内容正文:
第五章 凸透镜成像及其应用(学用)
第3节 凸透镜成像的规律
一、知识点典例解析
知识点1 凸透镜成像的规律
知识总结:凸透镜成像的规律:
(1)当u>2f时,f<v<2f,成倒立、缩小的实像。照相机、摄像机就是根据这个原理制成的。
(2)当u=2f时,v=2f,成倒立、等大的实像。
(3)当f<u<2f时,v>2f,成倒立、放大的实像。幻灯机、投影仪就是根据这个原理制成的。
(4)当u=f时,无像。经凸透镜折射后的光线是平行的,没有会聚点。
(5)当u<f时,成正立、放大的虚像。放大镜就是根据这个原理制成的。
【典例解析】
例1 (2023•广元)某物理兴趣小组在“探究凸透镜成像规律”时,将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处,光屏和点燃的蜡烛分别位于凸透镜两侧,实验前调整好实验器材。如图所示,将蜡烛移至25cm刻度线处,移动光屏,呈现在光屏上清晰的像的特点是( )
A.倒立、缩小的实像 B.正立、放大的虚像
C.倒立、放大的实像 D.与投影仪的成像特点相同
例2 (2023•齐齐哈尔)用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”的实验时,已知凸透镜的焦距为10cm,下列说法正确的是( )
A.烛焰在如图所示位置所成像的特点与照相机成像特点相同
B.将蜡烛向远离凸透镜的方向移动,向右移动光屏可得到烛焰所成清晰的像
C.将蜡烛移动到光具座42cm刻度线处,烛焰所成的像是倒立、放大的
D.将蜡烛移动到光具座30cm刻度线处,移动光屏至适当位置,光屏上可得到等大的像
例3 购物支付已进入“刷脸”时代,消费者结账时只需面对摄像头,经系统自动拍照扫描等,确认相关信息后,即可迅速完成交易。下列说法正确的是( )
A.摄像头相当于凹透镜
B.摄像头成像特点与照相机相同
C.“刷脸”时,面部位于摄像头两倍焦距以内
D.“刷脸”时,面部经摄像头成正立、缩小的实像
例4 (2023•丹东)小潘同学选用焦距为15cm的凸透镜,做“探究凸透镜的成像规律”的实验。
(1)实验在 (选填“较暗”或“较亮”)的环境中进行,现象更明显。
(2)小潘将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后,调整蜡烛、凸透镜和光屏的高度,使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在同一高度,这样做的目的是使像呈现在 。
(3)小潘将蜡烛放在10cm刻度线处,移动光屏到如图所示位置,光屏上恰好呈现一清晰的像,该像的性质是倒立、 (选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像。
(4)保持凸透镜位置不变,小潘将蜡烛移动到25cm刻度线处,若想在光屏上得到清晰的像,应把光屏向 移动(选填“左”或“右”),像将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(5)保持凸透镜位置不变,小潘将蜡烛移动到40cm刻度线处,无论怎样移动光屏,在光屏上都找不到清晰的像,当小潘的眼睛在凸透镜的右侧,透过凸透镜观察到烛焰 、放大的像(选填“正立”或“倒立”),生活中的 就是利用这样的成像原理工作的(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)。
【变式题】
1.(2023•江西)某同学探究凸透镜成像规律时,光屏上得到了烛焰清晰的像(像未画出),如图所示。下列说法正确的是( )
A.光屏上的像是正立的
B.光屏上的像是放大的
C.投影仪是利用此成像原理制成的
D.撤去光屏,烛焰的像仍然在原处
2.(2022·江岸区期末)小明在探究凸透镜成像规律时,蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示,此时光屏上出现了清晰的像。下列说法正确的是( )
A.光屏上成的是放大的实像
B.该透镜的焦距是30.0cm
C.若蜡烛、光屏不动,将透镜向左移动适当的距离,光屏上可以再一次成像
D.若透镜不动,将蜡烛移到5.0cm刻度处,光屏需要适当左移才能再次在光屏上成清晰的像
3.(2022秋•奉节县期末)小淇同学周末出去游玩,利用手机拍了很多漂亮的风景照。下列有关说法中正确的是( )
A.手机镜头相当于一个凹透镜
B.拍照时所成的像是倒立的虚像
C.拍照时所成的像是缩小的实像
D.拍照时手机镜头与景物的距离应小于焦距
4.(2022秋•荔湾区期末)小雨用凸透镜先后两次观察书本上的字,看到如图所示的两种情景。下列说法正确的是( )
A.图甲中成的像是实像 B.图甲中的成像规律可应用于投影仪
C.图乙中书本在凸透镜1倍焦距以内 D.图乙中像与书本不在同一侧
5.(2023•大庆)某实验小组进行探究凸透