内容正文:
物理
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命题点4 透镜及其成像规律
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考点1 透镜及其对光的作用(2016.1)
1.凸透镜和凹透镜
透镜类型 外形特征 示意图 对光的作用 实际应用
凸透镜 ①______
作用 照相机、摄像机、
投影仪的镜头;放
大镜;远视眼镜等
凹透镜 ②______
作用 近视眼镜;猫眼
(门镜)等
会聚
发散
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2.过透镜的三条特殊光线#2
入射光线类型 凸透镜 凹透镜
平行于主光轴 折射光线通过焦点
________________________________________ 折射光线的反向延长线经过
虚焦点________________________________________
过焦点 折射光线与主光轴平行
________________________________________ 折射光线与主光轴平行
________________________________________
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入射光线类型 凸透镜 凹透镜
过光心 折射光线方向不变
________________________________________ 折射光线方向不变
________________________________________
透镜对光的作用的理解
(1)无论光线通过哪种透镜,折射光线都向透镜较厚的方向偏折;
(2)材料和大小相同的透镜,中间越厚,焦距越小,折光能力越强.
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即时练习图
如图所示,西汉时期的《淮南万毕术》中记载
有“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则火生.”请你用学
过的光学知识判断“削冰令圆”就是把冰块制成______镜,
若要“火生”应把“艾”放在镜的______位置.用冰块能将艾草
点燃是因为凸透镜对光有______作用,将太阳的光能转化
为艾草的____能.#1
凸透
焦点
会聚
内
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考点2 凸透镜成像的规律(必考)
物、像的位置 成像光路图 像的性质 应用
倒立、
③______的
实像 ④________
倒立、
⑤______的
实像 测焦距
缩小
照相机
等大
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物、像的位置 成像光路图 像的性质 应用
倒立、
⑥______的
实像 ⑦________
不成像 人造平行光
⑧______、放
大的虚像 ⑨________
正立
放大镜
放大
投影仪
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记忆口诀 (1)一倍焦距分虚实,内虚外实;二倍焦距分大小,远
小近大;
(2)成实像时:物近像远像变大,物远像近像变小;成
虚像时:物近像近像变小,物远像远像变大;
(3)实像总是异侧倒,虚像总是同侧正;无论成实像还
是虚像,物越靠近焦点,像越大
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1. (双选)小安在进行探究凸透镜成像规律的实验时,先把凸透镜正
对着太阳,在距凸透镜 的光屏上得到一个最小、最亮的光斑;实验中蜡烛、凸
透镜、光屏在光具座上的位置如图所示,此时烛焰在光屏上
成清晰的像(像未画出).下列说法中正确的是( )
第1题图
A. 如图所示的成像规律,可以制成照相机
B. 若将蜡烛移至光具座刻度线处,移动光屏至光
具座 刻度线处,光屏上可成正立、等大的实像
C. 若将蜡烛移至光具座 刻度线处,移动光屏,直到光屏上呈现烛焰清晰的像,
此时像距和像的大小都变大
D. 若将蜡烛移至光具座上 刻度线处,光屏上成烛焰正立、放大的像
√
√
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第2题图
2.在“探究凸透镜成像的规律”实验中,当蜡烛、
凸透镜和光屏的位置如图所示时,光屏上得
到了清晰的像(未画出).下列说法中错误的
是( )
A. 光屏上成的是倒立、放大的像
B. 凸透镜的焦距一定在至 之间
C. 把蜡烛向右移动少许,光屏适当向右移动,可得到小一些的实像
D. 用焦距较小的凸透镜替换原凸透镜后,要想光屏上再次成清晰的像,
应将光屏适当左移
√
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第3题图
3.如图所示,小明同学在探究凸透镜成像的规律时,记录
并绘制了像距和物距 之间的关系图像.下列说法正确的
是 ( )
A. 凸透镜焦距为
B. 物距为 时,可以通过移动光屏承接到清晰的像
C. 物距为 时,成放大的像,根据这一原理可以制成投影仪
D. 物距由增大到 的过程中,在光屏上看到的像一直是变大的
√
【图像解读】由图像上横坐标和纵坐标相等的点 可得:
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4.把焦距为的凸透镜放在光具座上,将点燃的蜡烛放在距焦点
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
【解题关键点】蜡烛的位置可能有两种情况:一是在焦点左边,二是在焦
点右边.
√
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探究凸透镜成像的规律(2023.17、2020.17、2018.11)
(2022版课标必做实验)
1.实验装置(如图1所示)
图1
2.凸透镜成像的原理:光的______(选填“反射”“折射”或“直线传播”).
3.实验环境:本实验应在______(选填“较亮”或“较暗”)的环境中进行,
可以使实验现象较明显.
折射
较暗
. .
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4.实验前器材的组装:先把蜡烛(或“ ”光源)、凸透镜、光屏从左到右依
次安装在光具座上,然后点燃蜡烛,再通过调节使烛焰、凸透镜、光屏三
者的中心大致在____________,其目的是________________________.
同一高度上
让烛焰的像呈在光屏中央
. .
图1
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5.测量凸透镜的焦距
方法一:如图2所示,将凸透镜正对平行光源,在另一侧移动光屏,当光
屏上承接到最小、最亮的光斑时,该光斑到____________的距离即为焦距,
图2中凸透镜的焦距为______ ,此现象说明凸透镜对光有______作用.
方法二:通过调节,当光屏上承接到烛焰倒立、等大的实像时,此时物距
或像距的______为该凸透镜的焦距.
凸透镜光心
会聚
一半
. .
. .
. .
图2
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6.实像与虚像的观察区域
(1)物距大于一倍焦距时成____(选填“实”或“虚”)像,眼睛应______
(选填“直接”或“透过凸透镜”)观察光屏上烛焰的像.
实
直接
(2)物距小于一倍焦距时成____(选填“实”或“虚”)像,眼睛从______
(选填“蜡烛”或“光屏”)一侧透过凸透镜观察烛焰的像;不透过凸透镜从
光屏上______(选填“能”或“不能”)观察到烛焰的像.
虚
光屏
不能
图1
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7.实验操作:调节好烛焰、凸透镜、光屏的上下位置后,把蜡烛移到距离
凸透镜 处,此时再移动光屏直至光屏上出现最清晰的像,把此时的
物距、像的性质、像距 记录在表格中.再分别把蜡烛移到距离凸透镜
、、、 的位置,重复上述操作.
. .
图1
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8.探究凸透镜成像的动态规律
(1)当光屏上成清晰的像时,保持凸透镜的位置
不变,将蜡烛向靠近透镜的方向移动,为使光屏上
再次成清晰的像,应将光屏向______(选填“远离”或“靠近”)透镜的方向
移动,此时,像的大小将______(选填“变大”“变小”或“不变”).
远离
变大
(2)当光屏上成清晰的像时,保持凸透镜的位置不变,将蜡烛向远离透
镜的方向移动,为使光屏上再次成清晰的像,应将光屏向______(选填
“远离”或“靠近”)透镜的方向移动,此时,像的大小将______(选填“变
大”“变小”或“不变”).
靠近
变小
图1
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(3)当光屏上成清晰的像时,保持凸透镜位置不变,将蜡烛和光屏的位
置对调,光屏上____(选填“能”或“不能”)成清晰的像,这是因为在折射
现象中______________.
能
光路是可逆的
(4)当凸透镜成虚像时,保持凸透镜的位置不变,将蜡烛向靠近透镜的
方向移动,此时像的大小将______(选填“变大”“变小”或“不变”).
变小
图1
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9.交流与反思
(1)实验中光屏上找不到像的原因: .烛焰、凸透镜、光屏三者的中心
______________;
.蜡烛到凸透镜的距离等于焦距时________; .蜡烛到凸透镜的距离小于
焦距时________,光屏上承接不到; .光具座不够长,成实像时像距太大,
超出了能调出的光屏到凸透镜的最大距离,光屏无法承接到像.
不在同一高度
不成像
成虚像
. .
. .
. .
图1
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(2)用蜡烛做实验的缺点分析及改进方法
缺点1 随着实验的进行,蜡烛燃烧变短,像在光屏上的位置会越来越
____(选填“高”或“低”),调节的方法有: .将光屏或蜡烛向
____适当调节;.将透镜向____适当调节; .将透镜和光屏同时
向____适当调节(后三空均选填“上”或“下”)
缺点2 .烛焰容易受风或气流的影响而晃动,导致成像不稳定;
.不便于探究所成的像与烛焰是否______(选填“上下”或“左
右”)颠倒
改进
方法 用“ ”形发光二极管代替蜡烛进行实验,不仅成的像更稳定、清
楚,容易对比像与物的大小,还可以探究像与物的左右是否颠倒
高
上
下
下
左右
. .
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(3)实验中手不小心遮住凸透镜的一部分时,光屏上____(选填“能”或
“不能”)承接到完整的像,像的亮度将______;当凸透镜上有污点或小虫
时,光屏上______(选填“会”或“不会”)出现污点或小虫的像.
能
变暗
不会
图1
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图3
(1)光屏上成清晰的像时,在蜡烛和凸透镜之间放一副
眼镜(如图3所示),保持蜡烛和凸透镜的位置不动.
.当放近视眼镜(或凹透镜)时,因其对光有______作用,
延迟了折射光线的会聚,会使像距变____,若要使光屏上
发散
大
远离
仍成清晰的像,光屏应向______(选填“远离”或“靠近”)透镜的方向适当
移动.
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.当放远视眼镜(或凸透镜)时,因其对光有______作用,提前了折射光线的会聚,使像距变____,若要使光屏上仍成清晰的像,光屏应向______(选填“远离”或“靠近”)透镜的方向适当移动.
会聚
小
靠近
图3
(2)光屏上成清晰的像时,若换用焦距较小的凸透镜,在不改变蜡烛和
透镜位置的条件下,要使光屏上仍成清晰的像,光屏应向______(选填“远
离”或“靠近”)透镜的方向适当移动.这是因为凸透镜的焦距越小,对光的会
靠近
聚能力越____,使像距变____.
强
小
图1
(3)如图4所示的水透镜,注水时,它的焦距变____,会聚光的能力变
____;抽水时,它的焦距变____,会聚光的能力变____.图4中光屏上恰好
得到清晰的像,将图中的蜡烛移动到光具座上 处,光屏不动,此时
应对水透镜______(选填“注水”或“抽水”),才能在光屏上重新得到一个
清晰的像.
图4
小
强
大
弱
注水
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(4)小明认为:凸透镜成实像时,不但像与物的上下是颠倒的,而且左右也
是相反的. 请你设计一种简单的方法验证小明的观点:__________________
_________________________________________________________
(合理即可).
沿垂直于光具座方
向吹动烛焰,观察光屏上像的晃动方向是否与烛焰的晃动方向相反
(5)实验中,如果把凸透镜换成薄玻璃板,从蜡烛一侧透过玻璃板观察到光
屏上成一个____________(填像的正倒、大小特点)的像,不透过玻璃板,
光屏上______(选填“能”或“不能”)看到烛焰的像,原因是______________
___________________.
正立、等大
不能
玻璃板相当于
平面镜,成的像为虚像
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图5
(1)小红同学用如图5中带白色方格板的“ ”光源和光
屏进行实验,对图1和图5实验装置的评价不正确的是
___(填选项字母).
A. 与烛焰相比,光源不会晃动,光屏上所成的像比较
稳定
B. “ ”光源的亮度高,成像比较清晰
C. 光源镶嵌在白色方格板上,用同样的白色方格板做光屏,既能准确观察像的正倒,
还可以比较像与物的大小
D. 若凸透镜的焦距未知,则利用此实验装置不能测量凸透镜的焦距
√
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(2)图1装置中,当光屏上成烛像焰清晰的像时,保持各元件位置不动,
将蜡烛更换成如图6所示的二极管光源.当该光源的3个二极管按照由下到上
的顺序依次发光时,光屏上看到二极管光源的像沿__________(选填“由
上到下”或“由下到上”)的方向依次出现.
图6
由上到下
图1
31
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