2.3 凸透镜成像 同步讲义（机构用）（含答案）

第3节　凸透镜成像
　透镜
1．透镜：光线可以透过的?
2．焦点：平行于主光轴的光线，经凸透镜折射后，会聚在主光轴上的一点F，这一点叫做凸透镜的焦点(如下左图所示)。平行于主光轴的光线，经凹透镜折射后成为发散光线，这些发散光线的反向延长线会聚于主光轴上的点F，这一点叫做凹透镜的焦点(如下右图所示)。
每个透镜都有两个焦点，分别在透镜的两侧，凸透镜的焦点是实际光线的会聚点，是实焦点；凹透镜的焦点是实际光线的反向延长线的会聚点，是虚焦点。如果凸透镜的焦点上放一只小灯泡，发散的光经过凸透镜就变成近似的平行光。
焦距：焦点到光心的距离叫做焦距，透镜两侧的两焦距等长。
3．透镜对光线的作用：凹透镜对光线有发散作用，凸透镜对光线有会聚作用。如图所示：
例1　林雨在森林公园游玩时，看到一个丢弃的透明塑料瓶。她想到，如果下雨使得瓶中进了水，就可能会成为森林火灾的元凶。于是她捡起瓶子丢进了垃圾桶。这其中引起火灾的主要原因是(　　)
A．盛有水的透明塑料瓶相当于一凸透镜，对光线有会聚作用
B．盛有水的透明塑料瓶相当于一凸透镜，对光线有发散作用
C．盛有水的透明塑料瓶相当于一凹透镜，对光线有会聚作用
D．盛有水的透明塑料瓶相当于一凹透镜，对光线有发散作用
　凸透镜成像的规律
物距(u)
像的特点
像距(v)
应用
倒立或正立
缩小或放大
实像或虚像
u>2f
倒立
缩小
实像
f照相机
u＝2f
倒立
等大
实像
v＝2f
测焦距
f倒立
放大
实像
v>2f
投影仪
u＝f
不能成像
/
u正立
放大
虚像
放大镜
例2　(临沂中考)小明用一个焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像规律，当装置如图甲所示时，烛焰在光屏上成清晰的像。
(1)图甲中光屏离凸透镜的距离可能是______(填序号)。
A．28cm　　　　B．18cm　　　　C．8cm
(2)保持凸透镜的位置不变，将蜡烛向左调节一段距离后，要想在光屏上成清晰的像，应将光屏向________(填“左”或“右”)调节。
(3)若步骤(2)中未调整光屏的位置，则需在凸透镜前加一个________(填“凸”或“凹”)透镜，才能在光屏上得到清晰倒立的像。
(4)若将印有字母“F”的纸片(图乙)放在离凸透镜5cm的地方，我们能看到的清晰的像是图丙中的________(填序号)。
　实像和虚像
1．能够用屏接收到的像是实像；能够看到，但不能够用屏接收到的像是虚像。
2．实像是实际光线会聚而形成的；虚像是反射或折射光线的反向延长线交于一点而形成的。
例3　(济宁中考)小希对下列光学成像实例进行了分析，判断正确的是(　　)
实例：①针孔照相机内所成的像；②潜望镜中看到的景物的像；③放大镜看到的物体的像；④幻灯机屏幕上所成的像；⑤照相机中所成的像。
A．反射成像的有②③⑤
B．折射成像的有①③⑤
C．属于实像的是①④⑤
D．属于虚像的是②③④
　望远镜与显微镜
1．显微镜由2个凸透镜组成，靠近物体的透镜叫物镜，它的作用相当于投影仪，靠近眼睛的透镜叫目镜，它的作用相当于放大镜，可以把像再一次放大，使人看到肉眼看不到的物体。
2．望远镜有两种，一种是反射式望远镜，利用凹面镜来聚光，有利于看到深处暗弱的物体。另一种是折射式望远镜，由2个凸透镜组成，物镜使远处的物体在焦点附近成像，作用相当于照相机，再通过目镜的放大作用，如同将远处的物体移近，因此能看清远处的物体。
例4　某天文爱好者为了研究“超级月亮”这一现象，于是架设一台天文望远镜做进一步观察。关于该望远镜，下列说法正确的是(　　)
A．它的物镜和显微镜的物镜作用相同
B．它的物镜相当于放大镜，用来把像放大
C．它的物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成虚像
D．它的物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成实像
　凸透镜成实像时像距随物距的变化怎样变化不清楚(认为与平面镜一样)
例5　(大连中考)在做凸透镜成像实验时，将点燃的蜡烛沿着光具座，从凸透镜二倍焦距以外的某位置向焦点移动。在此过程中，像的大小及像距的变化情况是(　　)
A．像和像距都逐渐变大 B．像和像距都逐渐变小
C．像逐渐变大，像距逐渐变小 D．像逐渐变小，像距逐渐变大
例6　(天门中考)在探究“凸透镜成像规律”的实验中：
(1)为了使蜡烛的像出现在光屏的中央，应调整蜡烛、凸透镜和光屏，使它们的中心在__________。
(2)如图甲所示，蜡烛在光屏上成倒立、等大的像，则凸透镜的焦距f＝________cm，若保持凸透镜的位置不变，将蜡烛逐渐靠近凸透镜，要使光屏上仍能得到清晰的像，光屏应________(填“靠近”或“远离”)凸透镜。
(3)如图乙所示，将蜡烛放在P点的位置，若切除凸透镜中间的阴影部分，再将剩余部分靠拢合在一起，蜡烛能成 ________个像。
　第1题图
1．在“探究凸透镜的成像规律”的过程中，小明观察到如图所示的实验现象。下列光学仪器的成像规律与该实验现象的成像规律相同的是(　　)
A．放大镜　　　　B．照相机
C．投影仪　　　　D．潜望镜
2．(百色中考)做凸透镜成像实验，当蜡烛距透镜15cm时，在光屏上成放大的像，则下列说法错误的是(　　)
A．蜡烛距透镜45cm时，一定成缩小的实像
B．蜡烛距透镜20cm时，一定成放大的实像
C．蜡烛距透镜18cm时，可能成放大的实像
D．蜡烛距透镜6cm时，一定成放大的虚像
3．(哈尔滨中考)下列光学元件中，成像原理与其他三个不同的是(　　)
4．(曲靖中考)如图所示，在凸透镜成像的实验中，下列说法正确的是(　　)
第4题图
A．蜡烛逐渐远离凸透镜时，移动光屏，在光屏上成的像渐变大
B．蜡烛逐渐靠近凸透镜时，光屏要靠近凸透镜才能承接到清晰的像
C．蜡烛在a点时，所成的像是倒立缩小的
D．应用蜡烛在b点时的成像原理，可制成近视眼镜
5．小露同学在做探究凸透镜成像规律时，出现了如图所示的情形，则凸透镜的焦距可能是(　　)
第5题图
A．3cm　　　　B．6cm　　　　C．9cm　　　　D．20cm
6．(铁岭中考)有一点光源S，它在平面镜中的像与凸透镜的焦点F重合，S发出的一条光线经平面镜反射后，反射光线为a，如图所示。请在图中画出：
(1)凸透镜的焦点F。
(2)点光源S的位置。
(3)光线a经过凸透镜后的折射光线。
第6题图
7．小明用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像的规律，他将烛焰放在距凸透镜35cm的位置，调节光屏位置，可以得到一个清晰的倒立、________(填“等大”、“放大”或“缩小”)的实像，利用这个原理可以制成__________。实验中他不慎用手指尖触摸到了凸透镜，此时光屏上________ (填“会”或“不会”)出现手指尖的像。
8．小丽同学用焦距为15cm的凸透镜做“探究凸透镜成像的规律”实验：
第8题图
(1)如图甲所示，实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心，使它们在________高度上。
(2)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，生活中利用这个规律制成的光学仪器是________。
(3)实验过程中，小丽发现当蜡烛成实像时，物距减小，像距与像都________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)实验过程中，随着蜡烛的燃烧，可观察到光屏上的像向________(填“上”或“下”)移动。
(5)通过实验观察可知，在图乙中左边的蜡烛通过凸透镜不可能形成的像是________。(填符号)
参考答案
【要点详解】知识点1：例1　A　知识点2：例2　(1)B　(2)左　(3)凹　(4)A　知识点3：例3　C　知识点4：例4 D
【易错点拨】例5　A
【综合应用】例6　(1)同一高度　(2)10　远离　(3)2
【巩固提升】1.C　2.B　3.C　4.C　5.C
6．如图
7．缩小　照相机　不会　8.(1)同一　(2)缩小　照相机　(3)变大　(4)上　(5)B