第二节 探究:凸透镜成像的规律
第1课时 探究凸透镜成像规律
基础主干落实
1.成像规律
序号 物距与焦 距的关系 像的性质 像距与焦 距的关系
正倒 大小 实虚 与物位置关系
1 u>2f 侧
2 u=2f 侧
3 f
5 u
(1)凸透镜成实像与虚像的分界点是 ;成放大实像与缩
小实像的分界点是 。
(2)凸透镜所成的实像总是 的,像与物体在凸透镜的 (选填“同”或“异”)侧;凸透镜所成的虚像总是 、 的,像与物体在凸透镜的 (选填“同”或“异”)侧。
3.照相机
(1)构造:镜头相当于 ,底片相当于 。
(2)原理:物距大于二倍焦距时,凸透镜成倒立、 的 像。
重点案例探析
探究凸透镜的成像规律
【典题1】(2023·丹东中考改编)小潘同学选用焦距为15 cm的凸透镜,做“探究凸透镜的成像规律”的实验。
(1)实验在 (选填“较暗”或“较亮”)的环境中进行,现象更明显。
(2)小潘将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后,调整蜡烛、凸透镜和光屏的高度,使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在同一高度,这样做的目的是使像呈现在 。
(3)小潘将蜡烛放在10 cm刻度线处,移动光屏到如图所示位置,光屏上恰好呈现一清晰的像,该像的性质是倒立、 (选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像。
(4)保持凸透镜位置不变,小潘将蜡烛移动到25 cm 刻度线处,若想在光屏上得到清晰的像,应把光屏向 (选填“左”或“右”)移动,像将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(5)保持凸透镜位置不变,小潘将蜡烛移动到40 cm刻度线处,无论怎样移动光屏,在光屏上都找不到清晰的像,当小潘的眼睛在凸透镜的右侧,透过凸透镜观察到烛焰 (选填“正立”或“倒立”)、放大的 (选填“实”或“虚”)像。
凸透镜的成像规律
【典题2】(2023·郴州中考)如图所示,烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度,该凸透镜的焦距为10.0 cm,凸透镜的位置保持不变。假设光具座足够长,以下说法正确的是( )
A.当蜡烛放在图中A区域时,光屏应放在图中D区域才可能呈现清晰的像
B.蜡烛从图中位置逐渐远离透镜时,所成的像会逐渐变小
C.若无论怎么移动光屏,在光屏上都找不到像,则蜡烛可能放在图中B区域
D.若光屏上要得到一个放大的像,则蜡烛应该放在图中C区域
【点拨】(1)凸透镜成像特点和应用:
①u>2f时,成倒立、缩小的实像;
②2f>u>f时,成倒立、放大的实像;
③u
A层·基础必会
探究凸透镜的成像规律
1.小明在学习了凸透镜成像的规律后,继续深入探究,选用表中某一规格的凸透镜做实验,调整好器材后如图甲所示,此时烛焰在光屏上成放大的像(像未画出)。
凸透镜编号 焦距/ cm 直径/ cm
① 5 3.5
② 5 4.5
③ 10 4.5
④ 15 4.5
(1)光屏上的像是实像还是虚像 。
(2)一段时间后,小明发现烛焰的像如图乙所示,此时将蜡烛向 调节可以使烛焰的像移到光屏中央。
(3)小明选的凸透镜焦距为 cm。
(4)小明将蜡烛换成F字光源,调整了光源和光屏的位置,在光屏上仍可观察到清晰的像,如图丙所示,则小明看到的像应是 (选填字母)。
(5)小明认为凸透镜成像的规律还可能与凸透镜的直径有关;若要验证其猜想,则可在表中选取编号为 两个凸透镜进行实验验证。
(6)学生发现蜡烛燃烧产生的异味令人难受,经讨论大家认为可利用LED灯替代蜡烛作为光源,其好处是 。
凸透镜的成像规律
2.
在探究“凸透镜成像规律”的实验中,已知凸透镜的焦距为20 cm,若将蜡烛放在离凸透镜16 cm处时,如图所示,移动光屏(图中未画出),在光屏上将看到 ( )
A.倒立、缩小的实像 B.倒立、放大的实像
C.无像 D.正立、放大的虚像
3.
(2024·黔东南州期末)生活中二维码无处不在,如图所示,我们用手机扫描时,二维码通过手机镜头的凸透镜形成 (选填“虚”或“实”)像,此时二维码在镜头的 (选填“一倍焦距以内”“一倍至二倍焦距之间”或“二倍焦距以外”)。
4.
如图,保持凸透镜位置不变,先后把蜡烛放在a、b、c、d各点,并分别调整光屏(图中未画出)的位置寻找清晰的像,则烛焰放在 处时,光屏上出现的像最大;烛焰放在 处时,光屏上的像距透镜最近;烛焰放在 处时,光屏上出现与烛焰等大的像;烛焰放在 处时,光屏上不会出现蜡烛的像。(以上均选填“a”“b”“c”或“d”)
5.(2024·遵义余庆期末改编)物理课上,某小组在探究凸透镜成像规律的实验中,当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时,光屏上恰能承接到烛焰清晰的像。下列判断正确的是( )
A.本实验中使用的凸透镜的焦距为15.0 cm
B.光屏上呈现的清晰像是烛焰放大的实像
C.透镜不动,蜡烛向右移动,光屏向左移动,可再次得到清晰的像
D.蜡烛和光屏不动,移动凸透镜到适当位置,光屏上可得到清晰放大的像
易错点 误认为不透光的遮挡物可影响成像的情况
6.(易错题)探究凸透镜成像的实验中,当光屏上得到清晰的像后,保持蜡烛、凸透镜、光屏位置不变,小华用不透光的纸板遮住凸透镜上半部分,则在光屏上观察到的像是 (填选项前的字母)
A.烛焰的上半部分,亮度变暗
B.烛焰的下半部分,亮度变暗
C.完整的烛焰,亮度变暗
D.完整的烛焰,亮度不变
纠错:光线可以从没有被遮挡的部分折射穿过透镜,成像在光屏上,像的形状、位置不变,只是变暗些。
B层·能力提升
7.
(多项选择)(2024·六盘水期末)如图,在暗室中,用发光的灯泡正对凸透镜,调整灯泡、凸透镜和墙壁之间的位置,在距离透镜20cm的墙上得到灯丝清晰、等大的像,下列有关说法正确的是 ( )
A.墙壁上灯丝的像是虚像
B.该透镜的焦距为10 cm
C.将凸透镜向右移,墙壁上可能出现倒立、缩小的实像
D.用纸片挡住透镜的一半,墙上成的像只有灯丝的一半
8.
某同学利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏探究凸透镜成像的规律。他根据记录的物距u、像距v数据绘制了如图所示的图像,则该凸透镜的焦距为 cm。
9.(2024·黔东南州月考)一位同学用类似如图所示的器材做实验,先用焦距为20 cm的透镜甲进行实验,在屏上得到了清晰缩小的实像。接下来他想改用焦距为10 cm的凸透镜乙继续进行实验,如果不改变蜡烛和凸透镜的位置,要在光屏上成清晰的像,光屏应该 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜,此时的像比原来 (选填“变大”或“变小”)。
10.小明用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律,已知凸透镜的焦距为10 cm。
(1)小明将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后,使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在 ;
(2)蜡烛、光屏和凸透镜在光具座上的位置如图所示,光屏上成清晰的像(像未画出),该像为倒立、 (选填“放大”或“缩小”)的实像;
(3)保持凸透镜的位置不变,将蜡烛向右移动,如果想要再次在光屏上看见清晰的像,光屏应向 (选填“左”或“右”)移动。
(4)实验一段时间之后,蜡烛因燃烧而逐渐变短,如果不及时调整,光屏上的像将会向 (选填“上”或“下”)移动。 第二节 探究:凸透镜成像的规律
第1课时 探究凸透镜成像规律
基础主干落实
1.成像规律
序号 物距与焦 距的关系 像的性质 像距与焦 距的关系
正倒 大小 实虚 与物位置关系
1 u>2f 倒 缩小 实 异侧 f
3 f
4 u=f 不成像
5 u
(1)凸透镜成实像与虚像的分界点是 一倍焦距处 ;成放大实像与缩
小实像的分界点是 二倍焦距处 。
(2)凸透镜所成的实像总是 倒立 的,像与物体在凸透镜的 异 (选填“同”或“异”)侧;凸透镜所成的虚像总是 正立 、 放大 的,像与物体在凸透镜的 同 (选填“同”或“异”)侧。
3.照相机
(1)构造:镜头相当于 凸透镜 ,底片相当于 光屏 。
(2)原理:物距大于二倍焦距时,凸透镜成倒立、 缩小 的 实 像。
重点案例探析
重点一 探究凸透镜的成像规律
【典题1】(2023·丹东中考改编)小潘同学选用焦距为15 cm的凸透镜,做“探究凸透镜的成像规律”的实验。
(1)实验在 较暗 (选填“较暗”或“较亮”)的环境中进行,现象更明显。
(2)小潘将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后,调整蜡烛、凸透镜和光屏的高度,使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在同一高度,这样做的目的是使像呈现在 光屏的中央位置 。
(3)小潘将蜡烛放在10 cm刻度线处,移动光屏到如图所示位置,光屏上恰好呈现一清晰的像,该像的性质是倒立、 缩小 (选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像。
(4)保持凸透镜位置不变,小潘将蜡烛移动到25 cm 刻度线处,若想在光屏上得到清晰的像,应把光屏向 右 (选填“左”或“右”)移动,像将 变大 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(5)保持凸透镜位置不变,小潘将蜡烛移动到40 cm刻度线处,无论怎样移动光屏,在光屏上都找不到清晰的像,当小潘的眼睛在凸透镜的右侧,透过凸透镜观察到烛焰 正立 (选填“正立”或“倒立”)、放大的 虚 (选填“实”或“虚”)像。
重点二 凸透镜的成像规律
【典题2】(2023·郴州中考)如图所示,烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度,该凸透镜的焦距为10.0 cm,凸透镜的位置保持不变。假设光具座足够长,以下说法正确的是(B)
A.当蜡烛放在图中A区域时,光屏应放在图中D区域才可能呈现清晰的像
B.蜡烛从图中位置逐渐远离透镜时,所成的像会逐渐变小
C.若无论怎么移动光屏,在光屏上都找不到像,则蜡烛可能放在图中B区域
D.若光屏上要得到一个放大的像,则蜡烛应该放在图中C区域
【点拨】(1)凸透镜成像特点和应用:
①u>2f时,成倒立、缩小的实像;
②2f>u>f时,成倒立、放大的实像;
③u
A层·基础必会
考点一 探究凸透镜的成像规律
1.小明在学习了凸透镜成像的规律后,继续深入探究,选用表中某一规格的凸透镜做实验,调整好器材后如图甲所示,此时烛焰在光屏上成放大的像(像未画出)。
凸透镜编号 焦距/ cm 直径/ cm
① 5 3.5
② 5 4.5
③ 10 4.5
④ 15 4.5
(1)光屏上的像是实像还是虚像 实像 。
(2)一段时间后,小明发现烛焰的像如图乙所示,此时将蜡烛向 上 调节可以使烛焰的像移到光屏中央。
(3)小明选的凸透镜焦距为 10 cm。
(4)小明将蜡烛换成F字光源,调整了光源和光屏的位置,在光屏上仍可观察到清晰的像,如图丙所示,则小明看到的像应是 D (选填字母)。
(5)小明认为凸透镜成像的规律还可能与凸透镜的直径有关;若要验证其猜想,则可在表中选取编号为 ①② 两个凸透镜进行实验验证。
(6)学生发现蜡烛燃烧产生的异味令人难受,经讨论大家认为可利用LED灯替代蜡烛作为光源,其好处是 实验现象更明显、成像稳定、便于观察、减少了污染、有利于健康等(合理即可) 。
考点二 凸透镜的成像规律
2.
在探究“凸透镜成像规律”的实验中,已知凸透镜的焦距为20 cm,若将蜡烛放在离凸透镜16 cm处时,如图所示,移动光屏(图中未画出),在光屏上将看到 (C)
A.倒立、缩小的实像 B.倒立、放大的实像
C.无像 D.正立、放大的虚像
3.
(2024·黔东南州期末)生活中二维码无处不在,如图所示,我们用手机扫描时,二维码通过手机镜头的凸透镜形成 实 (选填“虚”或“实”)像,此时二维码在镜头的 二倍焦距以外 (选填“一倍焦距以内”“一倍至二倍焦距之间”或“二倍焦距以外”)。
4.
如图,保持凸透镜位置不变,先后把蜡烛放在a、b、c、d各点,并分别调整光屏(图中未画出)的位置寻找清晰的像,则烛焰放在 c 处时,光屏上出现的像最大;烛焰放在 a 处时,光屏上的像距透镜最近;烛焰放在 b 处时,光屏上出现与烛焰等大的像;烛焰放在 d 处时,光屏上不会出现蜡烛的像。(以上均选填“a”“b”“c”或“d”)
5.(2024·遵义余庆期末改编)物理课上,某小组在探究凸透镜成像规律的实验中,当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时,光屏上恰能承接到烛焰清晰的像。下列判断正确的是(D)
A.本实验中使用的凸透镜的焦距为15.0 cm
B.光屏上呈现的清晰像是烛焰放大的实像
C.透镜不动,蜡烛向右移动,光屏向左移动,可再次得到清晰的像
D.蜡烛和光屏不动,移动凸透镜到适当位置,光屏上可得到清晰放大的像
易错点 误认为不透光的遮挡物可影响成像的情况
6.(易错题)探究凸透镜成像的实验中,当光屏上得到清晰的像后,保持蜡烛、凸透镜、光屏位置不变,小华用不透光的纸板遮住凸透镜上半部分,则在光屏上观察到的像是C(填选项前的字母)
A.烛焰的上半部分,亮度变暗
B.烛焰的下半部分,亮度变暗
C.完整的烛焰,亮度变暗
D.完整的烛焰,亮度不变
纠错:光线可以从没有被遮挡的部分折射穿过透镜,成像在光屏上,像的形状、位置不变,只是变暗些。
B层·能力提升
7.
(多项选择)(2024·六盘水期末)如图,在暗室中,用发光的灯泡正对凸透镜,调整灯泡、凸透镜和墙壁之间的位置,在距离透镜20cm的墙上得到灯丝清晰、等大的像,下列有关说法正确的是 ( B、C )
A.墙壁上灯丝的像是虚像
B.该透镜的焦距为10 cm
C.将凸透镜向右移,墙壁上可能出现倒立、缩小的实像
D.用纸片挡住透镜的一半,墙上成的像只有灯丝的一半
8.
某同学利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏探究凸透镜成像的规律。他根据记录的物距u、像距v数据绘制了如图所示的图像,则该凸透镜的焦距为 10 cm。
9.(2024·黔东南州月考)一位同学用类似如图所示的器材做实验,先用焦距为20 cm的透镜甲进行实验,在屏上得到了清晰缩小的实像。接下来他想改用焦距为10 cm的凸透镜乙继续进行实验,如果不改变蜡烛和凸透镜的位置,要在光屏上成清晰的像,光屏应该 靠近 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜,此时的像比原来 变小 (选填“变大”或“变小”)。
10.小明用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律,已知凸透镜的焦距为10 cm。
(1)小明将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后,使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在 同一高度 ;
(2)蜡烛、光屏和凸透镜在光具座上的位置如图所示,光屏上成清晰的像(像未画出),该像为倒立、 缩小 (选填“放大”或“缩小”)的实像;
(3)保持凸透镜的位置不变,将蜡烛向右移动,如果想要再次在光屏上看见清晰的像,光屏应向 右 (选填“左”或“右”)移动。
(4)实验一段时间之后,蜡烛因燃烧而逐渐变短,如果不及时调整,光屏上的像将会向 上 (选填“上”或“下”)移动。
