内容正文:
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“凸透镜成像的规律”是光学的一个重点内容,也
是中考的高频考点,中考对本节内容的考查主要集中在
物距、像距、焦距、物体与像的大小的关系上,题目灵活
多变,全面考查同学们对知识的掌握.
例1.把一支点燃的蜡烛(如图1所示)
放在焦距为10cm的凸透镜前16cm处,在凸
透镜的另一侧调节光屏的位置可找到一个清
晰的烛焰的像,下图中能正确表示这个像的
是 ( )
解析:把一支点燃的蜡烛放在焦距为10cm的凸透
镜前16cm处,符合2f>u>f,此时在光屏上得到倒立、
放大的实像.选项A中,物与像上下不颠倒,故选项A错
误;选项B中,物与像上下颠倒,左右相反,并且是放大
的像,故选项B正确;选项C中,物与像上下不颠倒,像是
缩小的像,故选项 C错误;选项 D中,物与像上下颠倒,
左右相反,但像是缩小的像,故选项D错误.
答案:B
例2.如图2所示,这是小浩同学“探究凸透镜成像
规律”的实验装置图.
(1)实验前,小浩需要点燃蜡烛,并调整凸透镜与
光屏的高度,使蜡烛烛焰、凸透镜中心与光屏中心大致
在 .
(2)老师告诉他,凸透镜的焦距是10cm.移动光
屏,结果在光具座上大约63cm处获得了清晰的像,如图
2所示.人们运用这条成像规律制造出了 (选填
“照相机”“投影仪”或“放大镜”).
(3)小浩好动且思维颇有创意,他突发奇想,要是
把蜡烛与光屏的位置互换,结果会怎样呢?他立即一试,
哇塞!太神奇了,光屏上的像依旧十分清晰,只是原来缩
小的像变成了放大的像.你能解释一下所成像依旧清晰
的原因吗? (选填“在反射现象中,
光路可逆”“在折射现象中,光路可逆”或“光是沿直线
传播的”).
解析:(1)为了能使像清晰地呈在光屏的中央位
置,要调整蜡烛、凸透镜、光屏的高度,使烛焰、凸透镜中
心和光屏中心大致在同一高度.
(2)凸透镜的焦距是10cm,在凸透镜右侧约63cm
处获得清晰的像,此时像距v=63cm-50cm=13cm,
即f<v<2f,而物距大于二倍焦距,凸透镜成倒立、缩小
的实像,人们运用这条规律制造出了照相机.
(3)把蜡烛与光屏的位置互换时,因为在光的折射
现象中光路是可逆的,所以光屏上还能出现清晰的像.
答案:(1)同一高度
(2)照相机
(3)在折射现象中,光路可逆
【跟踪训练】
小明用蜡烛和毛玻璃光屏做“探究凸透镜成像规
律”的实验.
(1)测量焦距时,将凸透镜正对太阳光,移动透镜,
让太阳光在白纸上聚成一个 、 的光
斑,用刻度尺测量光斑到 的距离,结果为
10.0cm.
(2)如图3所示,刚开始实验时烛焰的像只有一小
部分成在光屏边缘的 A处,大部分不在光屏上,产生这
一现象的原因是 .
(3)当蜡烛距凸透镜 5.0cm时,光屏上
(选填“有”或“没有”)烛焰经透镜折射后的像,此时,
像成在 (选填“蜡烛”或“光屏”)一侧.
(4)小明用LED灯做成字母“F”替换蜡烛,将它放
在距凸透镜15.0cm处,在光屏上成清晰的像,小明在毛
玻璃光屏后面观察物和屏上的像,他直接看到的物为
“F”,则他看到屏上像的形状为 ;移去光屏,在
光屏处,看到像的形状为 .
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透镜
1.凸透镜和凹透镜
做一做:找一副近视镜和一副老花镜,用手分别摸
一下这两种眼镜的镜片,观察它们有什么不同?
填一填:中间厚、边缘薄的是 ,中间薄、边
缘厚的是 ,如图1所示,通过两个球面球心的直
线叫做 ,O点叫做透镜的 .
2.透镜对光的作用
做一做:图2所示平行光分别照射到凸透镜和凹透
镜上,观察折射出的光的传播方向是怎样的.
填一填:根据上述实验现象可归纳出:凸透镜对光
有______作用,凹透镜对光有______作用.
3.焦点和焦距
填一填:如图3甲所示,凸透镜能使跟主光轴平行
的光 在主光轴上的一点,这个点叫做凸透镜的
,用字母F表示.从焦点到凸透镜光心 O的距
离叫做 ,用f表示.
比一比:如图3乙所示,跟主光轴平行的光经凹透
镜后变得 ,这些发散光线的反向延长线相交在
主光轴上一点,这个点 F叫做凹透镜的 ,因为
它不是光实际会聚的点,所以叫做 .
【即学即练】
1.(2020·益阳校级模拟)如
图4所示,一束平行于凸透镜主光
轴的光线经过凸透镜后,在光屏
上形成了一个最小、最亮的光斑.
由图可知,凸透镜对光线具有
作用,该凸透镜的焦距是 cm.
生活中的透镜
1.照相机
填一填:照相机的
前面都有一个镜头,镜
头的作用相当于一个
_____镜.如图5所示,
来自远处物体的光经过照相机镜头后会聚在胶片上,形
成一个______、缩小的像.
2.投影仪
填一填:投影仪上有一个相当于 ______镜的镜头,
投影片上的图案通过这个镜头形成一个 、
的像.平面镜(反光镜)的作用是改变光的
,使得向上射出的光能在前面屏幕上成像.