4.3第2课时　凸透镜成像规律的应用 ---2023-2024学年苏科版物理八年级上册

第四章　光的折射　透镜 三、 凸透镜成像的规律 第2课时　凸透镜成像规律的应用 1. 在“探究凸透镜成像规律”的实验中,某次实验的成像情况如图所示,小组成员提出 “有哪些方法可以让光屏上的像变大”的问题,经过讨论后形成两个方案,且最后都达到目的.方案一:保持蜡烛和光屏的位置不动,只将凸透镜向　　　　移动适当距离;方案二:保持凸透镜的位置不动,将蜡烛和光屏都向　　　　移动.  左 右 2. (2021·郴州)如图所示,把焦距为12cm的凸透镜放在光具座上,将点燃的蜡烛放在距 焦点6cm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 C 3. 如图所示,凸透镜的焦距为f,烛焰在图示位置时恰能在光屏上成清晰的像.现将蜡烛 沿主光轴向某一方向移动距离2f,移动蜡烛的同时移动光屏,使烛焰始终能在光屏上成清晰的像.光屏上的像 (　　) A. 一直变小 B. 一直变大 C. 先变大后变小 D. 先变小后变大 A 4. (2022·连云港)小明在探究凸透镜成像特点时,将蜡烛、凸透镜、光屏放置在如图 所示的位置时,光屏上恰好出现等大的清晰的像,此凸透镜的焦距为　　　　cm.当蜡烛被移至57cm刻度线处时,无论怎样移动光屏,光屏上始终接收不到像,要想观察到像,可以从凸透镜的　　　　(左/右)侧用眼睛观察,生活中的　　　 　就是利用这个原理制成的.  10 左 放大镜 [解析]由题图可知,物距u=20cm,当凸透镜成等大的实像时,u=2f=20cm,则f=10cm.当蜡烛被移至57cm刻度线处,此时物距u'=7cm<f,凸透镜成正立、放大的虚像,虚像和蜡烛都在凸透镜的右侧,应透过凸透镜,即在凸透镜的左侧用眼睛观察,生活中的放大镜就是利用这个原理制成的. 5. (2022·上海)已知某物体透过凸透镜在距离透镜25cm的光屏上成放大的像,若将物 体移到距离凸透镜30cm处,则此时成 (　　) A. 放大的虚像 B. 正立的虚像 C. 放大的实像 D. 缩小的实像 D [解析]某物体透过凸透镜在距离透镜25cm的光屏上成放大的像,此时的像是倒立、放大的实像,则25cm>2f,f<12.5cm;若将物体移到距离凸透镜30cm处,30cm>2f,成倒立、缩小的实像,故选D. 6. 探究凸透镜成像规律时,开始时烛焰在光屏上成缩小的像,接着把物距调整为刚才的 一半,移动光屏使烛焰在光屏上成像,此时的像 (　　) A. 是放大的 B. 是缩小的 C. 是等大的 D. 以上三种均可能 D [解析]在“探究凸透镜成像规律”时,开始时烛焰在光屏上成缩小的像,此时物距大于二倍焦距,则物距可以为6f、4f、3f.当物距变为一半时,对应的物距分别为3f、2f、1.5f,对应的成像特点分别是:倒立、缩小的实像;倒立、等大的实像;倒立、放大的实像.由此可知,光屏上的像可能是放大的,可能是缩小的,也可能是等大的,故D正确. 7. 探究凸透镜成像规律时,小明将蜡烛沿主光轴由距透镜90.0cm移至距透镜120.0cm的 过程中,发现烛焰在图示位置光屏上的像一直比较清晰.若他再将蜡烛移至距透镜7.0cm处,移动光屏,则屏上得到的像一定是 (　　) A. 放大的像 B. 等大的像 C. 缩小的像 D. 正立的像 A [解析]蜡烛由距透镜90.0cm移至距透镜120.0cm的过程中,像的位置几乎没变且比较清晰,说明物距远大于焦距,像距近似等于焦距,即焦距约为5.0cm.当物距为7.0cm时,物距大于一倍焦距、小于二倍焦距,蜡烛通过凸透镜成倒立、放大的实像. 8. 如图所示,在凸透镜的主光轴上放一根木棒,木棒的a端在二倍焦距之外,而b端在一 倍焦距与二倍焦距之间,那么在另一侧所成的像的情况是 (　　) A. a端变细,b端变粗 B. a端变粗,b端变细 C. a、b端均变粗 D. a、b端均变细 A [解析]根据凸透镜成像规律可知:当物体在一倍焦距与二倍焦距之间时,所成的像是倒立、放大的实像;当物体在二倍焦距之外时,所成的像是倒立、缩小的实像.因a端位于二倍焦距之外,故所成的像是倒立、缩小的.而b端位于一倍焦距与二倍焦距之间,故所成的像是倒立、放大的.所以木棒所成的像的情况是a端变细,b端变粗. (第8题) 9. ★探究凸透镜成像的规律时,将焦距为10cm的凸透镜放置在光具座上50cm刻度线处, 如图所示.在蜡烛从10cm刻度线处逐渐移至45cm刻度线处的过程中,烛焰成像的变化情况是 (　　) A. 一直变大 B. 一直变小 C. 先变大后变小 D. 先变小后变大 C [解析]依据凸透镜成实像时“物近像远像变大”的规律可知,当蜡烛从10cm刻度线处移到40cm刻度线处时,烛焰的像逐渐变大;当蜡烛在焦距以内时成虚像,依据凸透镜成虚像时“物近像近像变小”的规律可知,蜡烛越靠近凸透镜,成的虚像越小,故C项正确. 方法归纳 凸透镜成像的动态规律 (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.(3) 无论物体通过凸透镜成实像还是虚像,物体越靠近焦点时,所成的像越大,像距(或像距的绝对值)也越大. 10. (2022·包头)如图所示,小明利用凸透镜成像原理来研究电影放映时银幕上的影像 情况. (1) 进入影院,小明发现银幕表面较为粗糙,观众在不同位置都可以看到银幕上的 影像,这是因为光在银幕上发生了　　　　反射.  漫 (2) 小明在银幕上看到了清晰的影像,这个影像相对于胶片上的图案是　　　　(正立/倒立)的.同时,影像又是放大的,是因为胶片放在了镜头　　　　(填字母)的位置.  A. 一倍焦距以内 B. 一倍焦距和二倍焦距之间 C. 二倍焦距以外 (3) 放映过程中影像超出了银幕边界,要使影像缩小到银幕范围内且仍然清晰,在将放映机镜头靠近银幕的同时,还要将胶片到镜头的距离调　　　　(大/小)一些.  倒立 B 大 [解析](1) 银幕表面较为粗糙,镜头折射出来的光在银幕上发生了漫反射,反射光线射向四面八方,使坐在各个位置的观众都能看到银幕上的影像.(2) 小明在银幕上看到了清晰的影像,是电影胶片通过凸透镜在银幕上成的倒立、放大的实像,因此这个影像相对于胶片上的图案是倒立的.银幕上的影像是放大的,是因为胶片放在了镜头一倍焦距和二倍焦距之间,像成在二倍焦距以外,像距大于物距,B符合题意,A、C不符合题意.(3) 放映过程中影像超出了银幕边界,说明胶片成的像太大,像距太大,要使影像缩小到银幕范围内且仍然清晰,应使放映机镜头靠近银幕,缩小像距;还要将胶片到镜头的距离调大一些,即物远像近像变小. 11. 凸透镜成像时,物距u、像距v、焦距f满足+=的数量关系.小花在做“探究凸透 镜成像规律”的实验时发现,保持蜡烛和光屏之间的距离为45cm不变,只改变凸透 镜的位置,可以在光屏上得到两个清晰的像,将凸透镜从成第一个像的位置向蜡烛 移动15cm后得到第二个像.她通过分析得出第一个像与蜡烛相比是　　 　(放大/ 等大/缩小)的,第二次成像时物距为　　　　cm.  缩小 15 [解析]在凸透镜成像实验中,物距u、像距v、焦距f满足+=,由题知u+v=45cm,所以第一次成像时,物距为u,像距v=45cm-u,第二次成像时,物距u'=u-15cm,像距v'=45cm-(u-15cm)=60cm-u,则+=,+=,两式联立,解得u=30cm,f=10cm, v=45cm-30cm=15cm.将凸透镜从成第一个像的位置向蜡烛移动15cm得到第二个像,这说明第一次成像比第二次成像时的物距大,物距大于像距,成的像是缩小的实像.根据光路可逆知第二次成像时物距为15cm. 12. 如图甲所示,一束太阳光通过三棱镜后,在光屏上呈现彩色光带. (1) 这种现象叫作光的　　　　现象.  (2) 把温度计放在色散光带红光的外侧,发现其示数变大,表明该处存在人眼看不 见的　　　　.  (3) 将蓝底、红字的小纸片放在光屏上的蓝光区域,小纸片呈现　　　 　底、 　　　　字.  色散 红外线 蓝 黑 (4) 由上述实验现象可推知:红光照射下某凸透镜的焦距　　　　(大于/等于/小于)蓝光照射下该凸透镜的焦距.  (5) 如图乙所示,当用红光照亮物体E时,在光屏上恰好成倒立、等大的实像:若改用蓝光照亮物体E,应将光屏适当向　　　　(左/右)移,才能呈现清晰的　　　　(放大/等大/缩小)的像. 大于 左 缩小 [解析](3) 蓝底、红字的纸片放在蓝光区时,蓝底反射蓝光呈现蓝色,而红字吸收蓝光呈现黑色.(4) 由图甲实验现象可知,不同色光经过同种透明材料的偏折程度不同,红光偏折最小,紫光偏折最大;由折射的色散光带排序推知,蓝光偏折程度大于红光而小于紫光;进而推知,同一凸透镜对蓝光的偏折程度大于红光,因而红光照射时的焦距大于蓝光照射时的焦距.(5) 红光照亮物体E时光屏上成倒立、等大的像,由于凸透镜对蓝光的偏折程度大于红光,因而当蓝光照亮物体E时,所成像的像距和像的大小都会略偏小,即成缩小的像、光屏应向左适当移动. $$