内容正文:
5.3 凸透镜成像的规律(考点解读)(原卷版)
1、凸透镜成像规律
(1)常见凸透镜成像规律光路图,详见下表:
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a)
u=2f
倒立、等大的实像
v=2f
图d
f﹤u﹤2f
倒立、放大的实像
v﹥2f
投影仪(图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c)
a. u﹥2f
b. f﹤u﹤2f
c.0﹤u﹤f
d.u=2f
(2)凸透镜成像规律需要牢记,同学们可以自己总结其规律。也可以背下下面口诀:“物大焦,倒立实,物越大,像越小;物小焦,正立虚;物为焦,不成像”。这里的“物”指物距,“像”指像距,“焦”指焦距。
(3)实像是由实际光线会聚而成,在光屏上可呈现,可用眼睛直接看,所有光线必过像点;(4)虚像不能在光屏上呈现,但能用眼睛看,由光线的反向延长线会聚而成。
(5)凹透镜成像规律:凹透镜始终成缩小、正立的虚像,如图所示。
注意:大家还要记住:虚像,物、像同侧;实像,物、像异侧。
。
2、凸透镜成像的应用
物距(u)
像距(v)
正倒
大小
虚实
应用
特点
物,像的位置关系
u>2f
2f>v>f
倒立
缩小
实像
照相机、摄像机
-
物像异侧
u=2f
v=2f
倒立
等大
实像
精确测焦仪
成像大小的分界点
物像异侧
2f>u>f
v>2f
倒立
放大
实像
幻灯机、电影、投影仪
-
物像异侧
u=f
-
-
-
不成像
强光聚焦手电筒
成像虚实的分界点
-
f>u
v>u
正立
放大
虚像
放大镜
虚像在物体同侧
虚像在物体之后
物像同侧
【考点1 探究凸透镜成像的规律】
【典例1-1】(2023•秦淮区二模)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.光屏上的像是倒立放大的
B.该凸透镜的焦距可能是20cm
C.将远视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,再向左移动光屏到某一位置,光屏上能成清晰的像
D.只将蜡烛移至光具座46cm处,将光屏来回移动,光屏上能接收到像
【典例1-2】(2023•九龙坡区校级三模)(1)利用如图1甲所示装置探究“冰熔化时温度随时间变化的规律”,将装有碎冰的试管放入装有适量水的烧杯中加热。安装实验装置时,应遵循 (选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序;图1乙为冰的温度随时间变化的图象,在6min时,试管内的物质处于 (选填“固体”、“液体”或“固液共存”)状态。
(2)课堂上,小明对凸透镜成像规律进行了相关实验探究。通过如图2甲所示实验,测出凸透镜焦距为 cm。实验时,应调整烛焰、凸透镜和光屏三者中心在 。图2乙中,光屏上恰好能得到烛焰清晰的像, (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)的成像规律与此相同。
【典例1-3】(2023•东营区校级模拟)探究凸透镜成像规律,实验装置如图。
(1)如图甲,用平行光法找到凸透镜的焦点,测得焦距为 cm。
(2)将蜡烛移到图乙所示的位置,移动光屏,得到倒立、 的实像,在生活中的应用是 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)。继续实验,向左移动蜡烛,则光屏应向 移动,才能再次得到清晰的像。
(3)将透镜换为弯曲度可以通过抽、注水进行调整的水透镜,用注射器向水透镜内注水,发现光屏上原来清晰的像变模糊,将蜡烛移近水透镜,光屏上的像又变清晰,该实验模拟了 眼的成因,可佩戴 透镜进行纠正。
(4)某兴趣小组用此实验装置(透镜在50cm刻度处)测量物距为12cm时像距的大小,操作时发现在光具座上无论如何移动光屏都得不到清晰的像。经过分析得出是因为像距大于50cm像成在了光具座之外,为了找到清晰的像并测量出像距,你可以采取的措施是: 。
【变式1-1】(2023•岱岳区二模)在探究凸透镜成像规律的实验中,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(像未画出)。以下判断全部正确的是( )
①本次成像规律与照相机原理相同
②凸透镜的焦距可能是10cm
③将蜡烛向左移动,要得到清晰的像,需要将光屏也向左移动,此时像会变的更小
④保持蜡烛与光屏位置不变,只移动凸透镜,光屏上也可以出现清晰的像
A.①③ B.②④ C.①② D.③④
【变式1-2】(20