中考物理第01期考点总动员系列 专题13 凸透镜成像的规律.docx
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中考物理第01期考点总动员系列专题13凸透镜成像的规律
专题13凸透
镜成像的规律(第01期)
1.凸透镜成像规律:
凸透镜成像动态变化规律
(1)u=2f是成放大实像和缩小实像的分界点;
(2)u=f是成实像和虚像的分界点;
(3)u=f是正立和倒立的分界点;
(4)u=f是像和物体同侧、异侧的分界点;
(5)u>f时,物近→像远、像变大;物远→像近、像变小;
(6)u 关键提醒: 实像都是倒立的;虚像都是正立的. 典型例题 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40cm 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 【答案】B解析A、平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将汇聚于点F,点F即为此透镜的焦点,从焦点到透镜中心的距离即为焦距,则透镜的焦距为40cm-30cm=10cm,故本选项错误;B、图乙中,物距u=12cm,像距v=23cm,像距大于物距,由凸透镜成像规律可知,图乙中烛焰成的是倒立放大的实像,故本选项正确; C、由凸透镜成像规律可知,当u>2f时,成倒立缩小的实像,应用于照相机.故本选项错误;D、因为凸透镜成实像时,物距增大,像距减小,所以将蜡烛远离凸透镜,保持凸透镜、光屏位置不变,则在光屏上不能成清晰的像,要想在光屏上成清晰的像,应将光屏向靠近透镜的方向移动,故本选项错误.故选B. 易错点拨: 凸透镜成像规律是一难点,考生出错率较高,可分以下几步进行研究 第一步: 弄清题中的数据的含义,看是物距、像距、焦距。 第二步: 从题中信息弄清楚到底是哪一种成像规律。 第三步: 确定物距和焦距的关系或像距和焦距的关系,并用字母具体表示出来。 第四步: 将数据代入字母关系式中解不等式,问题 就得到解决了。 针对练习1、如图所示,把人参泡在酒中,通过酒瓶看见的是人参的放大虚像,这时的瓶和酒相当于一个 A.凸透镜 B.凹透镜 C.凸面镜 D.凹面镜 1.A解析: 酒瓶的形状是向外凸出的,具有了凸透镜的特征,装满酒的酒瓶相当于一个凸透镜,这支人参在这个凸透镜的焦点以内,根据凸透镜成像的规律可知,在酒瓶中浸一支人参,看到浸在瓶中的这支人参是正立放大虚像.故选A. 针对练习2在研究凸透镜成像规律的实验中,当蜡烛距凸透镜20cm时,在光屏上成缩小的实像.则凸透镜的 焦距可能是 A.5cm B.10cm C.15cm D.20cm 针对练习3在“探究凸透镜的成像规律”时,把蜡烛放在凸透镜前30cm处,光屏上可接收到倒立缩小清晰的像。 则该凸透镜的焦距可能为 A.10cmB.15cmC.20cmD.30cm 3.A解析: 试题分析: 凸透镜成倒立、缩小、实像的条件是 ,则 , ,所以可能为10cm。 2.探究凸透镜成像规律: 在研究凸透镜成像特点的实验中,依次把蜡烛、凸透镜和光屏放在同一直线上,并调整它们的高度,使蜡烛、凸透镜和光屏的中心大致在同一水平高度,目的是使所成的像成在光屏中间,同时又便于我们观察. 典型例题某实验小组用一凸透镜做“探究凸透镜成像规律”实验,进行了以下实验步骤: (1)将凸透镜正对太阳,在另一侧移动光源,距凸透镜10cm处,光屏接收到一个最小、最亮的光斑,由此可知,该凸透镜的焦距为________________cm. (2)如图所示,将光具座上点燃的蜡烛的火焰、透镜、光屏三者的中心调节在________________,移动光屏始终找不到像,这是因为透镜与蜡烛的距离10cm所致(选填“大于”、“等于”或“小于”),应将蜡烛向________________(选填“左”或“右”)移动一段距离后,才能在光屏上得到烛焰清晰的像. (3)把蜡烛移动到B处,移动光屏可得到________________的像(选填“放大”或“缩小”).再将蜡烛移动到A处,并移动光屏可得到________________的像(选填“放大”或“缩小”),此时光屏与透镜的距离________________10cm(选填“大于”或“小于”). 【答案】 (1)10 (2)同一高度小于或等于左(3)放大缩小大于解析: (1)由题意知,最 小、最亮的光斑是焦点,所以焦距为10cm; (2)为使像能成在光屏的中央,将光具座上点燃的蜡烛的火焰、透镜、光屏三者的中心调节在同一高度处;在光屏上找不到像,可能是因为成虚像或不能成像,则物距可能小于焦距或等于焦距;要在光屏上成像,应将蜡烛移动到1倍焦距之外,所以应将蜡烛向左移动;(3)把蜡烛移动到B处,此时物距为50cm-36cm=14cm,处于1倍和2倍焦距之间,成倒立缩小的实像;若在A处,物距为50cm-23cm=27cm,大于2倍焦距,所以成倒立缩小的实像,此时像距处于1倍和2倍焦距之间,所以光屏与透镜的距离大于10cm. 易错点拨: 蜡烛与光屏之间的距离不能太小,否则不能成像. (2)蜡烛的火焰偏高时,像会偏低.(3)如果凸透镜只有一半或其中的一半被遮住了,像也是完整的,但是像的亮度比较暗 针对练习1在“探究-凸透镜成像规律”的实验中: (1)如图甲所示,调节烛焰、________________中心和光屏中心,使之在一条与光具座平行的直线上; (2)试验时,蜡烛随着燃烧而变短,光屏上的像向________________(选填“上”或“下”)移动; (3)点燃的蜡烛分别放在a、b、c、d四个不同位置,如图乙所示,其中蜡烛放在_______处所得到的实像最小;放在_____________处得到的正立的虚像;在____________处的成像规律是放大镜的原理; (4)照相机的镜头相当于一个凸透镜,如图丙是我国海监人员正在用一台可变焦距的相机拍摄钓鱼岛,如果要让像更大一些,镜头焦距应该调得________________(选填“较大”或“较小”). 1. (1)凸透镜 (2)上(3)add(4)较大解析: (1)为使像能成在光屏的中心,需调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度处,即使之在一条与光具座平行的直线上; (2)由于凸透镜成倒立的实像,所以蜡烛随着燃烧而变短,光屏上的像向上移动;(3)成实像时,物距越大,成的像越小,所以蜡烛放在a处成的像最小;当物距小于焦距时,成放大正立的虚像,放大镜是根据这个原理制成的,所以此时应将蜡烛放在d处;(4)如果要让像更大一些,应减小物距,镜头焦距变大,则相当于 减小了物距,所以镜头焦距应该调得较大一些. 针对练习2小丽同学用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验,装置如图所示.在实验过程中保持凸透镜的位置不变,请你根据所学知道回答下列问题. (1)实验前应首先调节蜡烛的焰心、________________、光屏的中心,在同一高度. (2)改变蜡烛的位置,使其位于20cm刻度线外,再移动光屏,使烛焰在光屏上成清晰的倒立、________________的实像(选填“放大”、“等大”或“缩小”) (3)在实验 (2)的基础上,将蜡烛和光屏互换位置,此时烛焰在光屏上成清晰________________的________________实像(选填“放大”、“等大”或“缩小”) (4)改变蜡烛的位置,使其位于56cm刻度线处,小丽从透镜的左侧通过透镜可以看到一个清晰的__ ______________(选填“倒立”或“正立”)的像.利用这种成像规律可制成________________镜. 2. (1)凸透镜的中心 (2)缩小(3)倒立放大(4)正立放大镜解析: 凸透镜成像规律: 物距小于焦距成正立放大虚像.应用是放大镜.物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大实像,像距大于二倍焦距.应用是幻灯机、投影仪.物距等于二倍焦距成倒立等大实像,像距等于二倍焦距.物距大于二倍焦距成倒立缩小实像,像距大于一倍焦距小于二倍焦距.应用是照相机. (1)在实验前应先调节烛焰、凸透镜、光屏,使它们的中心大致在同一高度,这样所成的像在光屏的中央,便于观察.故答案为: 凸透镜的中心. (2)由题意知,此凸透镜的焦距f=10cm,则2f=20cm.若将蜡烛置于20cm刻度处,则物距u=50cm-20cm=30cm>2f.所以成倒立、缩小的实像,此时像距处于f和2f之间.故答案为: 缩小.(3)若将 (2)中的蜡烛和光屏互换位置,则物距处于f和2f之间,凸透镜成倒立、放大的实像.故答案为: 倒立;放大.(4)若将蜡烛放在56cm刻度处,则物距u=56cm-50cm=6cm<f.所以成正立、放大的虚像.放大镜就是根据这个原理制成的. 针对练习3小强用如图18所示的实验器材探究凸透镜成像的规律(凸透镜焦距为10cm)。 (1)实验时,小强将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上。 点燃蜡烛后,发现光屏的上方出现了“亮斑”,如图甲所示,为使烛焰的像能成在光屏的中央,应把蜡烛向______(选填“上”或“下”)调。 (2)正确调节好实验装置后,小强开始实验。 图乙是他某次的实验情景,此时他在光屏上看到了烛焰清晰的像,则这个像一定是倒立、________的实像(选填“放大”或“缩小”或“等大”),生活中的就是利用这一原理制成的。 (3)若将近视眼镜放在图乙中的凸透镜与蜡烛之间,发现光屏上的像变得模糊不清,此时应当向__________(填“左”或“右”)移动光屏,便可再次得到清晰的像。 1.在观察凸透镜成像的实验中,把物体从距凸透镜2倍焦距之外逐渐向凸 透镜靠拢的过程中,光屏上所成的像将() A.一直变大B.一直变小 C.先变大后变小D.先变小后变大 1.A解析: 在凸透镜成像的情况中,当物体的位置发生移动时,像的位置也随之移动,像与物是朝同一方向移动的。 当物体从二倍焦距之外移向凸透镜时,像做远离凸透镜的运动,且像变大;当物体离凸透镜接近二倍焦距时,像也接近凸透镜接近二倍焦距,像继续变大;当物继续移向凸透镜,像仍做远离凸透镜的运动,当物距小于1倍焦距时,像变为虚像,像仍变大;当物继续靠近凸透镜,像仍做远离凸透镜的运动,像继续变大,所以A正确。 2.2013年5月12日上午,央视5台直播了“中国万达”2013黄河口(东营)国际马拉松赛.此次比赛首次启用航拍,向国内外全方位展示赛事盛况,展现了东营市生态文明典范城市的发展成果.已知摄像机镜头相当于一个凸透镜,航拍时物距大于2倍焦距.关于航拍成像的性质,下列说法正确的是 A.放大、正立的实像 B.放大、倒立的实像 C.缩小、正立的实像 D.缩小、倒立的实像 2.D解析: 已知摄像机镜头相当于一个凸透镜,航拍时物距大于2倍焦距.凸透镜成像时,u>2f,成倒立、缩小的实像.故选D. 3.在研究凸透镜成像实验时,当烛焰离透镜12cm时成的是放大的实像,当烛焰离透镜7cm时成的是放大的虚像,则这个透镜的焦距不可能是下列的哪 个值() A.8cmB.10cmC.11cmD.14cm 3.D解析: 根据题意当u=12cm时成放大的实像、u=7cm时成放大的虚像可得出: f<12cm<2f,7cm 而14cm不在这个范围内。 4.如图所示,在做“探究凸透镜成像”实验时,光屏上恰成一个清晰的像,则此时烛焰所成 的像是、 的实像;如果使烛焰沿主轴远离凸透镜,仍要在光屏上得到清晰的像,则光屏应向(选填“左”或“右”)移动。 4.倒立放大左解析: 在凸透镜成像规律中,当物体放在1-2倍焦距之间时,像的位置在2倍焦距以外,像距大于物距。 由图可知,此时符合物体在1-2倍焦距之间的成像规律,像的性质是倒立、放大的实像。 当物体远离凸透镜时,所成的像则会靠近凸透镜,所以光屏应向左移动。 5.如下图甲所示,一束平行光经过一凸透镜,调节光屏的位置直到在光屏上得到一个最小、最亮的光斑。 小楠用此凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验,并用蜡烛作光源,实验装置如图乙所示。 (1)该凸透镜的焦距为_______cm。 (2)实验前要调整凸透镜和光屏的高度,使它们的中心与烛焰的中心大致在_______________。 (3)当蜡烛、凸透镜位于图乙中刻度对应的位置时,光屏上得到一个清晰的像,该像是一个倒立、_______(选填“放大”或“缩小”)的实像,此时所成的像与_____________所成的像性质相同(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)。 (4)如果她将蜡烛移到图乙中30cm刻度线处,这时光屏应向_______(选填“左”或“右”)移动才能在光屏上得到清晰的像。 5. (1)10; (2)同一高度;(3)缩小;照相机;(4)右解析: (1)与主光轴平行的光通过凸透镜后会聚到焦点,焦点到光心的距离就是凸透镜的焦距,所以图示凸透镜的焦距为10cm; (2)实验时,应调整烛焰中心、透镜中心、光屏中心在同一高度,这样实像才能成在光屏的中央; (3)此时 ,物体通过凸透镜成倒立、缩小、实像,是照相机的原理; (4)物体向右移到30cm刻度处,物体靠近透镜,根据物近像远像变大的规律,此时像远离透镜,所以应向右移动光屏,才能再次得到清晰的像。 1、【福建省泉州市2014年初中毕业、升学考试】如图所示为女航天员王亚平太空授课的情景,图中水球相当于凸透镜,假设水球的焦距为f,则此时王亚平到水球的距离u应该是 A.u<fB.f<u<2fC.u=2fD.u>2f 1.D解析: 观察图5可见,王亚平通过水球所成的像是倒立缩小的实像,由凸透镜成像规律知当物距大于两倍焦距时成倒立缩小的实像,所以此时王亚平到水球的距离u应该是大于两倍焦距,即u>2f,对照各选项,D正确,选填D。 2.【湖北省武汉市2015年中考物理试题】在探究凸透镜成像的实验中,先用焦距为10cm的透镜甲进行实验,在透镜右侧的光屏上得到了清晰缩小的实像。 接下来不改变发光体和凸透镜的位置,改用焦距为20cm的透镜乙继续进行实验。 下列情形可能发生的是() A.光屏向右移,能接收到清晰缩小的实像 B.光屏向左移,能接收到清晰放大的实像 C.光屏向左移,能接收到清晰缩小的实像 D.无论怎样移动光屏,都接收不到清晰的像 2.A解析: 先用焦距为10cm的透镜甲进行实验,在透镜右侧的光屏上得到了清晰缩小的实像。 说明物距大于20cm,像距大于10cm小于 20cm,接下来不改变发光体和凸透镜的位置,仍让物距大于20cm,而改用焦距为20cm的透镜乙继续进行实验,物体在一倍焦距以外,所以移动光屏一定能接收到清晰的像,答案D不符合题意,由于物距大于(20cm)一倍焦距,所以像距也一定大于20cm,而第一次成像时,光屏在10cm和20cm之间,即光屏一定向右移动,答案BC不符合题意;向右移动光屏,因为物距只知道大于20cm,不知具体数据,所以可能大于40cm,所以可能接收到清晰缩小的实像,答案D符合题意。 故答案选D。 3.【山东省济南市2015年中考物理试题】把一只点燃的蜡烛放在焦距为10cm的凸透镜前16cm处.在凸透镜的另一侧调 节光屏的位置可找到一个清晰的烛焰的像.这个像是下图中的() 3.B解析: 凸透镜的焦距为10cm,蜡烛位于凸透镜前16cm,物体位于一倍焦距和两倍焦距之间,根据凸透镜成像规律,在凸透镜的另一侧的光屏成倒立、放大的实像,故选项B符合题意。 4.【山东省济宁市2 015年中考物理试题】小夏用图1中的凸透镜探究成像规律,在图2的四个实验情景中,能够在光屏上得到清晰像的是() 图一 4 .A解析: 由图一可知凸透镜的焦距f=10cm,A选项中,物距u1=15cm,f B选项中,物距u2=15cm,f 5..【湖北省宜昌市2015年初中毕业生学业考试】手持一个凸透镜在室内的白墙和窗户之间移动(离墙更近些),在墙上能看到 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、缩小的虚像 5.A解析: 手持一个凸透镜在室内的白墙和窗户之间移动,“窗户”是物体,“白墙”是光屏。 且物距大于像距,由 凸透镜成像规律可知,在墙上能看到倒立、缩小的实像,故A正确。 B、C、D均错误。 6..【福建省福州市2015年中考物理试题】(4分)小华在探究凸透镜成像的规律中: (1)他将凸透镜正对着太阳,使之在光屏上形成最小、最亮的光斑,如图15所示,则该透镜的焦距为____cm。 (2)为使像成在光屏中央,应将烛焰、凸透镜和光屏三者中心调节到同一____。 将蜡烛放在焦点以外时,都可以在光屏上成像(选填“实”或“虚”)。 (3)利用 该透镜可制作____眼镜(选填“远视”或“近视”) 6. (1)11.5 (2)高度实(3)远视解析: (1)当凸透镜正对太阳光时,光屏上最小、最亮的光斑就是凸透镜的焦点。 光斑到凸透镜中心的距离就是凸透镜的焦距,所以,该凸透镜的焦距为11.5cm。 (2)为使像成在光屏中央,应使蜡烛的焰心、透镜的光心、光屏的中心在同一高度上,又叫“三心等高”。 一焦内外分虚实、二焦内外分大小 ,由此可知,将蜡烛放在焦点以外时,都可以在光屏上成实像。 (3)远视眼是由于晶状体曲度过小,偏折能力变弱,使物体成像在视网膜后面,需戴凸透镜调节,所以,该透镜可制作远视眼镜。 7.【广东省梅州市2015年初中毕业生学业考试】小张同学探究“凸透镜成像规律”的实验装置如图所示,其中焦距为15cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处,光屏和蜡烛分别位于凸透镜两侧。 (1)小张将蜡烛移至光具座上10cm刻度线处,移动光屏,直到烛焰在光屏上成清晰的像,则该像是的实像(选填“放大”、“等大”或“缩小”); (2)小张将蜡烛移至光具座上30cm刻度线处,移动光屏,直到烛焰在光屏上成清晰的像,则该像是的实像(选填“倒立”或“正立”); (3)小张再将蜡烛移至光具座上40cm刻度线处,他从透镜的右侧通过透镜可以看到烛焰 的像(选填“倒立”或“正立”); (4)以上 (1)、 (2)步骤中,小张将蜡烛从光具座上10cm向30cm移动时,若要让烛焰在光屏上能再次成清晰的像,光屏应(选填“远离”或“靠近”)透镜,此时所成像的大小将(选填“变大”、“变小”或“不变”)。 7. (1)缩小 (2)倒立 (3)正立 (4)远离 变大解析: (1)因为凸透镜的焦距为15cm,当小张将蜡烛移至光具座上10cm刻度线处时,大于二倍焦距,像成在一倍焦距和二倍焦距之间,则在光屏上得到倒立、缩小的实像; (2)小张将蜡烛移至光具座上30cm刻度线处时,则蜡烛在一倍焦距和二倍焦距之间,像成在二倍焦距之外,成像特点是倒立、放大的实像;(3)小张再将蜡烛移至光具座上40cm刻度线处时,则蜡烛在一倍焦距之内,像是虚像,不能成在光屏上,在蜡烛同侧,从透镜的右侧通过透镜可以看到烛焰正立、放大的虚像;(4)根据物近像远,像变大的规律,从以上 (1)、 (2)步骤中,小张将蜡烛从光具座上10cm向30cm移动时,若要让烛焰在光屏上能再次成清晰的像,光屏应远离透镜,此时所成像的大小将变大。 8.【湖南省益阳市2015年中考物理试题】如图所示,在做“探究凸透镜成像的规律”的实验中,烛焰在图示位置时能在光屏上成清晰的像,所成的像是倒立(填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像。 现将蜡烛沿主光轴向远离凸透镜的方向移动,要使烛焰仍能在光屏上成清晰的像,则光屏应沿主光轴向(填“远离”或“靠近”)凸透镜的方向移动。 8.放大;靠近解析: 由图示可知,此时的物距小于相距,所以此时光屏上成倒立放大的实像;当将蜡烛沿主光轴向远离凸透镜的方向移动时,物距变大,像距变小,光屏上得到的像变小,因此要使烛焰仍能在光屏上成清晰的像,则光屏应沿主光轴向靠近凸透镜的方向移动。 9.【辽宁省丹东市2015年中考物理试题】.如图所示,小勇利用焦距为10cm的放大镜看自己的手指纹时,应将手指放在距放大镜_______(填“大于”、“小于”或“等于”)10cm的位置。 当他将手臂伸直,这个放大镜看窗外远处的物体时,他所看到的是倒立的、_______(填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像。 9.小于缩小解析: 利用凸透镜成放大的虚像时,应把物体放在一倍焦距之内,所以应小于10cm;远处的物体放在了二倍焦距之外,所成的像是倒立缩小的实像,应用是照相机。
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