸透镜位置不动,将蜡烛移到光具座的35 cm刻度处,对于此时像的性质判断正确的选项是()
图1-ZT-1
A、一定是放大的像
B、一定是缩小的像
C、可能是倒立的像
D、可能是正立的像
2.2019·山西改编小明做〝探究凸透镜成像的规律〞实验时,在光屏上得到烛焰清晰放大的像,然后他把燃烧的蜡烛和光屏互换位置,这时光屏上能看到()
A、倒立、放大的像
B、倒立、缩小的像
C、正立、放大的像
D、正立、缩小的像
3.如图1-ZT-2所示,在〝探究凸透镜成像的规律〞的实验中,烛焰在图示位置时能在光屏上成清晰的像,所成的像是倒立、________(选填〝放大〞〝等大〞或〝缩小〞)的实像。
现将蜡烛沿主光轴向远离凸透镜的方向移动,要使烛焰仍能在光屏上成清晰的像,那么光屏应沿主光轴向___ _____(选填〝远离〞或〝靠近〞)凸透镜的方向移动。
图1-ZT-2
►类型二物距、像距变化与成像大小变化的关系
4.2019·枣庄在做凸透镜成像实验时,将点燃的蜡烛沿着光具座,从凸透镜二倍焦距以外的某位置向焦点移动,在此过程中,像的大小及像距的变化情况是()
A、像和像距都逐渐变大
B、像和像距都逐渐变小
C、像逐渐变大,像距逐渐变小
D、像逐渐变小,像距逐渐变大
5.2019·常德毕业了,小明与全班同学用胶片照相机照了合影后,接着照一张单身像。
以下说法正确的选项是()
A、小明应远离镜头,同时胶片应靠近镜头
B、小明应靠近镜头,同时胶片应远离镜头
C、小明在相机中的像是倒立、放大的实像
D、小明在相机中的像是正立、放大的虚像
6.小明用同一个相机给同一座古塔拍了四张照片,拍摄以下哪张照片时镜头伸出最长()
图1-ZT-3
7.某班同学在〝探究凸透镜成像规律〞的实验中,记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟物体到凸透镜的距离u之间关系的图象,如图1-ZT-4所示,以下判断正确的选项是()
A、该凸透镜的焦距是16 cm
B、当u=12 cm时,在光屏上能得到一个缩小的像
C、当u=20 cm时,成放大的像,投影仪就是根据这一原理制成的
D、把物体从距凸透镜12 cm处移动到24 cm处的过程中,像逐渐变小
图1-ZT-4
►类型三物距、像距与凸透镜焦距之间关系的判定
8.2019·常州用手机看视频,图像太小,屏幕放大器(凸透镜)来帮忙,小明通过透镜可看到放大了的图像,如图1-ZT-5所示。
手机距离透镜1
5 cm,凸透镜的焦距可能为()
A、20 cm
B、15 cm
C、10 cm
D、5 cm
图1-ZT-5
9.2019·黔东南州小露同学在做探究凸透镜成像规律的实验时,出现了如图1-ZT-6所示的情形,那么凸透镜的焦距可能是()
A、3 cm
B、6 cm
C、9 cm
D、20 cm
图1-ZT-6
10.某同学在做透镜成像的实验时,将一支点燃的蜡烛放在距离透镜2 0 cm的地方,当它向透镜移动时,其倒立的像移动速度大于蜡烛移动速度,那么可判断此透镜()
A、是凸透镜,焦距为20 cm
B、是凸透镜,焦距可能为15 cm
C、是凹透镜,焦距为20 cm
D、是凹透镜,焦距可能为15 cm
11.在探究〝凸透镜成像的规律〞时,当烛焰离透镜13 cm时成放大的实像,当烛焰离透镜8 cm时成放大的虚像,那么这个透镜的焦距可能是()
A、4 cm
B、6 cm
C、7 cm
D、12 cm
►类型四像不在光屏中央时,调节器材方向的判定
12.2019·大连改编在探究凸透镜成像规律的实验中,当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图1-ZT-7所示时,在光屏的中央承接到了烛焰的像。
那么以下说法错误的选项是()
图1-ZT-7
A、光屏上的像与照相机成的像性质相同
B、假设只升高凸透镜,光屏上的像会向上移动
C、假设只将蜡烛向左移动,光屏上还会承接到像
D、假设只将凸透镜向左移动,光屏上还会承接到像
13.2019·广东如图1-ZT-8所示,小李用点燃的蜡烛、凸透镜和光屏进行〝探究凸透镜成像规律〞的实验,凸透镜的焦距为12 cm。
图1-ZT-8
(1)蜡烛和凸透镜的位置不变,要使光屏承接到一个倒立、__________ ____的清晰实像,具体的操作是:首先将光屏向右移动,_______________ _____________________________,直到找到最清晰的像,日常生活中____ __________(选填〝照相机〞〝投影仪〞或〝放大镜〞)就是利用这一原理制成的。
(2)当蜡烛燃烧一段时间后会变短,烛焰的像会往____________移动,偏离光屏中心。
(3)请你指出用烛焰作为发光物体完成〝探究凸透镜成像规律〞实验存在的两点不足之处:
①__________________________________________________________ ______________;
②________________________________________________________________________。
详解详析
1.A
2.B
3.放大 靠近
4.A [解析] 当物距大于一倍焦距时,凸透镜成倒立的实像,且物距越小,像距越大,成的像也越大;所以将蜡烛从二倍焦距外的地方逐渐向凸透镜的焦点靠近的过程中,像距逐渐变大,像逐渐变大。
5.B
6.D [解析] 根据凸透镜成像的规律,成的像越大,此时的物距越小,像距越大。
由图可知,图D 像最大,镜头伸出最长。
7.D
8.A [解析] 由图可知,凸透镜成正立、放大的虚像,所以u <f ,所以f >15 cm 。
9.C [解析] 由图可知,物距u =50 cm -14 cm =36 cm ,得到烛焰倒立、缩小的实像,像距v =12 cm ,那么⎩⎨⎧36 cm >2f ,f<12 cm<2f ,解得6 cm<f<12 cm ,所以符合条件的只有选项C 。
10.B 11.D
12.C [解析] 由图可知,此时物距大于像距,那么成的是倒立、缩小的实像,与照相机的成像情况相同,故A 正确;假设只升高凸透镜,由于经过光心的光线传播方向不变,那么像会向上移动,故B 正确;假设只将蜡烛向左移动,物距变大,像距变小,像变小,需要移动光屏才能承接到像,故C 错误;假设只将凸透镜向左移动,因为物距减小,像距增大,在适当位置光屏上得到倒立、放大的实像,故D 正确。
13.(1)放大 在承接到像的位置左右移动光屏,比较像的清晰度 投影仪
(2)上
(3)①很难判断烛焰所成的实像是否与烛焰左右相反②烛焰的形状不稳定导致成像不稳定
[解析] (1)由图知,物距u=15 cm,处于一倍焦距和二倍焦距之间,那么凸透镜成倒立、放大的实像,操作时应将光屏向右移动,观察光屏上的成像情况,直到找到最清晰的像;投影仪就是利用这一原理制成的。
(2)当蜡烛变短后,根据凸透镜成倒立实像的特点,烛焰的像会往上移动偏离光屏中心。
(3)用烛焰作为发光物体,不足之处如下:①烛焰容易受风影响而晃动,从而使成在光屏上的像不稳定;②蜡烛燃烧会变短,导致烛焰在光屏上的成像位置偏离光屏中心,甚至会偏离光屏;③烛焰的像与烛焰是否左右相反不易观察判断。