内容正文:
4.5 科学探究:凸透镜成像
(实验探究:凸透镜成像的规律)
【课时衔接】
1.(焦点及焦距的了解)平行于主光轴的光通过凸透镜后,将会聚于主光轴上的一点,这点称为凸透镜的 ,该点到光心的距离称为 。
2.(透镜的应用)舞台上用的一种追光灯,是由透镜和光源组成的。如果要产生平行光,应该选用 透镜,光源应放在凸透镜的 处。
【基础通关】
3.(教材变式练)如图所示,小明用放大镜看课本上的字,看到的是正立、放大的 像,如果他想让看到的字更大一些,应该把放大镜 (选填“靠近”或“远离”)课本一些。
4.在探究“凸透镜成像规律”的实验中,下表是小华同学实验时记录的几组数据,根据表中数据回答下列问题。
实验次数
物距u/cm
像距v/cm
成像性质
1
30
15
倒立、缩小的实像
2
20
20
倒立、等大的实像
3
15
倒立、放大的实像
(1)此凸透镜的焦距为 cm。
(2)第3次实验中像距为30 cm,判断依据是 。
5.如图所示,这是烛焰上S点发出的三条特殊光线,其中SA经过左侧焦点,SB经过光心,SC平行于主光轴。请画出这三条光线经过凸透镜后的折射光线。
6.如图所示,把焦距为12 cm的凸透镜放在光具座上,将点燃的蜡烛放在距焦点6 cm处,则蜡烛通过该凸透镜所成的像 ( )
A.一定是倒立的 B.一定是正立的
C.一定是放大的 D.一定是缩小的
7.把凸透镜正对着太阳,在距凸透镜10 cm的光屏上得到一个最小、最亮的光斑;若将一支点燃的蜡烛放在此凸透镜前30 cm处,在凸透镜的另一侧调节光屏的位置,可得到烛焰清晰的 ( )
A.倒立、缩小的实像
B.倒立、放大的实像
C.倒立、等大的实像
D.正立、放大的虚像
【素养提升】
8.某兴趣小组同学用自制的水凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验时,记录并绘制了物体离凸透镜的距离u跟实像到透镜的距离v之间的关系,如图1所示,此时水凸透镜的焦距f为 cm。如图2所示,同学们在光屏上得到了清晰的像。小明继续向凸透镜内注水,如果不改变蜡烛和凸透镜的位置,需要将光屏适当向 (选填“左”或“右”)移动,直到光屏上再次出现蜡烛火焰清晰的像。
9.小华利用图示装置探究凸透镜成像规律。调整器材时应使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的 上,图中在屏上成清晰实像的场景的实际应用是 (选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”);保持蜡烛和光屏在10 cm处和55 cm处不动,要再次在光屏上呈现清晰的像,应将凸透镜移到 cm刻度处。
10.在探究凸透镜成像规律的实验中,我们发现 ( )
A.实像都是缩小的
B.放大的像都是虚像
C.倒立的像都是缩小的
D.缩小的像都是倒立的
11.如图所示,在探究凸透镜成像规律的实验中,当蜡烛和凸透镜之间的距离为26 cm时,在光屏上得到一个清晰的缩小的实像。下列说法不正确的是 ( )
A.该凸透镜的焦距:13 cm>f>10.5 cm
B.只将蜡烛向右移动,可以在光屏上得到清晰、放大的像
C.只将蜡烛和光屏互换,可以在光屏上得到清晰、放大的像
D.将蜡烛远离凸透镜时,为了在光屏上得到清晰的像,应将光屏靠近凸透镜
12.(素养拓展练)在探究“凸透镜成像规律”的实验中,凸透镜的焦距为10 cm。
(1)将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后,调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在 。
(2)蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示,观察到光屏上有烛焰清晰的像(像未画出),该像是 (选填“正立”或“倒立”)、 (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像。
(3)实验过程中由于蜡烛燃烧变短,烛焰在光屏上的像将向 移动。为了使烛焰的像再次成在光屏中央,应将凸透镜向 移动。(两空均选填“上”或“下”)
参考答案
1.焦点 焦距
2.凸 焦点
3.虚 远离
4.(1)10
(2)光折射时,光路可逆
5.答案:
6.C 7.A
8.10 左
9.主光轴 投影仪 40
10.D
11.B 解析:观察图示可知在光屏上得到一个清晰缩小的实像,则u=26 cm>2f,解得f<13 cm;v=21 cm,f<21 cm<2f,解得10.5 cm<f<21 cm;综上可知,凸透镜的焦距:13 cm>f>10.5 cm,故A正确;蜡烛靠近凸透镜时,物距减小,为了在光屏上得到