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第17课 凸透镜成像的规律八年级物理上册同步精品讲义(苏科版)
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第17课 凸透镜成像的规律
目标导航
1.理解凸透镜成像规律;
2.知道凸透镜成像倒立、缩小(或放大)实像的条件及应用;
3.知道凸透镜成正立、放大虚像的条件;
4.掌握探究凸透镜成像的过程。能在探究活动中,初步获得提出问题的能力,通过探究活动,体验科学探究的全过程和方法,学习从物理现象中归纳科学规律的方法。
知识精讲
知识点01 探究凸透镜成像规律
1、实验目的:观察凸透镜成各种像的条件
2、实验器材:凸透镜、光具座、蜡烛、光屏、火柴
3、实验步骤:
(1)共轴调节,把蜡烛、凸透镜、光屏依次摆放在光具座上。点燃蜡烛,调整蜡烛、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度。
(2)把蜡烛放在较远处,使,移动光屏,直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。观察这个像是倒立的还是正立的,是放大的还是缩小。测量像距和物距。
(3)把蜡烛移向凸透镜,让蜡烛到凸透镜的距离等于,移动光屏,直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。观察像到凸透镜的距离、像的倒正和大小。测量像距和物距。
(4)把蜡烛再靠近凸透镜,让蜡烛到凸透镜的距离在,移动光屏,直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。观察像到凸透镜的距离、像的倒正和大小。测量像距和物距。
(5)把蜡烛继续靠近凸透镜,让蜡烛在凸透镜的焦点上,移动光屏,看是否能够成像
(6)把蜡烛移动到凸透镜的焦点以内,移动光屏,在光屏上还能看到烛焰的像吗?
(7)表格:透镜焦距f= cm
物距与焦距的关系
物距u/cm
像的性质
像距v/cm
实虚
大小
正倒
注释:
1、测量凸透镜的焦距:利用平行光源或太阳光粗测凸透镜的焦距。(实验室提供的凸透镜的焦距有5cm、10cm和30cm,我们所选的透镜最好在10cm—20cm之间,太大或太小都不方便)。
2、操作过程中,应固定好蜡烛、凸透镜,然后移动光屏,直到在光屏上得到一个清晰的像为止,读出物距与像距的大小。
3、当物距小于焦距时,无论怎样移动光屏,在光屏上也找不到物体的像。此时应去掉光屏,透过凸透镜观察火焰的成像情况。
知识点02 凸透镜成像规律
1、凸透镜成像的规律和应用见下表:
物的位置
像的位置
像的性质
应用举例
u>2f
2f>v>f
物像
异侧
缩小、倒立、实像
照相机,眼睛
u=2f
v=2f
等大、倒立、实像
特点:实像大小转折点
2f>u>f
v>2f
放大、倒立、实像
幻灯机,电影机
u=f
不成像
特点:像的虚实转折点
u<f
物像同侧
放大、正立、虚像
放大镜
2、凸透镜的成像规律可以联想它的应用来加以记忆,典型的三个应用是:照相机、幻灯机和放大镜,它们都是利用凸透镜成像规律制成的。弄清这些仪器的原理,头脑中有使用这些仪器时的情景,就不难记住凸透镜成像的规律了。
注释:
1、 总结凸透镜成像规律,可简要归纳成“一焦分虚实,二焦分大小;成实像时,物近像远像变大;成虚像时,物近像近,像变小。”
(1)“一焦分虚实”:物体在一倍焦距以内成虚像,一倍焦距以外成实像。
(2)“二焦分大小”:物距小于二倍焦距,成放大的像,(焦点除外);物距大于二倍焦距成缩小的。
(3)“成实像时,物近像远像变大”:成实像时,物体靠近透镜,像远离透镜,像逐渐变大。
(4)“成虚像时,物近像近像变小”:成虚像时,物体靠近透镜,像也靠近透镜,像逐渐变小。
能力拓展
考法01 探究凸透镜成像规律
1.小明在做“探究凸透镜成像规律”实验时,凸透镜的位置固定不动,实验操作规范。在图示位置时,烛焰恰好在光屏上成清晰的像。
(1)这个像的成像原理与 成像原理相同。若将蜡烛向右移动少许,则应将光屏
向 移动才能再次在光屏上成清晰的像,此时像的大小比刚才的像要 。
(2)再在凸透镜左侧附近放置一近视眼镜(图中未画出),这时需要将光屏向 移动才能在光屏上成清晰的像。
(3)为了粗测凸透镜的焦距,小明上午第二节课下后,走出教室,将凸透镜与水平地面平行放置,调节凸透镜到地面的距离,直至太阳光通过凸透镜地面上出现一个最小的亮点,小明认为此点就是凸透镜焦点的位置,旁边的同学却告诉他,这个亮点不是凸透镜的焦点位置,其理由是 。
2.小明用凸透镜、蜡烛、光屏和刻度尺等器材,探究凸透镜成像的规律。
(1)如图所示,将凸透镜正对着太阳光,把光屏置于另一侧,改变光屏与凸透镜间的距离,直到光屏上出现一个 的光斑,测得凸透镜的焦距是 cm。
(2)小明将蜡烛、凸透镜和光屏的中心调到同一高度,无论怎样移动光屏,都不能得到清晰的像的原因 。
(3)实验一段时间蜡烛变短,要使烛焰像仍然成在光屏的中心,应将光屏向 移动。
【对点练习1】如图所示,小明用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)凸透镜的焦距是10cm,当烛焰在图示位置时,移动光屏可以在光屏上得到一个倒立、 的实像。在照相机和投影仪中,成像情况与此类似的是 。(2)实验中,蜡烛越烧越短,光屏上烛焰的像 (选填“向上”、“向下”或“不”)移动。
考法02 凸透镜成像规律的应用
3.一凸透镜的焦距是10cm,将点燃的蜡烛从离凸透镜50cm处移到15cm处的过程中,像和像距的变化情况是( )
A.像变大,像距变小
B.像变小,像距变大
C.像变小,像距变小
D.像变大,像距变大
【对点练习2】点燃的蜡烛放置在离凸透镜15cm处,在凸透镜的另一侧得到一个倒立、放大的烛焰像,则该凸透镜的焦距可能为( )
A.5cm B.10cm C.15cm D.20cm
4. 在探究凸透镜成像规律的实验中,当凸透镜、光屏和烛焰的位置如图所示时,光屏上能成一清晰的像。则( )
A.所成的像是正立缩小的实像
B.所成的像是倒立缩小的实像
C.把蜡烛向左移动,调整光屏的位置,得到的像变小
D.把蜡烛向右移动少许,调整光屏的位置,得到的像变小
【对点练习3】张强同学在光具座上做“研究凸透镜成像”的实验中,当光屏、透镜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,他所用凸透镜的焦距为( )
A.一定大于20cm
B.一定在10cm到16cm之间
C.一定小于8cm
D.一定在8cm到10cm之间
【对点练习4】有时透过盛满水的玻璃杯能看见握着杯子的手指比实际的手指要粗些,这是什么原因?
分层提分
题组A 基础过关练
1.太阳光照射到凸透镜上,在离透镜光心10cm处形成一亮点,要想利用此透镜在另一侧的光屏上成一个清晰放大的像,物距可能是( )
A.25cm B.15cm C.5cm D.20cm
2.当物体距凸透镜5f处沿主光轴逐渐向f处移动时,在光屏上成的像一定是( )
A.倒立的实像,像的大小逐渐减小
B.倒立的实像,像的大小逐渐增大
C.倒立的虚像,像的大小逐渐减小
D.正立的实像,像的大小逐渐增大
3. 在研究凸透镜成像的实验中,点燃蜡烛后,无论怎样移动光屏,在光屏上都不能形成烛焰的像,其原因可能是蜡烛放在了凸透镜的( )
A.2倍焦距以外 B.2倍焦距处 C.1~2倍焦距之间 D.1倍焦距以内
4. 物体置于焦距为10 cm的凸透镜前,得到了一个放大的像,那么下列说法中,正确的是( )
A.若像是正立的,那么物体到凸透镜的距离大于20 cm
B.若像是正立的,那么物体到凸透镜的距离大于10 cm,而小于20 cm
C.若像是倒立的,那么物体到凸透镜的距离大于10 cm,而小于20 cm
D.若像是倒立的,那么物体到凸透镜的距离小于10 cm
5.小强在实验室里做研究凸透镜的成像规律时,将蜡烛放在距离凸透镜前24cm处时,在另一侧的光屏上得到一个倒立、放大的清晰实像,若把蜡烛远离凸透镜,则要在光屏重新得到蜡烛清晰的像,应将采取的措施是( )
A.将光屏向靠近透镜方向移动
B.将光屏向远离透镜方向移动
C.将光屏向主光轴上方移动
D.将光屏向主光轴下方移动
6. 在探究凸透镜成像特点实验中,蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示,此时能在光屏上看到烛焰清晰的像,若保持透镜位置不变,将蜡烛沿光具座向远离透镜的方向移动10cm,调节光屏位置,可在光屏上看到( )
A.缩小的实像 B.放大的实像 C.缩小的虚像 D.放大的虚像
7.当物距u与焦距f满足 时,物体经透镜能够成正立、放大的虚像。
8.在凸透镜成像中, 像是倒立的, 像是正立的。缩小的像肯定是 像。
9.在“研究凸透镜成像”的实验中,已知凸透镜焦距为10cm,若将一物体放在距透镜30cm处,将成 像(选填“正立或倒立”、“ 放大或缩小”、“ 实像或虚像”), 就是这一成像性质的应用。若要使该凸透镜作放大镜用,物体应该距凸透镜 cm。
10.如图所示,在探究“凸透镜成像的规律”实验中,蜡烛、透镜、光屏的位置如图所示,光屏上成一个清晰的像,应用这一原理可制成 ;再将蜡烛远离透镜,同时将光屏 (填“远离”或“靠近”)透镜,才能在光屏上再次成一个清晰的像。
11.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,将凸透镜正对着太阳,在距凸透镜15cm处得到一个最小、最亮的光斑,则该凸透镜的焦距为 cm;若将一个物体放在此透镜前40cm处,可在透镜另一侧光屏上得到一个倒立 (选填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像。
12. 小莉同学用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像的规律”实验:
(1)实验过程中,当蜡烛与凸透镜的距离如图甲所示时,在光屏上可得到一个清晰的倒立、___________的实像,若保持蜡烛和光屏位置不变,移动透镜至___________cm刻度线处,光屏上能再次呈现清晰的像。
(2)如图乙所示,保持蜡烛位置不变,移动透镜至16cm刻度线处,则人眼在___________(选填“A”、“ B”、“ C”)处能观察到蜡烛的像,像是图丙中的___________ (选填“1”、“ 2”、“ 3”、“ 4”)。
(3)实验完成之后,王一博将自己的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,如图丁所示,光屏上原来清晰的像变得模糊了,若想在光屏上重新得到清晰的像,在不改变蜡烛和凸透镜位置的情况下,应将光屏___________凸透镜。(选填“靠近”或“远离”)
题组B 能力提升练
1.在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,所用凸透镜焦距为10cm,当蜡烛从如图所示的A位置逐渐移到B位置的过程中,像距及其像的变化情况是( )
A.像距增大,像变大 B.像距减小,像变大
C.像距减小,像变小 D.像距增大,像变小
2.在探究凸透镜成像规律的实验中,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等大的实像,下列说法正确的是( )
A.该凸透镜的焦距是20cm
B.将蜡烛移动到20cm刻度处,移动光屏可得到倒立、放大的实像
C.将蜡烛移动到35cm刻度处,为使烛焰在光屏上成一清晰的像,应向右移动光屏
D.将蜡烛移动到45cm刻度处,为使烛焰在光屏上成一清晰的像,应向右移动光屏
3.张老师在使用投影仪放映幻灯片的时候,屏幕上出现正常画面,这时有一只小虫子刚好落在凸透镜的镜片上,此时对画面的影响是( )
A.几乎无影响 B.画面上有只小虫
C.画面上有小虫但不清晰 D.画面变的模糊
4. 在探究凸透镜成像规律的实验中,将点燃的蜡烛放在凸透镜前某一位置,在凸透镜后20cm的光屏上出现一个等大倒立的像,如果将蜡烛移动到凸透镜前25cm处,则( )
A.光屏上会出现倒立放大的实像
B.将光屏靠近凸透镜一段距离,光屏上会出现倒立缩小的实像
C.将光屏远离凸透镜一段距离,光屏上会出现倒立放大的实像
D.无论怎样移动光屏,光屏上均找不到像
5. 如图所示,蜡烛在光屏上成清晰的像,凸透镜焦距为18cm。下列说法正确的是( )
A.所成的像是虚像
B.所成的像是倒立、放大的
C.蜡烛向左移动所成的像变大
D.照相机是利用这一成像原理制成的
6. 凸通镜的焦距为15cm,将点燃的蜡烛从离凸透镜40cm处沿主光轴移到20cm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
7. 已知凸透镜的焦距为15cm.下列说法正确的是( )
A.当物体距凸透镜10cm时,成正立、放大的实像
B.当物体距凸透镜20cm时,成倒立、放大的实像
C.当物体距凸透镜35cm时,成倒立、放大的实像
D.当物体从距凸透镜20cm处远离凸透镜时,在凸透镜另一侧所成的像逐渐变大
8.凸透镜的焦距为10cm,将发光体放在离透镜25cm的主光轴上,所成的像是倒立、 的实像,像到透镜的距离 (填“大于”、“等于”或“小于”)20cm。
9.在探究凸透镜成像规律的试验中,当蜡烛放在某位置时,小雨看到距透镜10cm的光屏上出现一个缩小的烛焰的像;现将蜡烛和光屏交换位置,烛焰在光屏上仍能清晰成像,这时光屏上烛焰的像是 (选填“放大”或“缩小”)的。
10.发光物体AB从距离凸透镜60cm的地方沿主光轴向透镜方向以v=5cm/s的速度开始作匀速直线运动。已知凸透镜的焦距为10cm。当t=9s时物体AB能成 ,当t=11s时物体AB能成 。
11.如图是一款人脸识别门禁一体机,通过摄像镜头捕捉人脸信息,并将所拍图象与系统教据库中预先录入的人脸照片模板进行比对.该摄像镜头相当于 透镜,若要拍摄镜头前1m处的人脸.它的焦距应小于 cm。
12.在“探究凸透镜成像”的实验中:
(1)王轩同学按计划将蜡烛依次置于下图中的a、b、c、d、e五点进行探究。在蜡烛置于 点时,在光屏上能得到清晰放大的像, 就是利用这一成像特点制成的;
(2)为满足教学需要,张老师自制了一个“平行光源”,如下图所示,在一个用开有细缝的纸罩扎住的圆筒里安有凸透镜和可前后移动的灯泡,调节灯泡,当灯泡的灯丝处在凸透镜的 的位置时,从细缝中射出的光才会是平行光。
题组C 培优拔尖练
1. 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
④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③ B.只有②和④ C.只有②和③ D.只有①和④
2.如图,王一博在做凸透镜成像实验时,他得到以下结论,你认为正确的是( )
A.蜡烛置于c点时,在光屏上能成一个放大的像
B.蜡烛置于b点时,在光屏上能成一个倒立缩小的像
C.蜡烛从a点向b点移动,光屏上的像逐渐变大
D.蜡烛从b点向左移动,光屏上的像逐渐变大
3.(多选) 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
4.凸透镜的焦距为8厘米,将发光体放在离透镜18厘米的主光轴上,所成的像是倒立、 的实像(选填“放大”、“等大”或“缩小”),像到透镜的距离 16厘米(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
5. 在探究“凸透镜成像规律”时,所用凸透镜的焦距是20cm。
(1)将蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上依次摆放,点燃蜡烛后,无论怎样在光具座上移动光屏总找不到像,其原因可能是 (写出一种即可)
(2)经过调整,在光屏上得到一个清晰倒立的实像;保持凸透镜位置不变,将蜡烛远离凸透镜,要获得清晰的实像,光屏应 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜。
6.王一博同学在做“探究凸透镜成像现律”的实验:
(1)前面学过,物体离照相机的镜头比较远,成缩小的实像,物体离投影仪的镜头比较近,成放大的实像,物体离放大镜比较近,成放大、正立的虚像。据此小明据出的问题是,像的虚实、大小,正倒跟 有什么关系?
(2)如图甲,王一博让平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小最亮的光斑,则凸透镜的焦距f= cm。
(3)王一博所用实验装置如图乙所示,若将凸透镇放在光具座刻度50cm位置处不变,把蜡烛放在刻度10cm处,利用此时凸透镜成像的特点制成的光学仪器是 (选填“照相机”、“放大镜”或”投影仪”)
(4)如图丙所示是王一博通过实验得到的凸透镜成像时的像距v和物距u关系的图象,由图象可知成实像时物距逐渐减小,像距逐渐 。当u>2f时,物体移动速度 (选“大于”、“小于“或“等于”)像移动的速度,当f<u<2f时,物体移动速度 (选填“大于”,“小于”或“等于”)像移动的速度。
7.小明用凸透镜、蜡烛、光屏和刻度尺等器材探究凸透镜成像规律.
(1)如图所示,为了测出凸透镜的焦距,小明同学将凸透镜正对着太阳光,再把光屏放在它的另一侧,改变凸透镜与光屏的距离,直到光屏上出现一个 的光斑,就可以测出该凸透镜的焦距为 。
(2)请在图中画出凸透镜的主光轴。
(3)小明将烛焰、凸透镜和光屏的中心调整到同一高度后,在水平桌面上无论怎样移动光屏,都不能承接到烛焰的像,原因可能是 。
(4)实验一段时间后,蜡烛变短了,要使烛焰的像仍然成在光屏的中心,应该将光屏向 移动。
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1.理解凸透镜成像规律;
2.知道凸透镜成像倒立、缩小(或放大)实像的条件及应用;
3.知道凸透镜成正立、放大虚像的条件;
4.掌握探究凸透镜成像的过程。能在探究活动中,初步获得提出问题的能力,通过探究活动,体验科学探究的全过程和方法,学习从物理现象中归纳科学规律的方法。
知识精讲
知识点01 探究凸透镜成像规律
1、实验目的:观察凸透镜成各种像的条件
2、实验器材:凸透镜、光具座、蜡烛、光屏、火柴
3、实验步骤:
(1)共轴调节,把蜡烛、凸透镜、光屏依次摆放在光具座上。点燃蜡烛,调整蜡烛、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度。
(2)把蜡烛放在较远处,使,移动光屏,直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。观察这个像是倒立的还是正立的,是放大的还是缩小。测量像距和物距。
(3)把蜡烛移向凸透镜,让蜡烛到凸透镜的距离等于,移动光屏,直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。观察像到凸透镜的距离、像的倒正和大小。测量像距和物距。
(4)把蜡烛再靠近凸透镜,让蜡烛到凸透镜的距离在,移动光屏,直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。观察像到凸透镜的距离、像的倒正和大小。测量像距和物距。
(5)把蜡烛继续靠近凸透镜,让蜡烛在凸透镜的焦点上,移动光屏,看是否能够成像
(6)把蜡烛移动到凸透镜的焦点以内,移动光屏,在光屏上还能看到烛焰的像吗?
(7)表格:透镜焦距f= cm
物距与焦距的关系
物距u/cm
像的性质
像距v/cm
实虚
大小
正倒
注释:
1、测量凸透镜的焦距:利用平行光源或太阳光粗测凸透镜的焦距。(实验室提供的凸透镜的焦距有5cm、10cm和30cm,我们所选的透镜最好在10cm—20cm之间,太大或太小都不方便)。
2、操作过程中,应固定好蜡烛、凸透镜,然后移动光屏,直到在光屏上得到一个清晰的像为止,读出物距与像距的大小。
3、当物距小于焦距时,无论怎样移动光屏,在光屏上也找不到物体的像。此时应去掉光屏,透过凸透镜观察火焰的成像情况。
知识点02 凸透镜成像规律
1、凸透镜成像的规律和应用见下表:
物的位置
像的位置
像的性质
应用举例
u>2f
2f>v>f
物像
异侧
缩小、倒立、实像
照相机,眼睛
u=2f
v=2f
等大、倒立、实像
特点:实像大小转折点
2f>u>f
v>2f
放大、倒立、实像
幻灯机,电影机
u=f
不成像
特点:像的虚实转折点
u<f
物像同侧
放大、正立、虚像
放大镜
2、凸透镜的成像规律可以联想它的应用来加以记忆,典型的三个应用是:照相机、幻灯机和放大镜,它们都是利用凸透镜成像规律制成的。弄清这些仪器的原理,头脑中有使用这些仪器时的情景,就不难记住凸透镜成像的规律了。
注释:
1、 总结凸透镜成像规律,可简要归纳成“一焦分虚实,二焦分大小;成实像时,物近像远像变大;成虚像时,物近像近,像变小。”
(1)“一焦分虚实”:物体在一倍焦距以内成虚像,一倍焦距以外成实像。
(2)“二焦分大小”:物距小于二倍焦距,成放大的像,(焦点除外);物距大于二倍焦距成缩小的。
(3)“成实像时,物近像远像变大”:成实像时,物体靠近透镜,像远离透镜,像逐渐变大。
(4)“成虚像时,物近像近像变小”:成虚像时,物体靠近透镜,像也靠近透镜,像逐渐变小。
能力拓展
考法01 探究凸透镜成像规律
1.小明在做“探究凸透镜成像规律”实验时,凸透镜的位置固定不动,实验操作规范。在图示位置时,烛焰恰好在光屏上成清晰的像。
(1)这个像的成像原理与 成像原理相同。若将蜡烛向右移动少许,则应将光屏
向 移动才能再次在光屏上成清晰的像,此时像的大小比刚才的像要 。
(2)再在凸透镜左侧附近放置一近视眼镜(图中未画出),这时需要将光屏向 移动才能在光屏上成清晰的像。
(3)为了粗测凸透镜的焦距,小明上午第二节课下后,走出教室,将凸透镜与水平地面平行放置,调节凸透镜到地面的距离,直至太阳光通过凸透镜地面上出现一个最小的亮点,小明认为此点就是凸透镜焦点的位置,旁边的同学却告诉他,这个亮点不是凸透镜的焦点位置,其理由是 。
2.小明用凸透镜、蜡烛、光屏和刻度尺等器材,探究凸透镜成像的规律。
(1)如图所示,将凸透镜正对着太阳光,把光屏置于另一侧,改变光屏与凸透镜间的距离,直到光屏上出现一个 的光斑,测得凸透镜的焦距是 cm。
(2)小明将蜡烛、凸透镜和光屏的中心调到同一高度,无论怎样移动光屏,都不能得到清晰的像的原因 。
(3)实验一段时间蜡烛变短,要使烛焰像仍然成在光屏的中心,应将光屏向 移动。
【对点练习1】如图所示,小明用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)凸透镜的焦距是10cm,当烛焰在图示位置时,移动光屏可以在光屏上得到一个倒立、 的实像。在照相机和投影仪中,成像情况与此类似的是 。(2)实验中,蜡烛越烧越短,光屏上烛焰的像 (选填“向上”、“向下”或“不”)移动。
考法02 凸透镜成像规律的应用
3.一凸透镜的焦距是10cm,将点燃的蜡烛从离凸透镜50cm处移到15cm处的过程中,像和像距的变化情况是( )
A.像变大,像距变小
B.像变小,像距变大
C.像变小,像距变小
D.像变大,像距变大
【对点练习2】点燃的蜡烛放置在离凸透镜15cm处,在凸透镜的另一侧得到一个倒立、放大的烛焰像,则该凸透镜的焦距可能为( )
A.5cm B.10cm C.15cm D.20cm
4. 在探究凸透镜成像规律的实验中,当凸透镜、光屏和烛焰的位置如图所示时,光屏上能成一清晰的像。则( )
A.所成的像是正立缩小的实像
B.所成的像是倒立缩小的实像
C.把蜡烛向左移动,调整光屏的位置,得到的像变小
D.把蜡烛向右移动少许,调整光屏的位置,得到的像变小
【对点练习3】张强同学在光具座上做“研究凸透镜成像”的实验中,当光屏、透镜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,他所用凸透镜的焦距为( )
A.一定大于20cm
B.一定在10cm到16cm之间
C.一定小于8cm
D.一定在8cm到10cm之间
【对点练习4】有时透过盛满水的玻璃杯能看见握着杯子的手指比实际的手指要粗些,这是什么原因?
分层提分
题组A 基础过关练
1.太阳光照射到凸透镜上,在离透镜光心10cm处形成一亮点,要想利用此透镜在另一侧的光屏上成一个清晰放大的像,物距可能是( )
A.25cm B.15cm C.5cm D.20cm
2.当物体距凸透镜5f处沿主光轴逐渐向f处移动时,在光屏上成的像一定是( )
A.倒立的实像,像的大小逐渐减小
B.倒立的实像,像的大小逐渐增大
C.倒立的虚像,像的大小逐渐减小
D.正立的实像,像的大小逐渐增大
3. 在研究凸透镜成像的实验中,点燃蜡烛后,无论怎样移动光屏,在光屏上都不能形成烛焰的像,其原因可能是蜡烛放在了凸透镜的( )
A.2倍焦距以外 B.2倍焦距处 C.1~2倍焦距之间 D.1倍焦距以内
4. 物体置于焦距为10 cm的凸透镜前,得到了一个放大的像,那么下列说法中,正确的是( )
A.若像是正立的,那么物体到凸透镜的距离大于20 cm
B.若像是正立的,那么物体到凸透镜的距离大于10 cm,而小于20 cm
C.若像是倒立的,那么物体到凸透镜的距离大于10 cm,而小于20 cm
D.若像是倒立的,那么物体到凸透镜的距离小于10 cm
5.小强在实验室里做研究凸透镜的成像规律时,将蜡烛放在距离凸透镜前24cm处时,在另一侧的光屏上得到一个倒立、放大的清晰实像,若把蜡烛远离凸透镜,则要在光屏重新得到蜡烛清晰的像,应将采取的措施是( )
A.将光屏向靠近透镜方向移动
B.将光屏向远离透镜方向移动
C.将光屏向主光轴上方移动
D.将光屏向主光轴下方移动
6. 在探究凸透镜成像特点实验中,蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示,此时能在光屏上看到烛焰清晰的像,若保持透镜位置不变,将蜡烛沿光具座向远离透镜的方向移动10cm,调节光屏位置,可在光屏上看到( )
A.缩小的实像 B.放大的实像 C.缩小的虚像 D.放大的虚像
7.当物距u与焦距f满足 时,物体经透镜能够成正立、放大的虚像。
8.在凸透镜成像中, 像是倒立的, 像是正立的。缩小的像肯定是 像。
9.在“研究凸透镜成像”的实验中,已知凸透镜焦距为10cm,若将一物体放在距透镜30cm处,将成 像(选填“正立或倒立”、“ 放大或缩小”、“ 实像或虚像”), 就是这一成像性质的应用。若要使该凸透镜作放大镜用,物体应该距凸透镜 cm。
10.如图所示,在探究“凸透镜成像的规律”实验中,蜡烛、透镜、光屏的位置如图所示,光屏上成一个清晰的像,应用这一原理可制成 ;再将蜡烛远离透镜,同时将光屏 (填“远离”或“靠近”)透镜,才能在光屏上再次成一个清晰的像。
11.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,将凸透镜正对着太阳,在距凸透镜15cm处得到一个最小、最亮的光斑,则该凸透镜的焦距为 cm;若将一个物体放在此透镜前40cm处,可在透镜另一侧光屏上得到一个倒立 (选填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像。
12. 小莉同学用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像的规律”实验:
(1)实验过程中,当蜡烛与凸透镜的距离如图甲所示时,在光屏上可得到一个清晰的倒立、___________的实像,若保持蜡烛和光屏位置不变,移动透镜至___________cm刻度线处,光屏上能再次呈现清晰的像。
(2)如图乙所示,保持蜡烛位置不变,移动透镜至16cm刻度线处,则人眼在___________(选填“A”、“ B”、“ C”)处能观察到蜡烛的像,像是图丙中的___________ (选填“1”、“ 2”、“ 3”、“ 4”)。
(3)实验完成之后,王一博将自己的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,如图丁所示,光屏上原来清晰的像变得模糊了,若想在光屏上重新得到清晰的像,在不改变蜡烛和凸透镜位置的情况下,应将光屏___________凸透镜。(选填“靠近”或“远离”)
题组B 能力提升练
1.在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,所用凸透镜焦距为10cm,当蜡烛从如图所示的A位置逐渐移到B位置的过程中,像距及其像的变化情况是( )
A.像距增大,像变大 B.像距减小,像变大
C.像距减小,像变小 D.像距增大,像变小
2.在探究凸透镜成像规律的实验中,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等大的实像,下列说法正确的是( )
A.该凸透镜的焦距是20cm
B.将蜡烛移动到20cm刻度处,移动光屏可得到倒立、放大的实像
C.将蜡烛移动到35cm刻度处,为使烛焰在光屏上成一清晰的像,应向右移动光屏
D.将蜡烛移动到45cm刻度处,为使烛焰在光屏上成一清晰的像,应向右移动光屏
3.张老师在使用投影仪放映幻灯片的时候,屏幕上出现正常画面,这时有一只小虫子刚好落在凸透镜的镜片上,此时对画面的影响是( )
A.几乎无影响 B.画面上有只小虫
C.画面上有小虫但不清晰 D.画面变的模糊
4. 在探究凸透镜成像规律的实验中,将点燃的蜡烛放在凸透镜前某一位置,在凸透镜后20cm的光屏上出现一个等大倒立的像,如果将蜡烛移动到凸透镜前25cm处,则( )
A.光屏上会出现倒立放大的实像
B.将光屏靠近凸透镜一段距离,光屏上会出现倒立缩小的实像
C.将光屏远离凸透镜一段距离,光屏上会出现倒立放大的实像
D.无论怎样移动光屏,光屏上均找不到像
5. 如图所示,蜡烛在光屏上成清晰的像,凸透镜焦距为18cm。下列说法正确的是( )
A.所成的像是虚像
B.所成的像是倒立、放大的
C.蜡烛向左移动所成的像变大
D.照相机是利用这一成像原理制成的
6. 凸通镜的焦距为15cm,将点燃的蜡烛从离凸透镜40cm处沿主光轴移到20cm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
7. 已知凸透镜的焦距为15cm.下列说法正确的是( )
A.当物体距凸透镜10cm时,成正立、放大的实像
B.当物体距凸透镜20cm时,成倒立、放大的实像
C.当物体距凸透镜35cm时,成倒立、放大的实像
D.当物体从距凸透镜20cm处远离凸透镜时,在凸透镜另一侧所成的像逐渐变大
8.凸透镜的焦距为10cm,将发光体放在离透镜25cm的主光轴上,所成的像是倒立、 的实像,像到透镜的距离 (填“大于”、“等于”或“小于”)20cm。
9.在探究凸透镜成像规律的试验中,当蜡烛放在某位置时,小雨看到距透镜10cm的光屏上出现一个缩小的烛焰的像;现将蜡烛和光屏交换位置,烛焰在光屏上仍能清晰成像,这时光屏上烛焰的像是 (选填“放大”或“缩小”)的。
10.发光物体AB从距离凸透镜60cm的地方沿主光轴向透镜方向以v=5cm/s的速度开始作匀速直线运动。已知凸透镜的焦距为10cm。当t=9s时物体AB能成 ,当t=11s时物体AB能成 。
11.如图是一款人脸识别门禁一体机,通过摄像镜头捕捉人脸信息,并将所拍图象与系统教据库中预先录入的人脸照片模板进行比对.该摄像镜头相当于 透镜,若要拍摄镜头前1m处的人脸.它的焦距应小于 cm。
12.在“探究凸透镜成像”的实验中:
(1)王轩同学按计划将蜡烛依次置于下图中的a、b、c、d、e五点进行探究。在蜡烛置于 点时,在光屏上能得到清晰放大的像, 就是利用这一成像特点制成的;
(2)为满足教学需要,张老师自制了一个“平行光源”,如下图所示,在一个用开有细缝的纸罩扎住的圆筒里安有凸透镜和可前后移动的灯泡,调节灯泡,当灯泡的灯丝处在凸透镜的 的位置时,从细缝中射出的光才会是平行光。
题组C 培优拔尖练
1. 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
A.只有①和③ B.只有②和④ C.只有②和③ D.只有①和④
2.如图,王一博在做凸透镜成像实验时,他得到以下结论,你认为正确的是( )
A.蜡烛置于c点时,在光屏上能成一个放大的像
B.蜡烛置于b点时,在光屏上能成一个倒立缩小的像
C.蜡烛从a点向b点移动,光屏上的像逐渐变大
D.蜡烛从b点向左移动,光屏上的像逐渐变大
3.(多选) 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
4.凸透镜的焦距为8厘米,将发光体放在离透镜18厘米的主光轴上,所成的像是倒立、 的实像(选填“放大”、“等大”或“缩小”),像到透镜的距离 16厘米(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
5. 在探究“凸透镜成像规律”时,所用凸透镜的焦距是20cm。
(1)将蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上依次摆放,点燃蜡烛后,无论怎样在光具座上移动光屏总找不到像,其原因可能是 (写出一种即可)
(2)经过调整,在光屏上得到一个清晰倒立的实像;保持凸透镜位置不变,将蜡烛远离凸透镜,要获得清晰的实像,光屏应 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜。
6.王一博同学在做“探究凸透镜成像现律”的实验:
(1)前面学过,物体离照相机的镜头比较远,成缩小的实像,物体离投影仪的镜头比较近,成放大的实像,物体离放大镜比较近,成放大、正立的虚像。据此小明据出的问题是,像的虚实、大小,正倒跟 有什么关系?
(2)如图甲,王一博让平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小最亮的光斑,则凸透镜的焦距f= cm。
(3)王一博所用实验装置如图乙所示,若将凸透镇放在光具座刻度50cm位置处不变,把蜡烛放在刻度10cm处,利用此时凸透镜成像的特点制成的光学仪器是 (选填“照相机”、“放大镜”或”投影仪”)
(4)如图丙所示是王一博通过实验得到的凸透镜成像时的像距v和物距u关系的图象,由图象可知成实像时物距逐渐减小,像距逐渐 。当u>2f时,物体移动速度 (选“大于”、“小于“或“等于”)像移动的速度,当f<u<2f时,物体移动速度 (选填“大于”,“小于”或“等于”)像移动的速度。
7.小明用凸透镜、蜡烛、光屏和刻度尺等器材探究凸透镜成像规律.
(1)如图所示,为了测出凸透镜的焦距,小明同学将凸透镜正对着太阳光,再把光屏放在它的另一侧,改变凸透镜与光屏的距离,直到光屏上出现一个 的光斑,就可以测出该凸透镜的焦距为 。
(2)请在图中画出凸透镜的主光轴。
(3)小明将烛焰、凸透镜和光屏的中心调整到同一高度后,在水平桌面上无论怎样移动光屏,都不能承接到烛焰的像,原因可能是 。
(4)实验一段时间后,蜡烛变短了,要使烛焰的像仍然成在光屏的中心,应该将光屏向 移动。
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