1、 第3节 凸透镜成像的规律 知识点 1 探究凸透镜成像的规律 1.小刚同学用焦距为10 cm的凸透镜探究凸透镜的成像规律,实验装置如图5-3-1所示,在实验过程中保持凸透镜的位置不变。请你根据所学知识完成下列填空。 图5-3-1 (1)实验中应将__________放在其他两个元件之间。调整器材,使烛焰、透镜、光屏三者的中心在____________上,确保像成在光屏________。 (2)改变蜡烛位置,使其位于20 cm刻度线处,再移动光屏,烛焰在光屏上成清晰的________、________的实像,像成在________cm刻度线和________cm刻度线之间。
2、 (3)改变蜡烛位置,使其位于35 cm刻度线处,再移动光屏,烛焰在光屏上成清晰的________、________的实像,像成在________cm刻度线之外。 (4)改变蜡烛位置,使其位于30 cm刻度线处,再移动光屏,烛焰在光屏上成清晰的________、________的实像,像成在________cm刻度线处。 (5)改变蜡烛位置,使其位于40 cm刻度线处,再移动光屏,发现光屏上__________。 (6)改变蜡烛位置,使其位于42 cm刻度线处,小刚从凸透镜的右侧通过透镜可以看到烛焰__________、________的________像。 2.根据凸透镜成像规律,请
3、回答以下问题。
(1)当u>2f时,f 4、镜成像规律的应用
3.如图5-3-2所示:(1)图甲中成________、______的________像,是________的工作原理图。
(2)图乙中成________、________的________像,是__________的工作原理图。
(3)图丙中成__________、________的________像,是________的工作原理图。
图5-3-2
4.把一支点燃的蜡烛(如图5-3-3甲所示)放在凸透镜二倍焦距以外的地方,在透镜的另一侧调节光屏的位置可找到一个清晰的像。这个像是图乙中的( )
图5-3-3
5.已知凸透镜的焦距为10 cm,物体离凸透 5、镜的距离为15 cm,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、缩小的实像
6.某同学经过一节课的凸透镜实验探究,写出了如下一些结论,你认为他的记录中不正确的是( )
A.凡是实像,都是倒立的
B.凡是虚像,都是正立的
C.凸透镜所成的实像,既有放大的,又有缩小的
D.凸透镜所成的虚像,既有放大的,又有缩小的
7.把凸透镜正对着太阳光,可在距凸透镜15 cm处得到一个最小、最亮的光斑。若将某一物体放在此透镜前20 cm处,可得到一个( )
A.倒立、放大的实像 B.倒立、缩小的实像
C.正立、放大的实像 6、D.正立、放大的虚像
8.小夏用图5-3-4中的凸透镜探究凸透镜成像规律,如图5-3-5所示的四个实验情景中,能够在光屏上得到清晰像的是( )
图5-3-4
图5-3-5
9.如图5-3-6所示,在“探究凸透镜成像规律”的实验中,下列说法不正确的是( )
图5-3-6
A.成实像时,物距减小,像距增大,像变大
B.当光屏到凸透镜的距离不足一倍焦距时,在光屏上不可能找到清晰的像
C.实验前只要调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在一条直线上即可
D.当蜡烛和光屏到凸透镜的距离相等时,如果在光屏上找到了清晰的像,它一定与物等大
10.烛焰通过凸透镜恰好在光屏上成一个 7、缩小、倒立的像,若保持透镜位置不变,把烛焰与光屏的位置对调一下,则( )
A.光屏上仍能呈现出一个缩小的像
B.光屏上将能呈现出一个放大的像
C.光屏上不能呈现出像,但眼睛透过透镜能看到像
D.光屏上没有像,需调节光屏的位置像才能呈现出来
11.蜡烛到透镜的距离小于焦距,发出的光经过透镜后,人看到了像。甲、乙两图中像AB的位置正确的是__________(选填“甲”或“乙”),其所成的像是__________(选填“实”或“虚”)像。
图5-3-7
12.在“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1)如图5-3-8甲所示,可知该凸透镜的焦距为________cm。
图 8、5-3-8
(2)如图乙所示,应将光屏向________(选填“上”或“下”)调整,使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度,其目的是________________________________________________________________________。
(3)当烛焰距离凸透镜25 cm时,移动光屏,可在光屏上成倒立、________的实像,生活中的________就是利用这个原理制成的。
(4)接下来将蜡烛向凸透镜方向移动,若要在光屏上还能得到清晰的像,应将光屏________(选填“靠近”或“远离”)凸透镜。
13.2017·郴州如图5-3-9所示是小 9、明探究“凸透镜成像规律”时的情景,烛焰位于凸透镜1.5倍焦距处,并在光屏上得到清晰的像。工作原理与此成像规律相同的光学器件是( )
图5-3-9
A.照相机 B.放大镜
C.投影仪 D.潜望镜
14.2017·绥化小华同学用如图5-3-10所示的实验器材做“探究凸透镜成像规律”的实验。
图5-3-10
(1)在光具座上从左至右依次放置蜡烛、__________和光屏。
(2)蜡烛在如图所示的位置时,成的像是等大、倒立的实像。分析实验成像情况可知,实验中所用透镜的焦距为__________cm。
(3)当把点燃的蜡烛由图示的位置向右移至光具座的35 cm刻度处时,应 10、向__________(选填“左”或“右”)移动光屏到适当的位置,可得到一个倒立、放大的实像。此时小华发现烛焰的像成在光屏的上方,为了使像成在光屏的中央,他应向__________(选填“上”或“下”)调整蜡烛。
详解详析
1.(1)凸透镜 同一高度 中央
(2)倒立 缩小 60 70
(3)倒立 放大 70
(4)倒立 等大 70
(5)不成像 (6)正立 放大 虚
2.(1)倒立 缩小 实
(2)倒立 等大 实
(3)倒立 放大 实
(4)不成像 11、5)正立 放大 虚
(6)一 二 焦点
3.(1)倒立 缩小 实 照相机
(2)倒立 放大 实 投影仪(或幻灯机)
(3)正立 放大 虚 放大镜
4.B [解析] 点燃的蜡烛放在凸透镜二倍焦距以外的地方,调节光屏的位置,在光屏上能得到一个倒立、缩小的实像。
5.B [解析] 凸透镜的焦距为10 cm,物体离凸透镜的距离为15 cm,f 12、减小,像距变大,成的像也变大,故A正确。成实像时,像距总是大于焦距,若光屏到凸透镜的距离不足一倍焦距,在光屏上不可能找到清晰的像,故B正确。“在同一高度上”和“在同一直线上”都能使像成在光屏中央,但是“在同一高度上”便于在桌面上或光具座上测出物距和像距,而当烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在一条倾斜的直线上时,物距和像距不能在桌面上或光具座上测出,故C错误。成实像时,若像距等于物距,则此时成等大的实像,故D正确。
10.B [解析] 根据凸透镜成像规律可知:物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像,此时的像距满足f 13、二倍焦距之间,即物距大于一倍焦距小于二倍焦距,此时成倒立、放大的实像。由于在光的折射现象中,光路可逆,此时的像正好成在放置于原来烛焰位置的光屏上。
11.甲 虚 [解析] 蜡烛距透镜的距离小于一倍焦距时,光屏上不能承接到像,只能在凸透镜的另一侧透过凸透镜观察到蜡烛正立、放大的虚像。
12.(1)10.0 (2)下 使像成在光屏中央
(3)缩小 照相机
(4)远离
13.C [解析] 由题知,烛焰位凸于透镜1.5倍焦距处,即物距大于焦距而小于二倍焦距,由凸透镜成像规律可知,此时成倒立、放大的实像,幻灯机、投影仪都是根据这个原理制成的,故C正确,A、B、D错误。
14.(1)凸透镜
14、
(2)10.0
(3)右 上
[解析] (1)从实验器材的安装上考虑:若凸透镜成实像,器材安装必须能保证像呈现在光屏上,故要将凸透镜放在中间,蜡烛和光屏放在其两侧,故实验前在光具座上由左至右应该依次放置蜡烛、凸透镜、光屏,再调整它们的高度,使凸透镜、光屏的中心和烛焰的中心大致在同一高度。(2)当凸透镜成的像是等大、倒立的实像时,物距和像距均为焦距的2倍,由图可知物距或像距为20.0 cm,则凸透镜的焦距为10.0 cm。(3)由“物近像远像变大”可知,当把点燃的蜡烛由图示位置向右移至光具座的35 cm刻度处时,向右移动光屏会得到一个倒立、放大的实像;像在光屏的上方,为了使其回到中央,则需将蜡烛向上移动。
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