資源簡介

中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺
第五章 透鏡及應(yīng)用
第3節(jié) 凸透鏡成像的規(guī)律
教材考點(diǎn)梳理
一、實(shí)驗：探究凸透鏡成像規(guī)律
1.實(shí)驗器材：光具座、蠟燭、透鏡、光屏。
2.實(shí)驗步驟：
（1）在光具座上依次放置蠟燭、透鏡、光屏。
（2）點(diǎn)燃蠟燭，調(diào)整凸透鏡、光屏高度，使它們的中心在同一高度。
（3）讓燭焰通過凸透鏡成放大實(shí)像，記下此時的物距、像距。
（4）分別讓燭焰通過凸透鏡成等大實(shí)像、縮小實(shí)像、放大虛像，重復(fù)上述實(shí)驗操作。
3.實(shí)驗結(jié)論：
物距u 變化 像的性質(zhì) 像距v 變化 應(yīng)用
倒正 大小 實(shí)虛
u>2f 逐漸減小 倒立 縮小 實(shí)像 2f>v>f 逐漸增大 照相機(jī)
u=2f 倒立 等大 實(shí)像 v=2f 測焦距
2f>u>f 倒立 放大 實(shí)像 v>2f 投影儀
u=f 不成像 平行光
u4.實(shí)驗常考點(diǎn)：
（1）實(shí)驗在較暗的環(huán)境下進(jìn)行，使實(shí)驗現(xiàn)象更明顯。
（2）實(shí)驗前調(diào)整燭焰、凸透鏡和光屏的中心在同一高度， 目的：使像成在光屏的中央。
（3）蠟燭燃燒變短，光屏上的像會向上移動，為了使像仍在光屏中央，可采取：
A.向上移動蠟燭。
B.向上移動光屏。
C.向下移動凸透鏡。
（4）實(shí)驗中，如果光屏上找不到像，原因可能是：
A.燭焰、凸透鏡和光屏的中心沒有在同一高度。
B.物距小于或等于一倍焦距，不成實(shí)像。
C.物距太小，像距太大，超過了光具座的范圍。
（5）成清晰實(shí)像時，蠟燭與光屏位置互換，仍能成清晰的像。因為折射光路可逆。
（6）用紙板遮住透鏡部分或凸透鏡部分破損缺失，光屏上仍能成完整的像，不過像變暗。
（7）成實(shí)像時，保持蠟燭、透鏡位置不變，撤去光屏，仍能成像： 因為實(shí)像是由實(shí)際光線會聚形成的，與有無光屏沒有關(guān)系。
（8）實(shí)驗中，常用發(fā)光F形光源代替蠟燭，這樣做成像穩(wěn)定，容易對比像與物的倒正及左右關(guān)系。
（9）凸透鏡的兩條動態(tài)變化規(guī)律：
A.成實(shí)像時，物近像遠(yuǎn)像變大，物遠(yuǎn)像近像變小。
B.成虛像時，物近像近像變小，物遠(yuǎn)像遠(yuǎn)像變大。
判斷凸透鏡成像的方法
1.比較u與f的關(guān)系：如u>2f成倒立縮小實(shí)像。
2.比較v與f的關(guān)系：如v>2f成倒立放大實(shí)像。
3.比較u與v的關(guān)系：如u>v成倒立縮小實(shí)像。
重難點(diǎn)突破
1、在“天宮課堂”中，王亞平向大水球中間注入一個氣泡，如圖甲所示.通過水球看到兩個她的像，一個是正立、縮小的像，另一個是倒立、縮小的像，如圖乙所示.為了解釋這兩個像的成因，張老師畫出如圖丙所示的模型.下列相關(guān)說法正確的是( )
A.中間部分氣泡相當(dāng)于放大鏡 B.中間部分相當(dāng)于兩個凹透鏡
C.水球上半部分不能成完整的像 D.倒立的像是虛像
2、小強(qiáng)用光具座做凸透鏡成像實(shí)驗時，把發(fā)光物體放在距凸透鏡50厘米處時，能在光屏上找到一個清晰倒立縮小的像，則該凸透鏡的焦距可能是（ ）
A．20厘米 B．30厘米 C．40厘米 D．50厘米
3、小明和小華在窗邊用凸透鏡貼近報紙看文字,看到了文字的像.在移動凸透鏡時,意外的發(fā)現(xiàn)在報紙上出現(xiàn)了窗外景物的像,如圖所示.兩次所成的像相對于原來被觀察的物體,對比像的正倒、大小、虛實(shí)三個方面,它們( )
A.有一個方面相同,兩個方面不同
B.有兩個方面相同,一個方面不同
C.三個方面都相同
D.三個方面都不同
4、小明在做“凸透鏡成像”實(shí)驗時,將點(diǎn)燃的蠟燭放在凸透鏡前20cm處,在透鏡另一側(cè)的光屏上觀察到縮小的像.小明又把點(diǎn)燃的蠟燭與光屏的位置對調(diào),則在光屏上能夠呈現(xiàn)( )
A.倒立、放大的實(shí)像 B.正立、放大的虛像
C.倒立、縮小的實(shí)像 D.倒立、等大的實(shí)像
5、在凸透鏡2倍焦距以外的地方，沿主光軸方向平放一根粗細(xì)均勻的棒，如圖所示，則形成的像為( )
A.比實(shí)物短，且端比端粗
B.比實(shí)物短，且端比端粗
C.比實(shí)物長，且端比端粗
D.比實(shí)物長，且端比端粗
6、—個物體通過凸透鏡成像于光屏上，若將透鏡的下半部分遮住，則下列說法正確的是（ ）
A.像只剩上半部分 B.像變得模糊不清了
C.像下半部變暗，上半部亮度不變 D.像依然完整，只是整個像的亮度變暗了
7、小紅同學(xué)利用爺爺不用了的老花眼鏡的一片鏡片做凸透鏡成像實(shí)驗，肯定不能得到( )
A.放大的實(shí)像 B.倒立的虛像 C.倒立的實(shí)像 D.放大的虛像
8、將一個凸透鏡正對著太陽光，在距凸透鏡20 cm的紙上接到一個最小的亮點(diǎn)，當(dāng)將一個物體放在距這個透鏡50 cm處時，在凸透鏡的另一側(cè)可以得到（ ）
A．倒立、放大的實(shí)像
B．倒立、縮小的實(shí)像
C．正立、放大的實(shí)像
D．正立、縮小的實(shí)像
9、一個物體放在凸透鏡前20cm處時,在透鏡另一側(cè)光屏上找到一個清晰的等大的像,現(xiàn)將物體移動至凸透鏡前15cm處時,移動光屏能找到( )
A.倒立縮小的實(shí)像 B.倒立放大的實(shí)像
C.倒立放大的虛像 D.正立放大的虛像
10、安安和康康在老師的指導(dǎo)下完成了“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗，實(shí)驗所用凸透鏡的焦距.他們把凸透鏡固定在光具座上50 cm刻度線處，調(diào)節(jié)蠟燭的燭焰、凸透鏡和光屏的中心在同一高度.
（1）如圖甲所示，若此時他們想在實(shí)驗中能用光屏承接到燭焰的實(shí)像，光屏應(yīng)在________（選填“50~60 cm”“60~70 cm”或“70~100 cm”）范圍內(nèi)移動.
（2）他們保持凸透鏡的位置不變，把蠟燭放在30 cm刻度線處，調(diào)整光屏到透鏡的距離，則在光屏上看到了燭焰________（選填“放大”“縮小”或“等大”）、倒立的像.
（3）他們想模擬投影儀的成像原理，康康應(yīng)在步驟（2）的基礎(chǔ)上將蠟燭向________（選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）凸透鏡的方向移動，然后調(diào)節(jié)光屏的位置，使?fàn)T焰在光屏上成清晰的像.
（4）他們保持凸透鏡的位置不變，同時取下光屏，直接用眼睛觀察凸透鏡成像的各種情況.康康移動蠟燭使它從零刻度線處逐漸靠近凸透鏡，同時安安從透鏡的右側(cè)透過透鏡觀察燭焰的像，如圖乙是安安整理并記錄的看到的像的情況，根據(jù)你所學(xué)的知識，判斷最先看到的像的編號是________（選填代表像編號的數(shù)字）.
（5）請在圖丙中完成從燭焰發(fā)出的一束光通過透鏡的光路.
參考答案
答案：B
答案：A
3、答案：D
解析：原來貼近報紙看文字時，看到的應(yīng)該是正立、放大的虛像，而窗外景物成在報紙上的像是倒立、縮小的實(shí)像.故D正確.
4、答案：A
5、答案：A
解析：粗細(xì)均勻的棒,由于A端到凸透鏡的距離大于B端到凸透鏡的距離，所以A端通過凸透鏡成的像比B端通過凸透鏡成的像要小，即端較粗；由于A、B端都在二倍焦距 以外，所以像比物要短。故選A。
6、答案：D
解析：凸透鏡成實(shí)像時，所有通過透鏡的光會聚到光屏上成像，當(dāng)將透鏡的下半部分擋住后，物體發(fā)出（或反射）的光雖有一部分被擋住，但另一部分光通過上半部分的凸透鏡會聚成像，此時像與原來相同，但由于透鏡的一半被遮住，折射出的光線與原來相比減少了一半，故像的亮度變暗了。
7、答案：B
解析：老花眼鏡的鏡片是凸透鏡，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律可知物體在二倍焦距以外時成倒立縮小實(shí)像
物體在一倍焦距和二倍焦距之間時成倒立放大的實(shí)像，物體在二倍焦距處時成倒立等大的實(shí)像物體在一倍焦距以內(nèi)成正立放大虛像，綜上所述，不能成倒立的虛像，故B符合題意。
答案：B
9、答案：B
解析：試題分析:凸透鏡正對著太陽光,可在距凸透鏡15cm處得到一個最小最亮的光斑,這個亮斑就是凸透鏡的焦點(diǎn),所以15厘米就是該凸透鏡的焦距,這是利用平行光聚焦法測得了透鏡的焦距.現(xiàn)在的物距是25厘米,大于一倍焦距,小于二倍焦距,由凸透鏡的成像規(guī)律可知,此時凸透鏡成倒立放大的實(shí)像.故選B。
10、答案：（1）60~70 cm
等大
靠近
（4）1
（5）如圖所示.
解析：（1）凸透鏡的焦距：，如題圖，物距：，所以光屏在60~70 cm，光屏上出現(xiàn)清晰的像；
（2）保持凸透鏡位置不變，把蠟燭放在30 cm刻度線處，物距時，成倒立、等大的實(shí)像；
（3）凸透鏡成像時，時，成倒立、放大的實(shí)像，應(yīng)用于投影儀，所以蠟燭要從30 cm刻度線處靠近凸透鏡，使蠟燭在30~40 cm刻度線之間移動，所以蠟燭靠近凸透鏡；
（4）康康移動蠟燭使它從零刻度線處逐漸靠近凸透鏡，會依次經(jīng)過成倒立、縮小的實(shí)像，成倒立、等大的實(shí)像，成倒立、放大的實(shí)像，成正立、放大的虛像，又因為探究凸透鏡成像時，撤去光屏，眼睛在光屏一側(cè)透過凸透鏡觀察蠟燭，可以看到實(shí)像，也可以看到虛像，所以眼睛依次看到倒立縮小的實(shí)像、倒立等大的實(shí)像、倒立放大的實(shí)像、正立放大的虛像，故選1；
（5）光線過焦點(diǎn)，經(jīng)凸透鏡折射后跟主光軸平行。
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