3.6 凸透镜成像规律
第1课时 探究实验
知识点探究凸透镜成像的规律
1.小明用焦距为10 cm的凸透镜探究凸透镜成像规律时,将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,并将凸透镜固定在50 cm刻度线处。
图1
(1)点燃蜡烛,调整烛焰、凸透镜和光屏的高度,使它们的中心大致在同一高度,目的是________________________。
(2)当蜡烛和光屏的位置如图1-甲所示时,光屏上承接到烛焰清晰的像,则这个像是倒立、________(选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像,应用了此成像特点的是________(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)。
(3)小明将蜡烛向左移动,想要在光屏上再次得到清晰的像,应将光屏向________(选填“左”或“右”)移动。
(4)小明将蜡烛移动到35 cm刻度线处,若想在光屏上得到清晰的像,应把光屏移至________cm刻度线处。
(5)小明将蜡烛移动到43 cm刻度线处,无论怎样移动光屏,在光屏上都找不到清晰的像,此时应在凸透镜________(选填“左侧”或“右侧”)透过凸透镜观察像的特点,这个像是________(选填“放大”“缩小”或“等大”)的________(选填“实”或“虚”)像。
(6)实验一段时间后,原来在光屏中心的像“跑”到光屏上方,如图1-乙所示。能让像重新回到光屏中心的操作是________(填序号)。
A.光屏下调
B.蜡烛上调
C.凸透镜上调
2.将蜡烛、凸透镜和光屏放在如图2所示的位置时,光屏上恰好出现清晰的像,则该像是( )
图2
A.倒立、缩小的实像 B.倒立、放大的实像
C.正立、放大的虚像 D.正立、等大的虚像
3.在探究凸透镜成像规律的实验中,当烛焰位于凸透镜一倍焦距内时,人眼观察到烛焰成像的情形是图中的( )
知识点凸透镜成像的作图
4.如图3所示,F表示凸透镜的焦点,A是烛焰上的一点,请利用光路图画出A点经凸透镜所成像A′的位置。
图3
5.在探究凸透镜成像的规律时,小明根据测量的数据,绘制了如图4所示的u-v图像。下列说法正确的是( )
图4
A.该凸透镜的焦距为20 cm
B.当物距u=5 cm时,在光屏上不能成像
C.当物距u=15 cm时,成倒立、缩小的实像
D.当物距u=30 cm时,成正立、放大的实像
6.用焦距为f的凸透镜探究凸透镜成像的规律(F为焦点)。在实验中:
图5
(1)如图5所示,发光物体所成的像在图中的________(填序号)区域,像的箭头方向是竖直向________的,像的大小比发光物体要________。
(2)将光屏放在凸透镜右侧,发光物体放在A处,发现无论怎样调整光屏的位置,都无法承接到发光物体的像。撤去光屏,从凸透镜右侧能观察到发光物体________(选填“正立”或“倒立”)的像,此像为发光物体的________(选填“实像”或“虚像”),像的大小比发光物体要________。
7.如图6所示,蜡烛的烛焰中心A点在主光轴上距离凸透镜光心O点二倍焦距以外。
(1)请根据凸透镜成像规律,在图6-甲中标出A点所成的像A′点的大致位置。
(2)请借助辅助线或光路图,在图6-乙中找到A点所成的像A′点的确切位置,保留作图痕迹。
图6
8.如图7所示,小芳将一个“F”形光源(如图8)正对凸透镜,光屏恰好得到了一个清晰的像(像未画出),这个像一定是__________(选填“放大”“缩小”或“等大”)的。不改变光源和光屏的位置,将凸透镜向右移动________cm,光屏上可再次呈现清晰的像,此时观察到的像为图9中的________(选填字母)。
图7 图8 图9
第2课时 凸透镜成像规律分析
知识点凸透镜成像的动态分析
1.在探究凸透镜成像的规律时,将点燃的蜡烛沿着光具座,从凸透镜的二倍焦距以外的某位置向焦点处移动,在此过程中,像的大小及像距的变化情况是( )
A.像逐渐变大,像距逐渐变大
B.像逐渐变小,像距逐渐变小
C.像逐渐变大,像距逐渐变小
D.像逐渐变小,像距逐渐变大
2.小明同学将点燃的蜡烛、凸透镜和光屏放在如图1所示的位置时,在光屏上观察到了清晰的像。
图1
(1)可以判断实验所用凸透镜的焦距为 cm。
(2)小明把蜡烛移到光具座的10 cm刻度线处,需要把光屏向 (选填“左”或“右”)适当移动,才能在光屏上得到一个清晰的像,此时的像将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
3.如图2所示,在“探究凸透镜成像规律”的实验中,此时光屏上呈现出烛焰的清晰的像;若将蜡烛向左移动到距透镜30 cm的位置时,要想在光屏上得到清晰的像,需将光屏移到光具座 cm的刻度线上,此过程中像 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
图2
4.小芳在探究凸透镜成像规律的实验中,将焦距为10 cm的透镜甲放在距发光体30 cm处,移动光屏,可以得到清晰的 、 的实像。接下来她改用焦距为20 cm的透镜乙继续实验,不改变发光体和凸透镜的位置,光屏应该向 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动,光屏上才能成清晰的 、 的实像。
知识点凸透镜焦距的相关计算
5.在“探究凸透镜的成像规律”时,把点燃的蜡烛放在凸透镜前12 cm处,光屏上可呈现出清晰的倒立、缩小的像,则该凸透镜的焦距可能为( )
A.5 cm B.6 cm C.7 cm D.8 cm
6.实验室利用光具座探究凸透镜成像的规律,当三个元件移动到图示位置时,光屏上出现了清晰的像,从图3中读出物距为 cm,并推算出焦距可能的范围为 (选填“f<15 cm”“15 cm<f<20 cm”或“f>30 cm”)。
图3
7.某同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,绘制了如图4所示的图像(v表示像到凸透镜的距离,u表示物体到凸透镜的距离),可知该凸透镜的焦距为 cm;把物体从距凸透镜15 cm处移动到距凸透镜30 cm处的过程中,像的大小将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
图4
8.图5所示是小明在“探究凸透镜成像的规律”实验中看到的一种成像的情况。此时凸透镜所成的像是 (选填“实”或“虚”)像,光屏 (选填“能”或“不能”)承接到, (选填“能”或“不能”)用眼睛看到;当蜡烛逐渐靠近凸透镜时,像 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
图5
9.在探究凸透镜成像的规律时,小王同学将焦距为5 cm的凸透镜固定在图6所示的光具座上,然后将蜡烛移至光具座上135 cm刻度线处,移动光屏,则光屏上得到的清晰像一定是 (选填“放大”“等大”或“缩小”)的像。此时若将蜡烛向右移动至138 cm刻度线处,则所成的像将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
图6
10.如图7所示,圆柱形玻璃杯内装满水,把铅笔由靠近玻璃杯的位置向远处慢慢移动的过程中,透过玻璃杯会先看到铅笔尖逐渐变 (选填“长”或“短”);经过某一位置后,铅笔尖会突然改变方向,改变方向后所成的像为 (选填“实”或“虚”)像;再向远处移动时,铅笔尖的像将变 (选填“长”或“短”)。
图7
11.当蜡烛、凸透镜和光屏在图8所示位置时,烛焰在光屏上成清晰的像。现保持蜡烛和凸透镜的位置不变,更换凸透镜后,需将光屏向左移动一段距离s,方可在光屏上成清晰的像,则( )
图8
A.原凸透镜的焦距为20 cm
B.原凸透镜的焦距更大
C.第二次所成的像是放大的
D.光屏移动的距离s一定小于10 cm
第3课时 生活中的透镜
知识点放大镜
1.某同学将放大镜平放在物理课本的封面上,通过放大镜看到的“物”字的形状是( )
2.许多博物馆会在较为精巧的文物前放置一个凸透镜,如图1所示。下列说法正确的是( )
图1
A.文物到凸透镜的距离大于二倍焦距
B.通过凸透镜看到的是文物正立、放大的虚像
C.通过凸透镜看到的文物的像在眼睛和凸透镜之间
D.凸透镜离文物越近,通过凸透镜看到的像越大
3.工匠师维护精密仪表时,在眼睛前戴一个凸透镜,便于观察仪表的细微之处,如图2所示。
图2
(1)凸透镜起到 的作用。
(2)凸透镜与仪表的距离应在凸透镜的 焦距之内。
(3)通过凸透镜看到的是仪表 (选填“正立”或“倒立”)、 (选填“放大”或“缩小”)的 (选填“实”或“虚”)像,像的位置与仪表的位置在凸透镜的 (选填“同”或“异”)侧。
(4)为了更清楚地看见仪表的细微之处,凸透镜应适当 (选填“靠近”或“远离”)细微之处。
知识点照相机
4.图3所示是学校餐厅的刷脸支付系统,某同学站在屏幕前50 cm处,通过摄像头拍摄面部信息后与身份信息进行比对,比对成功后自动支付。下列说法错误的是( )
图3
A.该摄像头的焦距可能是20 cm
B.该摄像头的镜头对光线有会聚作用
C.该同学的面部通过摄像头成正立、缩小的虚像
D.若想让自己的像变小一点,该同学应该远离摄像头
5.如图4-甲是小李周末去北湖公园游玩时用相机拍摄的一张天鹅照片,要拍出如图4-乙的效果以使更多的天鹅进入镜头,小李应该将照相机 (选填“靠近”或“远离”)天鹅,同时将镜头 (选填“前伸”或“后缩”)。
图4
知识点投影仪(幻灯机)
6.如图5-甲所示是公共场所的宣传投影灯,装在高处的投影灯将图案投影在地面上。该投影灯的内部结构如图5-乙所示。下列说法错误的是( )
图5
A.从不同方向都能看到图案是因为光在地面上发生了漫反射
B.该投影灯的成像原理与幻灯机相同
C.调小镜头与图片的距离可以使投影出的图案变大
D.地面上看到的是放大的虚像
7.如图6所示,生物老师用投影仪投影了一只虾的影像,胶片上的虾的头部应该朝 (选填“上”或“下”);要使像变得更大,应将幕布向 移动,并将凸透镜向 (后两空均选填“左”或“右”)移动。
图6
8.新建的电影院在调试设备时,技术人员发现,电影画面超出了整个银幕。如果你是技术人员,你应将放映机 (选填“靠近”或“远离”)银幕,同时要 (选填“增大”或“减小”)镜头与胶片的距离。
9. 小明设计了一个昆虫标本观察器,如图7所示。为了能通过凸透镜看到昆虫正立、放大的像,下列凸透镜的焦距f与塑料盒高h合理的是( )
图7
A.f=5 cm,h=6 cm
B.f=5 cm,h=10 cm
C.f=10 cm,h=5 cm
D.f=10 cm,h=25 cm
10. 把图8-甲所示带双箭头的图片放在圆柱形透明玻璃杯后适当位置并在玻璃杯中加入适量的水,看到的情景如图8-乙、丙所示,图8-乙、丙的成像原理分别与光学仪器 、 相同。(均选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)
图8
11.凸透镜是很多光学仪器中的重要元件,可以成不同的像。如图9所示,此时光屏上已呈现清晰的实像(像未画出),这是 的成像原理;若将光屏和蜡烛交换位置,则是 的成像原理。(均选填“放大镜”“照相机”或“投影仪”)
图9
12.图10为叶脉上的露珠,甲图中透过露珠看到叶脉变大了,露珠相当于一个 ,此时通过露珠看到的叶脉是一个放大的 (选填“实”或“虚”)像;乙图中透过露珠可以看到远处的庄稼和蓝天白云的倒立、 (选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像,此时的露珠相当于一个 (第一空、第四空均选填“放大镜”“照相机”或“投影仪”)。
图10
3.6 凸透镜成像规律
第1课时 探究实验
1.(1)使像成在光屏的中央 (2)缩小 照相机 (3)左 (4)80(5)右侧 放大 虚 (6)B
2.B 3.C
4.如答图1所示
答图1
5.B 6.(1)③ 下 小 (2)正立 虚像 大
7.如答图2所示
答图2
8.放大 15 B
第2课时 凸透镜成像规律分析
1.A 2.(1)15.0 (2)左 变小 3.65 变小
4.倒立 缩小 远离 倒立 放大 5.A
6.40.0 15 cm<f<20 cm 7.10 变小
8.虚 不能 能 变小 9.等大 变大
10.长 实 短 11.B
第3课时 生活中的透镜
1.B 2.B
3.(1)放大 (2)一倍 (3)正立 放大 虚 同 (4)远离
4.C 5.远离 后缩 6.D
7.下 右 左 8.靠近 增大 9.C
10.放大镜 照相机 11.照相机 投影仪
12.放大镜 虚 缩小 照相机