【精选】2019中考物理二轮强化训练专题十一 凸透镜成像规律问题(原卷)(全国版)
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一、初中物理凸透镜成像的规律1.用三块凸透镜做成像实验,在保持各凸透镜跟烛焰距离相等的条件下,得到的实验结果如下:透镜甲成放大、倒立、实像;透镜乙成缩小、倒立、实像;透镜丙成放大、正立、虚像。
由此可知甲、乙、丙三个透镜的焦距关系为()A.于甲>于乙>于丙B.于丙>f J于乙C.于甲<于乙</丙D.于乙</丙<f甲【答案】B【解析】【详解】在保持各凸透镜跟烛焰距离相等的条件下,说明物距u相等,甲透镜成放大、倒立的实像,说明2f田>u>f,所以u>f>u;乙透镜成缩小、倒立的实像,说明u>2f,所甲甲甲2 乙以f v u;丙透镜成放大、正立的虚像,说明4>u;所以,r>、>f。
乙2 丙丙甲乙故选B。
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,则甲匕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.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< 2f,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.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。
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.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。
【2019赢在中考】物理二轮专题解读与强化训练专题十一凸透镜成像规律问题透镜成像是中考主要内容,重点是凸透镜成像规律、作图和探究性实验。
尤其是探究性问题,需要注意以下问题:凸透镜成像规律的注意问题:如图所示。
物距u:物体到凸透镜的距离;像距v:像到凸透镜的距离;焦距f:焦点到凸透镜光心的距离。
1.凸透镜成像实验:实验时点燃蜡烛,使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度,目的是:使烛焰的像成在光屏中央,便于观察。
2.若在实验时,无论怎样移动光屏,在光屏都得不到像,可能得原因有:①蜡烛在焦点以内;②烛焰在焦点上③烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度;④蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦距,成像在很远的地方,光具座的光屏无法移到该位置。
⑤凸透镜焦距太大。
3.口诀记忆:一倍焦距分虚实,二倍焦距定大小;像的大小像距定,像儿跟着物儿跑;实像总是两侧倒,物近像远像变大,物远像近像变小;虚像总是同侧正,物近像近像变小。
4成实像时,物上移,像下移;物左移,像右移。
5.用不透明的物体挡住透镜的一部分,光屏上的像是完整的,但是亮度变暗6.成实像时,透镜不动,把蜡烛和光屏对调位置,不需调整,像的大小发生变化。
7.当v>u时成放大的像(倒立放大实像或正立放大虚像),当v<u时成缩小的实像,当v=u时,成等大的实像。
8.实像与虚像的区别:实像:是由实际光线会聚而成的;能在光屏上承接,也可以用眼睛直接观察;像和物位于凸透镜的两侧,且一定是倒立的。
虚像:由实际光线的反向延长线会聚而成的,不能在光屏上承接,只能用眼睛观察到。
像和物位于凸透镜的同侧,且一定是正立的。
9.凸透镜成像原理:光的折射。
一、透镜成像作图利用透镜三条主要光线作图。
作图时要注意图中给出的是入射光线还是折射光线,具体要求是什么;无论要求是什么,都必须遵照折射规律和三条主要光线。
二、凸透镜成像规律1.透镜成像遵循光的折射规律。
2.牢记凸透镜成像规律(见考前速记)。
探究凸透镜成像规律一、单选题:1、物体到凸透镜的距离为u=8cm时,在透镜中看到正立的像,当物体到透镜的距离为u=10cm时,在光屏上看到倒立的像,当物体到透镜的距离为下列各值时,对像的性质判断正确的是()A.u=20cm时,成倒立缩小的像B.u=15cm时,成正立放大的像C.u=9cm时,成倒立缩小的像D.u=5cm时,成倒立放大的像2、物体到凸透镜距离为10cm时,成倒立放大的实像,当物体到该透镜的距离为18cm时,成倒立缩小的实像,则该凸透镜的焦距f的范围为()A.10cm<f<18cm B.5cm<f<9cm C.9cm<f<10cm D.18cm<f<20cm3、物体通过凸透镜可成()A.正立、缩小的虚像B.正立、放大的虚像C.倒立、放大的虚像D.正立、放大的实像4、放幻灯时,幻灯片应放在()A.透镜的焦点以内B.透镜的两倍焦距以外C.透镜焦点以外的任一位置D.透镜两倍焦距以内,一倍焦距以外5、某凸透镜的焦距为10cm,当物体沿主光轴从距离透镜30cm处向15cm处移动时,则()A.像变大,像距变大B.像变小,像距变小C.像先变小后变大,像距变大D.像先变小后变大,像距变小二、填空题:6、当物距在1倍焦距和2倍焦距之间时,像距________焦距,得到了________实像.7、在“研究凸透镜成像”的实验中,为了使像成在光屏的中心,必须使烛焰、透镜、光屏的中心大致在___________.实验中,物体距离凸透镜24cm,在光屏上得到一个放大的像,此凸透镜焦距的范围是_________.8、在凸透镜成像时,当物体由很远处以速度v匀速移近,直到接触凸透镜的整个过程中,像与物体间的距离是________,像移动的速度是________.9、物体从焦点处向2倍焦距以外沿主轴移动,在这个过程中,物体的像距如何变化?________;像的大小如何变化?________;像的虚实如何变化?________.10、当物体离凸透镜的距离________2倍焦距时,凸透镜成倒立、缩小的实像,这是________的工作原理;当物体离凸透镜的距离在________之间时,凸透镜成倒立、放大的实像,这是________的工作原理;当物体离凸透镜的距离________时,凸透镜成正立的、放大的虚像,这是________的工作原理.三、作图题:11、把蜡烛放在离凸透镜远大于2倍焦距的地方,在光屏上出现了明亮、清晰的烛焰的像,如图所示,请完成光路图.12、下图是凸透镜成像规律的示意图,图中A、B、C表示同一物体放在三个不同的位置,请通过画图大致表示出像的位置和像的性质.四、实验探究题:13、在“探究凸透镜成像规律”的实验中,凸透镜的焦距为10cm,当烛焰在光屏上成倒立、缩小实像时,蜡烛到凸透镜的距离应大于________cm,当蜡烛到凸透镜的距离小于________cm时,通过凸透镜能看到正立、放大的虚像.14、实验题表中为某同学做“研究凸透镜成像”的实验时记录下某透镜的成像情况,由凸透镜成像规律,根据下表可推知该透镜的焦距应是__________________.15、在“探究凸透镜成像规律”的实验中,必须先________,然后把蜡烛、光屏分别置于凸透镜两侧,调整凸透镜和光屏的高度,使它们的中心跟________大致在________.16、在“研究凸运镜成像规律”的实验中,请你设计一个测量凸运镜焦距的简易实验方案,写出实验步骤:(1)________________________(2)________________________评估你的实验方案的优缺点:________.五、应用设计题:17、小红在探究完凸透镜成像规律后,产生了这样的一个想法:“凸透镜能够成像,那么凹透镜能不能成像呢?”请你帮她设计实验并探究.18、观察教学中常用的投影仪投影幻灯片,请说明:(1)平面镜的作用:________;(2)凸透镜的作用:________;(3)屏幕用粗糙的白布做成:________.参考答案1、A2、B3、B4、D5、A6、大于2倍焦距,倒立、放大7、同一高度;12cm<f<24cm8、先减小后增大然后又减小,先小于v后大于v9、变小;变小;不变10、大于,照相机,1倍焦距和2倍焦距,幻灯机,小于焦距,放大镜11、如答图所示12、13、20,1014、9cm<f<10cm15、调整烛焰、透镜、光屏,烛焰的中心,同一高度16、(1)凸透镜正对太阳找会聚点(2)量出焦距.简单易行、误差大17、略18、(1)改变光路(2)使幻灯片在银幕上成放大的实像(3)使光发生漫反射以便同学们能够看清像,同时白布能反射所有颜色的光一、选择题(每题3分,共39分)1.(08临沂)下列有关光的现象中,正确的说法是()A.阳光下,微风吹拂的河面,波光粼粼,这里蕴含着光的反射B.光与镜面成30°角射在平面镜上,则其反射角也是30°C.人在照镜子时,总是靠近镜子去看,其原因是靠近时像会变大D.老年人通过放大镜看书,看到的字的实像2.小赵同学手拿时钟站在平面镜前,如图所示是平面镜中的像,则()A.小赵同学离平面镜越远,像越小B.小赵同学离平面镜越远,像越大C.时钟指示的时间是3点正D.时钟指示的时间是9点正3.凸透镜的焦距是12cm,把点燃的蜡烛放在距凸透镜15cm处,则蜡烛通过凸透镜成的像是()A、倒立、缩小的实像B、正立、缩小的实像C、倒立、放大的实像D、正立、放大的虚像4.下列现象属于光的折射现象的是()A、海市蜃楼B、影子C、水中的倒影D、小孔成像5、测量视力时,利用平面镜成像特点可以节省空间。
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。
2019年中考物理真题集锦——专题十五:凸透镜成像规律1.(2019福建,26)在“探究凸透镜成像规律”的实验中:(1)需要将凸透镜、蜡烛和光屏安装在光具座上,置于中间位置的应是o(2)调节好装置,将蜡烛放在2倍焦距之外时,光屏上能成(选填“放大”或“缩小”)、倒立的像(选填“实”或“虚”)。
生活中常用的是利用这一成像规律制作的。
(3)将蜡烛移至1倍焦距与2倍焦距之间某处,光屏上成清晰的像。
若烛焰中心下降lcm,光屏上的像会移动(选填“向上”或“向下“),移动的距离1cm(选填“大于”“小于“或“等于”)。
2.(2019北京,31)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“发散”)作用。
透镜B能用来矫正(选填“近视眼”成“远视眼”)。
3.(2019宁夏,19)如图所示是探究凸透镜成像规律的实验装置(凸透镜的焦距为10cm):(1)蜡烛在25cm刻度线处,移动光屏,烛焰能在光屏上成清晰________的(选填“放大”“缩小”或“等大”)倒立的像,生活中________(填光学仪器)利用此成像特点制成;(2)在上一步找到清晰的像后,保持蜡烛和透镜位置不变,将透镜换为焦距为15cm的凸透镜,光屏应向________(选填“左”或“右”)移动才能在光屏上得到清晰的________(与上次成像相比选填“变大”“变小”或“不变")的像。
4.(2019攀枝花,27)如图所示为某兴趣小组“探究凸透镜成像规律”的情景。
2019年中考物理试题专题训练——凸透镜成像规律专题)探究凸透镜成像规律2019 青岛,141.(出,调节光屏位置,光屏上会①蜡烛和凸透镜置于光具座上图示位置,凸透镜焦距为10cm )的像,据此规律可制成。
现清晰的(选填“放大”“等大”或“缩小”移动,光屏上能成清晰缩小的像。
②保持蜡烛和光屏位置不动,将凸透镜逐渐向将蜡烛、凸透镜和光屏的中心小明在做“探究凸透镜成像规律”实验中,2.(2019上海,24)蜡烛到凸透镜的距离,现蜡烛的位置如图9 所示10 。
已知凸透镜焦距为厘米, 调至发现光屏上有移动光屏寻找像的位置,(选填“大于”、“等于”或“小于”),厘米为10 。
)( 的像选填“放大”、“等于”或“缩小”一个倒立、)小明同学用蜡烛、凸透镜和光屏等器材做“探究凸透镜成像规律”的实验,2019聊城,(3.记录的实验数据和现察结果见下表。
分析表中数据回答下列问题。
为(1 )实验中供了如下三种不同焦距的透镜,则小明所用透镜的焦距f C.15cmB.10cm A.20cm的关系,可得出:2)比较物距μ与焦距f(。
①凸透镜成缩小实像的条件是。
②凸透镜成虚像的条件是“=”或“<”)v.(选填“>”(3)凸透镜成放大的实像时,μ)如图是“探究凸透镜成像的规律”实验装置,小明通过实验得到了如表威海,234.(2019所示的实验数据,请回答下列问题:。
cm(1)根据表可知凸透镜的焦距f=1818“、“17”、“17﹣16时,像距ν应该在(选填“15﹣16”、“﹣=(2)当u25cm)“缩小”(选填“放大”或当cm范围内;u=60cm时,光屏上成”“﹣19”或19﹣20);此(选填“照相机”或“投影仪“)的像,此种成像原理可以制成什么光学仪器?(选填“变暗”光源的一部分,光屏上的像相比原来的像会时,用遮光板遮住LED“缩小”或“不完整”)。
的数据,如图u10cm,小明经过认真测量,得到像高h′与物距=)(3LED光源的高度h ′与u的关系图象。
一、初中物理凸透镜成像的规律1.如图所示,为凸透镜成像的另一拓展规律在照相问题中的运用。
即用可变焦距的光学照相机把远处的景物“拉近”进行拍摄,就是说,虽然被拍摄的照相机镜头之间的距离基本不变,但仍可以使底片上所成的像变大。
关于这个过程,下列说法中正确的是()A.焦距变大,像距也变大B.焦距变小,像距也变小C.焦距变大,像距变小D.焦距变小,像距变大故【答案】A【解析】变焦的照相机,当照相机的焦距增大时,虽然物距基本不变,但是由于照相机的焦距变大,物距相对减小,根据物距和像距的变化关系可知:当物距相对减小时,像距也变大,像也变大.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.城市的很多街口都安装了 360°高清晰摄像头,由公安局实施 24 小时监控,来保护人民的安全,摄像机的像距几乎不变,但镜头的功能类似于人眼睛的晶状体,焦距可以调节,如图所示,某嫌疑犯在成像板上已经成清晰的像,此时镜头的焦点在 F 处,在监控此人的过程中(该人在成像板上的像保持清晰),下列说法正确的是()A.不管该人走近还是走远,所成的像都是正立缩小的实像B.如果该人远离镜头,镜头的焦点可能变在 a 点C.如果该人靠近镜头,镜头的焦点可能变在 c 点D.如果该人靠近镜头,镜头的焦点可能变在 b 点【答案】D【解析】【详解】A.该人走近还是走远时,所成的像是倒立的实像,不是正立的,A错误;B.如果该人远离镜头,那么物距变大,像距变小,像更靠近焦点,如果还想要像成在成像板上,那么焦距应该变大,焦点不可能在a点,B错误;C D.如果该人靠近镜头,那么物距变小,像距变大,像更远离焦点,如果还想要像成在成像板上,那么焦距应该变小,焦点不可能在c点,可能变在b点,C错误、D正确.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.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;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,那么物距u 会变小,像距v 会变大,根据凸透镜的成像规律可知,当物距变小时,像距变大时,像会变大,所以能使光屏上清晰的像变大,B 项不合题意;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,根据凸透镜的成像规律可知,当物距变小时,像距变大时,像会变大,能使光屏上清晰的像变大,C项不合题意;D.换一个焦距更小的凸透镜,那么物距不变,根据凸透镜的成像规律可知,像距会变小,调整光屏至适当的位置,所成的清晰像会更小,不能使光屏上清晰的像变大,选项D 符合题意。
决胜中考2019物理分类命题解密专题十凸透镜成像规律问题(解析卷)透镜成像是中考主要内容,重点是凸透镜成像规律、作图和探究性实验。
尤其是探究性问题,需要注意以下问题:凸透镜成像规律的注意问题:如图所示。
物距u:物体到凸透镜的距离;像距v:像到凸透镜的距离;焦距f:焦点到凸透镜光心的距离。
1.凸透镜成像实验:实验时点燃蜡烛,使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度,目的是:使烛焰的像成在光屏中央,便于观察。
2.若在实验时,无论怎样移动光屏,在光屏都得不到像,可能得原因有:①蜡烛在焦点以内;②烛焰在焦点上③烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度;④蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦距,成像在很远的地方,光具座的光屏无法移到该位置。
⑤凸透镜焦距太大。
3.口诀记忆:一倍焦距分虚实,二倍焦距定大小;像的大小像距定,像儿跟着物儿跑;实像总是两侧倒,物近像远像变大,物远像近像变小;虚像总是同侧正,物近像近像变小。
4成实像时,物上移,像下移;物左移,像右移。
5.用不透明的物体挡住透镜的一部分,光屏上的像是完整的,但是亮度变暗6.成实像时,透镜不动,把蜡烛和光屏对调位置,不需调整,像的大小发生变化。
7.当v>u时成放大的像(倒立放大实像或正立放大虚像),当v<u时成缩小的实像,当v=u时,成等大的实像。
8.实像与虚像的区别:实像:是由实际光线会聚而成的;能在光屏上承接,也可以用眼睛直接观察;像和物位于凸透镜的两侧,且一定是倒立的。
虚像:由实际光线的反向延长线会聚而成的,不能在光屏上承接,只能用眼睛观察到。
像和物位于凸透镜的同侧,且一定是正立的。
9.凸透镜成像原理:光的折射。
一、透镜成像作图利用透镜三条主要光线作图。
作图时要注意图中给出的是入射光线还是折射光线,具体要求是什么;无论要求是什么,都必须遵照折射规律和三条主要光线。
二、凸透镜成像规律1.透镜成像遵循光的折射规律。
2.牢记凸透镜成像规律(见考前速记)。
把像距、物距、焦距之间的关系和成像虚实结合起来。
【2019赢在中考】物理二轮专题解读与强化训练专题十一凸透镜成像规律问题透镜成像是中考主要内容,重点是凸透镜成像规律、作图和探究性实验。
尤其是探究性问题,需要注意以下问题:凸透镜成像规律的注意问题:如图所示。
物距u:物体到凸透镜的距离;像距v:像到凸透镜的距离;焦距f:焦点到凸透镜光心的距离。
1.凸透镜成像实验:实验时点燃蜡烛,使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度,目的是:使烛焰的像成在光屏中央,便于观察。
2.若在实验时,无论怎样移动光屏,在光屏都得不到像,可能得原因有:①蜡烛在焦点以内;②烛焰在焦点上③烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度;④蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦距,成像在很远的地方,光具座的光屏无法移到该位置。
⑤凸透镜焦距太大。
3.口诀记忆:一倍焦距分虚实,二倍焦距定大小;像的大小像距定,像儿跟着物儿跑;实像总是两侧倒,物近像远像变大,物远像近像变小;虚像总是同侧正,物近像近像变小。
4成实像时,物上移,像下移;物左移,像右移。
5.用不透明的物体挡住透镜的一部分,光屏上的像是完整的,但是亮度变暗6.成实像时,透镜不动,把蜡烛和光屏对调位置,不需调整,像的大小发生变化。
7.当v>u时成放大的像(倒立放大实像或正立放大虚像),当v<u时成缩小的实像,当v=u时,成等大的实像。
8.实像与虚像的区别:实像:是由实际光线会聚而成的;能在光屏上承接,也可以用眼睛直接观察;像和物位于凸透镜的两侧,且一定是倒立的。
虚像:由实际光线的反向延长线会聚而成的,不能在光屏上承接,只能用眼睛观察到。
像和物位于凸透镜的同侧,且一定是正立的。
9.凸透镜成像原理:光的折射。
一、透镜成像作图利用透镜三条主要光线作图。
作图时要注意图中给出的是入射光线还是折射光线,具体要求是什么;无论要求是什么,都必须遵照折射规律和三条主要光线。
二、凸透镜成像规律1.透镜成像遵循光的折射规律。
2.牢记凸透镜成像规律(见考前速记)。
把像距、物距、焦距之间的关系和成像虚实结合起来。
三、透镜探究性实验透镜探究性实验主要分为探究像距与物距关系、探究像的虚实与物距之间关系、探究像的大小与物距、像距之间的关系、探究物距位置对像的影响、探究物距变化对像的方向(正立、倒立)的影响等。
解答凸透镜探究性实验,只要大家弄清楚凸透镜成像规律,一般情况下不难解答。
一、透镜 1.透镜是用透明物质制成的表面为球面一部分的光学元件,透镜是根据光的折射现象制成的。
2.透镜与面镜区别:面镜利用光的反射现象成像,透镜利用光的折射现象成像;透镜成像遵循光的折射定律,面镜成像遵循光的反射定律。
3.透镜分类:透镜分为和。
(1):中间厚、边缘薄的透镜(远视镜镜片,照相机的镜头、投影仪的镜头、放大镜等)。
(2):中间薄、边缘厚的透镜(近视镜等)。
4.透镜光路基本概念:图(1)是透镜光路示意图。
(1)过透镜两个球面球心的直线叫主光轴(主轴),用“CC/”表示,透镜的几何中心叫光心,用“O ”表示。
C CO FFC C O F F a.凸透镜光路 b.凹透镜光路图(1) 透镜光路示意图(2)平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于主光轴上一点,这点叫凸透镜焦点,用“F ”表示,如图(2)a 所示;平行于凹透镜主光轴的光线经凹透镜折射后发散,其反向延长线会交于一点,这是凹透镜的焦点(虚焦点),如图(2)b 所示。
a.凸透镜光路概念b.凹透镜光路概念图(2)透镜光路概念 (3)焦点到光心的距离,焦距用“f ”表示,图(1)中就是“OF ”之间的距离。
都各有两个焦点,凸透镜的焦点是实焦点,凹透镜的焦点是虚焦点。
(4)物体到光心的距离叫物距,用“u ”表示。
(5)像到光心的距离叫像距,用“v ”表示。
二、透镜的三条特殊光线1.过光心的光线,经透镜折射后传播方向不改变,如图(3)所示。
C C O F FC CO F F图(3)过光心的光线2.平行于主光轴的光线,经凸透镜折射后经过另一侧焦点;经凹透镜折射后向外发散,但其反向延长线过同侧焦点,如图(4)所示。
C C O F FC CO F F图(4)平行于主轴的光线3.经过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴;射向异侧焦点的光线经凹透镜折射后平行于主光轴,如图(5)所示。
C C O F F C CO F F图(5)过焦点的光线4.透镜的作用:凸透镜有会聚光线作用,所以凸透镜也叫会聚透镜;凹透镜有发散光线作用,所以凹透镜也叫发散透镜。
三、凸透镜成像规律如图(6)是常见凸透镜成像规律光路图,见表(1)。
表(1)凸透镜成像规律表 成像条件物距(u ) 成像的性质 像距(v ) 应用u﹥2f 倒立、缩小的实像f﹤v﹤2f 照相机(图(6)a)u=2f 倒立、等大的实像v=2f 图(6)d f﹤u﹤2f 倒立、放大的实像v﹥2f 投影仪(图(6)b)u=f 不成像射出的是平行光线0﹤u﹤f 正立、放大的虚像v﹥f 放大镜(图(6)c)a. u﹥2fb. f﹤u﹤2fc.0﹤u﹤fd.u=2f图(6)凸透镜成像光路图凸透镜成像规律需要牢记,同学们可以自己总结其规律。
也可以背下下面口诀:“物大焦,倒立实,物越大,像越小;物小焦,正立虚;物为焦,不成像”。
这里的“物”指物距,“像”指像距,“焦”指焦距。
注意:(1)实像是由实际光线会聚而成,在光屏上可呈现,可用眼睛直接看,所有光线必过像点;(2)虚像不能在光屏上呈现,但能用眼睛看,由光线的反向延长线会聚而成。
四、透镜应用1.照相机:镜头是凸透镜,物距大于二倍焦距,成倒立、缩小的。
2.投影仪:镜头是凸透镜,物体在一倍焦距与二倍焦距之间,成倒立、放大的实像;透过平面镜使倒立,放大的像再倒立一次,这样我们在屏幕上看到的就是一个正立的实像了。
注意:照相机、投影仪要使像变大,应该让透镜靠近物体,远离胶卷、屏幕。
3.放大镜:放大镜是凸透镜,放大镜到物体的距离(物距)小于一倍焦距,成的是放大、正立的虚像。
4.眼睛:眼睛的晶状体相当于凸透镜,视网膜相当于光屏(胶卷)。
(1)眼睛的成像原理:从物体发出的光线经过晶状体等一个综合的凸透镜在视网膜上形成倒立,缩小的实像,分布在视网膜上的视神经细胞受到光的刺激,把这个信号传输给大脑,人就可以看到这个物体了(眼睛的晶状体相当于凸透镜,视网膜相当于光屏(胶卷))。
(2)近视眼看不清远处的物体,远处的物体所成像在视网膜前,晶状体曲度过大,需戴凹透镜调节,所以近视镜是凹透镜。
(3)看不清近处的物体,近处的物体所成像在视网膜后面,晶状体曲度过小,需戴凸透镜调节,所以远视镜(花镜)是凸透镜。
5.:显微镜由目镜和物镜组成,物镜、目镜都是凸透镜,它们对物体进行两次放大。
普通光学显微镜是根据凸透镜成像原理,经过凸透镜的两次成像。
第一次先经过物镜(凸透镜1)成像,这时候的物体应该在物镜(凸透镜1)的一倍焦距和两倍焦距之间,成的像应该是放大倒立的实像。
而后以第一次成的物像作为“物体”,经过目镜的第二次成像。
由于我们观察的时候是在目镜的另外一侧,第二次成的像应该是一个虚像,这样像和物才在同一侧,因此第一次成的像应该在目镜(凸透镜2)的一倍焦距以内,这样经过第二次成像,第二次成的像是一个放大的正立的虚像。
6.望远镜:望远镜也是由两组凸透镜(目镜和物镜)组成,它的结构特点是物镜的焦距长而目镜的焦距短。
望远镜的成像原理是:物镜的作用是得到远处物体的实像,由于物体离物镜非常远,所以物体上各点发射到物镜上的光线几乎是平行光束,这样的光线经过物镜汇聚后,就在物镜焦点以外,在离焦点很近的地方,形成了一个倒立的、缩小的实像。
这个倒立的、缩小的实像又位于目镜的焦点以内,所以目镜起了放大镜的作用,目镜把经过物镜的倒立、缩小的实像放大成了一个正立的、放大的虚像。
这就是远处物体通过望远镜所成的虚像。
一、凸透镜成像作图【典例1】(2017·德州)如图所示,请画出入射光线经过凸透镜折射后的折射光线和这条折射光线再经平面镜MN反射后的反射光线。
【解析】(1)根据平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点来作出入射光线;(2)反射定律:反射光线、入射光线、法线在同一个平面内,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角来作;根据反射定律作出反射光线,反射光线与法线的夹角为反射角。
(1)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)过平面镜的入射点垂直镜面作出法线,根据反射角等于入射角,在法线右侧作出反射光线;如图所示。
【答案】如图。
二、凸透镜成像规律【典例2】(2017·南通)将一凸透镜正对太阳,可在距透镜20cm处得到一个最小、最亮的光斑。
若将一个物体放在此透镜前30cm处,则可在透镜另一侧得到()。
A.倒立、缩小的实像;B.正立、缩小的实像;C.倒立、放大的实像;D.正立、放大的虚像【解析】在距透镜20cm处得到一个最小、最亮的光斑,说明此透镜的焦距是20cm;如果物体放在透镜前30cm处,物距在焦距和2倍焦距之间,根据透镜成像规律,物体应该成倒立、放大的实像。
所以,正确答案是C。
【答案】C。
三、凸透镜应用【典例3】(2016•深圳)下面的光学设备中,利用了图中原理的是()。
A.投影仪;B.放大镜;C.照相机;D.潜望镜【解析】从图中可知,凸透镜成像是倒立、缩小的实像。
从给出的四个答案看,只有照相机的成像原理和图中给出的相同,故正确答案是C。
【答案】C。
一、凸透镜成像作图1.(2017·滨州)请画出图中入射光线对应的折射光线。
2.(2017•聊城)如图所示。
一束光线经平面镜反射后,过凸透镜的焦点F射向凸透镜,请在图中画出射向平面镜的入射光线和经凸透镜后的折射光线,并标出入射角的度数。
3.(2017•郴州)请画出入射光线通过透镜后的折射光线。
4.(2017•邵阳)如图所示是一束光线经凸透镜折射后的折射光线,请在图中画出它的入射光线。
5.(2017•吉林)请在图中画出折射线。
二、凸透镜成像规律6.(2017•乌鲁木齐)家用放大镜(凸透镜)成放大的像时( )A .一定是实像;B .一定是虚像;C .像距一定大于物距;D .像距一定小于焦距7.(2017•广州)蜡烛放在如图所示位置,通过凸透镜成倒立、缩小的像。
小红画了图中的光路。
下列说法正确的是( )。
A.小红画的光路是正确的;B. 透镜成的是虚像;C.透镜的焦距小于10cm ;D.透镜的焦距大于20cm8.(2017•宜昌)蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示,此时光屏上出现烛焰清晰的像,则像的特点是( )。
A .倒立缩小;B .倒立等大;C .倒立放大;D .正立放大9.(2017·广东)如题图所示,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12cm 。