2022-2023学年八上物理讲义(全国)————专题09 重难点通关(透镜及凸透镜成像)(人教版)(原卷版+解析版)

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2022-2023学年八上物理讲义(全国)————专题09 重难点通关(透镜及凸透镜成像)(人教版)(原卷版+解析版)

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重难点1 透镜
一.透镜的分类:
1.凸透镜:
(1)概念:中间厚,边沿薄的透镜。
(2)常见形状:
2.凹透镜:
(1)概念:中间薄,边沿厚的透镜。
(2)常见形状:
二.透镜对光的作用:
活动1:将一束平行光线通过透镜,会怎样呢?
太阳光通过凸透镜
A、凸透镜对光有会聚作用
B、凸透镜又称会聚透镜
太阳光通过凹透镜
A、凹透镜对光有发散作用
B、凹透镜又称发散透镜
三.辨别凸透镜和凹透镜:
方法1:摸 中央……边缘……
方法2:看 通过透镜看近处的物体,能成……的是……
方法3:照 将透镜正对太阳光,有会聚作用的是……;有发散作用的是……
四.焦点与焦距
1、凸透镜的几个知识点
(1)光心“O”: 透镜的中心。
经过光心的光线,传播方向不变
(2)主光轴:通过光心且垂直于透镜平面的虚线
(3)凸透镜的焦点
a、平行于主光轴的光线通过凸透镜后会聚于焦点。
b、过焦点的光线通过凸透镜后平行于主光轴。
(4)凸透镜的焦距
a、凸透镜有两个实焦点。
b、焦点到凸透镜光心的距离叫做焦距( f )。
c、两边的焦距相等。
2、凹透镜
(1)平行于主光轴的光线通过凹透镜后的光线反向延长线交于焦点。
(2)指向焦点的光线通过凹透镜后平行于主光轴。
凸透镜焦距的测量:
太阳光聚焦法:
拿一个凸透镜正对着太阳光,在另一侧放置光屏,改变透镜与光屏的距离,直到纸上的光斑变的最小最亮,用刻度尺测出光斑到透镜光心的距离,这就是焦距。
冰透镜
“削冰令其圆,举以向日,以艾承其影,则生火。”
水透镜
某公园中的一块警示牌,上面写有“请不要把装有液体的纯净水瓶或矿泉水瓶遗留在山上”请同学们分析一下这是为什么?
五.透镜的三条特殊光线:
1.凸透镜的三条特殊光线:
(1)平行于主光轴的光线,通过凸透镜后过异侧焦点。
(2)过焦点的光线,通过凸透镜后平行于主光轴。
(3)过凸透镜光心的光线,传播方向不变。
2.凹透镜的三条特殊光线:
(1)平行于主光轴的光线,通过凹透镜后反向延长线过同侧焦点。
(2)延长线过凹透镜焦点的光线,通过凹透镜后平行于主光轴。
(3)过凹透镜光心的光线,传播方向不变。
【典例精析】
例1.(2020·江苏省连云港市)如图所示,让一束白光经过三棱镜,在三棱镜后放置一凸透镜将光屏放在B处时,观察到色光的颜色是______,光屏先后在A、C两处时,观察到的现象有何不同:______。
例2.(2020·湖南省岳阳市)图中已给出入射光线和出射光线,请在方框中画出适当的透镜。
例3.(2020·山东省威海市)如图所示,一条入射光线过凹透镜光心,一条折射光线与主光轴平行。请将光路补画完整
例4.(2020·辽宁省丹东市)如图,凹透镜与凸透镜的主光轴平行且凸透镜的主光轴与水面重合,凹透镜的虚焦点为,凸透镜的焦点为,一条光线经凹透镜(该光线的延长线过凹透镜的虚焦点F1)折射后射向凸透镜,后经凸透镜折射后最终射入水中,请画出此过程的光路图。
例5.(2020·湖南省株州市)炎炎夏日,汽车停在露天停车场,若把装满水的矿泉水瓶留在车内,太阳光透过矿泉水瓶后可能把汽车内的易燃物引燃。这是因为这瓶水(  )
A. 相当于一个凸透镜,会聚光线 B. 相当于一个凸透镜,发散光线
C. 相当于一个凹透镜,会聚光线 D. 相当于一个凹透镜,发散光线
1.把一个透明且均匀的玻璃球切成a、b、c、d、e五块,其截面如图所示,其中能够使平行光发散的是(  )
A.只有b      B.a、c、d、e
C.a、b、c D.a、b、c、d、e均可
2.下列说法正确的是( )
A.凸透镜可以对光线起发散作用
B.凸透镜只对平行于主轴的光线起会聚作用
C.通过凸透镜后的光线是发散的,因此凸透镜的作用是对光线起发散作用
D.通过凸透镜后的光线发散程度比原来小,仍然是会聚的一种表现
3. 下列能使光线会聚的镜是( )
A.平面镜 B.凹透镜 C.凸透镜 D.凸面镜
4.如图是微型手电筒所用的小灯泡,小灯泡前端的A部分相当于________,对光有________作用。
5.如图所示的透镜:属于凸透镜的是________(填字母),它们的共同特点是_________________;属于凹透镜的是________(填字母),它们的共同特点是_________________。
6.(2020·四川省自贡市)请在图中画出光线经过凹透镜后的光路图(F为焦点)。
7.(2020·广东省)请画出图中入射光线经凸透镜后的折射光线。
( )
8.如图所示,SC、SD为点燃的蜡烛发出的两条光线,光线SC平行于凸透镜的主光轴,O为凸透镜的光心,F为凸透镜的焦点:光线SD斜射到平面镜上。请画出:
①光线SC经过凸透镜折射后的光线;
②光线SD经过平面镜反射后的光线。
( )
重难点2 凸透镜成像
一、实验目的:
探究凸透镜成像的规律
二、实验器材:
光具座、蜡烛、凸透镜、光屏
三、几个概念及注意事项:
1、物距:物体到透镜中心的距离;
2、像距:光屏到透镜中心的距离;
3、为了使烛焰的像成在光屏的中央:
调节蜡烛、透镜、光屏的 中心,使它们的三心在同一高度上。
4、虚像:不是实际光线会聚而成,光屏上得不到的像。
5、实像:由实际光线会聚而成的,能显示在光屏上。
三、实验步骤:
1、使烛焰、凸透镜(f=10cm)、光屏的中心大致在同一高度。
2、把蜡烛放置距凸透镜25cm的地方,在光具座上移动光屏,直到光屏出现明亮、清晰的像为止,观察所成像的特点,并记录物距、像距和成像特点。
3、把蜡烛移近凸透镜,使物距等于20cm,15cm,10cm ,5cm重复步骤2。
4、使物距u=f=10cm,观察成像情况,并将结果记入表格。
5、使物距u=5cm,观察成像情况,并将结果记入表格。移动透镜,观察像的变化。
四、实验现象及结果:
1、当u>2f,f < v < 2f ,成倒立、缩小、实像,应用:照相机。
2、当u=2f, v = 2f ,成倒立、等大、实像,应用:测焦距。
3、当f < u < 2f,v>2f,成倒立、放大、实像,应用:投影仪或幻灯机。
4、当u=f时,不成像。
5、当u<f,v > u,成正立、放大、虚像。应用:放大镜。
四、实验结论:
五、实验拓展:
1、当成实像时,如用手挡住透镜的上半部,猜一猜,光屏上的像可能有什么变化?
结论:能成完整的像,像变暗了。
2、在实验中,你能发现实像和虚像的分界点在什么位置吗?
结论:焦点是实像和虚像的分界点。
3、在实验中,你能发现放大的像和缩小的像的分界点在什么位置吗?
结论:二倍焦距是缩小像和放大像的分界点
4、什么情况下像和物体在凸透镜两侧? 什么情况下像和物体在凸透镜同侧?
结论:成实像时物像异侧;成虚像时物像同侧。
记忆口诀:分界点:一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小;实像的变化:实像与物异侧倒,物近像远像变大;
虚像的变化:虚像与物同侧正,物近像近像变小
【典例精析】
例1.(2020·四川省乐山市)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,下列说法正确的是(  )
A. 将蜡烛移至a处时,移动光屏,可看见放大、正立的实像
B. 将蜡烛移至b处时,移动光屏,可看见缩小、倒立的实像
C. 将蜡烛移至c处时,移动光屏,可看见放大、倒立的实像
D. 将蜡烛移至d处时,移动光屏,可看见放大、正立的虚像
例2.(2020·山东省滨州市)某小组在“探究凸透镜成像的规律”的实验中。
(1)实验前,要调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在______;
(2)通过调整,恰好在光屏上得到烛焰等大的像,如图所示,则所用凸透镜的焦距是______;
(3)在图中,把蜡烛向左移动,凸透镜的位置不变,应把光屏向______(选填“左”或“右”)适当调节,才能在光屏上得到烛焰清晰倒立、______(选填“放大”、“缩小”或“不变”)的实像。接下来改用焦距为的凸透镜继续进行实验,如果不改变蜡烛和凸透镜的位置,要在光屏上成清晰的像应把光屏向______(选填“左”或“右”)适当调节;
(4)在探究凸透镜成实像的过程中,他们又尝试用白纸遮挡住凸透镜的一半,发现在光屏上______(选填“仍能”或“不能”)成烛焰完整的像。
1.如图所示,“虚拟试衣镜”亮相南京国际软件产品博览会。该款“虚拟试衣镜”的摄像头能监视顾客的移动,在屏幕上展现衣服的背面。摄像镜头是凸透镜,为了成清晰的缩小实像,人到镜头的距离应(  )
A.小于一倍焦距 B.大于一倍焦距
C.等于二倍焦距 D.大于二倍焦距
2.某同学将一支点燃的蜡烛放在距凸透镜15cm处时,在光屏上得到一个缩小的像.当蜡烛距透镜9cm时,在光屏上得到一个放大的像.这个凸透镜的焦距可能是 (  )
A.10 cm   B.8 cm C.6 cm   D.4 cm
3.近年流行的“自拍神器”给旅行者自拍带来方便.如图所示,与直接拿手机自拍相比,利用自拍杆自拍时可以(  )
A.增大物距,增大取景范围,拍出的像变小
B.增大物距,增大取景范围,拍出的像变大
C.减小物距,减小取景范围,拍出的像变小
D.减小物距,增大取景范围,拍出的像变大
4.在探究凸透镜成像规律的实验中,当烛焰位于凸透镜一倍焦距内时,人眼观察到烛焰成像的情形是下图中的(  )
A. B.
C. D.
5.为保障市民的出行安全,交管部门在很多十字路口安装了监控摄像头,它可以拍下违章车辆的现场照片,拍照时,摄像头的镜头相当于一个凸透镜,所成的像是_________(选填“放大”,“缩小”或“等大”)的实像,当车辆远离摄像头时,所成的像将会_________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
6.如图所示,小华让凸透镜正对着太阳光,拿一张白纸在它的另一侧前后移动,直到纸距透镜约4 cm时,纸上的光斑变得最小、最亮,如图中A点,则透镜的光心是________点,透镜的焦点是________点,透镜的焦距约是________cm,在________点处可引燃火柴。
7.把小灯泡放在凸透镜的 上,点亮的小灯泡后发出的光线可以变成平行光。
8.在探究”凸透镜成像规律”的实验中,小峻同学进行了如下实验:
(1)按如图甲所示操作,测出本实验所用凸透镜的焦距为_______cm.
(2)接着小峻调节蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图乙所示,发现光屏上得到一个倒立、_______(选填“放大“缩小”或“等大”)的清晰实像,生活中的_______(选填“照相机”投影仪”或“放大镜”)就是利用了这样的成像原理.
(3)保持图乙中凸透镜的位置不变,当向右移动蜡烛时,应该向_______(选填“左”或“右”)移动光屏,才能再次得到清晰的像.
(4)保持凸透镜的位置仍然不变,小峻继续向右移动蜡烛至45cm刻度线处,移动光屏,发现_______(选填“能”或“不能”)得到蜡烛清晰的像.
专题09 透镜及凸透镜成像
1.凸透镜不是只对平行光线具有会聚作用,而是对所有光线都具有会聚作用。
2.判断透镜是会聚作用还是发散作用,不是看经过透镜的光线是否有交点,而是看相对于原来的入射光线是靠拢了还是远离了。
3.凸透镜的表面越凸,焦距越小。
4.凸透镜起会聚作用、凹透镜起发散作用的理解:三棱镜对光的作用是向厚的方向偏折,因为凸透镜中间厚,故向中间偏,从而表现出会聚作用;凹透镜边缘厚,故向边缘偏折,因而表现出发散。重难点1 透镜
一.透镜的分类:
1.凸透镜:
(1)概念:中间厚,边沿薄的透镜。
(2)常见形状:
2.凹透镜:
(1)概念:中间薄,边沿厚的透镜。
(2)常见形状:
二.透镜对光的作用:
活动1:将一束平行光线通过透镜,会怎样呢?
太阳光通过凸透镜
A、凸透镜对光有会聚作用
B、凸透镜又称会聚透镜
太阳光通过凹透镜
A、凹透镜对光有发散作用
B、凹透镜又称发散透镜
三.辨别凸透镜和凹透镜:
方法1:摸 中央……边缘……
方法2:看 通过透镜看近处的物体,能成……的是……
方法3:照 将透镜正对太阳光,有会聚作用的是……;有发散作用的是……
四.焦点与焦距
1、凸透镜的几个知识点
(1)光心“O”: 透镜的中心。
经过光心的光线,传播方向不变
(2)主光轴:通过光心且垂直于透镜平面的虚线
(3)凸透镜的焦点
a、平行于主光轴的光线通过凸透镜后会聚于焦点。
b、过焦点的光线通过凸透镜后平行于主光轴。
(4)凸透镜的焦距
a、凸透镜有两个实焦点。
b、焦点到凸透镜光心的距离叫做焦距( f )。
c、两边的焦距相等。
2、凹透镜
(1)平行于主光轴的光线通过凹透镜后的光线反向延长线交于焦点。
(2)指向焦点的光线通过凹透镜后平行于主光轴。
凸透镜焦距的测量:
太阳光聚焦法:
拿一个凸透镜正对着太阳光,在另一侧放置光屏,改变透镜与光屏的距离,直到纸上的光斑变的最小最亮,用刻度尺测出光斑到透镜光心的距离,这就是焦距。
冰透镜
“削冰令其圆,举以向日,以艾承其影,则生火。”
水透镜
某公园中的一块警示牌,上面写有“请不要把装有液体的纯净水瓶或矿泉水瓶遗留在山上”请同学们分析一下这是为什么?
五.透镜的三条特殊光线:
1.凸透镜的三条特殊光线:
(1)平行于主光轴的光线,通过凸透镜后过异侧焦点。
(2)过焦点的光线,通过凸透镜后平行于主光轴。
(3)过凸透镜光心的光线,传播方向不变。
2.凹透镜的三条特殊光线:
(1)平行于主光轴的光线,通过凹透镜后反向延长线过同侧焦点。
(2)延长线过凹透镜焦点的光线,通过凹透镜后平行于主光轴。
(3)过凹透镜光心的光线,传播方向不变。
【典例精析】
例1.(2020·江苏省连云港市)如图所示,让一束白光经过三棱镜,在三棱镜后放置一凸透镜将光屏放在B处时,观察到色光的颜色是______,光屏先后在A、C两处时,观察到的现象有何不同:______。
【答案】 (1). 白色 (2). 光屏上彩色光带顺序相反
【解析】
【详解】[1]白光被三棱镜分解成七种颜色的色光,七种颜色的色光经过凸透镜在B处复合成白光。
[2]由图可知,A处上方的光经过B点到达C处的下方,A处下方的光经过B点到达C处的上方,在A、C两处,光屏上彩色光带顺序相反。
例2.(2020·湖南省岳阳市)图中已给出入射光线和出射光线,请在方框中画出适当的透镜。
【答案】
【解析】
【详解】由图可知,平行于主光轴的光线经透镜折射后将过焦点,说明该透镜对光有会聚作用,该透镜是凸透镜,如图所示:
例3.(2020·山东省威海市)如图所示,一条入射光线过凹透镜光心,一条折射光线与主光轴平行。请将光路补画完整
【答案】
【解析】
【详解】根据凹透镜光路中平行过虚焦、过虚焦平行、过心不变的特点,做出光路图如图所示。
例4.(2020·辽宁省丹东市)如图,凹透镜与凸透镜的主光轴平行且凸透镜的主光轴与水面重合,凹透镜的虚焦点为,凸透镜的焦点为,一条光线经凹透镜(该光线的延长线过凹透镜的虚焦点F1)折射后射向凸透镜,后经凸透镜折射后最终射入水中,请画出此过程的光路图。
【答案】
【解析】
【详解】对准凹透镜的虚焦点入射的光线,经透镜折射后,折射光线平行于主光轴;平行于凸透镜主光轴入射的光线,经凸透镜折射后,折射光线的经过凸透镜的焦点;当光从空气中斜射入水中时,在水和空气的界面发生折射,折射角小于入射角,如下图所示。
例5.(2020·湖南省株州市)炎炎夏日,汽车停在露天停车场,若把装满水的矿泉水瓶留在车内,太阳光透过矿泉水瓶后可能把汽车内的易燃物引燃。这是因为这瓶水(  )
A. 相当于一个凸透镜,会聚光线 B. 相当于一个凸透镜,发散光线
C. 相当于一个凹透镜,会聚光线 D. 相当于一个凹透镜,发散光线
【答案】A
【解析】
【详解】矿泉水瓶都是圆柱形,两边薄、中间厚,能起到凸透镜的放大作用,有会聚光线的作用;故如果把装满水的矿泉水瓶留在车内,太阳光透过矿泉水瓶后可能把汽车内的易燃物引燃;故A符合题意。
故选A。
1.把一个透明且均匀的玻璃球切成a、b、c、d、e五块,其截面如图所示,其中能够使平行光发散的是(  )
A.只有b      B.a、c、d、e
C.a、b、c D.a、b、c、d、e均可
【答案】A
【解析】
【详解】凸透镜对光具有会聚作用,凹透镜对光具有发散作用,所以能使光发散的应是凹透镜,即图中的b,故答案选A。
2.下列说法正确的是( )
A.凸透镜可以对光线起发散作用
B.凸透镜只对平行于主轴的光线起会聚作用
C.通过凸透镜后的光线是发散的,因此凸透镜的作用是对光线起发散作用
D.通过凸透镜后的光线发散程度比原来小,仍然是会聚的一种表现
【答案】D
【解析】A.凸透镜可以对光线起会聚作用,A错。
B.凸透镜所有光线都有会聚作用,B错。
C.通过凸透镜后的光线是会聚的,因此凸透镜的作用是对光线起会聚作用,C错。
D.通过凸透镜后的光线发散程度比原来小,是会聚的一种表现。凸透镜对光线的会聚作用不仅仅是将平行于主光轴的光线会聚于焦点,还能使发散的光线,发散程度减小。D正确,选D。
3. 下列能使光线会聚的镜是( )
A.平面镜 B.凹透镜 C.凸透镜 D.凸面镜
【答案】C
【解析】A.平面镜,只能改变光的传播方向,不能使光线会聚或发散,A错。
B.凹透镜,对光线起发散作用,B错。
C.凸透镜,对光线起会聚作用,C正确。
D.凸面镜,对光线起发散作用,D错。选C。
4.如图是微型手电筒所用的小灯泡,小灯泡前端的A部分相当于________,对光有________作用。
【答案】(1)凸透镜;(2)会聚
【解析】(1)由图可知,A相当于凸透镜,(2)凸透镜对光有会聚作用。
5.如图所示的透镜:属于凸透镜的是________(填字母),它们的共同特点是_________________;属于凹透镜的是________(填字母),它们的共同特点是_________________。
【答案】(1)ADE;(2)BCF;(3)中间厚,边沿薄;(4)中间薄,边沿厚。
【解析】
【详解】本题考查透镜的识别,主要抓住凸透镜中间厚,边沿薄;凹透镜中间薄,边沿厚的特点进行解题。
6.(2020·四川省自贡市)请在图中画出光线经过凹透镜后的光路图(F为焦点)。
【答案】
【解析】
【详解】由图可知,延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴;平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过焦点,如图所示:
7.(2020·广东省)请画出图中入射光线经凸透镜后的折射光线。
( )
【答案】
【解析】
【详解】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点;过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变;答案如图所示:

8.如图所示,SC、SD为点燃的蜡烛发出的两条光线,光线SC平行于凸透镜的主光轴,O为凸透镜的光心,F为凸透镜的焦点:光线SD斜射到平面镜上。请画出:
①光线SC经过凸透镜折射后的光线;
②光线SD经过平面镜反射后的光线。
( )
【答案】
【解析】
【详解】过点D作法线DN,作,直线DE即为反射光线;因入射光线SC平行于凸透镜的主光轴,故经凸透镜后的折射光线通过右焦点F,如下图所示。
重难点2 凸透镜成像
一、实验目的:
探究凸透镜成像的规律
二、实验器材:
光具座、蜡烛、凸透镜、光屏
三、几个概念及注意事项:
1、物距:物体到透镜中心的距离;
2、像距:光屏到透镜中心的距离;
3、为了使烛焰的像成在光屏的中央:
调节蜡烛、透镜、光屏的 中心,使它们的三心在同一高度上。
4、虚像:不是实际光线会聚而成,光屏上得不到的像。
5、实像:由实际光线会聚而成的,能显示在光屏上。
三、实验步骤:
1、使烛焰、凸透镜(f=10cm)、光屏的中心大致在同一高度。
2、把蜡烛放置距凸透镜25cm的地方,在光具座上移动光屏,直到光屏出现明亮、清晰的像为止,观察所成像的特点,并记录物距、像距和成像特点。
3、把蜡烛移近凸透镜,使物距等于20cm,15cm,10cm ,5cm重复步骤2。
4、使物距u=f=10cm,观察成像情况,并将结果记入表格。
5、使物距u=5cm,观察成像情况,并将结果记入表格。移动透镜,观察像的变化。
四、实验现象及结果:
1、当u>2f,f < v < 2f ,成倒立、缩小、实像,应用:照相机。
2、当u=2f, v = 2f ,成倒立、等大、实像,应用:测焦距。
3、当f < u < 2f,v>2f,成倒立、放大、实像,应用:投影仪或幻灯机。
4、当u=f时,不成像。
5、当u<f,v > u,成正立、放大、虚像。应用:放大镜。
四、实验结论:
五、实验拓展:
1、当成实像时,如用手挡住透镜的上半部,猜一猜,光屏上的像可能有什么变化?
结论:能成完整的像,像变暗了。
2、在实验中,你能发现实像和虚像的分界点在什么位置吗?
结论:焦点是实像和虚像的分界点。
3、在实验中,你能发现放大的像和缩小的像的分界点在什么位置吗?
结论:二倍焦距是缩小像和放大像的分界点
4、什么情况下像和物体在凸透镜两侧? 什么情况下像和物体在凸透镜同侧?
结论:成实像时物像异侧;成虚像时物像同侧。
记忆口诀:分界点:一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小;实像的变化:实像与物异侧倒,物近像远像变大;
虚像的变化:虚像与物同侧正,物近像近像变小
【典例精析】
例1.(2020·四川省乐山市)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,下列说法正确的是(  )
A. 将蜡烛移至a处时,移动光屏,可看见放大、正立的实像
B. 将蜡烛移至b处时,移动光屏,可看见缩小、倒立的实像
C. 将蜡烛移至c处时,移动光屏,可看见放大、倒立的实像
D. 将蜡烛移至d处时,移动光屏,可看见放大、正立的虚像
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,将蜡烛移至a处时,物距小于焦距,成正立、放大的虚像,移动光屏,找不到像,故A错误;
B.将蜡烛移至b处时,物距等于焦距,此时不成像,故B错误;
C.将蜡烛移至c处时,物距大于一倍焦距小于二倍焦距,移动光屏,可看见放大、倒立的实像,故C正确;
D.将蜡烛移至d处时,物距大于焦距,移动光屏,可看见倒立的实像,故D错误。
故选C。
例2.(2020·山东省滨州市)某小组在“探究凸透镜成像的规律”的实验中。
(1)实验前,要调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在______;
(2)通过调整,恰好在光屏上得到烛焰等大的像,如图所示,则所用凸透镜的焦距是______;
(3)在图中,把蜡烛向左移动,凸透镜的位置不变,应把光屏向______(选填“左”或“右”)适当调节,才能在光屏上得到烛焰清晰倒立、______(选填“放大”、“缩小”或“不变”)的实像。接下来改用焦距为的凸透镜继续进行实验,如果不改变蜡烛和凸透镜的位置,要在光屏上成清晰的像应把光屏向______(选填“左”或“右”)适当调节;
(4)在探究凸透镜成实像的过程中,他们又尝试用白纸遮挡住凸透镜的一半,发现在光屏上______(选填“仍能”或“不能”)成烛焰完整的像。
【答案】 (1). 同一高度 (2). 10 (3). 左 (4). 缩小 (5). 右 (6). 仍能
【解析】
【详解】(1)[1]实验前,为了使像成在光屏的中央,要调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度。
(2)[2]由图可知,物距等于像距为20cm,即
u=v=20cm=2f
f=10cm
(3)[3][4]把蜡烛向左移动15cm,凸透镜的位置不变,物距为
20cm+15cm=35cm
物距大于2倍焦距,像距大于1倍焦距小于2倍焦距,所以应把光屏向左移动,光屏上成倒立、缩小的实像。
[5]接下来改用焦距为15cm的凸透镜继续进行实验,焦距变大,光线会推迟会聚成像,像距变大,要使光屏上得到清晰的像,光屏应远离凸透镜,把光屏向右适当调节;
(4)[6]在做凸透镜成像的实验时,用白纸遮挡住凸透镜的一半,另一半部仍可以会聚光线,所以仍可以成物体完整的像。
1.如图所示,“虚拟试衣镜”亮相南京国际软件产品博览会。该款“虚拟试衣镜”的摄像头能监视顾客的移动,在屏幕上展现衣服的背面。摄像镜头是凸透镜,为了成清晰的缩小实像,人到镜头的距离应(  )
A.小于一倍焦距 B.大于一倍焦距
C.等于二倍焦距 D.大于二倍焦距
【答案】D
【解析】人通过“虚拟试衣镜”摄像头成的像是缩小实像,摄像头相当于凸透镜,人到镜头的距离应大于2倍焦距,成倒立、缩小、实像,这个倒立的像通过摄像机的处理变成正立的呈现在我们面前。
故选D。
2.某同学将一支点燃的蜡烛放在距凸透镜15cm处时,在光屏上得到一个缩小的像.当蜡烛距透镜9cm时,在光屏上得到一个放大的像.这个凸透镜的焦距可能是 (  )
A.10 cm   B.8 cm C.6 cm   D.4 cm
【答案】C
【解析】u=15cm时,是缩小实像  
  ∴ u>2f 15 cm>2f f<7.5 cm  
  又知u=9cm时,是放大实像
  ∴ f<9 cm<2f 9cm>f>4.5 cm
  综合两个不等式得:4.5cm<f<7.5 cm
答案:C
3.近年流行的“自拍神器”给旅行者自拍带来方便.如图所示,与直接拿手机自拍相比,利用自拍杆自拍时可以(  )
A.增大物距,增大取景范围,拍出的像变小
B.增大物距,增大取景范围,拍出的像变大
C.减小物距,减小取景范围,拍出的像变小
D.减小物距,增大取景范围,拍出的像变大
【答案】A
【解析】根据凸透镜成实像时,物距越大,像距越小,像越小,可知自拍神器与直接拿手机自拍相比,利用自拍神器可以增大物距,减小人像的大小,从而增大取景范围,取得更好的拍摄效果,故A说法正确.故选A.
4.在探究凸透镜成像规律的实验中,当烛焰位于凸透镜一倍焦距内时,人眼观察到烛焰成像的情形是下图中的(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】当物距小于一倍焦距时,物体在凸透镜成的是正立的放大的虚像。只有选择项C中所示的情况符合这个规律。故选C。
5.为保障市民的出行安全,交管部门在很多十字路口安装了监控摄像头,它可以拍下违章车辆的现场照片,拍照时,摄像头的镜头相当于一个凸透镜,所成的像是_________(选填“放大”,“缩小”或“等大”)的实像,当车辆远离摄像头时,所成的像将会_________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】缩小 变小
【解析】[1]拍照时,摄像头的镜头相当于一个凸透镜;照相机和摄像头的原理相同,即当u>2f时,凸透镜成倒立、缩小的实像。
[2]当车辆远离摄像头时,物距增大,像距减小,则像变小。
6.如图所示,小华让凸透镜正对着太阳光,拿一张白纸在它的另一侧前后移动,直到纸距透镜约4 cm时,纸上的光斑变得最小、最亮,如图中A点,则透镜的光心是________点,透镜的焦点是________点,透镜的焦距约是________cm,在________点处可引燃火柴。
【答案】(1)O;(2)A;(3)4;(4)A
【解析】略
7.把小灯泡放在凸透镜的 上,点亮的小灯泡后发出的光线可以变成平行光。
【答案】焦点
【解析】根据凸透镜的特点可知:从凸透镜焦点处发出的光线经过凸透镜后会平行于主光轴,所以要获得平行光,需要将小灯泡放在凸透镜的焦点上。
8.在探究”凸透镜成像规律”的实验中,小峻同学进行了如下实验:
(1)按如图甲所示操作,测出本实验所用凸透镜的焦距为_______cm.
(2)接着小峻调节蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图乙所示,发现光屏上得到一个倒立、_______(选填“放大“缩小”或“等大”)的清晰实像,生活中的_______(选填“照相机”投影仪”或“放大镜”)就是利用了这样的成像原理.
(3)保持图乙中凸透镜的位置不变,当向右移动蜡烛时,应该向_______(选填“左”或“右”)移动光屏,才能再次得到清晰的像.
(4)保持凸透镜的位置仍然不变,小峻继续向右移动蜡烛至45cm刻度线处,移动光屏,发现_______(选填“能”或“不能”)得到蜡烛清晰的像.
【答案】10.0 放大 投影仪 右 不能
【解析】(1)平行光经过透镜以后将会聚到主光轴上一点,这个点即透镜的焦点,焦点到光心的距离即焦距,有甲图可知透镜的焦距是10cm(2)由图乙可以看出相距小于物距,根据透镜的成像规律可知此时可成倒立放大的实像,投影仪就是根据这一原理制成的.(3)
凸透镜的位置不变,当向右移动蜡烛时物距变小,根据物距和像距的变化关系可知:此时像距应该变大,所以应该向右移动光屏.(4)保持凸透镜的位置仍然不变,向右移动蜡烛至45cm刻度线处此时u,所以无论如何移动光屏都不能在光屏上得到蜡烛清晰的像.
专题09 透镜及凸透镜成像
1.凸透镜不是只对平行光线具有会聚作用,而是对所有光线都具有会聚作用。
2.判断透镜是会聚作用还是发散作用,不是看经过透镜的光线是否有交点,而是看相对于原来的入射光线是靠拢了还是远离了。
3.凸透镜的表面越凸,焦距越小。
4.凸透镜起会聚作用、凹透镜起发散作用的理解:三棱镜对光的作用是向厚的方向偏折,因为凸透镜中间厚,故向中间偏,从而表现出会聚作用;凹透镜边缘厚,故向边缘偏折,因而表现出发散。

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