第3节 凸透镜成像的规律
第五章 透镜及其应用
人教版 八年级上
见习题
C
1
2
3
习题链接
答案呈现
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倒立;右;上
实;实;实;虚
4
5
6
C
D
②;反射
C
7
8
9
见习题
10
11
缩小;照相机
D
12
见习题
习题链接
答案呈现
凸;小于
14
13
见习题
1.实验器材:光具座、蜡烛、________、________。
两个基本概念:物距(u):________到凸透镜光心的距离。像距(v):________到凸透镜光心的距离。
实验的一个基本要求:实验过程中,应使烛焰、凸透镜和光屏三者中心处在____________上。
课堂导练
凸透镜
光屏
物体
像
同一高度
2.(2020·乐山)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,下列说法正确的是( )
A. 将蜡烛移至a处时, 移动光屏, 可看见放大、正立的实像
B. 将蜡烛移至b处时, 移动光屏, 可看见缩小、倒立的实像
C. 将蜡烛移至c处时, 移动光屏, 可看见放大、倒立的实像
D. 将蜡烛移至d处时, 移动光屏, 可看见放大、正立的虚像
课堂导练
【点拨】由图可知,将蜡烛移至a处时,物距小于焦距,成正立、放大的虚像,移动光屏,找不到像,故A错误;将蜡烛移至b处时,物距等于焦距,此时不成像,故B错误;将蜡烛移至c处时,物距大于一倍焦距小于二倍焦距,移动光屏,可看见放大、倒立的实像,故C正确;将蜡烛移至d处时,物距大于二倍焦距,移动光屏,可看见缩小、倒立的实像,故D错误。
【答案】C
课堂导练
3.(2020·安徽)图(a)是放置在水平桌面上的刻度尺的一部分,甲、乙、丙、丁是通过凸透镜所看到的刻度尺的像。若凸透镜先贴着刻度尺然后逐渐远离,则看到刻度尺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
课堂导练
【点拨】刻度尺到凸透镜的距离(物距)在一倍焦距以内时,凸透镜成正立、放大的虚像,即乙图。刻度尺到凸透镜的距离在一倍焦距和二倍焦距之间时,凸透镜成倒立、放大的实像,即丁图。刻度尺到凸透镜的距离在二倍焦距处,凸透镜成倒立、等大的实像,即甲图。刻度尺到凸透镜的距离在二倍焦距以外时,凸透镜成倒立、缩小的实像,即丙图。综上可知,凸透镜从贴着刻度尺然后逐渐远离,则看到刻度尺的像的先后顺序为乙→丁→甲→丙,故选C。
【答案】C
课堂导练
4.(2020?广东)如图所示,点燃的蜡烛及焦距为15 cm的凸透镜固定在光具座上,要在光屏上承接到烛焰______(填“正立”或“倒立”)、放大的清晰实像,需将光屏向______(填“左”或“右”)移动;一段时间后,蜡烛变短了,烛焰在光屏上成的像会向________(填“上”或“下”)移。
课堂导练
【点拨】如题图所示,点燃的蜡烛及焦距为15 cm的凸透镜固定在光具座上,要在光屏上承接到烛焰放大的实像,实像是倒立的,光屏应在大于二倍焦距的地方,即v>30 cm,需将光屏向右移动;凸透镜成倒立的实像,蜡烛变短,相对于凸透镜向下移动,所以其像向上移动。
【答案】倒立;右;上
课堂导练
课堂导练
5.凸透镜成像规律及其应用:
实
实
实
虚
由凸透镜成像规律可知,物体在凸透镜一倍焦距内成虚像,一倍焦距外成实像;物体在凸透镜二倍焦距内成放大的像,二倍焦距外成缩小的像;可简记为“一倍焦距定虚实,二倍焦距定大小”。
课堂导练
6.(2020?苏州)如图所示,烛焰在光屏上刚好成清晰的像。透镜不动,将蜡烛移至40 cm刻度处,移动光屏,在光屏上能观察到( )
A.倒立、缩小的实像
B.倒立、放大的实像
C.正立、放大的实像
D.光屏上不能呈现像
课堂导练
课堂导练
【点拨】如图,u=50 cm-20 cm=30 cm,v=80 cm-50 cm=30 cm,此时光屏上出现清晰的像,u=v=2f=30 cm,所以f= =15 cm。将蜡烛移至40 cm刻度处,u′=50 cm-40 cm=10 cm,物距小于焦距,凸透镜成正立、放大的虚像,虚像不能用光屏承接,所以光屏上不能呈现像。
【答案】D
课堂导练
7.(2019·达州)图甲为电影放映机,其成像原理如图乙所示。为让观众看到清晰的实像,应将胶片放在距离透镜________(填序号:①一倍焦距以内,②一倍焦距到二倍焦距之间,③二倍焦距以外)的位置,白色银幕是为了________(填“反射”或
“吸收”)所有颜色的光。
②
反射
8.(2020?泰安)小明同学做“探究凸透镜成像的规律”的实验,当他把烛焰移到距透镜18 cm的位置时,在光屏上观察到倒立放大清晰的像。他判断凸透镜焦距可能是①6 cm、②9 cm、③13 cm、④16 cm,其中正确的是( )
A.①② B.②③ C.①④ D.③④
课堂导练
【点拨】把烛焰移到距透镜18 cm的位置时,得到烛焰倒立放大的像,所以f<u=18 cm<2f,解得9 cm<f<18 cm,所以符合条件的是③④。
【答案】D
课后训练
9.(2019?湘潭)在“探究凸透镜成像的规律”时,当烛焰离透镜14 cm时成放大的实像,当烛焰离透镜8 cm时成放大的虚像,则这个透镜的焦距可能是( )
A.4 cm
B.7 cm
C.10 cm
D.16 cm
课后训练
【点拨】由操作情况可知,2f>14 cm>f ,f>8 cm,由此可确定凸透镜的焦距范围为14 cm>f>8 cm。
【答案】C
课后训练
10.(2020?连云港)在探究“凸透镜成像规律”的实验中,下表是小华同学实验时记录的几组数据,根据表中数据完成下列问题:
课后训练
实验次数
物距u/cm
像距v/cm
成像性质
1
30
15
倒立缩小实像
2
20
20
倒立等大实像
3
15
?
倒立放大实像
(1)此凸透镜的焦距为________cm。
课后训练
【点拨】由表中第2次实验的数据,物距等于像距,物像等大,可知,此时u=2f=20 cm,则f=10 cm,即该凸透镜的焦距为10 cm。
10
【点拨】比较1、3实验数据可知,第1次实验的像距等于第3次实验的物距,因此第3次实验的像距等于第1次实验的物距,即表格中像距数据为30。判断的依据是光折射时,光路可逆。
课后训练
(2)第3次实验中像距为________cm,判断的依据是________________________。
30
光折射时,光路可逆
11.(2020·宿迁)小明在探究“凸透镜成像规律”的实验中,根据测量的数据,绘制了像距v随物距u变化的图象,如图所示。分析图象可知,当物距u=12 cm时,物体通过凸透镜成倒立、________的实像,生活中的________(填“照相机”“投影仪”
或“放大镜”)就是利用了这样
的成像原理。
课后训练
【点拨】由图可知,当物距越来越大时,像距始终大于5 cm,由于凸透镜成实像时,像距是大于焦距的,所以焦距在5 cm左右;当物距u=12 cm时,物距大于二倍焦距,物体通过凸透镜成倒立、缩小的实像,其应用是照相机。
【答案】缩小;照相机
课后训练
12.(2020·牡丹江)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,所用凸透镜的焦距是10 cm。
课后训练
(1)将点燃的蜡烛、凸透镜放在如图所示的位置,移动光屏,在光屏上得到了清晰的倒立、________(填“放大”或“缩小”)的实像;________(填光学仪器名称)就是利用这一成像规律工作的。
课后训练
【点拨】由题意知,凸透镜的焦距f=10 cm,蜡烛离透镜的距离即物距大于一倍焦距小于二倍焦距,所以此时成倒立、放大的实像。
放大
投影仪
(2)保持凸透镜位置不变,若将蜡烛远离透镜,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏应向________(填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动,此时的像与原来的像相比________(填“变大”或“变小”)。
课后训练
【点拨】若将蜡烛远离透镜,根据凸透镜成实像时,物近像远像变大可知,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏应向靠近透镜的方向移动,此时的像与原来的像相比变小。
靠近
变小
13.(2020·德州)某兴趣小组做“探究凸透镜成像规律”的实验。
课后训练
(1)凸透镜的焦距是10 cm,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________。
课后训练
【点拨】物距u=50 cm-20 cm=30 cm,凸透镜的焦距是10 cm,u>2f,凸透镜成倒立、缩小的实像,应用于照相机。
缩小
照相机
(2)实验中,光屏上已经得到烛焰清晰的像,某同学不小心用手指的指尖触摸到了凸透镜,则光屏上会出现______________(填“指尖的像”“指尖的影子”或“完整烛焰的像”)。
课后训练
【点拨】用手指的指尖触摸到了凸透镜,手指尖遮挡部分入射光线,折射光线变少,其他光线的折射情况不变,所以只能使像变暗淡一些,不能改变像的大小,故像是完整的。
完整烛焰的像
(3)把凸透镜换成薄玻璃板,在蜡烛一侧观察玻璃板也能看到一个_______(填“放大”“缩小”或“等大”)的蜡烛的像,把光屏移动到这个像所在的位置,光屏上_______
(填“有”或“没有”)这个像。
课后训练
【点拨】把凸透镜换成薄玻璃板,薄玻璃板相当于平面镜,在蜡烛一侧观察玻璃板会看到一个正立、等大的虚像,虚像在光屏上无法呈现,所以光屏上不会接收到这个像。
等大
没有
课后训练
14.(2019?娄底)娄底高铁站的进站通道采用了人脸识别系统(如图所示),识别系统的摄像机可以自动将镜头前1 m处的人脸拍摄成数码照片传递给设备识别。此系统的摄像机的镜头相当于________透镜,它的焦距应________(填“大于”
“等于”或“小于”)50 cm。
【思路点拨】摄像机的镜头相当于凸透镜,它的成像原理与照相机相同,若镜头焦距为f,则人脸与凸透镜的距离应大于2f,此时成的是倒立、缩小的实像。
【答案】凸;小于
课后训练