2021年八年级物理重难点-凸透镜成像规律知识点总结及练习(含答案)
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专题复习:凸透镜成像规律 考点梳理
一、如何区分凸透镜和凹透镜
1.凸透镜:镜片中间厚、边缘薄的透镜,常应用在远视眼镜、照相机镜头、投影仪镜头、放大镜等;
2.凹透镜:镜片中间薄、边缘厚的透镜,常应用在近视眼镜。3.透镜的光学性质:凸透镜对光有会聚作用,而凹透镜对光有发散作用。
二、有关透镜的科学术语
1.主光轴:过透镜两个球面球心的直线;
2.光心:位于透镜的集合中心,用“O”表示;
3.焦点:平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后会聚于主光轴上一点,这一点叫做凸透镜的焦
点,用“F”表示;
4.焦距:焦点到光心的距离,用“f”表示。
5.粗略测量凸透镜焦距的方法
凸透镜正对太阳光(太阳光是平行光,太阳光平行于凸透镜的主光轴),下面放一张白纸,调节
凸透镜到白纸的距离,直到白纸上光斑最小、最亮为止,然后用刻度尺两处凸透镜到白纸上光斑
中心的距离,即凸透镜的焦距。
三、凸透镜的成像规律
1.凸透镜的三条特殊光线:①经过凸透镜光心的光线,传播方向不改变;
②过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴;
③平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点。
2.凸透镜成像的规律
1.规律一:物体在二倍焦距外,即物距(u)大于二倍焦距(u>2f)
2.规律二:物体在二倍焦距处,即物距(u)等于二倍焦距(u=2f)
3.规律三:物体在一倍焦距和二倍焦距之间,即物距大于一倍焦距小于二倍焦距(f
4.规律四:物体在一倍焦距处,即物距等于一倍焦距(u=f)
5.规律五:物体在一倍焦距以内,即物距小于一倍焦距(u
物距(u)像距(v)像的性质应用举例
u>2ff
u=2fv=2f倒立等大的实像测焦距
f2f倒立放大的实像幻灯机/投影仪
u=f不成像探照灯
uu正立放大的虚像放大镜
规律总结:①一倍焦距分虚实,两倍焦距分大小;
②物远像近像变小,物近像远像变大
四、眼睛和眼镜
1.眼睛
眼睛中晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜,把来自物体的光会聚在视网膜上,形成物体
的像。视网膜上的视神经细胞受到光的刺激,把信号传输给大脑。看远处物体时,睫状肌放松,
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>15cm
D.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.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
凸透镜成像实验专题
姓名:__________ 班级:__________考号:__________
1、 小明利用一未知焦距的凸透镜探究透镜的成像规律,进行了如下操作并得到了相关结论.请你将空缺部分补充完整。
(1)如图甲所示,平行于主光轴的入射光经凸透镜折射后会聚一点,则该凸透镜的焦距为________cm。
(2)将蜡烛、凸透镜和光屏依次安装在光具座上,出现如图乙情景,此时应该________(选填“A”或“B”)。
A.将凸透镜适当向上移 B.将光屏适当向上移
(3)按要求进行观察和测量,并将观测情况记录在下表中。
实验序号 物距u/cm 像距u/cm 像的性质
1 30 15 倒立、缩小的实像
2 25 16.7 ____
3 20 20 倒立、等大的实像
4 15 ______ 倒立放大的实像
5 5 / 正立、放大的虚像
2、 如图所示,在探究“凸透镜成像规律”的实验中,依次将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上,调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度.
下表是小华同学实验时记录的几组数据:
(1)第4次实验时所成像的特点是______________________.
(2)当光屏上得到一个倒立、缩小的实像时,保持透镜的位置不变,要使屏上的像变大些,应将蜡烛__________透镜,将光屏__________透镜.(均填“靠近”或“远离”)
(3)第1次实验时,小华将一近视眼镜紧贴在凸透镜的前面,要在光屏上再次得到清晰的像,应将光屏向________________(填“靠近”或“远离”)透镜方向移动.
3、 如图是探究“凸透镜成像规律”的实验装置。
(1)为了使烛焰的像呈现在光屏的中央,应调整烛焰、凸透镜和光屏使它们的中心大致在______。
(2)当蜡烛位于图中的B处时,移动光屏到D处,观家到光屏上呈现清晰的像,此时像和物大小相等,则该凸透镜焦距为______ cm。
凸透镜成像规律知识及习题
1、凸透镜成像规律
① 把蜡烛、透镜、光屏依次放到桌面同一直线上,点燃蜡烛,调整透镜、光屏的高度,使蜡烛烛焰的中心、透镜的中心、光屏的中心在同一高度上(“三心同高”)
注意:调节“三心同高”的目的是为了能使烛焰能成像成在光屏的中央。
② 凸透镜的成像规律
“物近像大远,两个分界点;一倍焦点分虚实,二倍焦点定大小”
“物近像远像变大,物远像近像变小”(只适用实像)
“物向焦点移,像变大且远”(实像、虚像都适用)
③ 显微镜
显微镜能观察很微小的物体,镜筒中靠近眼镜一端的叫目镜,靠近被观察物体一端的叫物镜;目镜和物镜都是透镜组,相当于凸透镜
放大原理:被观察的物体放在物镜的焦点以外靠近焦点的地方,经过物镜成一个倒立、放大的实像;这个实像在目镜的焦点移内靠近焦点,通过目镜成一个正立、放大的虚像。经过两次放大,我们就看到了物距u 正倒 大小 虚实 像距v 物像关系 应用
u>2f 倒立 缩小 实像 f
U=2f 倒立 不变 实像 V=2f 异侧
F2f 异侧 投影仪
U=f 不成像
U
显微镜的物镜焦距小,目镜焦距大,两个透镜间的距离一般为2f物+f目。
④ 望远镜
望远镜能看清楚远处的物体。也是由物镜和目镜组成,有一种开普勒望远镜,目镜和物镜都是凸透镜。
工作原理:远处的物体通过物镜成倒立、放大的实像,这个实像落在目镜以内靠近焦点的地方,通过目镜成正立、放大的虚像,我们就能看到远处的物体。
巩固练习
一.选择题
1.如右图所示,是利用航空摄影拍摄到的城市夜景。如果拍摄时所用照相机的镜头焦距是50 mm,则通过照相机所成实像到照相机镜头的距离应( )
A.大于100 mm
B.小于50 mm
C.等于50 mm
D.大于50 mm小于100 mm
2.对下列四幅图阐述不正确的是( )
A.甲图:近视眼成像在视网膜前,用凹透镜矫正
B.乙图:远视眼成像在视网膜后,用凹透镜矫正
2021-2022学年人教版物理八年级天天练
第5章 第3节 凸透镜成像的规律
一、单选题
1. 在“探究凸透镜成像规律”的实验中,当物体从距透镜较远的地方逐渐移近焦点的过程中,下列说法正确的是 ( )
A.像越来越大,且为正立的实像 B.像越来越大,且为倒立的实像
C.像越来越小,且为正立的实像 D.像越来越小,且为倒立的实像
2. 将蜡烛放在离凸透镜30 cm的地方,在离物体45 cm的光屏上可以得到烛焰的清晰的像,则( )
A.凸透镜的焦距可能是90 cm,像是放大的
B.凸透镜的焦距可能是18 cm,像是放大的
C.凸透镜的焦距可能是10 cm,像是放大的
D.凸透镜的焦距可能是10 cm,像是缩小的
3. (2020·武汉中考)全国多地在欢迎援鄂抗疫英雄凯旋时举行了“飞机过水门”的最高礼仪。某次仪式中,摄影师拍摄了如图所示的照片,他所用的照相机的镜头相当于一个凸透镜,像成在照相机的底片上,下列说法正确的是 ( )
A.所成的像是缩小的实像 B.所成的像是缩小的虚像
C.所成的像是放大的实像 D.所成的像是放大的虚像
4. 如图所示是航拍的大地震时的楼房倒塌现场。如果拍摄时所用照相机的镜头焦距是50
mm,则胶片到镜头的距离应( )
A.小于50 mm
B.大于100 mm
C.等于50 mm
D.大于50 mm小于100 mm
5. 做“探究凸透镜成像规律”的实验时,当点燃的蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示时,烛焰在光屏上成了一个清晰的像。下列说法正确的是( )
A.此时成像情况符合投影仪成像原理
B.透镜位置不变,蜡烛和光屏位置互换,光屏上也能得到烛焰清晰的像
C.要使光屏上烛焰的像变小,只需将蜡烛靠近凸透镜
D.为了便于从不同方向观察光屏上的像,光屏应选用较光滑的玻璃板
6. 关于光现象,下列说法正确的是( )
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,蜡烛距凸透镜36cm 时,在凸透镜另一侧18cm 处的光屏上得到清晰缩小的像,当蜡烛距凸透镜18cm 时,它的像一定是( )
A.像距为36cm,且成缩小的实像 B.像距为36cm,且成放大的实像
C.像距为18cm,且成缩小的实像 D.像距为18cm,且成放大的虚像
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
当u﹥2f时,成倒立、缩小的实像,f﹤v﹤2f,u﹥v. 当蜡烛距凸透镜18cm 时,f﹤u﹤2f.由于f﹤u﹤2f,成倒立、放大的实像,v﹥2f,u﹤v.凸透镜的一个物距对应一个像距,所以,像距为36cm,且成放大的实像.故选B。
2.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】
【详解】
根据凸透镜的成像规律,当2uf,2fvf,成倒立、缩小的实像,即uv;由题意可以知道物距30cmu,像距20cmv,这种情况是成倒立、缩小的实像,即
30cm2f
20cm2ff
化简可得
10cm15cmf
所以凸透镜的焦距不可能是18cm;当物体远离凸透镜10 cm,物距变大,依然大于两倍焦距,像距变小,所成的实像会变小;当物体靠近凸透镜10 cm,物距20cmu,那么
2fuf
为了在光屏上得到清晰的实像,根据光路的可逆性,此时像距30cmv,光屏应远离透镜10 cm;故选D。
3.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
2021学年初中物理《凸透镜成像的规律》同步练习(五)含答案及解析
姓名:班级:学号:
题号 ― 二 三 四 五 六 总分
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一、选择题(共17题)
1、 关于凸透镜成像,下列说法正确的是:
A. 实像看得见,虚像看不见;
B. 实像总是倒立的,虚像总是正立的;
C. 实像总是缩小的,虚像总是放大的;
D. 实像和虚像都可能放大或缩小.
2、 如图所示,物体AB置于薄凸透镜前,则AB的像的位置在:
A. E点附近; B. G点附近; C. C点附近;
3、 关于凸透镜成像的正确说法是:
A. 只能成实像; B.只能成虚像;
C.可以成实像或虚像; D.不能成像.
4、 在“研究凸透镜成像”的实验中,我们发现:
A. 放大的像都是虚像; B.实像都是缩小的;
C. 倒立的像都是缩小的; D.缩小的像都是倒立的. 囹 CLO5 5、某同学在做研究凸透镜成像实验时,保持凸透镜位置不变,如下图,先后使烛焰位于a、
b、c、d四处,并分别调整光屏的位置,实验后,他归纳出以下说法,其中错误的是:
A. 使烛焰位于a处时, 屏上出现的实像最小;
B. 使烛焰位于c处时, 屏上出现的实像最大;
C. 使烛焰位于b处时, 成缩小的实像;
D. 使烛焰位于d处时, 成放大的实像.
6、在“探究凸透镜成像规律”的实验中,已测得凸透镜的焦距为8 cm,保持蜡烛和透镜的 位置不变,如图所示,调节光屏位置,直到光屏上出现清晰的烛焰像,则在光屏上观察到的 像是:
7、一塑料薄膜组成的顶棚下堆放着一堆干草,夏天雨后,阳光穿过薄膜上的积水,照射到
干草上,则下列说法正确的是:
A. 薄膜上的积水形成一个大的凸透镜,如果其焦点恰好在干草处,干草有可能燃烧;
B. 透镜都是固体物质组成的,液体不能起凸透镜作用;
C. 起凸透镜作用的应是塑料薄膜;
D. 水和塑料薄膜共同起凸透镜作用.
8、用同一凸透镜在光具座上分别探究甲、乙两物体的成像情况.实验时甲、乙两物体直立 于光具座上,且甲物体比乙物体长些,它们经凸透镜成像后.下列说法中正确的是: S D A,若它们都成放大的实像,则甲的像一定比乙的像长;
一、初中物理凸透镜成像的规律
1.在“探究凸透镜成像的规律”实验中,光具座上各元件位置如图所示,此时在光屏上恰好成一个清晰的像,则下列说法正确的是( )
A.利用这一原理制成了投影仪
B.若保持凸透镜位置不变,将蜡烛和光屏的位置互换,会在光屏上成一个清晰倒立、缩小的像
C.若保持凸透镜位置不变,将蜡烛放到刻度线45cm处,适当移动光屏也能得到一个清晰的像
D.若将蜡烛稍稍靠近凸透镜,则应将光屏远离凸透镜才能得到清淅的像
【答案】D
【解析】
A. 如图可知此时物距大于像距,凸透镜成倒立缩小的实像,利用这一原理制成了照相机,故A错误;
B. 若保持凸透镜位置不变,将蜡烛和光屏的位置互换,根据光路可逆的特点,会在光屏上成一个清晰倒立、放大的实像,故B错误;
C. 成缩小的实像时,像距位于一倍焦距到二倍焦距之间,即2fvf,由图知此时像距为15cm,可得:7.5cm15cmf所以若保持凸透镜位置不变,将蜡烛放到刻度线45cm处,此时物距小于焦距,不能成实像,在凸透镜同侧成虚像,所以移动光屏是找不到像的,故C错误;
D. 若将蜡烛稍稍靠近凸透镜,即减小物距,根据成实像时物距与像距的变化规律知,像距应增大,即应将光屏远离凸透镜才能得到清淅的像,故D正确;
故选D.
点睛:凸透镜成像规律是常考试的内容,要掌握成像时物距和像距变化的特点,当物距减小时,像距增大,像也会变大,这里的像变大,是与之前比变大,要比较像与物体的大小,要看像距和物距的比较,像距大于物距,像就放大.
2.把蜡烛放在凸透镜前30cm处,光屏上可接收到倒立等大的实像,若把蜡烛向远离凸透镜方向移动5 cm,并移动光屏,在光屏上可以看到
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.倒立等大的实像
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】 凸透镜成倒立等大的实像时,物距等于二倍焦距,所以可知凸透镜的焦距应是15cm,此时把蜡烛向远离凸透镜方向移动5 cm,物距变为35cm,物体处于二倍焦距以外,所成的像是倒立缩小的实像,此时的应用是照相机,故应选A.
透镜成像规律
知识点一:透镜
1. 凸透镜:中间______,边缘______的透镜。凸透镜对光有______作用。
2. 凹透镜:中间______,边缘______的透镜。凹透镜对光有______作用。
3. 透镜基本概念:
(1) ______:通过透镜的两个球面球心的直线,每个透镜都有一条______。
(2) ______:每个透镜主轴上都有一个特殊点,它是透镜的中心,凡通过该点的光,其传播方向不变,这个点叫______。
(3) ______:凸透镜能使平行于主光轴的光______在一点,这个点叫做______,凸透镜两侧各有一个焦点,且关于光心对称,焦点用字母“______”表示。
(4) ______:凹透镜能使平行于主光轴的光线透过凹透镜变得发散,且这些发散光线的反向延长线相交于主光轴上的一点,这一点不是实际光线的会聚点,故称为凹透镜的______。
(5) _______:焦点到光心的距离.透镜两侧焦距相等,焦距用字母“______”表示
4. 画出凸透镜三条特殊光线:
5. 画出凹透镜三条特殊光线:
知识点二:凸透镜成像
1. 凸透镜成像规律:(试着默写)
一倍焦距分_______,二倍焦距分_______。物和像的大小比较:谁离透镜_______,谁就_______
附答案:
知识点一:透镜
1. 凸透镜:中间厚,边缘薄的透镜。凸透镜对光有会聚作用。
2. 凹透镜:中间薄,边缘厚的透镜。凹透镜对光有发散作用。
3. 透镜基本概念:
(1) 主光轴:通过透镜的两个球面球心的直线,每个透镜都有一条主光轴。
(2) 光心:每个透镜主轴上都有一个特殊点,它是透镜的中心,凡通过该点的光,其传播方向不变,这个点叫光心。
(3) 焦点:凸透镜能使平行于主光轴的光会聚在一点,这个点叫做焦点,凸透镜两侧各有一个焦点,且关于光心对称,焦点用字母“F ”表示。
(4) 虚焦点:凹透镜能使平行于主光轴的光线透过凹透镜变得发散,且这些发散光线的反向延长线相交于主光轴上的一点,这一点不是实际光线的会聚点,故称为凹透镜的虚焦点。
一、初中物理凸透镜成像的规律
1.如图所示,竖直放置的不透光物体 (足够大)中紧密嵌有一凸透镜,透镜左侧两倍焦距处,有一个与主光轴垂直的物体AB,在透镜右侧三倍焦距处竖直放置一平面镜MN,镜面与凸透镜的主光轴垂直,B、N两点都在主光轴上,AB与MN高度相等,且与透镜上半部分等高.遮住透镜的下半部分,则该光具组中,物体AB的成像情况是( )
A.两个实像,一个虚像 B.一个实像,两个虚像
C.只有一个虚像 D.只有一个实像
【答案】D
【解析】
【详解】
①按题意,AB在凸透镜右侧距离透镜2f处成一个倒立的等大的实像.
②由于成像后的光线是射向右下方的,所以不能在平面镜上成像(平面镜只在主光轴的上方),所以只能成一个实像.
③如果平面镜足够大,则“AB在凸透镜右侧距离透镜2f处成一个倒立的等大的实像”又会在平面镜上成一个等大的虚像,平面像反射后的光线又会经凸透镜成一个缩小的倒立的实像(成在凸透镜左侧f与2f之间.此时相当于物距为4f.当然,也要满足凸透镜是足够大了才有此种情况).
故选D.
【点睛】
此题主要考查凸透镜成像规律及其应用,此题的突破点是,AB只有在主光轴上的那点折射后入MN,其它均没有,故只有一个实像.
2.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.
一、初中物理凸透镜成像的规律
1.如图所示,有一圆柱体PQ,放在凸透镜前图示的位置,它所成像P′Q′的形状应该是下列图中的( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
圆柱体的右边Q在f和2f之间,所成的像是倒立放大的实像;圆柱体的左边P在2f以外,所成的像是倒立缩小的实像.当u>f时,物距减小,像距变大像变大.右边的像距比左边的像距远,符合要求的只有图B.
2.两平面镜AM,AN之间的夹角为90°,凸透镜的主光轴恰好是该直角的角平分线,凸透镜的光心为O,A点恰好是凸透镜的焦点,光源S位于主光轴上,通过该系统,光源S所成的像为( )
A.四个虚像,三个实像 B.四个虚像,一个实像
C.三个虚像,一个实像 D.三个虚像,两个实像
【答案】B
【解析】
【详解】
S通过两个平面镜成3个虚像,(因为其中两个重合了),分别是S1、S2、S3;
S1、S2分别在凸透镜的焦点处,则不能成像,只有S3在凸透镜的焦点以外,且通过凸透镜的光心,可以成一个实像S4;
S在凸透镜的焦点以内,由u<f,成正立放大的虚像S′;综上分析,通过该系统,光源S所成的像有四个虚像,一个实像。
3.如图所示,光屏上能看到烛焰清晰的像,下列操作不能使光屏上清晰的像变大的是( )
A.保持凸透镜位置不变,将蜡烛和光屏的位置对调
B.保持蜡烛和光屏的位置不变,只将凸透镜向左移动适当距离
C.保持凸透镜的位置不变,将蜡烛和光屏都向右移动适当距离
D.换一个焦距更小的凸透镜,调整光屏至适当的位置
【答案】D
【解析】
【详解】
A.从图中可以看到,烛焰的物距u大于像距v,由于在光屏上能看到烛焰清晰的像,根据凸透镜的成像规律可知,这个像应该是倒立、缩小的实像;当保持凸透镜位置不变,将蜡烛和光屏的位置对调后,根据光路的可逆性可知,在光屏上也能看到烛焰清晰的像,此时物距u小于像距v,根据凸透镜的成像规律可知,这个像应该是倒立、放大的实像,这个操作可以使光屏上清晰的像变大,A项不合题意;
1 5.3凸透镜成像规律
回顾:凸透镜的三条特殊光线
①平行→过焦 ①过焦→平行 ①过光心→走直线
一、凸透镜成像规律的实验
1.工具:光具座
2.实验步骤:
(1)“三心等高”:让烛焰中心、凸透镜光心、光屏中心处于同一高度;
目的:使像成在光屏中央。
(2)测量焦距:让光线平行于主光轴,入射,在另一侧得到最小最亮的光斑,测量光斑与凸透镜光心的距离;
(3)刻度尺:测距离,不能只看一个刻度(要估读,有单位);
(4)如何调节:(若蜡烛火焰的像不在光屏中心,注意过光心的光线)
①调蜡烛:若像偏上,蜡烛向下调节;
②调透镜:若像偏上,凸透镜向下调节;
③调光屏:若像偏上,光屏向上调节。
(5)蜡烛烧短:光屏中的像偏上
(6)遮挡:若遮挡部分凸透镜,像变暗,但是像仍然完整。
光具座 平行光测量焦距
像偏上,调节方式:蜡烛向上、凸透镜向下、光屏向上
•F •F •O •F •F •O •F •F •O 2 二、凸透镜成像规律
1.原理图
2.成像规律
u、v、f、2f 成像特点 像物
位置 应用
u、f、2f v、f、2f u与v 正倒 大小 虚实
u>2f 2f>v>f u>v 倒立缩小实像 异侧 照相机
u=2f v=2f u=v 倒立等大实像 异侧 测焦距
2f>u>f v>2f u<f 倒立放大实像 异侧 投影仪(幻灯机)
u=f 得到平行光,不成像 获得平行光
u<f u<v 正立放大虚像 同侧 放大镜
照相机(u>2f)
放大镜(u<f) 投影仪(v>2f>u>f)
3
3.凸透镜成像规律口诀
(1)静态口诀:
一倍焦距分虚实,两倍焦距分大小,实像倒立不同侧,虚像正立在同侧。
u<f:虚像 u>f:实像
一倍焦距分虚实
2f>u>f:放大的像 u=2f:等大的像 u>2f:缩小的像
两倍焦距分大小
(2)动态口诀:
成实像时(u>f),物近像远像变大,物远像近像变小。
晨鸟教育
Earlybird 4.5 科学探究:凸透镜成像(二)
一、单选题
1.将物体分别放在甲凸透镜(f甲=10cm)、乙凸透镜(f乙=5cm)前,使物距相同。通过两个透镜,在光屏上都能成像,一个缩小,一个放大。则( )
A.缩小的像是实像,放大的像是虚像
B.甲凸透镜成的是缩小的像
C.物距可能是15cm
D.物距可能是20cm
【答案】C
【解析】
A.通过两个透镜,在光屏上都能成像,光屏能够承接的都是实像,故A错误;
BCD.假设甲成的缩小的实像,乙成放大的实像,则物距与它们焦距的关系有
u>2f甲=20cm
5cm=f乙
假设甲成的是放大的实像,乙成的是缩小的实像,则物距与它们焦距的关系有
10cm=f甲2f乙=10cm
物距相同,则有10cm
故甲成的是放大实像,乙成的是缩小的实像,物距可能为15cm。故BD错误,C正确。
故选C。
2.如图,是相同焦距拍摄的同一小孩的照片,则拍摄时,物距、像距的比较情况是( )
A.甲的物距、像距都比乙大
B.甲的物距、像距都比乙小 晨鸟教育
Earlybird C.甲的物距比乙大,甲的像距比乙小
D.甲的物距比乙小,甲的像距比乙大
【答案】C
【解析】
由图知,甲照片的像比乙的像小,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;所以拍摄甲图时,相机与物体的距离较大,像距小.拍摄乙照片时物距小,像距大.故C选项符合题意.
3.如图是某同学探究凸透镜成像规律时观察到的现象,下列哪种光学仪器的成像原理与其相同
A.投影仪 B.照相机 C.放大镜 D.近视眼
【答案】B
【解析】根据图示情况知道,当物距大于二倍焦距时的凸透镜成的是倒立缩小的实像,照相机是根据凸透镜的这种成像情况制成的,故选B。
4.疫情发生后,为了防止接触传染,许多单位安装了人脸识别系统。它是通过将刷脸机镜头捕捉到的人脸信息,与系统中储存的人脸模板对比,进行人脸识别。下列有关说法正确的( )
一、初中物理凸透镜成像的规律
1.如图所示,竖直放置的不透光物体 (足够大)中紧密嵌有一凸透镜,透镜左侧两倍焦距处,有一个与主光轴垂直的物体AB,在透镜右侧三倍焦距处竖直放置一平面镜MN,镜面与凸透镜的主光轴垂直,B、N两点都在主光轴上,AB与MN高度相等,且与透镜上半部分等高.遮住透镜的下半部分,则该光具组中,物体AB的成像情况是( )
A.两个实像,一个虚像 B.一个实像,两个虚像
C.只有一个虚像 D.只有一个实像
【答案】D
【解析】
【详解】
①按题意,AB在凸透镜右侧距离透镜2f处成一个倒立的等大的实像.
②由于成像后的光线是射向右下方的,所以不能在平面镜上成像(平面镜只在主光轴的上方),所以只能成一个实像.
③如果平面镜足够大,则“AB在凸透镜右侧距离透镜2f处成一个倒立的等大的实像”又会在平面镜上成一个等大的虚像,平面像反射后的光线又会经凸透镜成一个缩小的倒立的实像(成在凸透镜左侧f与2f之间.此时相当于物距为4f.当然,也要满足凸透镜是足够大了才有此种情况).
故选D.
【点睛】
此题主要考查凸透镜成像规律及其应用,此题的突破点是,AB只有在主光轴上的那点折射后入MN,其它均没有,故只有一个实像.
2.两平面镜AM,AN之间的夹角为90°,凸透镜的主光轴恰好是该直角的角平分线,凸透镜的光心为O,A点恰好是凸透镜的焦点,光源S位于主光轴上,通过该系统,光源S所成的像为( )
A.四个虚像,三个实像 B.四个虚像,一个实像
C.三个虚像,一个实像 D.三个虚像,两个实像
【答案】B
【解析】 【详解】
S通过两个平面镜成3个虚像,(因为其中两个重合了),分别是S1、S2、S3;
S1、S2分别在凸透镜的焦点处,则不能成像,只有S3在凸透镜的焦点以外,且通过凸透镜的光心,可以成一个实像S4;
S在凸透镜的焦点以内,由u<f,成正立放大的虚像S′;综上分析,通过该系统,光源S所成的像有四个虚像,一个实像。
- 1 - 初中物理凸透镜成像规律典型专题(含答案)
学生姓名: 年 级: 老 师:
上课日期: 时 间: 课 次:
一.选择题
1.在探究凸透镜成像规律的实验中,当蜡烛、凸透镜、光屏位于如图所示的位置时在光屏上呈现一个清晰的烛焰的像。下列说法正确的是( )
A.透镜不动,蜡烛和光屏都向右移动,可以看到像变大
B.此时成正立、放大的实像,与投影仪原理相同
C.透镜右移,眼睛在光屏和透镜间,通过透镜看到正立的像
D.若在透镜和蜡烛之间放远视镜片,应将光屏适当右移,可再次出现清晰的像
2.做凸透镜成像实验,当蜡烛距透镜15cm时,在光屏上成放大的像,则下列说法错误的是( )
A.蜡烛距透镜45 cm时,一定成缩小的实像
B.蜡烛距透镜20 cm时,一定成放大的实像
C.蜡烛距透镜18 cm时,可能成放大的实像
D.蜡烛距透镜6 cm时,一定成放大的虚像
3.如图所示,在凸透镜成像的实验中,下列说法正确的是( )
- 2 -
A.蜡烛逐渐远离凸透镜时,移动光屏,在光屏上成的像渐变大
B.蜡烛逐渐靠近凸透镜时,光屏要靠近凸透镜才能承接到清晰的像
C.蜡烛在a点时,所成的像是倒立缩小的
D.应用蜡烛在b点时的成像原理,可制成近视眼镜
4.烛焰和光屏的中心在凸透镜主光轴上,它们的初位置如图所示,凸透镜的焦距为10cm。下列操作不可能使烛焰在光屏上成清晰像的是( )
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1.照相机成像特点:倒立缩小的实像。
2.投影仪成像特点:倒立放大的实像。
3.放大镜成像特点:正立放大的虚像。
4.凸透镜成实像时,物和像在凸透镜两侧。
5.凸透镜成虚像时,物和像在凸透镜同侧。 精品文档
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三、凸透镜成像规律
1.凸透镜成像规律:
(1) 一倍焦距是成实物与虚像、倒正、物像异同侧的分界点。物距大于一倍焦距时,物体成实像(倒立,物像同侧);物距小于一倍焦距时,物体成虚像(正立、物像异侧);
(2) 二倍焦距是成像大小的分界点。物距大于二倍焦距时,物体成缩小的像;物距小于二倍焦距时,物体成放大的像;
(3)实像都是倒立的(物、像同侧),虚像都是正立的(物、像异侧);
(没有缩小的虚像,也没有等大的虚像) 精品文档
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(4)成实像时,物近像远,像变大(物远像近,像变小);
成虚像时,物远像远,像变大(物近像近,像变小)。
四、眼睛和眼镜
67.眼睛:
1.眼睛通过睫状体来改变晶状体的形状。
2.看远处物体时,睫状体放松,晶状体变薄,对光的偏折能力变小,远处物体射来的光刚好聚在视网膜上,眼睛可以看清远处的物体;
3.看近处物体时,睫状体收缩,晶状体变厚,对光的偏折能力变大,近处物体射来的光刚好聚在视网膜上,眼睛可以看清近处的物体。
4.近视眼矫正:佩戴凹透镜。
5.远视眼矫正:佩戴凸透镜。
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五、显微镜和望远镜
1.显微镜成像原理(虚像):
来自被观察物体的光经过物镜后成一个放大的像,道理就像投影仪的镜头成像一样;目镜的作用则像一个普通的放大镜,把这个像再放大一次。
专题复习:凸透镜成像规律 考点梳理
一、如何区分凸透镜和凹透镜
1.凸透镜:镜片中间厚、边缘薄的透镜,常应用在远视眼镜、照相机镜头、投影仪镜头、放大镜等;
2.凹透镜:镜片中间薄、边缘厚的透镜,常应用在近视眼镜。3.透镜的光学性质:凸透镜对光有会聚作用,而凹透镜对光有发散作用。
二、有关透镜的科学术语
1.主光轴:过透镜两个球面球心的直线;
2.光心:位于透镜的集合中心,用“O”表示;
3.焦点:平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后会聚于主光轴上一点,这一点叫做凸透镜的焦
点,用“F”表示;
4.焦距:焦点到光心的距离,用“f”表示。
5.粗略测量凸透镜焦距的方法
凸透镜正对太阳光(太阳光是平行光,太阳光平行于凸透镜的主光轴),下面放一张白纸,调节
凸透镜到白纸的距离,直到白纸上光斑最小、最亮为止,然后用刻度尺两处凸透镜到白纸上光斑
中心的距离,即凸透镜的焦距。
三、凸透镜的成像规律
1.凸透镜的三条特殊光线:①经过凸透镜光心的光线,传播方向不改变;
②过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴;
③平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点。
2.凸透镜成像的规律
1.规律一:物体在二倍焦距外,即物距(u)大于二倍焦距(u>2f)
2.规律二:物体在二倍焦距处,即物距(u)等于二倍焦距(u=2f)
3.规律三:物体在一倍焦距和二倍焦距之间,即物距大于一倍焦距小于二倍焦距(f
4.规律四:物体在一倍焦距处,即物距等于一倍焦距(u=f)
5.规律五:物体在一倍焦距以内,即物距小于一倍焦距(u
物距(u)像距(v)像的性质应用举例
u>2ff
u=2fv=2f倒立等大的实像测焦距
f2f倒立放大的实像幻灯机/投影仪
u=f不成像探照灯
uu正立放大的虚像放大镜
规律总结:①一倍焦距分虚实,两倍焦距分大小;
②物远像近像变小,物近像远像变大
四、眼睛和眼镜
1.眼睛
眼睛中晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜,把来自物体的光会聚在视网膜上,形成物体
的像。视网膜上的视神经细胞受到光的刺激,把信号传输给大脑。看远处物体时,睫状肌放松,
晶状体比较薄(焦距长,偏折弱)。看近处物体时,睫状肌收缩,晶状体比较厚(焦距短,偏折强)。
2.近视
晶状体太厚,折光能力太强,或眼球前后方向太长,致使远处物体的像成在视网膜前。患者
能看清近处的物体,看不清远处的物体。需要佩戴近视眼镜(凹透镜)矫正。
3.远视
晶状体太薄,折光能力太弱,或眼球前后方向太短,致使远处物体的像成在视网膜后。患者
能看清远处的物体,看不清近处的物体。需要佩戴老花眼镜(凸透镜)矫正。 常考问题
1.当凸透镜成实像时,当物距减小时,像距会如何变化?(蜡烛向凸透镜靠近时,光屏怎么移动
才能成清晰的像?)
答:物距减小,像距增大,即当蜡烛向凸透镜靠近时,光屏远离凸透镜才能成清晰的像。
口诀:物近像远像变大(敌进我退)
2.当u>2f时,物距移动的距离和像距移动的距离大小关系?
当f
答:当u>2f时,物距移动的距离>像距移动的距离
当f
口诀:大像走大步,小像走小步
3.在“探究凸透镜成像的规律”实验中,将烛焰、凸透镜和光屏的中心调至同一高度目的是?
答:确保蜡烛火焰的像成在光屏的中央。
4.当凸透镜成实像时,发现所成的像在光屏的上方,现要使蜡烛的像成在光屏的中央,应该如何
调整光屏或凸透镜?
答:光屏向上移动,凸透镜向下移动
5.实验中,光屏上已成清晰的实像,此时小明固定蜡烛和凸透镜,在光屏和凸透镜间放上自己所
佩戴的竟是眼睛,若仍要在光屏上成清晰的像,则需要怎样移动光屏?
答:向远离凸透镜的方向移动光屏。理由:近视眼镜(凹透镜)对光有发散作用,此时向会远
离凸透镜,像成在光屏后方,所以要向远离透镜的方向移动光屏。
6.实验中,光屏上已成清晰的实像,接下来改用焦距更大(小)的凸透镜继续进行实验,如果不改
变蜡烛和凸透镜的位置,要在光屏上成清晰的像应把光屏怎么移动?
答:向右(左)移动光屏。理由:焦距更大(小)的凸透镜,折射能力更弱(强),此时像成在光屏
后(前)方,所以要向右(左)移动光屏。
7.当凸透镜成实像时,如果用手挡住凸透镜的上半部分,光屏上的像是否完整?像有什么变化?
答:还是完整的像,但像变暗了。
解析:从物体上某一点发出的光线(无数条),经过透镜折射后,折射光线如能交于一点,相交
的交点叫做实像,原来构成像的所需光线是均匀地射向整个凸透镜经折射后集结成像,现用
手挡住透镜的上半部分,使物体发出的光线中途失去一部分,但仅靠其余的光线经透镜折射
后也能集结成像,只是透过透镜下半部分的光线,不如透过整个透镜的光线多,所以像屏上仍
为完整像,只是亮度变弱了,实际上照相机就是通过调整光圈的遮挡来改变成在胶片上的像
的明暗程度实现胶片的正确曝光的。
8.在“探究凸透镜成像规律”实验中,用LED光源代替蜡烛进行实验,这样改进有什么优点?
答:可以增加物体的亮度,使成像更清晰;所成的像不会晃动,更加稳定;跟燃烧蜡烛相比,LED光源更安全、环保;LED光源可以研究成像的左右颠倒。
一、选择题
1.(2020.泰安,★★)小明同学做“探究凸透镜成像的规律”的实验,当他把烛焰移到距透镜
18cm的位置时,在光屏上观察到倒立放大清晰的像。他判断凸透镜焦距可能是①6cm;②
9cm;③12cm;④16cm,其中正确的是()
A.①②B.②③C.①④D.③④
2.(2020.临沂,★★★)当光具座上蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时,光屏上承接到烛焰
清晰的像,下列判断正确的是()
A.该凸透镜的焦距是10cm
B.光屏上像的特点与照相机相同
C.仅将凸透镜移至60cm刻度线处,光屏上可再次成清晰的像
D.仅将蜡烛移至20cm刻度线处,光屏上模糊成像类似远视眼
3.(2020.安徽,★★★)图a是放置在水平桌面上的刻度尺的一部分,甲、乙、丙、丁是通过凸透
镜所看到的刻度尺的像。若凸透镜先贴着刻度尺然后逐渐远离,则看到刻度尺的像的先后顺
序正确的是()
456图a456
555甲乙丙丁A.甲→乙→丙→丁B.
乙
→
丙→甲→丁C.乙→丁→甲→丙D.丙→甲→乙→丁
4.(2020.河北,★★)在探究凸透镜成像的实验中,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,烛焰
在光屏上恰好成一清晰的像。下列说法正确的是()
A.凸透镜的焦距是20cm
B.将蜡烛和光屏都向右移动,光屏上可成清晰的像,该成像规律应用在照相机上
C.在贴近凸透镜的左侧放置一眼镜片,只向左移动光屏,可在光屏上成清晰缩小的像,该镜
片对光起发散作用D.用f=15cm的凸透镜替换图中透镜,只向右移动光屏,可在光屏上成清晰的像 真题练习
5.(2020.衡阳,多选题,★★★)一位同学利用如图所示的装置探究凸透镜成像规律,他先用焦
距为20cm的凸透镜进行实验,在屏上得到清晰的像。接下来他想改用焦距为10cm的凸透
镜继续进行实验,下列分析正确的有()
A.要使光屏再次成清晰的像,可只将光屏向右移
B.要使光屏再次成清晰的像,可只将蜡烛向右移
C.若只移动光屏重新得到清晰的像,像将变大
D.若只移动蜡烛重新得到清晰的像,像将变大
6.(2020.广安,★★★)如图所示,凸透镜的焦距为10cm,此时蜡烛在光屏上成一个清晰的像。
凸透镜的位置固定不变,只移动点燃的蜡烛和光屏,下列说法正确的是()
A.把蜡烛移到刻度值为30cm处,再向左移动光屏,能在光屏上得到倒立缩小的清晰实像,
成像规律可以应用于照相机B.把蜡烛移到刻度值为14cm处,再向右移动光屏,能在光屏上得到倒立放大的虚像,成像
规律可以应用于投影仪C.把蜡烛移到刻度值为5cm处,再向右移动光屏,能在光屏上得到正立放大的虚像成像规
律可以应用于放大镜D.蜡烛在光屏上已成一个清晰的像,如果在蜡烛和透镜之间放一个近视眼镜,为了在光屏上
重新得到清晰的像,光屏应向左移动
7.(2020.雅安,★★★)在做“探究凸透镜成像规律”的实验中,某小组同学利用图甲测出了透
镜的焦距后,正确安装并调节实验装置如图乙所示,在光屏上得到一个清晰的像。下列说法
正确的是()
A.乙图中成的是倒立放大的实像,符合放大镜的成像原理
B.乙图中成的是倒立放大的实像,符合照相机的成像原理
C.乙图中如果在烛焰与透镜间放置一近视眼镜镜片,则将光屏适当左移可得一个清晰的像
D.在乙图中保持凸透镜位置不变,将蜡烛与光屏的位置互换,则成像情况符合投影仪的原理
8.(2020.贵港,★★★)将凸透镜和蜡烛、光屏安装到光具座上位置如图所示,此时光屏上得到
清晰的像,下列说法正确的是()
A.此时光屏上的像是放大、正立的虚像
B.此时成像情况符合投影仪成像原理左右
C.保持凸透镜的位置不动,向右移动蜡烛并调整光屏到适当的位置,当光屏上再次得到清晰
的像时,这个像一定是缩小的像D.保持凸透镜的位置不动,向左移动蜡烛,则光屏一定要向左调整位置才能得到清晰的像
9.(2020.益阳,★★★)一位同学利用如图所示的器材做实验,先用焦距为20cm的凸透镜甲进
行实验,在屏上得到了清晰的缩小实像,接下来他想改用焦距为10cm的凸透镜乙继续进行
实验,如果不改变发光体和凸透镜的位置,则()
A.将光屏适当左移,可得到倒立放大的实像B.将光屏适当左移,可得到倒立缩小的实像
C.将光屏适当右移,可得到倒立放大的实像D.将光屏适当右移,可得到倒立缩小的实像
10.(2020.绵阳,★★★)如图所示,在“探究凸透镜成像规律”的实验中,凸透镜焦距是10cm,
蜡烛放在A处,位于C处的光屏(图中未画出)上得到了清晰的像;保持透镜位置不变,将蜡
烛移到B处,移动光屏再次得到清晰的像。关于光屏移动的方向和移动距离L屏与蜡烛移动
距离L烛的大小关系,正确的是()
A.向右移动光屏,L屏L烛D.向右移动光屏,L屏>L烛
11.(2020.宁波,★★★)在“探究凸透镜的成像特点”实验中,所用凸透镜的焦距为10cm,光屏
是用表面涂有白漆的铁板制成。小科把“F”发光物置于离凸透镜13cm处,移动光屏,在光屏
上找到清晰的像,如图所示。小科看到光屏上像的形状和大小分别是()
A.F、放大B.F、放大C.F、缩小D.F、缩小