内容正文:
必考点16 透镜成像规律问题(解析版)
※题型一:透镜成像规律
【例题1】(2021·湖南邵阳市·中考真题)2021年4月30日,邵阳市天空出现了难得一见的“日晕”,许多市民都目睹了这美丽的自然奇观,如图是某摄影爱好者用相机拍摄的精彩瞬间,下列对照相机成像特点描述正确的是( )。
A.倒立放大的实像 B.倒立缩小的实像
C.正立放大的虚像 D.正立缩小的实像
【答案】B。
【解析】照相机的镜头相当于凸透镜,成像时将物体放在该透镜的两倍焦距以外,成倒立缩小的实像,像的位置在透镜另一侧的一倍焦距和二倍焦距之间。故ACD错误;B正确。故选B。
【例题2】(2021·江西中考真题)小明同学在探究凸透镜成像规律时,把蜡烛和凸透镜固定在如图所示位置,移动光具座上的光屏得到一清晰像(光屏未画出),则该透镜的焦距可能是( )。
A.10cm B.20cm C.30cm D.40cm
【答案】A。
【解析】蜡烛在光屏上成的像是实像。当物体距凸透镜大于凸透镜一倍焦距时,即可通过凸透镜成实像。此时,蜡烛与凸透镜的距离为30cm,所以,此实验中,凸透镜的焦距是小于30cm的,10cm、20cm都是有可能的。若其焦距为10cm,此时物距大于二倍焦距,则像距小于二倍焦距且大于一倍焦距,即光屏位置在标尺的70~80cm刻度线之间;若其焦距为20cm,此时物距在一倍焦距与二倍焦距之间,则像成在二倍焦距以外,即像与透镜的距离大于40cm。但透镜到光具座右端的距离只有40cm,此时像成在光具座右端以外了。故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
【解题技巧提炼】
牢记透镜成像规律。见表(1)。
表(1)凸透镜成像规律表
成像条件物距(u)
成像的性质
像距(v)
应用
u﹥2f
倒立、缩小的实像
f﹤v﹤2f
照相机(图(6)a)
u=2f
倒立、等大的实像
v=2f
图(6)d
f﹤u﹤2f
倒立、放大的实像
v﹥2f
投影仪(图(6)b)
u=f
不成像
射出的是平行光线
0﹤u﹤f
正立、放大的虚像
v﹥f
放大镜(图(6)c)
(2)凹透镜成像规律:凹透镜始终成缩小、正立的虚像。
(3)大家还要记住:虚像,物、像同侧;实像,物、像异侧。
※题型二:透镜成像动态变化
【例题3】(2021·山东泰安市·中考真题)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示,这时烛焰在光屏上成清晰的像。下列说法中( )。
①图中凸透镜的焦距可能是;
②图中成像特点与投影仪成像特点相同;
③把蜡烛适当左移,透镜保持不动,向左适当移动光屏,会再次在光屏上得到清晰的像;
④把蜡烛移至处,透镜保持不动,右适当移动光屏,会再次在光屏上得到清晰的像
A.只有①②正确 B.只有①③正确
C.只有②④正确 D.只有③④正确
【答案】B。
【解析】①物距为30cm,则有;
相距为20cm,则有;
综上可知
故图中凸透镜的焦距可能是,故正确;
②图中成倒立缩小的实像,成像特点与照相机成像特点相同,故错误;
③把蜡烛适当左移,透镜保持不动,物距增大,像距应减小,故应向左适当移动光屏,会再次在光屏上得到清晰的像,故正确;
④把蜡烛移至处,透镜保持不动,物距小于一倍焦距,凸透镜成虚像,不能成在光屏上,故错误。
综上所述:B符合题意,ACD不符合题意。故选B。
【例题4】(2021·湖南常德市·中考真题)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,当点燃的蜡烛、凸透镜及光屏处于如图所示的位置时,在光屏上得到烛焰清晰的像。下列说法中正确的是( )。
A.该凸透镜的焦距范围为7.5cm<f<15cm;
B.光屏上成倒立、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,光屏上可再次得到清晰的缩小的像
【答案】A。
【解析】A.由图,物距大于像距,成倒立缩小实像,物距满足的条件
像距满足的条件
即;;
可解得;故A正确;
B.由图,物距大于像距,成倒立缩小实像,故B错误;
C.成实像时,物与像移动方向相同,即透镜不动,蜡烛向右移动,光屏应向右移动,可再次得到清晰的像,故C错误;
D.现在成倒立缩小实像,根据光路可逆,蜡烛和光屏不动,移动凸透镜到适当位置,光屏上可再次得到清晰的放大的像,故D错误。故选A。
【解题技巧提炼】
凸透镜成像规律的注意问题:如图所示。
物距u:物体到凸透镜的距离;像距v:像到凸透镜的距离;焦距f:焦点到凸透镜光心的距离。
(1)口诀记忆:一倍焦距分虚实,二倍焦距定大小;像的大小像距定,像儿跟着物儿跑;实像总是两侧倒,物近像远像变大,物远像近像变小;虚像总是同侧正,物近像近像变小。
(2)成实像时,物上移,像下移;物左移,像左