2020年中考物理复习 专题05凸透镜成像规律

2020

中考 物理

专题05 凸透镜成像规律

凸透镜的成像规律

1.当u＞2f时， 成倒立、缩小的实像 f＜v＜2f （照相机）；

2.当u＝2f时， 成倒立、等大的实像 v＝2f （测焦距）；

3.当f＜u＜2f时，成倒立、放大的实像 v＞2f （投影仪）；

4.当u＜f时，成正立、放大的虚像（放大镜原理）当u=f时无法成像。

一倍焦距分虚实，两倍焦距分大小；物近像远像变大，物远像近像变小。

【例题1】（2019山东泰安）如图所示，在”探究凸透镜成像的规律”实验中，烛焰在距离凸透镜8cm处时，在距离凸透镜15cm处的光屏上成倒立的像。保持蜡烛和光屏不动，现把凸透镜向光屏方向移动7cm，下列关于烛焰在光屏上成像的说法正确的是（ ）

A．不能成清晰的像 B．成倒立的缩小的像

C．成倒立的放大的像 D．成倒立的等大的像

【答案】B 专题学啥 2020

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【解析】如图所示，在”探究凸透镜成像的规律”实验中，烛焰在距离凸透镜8cm处时，在距离凸透镜15cm处的光屏上成倒立的像。

此时物距小于像距，f＜u＝8cm＜2f，解得，4cm＜f＜8cm，

v＝15cm＞2f，解得f＜7.5cm，

焦距范围：4cm＜f＜7.5cm，

保持蜡烛和光屏不动，现把凸透镜向光屏方向移动7cm，此时u′＝8cm+7cm＝15cm＞2f，

v′＝15cm﹣7cm＝8cm，f＜v′＜2f，凸透镜成倒立缩小的实像，故ACD错误，B正确。

【例题2】（2019上海）小明在做“探究凸透镜成像规律”实验中，将蜡烛、凸透镜和光屏的中心调至 。已知凸逶镜焦距为10厘米，现蜡烛的位置如图所示，蜡烛到凸透镜的距离为10厘米，移动光屏寻找像的位置，发现光屏上有一个倒立、 的像（选填“放大”、“等于”或“缩小”）。

【答案】同一高度；放大。

【解析】（1）实验前，把蜡烛、凸透镜、光屏从左向右依次放在光具座上，点燃蜡烛并调整烛焰、凸透镜、光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度，为了使得像成在光屏的中央；

（2）凸逶镜焦距f＝10cm，蜡烛到凸透镜的距离为10cm，由于如图所示的凸透镜的光心在凸透镜中心位置，故物距略大于10cm，即2f＞u＞f，成倒立、放大的实像。

【例题3】（2019北京）某同学在做光学实验时，他先将焦距为10cm的凸透镜A固定在光具座上50cm刻度线处，光屏和点燃的蜡烛分别位于凸透镜A两侧，蜡烛放置在20cm刻度线处，如图所示。左右移动光屏，直至光屏上呈现烛焰清晰的像。

（1）上述光屏上所成的像是 （选填“放大”“等大”或“缩小”）的实像。

（2）将透镜B放在凸透镜A与光屏之间某处（图中未画出），光屏上原来清晰的像变模糊了，将光屏向远离凸透镜A的方向移动，光屏上又呈现烛焰清晰的像，这说明透镜B对光线有 （选填”会聚”或“发2020

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散”）作用。透镜B能用来矫正 （选填“近视眼”成“远视眼”）。

【答案】（1）缩小；（2）发散；近视眼。

【解析】（1）凸透镜A焦距10cm，固定在光具座上50cm刻度线处，蜡烛放置在20cm刻度线处，所以物距u＝30cm＞2f，物距大于二倍焦距成倒立缩小实像；

（2）将透镜B放在凸透镜A与光屏之间某处，光屏上原来清晰的像变模糊了，将光屏向远离凸透镜A的方向移动，光屏上又呈现烛焰清晰的像，这说明凸透镜B对光线具有发散作用，是凹透镜，透镜B能用来矫正近视眼。

一、选择题

1.（2019深圳）下列与照相机成像原理相同的设备是（ ）

A. 放大镜 B. 近视眼镜 C. 监控摄像头 D. 投影仪

【答案】 C

【解析】照相机的成像原理：当物体在凸透镜的二倍焦距以外时，成倒立、缩小的实像。

A.放大镜成正立、放大的虚像，故A不合题意；

B.近视眼镜是凹透镜，成正立、缩小的虚像，故B不合题意；

C.监控摄像头成倒立、缩小的实像，故C符合题意；

D.投影仪成倒立、放大的实像，故D不合题意。

2.（2019湖北荆州）用如图的装置做“探究凸透镜成像规律”的实验时，已知凸透镜的焦距为10cm，下列说法正确的是（ ）

A．烛焰在如图所示的位置时，成像特点与照相机成像特点相同

B．若将蜡烛移到光具座42cm刻度处时，烛焰所成的像是倒立、放大的

C．若将蜡烛移到光具座30cm刻度处时，烛焰所成的像是等大的 专题操练 2020

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D．若将蜡烛从光具座30cm刻度处向远离凸透镜方向移动时，烛焰所成的像将逐渐变大

【答案】C

【解析】A.由图可知，u＝50cm﹣35cm＝15cm，物距处于f和2f之间，凸透镜成倒立放大的实像，与投影仪的原理相同，故A错误；

B.将蜡烛移到光具座42cm刻度处时，物距等于50cm﹣42cm＝8cm，物距小于f，凸透镜成正立放大的虚像，故B错误；

C.将蜡烛移到光具座30cm刻度处时，物距等于50cm﹣30cm＝20cm＝2f，物距等于像距，等于2倍焦距，成倒立等大的实像，故C正确；

D.将蜡烛从光具座30cm刻度处向远离凸透镜方向移动时，根据物距增大像距减小像减小，烛焰所成的像将逐渐变小。故D错误。

3．（2018武汉）当蜡烛、凸透镜、光屏在如图所示的位置时，烛焰在光屏上恰好成清晰的像（像未在图中画出），则下列说法正确的是（ ）

A．保持透镜不动，向左移动蜡烛，需要将光屏也向左移动才能得到清晰的像

B．保持蜡烛和光屏不动，只移动透镜，可以在光屏上得到一个清晰、放大的实像

C．保持透镜不动，将蜡烛移到55cm处，移动光屏，可以得到一个清晰、缩小的实像

D．只将透镜替换成焦距为15cm的凸透镜，光屏要向右移动才能得到清晰、放大的实像

【答案】AB

【解析】（1）凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像变大；物距增大，像距减小，像变小；（2）光在折射时光路可逆；

（3）物体在焦点以内成正立放大的虚像；

（4）凸透镜成像的四种情况及应用：

u=2f，成倒立等大的实像。

u＞2f，成倒立、缩小的实像，2f＞v＞f，应用：照相机；

2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，v＞2f，应用：投影仪；

u＜f，成正立、放大的虚像，应用：放大镜；

A．保持透镜不动，向左移动蜡烛，物距增大，像距减小，像变小，需要将光屏也向左移动才能得到清晰的2020 中考 物理

像，故A正确；

B．光在折射时光路可逆，图中物距大于像距，成倒立、缩小的实像，保持蜡烛和光屏不动，只移动透镜，可以在光屏上得到一个清晰、放大的实像，故B正确；

C．蜡烛距离凸透镜30cm，像距15cm；此时物体的位置在二倍焦距以外，像在一倍焦距和二倍焦距之间，即30cm＞2f；2f＞15cm＞f，所以7.5cm＜f＜15cm，保持透镜不动，将蜡烛移到55cm处时，物距u=5cm＜f，成正立放大的虚像，故C错误；

D．若只将透镜替换成焦距为15cm的凸透镜，此时物距u=30cm=2f，成倒立等大的实像，像变大，像距也变大，应将光屏要向右移动才能得到清晰的等大的实像，故D错误。

4．（2018哈尔滨）一凸透镜的焦距为15cm，将点燃的蜡烛从离凸透镜20cm处移到40cm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

【答案】B．

【解析】此题考查了学生对凸透镜成像规律的应用，首先要熟练掌握凸透镜成像的规律，搞清物距和像距．然后才能准确判断像的性质．

掌握凸透镜成像的三种情况：

U＞2f，成倒立、缩小的实像．

2f＞U＞f，成倒立、放大的实像．

U＜f，成正立、放大的虚像．

凸透镜成实像时，物体离凸透镜越近，像离凸透镜越远，像也越大．

凸透镜的焦距是15cm，将点燃的蜡烛从离凸透镜20cm处移到40cm处的过程中，物距始终大于焦距，因此凸透镜成实像，由于物距增大，则像距减小，像变小．

综上分析可得，选项B正确．

5．（2018齐齐哈尔）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20cm

B．此时的物距大于20cm

C．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 2020

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【答案】C．

【解析】（1）（2）物距等于二倍焦距成倒立、等大实像，像距等于二倍焦距．可用来粗测焦距．（3）物距大于二倍焦距，成的是倒立缩小的实像；

（4）物体有无数点组成，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；当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．

AB.距离凸透镜20cm的光屏上得到一个清晰的与物体等大的像，所以v=20cm=2f，则f=10cm，故AB错误；

C.当物距是30cm时，物距大于二倍焦距，故光屏上呈现倒立缩小的像，故C正确；

D.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，像的大小不发生变化，折射光线减少，会聚成的像变暗，故D错误．

6.（2018江西）当蜡烛、凸透镜、光屏在如图所示的位置时，蜡烛的像在光屏上依稀可见（如图）.则下列结论正确的是 （ ）

A．物距u=45cm B．像距v=80cm

C．凸透镜焦距f一定是10cm D．凸透镜焦距f在7.5cm——15cm之间

【答案】D

【解析】本题重在考查物距、像距、焦距概念以及凸透镜成像的基本规律。同时也测试了学生的观察能力、读取数据的能力。

A.物体与凸透镜光心间的距离为物距，图中情况u=15cm。选项A错误；

B.光屏的像到凸透镜间的距离为像距，图中情况v=30cm。选项B错误；

C.凸透镜焦点到光心间的距离为焦距。但光光根据图所示情况得不出来焦距的大小。但我们能根据凸透镜成像的规律判断其焦距的范围。