内容正文:
精练12 透镜成像规律
知识点一、透镜
(1)透镜:中间厚、边缘薄的透镜叫凸透镜;中间薄、边缘厚的透镜叫凹透镜。通过两个球面球心的直线叫透镜的主光轴,简称主轴;主光轴上有个特殊的点,通过它的光线传播方向不改变,这个点叫透镜的光心。
知识点二、凸透镜成像规律
(1)基本概念
物距:物体到凸透镜光心的距离,用u表示;像距:像到凸透镜光心的距离,用v表示;焦距:焦点到凸透镜光心的距离,用f表示。
(2)成像规律
物距(u)
像距(v)
像的性质
像物
应用
③u>2f
f<v<2f
倒立、缩小的实像
异侧
照相机
②u=2f
v=2f
倒立、等大的实像
异侧
①f<u<2f
v>2f
倒立、放大的实像
异侧
投影仪
u=f
平行光 不成像
u<f
|v|>u
正立、放大的虚像
同侧
放大镜
(3)透镜成像规律分析
①一焦分虚实:u=f是成实像与虚像的分界点,u>f成实像;u=f不成像;u<f成虚像。
②二焦分大小:u=2f是成缩小实像与放大实像的分界点,u>2f成缩小的实像;u=2f成等大的实像;f<u<2f成放大的实像。
③实像皆倒立,虚像皆正立。
凸透镜成像口诀:1、物体和像的移动方向相同(以地面为参照物)2、越靠近焦点像越大,落在焦点不成像
知识点三、透镜的应用
(1)放大镜:放大镜就是凸透镜,放大镜是利用凸透镜u<f时,成正立、放大的虚像的原理来观察较小物体的光学元件。用放大镜观察较小的物体时,要把物体放在其焦点以内,眼睛从另一侧通过放大镜观察。
(2)照相机:照相机的镜头相当于凸透镜,是利用凸透镜u>2f时,成倒立、缩小的实像的原理工作的,照相时,被照物体到镜头的距离相当于物距,底片到镜头的距离相当于像距。
(3)投影仪:投影仪是利用凸透镜成倒立、放大实像的原理工作的,工作时,投影片是物体,银幕是光屏,平面镜的作用是改变光的传播方向。
(4)显微镜:显微镜是用来观察微小物体的光学仪器,它的目镜和物镜都是凸透镜。
(5)望远镜:望远镜是用来观察远处物体的光学仪器,使用时,能将很远的物体成像在眼前。
考向一 透镜成像规律应用
[例题1] (2023•乐清市模拟)“刷脸支付”已成为人们购物付款的一种常用方式。如图所示,顾客只需面对付款设备,该设备就会利用摄像头自动进行人脸识别,识别成功即付款完成。摄像头的光学核心元件是一个凸透镜。下列分析正确的是( )
A.摄像头对光有发散作用
B.人脸识别时,人脸要处于摄像头一倍焦距以内
C.人脸通过摄像头所成的像是正立、缩小的实像
D.当人脸远离摄像头时,人脸经摄像头所成的像会变小
[例题2] (2023•拱墅区校级三模)杭州洲际酒店(InterContinentalHangzhou)坐落于杭州钱江新城中央商务区,临靠潮水闻名天下的钱塘江,此图为雨后的摄影作品,下列说法错误的是( )
A.小科看到酒店在水中的倒影,是因为光从水中射入空气,再进入小科的眼睛
B.小科取下近视眼镜,看到酒店变模糊了,是因为酒店的像成在了视网膜的前面
C.小科拿出携带的放大镜观看远处的酒店,看到了酒店倒立的像,这个像是实像
D.小科用手指组成方框“取景”,方框离眼睛远,“取景”范围小,是因为光沿直线传播
考向二 透镜成像实验探究
[例题3] (2023•杭州模拟)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.屏上的像是倒立缩小的
B.该凸透镜的焦距可能是16cm
C.先向左移动蜡烛,再移动凸透镜到某位置一定能在光屏上看到清晰的像
D.只将蜡烛向右移动一段距离,在蜡烛和凸透镜之间放上近视眼镜可在屏上再次看到清晰的像
[例题4] (2023•温岭市模拟)某同学在利用加水的烧杯进行实验活动时,发现下列问题:
(1)把金鱼放入烧杯后发现鱼“变大”了,图2选项中与其原理相同的是 。
(2)他把一张写着字母“F”的白纸放在盛满水的烧杯后面,如图3甲所示。白纸从贴近烧杯到逐渐远离烧杯的过程中,他透过烧杯观察如图3乙所示,先后观察到A、B两种不同的像。如图3丙所示。对此,他用两束平行激光进行探究,实验现象如图3丁所示,据此现象分析图丙中A、B像产生的原因是带水的烧杯具有 的特点。
(3)将白纸远离烧杯,观察到等大的像。继续远离又观察到一个明显不同的像,请在图4虚线框中画出该像。
难度:★★☆ 建议时间:20分钟
1. (2023•鹿城区模拟)如图所示,水平桌面上并排立着两支不同高度的蜡烛,蜡烛正前方放置一个盛满水的烧瓶。小明透过烧瓶球体部分观察蜡烛,其中可能看到的像是( )
A. B. C. D.
2. (