内容正文:
专题09 凸透镜成像规律与三类应用
【核心考点精讲】
探究凸透镜成像的规律
【提出问题】凸透镜成像,像的大小、正倒、虚实跟物距有什么关系?
【实验器材】带刻度的光具座、蜡烛、光屏、透镜(焦距在10~20 cm之间)、刻度尺。
【实验步骤】探讨像的大小、正倒、虚实跟物距的关系
1、把凸透镜放在光具座标尺中央,在左右两侧标尺上,分别标出1倍焦距和2倍焦距的位置;
2、点燃蜡烛,调整高度,使烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度;
3、把蜡烛放在离凸透镜较远的位置,调整光屏到透镜的距离,使烛焰在屏上成一个清晰的像,观察像的大小、正倒,测出蜡烛与凸透镜、凸透镜与光屏间的距离,把数据记录在表格中。
4、把蜡烛靠近凸透镜,观察像的大小、正倒,测出蜡烛与凸透镜、凸透镜与光屏间的距离,把数据记录在表格中。
5、当蜡烛到一定位置时,光屏没有像,用眼睛透过凸透镜观察蜡烛的像,观察像的大小、正倒,测出蜡烛与凸透镜、像与凸透镜间的距离,把数据记录在表格中。
【实验结论】
物距u
像距v
像的性质
u>2f
f<v<2f
倒立缩小实像
f<u<2f
v>2f
倒立放大实像
u<f
v>u
正立放大虚像
u=2f
v=2f
倒立等大实像
u=f
不成像
【重要规律】凸透镜成像动态规律
1、f以外,物体靠近凸透镜,像远离凸透镜,像变大,即物近像远像变大;物体远离凸透镜,像靠近凸透镜,像变小,即物远像近像变小。
2、f以内,物体靠近凸透镜,像靠近凸透镜,像变小,即物近像近像变小;物体远离凸透镜,像远离凸透镜,像变大,即物远像远像变大。
应用一、照相机、投影仪、放大镜
1、 成像特点
(1)照相机:镜头是凸透镜,物体在2倍焦距以外,像在1倍焦距和2倍焦距之间,成倒立缩小的实像。
(2)投影仪:镜头是凸透镜,物体在1倍焦距和2倍焦距之间,像在2倍焦距以外,成倒立放大的实像。
(3)放大镜:相当于凸透镜,物体在1倍焦距之内,透过凸透镜观察到正立放大的虚像。
2、成像光路图
应用二、眼睛和眼镜
1、眼睛的晶状体相当于凸透镜,视网膜相当于光屏,明视距离为25cm。
2、近视眼及矫正
(1)成因:晶状体变厚,对光的偏折能力变强,像落在视网膜前方。
(2)矫正:佩戴凹透镜(相当于削薄凸透镜)。
(3)光路图
3、远视眼及矫正
(1)成因:晶状体变薄,对光的偏折能力变弱,像落在视网膜后方.
(2)矫正:佩戴凸透镜(相当于加厚凸透镜)。
(3)光路图
应用三、显微镜和望远镜
1、显微镜
(1)物镜和目镜都是凸透镜;
(2)物镜相当于投影仪,成倒立放大实像;实像落在目镜f以内,目镜相当于放大镜,观察到正立放大虚像;
(3)物镜,目镜,相当于放大倍
2、望远镜
(1)物镜和目镜都是凸透镜;
(2)物镜相当于照相机,成倒立缩小实像;实像落在目镜f以内,目镜相当于放大镜,观察到正立放大虚像;
【必刷题型精练】
考点01 探究凸透镜成像规律
1.(2022•镇江中考)如图所示,凸透镜位于P处(图中未画出)位置不变,移动蜡烛,光屏先后在P同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像,且甲处的像比乙处大,则( )
A.甲处可能成的是虚像 B.乙处像可能是放大的
C.P点位置在甲的左侧 D.蜡烛的移动方向向左
2.(2022•南通中考)如图所示,烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上,无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到烛焰清晰的像。可以观察到烛焰清晰像的操作是( )
A.向左移动透镜同时调节光屏的位置
B.光屏移到透镜左侧调节光屏的位置
C.从透镜左侧透过透镜向右观察
D.从透镜右侧透过透镜向左观察
3.(2022•威海中考)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,光具座上依次摆放蜡烛、凸透镜和光屏,如图所示,此时烛焰在光屏上恰好成清晰等大的像。下列说法正确的是( )
A.凸透镜的焦距为20cm
B.当蜡烛因燃烧逐渐变短,光屏上的像会逐渐向上移动
C.若遮挡凸透镜的一部分,光屏上将得不到完整的像
D.若在蜡烛和凸透镜之间放置一个远视镜,为得到清晰的像光屏应向右移动
4.(2022•苏州中考)做凸透镜成像实验时,将光具座上的蜡烛、凸透镜、光屏如图放置,光屏上呈现清晰的像。下列说法正确的是( )
A.屏上的像是倒立放大的
B.该凸透镜的焦距可能是8cm
C.先向右移动光屏,再移动凸透镜到某位置一定能在光屏上看到清晰的像
D.只将蜡烛向左移动一段距离,放上远视眼镜可在屏上再次看到清晰的像
5.(2022•烟台模拟)实验室备有甲、乙、丙三个凸透镜,三个实验小组分别用这三个凸透镜探究凸透镜成像规律,实验时,当蜡烛到透镜的距离都为12cm时,甲、乙、丙三透镜分别成缩小的实像、放大的虚像、放大的实像,则这三个透镜的焦距f甲、f乙、f丙的大小关系为( )
A.f甲