有关透镜成像及应用

1、有关透镜成像及应用【例1】当物体位于凸透镜前的哪一位置时能得到放大的像？【分析】凸透镜可成放大的实像，也可成放大的虚像这个题目中没有说明所成像是实像还是虚像，所以必须给出两个解，当物体位于凸透镜的焦点以内时，能得到正立放大的虚像；当物体位于凸透前焦距和2倍焦距之间时，能得到倒立放大的实像。【解答】当物体位于凸透镜前焦距和2倍焦距之间或物体位于焦距以内时，均能得到放大的像。【说明】对凸透镜的成像规律要熟悉，且解答问题时思考问题要全面。【例2】蜡烛放在凸透镜前，在另一侧光屏上得到清晰的烛焰像，若将蜡烛向凸透镜移动，要在光屏上得到清晰的像，光屏应当向_方向移动，所得到的像比原来_些。【分析】能够在光

2、屏上得到的像是实像。凸透镜成像规律告诉我们：成实像时，物距减小，像距增大，像变大。这一规律也可以用作图法来说明，见图所示。当物体AB从图中（1）的位置移动（2）的位置时，它的像从位置（3）的AB移到位置（4）的AB。物距减小时，像距增大。再比较AB与AB，可见像也变大了。【解答】题中前后两个空分别填入“远离透镜”和“大”。【例3】蜡烛放在凸透镜的1.5倍焦距的地方，当它向离镜3倍焦距的地方移动的过程中，它的像 。A先放大后缩小 B先缩小后放大C逐渐变大 D逐渐变小【分析】根据凸透镜的成像规律。当物体在凸透镜前不同的位置时，它所成的像性质就不同，有两个转变点。一是焦点。物体在焦点以内成虚像，在焦

3、点以外成实像。焦点是成实像还是成虚像的分界点。二是二倍焦距处。物体在二倍焦距以内成放大的像，在二倍焦距以外成缩小的像，二倍焦距是成放大还是缩小像的分界点。因此，要选出答案A。又根据物体成实像时，物距减小，像距将变大，像也变大的道理，要选出答案D。【解答】本题有两个正确的答案，它们是A和D。【说明】1要注意题目中放大、缩小和变大、变小的区别。放大、缩小是指像跟物相比，变大、变小，是用变化后的像跟变化前的像作比较。2还可以用作图法理解凸透镜成像规律。求物点通过凸透镜所成的像，只要取出物点射向凸透镜的两条光线被透镜折射后的光线即可，一般取出下列三条特殊光线中的两条。（1）平行于主轴的光线，经凸透镜后

4、过焦点。（2）通过焦点的光线，经凸透镜后平行于主轴。（3）通过透镜中心的光线，方向不变。凸透镜成像的光路图见图。其中（甲）图，u2f。（乙）图，2fuf。（丙）图，uf。（丁）图是物体从远处（图中1的位置）移近（图中2的位置）时的情况。它的像从位置3移到了位置4，像距变大，像也变大了。见图（丁）中AB与AB相比较的情况。【例4】若有一物体从距离凸透镜6倍焦距的地方，沿主轴移到距离凸透镜3倍焦距的地方，则 A像距变大，像变大 B像距变大，像变小。C像距变小，像变大 D像距变小，像变小。【分析】物距由6f变为3f，物距始终大于2f，所以都是成倒立、缩小的实像，但是物距减小了，由凸透镜成像规律可知，

5、这时像距会变大，像也会变大，但总小于原物体。【解答】选A。【例5】物体从2倍焦距以外的位置向焦点处移动，在此过程中，关于像的说法正确的是 A像不断变大，但总比物小。B像总是倒立的，且不断变大。C像由实像变为虚像。D像由倒立变为正立。【分析】焦点是实像、虚像的分界处，并且实像总是倒立的。当把物体从2倍焦距以外的位置向焦点移动的过程中，物距始终大于焦距，成的是实像。物体移动到2f点以内后像由缩小变为放大，物体越靠近焦点，像越大。【解答】选B。【说明】对于凸透镜的成像规律，要抓好两个转折点。焦点是成实像还是成虚像的分界点；二倍焦距是成放大实像和缩小实像的分界点。【例6】一个物体到凸透镜的距离是30c

6、m时，在光屏上得到一个放大的实像，若把物体沿凸透镜的主轴移到距凸透镜45cm处，则成像的情况是 A放大的实像 B缩小的实像C等大的实像 D上述三种情况都可能【分析】凸镜所成像的性质与物距有关，由第一次成倒立、放大的实像可知fu2f，即f30cm2f，由此可判断焦距的范围是15cmf30cm。当物距为45cm时，物距肯定大于焦距，但由于焦距f在15cm和30cm之间变化，所以三种情况就都有可能。【解答】D。【说明】当u=2f时，此时在凸透镜另一侧的光屏上成倒立、等大的实像，v=2f。【例7】在研究凸透镜成像的实验中，当蜡烛位于凸透镜某位置时，在透镜的另一侧呈现一个倒立、放大的实像，若保持凸透镜的

7、位置不变，把蜡烛与光屏的位置相互交换，则在光屏上将出现一个 A倒立、放大的实像 B倒立、缩小的实像C倒立、等大的实像 D得不到实像【分析】当fu2f时，凸透镜能成倒立、放大的实像，这时v2f，凸透镜位置和焦距不变、互换蜡烛和光屏，则物距变成u2f，则根据凸透镜成像规律可得到像的性质。【解答】B。【例8】某人照完半身像，想再利用同一个照相机照一张全身像，这时他应该离相机远些还是近些？同时调节调焦环，使胶片远离镜头还是靠近镜头？【分析】从拍半身像改为拍全身像，实际上像缩小了，此时像距应该缩小，同时增大物距。【解答】人应该远离相机，同时使胶片靠近镜头。【例9】晓晨同学在校门前给全班同学照集体像，发现

8、两边的两个同学照不上，请帮助他解决这个问题。【分析】若使两个同学的像再进入底片内，全班同学的像就要缩小了。根据凸透镜成像时，物距增大，像距减小，像也减小的规律进行调节。只要晓晨向后退一些增大物距，同时缩短镜头与胶片的距离来减小像距，就可以把全班同学都照进去了。【解答】请晓晨往后退一些，同时缩短镜头与胶片的距离，就能把全班同学都照上了。【说明】由例题中可以看出，只有物距（物到透镜的距离）和像距（像到透镜的距离）同时改变，才能利用凸透镜再次得到清晰的像。【说明】为了理解凸透镜成像的规律还可以用作图法求物体在凸透镜成的像，作图时从下列三条特殊光线中取两条。平行于主轴的光线，经凸透镜折射后通过焦点；2通过焦点的光线，经凸透镜折射后平行于主轴；3通过凸透镜中心的光线，经凸透镜后方向不变。凸透镜成像的光路图见图4，物体在凸透镜两倍焦距以外时，所成的像见甲图，得到的是倒立、缩小的实像。照相机是应用这一现象制成的。【例10】物体放在凸透镜前，在离透镜16厘米的光屏上成物体放大的像，所使用的凸透镜的焦距可能是下列的哪一个？ A.4厘米；