内容正文:
专题14 凸透镜成像规律及其应用
(知识梳理+模考题型训练+历年真题拔高)
知识点01:透镜对三条特殊光线的作用
1.凸透镜:
(1)通过光心的光线传播方向不改变;
(2)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过焦点;
(3)经过凸透镜焦点的光线折射后平行于主光轴射出。
2.凹透镜:
(1)通过光心的光线传播方向不改变;
(2)平行于主光轴的光线经凹透镜折射后发散,折射光线的反向延长线通过另一侧虚焦点;
(3)延长线过凹透镜虚焦点的入射光线折射后平行于主光轴射出。
说明:利用三条特殊光线中的任意两条,就可以确定不在主光轴上的任意发光物体的像。
知识点02:凸透镜成像规律
u与f
的关系
v与f
的关系
v与u
的关系
正
倒
大
小
虚
实
像和物在
同侧/异侧
应用
u>2f
f<v<2f
v<u
倒
立
缩
小
实
像
异侧
照相机
u=2f
v=2f
v=u
倒
立
等
大
实
像
异侧
二倍法
测焦距
f<u<2f
v>2f
v>u
倒
立
放
大
实
像
异侧
投影仪
u=f
不成像
测焦距
u<f
v>u
正
立
放
大
虚
像
同侧
放大镜
当 u>2f 时,f<v<2f,凸透镜成缩小、倒立的实像;像与物异侧。应用:照相机。
当 u=2f 时, v=2f,凸透镜成等大、倒立的实像;像与物异侧。应用:二倍法测焦距
当 f < u < 2f 时,v>2f,凸透镜成放大、倒立的实像;像与物异侧。应用:投影仪。
当 u =f 时,不成像。应用:测焦距。
当 u< f 时,凸透镜成放大、正立的虚像;像与物同侧。
基本规律总结:一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小;实倒虚正,虚同实异。
动态变化规律总结:
① 成实像时:物近像远像变大,物远像近像变小;
② 成虚像时:物近像近像变小,物远像远像变大。
说明:关于实像和虚像
1.实像:由实际光线会聚而成,眼睛可以看到,光屏可以接收到。
2.虚线:由实际光线的反向延长线会聚而成,眼睛可以看到,但光屏接收不到。
知识点03:凸透镜成像规律应用
1.人眼视物原理:晶状体和角膜共同作用相当于凸透镜,视网膜相当于光屏;成像相当于照相机,成倒立、缩小的实像。
2.看不同远近的物体时,晶状体的焦距可变。
(1)看远处时,睫状体放松,晶状体变薄,远处物体射来的光刚好会聚在视网膜上;
(2)看近处时,睫状体收缩,晶状体变厚,近处物体射来的光恰好会聚在视网膜上。
3.眼睛的矫正
(1)近视眼
①成因:晶状体厚,折光能力强(焦距小),远处的光线会聚在视网膜前;
②矫正:利用凹透镜对光的发散作用。
(2)远视眼
①成因:晶状体薄,折光能力弱(焦距大),近处的光线会聚在视网膜后;
②矫正:利用凸透镜对光的会聚作用。
一.选择题
1.(2022•沈北新区校级模拟)如图所示,遮光板A与光屏B平行放置且相距为d。在A的中央挖一直径为d1的圆孔,并在孔内嵌人与孔等大的薄透镜L。现有一束平行光束垂直照射遮光板,在光屏上形成了一个直径为d2的圆形光斑,则该透镜的焦距大小不可能为( )
A. B.
C. D.
2.(2023•咸宁模拟)在一千七百多年前,我国古人已能“削冰向日取火”,即用冰磨成一种冰镜,让太阳光透过它点燃柴草取火,这种冰镜应为( )
A.凹透镜 B.凸透镜 C.平面镜 D.玻璃板
3.(2023•西华县三模)某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制了物体到凸透镜的距离u跟像到凸透镜的距离v之间关系的图象,如图所示,下列判断不正确的是( )
A.当物体距离透镜8cm时,成正立的像
B.当物体距透镜16cm时,成倒立、放大的实像
C.当物体从距离透镜20cm处远离透镜移动时,所成的像逐渐变小
D.当物体从距离透镜20cm处靠近透镜移动时,要得到清晰的像应使光屏靠近透镜
4.(2023•德宏州模拟)下列说法正确的是( )
A.电视机多彩的画面是由红、黄、蓝三种色光混合而成
B.镜面反射遵循反射定律,漫反射不遵循反射定律
C.近视眼同学所戴的眼镜是凹透镜,其对光线有发散作用
D.利用红外线能制成夜视仪,所以红外线也能让人民币上的荧光物质发光
二.填空题
5.(2023•吴江区二模)“小眼镜”应成为社会的“大关切”,青少年视力健康不容忽视。视力正常的眼睛,远近景物都能在视网膜上成 (选填“放大”或“缩小”)的实像;若不爱护眼睛,则容易患上近视眼,使像成在视网膜的 方,图中矫正近视眼的正确方式是 。
6.(2023•丹东校级二模)去年的世界杯上使用了VAR(视频助理裁判技术),利用摄像机镜头跟踪运动员和足球。摄像机镜头是 (选填“凸透”