第5章　透镜及其应用 专项训练 凸透镜成像规律的探究及其应用 课件 --2024-2025学年人教版物理八年级上册

专项训练二　凸透镜成像规律的探究及其应用 一、凸透镜成像规律及其应用 1.拍集体照时,摄像师发现两侧都有人不在画面中,该相机镜头的焦距不变,为了使每个人都能进入画面,应采取的措施是(　　) A.使镜头离人群远些,离底片近些 B.使镜头离人群远些,离底片也远些 C.使镜头离人群近些,离底片也近些 D.使镜头离人群近些,离底片远些 A 2.老奶奶用放大镜看报纸时,为了使看到的字更大、更清晰,应使(　　) A.报纸与眼睛不动,放大镜离报纸近一些 B.报纸与眼睛不动,放大镜离报纸远一些 C.报纸与放大镜不动,眼睛离报纸近一些 D.报纸与放大镜不动,眼睛离报纸远一些 B 解析:根据凸透镜的成像特点知,成正立、放大的虚像时,离焦点越近时,像越大,故应保持报纸与眼睛不动,放大镜离报纸远一些。故选B。 3.(2023·江苏扬州中考)如图甲所示,在装有水的杯子里,小红将一支铅笔分别紧贴杯壁内、外竖直放置,两次都观察到铅笔放大的像,俯视图如图乙、图丙所示。下列说法正确的是(　　) A.图乙中铅笔向前移,像一直变小 B.图乙中铅笔向前移,像先变小后变大 C.图丙中铅笔向后移,像一直变大 D.图丙中铅笔向后移,像先变小后变大 A 解析:装有水的杯子相当于凸透镜,两次都观察到铅笔放大的像,且由图示可知像与铅笔在凸透镜的同侧,则可知凸透镜成的是正立、放大的虚像,且图乙、丙中的铅笔在凸透镜的焦距之内;图乙中的铅笔向前移,物距变小,由凸透镜成虚像的规律可知,像距也变小,像一直变小;图丙中的铅笔向后移动,物距变大,若铅笔在凸透镜的焦距以内,由凸透镜成虚像的规律可知,像距也变大,像变大;当铅笔在焦距和2倍焦距之间时,成倒立、放大的实像,物距变大时,像距变小,像变小;当铅笔在2倍焦距以外时,成倒立、缩小的实像,物距变大时,像距变小,像变小;所以图丙中铅笔向后移,像先变大后变小;综上所述,A正确。 4.如图所示,小丽拿自己的近视眼镜给凸透镜“戴上”,光屏上出现烛焰清晰的像,而拿走眼镜,光屏上烛焰的像变得模糊。为了能在光屏上重新得到清晰的像,下列操作可行的是(　　) A.将蜡烛远离凸透镜 B.将光屏靠近凸透镜 C.将光屏远离凸透镜 D.将蜡烛和光屏同时远离凸透镜 B 解析:近视镜片属于凹透镜,凹透镜对光有发散作用,有近视镜片时,凸透镜所成的像会后移;拿走近视镜片后,蜡烛烛焰的像成在光屏的前面,即凸透镜所成的清晰的像应该在光屏和透镜之间,所以应将光屏向靠近凸透镜方向移动或将蜡烛靠近凸透镜,才能得到清晰的烛焰的像,故B正确。 5.如图所示,生物老师在课上用幻灯片向大家展示节肢动物的图片,插好幻灯片后,要将屏幕上的像调大,这时应使幻灯机的镜头__________(选填“远离”或“靠近”)胶片,放大后,老师发现屏幕上的图片偏左,此时应将胶片向__________(选填“左”或“右”)移。  靠近 左 解析:要将屏幕上图片调大,即实像变大,由凸透镜成实像的规律可知,应使像距变大,物距变小,则这时应使幻灯机的镜头靠近胶片;老师发现屏幕上的图片偏左,要使像成在屏幕的中央位置(即像向右移动),根据过凸透镜光心的光线传播方向不变可知,此时应将胶片向左移动。 6.一新建的电影院,在调试设备时,技术人员发现,银幕上的画面超出了整个银幕,如果你是技术人员,你应将放映机__________(选填“靠近”或“远离”)屏幕,同时要__________(选填“增大”或“减小”)镜头与胶片的距离。  靠近 增大 解析:放映机是根据物距处于大于焦距,小于2倍焦距时,成倒立、放大的实像的原理制成的。画面超出了整个屏幕,说明画面大了,应增大物距,减小像距,所以将放映机靠近屏幕减小像距,同时要增大镜头与胶片间的距离,增大物距。 二、探究凸透镜成像规律的实验 7.某实验小组做探究凸透镜成像规律实验过程中,使用如图所示的器材,进行了如下操作: (1)为使发光二极管F的像成在光屏中央,实验前调整高度时发光二极管F__________(选填“需要”或“不需要”)点亮。  (2)在图中光屏上恰好成一清晰的像,此时物距u与凸透镜焦距f的关系是__________(选填“u>2f”“f<u<2f”或“u<f”)。  (3)不改变凸透镜的位置,将发光二极管F向左移动适当距离,光屏向______移动才能再次在光屏上成清晰的像。  (4)利用以上器材验证光发生折射时光路可逆,可调换__________________与__________的位置,观察光屏上能否呈现清晰的像。  需要 u>2f 左 发光二极管F 光屏 解析:(1)为使发光二极管F的像成在光屏中央,实验前应调整发光二极管F、光屏、凸透镜三者的中心在同一水平高度,因此发光二极管F需要点亮。 (2)在图中,物距大于像距,光屏上恰好成一清晰的像,此时物体在2倍焦距以外,像在焦距和2倍焦距之间,成倒立、缩小的实像,物距u与凸透镜焦距f的关系是u>2f。 (3)不改变凸透镜的位置,将发光二极管F向左移动适当距离,增大了物距,则像距应减小,光屏向左移动,才能再次在光屏上成清晰的像。 (4)利用以上器材验证光发生折射时光路可逆,可调换发光二极管F与光屏的位置,像距和物距对调,观察在光屏上呈现倒立、放大的实像。 8.小敏同学利用如图所示的装置做探究凸透镜成像规律的实验。 (1)如图甲所示,平行光正对凸透镜照射,移动光屏直到光屏上出现一个最小、最亮的光斑,据此可知该凸透镜的焦距f=__________ cm。  (2)调整实验装置后,如图乙所示位置,此时光屏上清晰的像应该是倒立、__________的实像,成像特点与__________(选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”)成像特点相同。  (3)若将发光二极管F移动到光具座20 cm刻度线处,则此时像距v=____ cm。 甲 乙 10.0 放大 投影仪 15.0 解析:(1)让平行光正对着凸透镜照射,光屏上出现一个最小最亮的光斑即焦点,焦点到透镜的距离就是焦距,由图乙可知该凸透镜的焦距是 f=60.0 cm-50.0 cm=10.0 cm。 (2)当发光二极管F在如图乙所示位置时,u=50.0 cm-35.0 cm=15.0 cm,大于焦距小于2倍焦距,在光屏上得到一个倒立、放大实像,生活中的投影仪就是利用该成像原理工作的。 (3)如图乙所示,物距为15.0 cm,像距为80.0 cm-50.0 cm=30.0 cm,若将发光二极管F移动到光具座20 cm处,则此时物距为50.0 cm-20.0 cm=30.0 cm,根据光路具有可逆性,此时物距等于原来的像距,则像距v=15.0 cm。 9.小玉和小涵做探究凸透镜成像规律实验。 甲 乙 丙 (1)将凸透镜正对平行光,当光屏移动到如图甲所示的位置时,屏上呈现出最小、最亮的光斑,则可知凸透镜的焦距为__________ cm。实验过程中小玉发现像的位置偏高,如图乙所示,为了能使像成在光屏的中央,应将凸透镜向__________(选填“上”或“下”)调节。  (2)当发光二极管F在图丙所示位置时,小玉在光屏上可观察到一个清晰、倒立、放大的实像,若想得到一个清晰、缩小的实像,发光二极管F应向__________凸透镜的方向移动,同时光屏应向__________凸透镜的方向移动。(均选填“远离”或“靠近”)  10.0 下 远离 靠近 (3)小涵在接下来的实验中将发光二极管F从物距略大于焦距处逐渐远离凸透镜,物距随时间的变化图像如图所示,则像距与时间的大致变化关系为图中的__________。  (4)实验结束后,小涵将一只眼镜片放在透镜和发光二极管F之间,发现光屏上原来清晰的像变得模糊,将光屏靠近凸透镜移动到某一位置时,光屏上又看到发光二极管F清晰的像,由此可知该眼镜片可以用来矫正__________ (选填“近视”或“远视”)眼。  C 远视 解析:(1)凸透镜正对平行光,屏上呈现出最小最亮的光斑,此光斑便为焦点,焦点到凸透镜光心的距离为焦距。 所以此凸透镜的焦距为f=60.0 cm-50.0 cm=10.0 cm。 发光二极管F、凸透镜、光屏三者中心大致在同一高度,是为了使像成在光屏的中央;读图可知,像的位置偏高,为了使像能成在光屏的中央,应把发光二极管F上移或透镜下移进行调节,使三者的中心在同一高度。 (2)当发光二极管F在图丙所示位置时,u=50 cm-35 cm=15 cm,f<u<2f,在光屏上可得到一个清晰、倒立、放大的实像;若想得到一个清晰、缩小的实像,物距u>2f=20 cm,发光二极管F应向远离凸透镜的方向移动,同时光屏应向靠近凸透镜的方向移动。 (3)将发光二极管F从略大于焦距处逐渐远离凸透镜,物距逐渐增大,根据凸透镜成实像时有物远(物距变大)像近(像距变小)像变小的规律得,像距逐渐减小,从v>2f到f<v<2f,但像距只能接近焦距,而不能等于或小于焦距,且变化的速度是先快后慢,故C正确。 (4)当该眼镜放在发光二极管F和凸透镜之间时,将光屏靠近透镜移动时,才能在光屏上看到发光二极管F清晰的像,说明该眼镜对光起会聚作用,是凸透镜,由此可知该眼镜片可用来矫正远视眼。 本课结束 $$