新人教版初二上冊(cè)物理期末復(fù)習(xí)課件（第5講 探究凸透鏡成像規(guī)律）

1、第5講 透鏡及其應(yīng)用探究凸透鏡成像規(guī)律1(2019齊齊哈爾)小偉用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究凸透鏡成像的規(guī)律，所用凸透鏡的焦距為10 cm。(1)小偉在組裝器材時(shí)，將蠟燭、凸透鏡和光屏依次放在光具座上，并調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡、光屏的中心在同一水平直線上，這樣做的目的是_。【解析】點(diǎn)燃蠟燭后，調(diào)節(jié)凸透鏡和光屏的高度，使它們的中心與燭焰中心大致在同一水平直線上，目的是使像成在光屏的中央；【答案】使像成在光屏的中央(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，凸透鏡始終固定在光具座50 cm刻度線處。當(dāng)蠟燭距離凸透鏡15 cm時(shí)，移動(dòng)光屏，可在光屏上得到一個(gè)倒立、_(填“放大”“等大”或“縮小”)的實(shí)像?！窘馕觥繉?shí)驗(yàn)過(guò)程中，凸透鏡始

2、終固定在光具座50 cm刻度線處。當(dāng)蠟燭距離凸透鏡15 cm時(shí)，fu2f，凸透鏡成倒立放大的實(shí)像，移動(dòng)光屏，可在光屏上得到一個(gè)倒立、放大的實(shí)像；【答案】放大(3)接下來(lái)小偉將蠟燭向遠(yuǎn)離凸透鏡方向移動(dòng)一段距離，為了能在光屏上再次看到燭焰清晰的像，他應(yīng)將光屏向_(填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)透鏡方向移動(dòng)，此時(shí)的像與步驟(2)中的像相比，大小將變_。【解析】接下來(lái)小偉將蠟燭向遠(yuǎn)離凸透鏡方向移動(dòng)一段距離，為了能在光屏上再次看到燭焰清晰的像，根據(jù)凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物遠(yuǎn)像近像變小，他應(yīng)將光屏向靠近透鏡方向移動(dòng)，此時(shí)的像與步驟(2)中的像相比，大小將變?。弧敬鸢浮靠拷?；小(4)如圖乙所示，小偉將蠟燭固定在光具座10

3、 cm刻度線處，移動(dòng)光屏，再次得到燭焰清晰的像，利用該成像規(guī)律制成的光學(xué)儀器是_(填“放大鏡”“投影儀”或“照相機(jī)”)。小偉發(fā)現(xiàn)，隨著蠟燭燃燒變短，燭焰在光屏上的像會(huì)向_移動(dòng)?！窘馕觥咳鐖D乙所示，小偉將蠟燭固定在光具座10 cm刻度線處，此時(shí)物距大于2倍焦距時(shí)，成倒立縮小實(shí)像，移動(dòng)光屏，再次得到燭焰清晰的像，利用該成像規(guī)律制成的光學(xué)儀器是照相機(jī)；實(shí)驗(yàn)一段時(shí)間蠟燭燃燒變短，由于凸透鏡成的是倒立的實(shí)像，所以成的像將移動(dòng)到光屏的上方。【答案】照相機(jī)；上2(2019長(zhǎng)沙)下表是小海同學(xué)用焦距f10 cm的凸透鏡探究其成像規(guī)律的記錄表，根據(jù)表格完成下列問(wèn)題：(1)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，當(dāng)物距u滿足條件_(填

4、“uf” “fu2f”或“u2f”)時(shí)，凸透鏡會(huì)成一個(gè)倒立放大的實(shí)像，生活中_(填“照相機(jī)” “投影儀”或“放大鏡”)的成像原理應(yīng)用了凸透鏡的這個(gè)成像規(guī)律?！窘馕觥坑蓴?shù)據(jù)可知，物距為12 cm、14 cm、16 cm時(shí)成放大實(shí)像，物距等于20 cm，即2f時(shí)成等大實(shí)像，說(shuō)明成放大實(shí)像需物距小于二倍焦距；物距等于10 cm，即uf時(shí)不成像，物距小于10 cm，即uf時(shí)成虛像，說(shuō)明成放大實(shí)像需物距大于一倍焦距，綜上可知，凸透鏡成倒立、放大實(shí)像條件：2fuf；生活中投影儀是利用這一原理工作的；【答案】fu2f；投影儀(2)保持凸透鏡的位置不變，移動(dòng)蠟燭使物距由20 cm變?yōu)?2 cm時(shí)，為了在光屏上

5、得到清晰的像，小海應(yīng)將光屏_(填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)凸透鏡。【解析】使物距由20 cm變?yōu)?2 cm時(shí)，物距變大，則像距變小，像變小，為了在光屏上得到清晰的像，小海應(yīng)將光屏靠近凸透鏡，減小像距?！敬鸢浮靠拷?(2019益陽(yáng))在探究凸透鏡成像規(guī)律實(shí)驗(yàn)中，小明在實(shí)驗(yàn)室選用了光具座、焦距為15 cm的凸透鏡、光屏、蠟燭、火柴等器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，把凸透鏡安放在光具座50 cm刻度線處。(1)將蠟燭放在25 cm刻度線處，則在光屏上成倒立_(填“放大”“等大”或“縮小”)的實(shí)像；【解析】將蠟燭放在25 cm刻度線處，u50 cm25 cm25 cm，fu2f，則在光屏上成倒立放大的實(shí)像?！敬鸢浮糠糯?2)如

6、果在實(shí)驗(yàn)時(shí)不小心把點(diǎn)燃的蠟燭碰到圖示位置，在光屏上的像將向_(填“x軸正方向”“x軸負(fù)方向”“y軸正方向”或“y軸負(fù)方向”)移動(dòng)；【解析】如果在實(shí)驗(yàn)時(shí)不小心把點(diǎn)燃的蠟燭碰到圖示位置，蠟燭垂直紙面向里，在光屏上的像將向x軸正方向移動(dòng)?！敬鸢浮縳軸正方向(3)把點(diǎn)燃的蠟燭放在光具座40 cm刻度線處，眼睛在_(填“透鏡左側(cè)”或“透鏡右側(cè)”)可觀察到蠟燭的像?！窘馕觥繉⑾灎T移至光具座上40 cm刻度線處，物距為50 cm40 cm10 cm，小于焦距，成正立放大的虛像，眼睛在透鏡右側(cè)可觀察到蠟燭的像?！敬鸢浮客哥R右側(cè)4(2019攀枝花)如圖所示為某興趣小組“探究凸透鏡成像規(guī)律”的情景。(1)若光屏上

7、清晰像的位置如圖所示，為使?fàn)T焰的像呈現(xiàn)在光屏中央，應(yīng)將蠟燭向_(填“上”或“下”)移動(dòng)；【解析】要使?fàn)T焰的像能夠呈現(xiàn)在光屏的中心，就要調(diào)整燭焰、凸透鏡、光屏，使三者的中心大致在同一高度上，所以需要將蠟燭向下調(diào)節(jié)，直到燭焰的像呈現(xiàn)在光屏中央；【答案】下(2)蠟燭發(fā)出的光在光屏上發(fā)生了_(填“鏡面反射”或“漫反射”)；【解析】實(shí)驗(yàn)時(shí)從光屏前不同的方向都能看到光的傳播路徑，是由于光屏表面凹凸不平，光在這里發(fā)生了漫反射的緣故；漫反射(3)為了模擬人眼成像特點(diǎn)，有同學(xué)提議將光屏和蠟燭位置互換，你認(rèn)為可行嗎？答：_?！窘馕觥款}圖中2fuf，v2f，由凸透鏡成像規(guī)律可知，此時(shí)成倒立、放大的實(shí)像。若保持凸透鏡

8、的位置不動(dòng)，將蠟燭和光屏互換一下位置，則u2f，根據(jù)光路是可逆的，此時(shí)在光屏上能成倒立、縮小的實(shí)像；周?chē)矬w通過(guò)人的眼睛成的也是倒立縮小的實(shí)像，所以要模擬人眼成像特點(diǎn)，可以將光屏和蠟燭位置互換。可行5(2018濱州)小明同學(xué)在做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)。(1)前面學(xué)過(guò)，物體離照相機(jī)的鏡頭比較遠(yuǎn)，成縮小的實(shí)像；物體離投影儀的鏡頭比較近，成放大的實(shí)像；物體離放大鏡比較近，成放大、正立的虛像。據(jù)此小明提出的問(wèn)題是像的虛實(shí)、大小、正倒跟_有什么關(guān)系？【解析】由題中提供的情景可以看出，物距(物體到凸透鏡的距離)不同，成像虛實(shí)、大小、正倒不同，故提出的問(wèn)題是像的虛實(shí)、大小、正倒與物距(物體到凸透鏡的距

9、離)有什么關(guān)系？【答案】物距(物體到凸透鏡的距離)(2)如圖甲，小明讓平行光正對(duì)凸透鏡照射，光屏上出現(xiàn)一個(gè)最小最亮的光斑，則凸透鏡的焦距f_cm。【解析】平行光經(jīng)凸透鏡折射后，會(huì)聚成最小最亮的光斑為焦點(diǎn)，焦點(diǎn)到透鏡的距離為焦距，由圖甲可以看出此時(shí)光斑到透鏡的距離為10.0 cm，則透鏡的焦距為10.0 cm?！敬鸢浮?0.0(3)小明所用實(shí)驗(yàn)裝置如圖乙所示，若將凸透鏡放在刻度線50 cm位置處不變，把蠟燭放在10 cm刻度線處，利用此時(shí)凸透鏡成像的特點(diǎn)制成的光學(xué)儀器是_(填“照相機(jī)”“放大鏡”或“投影儀”)?！窘馕觥繄D乙中蠟燭到凸透鏡的距離為40 cm，大于二倍焦距，此時(shí)成倒立、縮小的實(shí)像，與

10、照相機(jī)成像原理相同。【答案】照相機(jī)(4)如圖丙所示是小明通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到的凸透鏡成實(shí)像時(shí)的像距v和物距u關(guān)系的圖象，由圖象可知：成實(shí)像時(shí)物距逐漸減小，像距逐漸_。當(dāng)u2f時(shí)，物體移動(dòng)速度_(填“大于”“小于”或“等于”)像移動(dòng)的速度；當(dāng)fu2f時(shí)，物距變化很大時(shí)，像距變化很小，則物體移動(dòng)速度大于像移動(dòng)的速度；當(dāng)fu2f時(shí)，物距變化很小時(shí)，像距變化很大，則物體移動(dòng)速度小于像移動(dòng)的速度?！敬鸢浮吭龃?；大于；小于6(2019天水)如圖是探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)裝置。(1)為了使?fàn)T焰的像呈現(xiàn)在光屏的中央，應(yīng)調(diào)整燭焰、凸透鏡和光屏使它們的中心大致在_。同一高度(2)當(dāng)蠟燭位于圖中的B處時(shí)，移動(dòng)光屏到D處

11、，觀察到光屏上呈現(xiàn)清晰的像，此時(shí)像和物大小相等，則該凸透鏡焦距為_(kāi)cm。(3)緊接著用不透明的硬紙板擋住凸透鏡的下半部分，發(fā)現(xiàn)光屏上呈現(xiàn)的像是_(填“完整”或“不完整”)的。(4)當(dāng)把蠟燭向右移動(dòng)5 cm，屏上的像變得模糊。要使像變清晰光屏應(yīng)向右適當(dāng)移動(dòng)，此時(shí)光屏上的像應(yīng)該是倒立、_(填“放大”“等大”或“縮小”)的實(shí)像。10.0完整放大7(中考福建)在信息化時(shí)代，相機(jī)和手機(jī)都是常用的圖像采集設(shè)備。(1)如圖甲所示，拍照時(shí)，在芯片上所成的像是倒立的、縮小的_(填“實(shí)”或“虛”)像。鏡頭靠近人時(shí)，像的大小將變_，此時(shí)像會(huì)_(填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)透鏡。用相機(jī)拍攝遠(yuǎn)近不同的物體時(shí)，通過(guò)伸縮鏡頭，使

12、像清晰地成在芯片上，這個(gè)操作過(guò)程便是“調(diào)焦”，如圖乙所示?！窘馕觥空障鄼C(jī)的鏡頭相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡，凸透鏡成像時(shí)，物距大于二倍焦距時(shí)，成倒立、縮小的實(shí)像，鏡頭靠近人時(shí)，物距變小，像距變大，像會(huì)遠(yuǎn)離透鏡，像要變大?！敬鸢浮繉?shí)；大；遠(yuǎn)離(2)小敏同學(xué)發(fā)現(xiàn)手機(jī)不能“調(diào)焦”但成像也基本清晰，她將手機(jī)拿到哥哥工作的大學(xué)實(shí)驗(yàn)室去探究，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表，根據(jù)表中數(shù)據(jù)，判斷手機(jī)鏡頭的焦距大約為_(kāi)。A5 mB0.5 mC0.05 mD0.005 m【解析】由表中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)物距大于0.50 m時(shí)，像距保持0.5 cm幾乎不變，像距接近焦距，故選D?！敬鸢浮緿(3)請(qǐng)分析，手機(jī)拍攝遠(yuǎn)近不同的物體不需要“調(diào)焦”的原因是_。

13、這種手機(jī)鏡頭的焦距小，物距都遠(yuǎn)大于2倍焦距，像距接近焦距，像距變化的范圍小【解析】因?yàn)檫@種手機(jī)鏡頭的焦距小，物距都遠(yuǎn)大于2倍焦距，像距接近焦距，像距變化的范圍小，這樣遠(yuǎn)近不同的物體成像的位置相差不大，所以不用“調(diào)焦”。8小明站在同一位置用數(shù)碼相機(jī)(焦距可改變)對(duì)著無(wú)錫著名景點(diǎn)錫山先后拍攝了兩張照片甲和乙，如圖所示，他產(chǎn)生了這樣的疑問(wèn)：物體通過(guò)凸透鏡在光屏上所成像的大小與透鏡的焦距有何關(guān)系呢？小明對(duì)此進(jìn)行了探究。(1)小明找來(lái)了一些凸透鏡，但不知道它們的焦距，請(qǐng)你為他提供一種測(cè)量透鏡焦距的方法。解：(1)使太陽(yáng)光正對(duì)凸透鏡，移動(dòng)凸透鏡與地面之間的距離，直到地面上形成一個(gè)最小的亮點(diǎn)，測(cè)出亮點(diǎn)到凸透

14、鏡光心的距離即為該透鏡的焦距。(2)測(cè)出凸透鏡焦距后，小明先后選用了三個(gè)焦距分別為15 cm、10 cm、5 cm的凸透鏡，在保持物距始終為35 cm的情況下依次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)所成的像越來(lái)越小，請(qǐng)你根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果判斷小明在拍攝哪一張照片時(shí)照相機(jī)鏡頭的焦距較大。乙；根據(jù)像的大小和凸透鏡焦距的關(guān)系：物距一定時(shí)，焦距越小，像越小，甲和乙兩張照片中，乙照片上錫山的像比較大，照相機(jī)鏡頭的焦距較大。(3)在探究過(guò)程中，小明總是讓物距保持不變，請(qǐng)你說(shuō)出他這樣做的理由。這也是一種控制變量思想，像的大小與物距和焦距都有關(guān)系，保持物距不變，則焦距越小時(shí)，像越小。9(2019鶴崗)某小組用一焦距為10 cm的凸透鏡做

15、“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)：(1)如圖所示，將光具座上點(diǎn)燃蠟燭的燭焰、凸透鏡、光屏三者中心調(diào)節(jié)到同一高度的目的是_。使像能成在光屏的中央【解析】在實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)先調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心大致在同一高度，其目的是為了使像能成在光屏的中央；(2)保持凸透鏡位置不變，把蠟燭移動(dòng)到A處，移動(dòng)光屏可得到倒立、_(填“放大”或“縮小”)的像，根據(jù)此原理制成了_。此時(shí)小明將自己的近視眼鏡放到B處，為了再次得到清晰的像，應(yīng)將光屏向_(填“左”或“右”)移動(dòng)?！窘馕觥緼點(diǎn)與凸透鏡的距離為50 cm23 cm27 cm，已知焦距為10 cm，此時(shí)滿足物距大于二倍焦距的條件，能在光屏上成縮小、倒立的實(shí)像，根據(jù)

16、這個(gè)原理制成照相機(jī)；近視眼鏡是凹透鏡，把近視眼鏡放在凸透鏡與蠟燭之間的B處，對(duì)光線具有發(fā)散作用，像將遠(yuǎn)離凸透鏡，應(yīng)當(dāng)向右移動(dòng)光屏?！敬鸢浮靠s小；照相機(jī)；右10(2019淄博)小明在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，所用凸透鏡的焦距為15 cm。(1)如圖甲所示，移動(dòng)光屏找到清晰的蠟燭的像，這個(gè)像是圖乙中的_，利用此原理可以制成_(填“照相機(jī)” “幻燈片”或“放大鏡”)。D【解析】已知凸透鏡的焦距為15 cm，由圖甲可知，物距為40 cm，則u2f，所以，凸透鏡成倒立縮小的實(shí)像，這個(gè)像是圖乙中的D，利用此原理可以制成照相機(jī)；照相機(jī)(2)小明把蠟燭依次放在A、B位置，在坐標(biāo)紙上記錄了光屏上像的大小。

17、如圖丙所示(A、B分別表示蠟燭在A、B處所成的像)。跟同學(xué)們交流后發(fā)現(xiàn)：成倒立放大像的條件是_；成實(shí)像時(shí)，物距減小，像距_；【解析】成倒立放大像的條件是2fuf；由圖丙可知，凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距減小，像距增大；【答案】2fuf；增大(3)保持凸透鏡位置不動(dòng)，小明又把蠟燭放在距凸透鏡18 cm處，在光具座上無(wú)論怎樣移動(dòng)光屏，都找不到清晰的像，原因可能是_。聰明的小明拿起一副眼鏡放在蠟燭和凸透鏡之間靠近凸透鏡處，在光具座上移動(dòng)光屏，光屏上出現(xiàn)了清晰的像，則小明拿起的眼鏡是_(填“近視鏡”或“遠(yuǎn)視鏡”)。【解析】把蠟燭放在距凸透鏡18 cm處，即u18 cm，物距在一倍焦距與二倍焦距之間，凸透鏡成實(shí)像，根據(jù)圖丙可知，像可能在100 cm之外，所以在光具座上無(wú)論怎樣移動(dòng)光屏，都找不到清晰的像。實(shí)驗(yàn)中，小明拿起一副眼鏡放在蠟燭和凸透鏡之間靠近凸透鏡處，在光具座上移動(dòng)光屏，光屏上出現(xiàn)了清晰的像，說(shuō)明該眼鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用，該眼鏡是凸透鏡，即遠(yuǎn)視鏡。【答案】像在100 cm之外；遠(yuǎn)視