第4章：專題探究凸透鏡成像規(guī)律及應(yīng)用

1、凸透鏡成像規(guī)律及應(yīng)用一：基礎(chǔ)知識凸透鏡：中間厚邊緣薄的透鏡； 凹透鏡：中間薄邊緣厚的透鏡。 焦點：平行光線通過透鏡后會聚的點，或通過透鏡后發(fā)散光線的反向延長線的會聚點。（焦點一般有兩個，并且一般關(guān)于透鏡對稱） 焦距：焦點到光心的距離。 凸透鏡對光線有會聚作用，凹透鏡對光線有發(fā)散作用光心：透鏡的幾何中心三條特殊光線n1.平行于主光軸的光線，通過凸透鏡后會聚于焦點； 通過凹透鏡后，反向延長線會聚于焦點。n2.通過焦點的光線通過凸透鏡后平行于主光軸；正向延長線通過焦點的光線通過凹透鏡后平行于主光軸。 n3.通過光心的光線通過透鏡后方向不變。 凸透鏡成像規(guī)律 表格分析：1.一倍焦距：像虛實的分界線，2

2、.二倍焦距：實像放大縮小的分界線， 3.實像都是倒立的，虛像都是放大的。 4.在調(diào)節(jié)物距和像距時，物象在主光軸上同向移動。 5.物體、透鏡和光屏位置已經(jīng)確定，在光屏上已經(jīng)有一個清晰的像，如果保持透鏡不動，像左右上下的移動方向和物體左右上下移動的方向相反；如果保持物體不動，像左右上下移動的方向和透鏡移動的方向相同。（注意這里的移動不是沿主光軸的前后移動）。圖表 1照相機光路圖 圖表 2幻燈機光路圖圖表 3放大鏡光路圖二：凸透鏡成像規(guī)律練習(xí)題一、單項選擇題1.在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中，蠟燭在距凸透鏡40cm時，在透鏡的另一側(cè)的光屏上得到清晰縮小的像。若將蠟燭與光屏的位置對調(diào)，則所成的像一定

3、是（ ）A.放大的虛像 B.放大的實像 C.縮小的虛像 D.縮小的實像2在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中，當物體從距透鏡較遠的地方逐漸移近焦點的過程中，下列說法正確的是（ ）A像越來越大，且為正立的實像 B像越來越大，且為倒立的實像C像越來越小，且為正立的實像 D像越來越小，且為倒立的實像3.小王同學(xué)用光具座做凸透鏡成像實驗時，蠟燭的像成在了光屏上側(cè)，為了使蠟燭的像能成在光屏中央，以下操作可達到目的的是（ ）A.將凸透鏡往上移 B.將光屏往下移 C.將蠟燭往上移 D.將蠟燭往下移4在探究凸透鏡成像實驗中，小紅把蠟燭放在凸透鏡前的某一位置時，在透鏡另一側(cè)離透鏡10cm的光屏上得到一個倒立、縮小的

4、清晰的像，當她把蠟燭移到距透鏡10cm處時，所成的像是（ ）A.倒立、縮小的實像 B.倒立、放大的實像 C.正立、放大的虛像 D.倒立、放大的實像5.如圖所示，小夢同學(xué)在“探究凸透鏡成像規(guī)律”實驗時，燭焰在光屏上成了一個清晰的像，下列說法正確的是 ( )A利用這一成像規(guī)律可制成幻燈機B實驗中，蠟燭越燒越短，光屏上燭焰的像向上移動C為了便于從不同方向觀察光屏上的像，光屏應(yīng)選用較光滑的玻璃板D要使光屏上燭焰的像變小，只須將蠟燭靠近凸透鏡6讓一束平行光經(jīng)過一透鏡，在光屏上得到一個最小、最亮的光斑(如圖所示)，小明用此透鏡做“探究透鏡成像規(guī)律”的實驗。下列說法不正確的是（ ）A當物體距透鏡5cm時，成

5、正立的像B當物體距透鏡15cm時，成倒立、放大的實像C當物體從距透鏡20cm處向遠離透鏡的方向移動時，所成的像逐漸變小D當物體從距透鏡20cm處向透鏡的方向移動時，要得到清晰的像，應(yīng)使光屏靠近透鏡7.某同學(xué)在探究“凸透鏡成像規(guī)律”時，總結(jié)的三個實驗結(jié)論如表1所示，其中正確的是（ ）A.實驗1 B.實驗2 C.實驗3 D.實驗2和實驗3二、非選擇題8在利用光具座進行凸透鏡成像的實驗中，如圖所示，一束平行于凸透鏡主光軸的光線通過凸透鏡后，在光屏上形成了一個最小、最亮的光斑。該凸透鏡的焦距是_cm。9如圖所示，小明在做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗，當燭焰放在距凸透鏡20cm處時，移動光屏至某位置，在

6、光屏上得到一個等大清晰的像，則凸透鏡的焦距是_cm。10.如圖所示，是小明在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實驗中看到的一種成像的情況，此時凸透鏡所成的像是（選填“實”或“虛”）像，其成像的條件是。11小明用焦距為10cm的凸透鏡做實驗他點燃蠟燭，沿光具座移動光屏，發(fā)觀光屏上的像不完整(如圖所示)，原因是 中心、透鏡中心和光屏中心不在同一高度上述問題解決后，小明在光屏上看到了清晰、完整的像，測得蠟燭與凸透鏡的距離為15cm。則該像是倒立、 (選填“放大”或“縮小”)的實像，應(yīng)用這一原理制成的光學(xué)儀器有 (寫一個即可)12在探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗中，凸透鏡的焦距為10cm，實驗要求將光具座上燭焰中心、

7、凸透鏡光信、光屏中心調(diào)整到同一高度，其目的是_。當物距為30cm時，在光屏上呈現(xiàn)清晰倒立、縮小的_（選填“實”或“虛”）像，生活中應(yīng)用該原理制作的光學(xué)儀器是_。13小宇是個近視眼，他學(xué)了凸透鏡成像的實驗后，興致高昂，回家后，他找來一個凸透鏡、一支蠟燭、一個光屏繼續(xù)探究。他把蠟燭放在凸透鏡的2倍焦距以外，很快在光屏上找到了燭焰的像，當他把蠟燭逐漸向凸透鏡的方向移動，發(fā)現(xiàn)像也越來越大。當他把蠟燭移到凸透鏡的2倍焦距上時（如圖所示），在光屏上得到的是一個倒立_的實像。（填“放大”、“等大”或“縮小”）此時，他保持蠟燭和凸透鏡的位置不變，又將自己的近視眼鏡、爺爺?shù)睦匣ㄑ坨R和爸爸的平光眼鏡（相當于平板玻

8、璃）分別放在蠟燭和凸透鏡之間，發(fā)現(xiàn)光屏上的像有時候離凸透鏡更近，有時候更遠，有時候不動?，F(xiàn)在他想讓像離凸透鏡更近些，他應(yīng)該將_放在蠟燭和凸透鏡之間。 14在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中，將發(fā)光體S（箭頭形狀的發(fā)光二極管，長為2cm）、凸透鏡T、光屏P安裝在光具座上進行試驗，如圖所示。固定凸透鏡T，將發(fā)光體S放在離凸透鏡4cm（物距）處，移動光屏P，如果找不到像，則記錄光屏上光斑的特征；如果在光屏上出現(xiàn)清晰的像，則記下像的特征，測出光屏P到透鏡T的距離（像距）和像的長度。然后，將物距依次增加2cm，重復(fù)上面的實驗。實驗數(shù)據(jù)如下表，根據(jù)表中的信息，回答下列問題：（1）凸透鏡T的焦距為 _cm。（

9、2）物距在 范圍時，在光屏上總成倒立放大的實像。（3）當物距從開始再到逐漸增大時，則像的大小_ _，像距_ _。（均選填“變大”、“變小”、“不變”、“先變小后變大”、“先變大后邊小”）（4）當物距等于7cm時，物體在光屏上 成像（填“一定會”、“一定不會”“可能會”）。分析表中成倒立實像的實驗數(shù)據(jù)，當物像間距（+）最小時，成在光屏上的像的長度 發(fā)光體的長度。（填“大于”、“小于”或“等于”）。（5）請你根據(jù)上表提供的信息，再找出一條規(guī)律_ _。15.如圖所示，一束平行于凸透鏡主光軸的光線經(jīng)過凸透鏡后，在光屏上形成一個最小、最亮的光斑，如圖（a）可知凸透鏡的焦距是15.0cm，現(xiàn)把蠟燭放在距凸

10、透鏡35cm處（如圖b），在凸透鏡另一側(cè)前后移動光屏，在光屏上可以得到一個 （填“放大”、“縮小”或“等大”）的清晰像16.在探究凸透鏡成像規(guī)律時，調(diào)節(jié)光具座上依次排列的燭焰、凸透鏡和光屏，使它們的中心大致在同一高度，當物距為18cm時，移動光屏，可在光屏上得到一個的等大、倒立的實像。（1）該凸透鏡的焦距是cm。（2）當物距為15cm時，移動光屏，可得到一個清晰的、倒立的實像。在放大鏡、照相機和投影儀中，成像情況與此類似的是。17某同學(xué)在做“探究凸透鏡成像規(guī)律”實驗時，需要知道凸透鏡的焦距。（1）實驗室常用如圖所示的實驗測量焦距。由圖可知凸透鏡對光線具有_作用，此凸透鏡的焦距為_cm。（2）知

11、識和經(jīng)驗告訴我們也可以用_的方法測量焦距。18凸透鏡成像的實驗中，所用凸透鏡的焦距是25cm。（1）想用光屏看到一個縮小的像，應(yīng)該把蠟燭放在離凸透鏡 的位置。（2）如果把蠟燭從離凸透鏡50cm的地方移到離凸透鏡30cm的地方，像到凸透鏡的距離 ，像的大小 （兩空均選填變大、變小或不變）。（3）用該凸透鏡觀察到了一個倒立放大的像，此成像特點在生活中的應(yīng)用是 。19在“探究凸透鏡的成像原理”的實驗中，小華用焦距f=15 cm的凸透鏡做實驗，實驗裝置如圖所示，實驗中凸透鏡的位置保持不變請你幫他完成下列填空：（1）改變蠟燭位置，使其位于20cm刻度線處再移動光屏，使燭焰在光屏上成清晰的倒立 （填“縮小

12、、“等大”或“放大”）的實像（2）改變蠟燭位置，將其移動到40cm刻度線處再移動光屏，屏上 （填“能” 或“不能”）得到燭焰的像20小麗組在探究凸透鏡成像的規(guī)律時，使用的凸透鏡焦距為10cm，他們把蠟燭和凸透鏡分別放在如下圖所示位置，然后調(diào)節(jié)光屏至合適的位置，則顯示出一個倒立、_(填“放大”或“縮小”)的像，像的位置在60cm刻度處的_側(cè)(填“左”或“右”)在照相機和投影儀中，成像情況與此類似的是_。21.如圖所示，用蠟燭、凸透鏡和光屏做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗：圖l0中光屏放置不臺理，應(yīng)該將光屏向 調(diào)(選填“上”或“下”)；調(diào)整后，當把蠟燭放在距離凸透鏡20cm處，光屏上成倒立、等大的實

13、像，若把蠟燭移到距離凸透鏡25cm處，應(yīng)將光屏向 (選填“左”或“右”)移動，才能在光屏上得到清晰、倒立、 的實像，這種成像原理在生活中的應(yīng)用是 。22在探究凸透鏡成像的大小與哪些因素有關(guān)的實驗中：（1）吳洋同學(xué)通過物理知識的學(xué)習(xí)，知道放大鏡就是凸透鏡。在活動課中，他用放大鏡觀察自己的手指（如圖甲），看到手指 的像；再用放大鏡觀察遠處的房屋（如圖乙），看到房屋 的像。（選填“放大”、“等大”或“縮小”）（2）他猜想：凸透鏡成像的大小可能與蠟燭到透鏡的距離有關(guān)。于是，他在如圖丙所示的光具座上，不斷改變蠟燭到透鏡的距離，并移動光屏進行實驗，所獲得的實驗數(shù)據(jù)如下表所示：物體到凸透鏡的距離/cm光屏上

14、像到凸透鏡的距離/cm光屏上像的大小3.00光屏上沒有像5.00光屏上沒有像12.0060.00放大20.0020.00等大25.0016.67縮小30.0015.00縮小分析數(shù)據(jù)可知，物體到凸透鏡的距離越長，光屏上像的大小就越 。（3）吳洋所在班級照畢業(yè)像時，攝影師發(fā)現(xiàn)兩旁還有同學(xué)沒有進入取景框內(nèi)，攝影師使照相機遠離同學(xué)，同時還應(yīng) （選填“增加”、“縮短”或“不改變”）照相機的暗箱長度，才會在取景框內(nèi)得到清晰滿意的畫面。23.小明用凸透鏡、蠟燭、光屏和刻度尺等器材，探究凸透鏡成像的規(guī)律（1）如圖所示，將凸透鏡正對著太陽光，把光屏置于另一側(cè)，改變光屏與凸透鏡間的距離，直到光屏上出現(xiàn)一個 的光斑

15、，測得凸透鏡的焦距是 cm（2）小明將蠟燭、凸透鏡和光屏的中心調(diào)到同一高度，無論怎樣移動光屏，都不能得到清晰的像原因可能是 （3）實驗一段時間蠟燭變短，要使燭焰像仍然成在光屏的中心，應(yīng)將光屏向 移動（2）依次改變蠟燭的位置，移動光屏，直到找到清晰的像。記錄的數(shù)據(jù)如下表。25如圖所示，小明用蠟燭凸透鏡和光屏做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗。（1）凸透鏡的焦距是10，當燭焰在圖示位置時，移動光屏可以在光屏上得到一個倒立        的實像。成像情況與此類似的光學(xué)儀器是     &

16、#160;  。（2）實驗中保持透鏡位置不變，當蠟燭移到20刻度處時，要將光屏向      （填“左”或“右”）移動才能再次得到清晰的像。 26.探究凸透鏡成像規(guī)律：實驗步驟實驗中，小雨調(diào)整蠟燭燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度，將點燃的蠟燭先后放在a、b、c、d、e各點，移動光屏，在光屏上尋找清晰的像。他發(fā)現(xiàn)：蠟燭在 點成像最大，在 點得不到像。表格物距u像的大小像的倒正像的虛實u2f縮小倒立實像2fuf放大實像uf放大正立虛像e d c b F a Of27.小明做“探究凸透鏡成像規(guī)律”實驗，讓平行光垂直射到透鏡時，在光屏上得

17、到一個清晰的點，如圖（甲）所示，透鏡的焦距為_cm。將此透鏡、蠟燭和光屏放在圖（乙）位置時，光屏上的像是模糊的，要使像變得清晰，在保持透鏡和蠟燭位置不變條件下，光屏應(yīng)向_移動。課后作業(yè)一、選擇題。1、下列有關(guān)光的現(xiàn)象中，正確的說法是（）A陽光下，微風(fēng)吹拂的河面，波光粼粼，這里蘊含著光的反射B光與鏡面成30°角射在平面鏡上，則其反射角也是30°C人在照鏡子時，總是靠近鏡子去看，其原因是靠近時像會變大D老年人通過放大鏡看書，看到的字的實像2、在凸透鏡成像實驗中，保持凸透鏡位置不變，如圖，先后使燭焰位于a、b、c、d四點，并分別調(diào)整光屏的位置，實驗后，他歸納出以下說法，其中錯誤的

18、是( )使燭焰位于a點時，屏上出現(xiàn)的實像最小使燭焰位于b點時，成縮小的實像 （）（）（）（）ffabdcC使燭焰位于c點時，屏上出現(xiàn)的實像最大D.使燭焰位于d點時，成放大的實像3、在凸透鏡的成像現(xiàn)象中，下列說法中錯誤的是： （     ）A，凡是實像必是倒立的；         B， 凡是虛像必是正立的；C，凡是放大的像必是虛像；       D，  凡是縮小的像必是實像。4、 一個物體通過凸透鏡在另一側(cè)光

19、屏上成像，若將透鏡下半部分用紙遮住，物體的像將 （       ）、在屏上只被接到物體上半部分的像；  、能得到物體不清晰的完整的像；、能得到物體完整的像，但亮度卻減弱了；、能得到物體大部分的實像。5、某凸透鏡焦距在10厘米與15厘米之間，當物體距凸透鏡的距離為25厘米時，所成的像一定是 （ ）A放大的 B縮小的 C正立的 D倒立的10、某凸透鏡的焦距可能在10厘米與15厘米之間，當物體距透鏡12厘米時，所成的像一定是 （ ）A放大的 B縮小的 C正立的 D倒立的6、燭焰通過凸透鏡成一個倒立放大的像，如果保持凸透鏡的位置不變

20、，將蠟燭和光屏的位置相互交換，那么： （ ）A、光屏上能得到一個倒立放大的像 B、光屏上能得到一個倒立縮小的像C、光屏上不一定能得到像 D、光屏上能得到一個像，但是像的性質(zhì)不能確定。 7、房間內(nèi)的人通過防盜門上的貓眼可以看到外面的人，而外面的人卻不能看到房間里面的人，貓眼外側(cè)和內(nèi)側(cè)分別相當 （ ）A、凸透鏡 凹透鏡 B、凹透鏡 凸透鏡 C、凹透鏡 凹透鏡 D、凸透鏡 凸透鏡8、有一物體離凸透鏡16cm，在凸透鏡的另外一側(cè)得到一個放大的像，那將凸透鏡向物體靠近6 cm時，光屏上不可能： （ ）A、倒立放大的像 B、倒立縮小的像 C、倒立等大的像 D、不成像9、在凸透鏡前有一物體，當它沿主光軸向凸

21、透鏡方向移動20厘米，則它所對應(yīng)的像卻遠離凸透鏡移動30厘米，那么物體移動的范圍可能是： （ ）A、在凸透鏡一倍焦距內(nèi)移動B、在凸透鏡兩倍焦距外移動 C、在凸透鏡一倍焦距與兩倍焦距之間移動D、在凸透鏡兩倍焦距外向一倍焦距與兩倍焦距之間移動 7關(guān)于實像與虛像，以下說法中，不正確的是（ ）A實像都是倒立的，而虛像都是正立的B實像能呈現(xiàn)在光屏上，而虛像則不能C實像是經(jīng)凸透鏡所成的，而虛像則不是D實像是實際光線會聚而成的，而虛像則不是8.某同學(xué)將一枝點燃的蠟燭放在距凸透鏡15 cm處時，在光屏上得到一個縮小的像，當蠟燭距透鏡9 cm時，在光屏上得到一個放大的像.這個凸透鏡的焦距可能是（ ）A.10 c

22、m B.8 cm C.6 cm D.4 cm9.關(guān)于放大鏡，下列說法不正確的是（ ）A.放大鏡就是凸透鏡 B.用放大鏡可得到物體倒立的像C.物體放在任何位置都可以得到放大的虛像D.只有把物體放在凸透鏡焦點以內(nèi)，才能得到放大的虛像10.當一個物體從離凸透鏡一倍焦距處沿主光軸移到離凸透鏡四倍焦距外，那么像（ ）A、逐漸增大 B、逐漸減小 C、先增大后減小 D、先減小后增大11.在“研究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中，下列說法正確的是：（ ）A、光具座上器材的排列次序是蠟燭、光屏、凸透鏡B、虛像也能成在光屏上C、成實像時，當物距減小，像距增大，像變大D、實驗前要調(diào)整蠟燭、光屏和凸透鏡的高度，使它們的中心在一條直線上12.小明在探究凸透鏡成像規(guī)律時，保持凸透鏡的位置不變，先后把蠟燭放在a、b、c、d四點并分別調(diào)整光屏的位置，如圖2所示，探究后他總結(jié)出下列說法。其中正確的是（ ）A.照像機是利用蠟燭放在a點的成像特點制成的B.放大鏡是利用蠟燭放在b點的成像特點制成的C.幻燈機是利用蠟燭放在d點的成像特點制成的D蠟燭放在b點成的像比它放在c點成的像大二、填空題13、視覺的產(chǎn)生是一個很復(fù)雜的過程，在眼球內(nèi)部，各種器官和組織組成了眼球的折光系統(tǒng)，整個折光系統(tǒng)相當于一個_鏡若來自遠方物體的光經(jīng)眼球折光系統(tǒng)折射后成像情況，根據(jù)該圖，這個人患了_ _（近視、遠視）眼，可配戴裝有