第 3 节凸透镜成像的规律
过基础
知识点 1 实验:探究凸透镜成像的规律
1 探究类必做实验在“探究凸透镜成像规律”的实验中,用到了如图甲所示的F形光源.
(1)器材安装安装器材时,F形光源有灯珠的一侧应该 (填“面向”或“背向”)凸透镜放置.
(2)器材安装器材组装完成后的装置如图乙所示,此时需降低 的高度,直至光源、凸透镜、光屏三者的中心在 .
(3)完成器材调整后,按下光源开关,光屏上随即出现了一个倒立 F的模糊轮廓,为了使光屏上的像变得清晰,应 (填“一直向左”“一直向右”或“左右反复”)移动光屏.
(4)数理处理多次改变物距后,将探究数据记录如下表.通过分析表中数据可以猜想:当物距在 cm之间时(要求所填范围最小),凸透镜可能成等大的像.
物距/ cm 35 25 18 15
像的性质 大小 缩小 缩小 放大 放大
正倒 倒立 倒立 倒立 倒立
虚实 实像 实像 实像 实像
(5)为找到等大的像,逐步缩小物距的范围,当观察到光屏上所成像与F形光源的大小大致相等时,要准确判断像与物是否等大,你的操作是
2小天用“F”字样的光源(如图甲所示)、凸透镜、不透明的硬纸板、半透明的光屏,探究“凸透镜成像的规律”.
(1)摆放并调整好器材后,将光源、凸透镜和光屏移动到如图乙所示的位置时,光屏上出现了光源清晰的像,保持光源和光屏位置不变,只将凸透镜向左移动,光屏上 (填“能”或“不能”)再次出现光源清晰的像,理由是 .
(2)在(1)的操作结束后,小天又将凸透镜逐渐向右移动,并不断调整光屏的位置,光屏上依次能观察到的像是 .
A.②③④① B.②③④
C.④③②① D.④③②
(3)实验中,若用不透明的硬纸板遮住凸透镜的上半部分,则光屏上的像会出现的变化是 ,理由是 .
3小明发现用凸透镜看远处物体时,可以看见倒立、缩小的像;而用该凸透镜看自己的指纹时,能看见正立、放大的像.由此猜想:凸透镜成像的虚实、大小和正倒可能与物距有关.为了验证此猜想他找来一些器材:带刻度尺的光具座、焦距为15cm的凸透镜、光屏、蜡烛和火柴等.
(1)实验前,小明调节 、凸透镜、光屏的中心在同一高度,这样做的目的是
(2)如图所示,保持凸透镜位置不变,将蜡烛从0 cm处逐渐移动至35 cm处,发现在光屏上成的像由倒立、缩小变为倒立、放大,则说明凸透镜成像的 与物距有关.
(3)保持凸透镜位置不变,继续向右移动蜡烛,发现光屏上出现一个大小变化的圆形光斑,且无论怎样移动光屏在光屏上都看不到烛焰清晰的像,如图所示,则需要进一步在 (填“A”或“B”)处观察是否有烛焰的像;接着将光屏放到像的位置,眼睛直视光屏看不到像,则说明此时成的像是 像,进一步说明凸透镜成像的虚实与物距有关.通过上述探究过程,小明终于明白了凸透镜成像的虚实、大小和倒正与物距有关.
(4)同组小亮认为:凸透镜成实像时,不但像与物上下是颠倒的,而且左右也是相反的.请你设计一种简单的方法验证小亮的观点是否正确: 丷
知识点2 凸透镜成像的规律
4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30 cm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
5某凸透镜的焦距为10 cm,若物体在光屏上所成的像离该透镜的距离等于30 cm,则物体离该透镜的距离可能为 ( )
A.5 cm B.15 cm
C.25 cm D.35 cm
6小明同学用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像的规律,当他将蜡烛沿主光轴从距透镜30 cm 处向 15 cm 处移动时,观察到 ( )
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
7若物体经某凸透镜成倒立、放大的像,已知物体离该凸透镜的距离为30 cm,则该凸透镜的焦距可能为 ( )
A. 3c m B.13 cm
C.23 cm D.33 cm
8把一个凸透镜正对太阳光,可在距凸透镜10 cm处得到一个最小、最亮的光斑.若将一支点燃的蜡烛放在此透镜前5cm处,在凸透镜另一侧的光屏上可发现 ( )
A.一个正立、放大的烛焰像
B.一个倒立、缩小的烛焰像
C.一个倒立、放大的烛焰像
D.只有一个较亮的圆形光斑
9如图所示,F 是凸透镜的焦点,S是蜡烛火焰上的一点,试作出S的像S'.
10 画出图中两条入射光线经凸透镜后的折射光线,并画出MN的实像.
过能力
1 小明在学习“探究凸透镜成像的规律”后,做了如下实验:他用凸透镜先贴着图片然后逐渐远离,甲、乙、丙、丁是通过凸透镜所看到的像.则看到图片的像的先后顺序正确的是 ( )
A.甲→乙→丙→丁 B.乙→丙→甲→丁
C.乙→丁→甲→丙 D.丙→甲→乙→丁
2小明做“探究凸透镜成像的规律”实验时,在光屏上得到烛焰清晰的缩小的像,然后他把燃烧的蜡烛和光屏互换位置,这时光屏上能看到 ( )
A.倒立、放大的像 B.倒立、缩小的像
C.正立、放大的像 D.正立、缩小的像
3在探究凸透镜成像的实验中,在调整好的光具座上按如图所示位置分别放上蜡烛、凸透镜、光屏时,在光屏上看到的是等大的像,下列说法正确的是 ( )
A.该凸透镜的焦距是30 cm
B. b点成像原理和投影仪相同
C.蜡烛从b移到a,像会逐渐变大
D. c点成像是在该点的右侧
4 如图所示,竖直放置的不透明物体(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,则该光具组中,物体AB的成像情况是 ( )
A.只有一个虚像 B.只有一个实像
C.两个实像,一个虚像 D.一个实像,两个虚像
5图中S'点为烛焰上S点的像,请通过作图标出透镜、一个焦点 F的位置,并完成光路图.
6在“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1)正确安装并调节好装置后,小芳在如图甲所示的光屏上看到了烛焰清晰的像,则她看到的像是 (填“倒立”或“正立”)、 (填“放大”或“缩小”)的.
(2)实验过程中,由于蜡烛燃烧变短,烛焰在光屏上的像将向 移动;为了使烛焰的像再次成在光屏中央,应将光屏向 移动.(均填“上”或“下”)
(3)实验中,若用不透明的硬纸板挡住凸透镜的上半部分,则光屏上 (填字母符号).
A.只出现烛焰像的上半部分
B.只出现烛焰像的下半部分
C.像是完整的,但更小了
D.像是完整的,且大小不变,只是变暗了
(4)实验改进某小组实验时对图甲中的装置进行了改进:将蜡烛换成“F”字样的LED灯,在光屏上贴上方格纸,如图乙所示.请写出改进后的一个优点: .若图甲所示凸透镜的焦距为10 cm,该小组的小明将图乙中发光物体“F”置于离凸透镜13 cm处,移动贴有方格纸的光屏直至光屏上呈现清晰的像,则小明看到光屏上的像与光源“F”相比,左右 、上下 ,该像是一个 (填“放大”或“缩小”)的像.