18透镜专题二 凸透镜成像规律.docx
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18透镜专题二凸透镜成像规律
凸透镜成像规律
凸透镜成像原理图
照相机
(1)u>2f
(2)u=2f
投影机
(3)f<u<2f
(a)
放大镜
(4)u<f
(b)
对比
(1)
(2)(3)和对比(4)中a.b可知道:
物体离焦点越近,像越。
反过来,物体离焦点越远,屏幕上的像越。
物体向左移动时,像往移动。
即:
实像时,若物体远离透镜,像会透镜。
虚像时,若物体远离透镜,像会透镜。
结论:
靠焦像变大,物像同向移。
一、凸透镜成像规律:
物体到凸透镜的距离u
所成像的特点
像到凸透镜的距离v
应用
u>2f
倒立、缩小的实像
f 照相机 u=2f 倒立、等大的实像 V=2f 测量凸透镜的焦距 f 倒立、放大的实像 V>2f 投影仪 u=f 不成像(倒立和正立、实像和虚像的分界点) u 正立、放大的虚像 V>u 放大镜 二、规律记忆口诀: 一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小;靠焦像变大,物像同向移。 三、探究凸透镜成像规律实验中所遇常见问题 (一)实验时实验器材的摆放: 第一: 蜡烛,凸透镜,光屏要依次排列 第二: 蜡烛,凸透镜,光屏中心大致在同一高度(同一直线上) 目的: 使蜡烛的像成在光屏中央 (二)蜡烛,凸透镜,光屏中心不在同一高度时,造成光屏不能承接到像,或者像偏上,偏下等情况的处理办法: ●透镜不动,通过移动物体来调整像的位置,(透镜不动,像随物体相反方向移动) 例如,像呈现在光屏上方,要使像向下移动使像呈现在光屏中央,可以通过向上移动物体来达到目的 ●物体不动,通过移动透镜来调整像的位置,(物体不动,像随透镜同方向移动) 例如,像呈现在光屏上方,要使像向下移动使像呈现在光屏中央,可以通过向下移动透镜来达到目的 (三)如果在实验时,无论怎样移动光屏,在光屏都得不到像,可能的原因是: 1.蜡烛放在焦点以内,无法成实像(一倍焦距以内成的是虚像) 2.蜡烛,凸透镜,光屏中心不在同一高度,使像不能呈现在光屏上。 3.蜡烛到凸透镜的距离稍大于一倍焦距,成像在很远的地方,光屏无法移到承接像的位置。 (四)凸透镜成像规律的应用 (1)照相机: 调节物体与镜头(相当一个凸透镜)的距离,使物距u>2f,可以在底片上成一个倒立、缩小的实像,此时底片与镜头的距离(像距v)为f (2)投影仪(幻灯机、电影放映机): 调节物体与镜头(凸透镜)的距离,使物距f (3)放大镜: 调节物体与放大镜的距离,使物距u 放大镜成的虚像与物体在同侧,而且放大镜离物体越远,所成的虚像越大。 【堂上练习1】 1.小宁用图甲所示的装置测出凸透镜的焦距,并“探究凸透镜成像规律”,当蜡烛、透镜、光屏位置如图乙时,在光屏上可成清晰的像。 下列说法正确的是() A.凸透镜的焦距是30cm B.图乙中烛焰成的是倒立放大的像 C.照相机成像特点与图乙中所成像的特点相同 D.将蜡烛远离凸透镜,保持凸透镜、光屏位置不变,烛焰可在光屏上成清晰的像 2.物体放在凸透镜前12cm处,在透镜另一侧的光屏上成一个等大的像,当物体距凸透镜8cm时所成的像是() A.倒立、放大的实像;B.倒立、缩小的实像; C.正立、放大的虚像;D.无法判断 3.有甲、乙、丙三个凸透镜,某同学利用“探究凸透镜的成像规律”的实验装置比较它们的焦距的大小,实验时,凸透镜到烛焰的距离保持18cm不变,烛焰通过三个凸透镜的成像情况如下表,由此可以判断() A.甲凸透镜的焦距最大 B.乙凸透镜的焦距最小 C.丙凸透镜的焦距最大 D.甲凸透镜的焦距最小 4.测绘人员绘制地图时常常需要从飞机上拍摄地面的照片.若使用的相机镜头焦距为50mm,则底片与镜头距离应该在() A.100mm以外 B.50mm以内 C.恰为50mm D.略大于50mm 5.在探究“凸透镜成像规律”的实验中,当烛焰、透镜及光屏的相对位置如图所示时,恰能在光屏上得到一个清晰的像。 下列哪种光学器材的成像原理与其相同( ) A.放大镜 B.近视镜 C.投影仪 D.照相机 6.如果不慎在照相机的镜头上沾上了一个小墨点,则照出的相片上() A.有一个放大的墨点像。 B.有一个缩小的墨点像。 C.一片漆黑。 D.没有墨点的像。 7.小明用放大镜看指纹时,觉得指纹的像太小,为使指纹的像大一些,正确的做法是() A.眼睛和手指不动,让放大镜离手指稍近些 B.眼睛和手指不动,让放大镜离手指稍远些 C.放大镜和手指不动,让眼睛离放大镜稍近些 D.放大镜和手指不动,让眼睛离放大镜稍远些 8.小翔周末与同学一起去参加活动,在用手机给同学们拍合影时,发现同学们已经占满手机取景显示画面,但左边的小明没有在画面中完整出现,为了让他也完全拍进照片,应该怎样调整() A.手机远离同学B.手机靠近同学C.手机适当向左移D.手机适当向右移 9.小明利用家中电脑上的视频摄像头给自己拍数码登记照。 试拍后发现左脸白,右脸黑,原来是台灯放在左侧,这是由于光的________________(选填“直线传播”、“反射”或“折射”)造成的;调整台灯后,小明应在距离镜头________________处;如果觉得像偏小,他应该_________(选填“靠近”或“远离”)镜头。 看着自己的照片,发现面部光线还是不均匀。 请你帮他想出一个解决办法: 。 10.小明在“探究凸透镜成像规律”实验中,用装有6个发光二极管的有方格的白纸板做发光物体,如图甲所示.又用这种有同样大小方格的白纸板做光屏.将发光物体、凸透镜和光屏组装到光具座上并调整好. (1)当发光物体在 点时,如图乙所示,在光屏上成的像如图丙所示.则光屏上的像是倒立、________的实像.将发光物体由 点移动到 点,要想找到像的位置,应移动光屏,直到____________为止. (2)用这种发光物体和光屏做实验,最主要的一条优点是: . (3)如图乙所示,当发光物体在 点时,物与像之间的距离为S1,当发光物体在 点时,物与像之间的距离为S2,则S1S2.(选填“>”、“=”或“<”) 【堂上练习2】 1.把一个凸透镜对准太阳光,在距凸透镜10cm处得到一个最小最亮的光斑。 若将一物体放在此透镜前15cm处,经凸透镜所成的像是() 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.正立、缩小的 2.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,当凸透镜、光屏和蜡烛火焰的位置如图1所示时,光屏上能成一个清晰地像,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.把蜡烛向左移动少许,光屏适当向左移动可得到更大的实像 D.把蜡烛向右移动少许,光屏适当向右移动可得到更大的实像 3.物体从距凸透镜12cm移到距凸透镜18cm的过程中,调整光屏的位置,总能在光屏上得到倒立放大的像,由此可知,此凸透镜的焦距可能是() A.6cmB.10cmC.16cmD.20cm 4.如图2是用来研究凸透镜成像规律的实验装置示意图(屏未画出),当蜡烛和透镜放在图示位置时,通过移动光屏,可以在光屏上得到与物体等大的像。 若透镜位置不变,将蜡烛移到刻度为30cm处,则() A.移动光屏,可以在屏上得到倒立放大的像 B.移动光屏,可以在屏上得到倒立缩小的像 C.移动光屏,可以在屏上得到正立放大的像 D.不论 光屏移到什么位置,都不能在屏上得到清晰的像 5.小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,将一支点燃的蜡烛放在凸透镜前20cm处,他在透镜另一侧的光屏上观察到了缩小的像。 小明将光屏从光具座上取下,把这支点燃的蜡烛置于原来的光屏处,则此时蜡烛通过这个凸透镜所成像的性质是() A.倒立等大的实像B.正立放大的虚像 C.倒立缩小的实像D.倒立放大的实像 6.一物体沿凸透镜的主光轴移动,当物距为30cm时,在凸透镜另一 侧的光屏上得到一个放大的实像,当物体移到物距为15cm时,它的像一定是() A.放大的实像B.缩小的实像C.放大的虚像D.缩小的虚像 7.如图3所示,将凸透镜固定在光具座上某位置(图中未标出),点燃的蜡烛放在光具座上的a点,调节光屏的位置,在光屏上得到烛焰清晰缩小倒立的像;将蜡烛从a点滑到b点后,再移动光屏,屏上得到清晰的像变小。 则() A.凸透镜位于a点左侧 B.凸透镜位于b点右侧 C.蜡烛在a点时,像距大于二倍焦距 D.蜡烛在b点时,像距大于二倍焦距 8.如图4所示是小芳同学制作的模型照相机。 通过调整内外纸筒的相对距离,可以在半透明膜上看到远处景物倒立的像。 使用此模型照相机,下列说法正确的是() A.看到远处景物的像是虚像 B.如果看远处是很清晰,那么看近景时,应把内纸筒向外拉一些 C.应把内纸筒朝明亮的室外, 凸透镜朝较暗的室内 D.凸透镜与半透明膜之间的距离相当于凸透镜的焦距 9.小明用凸透镜先后两次观察书本上的字,看到如图5所示两种情景.以下正确的是() A.甲图中成的是实像;乙图中成的是虚像 B.甲图中书本在凸透镜2倍焦距以外;乙图中书本在凸透镜1倍焦距以内 C.甲图中凸透镜靠近书本,所成的像变小;乙图中凸透镜远离书本,所成的像也变小 D.甲图中成像规律可应用于投影仪;乙图中成像规律可应用于照相机 图6 图5 10.在探究凸透镜成像规律的实验中,当烛焰、凸透镜、光屏处于图6所示的位置时,恰能在光屏上得到一个清晰的像。 利用这一成像原理可以制成() A.幻 灯机B.照相机C.放大镜D.潜望镜 11.张晨在做研究凸透镜成像的实验时,保持凸透镜位置不变,如图7所示,先后使烛焰位于a、b、c、d四点,并分别调整光屏的位置。 实验后,他归纳出以下说法,其中错误的是() A.烛焰位于a点时,屏上出现的实像最小B.烛焰位于b点时,成放大的实像 C.烛焰位于c点时,屏上出现的实像最大D.烛焰位于d点时, 成放大的实像 12.放映幻灯机时,屏幕上的像太大,想让屏上的像变小些,可以采用的方法是() A.将幻灯机移近屏幕,并使幻灯片远离镜头 B.将幻灯机移近屏幕,并使幻灯片靠近镜头 C.将幻灯机远离屏幕,并使幻灯片靠近镜头 D.将幻灯机远离屏幕,并使幻灯片远离镜头 13.许多照相机镜头到胶片的距离是可调的。 某次拍摄前摄影师已经“调好焦”,使被摄者在胶片上形成了清晰的像。 如果在拍摄前被摄者移动了位置,他和摄影者的距离变远了,为了使他在胶片上仍然成清晰的像,镜头与底片的距离应() A.变大B.变小C.先变小后变大D.先变大后变小 14.一个物体在凸透镜前的主光 轴上,在凸透镜另一侧的光屏上形成该物体的明亮、清晰的实像,当用不透光的物体遮住凸透镜的上半部分后,物体此时在光屏上形成的像是() A.只有上半部分,亮度不变B.只有下半部分,亮度不变 C.与原来相同,亮度不变D.与原来相同,亮度变暗 15.在岭南印象园民俗街上,小明对一雕刻于半粒大米(上圆下平)上的微雕作品 产生浓厚兴趣. (1)为看清微雕作品上的文字和图像,小明应利用如图甲所示透镜中的_______(选填序号)进行观察. (2)正确选择透镜后,小明拿透镜正对着太阳光,再把一张纸放在它的另一侧,当在纸上呈现一个最小最亮的光斑时,测得这个光斑到透镜的距离为5cm. (3)透过透镜观察微雕作品 看到的像如图乙所示,此时透镜到微雕作品的距离是() A.小于5cm B.大于5cm且小于10cmC.等于10cm D.大于10cm 16.小明通过前面物理知识的学习,知道放大镜就是凸透镜.在活动课中,他用放大镜观察自己的手指(图甲),看到手指________的像;然后再用它观察远处的房屋 (图乙),看到房屋______的像.(填“放大 ”、“等大”或“缩小”) 图8 17.如图8是小伟通过实验得到的凸透镜的像距v和物距u关系的图像。 由图可知凸透镜的焦距是__________cm;当物距为12cm时的成像特点可应用于_________(填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)。 18.【实验名称】探究凸透镜成像规律 【设计实验与进行实验】 (1)实验器材: 刻度尺、蜡烛、凸透镜、光屏; (2)如图17所示,从左到右分别放置蜡烛、凸透镜和光屏: A.只需要将三者中心调至同一高度。 B.需将三者中心调至同一高度井在同一直线上。 其中说法正确(填序号)。 正确调整后,不断改变蜡烛与凸透镜间的距离,并移动光屏进行实验,所获得的数据如下表: 实验序号 物体到凸透镜的距离/m 光屏上的像到凸透镜的距离/m 1 40 13.3 2 30 15 3 20 20 4 15 30 5 10 光屏上没有像 6 8 光屏上没有像 【分析与论证】 (1)当凸透镜成实像时,物距增大,像距。 (2)如图18所示,光屏应移至区域才能找到清晰的像。 (3)观察火焰经凸透镜所成正立、放大的虚像,人眼应透过凸透镜向观察(填“左”或“右”)。 19.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,各组使用相同的焦距的凸透镜进行实验: (1).小华所在的小组实验操作规范,测量准确,该小组实验记录如下表: 实验序号 物距u/cm 像距v/cm 像的性质 1 12.00 24.00 倒立,放大,实像 2 16.00 16.00 倒立,等大,实像 3 20.00 13.33 倒立,缩小,实像 4 30.00 10.91 倒立,缩小,实像 请你根据上表信息,求出凸透镜的焦距f=cm (2).小华所在的小组把蜡烛放在该凸透镜的焦点上,凸透镜固定不动,将光屏向远离凸透镜的方向移动的过程中,在光屏上观察到的现象是。 (3).若烛焰,凸透镜,光屏分别放在某位置时恰好在光屏上成清晰的像,当凸透镜位置不变,烛焰向远离凸透镜方向移动一小段距离时,为了在光屏上再成清晰的像,光屏应向(远离/靠近)凸透镜方向移动适当的距离. (4).对于焦距相同的凸透镜,一个物距应该对应唯一的像距,但从各组汇报数据中发现,物距均为12.00cm时,有三个小组所测像距分别为23.00cm,24.00cm,26.00cm.若他们的数据差别不是因为长度测量误差导致的,你认为出现这种情况的操作原因是。 【堂上练习3】 1.在探究凸透镜成像规律的实验中,当烛焰、凸透镜、光屏位于如图所示的位置时,烛焰在光屏上呈现一个清晰放大的像。 要使烛焰在光屏上呈现一个清晰缩小的像,调节的方法是 A.透镜不动,蜡烛远离透镜移动,光屏靠近透镜移动 B.透镜不动,蜡烛远离透镜移动,光屏远离透镜移动 C.透镜不动,蜡烛靠近透镜移动,光屏远离透镜移动 D.透镜不动,蜡烛靠近透镜移动,光屏靠近透镜移动 2.昆虫观察盒的盒盖是一个凸透镜(如图所示),盒盖到盒底的距离为10cm,利用凸透镜能成正立、放大像的原理可以方便地观察小昆虫。 在一次实验中,小明不小心把盒盖上的凸透镜打碎了。 为了修好观察盒,老师分别给他提供了焦距为4cm、8cm、10cm和12cm的凸透镜各一个,他应该选择() A.焦距为4cm的凸透镜B.焦距为8cm的凸透镜 C.焦距为10cm的凸透镜 D.焦距为12cm的凸透镜 3.学校组织学生到长隆欢乐世界秋游,小明同学用照相机为另一同学拍全身照时,不小心让一滴泥水溅在了照相机镜头的上半部分,则他所拍出的照片( ) A.不能看到人的头部B.不能看到人的脚 C.不能看到所拍同学的全身像D.可以看到所拍同学的全身像,但像会变暗一些 4.用水彩笔在磨砂电灯泡的侧面画一个你所喜欢的图案,然后接通 电源,拿一个凸透镜在灯泡和白墙之间移动,下列情况不可能发生的是() A.能在墙上看到倒立、缩小的所画图案的像 B.能在墙上看到倒立、放大的所画图案的像 C.只能在墙上看到放大的所画图案的像 D.不能在墙上看到所画图案的像 5.小刚家有一焦距为50mm的照相机,他为了研究凸透镜规律做了如下实验: (1).取下镜头,让阳光正对镜头,观察镜头对太阳光的作用,因镜头是一个,所以它对太阳光有作用; (2).用镜头当作放大镜使用,来观察地上的蚂蚁,镜头距蚂蚁的距离50mm时,能看到蚂蚁正立、放大的像; (3).把镜头还原装回相机,在拍一颗桃树的像时,桃树在底片上成的像是倒立的实像; (4).拍完桃树的像后,小刚想拍一朵较大的桃花的像,则小刚应(填“远离”或“靠近”)桃花,并将镜头_______(填“远离”或“靠近”)底片,即把镜头(选填“伸出去”或“缩回来”); (5).小刚想近距离拍摄一张桃花上小蜜蜂的照片时,应满足的条件是. 6.在探究凸透镜成像特点的实验中. (1).实验时,在光屏上得到了一个清晰的像,但像的位置偏高,如上图所示(P点是2倍焦距处).你解决的方法是________________________________. (2).调整后,把蜡烛移到A点处,此时光屏上的像很模糊,为了得到清晰的像,应把光屏向移动(填“左”或“右”),这次成的是倒立、的实像; (3).再把蜡烛移到B点处,无论怎样调节光屏,光屏上始终接收不到像,是因为此时成的是正立、放大的像,要想看到这个像,应从图中的(填“C”或“D”)箭头所示的方向去观察.
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