2019年中考物理十七个重点规律考学练:专题05 凸透镜成像规律(解析版和原卷版)
【内容简介】
一、凸透镜的成像规律
成像条件物距(u)
成像的性质
像距(v)
应用
U﹥2f
倒立、缩小的实像
F﹤v﹤2f
照相机
U=2f
倒立、等大的实像
v=2f
F﹤u﹤2f
倒立、放大的实像
v﹥2f
投影仪
U=f
不成像
0﹤u﹤f
正立、放大的虚像
V﹥f
放大镜[来
2.测凸透镜焦距的方法:让凸透镜正对着太阳光,拿一张白纸在它的另一侧来回移动,发现纸上有一个亮点,用尺子量出点与凸透镜的距离,这就是凸透镜的焦距
注:一切实像都是倒立的 一切虚像都是正立的
3.透镜的三条基本光路
二、凸透镜的成像规律的考法
1.选择题
2.填空题
3.作图题
4.探究题
三、凸透镜的成像规律的考法例题及其解析
【例题1】如图是某凸透镜成实像时,像距v和物距u的关系图像。分析图像中有关数据可知( )
A.该凸透镜的焦距为10cm B.当物距u=30cm时,像距v=15cm
C.物距增大时,像距也增大 D.当物距u=15cm时,成的是缩小的像
【答案】A
【例题2】某实验小组用焦距为10cm的凸透镜合作探究“凸透镜成像规律”.(1)在探究过程中,他们将蜡烛、凸透镜、光屏固定在光具座上,点燃蜡烛后,沿光具座无论怎样移动光屏,在光屏上始终得不到烛焰的像,你认为可能的原因是___________ .(写出一条即可)
(2)上述问题解决后,他们将蜡烛、凸透镜固定在光具座如图位置,移动光屏后得到烛焰清晰、完整的像,该像是倒立、 的实像.利用此原理工作的光学仪器有 .接下来他们保持蜡烛和光屏的位置不动,将凸透镜向蜡烛的方向移动,光屏上再次出现了一个倒立、 的实像.
(3)实验过程中由于蜡烛燃烧变短,使蜡烛的像成在了光屏中心的上方,要使像成在光屏的中心,只调节凸透镜,应将凸透镜向 调.
【答案】(1)烛焰中心、凸透镜光心、光屏中心不在同一高度;(2)缩小;照相机;放大;(3)下.
【解析】解答本题,实际上是在学生已经探究过凸透镜成像规律,在已有的经验基础上,回答问题。所以平时要认真复习理解凸透镜成像规律的内容,掌握实验中的注意事项也至关重要。(1)原因可能是点燃蜡烛与凸透镜的距离小于凸透镜的焦距。也可能是烛焰中心、凸透镜光心、光屏中心不再同一高度;(2)u=25cm大于凸透镜2倍焦距,成像的性质是倒立、缩小的实像,照相机就是这个原理工作的。当物距小于2倍焦距大于1倍焦距时,成像的性质是倒立、放大的实像。(3)像能成在光屏上,就要想办法使烛焰中心、凸透镜光心、光屏中心在同一高度。
四、凸透镜的成像规律的考法训练题及其解析
1.下列关于对显微镜和望远镜的说法中,不正确的是( )
A.显微镜由两个凸透镜组成,目镜成倒立放大的实像,物镜成正立放大的虚像
B.望远镜的物镜成倒立缩小的实像,目镜成正立放大的虚像
C.显微镜和各种形式的望远镜,目镜都成虚像
D.无论什么形式的望远镜,其物镜直径越大越好
【答案】A .
2.一凸透镜的焦距是10cm,将点燃的蜡烛从离凸透镜50cm处移到15cm处的过程中,像和像距的变化情况是( )
A.像变大,像距变小 B.像变小,像距变大
C.像变小,像距变小 D.像变大,像距变大
【答案】D.
【解析】掌握凸透镜成像的三种情况:u>2f,成倒立、缩小的实像;2f>u>f,成倒立、放大的实像.u<f,成正立、放大的虚像;凸透镜成实像时,物体离凸透镜越近,像离凸透镜越远,像也越大.凸透镜的焦距是10cm,把点燃的蜡烛放在距凸透镜50cm处时,此时u>2f,成倒立缩小的实像,2f>v>f,当移到15cm处时,2f>u>f,成倒立、放大的实像,v>2f.综上分析可得,像和像距的变化情况是像变大,像距变大.
3.为了丰富市民业余文化生活,我市开展了露天电影走进社区活动.准备放映时,画面超出了整个屏幕,如果你是放映员应将放映机靠近屏幕,同时要( )镜头与胶片间的距离.
A. 靠近 B. 增大 C. 等于 D.远离
【答案】B.
4.取两个焦距分别为5㎝ 和20㎝的放大镜,一只手握住一个,并且将焦距为20㎝的放大镜放在前面,通过两个透镜看前面的物体,调整两个放大镜之间的距离,直到看清楚为止,物体是变________了,把两个放大镜的位置对调,你的发现是________,用两个焦距不同的放大镜是因为________。
【答案】大,成了一个缩小的像。望远镜,必须物镜的焦距大于目镜的焦距,才能放大物体
【解析】调整两个放大镜之间的距离,当前面焦距为20㎝的放大镜(物镜)的后焦点与焦距为5㎝的放大镜(目镜)的前焦点重合时,就组成一个简易望远镜,这样能将远处的物体放大,反之,则缩小.用两个放大镜组成简易的望远镜,必须是物镜的焦距大于目镜的焦距,才能放大物体.只要同学们动手操作,亲自实验,便能得出上述结论
5.
作图题
(1)如图甲所示,S为蜡烛,S'为蜡烛通过凸透镜所成的像,请根据凸透镜成像特点,画图确定并标出凸透镜光心O点的位置及两侧焦点F的位置。
(2)如图乙所示,在“研究凸透镜成像规律”的实验中,观测到正立、放大的虚像,试通过作图找出该透镜的两个焦点F的位置。
(3)如图丙所示,a、b分别为一束入射光线和一束出射光线。请画出a经过凹透镜后的折射光线和b对应的入射光线。
【答案】如图所示。
【解析】紧紧抓住三条光线的特点作图。
6.在探究“凸透镜成像规律”的实验中:
(1)晓红在早上9:00利用太阳光进行观察某凸透镜焦点的活动.她将这个凸透镜与水平地面平行放置,调节凸透镜到地面的距离,直至地面上出现一个最小的亮点,她认为此点就是凸透镜的焦点.你认为该活动过程存在的问题是: ;
(2)实验前,必须将烛焰、光屏的中心和凸透镜的光心调整到 上;
(3)如图所示,烛焰能在光屏上形成清晰的像,此像是倒立、 的实像.如果此时撤去光屏,人眼在图示位置能直接看到烛焰的像;
(4)在图中,保持凸透镜的位置不变,如果蜡烛向左移动,为了在光屏上得到一个清晰的像,光屏应该向 (填“左”或“右”)移动;
(5)依次改变蜡烛的位置,移动光屏,直到找到清晰的像.记录的数据如表所示:
通过观察数据,可知第 次数据是编造的;
(6)晓红同学在实验过程中,中指的指尖触摸到凸透镜的一小部分.在光屏
上 (填“有”或“没有”) 晓红同学指尖清晰的像.
【答案】(1)凸透镜没有正对太阳光放置;(2)同一高度;(3)放大;(4)左;(5)6; (6)没有.
(6)凸透镜成像是由于光的折射现象,物体发出的光线经凸透镜折射后,会聚在凸透镜另一侧的光屏上,形成物体的实像;凸透镜透过的光多,像就亮,反之就暗;指尖触摸到了凸透镜,会影响到凸透镜会聚的光线数量,同时指尖已经触摸到了凸透镜,物距接近于零,所成的肯定是虚像,所以不会在光屏上呈现,而影子则是光的直线传播形成的.
7.实验桌上有焦距分别为15cm、10cm的两个凸透镜A、B,还有光屏、F形LED灯(作为物体,如图甲所示)、光具座和刻度尺.某个同学设计实验证明“在物距相同时,凸
透镜所成实像的高度h与凸透镜的焦距f是否有关”.请你帮他补充完整下面的实验设计.
(1)实验步骤:
①按图乙所示组装器材,将焦距为15cm的凸透镜固定在50cm刻线处,并进行共轴调节.
②将F形LED灯移至20cm刻线处,打开LED灯,移动光屏并在光屏上观察到LED灯清晰的像,如图丙所示,用刻度尺测量像高h,并记录.
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资料审核:czwlzx
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