2019_2020学年八年级物理上册第五章透镜及其应用5.3凸透镜成像的规律精讲精练含解析新版新人教版.docx
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专题5.3 凸透镜成像的规律 课前预习 1.探究凸透镜成像规律实验用到的器材:凸透镜、光屏、蜡烛、光具座(带刻度尺)等。 2.探究凸透镜成像规律实验要能正确的提出问题、做出猜想、设计实验、进行实验和收集证据、分析论证、评估和交流。 3.凸透镜成像规律的内容 (1)u﹥2f时,在光屏上成倒立、缩小的实像; (2)f﹤u﹤2f时,在光屏上成倒立、放大的实像; (3)0﹤u﹤f时,成正立、放大的虚像。 4.凸透镜成像规律在照相机、投影仪、放大镜等方面有重要的应用。 知识点解读与例题突破 知识点一:凸透镜成像的规律及其应用 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 测焦距 f﹤u﹤2f 倒立、放大的实像 v>2f 投影仪 u=f 不成像 获得平行光束 0﹤u﹤f 正立、放大的虚像 放大镜 【例题1】(2019四川南充)小明在探究“凸透镜成像规律”的实验中他把蜡烛放在距透镜30cm时,在光屏上形成清晰缩小的像,此时的成像特点可应用于 (填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)。现将蜡烛向透镜方向移动10cm,要使光屏上再次形成清晰倒立的像,应将光屏 透镜(填“远离”或“靠近”)。 【答案】照相机;远离。 【解析】(1)凸透镜成像的三种情况和应用之一:u>2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机和摄像机。(2)凸透镜成实像时,物近像远像变大。 把蜡烛放在距透镜30cm时,物距为30cm,在光屏上形成清晰缩小的像,则u>2f,此时的成像特点可应用于照相机。 现将蜡烛向透镜方向移动10cm,物距减小,像距增大、像变大,则要使光屏上再次形成清晰倒立的像,应将光屏远离透镜方向移动。 知识点二:对凸透镜成像的规律实验的说明 1.器材:凸透镜、光屏、蜡烛、光具座(带刻度尺)等。 2.口诀:一倍焦距分虚实、二倍焦距分大小;虚像正物像同侧,实像倒物像异侧;物远实像小,焦点内放大。 3.注意事项:蜡烛的焰心、透镜的光心、光屏的中心在同一高度上;又叫“三心等高” 。 注意:实像是由实际光线会聚而成,在光屏上可呈现,可用眼睛直接看,所有光线必过像点;虚像不能在光屏上呈现,但能用眼睛看,由光线的反向延长线会聚而成; 【例题2】(2019湖南郴州)如图所示,小明和实验小组同学利用透镜、光屏、蜡烛等实验器材探究凸透镜成像的规律。 实验数据记录如下: 物距u/cm 像距v/cm 像的性质 缩放 正倒 虚实 35 14 缩小 倒立 实像 25 17 缩小 倒立 实像 20 20 等大 倒立 实像 16 25 放大 倒立 实像 5 ﹣ 放大 正立 虚像 根据以上实验回答下列问题: (1)在实验过程中,要使透镜中心、烛焰和光屏中心大致在 ; (2)由实验数据可判断,该透镜的焦距约为 cm; (3)分析实验数据可知,凸透镜成实像时,随着物距的减小,像逐渐 (选填“变大”或“变小”或“不变”),像距逐渐增大; (4)如果用该实验中的透镜来矫正视力,可以制成 (选填“近视”或“远视”)眼镜。 【答案】(1)同一高度;(2)10;(3)变大;(4)远视。 【解答】(1)使光具座上的蜡焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度,可使像成在光屏中央; (2)由实验数据可判断,u=v=2f=20cm,成倒立、等大的实像,所以凸透镜的焦距是:f=10cm; (3)分析实验数据可知,凸透镜成实像时,物距减小,像距增大,像变大,随着物距的减小,像逐渐变大,像距逐渐增大; (4)物距减小,像距增大,像变大,用该实验中的透镜来矫正视力,说明对光线起了会聚作用,则为凸透镜,可以制成远视眼镜。 习题精练 一、选择题 1.(2019江苏苏州)将一凸透镜正对太阳,可在距凸透镜15cm处得到一个最小、最亮的光斑。现将该凸透镜和蜡烛、光屏安装到光具座上,位置如图所示。下列说法正确的是( ) A.此时可以在光屏上观察到清晰缩小的像 B.仅在凸透镜左侧附近放一合适的凹透镜,可模拟近视眼的矫正 C.将蜡烛移到30cm刻度处,移动光屏可在屏上得到清晰等大的像 D.将蜡烛移到40cm刻度处,移动光屏可在屏上得到清晰放大的像 【答案】B 【解析】根据焦点和焦距的定义,当拿着凸透镜正对太阳光,在距透镜中心15cm处得到一个最小最亮的光斑,则该凸透镜的焦距为该点到透镜的距离,即焦距为15cm。 A.从图上看出,物距u=50.0cm-10.0cm=40.0cm。v=85cm-50cm=35cm,凸透镜u>2f,2f>v>f,成倒立、缩小的实像,此时像距大于二倍焦距,不会得到清晰的像,故A错误; B.由A分析可知,像距较大要延迟光线会聚,应在凸透镜左侧附近放一合适的凹透镜,可模拟近视眼的矫正,故B正确; C.u=v=2f,凸透镜成倒立等大的实像,由图可知,将蜡烛移到30cm刻度处,u=50cm-30cm=20cm≠2f,故移动光屏不能在屏上得到清晰等大的像。故C错误; D.将蜡烛移到40cm刻度处,u=50cm-40cm=10cm,物距满足u<f,成正立、放大的虚像,虚像不能成在光屏上。故D错误。 2.(2019湖北荆州)用如图的装置做“探究凸透镜成像规律”的实验时,已知凸透镜的焦距为10cm,下列说法正确的是( ) A.烛焰在如图所示的位置时,成像特点与照相机成像特点相同 B.若将蜡烛移到光具座42cm刻度处时,烛焰所成的像是倒立、放大的 C.若将蜡烛移到光具座30cm刻度处时,烛焰所成的像是等大的 D.若将蜡烛从光具座30cm刻度处向远离凸透镜方向移动时,烛焰所成的像将逐渐变大 【答案】C 【解析】A.由图可知,u=50cm﹣35cm=15cm,物距处于f和2f之间,凸透镜成倒立放大的实像,与投影仪的原理相同,故A错误; B.将蜡烛移到光具座42cm刻度处时,物距等于50cm﹣42cm=8cm,物距小于f,凸透镜成正立放大的虚像,故B错误; C.将蜡烛移到光具座30cm刻度处时,物距等于50cm﹣30cm=20cm=2f,物距等于像距,等于2倍焦距,成倒立等大的实像,故C正确; D.将蜡烛从光具座30cm刻度处向远离凸透镜方向移动时,根据物距增大像距减小像减小,烛焰所成的像将逐渐变小。故D错误。 3.(2019湖南怀化)小强在做探究凸透镜成像的规律的实验时,在光屏上得到一个倒立、缩小的清晰的像,下列器材工作时运用上述成像规律的是( ) A.放大镜 B.投影仪 C.照相机 D.平面镜 【答案】C 【解析】A.由凸透镜成像规律可知,放大镜成正立、放大的虚像,故A不符合题意; B.由凸透镜成像规律可知,投影仪成倒立、放大的实像,故B不符合题意; C.由凸透镜成像规律可知,照相机成倒立、缩小的实像,故C符合题意; D.平面镜成正立等大的虚像,故D不符合题意。 4.(2019山东泰安)如图所示,在”探究凸透镜成像的规律”实验中,烛焰在距离凸透镜8cm处时,在距离凸透镜15cm处的光屏上成倒立的像。保持蜡烛和光屏不动,现把凸透镜向光屏方向移动7cm,下列关于烛焰在光屏上成像的说法正确的是( ) A.不能成清晰的像 B.成倒立的缩小的像 C.成倒立的放大的像 D.成倒立的等大的像 【答案】B 【解析】如图所示,在”探究凸透镜成像的规律”实验中,烛焰在距离凸透镜8cm处时,在距离凸透镜15cm处的光屏上成倒立的像。 此时物距小于像距,f<u=8cm<2f,解得,4cm<f<8cm, v=15cm>2f,解得f<7.5cm, 焦距范围:4cm<f<7.5cm, 保持蜡烛和光屏不动,现把凸透镜向光屏方向移动7cm,此时u′=8cm+7cm=15cm>2f, v′=15cm﹣7cm=8cm,f<v′<2f,凸透镜成倒立缩小的实像,故ACD错误,B正确。 5.(2019河北省)如图所示,小明将凸透镜(f=10cm)固定在光具座40cm的位置,探究凸透镜的成像规律。下列说法正确的是( ) A.将蜡烛从焦点内某处向透镜方向移动过程中,像逐渐变小 B.当光屏上成清晰像时,拿开光屏,眼睛在一定范围内仍能看到像 C.将蜡烛放在10cm处,移动光屏,光屏上可得到倒立缩小的清晰像 D.当光屏上成清晰像时,在贴近凸透镜左侧的位置放一远视镜片,向右移动光屏,光屏上仍能得到清晰的像 【答案】ABC 【解析】(1)根据“无论实像或虚像,物靠近焦点像变大”可判断物距变化时,像距及像的大小的变化; (2)实像可以用光屏承接,虚像不能用光屏承接,不论实像和虚像眼睛都能直接观察; (3)根据凸透镜成像规律中像距和物距的关系,当u>2f,成倒立、缩小的实像即可判断; (4)根据远视镜片对光线有会聚作用可判断像的变化情况,进而得出光屏的移动方向。 A、根据“无论实像或虚像,物靠近焦点像变大”可知,蜡烛从焦点内某处向透镜方向移动过程中,即蜡烛远离焦点,所成的虚像将变小,故A正确; B、发光物体发出的光线经凸透镜折射后是会聚的,经过成像点后是发散的,所以眼睛必须在成像点以外的光线发散区域才能看到这个像;当眼睛在原光屏处不能看到发光体的像,眼睛靠近凸透镜也不能看到像,当眼睛从原光屏位置远离凸透镜,能看到像。故B正确; C、当蜡烛放在10cm处,物距u=40cm﹣10cm=30cm>2f,成倒立缩小的实像,故C正确; D、若在蜡烛和透镜间放一远视眼镜,远视眼镜为凸透镜,对光线有会聚作用,此时所成的像将靠近透镜,所以应向左移动光屏,故D错误。 6.(2019天津)小明在探究凸透镜成像规律时,做了如下实验: ①用平行光正对凸透镜照射,移动光屏得到一个最小、最亮的光斑,如图甲所示; ②保持该透镜位置不变,将点燃的蜡烛放在图乙所示的位置,移动光屏得到烛焰清晰的像(图中未画出)。则( ) A. 实验②中,烛焰在光屏上成放大的像 B. 实验②中,像到透镜的距离一定大于15cm C. 若增大蜡烛与透镜的距离,所成的像会变大 D. 若使该透镜成虚像,蜡烛与透镜的距离应小于10cm 【答案】ABD 【解析】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将汇聚于点F,点F即为此透镜的焦点,从焦点到透镜中心的距离即为焦距,则透镜的焦距为40cm-30cm=10cm; A.图乙中,物距u=50cm-35cm=15cm,2f>u>f时,成倒立放大的实像,图乙中烛焰成的是倒立放大的实像,故A正确; B.由凸透镜成像规律可知,当2f>u>f时,v>2f=2×10cm=20cm>15cm。故B正确; C.因为凸透镜成实像时,物距增大,像距减小,像变小,故C错误。 D.凸透镜物距小于焦距成正立放大的虚像,即u<f=10cm,故D正确。 7.(2019江西模拟题)在用一凸透镜研究其成像的规律时,某同学得到的部分实验信息如下表所示。根据表中信息判定下列说法正确的是( ) 实验次序 1 2 3 4 5 物距u/cm 50 40 30 25 20 像距v/cm 22 24 30 38 60 A.该凸透镜的焦距是15cm B.当u=25cm时,凸透镜成放大的像,放大镜就是根据这一原理制成的 C.当v=24cm时,凸透镜成缩小的像,照相相机就是根据这一原理制成 D.若把物体从距凸透镜22cm处向距凸透镜32cm处滑动,像会逐渐变小 【答案】ACD。 【解析】(1)当u=v=2f时,成倒立、等大的实像; (2)(3)根据凸透镜成像的四种情况和应用进行判断: u>2f,成倒立、缩小的实像,2f>v>f,应用于照相机和摄像机。 u=2f,成倒立、等大的实像,v=2f,一般用来求凸透镜的焦距。 2f>u>f,成倒立、放大的实像,v>2f,应用于幻灯机和投影仪。 u<f,成正立、放大的虚像,应用于放大镜和老花镜。 (4)凸透镜成实像时,物距增大,像距减小,像变小。 A.由表中的数据可知,实验3中,u=v=30cm,此时u=2f,f=15cm,故A正确; B.当u=25cm时,物距大于一倍焦距小于二倍焦距,凸透镜成倒立、放大的像,投影仪就是根据这一原理制成的,故B错误; C.当v=24cm时,像距大于一倍焦距小于二倍焦距,则物距大于二倍焦距,凸透镜成缩小的像,照相相机就是根据这一原理制成,故C正确; D.若把物体从距凸透镜22cm处向距凸透镜32cm处滑动,物距变大,像距变小,像变小,故D正确。 8.(2017•威海)让一束平行光经过一透镜,在光屏上得到一个最小、最亮的光斑(如图所示),小明用此透镜做“探究透镜成像规律”的实验。下列说法不正确的是( ) A.当物体距透镜5cm时,成正立的像 B.当物体距透镜15cm时,成倒立、放大的实像 C.当物体从距透镜20cm处向远离透镜的方向移动时,所成的像逐渐变小 D.当物体从距透镜20cm处向透镜的方向移动时,要得到清晰的像,应使光屏靠近透镜 【答案】D 【解析】探究凸透镜的成像规律,对于一倍焦距,大于一倍焦距小于二倍焦距、大于二倍焦距这三个点,所成的像应该熟练掌握。从图上应该准确的判断出凸透镜的焦距(一倍焦距)。 A.由图可知,凸透镜的焦距为10cm,小于一倍焦距成正立放大的虚像,正确,不符合题意; B.由图可知,凸透镜的焦距为10cm,大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大的实像,正确,不符合题意; C.由图可知,凸透镜的焦距为10cm,大于二倍焦距成倒立缩小实像,正确,不符合题意; D.大于二倍焦距时,要成清晰的像,光屏应该远离透镜,错误,符合题意。 二、填空题 9.(2019上海)小明在做“探究凸透镜成像规律”实验中,将蜡烛、凸透镜和光屏的中心调至 。已知凸逶镜焦距为10厘米,现蜡烛的位置如图所示,蜡烛到凸透镜的距离为10厘米,移动光屏寻找像的位置,发现光屏上有一个倒立、 的像(选填“放大”、“等于”或“缩小”)。 【答案】同一高度;放大。 【解析】(1)实验前,把蜡烛、凸透镜、光屏从左向右依次放在光具座上,点燃蜡烛并调整烛焰、凸透镜、光屏的高度,使它们的中心大致在同一高度,为了使得像成在光屏的中央; (2)凸逶镜焦距f=10cm,蜡烛到凸透镜的距离为10cm,由于如图所示的凸透镜的光心在凸透镜中心位置,故物距略大于10cm,即2f>u>f,成倒立、放大的实像。 10.(2018安徽模拟题)如图所示,把一凸透镜放在平面镜前,当用眼睛观察镜子时,光束似乎是从M处发散开来的,则光束会聚处和M点的距离是 m,该凸透镜的焦距是 m. 【答案】0.6;0.2. 【解析】眼睛观察镜子时,感到光束是在M点发出的,根据物像关于平面镜对称,可以确定凸透镜焦点的位置,从而判断光束会聚处和M点的距离.凸透镜的焦距. 由题知,当用眼睛观察镜子时,光束似乎是从M处发散开来的,则凸透镜的焦点在平面镜前面, 而物体在平面镜中成像时,物像关于平面镜对称,根据平面镜成像特点作出凸透镜的焦点F,如图所示: 光束会聚处F和M点的距离s=2×0.3m=0.6m; 焦距是焦点到光心的距离,则凸透镜的焦距:f=0.5m﹣0.3m=0.2m 11.(经典题)如图所示,在探究“凸透镜成像的规律”实验中,蜡烛、透镜、光屏的位置如图所示,光屏上成一个清晰的像,应用这一原理可制成 ;再将蜡烛远离透镜,同时将光屏 (填“远离”或“靠近”)透镜,才能在光屏上再次成一个清晰的像。 【答案】投影仪;靠近。 【解析】由图知,v>u,所以此时在光屏上得到的是倒立、放大的实像,其应用是投影仪;再将蜡烛远离透镜,物距增大,所以像距减小,需要将光屏靠近凸透镜,才能在光屏上再次成一个清晰的像。 12.(2019四川南充)小明在探究“凸透镜成像规律”的实验中他把蜡烛放在距透镜30cm时,在光屏上形成清晰缩小的像,此时的成像特点可应用于 (填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)。现将蜡烛向透镜方向移动10cm,要使光屏上再次形成清晰倒立的像,应将光 屏 透镜(填“远离”或“靠近”)。 【答案】照相机;远离。 【解析】(1)凸透镜成像的三种情况和应用之一:u>2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机和摄像机。(2)凸透镜成实像时,物近像远像变大。 把蜡烛放在距透镜30cm时,物距为30cm,在光屏上形成清晰缩小的像,则u>2f,此时的成像特点可应用于照相机。 现将蜡烛向透镜方向移动10cm,物距减小,像距增大、像变大,则要使光屏上再次形成清晰倒立的像,应将光屏远离透镜方向移动。 三、作图题 13.(2019河南模拟题)如图所示,MN为凸透镜的主光轴,A为蜡烛,A'为蜡烛在光屏上所成的像,根据凸透镜成像原理确定凸透镜的位置及其焦点,并将它们画出来。 【答案】如图所示 【解析】本题考查凸透镜的三条特殊光线的画法。过光心的光线传播方向不变,平行于主光轴的光线经凸透镜后过焦点,过焦点的光线经凸透镜后平行于主光轴,以A为发光点,则A'就为光线经凸透镜后的会聚点。 14.(2019黑龙江大庆)请画出光源S发出的光线SA通过凸透镜后的光路图。(↕表示凸透镜,作图时请保留必要的辅助光线,只画出折射光线的不给分) 【答案】如图所示: 【解析】将左端主光轴虚线向左延长,凸透镜对光线有会聚作用,已知点光源S在一倍焦 距和二倍焦距之间,光源S发出的光线SA通过凸透镜折射后,将在2倍焦距以外。 15.(2019河南模拟题)如图所示,请画出由S点发出的光经过凸透镜后的折射光线,并确定发光点S的像点 【答案】如图所示: 【解析】在作凸透镜的光路图时,先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点作出反射光线,反向延长两条折射光线,即可得到发光点S的像点S′. 过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变;平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点.两条折射光线的反向延长线的交点即为发光点S的像点S′. 16.(2018•青岛)如图,F1、F2分别为凹透镜和凸透镜的焦点,且两透镜的左焦点重合,请画出图中光线经透镜折射后的完整光路。 【答案】如图所示: 【解析】在作凸透镜或凹透镜的光路图时,先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点来作图。 平行于主光轴的光线经凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点,该光线正好是通过凸透镜的焦点,经凸透镜后平行于主光轴射出,如图所示: 17.(2017•日照)如图所示,在探究“凸透镜成像规律”的实验中,将蜡烛放在位置A时,观测到在位置C成倒立、缩小的实像。若把蜡烛移到位置B,试作图找出蜡烛通过透镜的成像位置。 【答案】如图所示: 【解析】从物体A的顶端做平行于主光轴的光线,过凸透镜后经过焦点而会聚到像点。 由A的顶端发出过光心的光线,传播方向不变。 从物体B的顶端做平行主光轴的光线,折射后过焦点,再从B的顶端做过光心的光线,这两条折射光线的反向延长线的交点就是像的位置。 四、实验探究题 18.(2019湖南长沙)如表是小海同学用焦距f=10cm的凸透镜探究其成像规律的记录表,根据表格完成下列问题: 物距u/cm 像的性质 虚实 大小 正倒 8 虚像 放大 正立 10 不能成像 12 实像 放大 倒立 14 实像 放大 倒立 16 实像 放大 倒立 20 实像 等大 倒立 22 实像 缩小 倒立 25 实像 缩小 倒立 (1)分析实验数据可知,当物距u满足条件 (选填“u<f”、“f<u<2f”或u>2f”)时,凸透镜会成一个倒立放大的实像,生活中 (选填“照相机”、“投影仪”“放大镜”)的成像原理应用了凸透镜的这个成像规律。 (2)保持凸透镜的位置不变,移动蜡烛使物距由20cm变为22cm时,为了在光屏上得到清晰的像,小海应将光屏 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜。 【答案】(1)f<u<2f;投影仪;(2)靠近。 【解析】(1)由数据可知,物距为12、14、16cm时成放大实像,物距等于20cm,即2f时成等大实像,说明成放大实像需物距小于二倍焦距; 物距等于10cm,即u=f时不成像,物距小于10cm,即u<f时成虚像,说明成放大实像需物距大于一倍焦距,综上可知,凸透镜成倒立、放大实像条件:2f>u>f; 生活中投影仪是利用2f>u>f时,成倒立、放大实像的原理工作的; (2)使物距由20cm变为22cm时,物距变大,则像距变小,像变小,为了在光屏上得到清晰的像,小海应将光屏靠近凸透镜,减小像距。 19.(2019内蒙古巴彦淖尔市)在研究”凸透镜成像规律”的实验中: (1)蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示,恰能在光凭上得到一个清晰的倒立,等大的实像,则凸透镜的焦距为 cm。 (2)保持蜡烛与凸透镜位置不变,换用一个不同焦距的凸透镜,将光凭向右移动才能重新得到清晰的像,此时像 (选填“变大”“变小”或“不变”),换用的凸透镜焦距可能为 。 A.10.0cm B.20.0cm C.30.0cm D.35.0cm (3)将图中的凸透镜换成玻璃板后光屏上的像消失了,原因是 。 【答案】(1)15.0;(2)变大;B;(3)平面镜成虚像,无法呈在光屏上。 【解答】(1)当u=50.0cm﹣20.0cm=30cm时,在另一侧距凸透镜30cm处的光屏上可以得到一个与蜡烛等大的像,所以2f=30.0cm,即f=15.0cm。 (2)保持蜡烛与凸透镜位置不变,换用不同焦距的凸透镜,将光屏向右移动重新得到清晰的像,根据凸透镜成实像时,物近像远像变大的特点可知,物距减小了,换用焦距大的凸透镜,相当于减小了物距,故换用的凸透镜焦距是BCD,不是A;若用的是C,焦距是30cm,则蜡烛正好在焦点上,不成像,若用的是Dcm,则蜡烛正好在1倍焦距内,成倒正立放大的虚像,故B符合题意; (3)将图中的凸透镜换成玻璃板后光屏上的像消失了,原因是平面镜成虚像,所以在光屏上不能得到蜡烛的像。 20.(2019北京)某同学在做光学实验时,他先将焦距为10cm的凸透镜A固定在光具座上50cm刻度线处,光屏和点燃的蜡烛分别位于凸透镜A两侧,蜡烛放置在20cm刻度线处,如图所示。左右移动光屏,直至光屏上呈现烛焰清晰的像。 (1)上述光屏上所成的像是 (选填“放大”“等大”或“缩小”)的实像。 (2)将透镜B放在凸透镜A与光屏之间某处(图中未画出),光屏上原来清晰的像变模糊了,将光屏向远离凸透镜A的方向移动,光屏上又呈现烛焰清晰的像,这说明透镜B对光线有 (选填”会聚”或“发散”)作用。透镜B能用来矫正 (选填“近视眼”成“远视眼”)。 【答案】(1)缩小;(2)发散;近视眼。 【解析】(1)凸透镜A焦距10cm,固定在光具座上50cm刻度线处,蜡烛放置在20cm刻度线处,所以物距u=30cm>2f,物距大于二倍焦距成倒立缩小实像; (2)将透镜B放在凸透镜A与光屏之间某处,光屏上原来清晰的像变模糊了,将光屏向远离凸透镜A的方向移动,光屏上又呈现烛焰清晰的像,这说明凸透镜B对光线具有发散作用,是凹透镜,透镜B能用来矫正近视眼。 21.(2018江苏盐城)在探究凸透镜成像规律时,如图甲所示,将A凸透镜固定在光具座上35cm刻线处,将点燃的蜡烛放置在光具座上5cm刻线处,移动光屏,使烛焰在光屏上成清晰的像,由A凸透镜成像中物距和像距的变化关系画出图像如图乙所示;接着他保持蜡烛的位置不变,将凸透镜A换为凸透镜B并保持位置不变,移动光屏,使烛焰在光屏上成清晰的像,如图丙所示. (1) 请根据上述实验现象和凸透镜成像规律判断:凸透镜A的焦距是 cm,凸透镜A的焦距 凸透镜B的焦距(选填“大于”、“小于”或“等于”). (2) 在甲图中,保持凸透镜不动,把蜡烛向右移动5cm,要想在光屏上再次得到清晰的像,应该把光屏向 (选填“左”、“右”)移动一段距离,像将 (选填“变大”、“变小”或“不变”). (3)图丙所示的实验现象可以说明 的成像特点(选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”);若将远视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变模糊了,若保持凸透镜和光屏的位置不动,应使蜡烛 (选填“靠近”、“远离”)凸透镜,则又能在光屏上看到蜡烛清晰的像. 【答案】(1)10,小于(2)右,变大(3)幻灯机;靠近。 【解析】本题考查凸透镜成像规律的实验探究。 (1)根据图乙可知,当u=v=20cm时,蜡烛成等大的实像,这时u=v=2f,所以f=10cm,即凸透镜A的焦距是10cm。设凸透镜B的 焦距为fB,由图丙知fB<30cm<2fB,所以15cm<fB<30cm,所以凸透镜A的焦距小于凸透镜B的焦距。 (2)原来蜡烛距离凸透镜30cm,蜡烛右移5cm后,物距变为25cm,根据凸透镜成像特点,物距变小,像距变大,所以光屏应向右移动,像距比原来更大,所以像将变大; (3)图丙所示实验中,蜡烛通过凸透镜成放大倒立的实像,与幻灯机的工作原理一致;把远视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,远视眼镜相当于一个放大镜,所以通过透镜B成像的是蜡烛的放大的虚像,像的位置在蜡烛的左侧,要想还在原来的装置上成像,需要蜡烛靠近透镜,使其通过远视眼镜所成的放大虚像在原来蜡烛的位置上。 22.(2017•东营)物理兴趣小组在探究“凸透镜成像的规律”实验时: (1)用图甲所示的装置测出凸透镜的焦距为 cm。 (2)图乙是某次实验时观察到的现象,生活中的 (选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”)是利用这一原理制成的。保持凸透镜不动,把蜡烛向左移动一段距离,要想在光屏上再次得到清晰的像,应该把光屏向 (选填“左”或“右”)移动一段距离,像 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。 (3)实验时,光屏上得到了蜡烛清晰的像,一同学不小心在凸透镜上溅了一个小泥点,则光屏上 (选填“有”或“没有”)小泥点的像或影子。 (4)将近视眼镜片放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变模糊了。使光屏远离透镜,又能在光屏上看到蜡烛清晰的像,这说明近视眼镜对光线有 作用。由此可知,在近视眼得到矫正之前,物体的像成在视网膜的 。 【答案】(1)10.3;(2)照相机;左;变小;(3)没有;(4)发散;前方。 【解析】(1)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,会聚在主光轴上一点,这点是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,所以凸透镜的焦距是:f=40.3cm﹣30.0cm=10.3cm。 (2)由图乙知,像距小于物距,此时成倒立缩小的实像,照相机是根据这个原理制成的;根据凸透镜成像时,物近像远像变大可知,将蜡烛向左移动时,物距增大,则像距减小,要将光屏向靠近透镜方向移动,才能在光屏上再次得到清晰的像,像变小。 (3)凸透镜成实像时,所有透过透镜的光会聚到光屏上成像,凸透镜上溅了一个小泥点,整个物体发出的光虽有一小部分被挡住,但总会有一部分光通过凸透镜而会聚成像,因此,像与原来相同,大小不变;由于透镜的一小部分被遮住,因此折射出的光线与原来相比减少了,像将完好,但亮度会变暗,所以不会出现泥点的影子。 (4)近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,发散作用是使原来会聚成像的光线推迟会聚,所以将近视眼镜片放在蜡烛和凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变模糊了;使光屏远离凸透镜,又能在光屏上看到蜡烛清晰的像。近视眼是因为晶状体太厚或眼球太长,像成在视网膜的前方。 17- 配套讲稿:
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本文标题:2019_2020学年八年级物理上册第五章透镜及其应用5.3凸透镜成像的规律精讲精练含解析新版新人教版.docx
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