备战中考物理凸透镜成像的规律热点考点难点含答案
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一、初中物理凸透镜成像的规律1.小明将凸透镜紧靠如图甲所示的一幅卡通图片,然后将凸透镜逐渐远离图片的过程中,通过凸透镜观察到如图乙所示四个不同的像,则四个像出现的先后顺序是A.③②④①B.③②①④C.②①③④D.①②③④【答案】C【解析】小明将凸透镜紧靠书上的一幅卡通图片,说明物距小于一倍焦距,凸透镜成的虚像是放大的,物体离凸透镜越近,像越接近物体的大小,也就是成的虚像越小,故先看到②,当在一倍焦距远离凸透镜的过程中,看到的像逐渐变大,当大于一倍焦距时,成倒立的像,即看到的为①,继续远离大于2倍焦距时,看到的是倒立缩小的实像,即为③,成实像时,物距越远,像越小.因此最后看到的是④,故四个像的顺序为②①③④.故选C.2.如图是用来研究凸透镜成像规律的实验装置示意图,当蜡烛和透镜放在图示位置时,通过移动光屏,可以在光屏上得到与物体等大的像.若透镜位置不变,将蜡烛移到刻度为30cm处,则()A.A.移动光屏,可以在屏上得到倒立放大的像B.移动光屏,可以在屏上得到倒立缩小的像C.移动光屏,可以在屏上得到正立放大的像D.不论光屏移到什么位置,都不能在屏上得到清晰的像【答案】D【解析】由题意可知,当物距为30cm时,可以在光屏上得到与物体等大的像,所以f=15cm;将蜡烛移到刻度为30cm处时,物距为10cm,即u<f,所以应该成正立、放大的虚像,故在光屏上看不到;故选D.3.凸透镜成像实验中,移动物体到某位置时,能在光屏上成清晰放大的像,则下面说法正确的是A.将物体靠近透镜后,无论如何移动光屏,光屏上都不能呈现物体的像,则一定成虚像B .保持透镜位置不变,将物体和光屏位置互换,一定可以在光屏上得到清晰缩小的像C .如果物体靠近透镜,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏必须远离透镜且光屏移动距离小于物体移动距离D .将透镜遮挡一部分,则一定不能成完整的像【答案】B【解析】【详解】A .由题意可知,移动物体到某位置时,能在光屏上成清晰放大的像,说明此时2f u f >>,2v f >;将物体靠近透镜后,只要物距仍在2f u f >>这个范围,此时只需要把光屏远离凸透镜,还可以成放大的实像;故A 项错误;B .保持透镜位置不变,将物体和光屏位置互换后,此时2f v f >>,2u f >,故此一定可以在光屏上得到清晰缩小的像;故B 项正确;C .物体靠近透镜即物距减小,像距增大,光屏应远离透镜,当2u f >时光屏移动距离小于物体移动距离,当2f u f >>时光屏移动距离大于物体移动距离,故C 项错误;D .凸透镜成实像时,所有透过透镜的光会聚到光屏上成像,当将透镜的下半部分挡住后,整个物体发出的光虽有一部分被挡住,但总会有一部分光通过上半部分凸透镜而会聚成像,因此,像与原来相同,仍然完整;由于透镜的一半被遮住,因此折射出的光线与原来相比减少了一半,故亮度会减弱,像会变暗。
10.“凸透镜成像实验”重难点突破及题型归类实验考点1.高度问题1.实验前应将烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致调整到同一高度,即烛焰和光屏的中心应在凸透镜的主光轴上,目的是使像成在光屏正中央。
2.如果燃烧过程中蜡烛变短,光屏上的像会偏高,若想让像重新回到光屏中央,则应:将蜡烛向上移动或将透镜向下移动或将光屏向上移动。
技巧:物像跷跷板,高低都相反。
实验考点2.测焦距方法1.平行光测焦距突破口:最小最亮的光斑例1.将平行光正对凸透镜,移动光屏,直到光屏上形成一个最小最亮的光斑,如图所示,则该凸透镜的焦距为 10.0 cm。
即焦点所在位置注意:刻度尺要估读!方法2.二倍焦距法测焦距突破口:图像特殊点u=υ=2f例2.如图所示,小明根据实验记录,绘制了物体离凸透镜的距离u与实像到凸透镜的距离υ之间的关系,则凸透镜的焦距为 5 cm。
特殊点P:u=υ=2f=10cm∴f=5cm注意:记得÷2方法3.解不等式确定焦距范围突破口:根据题目信息,列出u 或υ与f 之间的关系,解不等式。
关键信息通常是:1. u 、υ大小关系; 2.成像特点。
不等式结果取值原则:同大取大,同小取小。
例3.如图所示,当光屏、透镜以及烛焰的相对位置如图所示时,恰能在光屏上得到一个清晰的像,由此判断,该凸透镜的焦距: 8cm <f <10cm 。
解析:由图可知,u =20cm ,υ=16cm ,u >υ根据u 、υ大小关系可确定此题属于凸透镜成像规律:联立①②③得:8cm <f <10cm例4.物体从距凸透镜12cm 处移到距凸透镜18cm 处的过程中,调整光屏的位置,总能在光屏上得到倒立、放大的像,则此凸透镜的焦距: 9cm <f <12cm 。
解析:光屏上得到倒立、放大的像—→f <u <2f联立①②③④,①和③“同小取小”,②和④“同大取大”,于是得:9cm <f <12cm 实验考点3.透镜遮挡问题结论:透镜被遮挡一部分后,成像特点是:仍成完整的像,但像会变暗。
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.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 <8cm 2<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.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【答案】B 【解析】 【详解】照相机是利用凸透镜成像原理工作的。
一、初中物理凸透镜成像的规律1.如图为一束入射光线经凸透镜折射后的光路,且<AO OB ,若10cm AO =,该凸透镜的焦距可能是( )A .10cm f =B .50cm f =C .8cm f =D .12cm f =【答案】C【解析】【分析】【详解】 根据题意AO <OB 可知,A 点成像在B 点,像距大于物距,满足f <u <2f ,成倒立、放大的实像。
因为AO =10cm ,则f <10cm <2f即5cm <f <10cm故选C 。
2.如图是用来研 究凸透镜成像规律的实验装置示意图,当蜡烛和透镜放在图示位置时,通过移动光屏,可以在光屏上得到与物体等大的像. 若透镜位置不变,将蜡烛移到刻度为30cm 处,则( )A .A .移动光屏,可以在屏上得到倒立放大的像B .移动光屏,可以在屏上得到倒立缩小的像C .移动光屏,可以在屏上得到正立放大的像D .不论光屏移到什么位置, 都不能在屏上得到清晰的像【答案】D【解析】由题意可知,当物距为30cm 时,可以在光屏上得到与物体等大的像,所以f=15cm ; 将蜡烛移到刻度为30cm 处时,物距为10cm ,即u <f ,所以应该成正立、放大的虚像,故在光屏上看不到;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 <8cm 2<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.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 .利用了这一原理制成了照相机B .若将蜡烛远离凸透镜,则应将光屏靠近凸透镜才能得到清晰的像,且像逐渐变大C .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D .若保持凸透镜位置不变,将蜡烛放在 45 cm 刻度线处,适当移动光屏也能得到一个清晰的像【答案】C【解析】【详解】A .从图中可以看到,蜡烛物距20cm u =,像距30cm v =,可知u v <,而照相机的是u v >,A 错误;B .根据凸透镜成像的规律可知,若将蜡烛远离凸透镜,则应将光屏靠近凸透镜才能得到清晰的像,像是逐渐变小的,B 错误;C .若保持凸透镜位置不变,将蜡烛和光屏的位置互换,根据光路的可逆性,会在光屏上成一个清晰倒立、缩小的像,C 正确;D .由题意可知10cm f >,若保持凸透镜位置不变,将蜡烛放在45 cm 刻度线处,此时5cm u =,u f <,会成正立放大的虚像,适当移动光屏是不能得到清晰的像,D 错误.5.凸透镜成像实验中,移动物体到某位置时,能在光屏上成清晰放大的像,则下面说法正确的是A .将物体靠近透镜后,无论如何移动光屏,光屏上都不能呈现物体的像,则一定成虚像B .保持透镜位置不变,将物体和光屏位置互换,一定可以在光屏上得到清晰缩小的像C .如果物体靠近透镜,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏必须远离透镜且光屏移动距离小于物体移动距离D .将透镜遮挡一部分,则一定不能成完整的像【答案】B【解析】【详解】A .由题意可知,移动物体到某位置时,能在光屏上成清晰放大的像,说明此时2f u f >>,2v f >;将物体靠近透镜后,只要物距仍在2f u f >>这个范围,此时只需要把光屏远离凸透镜,还可以成放大的实像;故A 项错误;B .保持透镜位置不变,将物体和光屏位置互换后,此时2f v f >>,2u f >,故此一定可以在光屏上得到清晰缩小的像;故B 项正确;C .物体靠近透镜即物距减小,像距增大,光屏应远离透镜,当2u f >时光屏移动距离小于物体移动距离,当2f u f >>时光屏移动距离大于物体移动距离,故C 项错误;D .凸透镜成实像时,所有透过透镜的光会聚到光屏上成像,当将透镜的下半部分挡住后,整个物体发出的光虽有一部分被挡住,但总会有一部分光通过上半部分凸透镜而会聚成像,因此,像与原来相同,仍然完整;由于透镜的一半被遮住,因此折射出的光线与原来相比减少了一半,故亮度会减弱,像会变暗。
凸透镜成像考点梳理一、规律总结在分析凸透镜成像的考点之前,我们必须熟练掌握凸透镜成像的特点,因为它们才是真正做题的基础。
这些特点我们都是通过实验得出的:①物体到凸透镜距离(物距)大于2倍焦距时(或说2倍焦距以外),能成倒立的缩小的实像。
②物体到凸透镜距离大于焦距而小于2倍焦距时(或2倍焦距和焦距之间),能成倒立的放大的实像。
③物体到凸透镜距离小于焦距时(或焦距以内),能成正立的放大的虚像。
其实我们在实验中还能得出这些结论:④成实像时,像和物在凸透镜两侧;成虚像时,像和物在凸透镜同侧⑤当物距大于2倍焦距时,像到凸透镜的距离(像距)在2倍焦距和焦距之间;当物距在2倍焦距和焦距之间时,像距在2倍焦距以外。
⑥做实验时,如果用纸挡住凸透镜的一部分,光屏上的像仍然是完整的,只不过像变暗了些。
另外,从凸透镜成像特点①②③中还可进一步分析得出这样的结论,焦距以内成虚像,焦距以外成实像;2倍焦距以内成放大的像,2倍焦距以外成缩小的像;简单地说成:⑦一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小。
根据2倍焦距分大小这样一个结论,我们又可以推出:成实像时,当物体离凸透镜越近,像就会越大,像距就会越大;当物体离凸透镜越远,像就会越小,像距就会越小。
为了便于记忆,我们可以简单地记成:⑧实像时:物近像退像变大,物远像近像变小。
虚像时:物近像近像变小,物远像远像变大。
(物像运动同方向)千里迢迢物追像,物快像慢有希望;追到二倍焦距处,像在等距把它望;追过二倍焦距处,像却比物跑得忙;追到一倍焦距处,物在焦点像渺茫;追过一倍焦距处,物要看像回头望。
找到凸透镜成像的这八个规律之后,不管出现什么样的题型,我们都能轻松应对。
二、典例示例例1.凸透镜焦距f等于15cm,当把物体放在主光轴上距光心31cm时,所成的像一定是()A.缩小倒立的实像B.放大倒立的虚像C.缩小正立的实像D.放大正立的虚像分析:这是直接套用知识点的题型,焦距15cm,物距31cm,物距大于2倍焦距,成倒立缩小的实像,答案选A。
一、初中物理凸透镜成像的规律1.如图所示,在探究凸透镜成像规律的实验中,当蜡烛和凸透镜之间的距离为 26cm 时,在光屏上得到一个清晰缩小的实像。
下列说法不正确的是( )A .该凸透镜的焦距:13cm>f >10.5cmB .只将蜡烛向右移动,可以在光屏上得到清晰放大的像C .只将蜡烛和光屏互换,可以在光屏上得到清晰放大的像D .将蜡烛远离凸透镜时,为了在光屏上得到清晰的像,应将光屏靠近凸透镜【答案】B【解析】【分析】【详解】A .观察图示可知在光屏上得到一个清晰缩小的实像,则26cm>2u f =,像距61cm-40cm=21cm v =满足2f v f <<,解得13cm 10.5cm f >>,故A 正确,不符合题意;B .只将蜡烛向右移动,减小了物距,必须增大像距,才可以在光屏上得到清晰放大的像,故B 错误,符合题意;C .像距小于物距,光屏上成倒立、缩小的实像;保持凸透镜不动,只将蜡烛和光屏互换,像距大于物距时,根据光路的可逆性可知,成倒立、放大的实像,故C 正确,不符合题意;D .蜡烛远离凸透镜时,物距增大,为了在光屏上得到清晰的像,应减小像距,光屏应靠近凸透镜,故D 正确,不符合题意。
故选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。
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、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图甲所示。
实验前,让一束平行光射向凸透镜,如图乙所示,移动光屏,直到在光屏上会聚成一点。
实验中,学生多次移动蜡烛和光屏的位置进行实验探究。
探究完成后,小明拿来一只眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,且较靠近凸透镜,结果,光屏上原来清晰的像变模糊了,他只将光屏向远离凸透镜的方向移动适当距离时,又在光屏上观察到烛焰清晰的像。
下列有关说法中正确的是()A.该凸透镜的焦距为60cmB.随着蜡烛燃烧变短,光屏上的像将向上移动C.当学生把蜡烛移动到80cm刻度处,再移动光屏,会成一个倒立、缩小的实像D.小明拿来的眼镜是近视镜【答案】BCD【解析】【详解】A.由焦距的概念可知,f=-=60cm50cm10cm所以该凸透镜的焦距为10cm,A错误;B.凸透镜在光屏上成倒立的实像,随着蜡烛燃烧变短,光屏上的像将向上移动,B正确;C.由甲图知, 80cm刻度处到凸透镜的距离为u=-=80cm50cm30cm所以>=u f20cm2因此在光屏上成一个倒立、缩小的实像,C正确;D.只将光屏远离凸透镜到适当的位置又在光屏上得到蜡烛清晰的像,说明物距不变,像距增大了,也就是眼镜对光具有发散作用,因此小明的眼镜是凹透镜,凹透镜用来矫正近视眼也叫近视镜,D正确。
故选BCD。
2.如图所示,某同学用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律,在水透镜中注入少量水后光屏上成清晰的像。
以下判断正确的是( )A .光屏上成倒立缩小的实像B .此时透镜的焦距10cm 20cm f <<C .保持蜡烛和光屏不动,将透镜移动到40cm 刻度线处光屏仍能得到清晰的像D .向水透镜注水后,要使光屏上重新得到清晰的像,需要像光屏向右移动 【答案】BC 【解析】 【详解】A .由图可知,当物距小于像距时,光屏上成倒立、放大的实像,故A 正确;B .由图可知20cm u =,40cm v =,则202f cm f <<10cm 20cm f <<……①40cm 2f > 20cm f <……②由①②可得透镜焦距10cm 20cm f <<故B 正确C .保持蜡烛和光屏不动,将透镜移动到40cm 刻度线处,物距40cm u '=,像距为60cm 40cm 20cm v '=-=即此时的物距等于原来的像距,在光的折射中光路是可逆的,所以光屏上仍能得到清晰的像,故C 正确;D .向水透镜注水后,透镜会聚能力变强,焦距变小,使光线提前会聚成像,所以要使光屏上重新得到清晰的像,应减小像距,需要将光屏向左移动,故D 错误。
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,小明调节蜡烛,凸透镜和光屏的位置,在光屏上成清晰的像如图所示,下列说法正确是( )A.照相机是利用了图中的成像规律B.换上焦距小一些的凸透镜,只将蜡烛向左适当移动就能在光屏上接收到清晰的像C.如果使蜡烛向左移动,光屏需要向右移动才能接收到清晰的像D.如果把蜡烛与光屏对调,光屏上将会出现清晰的像【答案】AD【解析】【分析】【详解】A.由图可知,成像时,像距小于物距,所以成一个倒立缩小的实像,和照相机的原理相同,故A正确;B.如果换一个焦距较小的透镜,所成的像将变小,像距也变小,像成在光屏的左边,所以要想让像成在光屏上,应该将蜡烛向右移动,从而像也向右移动直到光屏上,故B错误;C.如果使蜡烛向左移动,像也向左移动,所以光屏要向左移动才能接收到清晰的像,故C 错误;D.如果把蜡烛和光屏对调,根据光路的可逆性,光屏上会成一个倒立放大的实像,故D 正确。
故选AD。
2.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,烛焰在光屏上呈现一个清晰的像,则下列说法正确的是()A.凸透镜的焦距可能是12 cmB.只将透镜向右移动,人眼在光屏和透镜之间,通过透镜向左以一定可以观察到倒立放大的实像C .只将透镜向右移动的过程中,光屏上一定可以出现倒立缩小的实像D .若在透镜和蜡烛之间放一片近视镜片,光屏适当左移可再次出现清晰的像【答案】AC【解析】【分析】本题考查探究凸透镜成像规律的实验,根据凸透镜成像规律分析求解。
【详解】A .由题可知,烛焰在光屏上呈现一个清晰的像,则像的性质为倒立、放大的实像。
此时物距为20cm ,像距为30cm ,则根据成像特点有2f u f >>,2v f >则220cm f f >>,30cm 2f >可知15cm 10cm f >>故A 项正确;B .只将透镜向左移动,当蜡烛位于凸透镜一倍焦距以内时,人眼在光屏和透镜之间,可观察到烛焰正立放大的虚像,故B 项错误;C .只将透镜向右移动,当蜡烛位于凸透镜二倍焦距以外时,可以成倒立缩小的实像,成在光屏上;故C 项正确D .若在透镜和蜡烛之间放近视镜片,近视镜片是凹透镜,对光线有发散作用,折射光线延迟会聚,光屏要适当右移可再次出现清晰的像,故D 项错误。
一、初中物理凸透镜成像的规律1.有一个焦距为f的凸透镜,现在将一个物体从离凸透镜4f处沿主光轴移动到1.5f处,在此过程中()A.物体和像之间的距离一直在减小B.物体和像之间的最小距离为4fC.像的大小和物体大小的比值先减小后增大 D.像移动速度与物体移动速度的比值先减小后增大【答案】BD【解析】【详解】A.从4f向2f移动过程中,物体和像之间的距离减小,从2f继续向1.5f处移动过程中,物体和像之间的距离增大,物体和像之间的距离先减小后增大,故不符合题意;B.当物距等于2f时,像距等于2f,物体和像之间的距离最小为4f,故符合题意;C.成实像时,物近像远像变大,物体从离凸透镜4f处沿主光轴移动到1.5f处,物大小不变,像一直变大,因此像的大小和物体大小的比值一直变大,故不符合题意;D.从4f向2f移动过程中,物体移动速度大于像的移动速度,从2f继续向1.5f处移动过程中,物体移动速度小于像的移动速度,因此像移动速度与物体移动速度的比值先减小后增大,故符合题意。
2.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【答案】BC【解析】根据凸透镜成实像的规律,要使成像大些,应该减小物距,增大像距,则像变大;A. 将蜡烛适当远离透镜,光屏适当靠近透镜,是增大了物距,减小了像距,像会变小,故A错误;B. 将蜡烛适当靠近透镜,光屏适当远离透镜,即减小物距,增大像距,则像变大,故B正确;C. 将透镜适当靠近蜡烛,此时物距减小,像距增大,像会变大,故C正确;D. 将透镜适当靠近光屏,此时物距增大,像距减小,像会变小,故D错误;故选BC.点睛:要掌握凸透镜成实像时物距和像距变化的特点,当物距增大时,像距减小,像也会变小(反之像变大),这里的像变小,是与之前比变小,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.3.在探究凸透镜成像规律的实验中,小欢同学将点燃的蜡烛放在凸透镜前某一位置时,恰好在凸透镜后30cm处的光屏上出现一个与蜡烛等大倒立的像:若将此蜡烛移至凸透镜前12cm处时,则()A.光屏上出现倒立放大的实像B.光屏上出现倒立缩小的实像C.无论怎样移动光屏,光屏上均不会出现实像D.将光屏远离凸透镜方向移动一段距离,光屏上才会出现倒立放大的实像【答案】C【解析】【分析】【详解】距离凸透镜30cm的光屏上得到一个清晰的与物体等大的像,所以v=30cm=2f则f=15cm若现将物体移至透镜前12cm处时,此时物距u=12cm则物距应小于焦距,成正立、放大的虚像,虚像不能呈现在光屏上,故光屏上不会出现像,故ABD不符合题意,C符合题意.4.如图所示,小明将凸透镜(f=10cm)固定在光具座 40cm 的位置,探究凸透镜的成像规律。
一、初中物理凸透镜成像的规律1.小明用放大镜看自己的指纹,如图所示。
随后小明拿着同一个放大镜看窗外的物体,并且离窗外的物体越来越远,如图所示。
以下说法正确的是()A.小明用放大镜看自己的指纹,看到的是正立、放大的实像B.小明用放大镜看自己的指纹,看到的是倒立、放大的虚像C.小明拿同一个放大镜看窗外的物体,离窗外的物体越来越远时,看到的是像越来越小D.小明拿同一个放大镜看窗外的物体,离窗外的物体越来越远时,看到的是像虚像【答案】C【解析】【分析】【详解】AB.小明用放大镜看自己的指纹,看到的是正立、放大的虚像,不是实像,也不是倒立的,A、B错误;CD.小明拿同一个放大镜看窗外的物体,离窗外的物体越来越远时,根据凸透镜的动态成像规律可知,物体到凸透镜的距离越大时,像到凸透镜的距离越小,所成的像是越来越小的,并且是实像;C正确、D错误。
故选C。
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S 1、S 2、S 3; S 1、S 2分别在凸透镜的焦点处,则不能成像,只有S 3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S 4;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.凸透镜成像实验中,移动物体到某位置时,能在光屏上成清晰放大的像,则下面说法正确的是A .将物体靠近透镜后,无论如何移动光屏,光屏上都不能呈现物体的像,则一定成虚像B .保持透镜位置不变,将物体和光屏位置互换,一定可以在光屏上得到清晰缩小的像C .如果物体靠近透镜,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏必须远离透镜且光屏移动距离小于物体移动距离D .将透镜遮挡一部分,则一定不能成完整的像【答案】B【解析】【详解】A .由题意可知,移动物体到某位置时,能在光屏上成清晰放大的像,说明此时2f u f >>,2v f >;将物体靠近透镜后,只要物距仍在2f u f >>这个范围,此时只需要把光屏远离凸透镜,还可以成放大的实像;故A 项错误;B .保持透镜位置不变,将物体和光屏位置互换后,此时2f v f >>,2u f >,故此一定可以在光屏上得到清晰缩小的像;故B 项正确;C .物体靠近透镜即物距减小,像距增大,光屏应远离透镜,当2u f >时光屏移动距离小于物体移动距离,当2f u f >>时光屏移动距离大于物体移动距离,故C 项错误;D .凸透镜成实像时,所有透过透镜的光会聚到光屏上成像,当将透镜的下半部分挡住后,整个物体发出的光虽有一部分被挡住,但总会有一部分光通过上半部分凸透镜而会聚成像,因此,像与原来相同,仍然完整;由于透镜的一半被遮住,因此折射出的光线与原来相比减少了一半,故亮度会减弱,像会变暗。
故D 项错误;4.将一物体放在凸透镜前,使物距依次为6cm 、18cm 和24cm ,分别得到放大的虚像、放大的实像和缩小的实像,则凸透镜的焦距f满足关系式A.f<6cm B.6cm<f<18cmC.9cm<f<12cm D.18cm<f<24cm【答案】C【解析】【分析】【详解】当物距为6cm时,成放大的虚像,所以f>6cm.当物距等于18cm时,成放大的实像,即物距在一倍到二倍焦距之间,则9cm<f<18cm.当物距等于24cm时,成缩小的实像,所以24cm>2f,则f<12cm.故:9cm<f<12cm,C符合题意.选C.【点睛】重点是凸透镜成像规律的应用,关键是根据每次成像时的特征,列出相应的不等式,综合求解.5.小明探究“凸透镜成像规律”,当蜡烛到透镜的距离是30cm时,调节透镜另一侧的光屏,屏上得到清晰放大的像。
下列判断中正确的是()A.此时的像是正立放大的虚像B.该透镜的焦距是15cmC.当蜡烛到透镜的距离是60cm时,调节光屏,屏上可得缩小的像D.当蜡烛到透镜的距离是15cm时,调节光屏,屏上可得放大的像【答案】C【解析】【详解】AB.像能用光屏承接,说明像是实像,虚像不能用光屏承接,凸透镜成放大的实像时,v>2f,f<u<2f,即f<30cm<2f。
故AB错误;C.当u=60cm时,由f<30cm可知2f<60cm,即u>2f。
当物距大于2f 时,f<v<2f,光屏上得到倒立缩小的实像。
故C正确;D.当u=15cm时,由30cm<2f可知15cm<f,即u<f,当物距小于f时,成正立放大的虚像,光屏上将承接不到像。
故D错误。
6.小明用自制的“水凸透镜”(向水透镜里注水时,水透镜的焦距将变小)来研究凸透镜成像规律,当他把自己的近视眼镜给水透镜“戴上”时,如图所示,光屏上原来清晰的像变得模糊,为了能在光屏上重新得到清晰的像,下列操作可行的是()①将光屏靠近“水透镜”②将蜡烛远离“水透镜”③对“水透镜”注水④将光屏和蜡烛同时靠近“水透镜”A.①和②都行B.②和③都行C.①和③都行D.②和④都行【答案】B【解析】【详解】近视镜是凹透镜,给水透镜戴上近视镜后,相当于减弱了凸透镜的会聚能力,所以像远离了凸透镜,若要在光屏上得到像,须将光平远离透镜;或增大凸透镜的会聚能力,向水透镜中注水。
故选B。
7.如图所示,将点燃的蜡烛放在距凸透镜20cm处时,在另一侧距凸透镜20cm处的光屏上出现了一个与烛焰等大的清晰像,若保持蜡烛的位置不变,更换一个焦距为15cm的凸透镜,要想在屏上出现清晰像,下列操作可行的是A.使屏远离透镜B.使屏靠近透镜C.使屏向上移动D.使屏向下移动【答案】A【解析】【详解】根据题意,当物距20cm时,在另一侧距凸透镜20cm处的光屏上可以得到一个与蜡烛等大的像,由凸透镜成像规律知,此时u=v=2f=20cm,则焦距为f=10cm;更换凸透镜焦距为15cm时,15cm<20cm<30cm,即蜡烛在凸透镜一倍焦距和二倍焦距之间,此时凸透镜成倒立、放大的实像,像距为v>2f=30cm,则屏应远离透镜才能出现清晰像.故A正确.8.在探究凸透镜成像规律的实验中,小欢同学先将点燃的蜡烛放在凸透镜左侧某一位置,把光屏放在凸透镜的右侧,然后移动光屏,恰好在凸透镜右侧26cm处的光屏上出现一个倒立缩小的像,则()A.焦距可能是8cmB.若将此蜡烛移至凸透镜前10cm处时,将光屏远离凸透镜方向移动一段距离,光屏上才会出现倒立放大实像C.若将此蜡烛移至凸透镜前10cm处,然后将蜡烛逐渐靠近凸透镜的过程中,像的大小会变小D .若将此蜡烛移至凸透镜前10cm 处,然后把凸透镜往右移动2f ,所成的像也会往右移动,且移动距离小于2f【答案】C【解析】【详解】A .根据凸透镜的成像规律可知,在光屏上出现一个倒立缩小的像,那么像距符合关系式2f v f <<,因为26cm v =,所以26cm 2f f <<,可解得13cm 26cm f <<所以焦距不可能是8cm ,A 项不合题意;B .若将此蜡烛移至凸透镜前10cm 处时,由于13cm 26cm f <<,这时物距小于一倍焦距,在凸透镜的右侧是不能成像的,B 项不合题意;C .若将此蜡烛移至凸透镜前10cm 处,然后将蜡烛逐渐靠近凸透镜的过程中,根据凸透镜的动态成像规律可知,像的大小会变小,选项C 符合题意;D .若将此蜡烛移至凸透镜前10cm 处,然后把凸透镜往右移动2f ,这个过程分两个阶段,物距还在小于一倍焦距时,所成的虚像往左移动到无穷远处,当物距大于一倍焦距后,会成实像,所成的实像会从右端无穷远处往左移动,D 项不合题意。
9.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 .10.某同学为进一步了解“视力矫正”的原理,用了探究凸透镜成像规律的装置做实验,他将远视眼镜片放在蜡烛与凸透镜之间,调节光屏和凸透镜之间的距离,在光屏上看到烛焰清晰的像。
取下远视眼镜片,光屏上原来清晰的像变模糊了;要想使光屏上的像再次变得清晰,下列调节方法可行的是()①保持蜡烛与凸透镜的位置不变,使光屏靠近凸透镜②保持蜡烛与凸透镜的位置不变,使光屏远离凸透镜③保持光屏与凸透镜的位置不变,使蜡烛远离凸透镜④保持光屏与凸透镜的位置不变,使蜡烛靠近凸透镜A.②③B.①④C.②④D.①③【答案】A【解析】【详解】①远视眼镜片是凸透镜,对光线有会聚作用,取下远视眼镜片后,根据凸透镜的动态成像规律,所成的像会往光屏后面退,保持蜡烛与凸透镜的位置不变,使光屏靠近凸透镜,这样在光屏上所成的像会更加模糊,①不合题意;②由上述可知,保持蜡烛与凸透镜的位置不变,使光屏远离凸透镜,那么会使光屏上的像再次变得清晰,②符合题意;③由上述可知,保持光屏与凸透镜的位置不变,使蜡烛远离凸透镜,那么所成的像会靠近凸透镜,能使光屏上的像再次变得清晰,③符合题意;④由上述可知,保持光屏与凸透镜的位置不变,使蜡烛靠近凸透镜,那么所成的像会远离凸透镜,这样在光屏上所成的像会更加模糊,④不合题意。
故选A。
11.在探究凸透镜成像规律的实验中,蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示,烛焰恰好在光屏上成清晰的像,下列说法正确的是()A.该凸透镜的焦距是 30cmB.换成焦距为 10cm 的凸透镜,在蜡烛和光屏不动的情况下,凸透镜从紧靠蜡烛向光屏移动,在光屏上可以得到两次清晰倒立的像C.在凸透镜左侧放一凹透镜,将光屏向右移动还能接收到清晰的像D.凸透镜与蜡烛不动,去掉光屏,人眼在 100cm 处能看到蜡烛的像【答案】BCD【解析】【分析】【详解】A .由图可知,此时蜡烛到凸透镜的距离等于光屏到凸透镜的距离,在光屏上恰能成清晰的像,则此时物距等于像距等于二倍焦距,成倒立等大的实像,则230cm f u v ===则焦距为15cm ,故A 项错误;B .换成焦距为10cm 的凸透镜,在蜡烛和光屏不动的情况下,凸透镜从紧靠蜡烛向光屏移动,当蜡烛到凸透镜的距离在10cm~20cm 之间时,光屏到凸透镜的距离在50cm~40cm ,移动凸透镜在适当位置能成清晰的像,由光路可逆原理可知,光屏距离凸透镜10cm~20cm 之间时,可以再次成清晰的像,故B 项正确;C .在凸透镜左侧放一凹透镜,凹透镜对光有发散作用,所以将光屏向右移动还能接收到清晰的像,故C 项正确;D .凸透镜与蜡烛不动,去掉光屏,光依然沿原来的方向传播进,人眼在 100cm 处能看到蜡烛的像,故D 项正确。