内容正文:
4.3 凸透镜成像的规律(考点解读)(原卷版)
1、凸透镜成像规律
(1)凸透镜成像规律:如图是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
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。
(2)注意:①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;②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。
(3)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
3、探究凸透镜成像规律实验
(1)实验目的:探究凸透镜成像特点与规律。
(2)实验器材:凸透镜、光具座、蜡烛、光屏、火柴。
(3)器材作用:①凸透镜:实验主体;②光具座:固定光屏、蜡烛与凸透镜在同一直线上;
③蜡烛:光源(物体);④火柴:点燃蜡烛;⑤光屏:承接成像。
(4)实验步骤:步骤①共轴调节,把蜡烛、凸透镜、光屏依次摆放在光具座上。点燃蜡烛,调整蜡烛、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度;步骤②把蜡烛放在较远处,使,移动光屏,直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。观察这个像是倒立的还是正立的,是放大的还是缩小。测量像距和物距;步骤③把蜡烛移向凸透镜,让蜡烛到凸透镜的距离等于,移动光屏,直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。观察像到凸透镜的距离、像的倒正和大小。测量像距和物距;步骤④把蜡烛再靠近凸透镜,让蜡烛到凸透镜的距离在,移动光屏,直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。观察像到凸透镜的距离、像的倒正和大小。测量像距和物距;步骤⑤把蜡烛继续靠近凸透镜,让蜡烛在凸透镜的焦点上,移动光屏,看是否能够成像;步骤⑥把蜡烛移动到凸透镜的焦点以内,移动光屏,看在光屏上还能否成像;步骤⑦记录数据;步骤⑧整理实验器材。
【考点1 凸透镜成像规律特点】
【典例1-1】(2023春•东方期中)一束平行光正对凸透镜照射,在离透镜10cm处的光屏上得到一个亮点,那么当物体在凸透镜前15cm处时,在透镜的另一侧可以得到( )
A.倒立缩小的实像 B.倒立放大的实像
C.正立缩小的实像 D.正立放大的实像
【典例1-2】(2023春•保亭县校级期中)如图所示,此时蜡烛在光屏上呈现清晰像,该像的特点是 (填“放大、倒立的实像、“缩小、倒立的实像”或“放大、正立的虚像”),这一成像规律揭示了 (填“幻灯机”、“照相机”或“放大镜”)的工作原理。
【变式1-1】(2023•惠城区一模)如图所示,此时烛焰在光屏上成一个清晰的像,下列说法正确的是( )
A.这个像是缩小的实像 B.此时的物距为50.0cm
C.此成像原理可应用于照相机 D.凸透镜成像是光的折射现象
【变式1-2】(2023•香坊区二模)如图,在探究凸透镜成像特点的实验中,蜡烛到凸透镜距离如图所示,光屏在图示位置接收到清晰的像,则图中物距为 cm,光屏上像的性质为 。
【考点2 凸透镜成像的应用】
【典例2-1】(2023•盱眙县一模)毕业班的同学在照毕业照时发现有一部分同学没有进入取景框,为了使全班同学都进入取景框,接下来的操作是( )
A.应使照相机靠近学生,并调节镜头使镜头靠近胶片
B.应使照相机远离学生,并调节镜头使镜头靠近胶片
C.应使照相机远离学生,并调节镜头使镜头