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文档简介
北师大版八年级下册物理
重难点有效突破
知识点梳理及重点题型举一反三练习
透镜(提高)
【学习目标】
1.知道凸透镜和凹透镜的定义;
2.知道凸透镜的光心、焦点和焦距;
3.理解凸透镜和凹透镜对光线的作用;
4.掌握三条特殊光线,经凸透镜或凹透镜折射后的传播方向。
【要点梳理】
要■点一、透镜
1、透镜:透明物质制成(一般是玻璃),至少有一个表面是球面的一部分,对光起折射作用的光学元件。
2、透镜的类型:
(1)凸透镜:边缘薄,中央厚。(图甲)
(2)凹透镜:边缘厚,中央薄。(图乙)
II甲)1[乙(
3、主光轴和光心:
概念定义图示
.......
主光通过透镜的两个球面/、,/、\,/、
轴球心的直线叫主光轴。
光心主光轴上有个特殊的
C,9▲c;\。屁T心QJ
点,通过它的光传播方2
向不变。(透镜中心可\♦'
认为是光心)、、一—玄透威、••••・J***——•**凹透镜**--***
要点诠释:
1、凡是透光性能优良的材料都能磨制成透镜,如冰、水晶、金刚石、高分子透明树脂、有机玻璃等。
2、透镜是一种模型,常见的物体如近视镜、远视镜、放大镜,甚至一滴水都可以看做是一个透镜。
要点二、透镜对光的作用
1、凸透镜:对光有会聚作用。(如图所示,凸透镜相当于两个三棱镜组合,厚的一端相对)
2、凹透镜:对光有发散作用。(如图所示,凹透镜相当于两个三棱镜组合,薄的一端相对)
凸透镜是三棱镜的组合凹透镜是三棱镇的组合
光线经三棱镜两次折射
后向较厚的一端偏折
要点诠释:
1>凸透镜对光线具有会聚作用,但并不是说通过凸透镜后的光束一定会聚在一点,或一定是一束会聚
光束,因为会聚是相对于不发生折射时的光线来说的。
2、凹透镜对光线具有发散作用,但并不是说通过凹透镜后的光束一定是发散的,或延长不相交,因为
发散是相对于不发生折射时的光线来说的。
3、光线经过透镜后总是向较厚的一端偏折。
4、凸透镜、凹透镜与凸面镜凹面镜的区别:
凸透镜、凹透镜是透明的光学仪器,光线能够穿过,光线穿过透镜后发生偏折;凸透镜对光线有会
聚作用,凹透镜对光线有发散作用。凸面镜和凹面镜是一面涂有反光物质如水银的光学仪器,主要是对
光线起反射作用,凸面镜对光线有发散作用,凹面镜对光线有会聚作用。
要点三、焦点和焦距
1、焦点:凸透镜能使跟主轴平行的光线会聚在主光轴上的一点,这点叫透镜的焦点,用“F”表示。
2、虚焦点:跟主光轴平行的光线经凹透镜后变得发散,发散光线的反向延长线相交在主光轴上一点,这
一点不是实际光线的会聚点,所以叫虚焦点。
3、焦距:焦点到光心的距离叫焦距,用表示。
要点诠释:
1、凸透镜有两个焦点,并且关于光心对称;凹透镜有两个虚焦点,关于光心对称。
2、凸透镜的焦距/的大小表示其会聚能力的强弱,/越小,凸透镜对光的会聚能力越强;凹透镜焦距/
的大小表示其对光发散能力的强弱,/越小,凹透镜对光的发散能力越强。
3、由于光路可逆,若把光源放在焦点上,光源射向透镜的光,经凸透镜折射后将变为平行光,因此利用
凸透镜可产生平行光。
【典型例题】
类型一、透镜
1.(2016秋♦花山区校级期中)透镜是利用光的折射规律制成的,如图所示,对光有会聚作用的
有,对光有发散作用的有。
abcde
【思路点拨】中间厚、边缘薄的透镜叫做凸透镜,它对光线有会聚作用,因此也叫会聚透镜;而中间薄、
边缘厚的透镜叫做凹透镜,它对光线有发散作用,因此也叫发散透镜。
【答案】b、c、e;a、d
【解析】中间厚边缘薄的是凸透镜,它对光线有会聚作用,故b、c、e是凸透镜;中间薄、边缘厚的透
镜是凹透镜,它对光线有发散作用,故a、d是凹透镜;故答案为:b、c、e;a、d。
【总结升华】本题主要考查了辨别透镜的方法、透镜的特点及不同透镜对光线的不同作用,属于基础知
识的考查。
举一反三:
【变式】把一滴水银滴在玻璃板上,这滴水银大致可看成()
A.凸面镜B.凸透镜C.平面镜D.凹面镜
【答案】A
类型二、透镜对光线的作用
^^2.(2014秋•铜官山区校级月考)不平行的光束经凹透镜折射后,其折射光线()
A.不能交于一点B.一定是平行的
C.可能交于一点D.一定交于一点
【答案】C
【解析】凹透镜对光线有发散作用,不平行的光束经过凹透镜折射后,一定变得比折射前发散,会出现:
(1)可能是会聚光束,交于一点,可能变成发散光束,不会交于一点,故AD错误,C正确;
(2)可能变成平行光线,这是折射前射向凹透镜焦点的光线,是一种特殊情况,B选项太绝对,故B
错误;故选C。
【总结升华】解答此类题目一定要认真审题,对可能出现的情况认真推敲,才能的出正确答案;凹透镜
对光线有发散作用,平行于凹透镜主光轴的光线经凹透镜折射后变得发散,其反向延长线过焦点;射向
凹透镜焦点的光线经凹透镜折射后与主光轴平行。
举一反三:
【变式】下列陈述中错误的是()
A.凹透镜对光线有发散作用B.凹透镜对光线有会聚作用
C.虚焦点不是光线实际会聚的点D.实焦点是光线实际会聚的点
【答案】B
类型三、焦点和焦距
3.于凸透镜主光轴的光线通过凸透镜后会聚在主光轴上一点,这个点叫做凸透镜的焦点,
凸透镜的焦点有个,焦点到凸透镜中心的距离叫。把光源放在凸透镜的处,通过凸
透镜后的光线会成为一束平行光线,就是根据这一原理制成的。右图是某同学把凸透镜正对着
太阳光,在桌面上得到一个亮点F,并用直尺进行测量的情况,则凸透镜的焦距是cm。
【答案】平行;两;焦距;焦点;平行光源;13.2
【解析】平行于凸透镜主光轴的光线通过凸透镜后会聚在主光轴上一点,这一点叫做凸透镜的焦点。对
于一个凸透镜来讲,它的两侧都能形成这样的点,因此凸透镜有两个焦点;因为过焦点的入射光线经凸
透镜折射后平行于主光轴,因此将光源放在凸透镜的焦点处,通过凸透镜后的光线会成为一束平行光线,
则平行光源就是根据这一原理制成的;从图中可以看出,焦点的位置已知,光心在凸透镜的中心上。由
此可知该凸透镜的焦距为13.2cm。
【总结升华】本题考查对主光轴、光心、焦点和焦距定义的理解,粗略测量凸透镜焦距,是一道基础题。
举一反三:
【变式】(2014秋•市中区校级期中)小明找到一块透镜,用它来正对太阳光时出现了如图所示的现象,
他手中拿的是透镜,对光有作用;图中那个最亮最小的光斑位于透镜的处。
【答案】凸;会聚;焦点。
类型四、三条特殊光线
C^4.【《透镜、生活中的透镜》例1】完成下列光路图
【答案】
【解析】平行于凸透镜主光轴的光线,经凸透镜折射后交于凸透镜的焦点;入射光线的延长线交于凹透
镜的虚焦点,经凹透镜折射后的光线,平行于凹透镜的主光轴。
【总结升华】题目主要考察了利用透镜的三条特殊光线作图,特别要注意凹透镜的三条特殊光线。
举一反三:
【变式】在图甲、乙所示的虚线方框内各放置一个透镜,发光点S发出的两束光通过透镜前后的方向如
图所示,则()
A.甲为凹透镜,乙为凸透镜B.甲为凸透镜,乙为凹透镜
C.甲、乙都为凸透镜D.甲、乙都为凹透镜
甲
【答案】c
【巩固练习】
一、选择
1.(2015•诸城市校级一模)如图,F是透镜的焦点,其中不正确的光路图是()(多选)
A.一/
2.(2016•莒县模拟)如图在一块玻璃砖内,一束平行光线恰好正对着玻璃内铁饼形状的空气泡射去,则
光束通过空气泡()
A.仍为平行光束B.变为发散光束
C.变为会聚光束D.无法确定
3.小星同学利用太阳光测量凸透镜的焦距,方法如图所示。他注意到让凸透镜正对
阳光,但没有仔细调节纸片与透镜的距离,在纸片上的光斑并不是最小时,就测出了光斑到凸透镜中心
的距离L,那么,凸透镜的实际焦距(:)
A.一定小于LB.一定大于LD.可能小于L、也可能大于
4.如图所示,将平面镜放在垂直于凸透镜主光轴的位置,凸透镜和平面镜相距为d,一束平行于凸透镜
主光轴的光线射向透镜,经平面镜反射后会聚于两镜的中点A,则此凸透镜的焦距为()
A.dB.d/22d/3
5.(2015春•兴平市期中)学完透镜后,小明同学对透镜的知识点作了如下记录,其中正确的是()
A.凸透镜对光线起发散作用
B.凹透镜对光线起会聚作用
C.经过凸透镜射出的光线传播方向都会发生变化
D.若使凸透镜产生平行光,应将光源放在凸透镜的焦点上
二、填空
6.(2014春•秦都区校级月考)透镜分为和.中间厚边缘薄的叫^==
中间薄边缘厚的叫.透镜的中心叫做O
7.关于凸透镜的三条特殊光线是,通过光心的光线传播方向;平行主光轴的光线经透镜折射后一
焦点;通过焦点的光线经透镜折射后___主光轴。
8.将一个凸透镜对准太阳光,可在距透镜10cm的地方得到一个最小亮点,这个点叫,透镜的
焦距为。
9.平行光经凹透镜折射后的各折射光线发散而不会聚于一点,这些折射光线的的会聚点称为
“虚焦点”。
10.如图所示,一束光经过一个透镜后会聚于主光轴上的点A,取掉透镜后,光会聚于B点,则该透镜
起到作用(填"会聚"或“发散”),是透镜,由此说明,能会聚于一点的透镜
(填“一定"或"不一定")是凸透镜。
11.一种微型手电筒的灯泡做成如图所示的形状,它的前端相当于一个。使用这种灯泡可以省去
一般手电筒中的一个零件,它是。
11题
三、作图与实验探究
12.光学黑箱中有焦距都是4cm的凸透镜和凹透镜各一只,凸透镜主光轴CC'如图所示。一条光线对准
凸透镜焦点射入黑箱,折射后对准凹透镜焦点方向射去,经凹透镜折射后从黑箱射出。请完成箱内完整
的光路(画出透镜、光线、凹透镜的主光轴和焦点)。
13.(2016•枣庄模拟)如图所示,两条入射光线(或延长线)分别过凹透镜的焦点F和光心O,分别画出
经过凹透镜折射后的光线。
14.如图所示是平行于主光轴的光线通过透镜前后的方向,请补画上主光轴,在。点处画出凸透镜或凹
透镜。
14题
15,有三只大小、形状完全相同的凸透镜,分别由坡璃、小晶、塑料制成.现在小宇想要探究“大小、
形状相同的凸透镜的焦距是否与制作材料有关",请你帮他设计这次探究的全过程。
【答案与解析】
一、选择
1.【答案】ABD
【解析】A、入射光线平行于主光轴,经过凸透镜折射后,折射光线应该过焦点.故A错误;B、通过
焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴.故B错误;C、平行于主光轴的入射光线经过凹透镜折射
后,折射光线的反向延长线过焦点,故C正确;D、凹透镜对光线有发散作用,而图中的凹透镜对光线
起了会聚作用,故D错误;故选ABD。
2.【答案】B
【解析】(1)如果不是对图片进行分析,很容易误选A,因为凸形气泡不是玻璃元件,故它不是凸透
镜;(2)玻璃砖被气泡分成两部分,这两部分都是中间薄,边缘厚,都是凹透镜,对光线有发散作用,
因此平行光经过玻璃砖后,会变得发散;故选B。
3.【答案】D
【解析】只有在焦点处得到的光斑最小、最亮,在焦点之前和焦点之后光斑都不是最小。当测量距离
为L时,焦距可能大于L,也可能小于L。如图所示:
【解析】由图可见,入射光线平行于凸透镜的主光轴,经凸透镜折射后应该会聚在焦点,由于平面镜
的反射作用,根据平面镜成像的特点,A点就是焦点F的像,因此焦点F到镜面的距离等于A到镜面的
距离。由于A是凸透镜与平面镜的中点,即OA='d,
2
13
凸透镜的焦距f=d+OA=d+—J=-Jo
5.【答案】D
【解析】A、凸透镜对光有会聚的作用,故A错误;B、凹透镜对光有发散作用,故B错误;C、过光
心的光线传播方向不改变,故C是错误的;D、从焦点上发出的光线,经凸透镜折射后会平行于主光轴;
故D正确;故选D。
二、填空
6.【答案】凸透镜;凹透镜;凸透镜;凹透镜;光心
7.【答案】不改变、会聚于、平行于
8.【答案】焦点;10cm
9.【答案】反向延长线
10.【答案】发散;凹;不一定
【解析】一束光经过一个透镜后会聚于主光轴上的点A,取掉透镜后,光会聚于B点,则该透镜起
到了发散作用,是凹透镜,由此说明,能会聚于一点的透镜不一定是凸透镜。
11.【答案】凸透镜;凹面反光碗
【解析】平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后会聚一点,这个点是凸透镜的焦点,根据光路是可
逆的,把灯丝放在凸透镜的焦点上,经过凸透镜折射后,会平行射出。使用这种灯泡可以省去一般手电
筒中的一个零件,它是凹面反光碗。利用凹面镜会聚光线的特点,那么灯丝应处于凹面反光碗的焦点上。
三、作图与实验探究
12.【答案与解析】入射光线和主光轴的焦点就是凸透镜的焦点,在焦点后方画出凸透镜,过焦点的光线
经过凸透镜的折射就会变为平行于主光轴的光线射出;找到凹透镜的焦点(在经过凸透镜射出的光线
上),据此画出凹透镜的主光轴以及凹透镜,射向凹透镜焦点的光线就会变为平行于主光轴的光线射出;
故答图如下:
【解析】延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴,过光心的光线经凹透镜折射后传
播方向不改变;如图所示。
14.【答案与解析】若O点在透镜光心的上方,则该透镜对光线起到了(远离主光轴)发散的作用,应该
是凹透镜;若。点在透镜光心的下方,则该透镜对光线起到了(靠近主光轴)会聚的作用,应该是凸透
镜。如下图所示:
(2)猜想:凸透镜的焦距是否和材料有(或无)关。猜想是任意的,只要有猜想依据就可以。
(3)设计实验:分别测量三只大小、形状完全相同,分别由玻璃、水晶、塑料制成的凸透镜的焦距,进
行比较。
(4)实验器材:平行光源制造平行光;分别由玻璃、水晶、塑料制成三只大小、形状完全相同的凸透镜;
用光屏呈接焦点;光具座;刻度尺测量焦距。
(5)设计实验表格:记录三个不同材料有一行,凸透镜的焦距fl、f2、f3有一行.如下图:
材料玻璃f.水晶f?塑料与
焦距£/cm
(6)实验步骤:①把平行光源、玻璃凸透镜、光屏依次放在光具座上,调整它们的中心在同一高度。让
平行光源垂直照射玻璃凸透镜,前后移动光屏,在光屏上出现最亮最小的点,用刻度尺量得光心到焦点
的距离工。
②用水晶凸透镜替代玻璃凸透镜重复上面的实验记录上。
③用塑料凸透镜替代水晶凸透镜重复上面的实验记录力。
(7)分析结论:①如果<=人=力,说明凸透镜的焦距和材料无关。
②如果工声力声力,说明凸透镜的焦距和材料有关。
(8)交流评估。
凸透镜成像的规律(提高)
【学习目标】
1.理解凸透镜成像规律;
2.知道凸透镜成像倒立、缩小(或放大)实像的条件及应用;
3.知道凸透镜成正立、放大虚像的条件;
4.掌握探究凸透镜成像的过程。能在探究活动中,初步获得提出问题的能力,通过探究活动,体验科学
探究的全过程和方法,学习从物理现象中归纳科学规律的方法。
【要点梳理】
要点一、凸透镜成像规律
1、【《凸透镜成像的规律》】凸透镜成像的特点和应用见下表:
物的位置像的位置像的性质应用举例
u>2f2f>v>f缩小、倒立、实像照相机,眼睛
物像
u=2fv=2f等大、倒立、实像特点:实像大小转折点
2f>u>fv>2f放大、倒立、实像幻灯机,投影仪
u=f不成像特点:像的虚实转折点
u<f物像同侧放大、正立、虚像放大镜
2、凸透镜的成像规律可以联想它的应用来加以记忆,典型的三个应用是:照相机、幻灯机和放大镜,它
们都是利用凸透镜成像规律制成的。弄清这些仪器的原理,头脑中有使用这些仪器时的情景,就不难记
住凸透镜成像的规律了。
要点诠释:
1、测量凸透镜的焦距:利用平行光源或太阳光粗测凸透镜的焦距。(实验室提供的凸透镜的焦距有5cm、
10cm和30cm,我们所选的透镜最好在10cm—20cm之间,太大或太小都不方便)
2、操作过程中,应固定好蜡烛、凸透镜,然后移动光屏,直到在光屏上得到一个清晰的像为止,读出物
距与像距的大小。
3、当物距小于焦距时,无论怎样移动光屏,在光屏上也找不到物体的像。此时应去掉光屏,透过凸透镜
观察火焰的成像情况。
4、总结凸透镜成像规律,可简要归纳成"一焦分虚实,二焦分大小;成实像时,物近像远像变大;成虚
像时,物近像近,像变小。”
(1)"一焦分虚实”:物体在一倍焦距以内成虚像,一倍焦距以外成实像。
(2)“二焦分大小”:物距小于二倍焦距,成放大的像,(焦点除外),•物距大于二倍焦距成缩小的。
(3)“成实像时,物近像远像变大”:成实像时,物体靠近透镜,像远离透镜,像逐渐变大。
(4)“成虚像时,物近像近,像变小”:成虚像时,物体靠近透镜,像也靠近透镜,像逐渐变小。
要点二、凸透镜成像光路图
1、成倒立缩小实像时,物距〃>2/,像距2/>n>/如下图所示:
2、成倒立放大实像时,物距2/>,,>/,像距u>2/如下图所示:
3、成正立放大虚像时,物距〃</如下图所示:
1、凸透镜成像规律口决记忆法(一):
物远实像小而近,物近实像大而远,如果物放焦点内,正立放大虚像现;
幻灯放像像好大,物处一焦二焦间,相机缩你小不点,物处二倍焦距外。
2、凸透镜成像规律口决记忆法(二):
凸透镜,本领大,照相、幻灯和放大;二倍焦外倒实小,二倍焦内倒实大;
若是物放焦点内,像物同侧虚像大;一条规律记在心,物近像远像变大。
【典型例题】
类型一、探究凸透镜成像
1.小明在“探究凸透镜成像规律”的实验中,用装有6个发光二极管的有方格的白纸板做发光物
体,如图甲所示,又用这种同样大小有方格的白纸板做光屏,然后将发光物体、凸透镜和光屏组装到光
⑴当发光物体在a点时,如图乙所示,在光屏上成的像如图丙所示,则光屏上的像是倒立、的
实像。将发光物体由a点移到b点,要想找到像的位置,应移动光屏,直到为止。
(2)用这种发光物体和光屏做实验,最主要的一条优点是:o
⑶如图乙所示,当发光物体在a点时,物与像之间的距离为“,当发光物体在b点时,物与像之间
的距离为S2,则S|S2(填”或“<”)
(4)小明探究完凸透镜成像规律后,接着又做了一个观察实验。他把光屏取下来,把发光物体放在凸
透镜左侧,从凸透镜右侧沿主光轴向凸透镜方向观察,如图所示,当眼睛离凸透镜较远时看到了发光物
体倒立的像,离凸透镜较近时就看不到这个像了,请分析并说明其中原因。
T
【思路点拨】(1)根据像在方格纸上所占格的大小来比较像与物体的大小关系,要得到像的位置,必须
调节光屏使像最清晰为止。(2)将发光二极管与烛焰比较,找出其优点。发光二极管的亮度更大,更容
易观察其像,同时其形状规则,利用方格纸,更容易比较像与物的大小。(3)根据凸透镜成像的规律。
知道物体成倒立缩小的实像时,物距大于二倍焦距,而像距在一倍焦距和二倍焦距之间;且物距增大时,
像距无限靠近一倍焦距.(4)根据实像的概念,实像是实际光线会聚成的,要知道在像点之前光线还未
会聚成像。
【答案】⑴缩小;光屏上的像清晰(2)便于比较像与物的大小(3)<(4)因为看到的像是倒立的,所以
说是实像,成像点在凸透镜的右侧;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
【解析】凸透镜成的实像是倒立的实像,从光屏上可以看出,此像比物体小,因此是缩小的实像;由凸
透镜成像规律可知,当物体远离凸透镜成实像时,物距增大,此时像距变小,所以应将光屏向凸透镜靠
近,直到在光屏上得到清晰的像为止;用这种发光物体和光屏做实验,能使成在光屏上的像变得更清晰,
且便于比较物、像的大小关系,使实验现象更加明显。
【总结升华】这是一个有一定创新性的装置,利用这一装置更容易比较像与物体的大小、倒正的关系。
在物距和像距同时变化的过程中,当物距变远时,像距会变近,而且像会变小,即“物远、像近、像变
小”根据这一规律可轻松判断像的变化情况。
举一反三:
【变式】(2015•河北一模)如图所示,a、b、c、d是距凸透镜不同距离的四个点,F为焦点.物体放在a
点时,成、的实像,就是根据这一原理制成的;当物体由a点运动
到c点,所成的像(选填"逐渐变大”“逐渐变小"或"不变")。
abcd
♦r----♦♦—♦—.
FF
■—2f-y
【答案】倒立;缩小;照相机;逐渐变大
2.(2015•大丰市校级一模)在用焦距为10cm的凸透镜来探究成像规律的实验中将蜡烛、凸透镜、
光屏依次放在光具座上.蜡烛位置如图所示,这时的物距是cm,移动光屏,可在光屏上得
到一个清晰倒立、的实像;投影仪把图中的凸透镜看作眼睛的晶状体,光屏看作视网膜;
给"眼睛"戴上远视眼镜,使烛焰在“视网膜”上成一清晰的像;若取下远视眼镜,为了使光屏上再次
得到清晰的像,应将光屏(选填"远离”或“靠近”)透镜。
【解析】(1)由图知,物距u=12.0cm,处于一倍、二倍焦距之间,所以成倒立、放大的实像;主要应
用是投影仪、幻灯机;(2)把图中的凸透镜看作眼睛的晶状体,光屏看作视网膜;给"眼睛"戴上远视
眼镜,使烛焰在“视网膜”上成一清晰的像.若取下远视眼镜,为使光屏上得到清晰的像,应将光屏远
离透镜.这是因为:凸透镜是会聚透镜,去掉凸透镜的时候,光线会聚的弱,所以应该使光屏远离透镜;
故答案为:12.0;放大;远离。
【总结升华】本题考查学生对凸透镜成像规律的掌握程度,对凸透镜的成像规律必须牢固掌握;并且考
查了凸透镜成像规律的应用。
举一反三:
【变式】把高2cm的发光棒立于焦距为5cm凸透镜前,在凸透镜后的光屏上成了4cm高的像,物体离凸
透镜的距离可能是()
A.7.5cmB.12.5cmC.4.5cmD.10cm
【答案】A
类型二、凸透镜成像规律的应用
^^3.(2016•通辽模拟)某人照相,拍了一张后,他向照相机移近了几步,再拍一张,如果照相机的位
置不变,拍照的人应该()
A.把镜头向外拉一些,人像变大
B.把镜头向里缩一些,人像变大
C.把镜头向外拉一些,人像变小
D.把镜头向里缩一些,人像变小
【思路点拨】凸透镜成实像时,物距减小、像距变大、像变大;根据这个规律进行判断。
【答案】A
【解析】照某人照相,拍了一张后,他向照相机移近了几步,再拍一张,如果照相机的位置不变,因为
物距减小,所以像距变大,像变大,即把镜头向外拉一些,人像变大,故选A。
【总结升华】本题考查了凸透镜的成像规律。照相机是利用了凸透镜能成倒立缩小的实像的原理。
类型三、综合应用
4.【《凸透镜成像的规律》例1】下列光学仪器的应用,哪个得到的实像比物体大()
A.放大镜B.幻灯机C.照相机D.潜望镜
【答案】B
【解析】放大镜、潜望镜成的像是虚像,所以A、D选项错误;照相机成的像是倒立缩小的实像,C选
项错误;幻灯机成的是倒立、放大的实像,所以B选项正确。
【总结升华】题目主要考察了凸透镜和平面镜的成像特点,属于简单题目。
举一反三:
【变式】(多选)下列说法中正确的是()
A.照相机、幻灯机的镜头都相当于一个凸透镜
B.使用幻灯机时,为了在屏幕上得到正立的像,幻灯片应倒立放置
C.只要是放大镜,无论什么情况下都能成放大的像
D.平面镜能成等大的实像
【答案】AB
【巩固练习】
一、选择
1.凸透镜所成正立像一定是()
A.像比物大B.像比物小C.像物分立透镜两侧D.像物等大
2.(2016•鄂州模拟)把蜡烛放在距离凸透镜50cm处,在透镜另一侧的光屏上观察到倒立、缩小的清晰
像.那么凸透镜的焦距不可能是()
A.5cmB.10cmC.20cmD.30cm
3.(多选)如图所示,在“研究凸透镜成像规律”的实验中,光屏上出现了清晰的烛焰像.已知凸透镜
的焦距为f,由此可以判断像距v和物距u所在的范围是()
3题
A.v<fB.f<v<2fC.u>2fD.f<u<2f
4.物体沿凸透镜主光轴从2倍焦距处匀速向外移动的过程中,像的大小和速度将()
A.像变大,速度变大B.像变大,速度不变
C.像变小,速度变小D.像变小,速度不变
5.(2015•新泰市二模)某同学在做透镜成像的实验时,将一支点燃的蜡烛放在距离透镜20cm的地方,
当它向透镜移动时,其倒立的像移动速度大于蜡烛移动速度,则可判断此透镜()
A.是凸透镜,焦距为20cm
B.是凸透镜,焦距可能为15cm
C.是凹透镜,焦距为20cm
D.是凹透镜,焦距可能为15cm
6.用同一凸透镜在光具座上分别探究甲、乙两物体的成像情况.实验时甲、乙两物体直立于光具座上,
且甲物体比乙物体长些,它们经凸透镜成像后,下列说法中正确的是()
A.若它们都成放大的实像,则甲的像一定比乙的像长
B.若它们都成等大的实像,则甲的像一定比乙的像短
C.若它们都成缩小的实像,则甲的像一定比乙的像长
D.不论成放大还是缩小的实像,甲的像都有可能比乙的像短
二、填空
7.将一个凸透镜对准太阳光,可在距透镜10cm的地方得到一个最小亮点。若有一个物体放在这个透镜前
40cm处,则可在透镜的另一侧得到、、的像。
8.检修工人在查看线路密集的电路板时,为了看清线路的连接情况,常透过一个较大的透镜进行观察,
这个透镜应该是透镜(填"凸"或"凹”),工人看到的是放大的(填“实”或“虚")像,
电路板到透镜的距离应;检修时还用到了照明灯,这是为了照亮(填“透镜”或"电路
板”)o
9.(2016•海南校级一模)小牛有一块焦距为5cm的凸透镜,若想用它做一个模型照相机,则景物到凸透
镜的距离应;若想用它做投影仪的镜头,则胶片到凸透镜的距离应;若想将它
作为放大镜使用,则被观察的物体到凸透镜的距离应。
10.点燃的蜡烛距凸透镜16cm,在距透镜16cm的另一侧光屏上出现了等大的清晰的烛焰像,凸透镜的焦
距为cm,当把蜡烛移到距透镜20cm的位置时,移动光屏,能接到(填倒立、正立、放大、
缩小)的清晰的烛焰像。
11.(2015•东台市模拟)在探究凸透镜成像规律时,组装并调整实验器材,使烛焰和光屏的中心位于凸透
镜的上,如果凸透镜焦距为10cm,物距为35cm,移动光屏,可以在光屏上得到一个倒立、
的实像.生活中,一般情况下(放大镜/投影仪/照相机)的成像情况与其相同。
12.(2015•高要市校级二模)如图所示,是赵强同学用蜡烛、凸透镜和光屏研究凸透镜成像规律的实验装
置,其中还需要调整的是:-调整后烛焰能在光屏上成的实像,若想使像变大,
应将蜡烛向移。
-jy"A
三、综合应用与实验探究
13.如图所示,一束光经凸透镜后射在平面镜上,请完成光路图。
14.凸透镜的焦点是实焦点,利用平行光源可以找到焦点,直接测出焦距,凹透镜的焦点是虚焦点,如何
利用凸透镜来测定凹透镜的焦距?
15.小王用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材,探究凸透镜成像的规律。实验桌上现有A、B两个凸透
镜,其中凸透镜A的焦距为50cm,凸透镜B的焦距为10cm。光具座上标尺的刻度范围如图。
15题0
(1)小王想探究凸透镜成像的规律,应选用凸透镜(选填"A"或"B")。
(2)小王在图中的光具座上,不断改变蜡烛与透镜间的距离,并移动光屏进行实验,所获得的实验数据
如表所示。分析实验数据可知:
实验次序物体到凸透镜的距离光屏上像到凸透镜的距离v/cm光屏上像的大小
u/cm
16012缩小
23015缩小
32020等大
41530放大
51260放大
①从实验次序2、3、4可以看出,当成实像时,物体到凸透镜的距离越短,光屏上像的大小就越;
②同一凸透镜,成实像时,像距v随物距u的增大而。
(3)你认为小王同学的实验过程是否全面?请提出你的看法(只需写出一种)。答:
【答案与解析】
一、选择
1.【答案】A
【解析】根据凸透镜成像规律,当物体在1倍焦距以内成正立、放大、虚像,所以凸透镜成的正立的
像都是放大的。
2.【答案】D
【解析】把蜡烛放在距离凸透镜50cm的某一位置时,在透镜另一侧得到一个清晰的,倒立的、缩小
的像,则u>2f,即50cm>2f,解得f<25cm,则选项ABC都符合,只有D选项是不可能的,故选:D。
3.【答案】BC
【解析】由图知,此时成倒立缩小的实像,所以物距大于2f,即u>2f;而像距处于f和2f之间,即f
<v<2f«
4.【答案】C
【解析】当u>2f时,凸透镜成倒立,缩小的实像,若物距u增大(即物体远离凸透镜),则像距减小
(即像与物相对于凸透镜向同一方向运动),其像也随像距成正比地减小(即像与像距的变化情况完全
S
V=一
一样)。但物体移动的距离大于像移动的距离,而移动的时间又相同,由t可知,像的速度会变小(减
速运动)。
5.【答案】B
【解析】(1)蜡烛经透镜成倒立的像,说明此透镜一定是凸透镜;(2)蜡烛放在距离透镜20cm的地
方,当它向透镜移动时,其倒立的像移动速度大于蜡烛移动速度,说明蜡烛在凸透镜的一倍焦距和二倍
焦距之间,所以2f>20cm>f,所以20cm>f>10cm;故选B。
6.【答案】D
【解析】凸透镜成像的特点与物体到凸透镜的距离有关,像的放大或缩小是就物体所成的像与物体本身
的大小比较而言的,由于题中没有说明两物体到凸透镜的距离关系,故不能断定两个物体的像的大小关
系,因此答案为D。
二、填空
7.【答案】倒立;缩小;实
8.【答案】凸;虚;小于凸透镜的1倍焦距;电路板
【解析】根据凸透镜成像规律,当物距小于凸透镜的1倍焦距时,凸透镜成正立、放大的虚像,这就
是放大镜的原理,所以检修工人用凸透镜的放大作用来查看电路板时,电路板到凸透镜的距离应小于1
倍焦距,成的像是正立、放大的虚像,用照明灯照亮电路板,可以使成像更清晰,便于观察。
9.【答案】大于10cm;大于5cm小于10cm;小于5cm
【解析】由凸透镜成像规律可知,照相机的镜头利用的是物距大于二倍焦距时凸透镜的成像规律,即
焦距为5cm的凸透镜,若想用它做一个模拟照相机,则景物到凸透镜的距离应大于10cm;若想用它做
投影仪的镜头,则胶片到凸透镜的距离应大于5cm小于10cm;若想将它作为放大镜使用,则被观察的
物体到凸透镜的距离应小于焦距,即小于5cm,故答案为:大于10cm;大于5cm小于10cm;小于5cm。
10.【答案】8;倒立、缩小
【解析】当u=16cm时,物体成等大的像,所以2f=16cm,即f=8cm;若将蜡烛移到20cm处,则物
体在2f之外,所以此时成倒立缩小的实像。
11.【答案】主光轴;缩小;照相机
【解析】探究凸透镜成像规律时,调整蜡烛烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上,这样烛焰、光
屏和光屏的中心在大致在同一高度,像才能呈在光屏的中心;凸透镜焦距为10cm,物距为35cm,所以
物距u>2f=20cm,成倒立、缩小的实像,应用于照相机;故答案为:主光轴;缩小;照相机。
12.【答案】光屏;缩小倒立;右
【解析】为了实验的需要,焰心、光心及光屏的中心必须在同一高度上;因当物体在焦点之外时,必
在屏上成倒立的实像,此时蜡烛在焦点之外;妥使实像变大,必须缩小物距,蜡烛向右移;故答案为:
光屏;缩小倒立;右。
三、综合应用与实验探究
13.【答案与解析】根据折射光线过凸透镜的焦点画出即可;过平面镜的入射点垂直镜面作出法线,然后
根据反射角等于入射角画出反射光线。如图所示:
14.【答案与解析】要测出凹透镜的焦距,需要平行光源、凸透镜、刻度尺、光具座等辅助器材。如图所
示,其操作与观察方法是:让平行光源通过凸透镜的焦点F的位置,测出凸透镜的焦距忆再在凸透镜
的后面安上待测凹透镜,并在光屏上画一个与凹透镜等大的圆,移动凹透镜使光斑与圆正好重合,测出
凸透镜与凹透镜间的距离s,凹透镜的焦距大小为ft-So
15.【答案】(1)B(2)①大;②减小(3)不够全面,因为他只记录
了像的大小,没有记录像的正倒。
【解析】(1)如果选择A透镜,当“研究凸透镜成像的规律”
中的u>2f时,即物距大于100cm,此时f<v<2f,即像距大于
50cm小于100cm,而实验所用的光具座上标尺的刻度范围是“0〜100cm”,所成的像位置超出了光具座
的范围,在光屏上不能看到清晰的像。所以不能选A透镜,只能选择B透镜。(2)①表中数据物距越
来越小,像距越来越大,像由缩小到等大到放大。②同一凸透镜,成实像时,物距越来越大,像距越来
越小,即像距v随物距u的增大而减小。
(3)小王同学的实验过程不够全面,因为他只记录了像的大小,没有记录像的正倒,所以他的记录
不全,(或只通过一块凸透镜成像情况,要得到凸透镜成实像的规律,欠普遍性,或只研究了凸透镜成
实像的情况,没有研究成虚像的情况)。
生活中的透镜(提高)
【学习目标】
1.知道照相机的成像原理及构造;
2.知道投影仪的成像原理及构造;
3.理解放大镜的原理及其在生活中的应用;
4.理解实像和虚像的特征,能区分实像和虚像;
5.掌握照相机和投影仪在使用中的调节。
【要点梳理】
要点一、照相机
1、【《透镜、生活中的透镜》】照相机原理:来自物体的光经过照相机镜头后会聚在胶卷上,形成被照物
体的像。胶卷上涂着一层对光敏感的物质,它在曝光后发生化学变化,物体的像就被记录在胶卷上,经
2、构造:镜头(凸透镜)、胶片、调焦环、光圈环、快门等几部分组成。
3、成像特点:
(1)照相机成缩小、倒立的实像;
(2)像距小于物距;
(3)像与物体位于凸透镜的两侧。
要点诠释:
1、物体离照相机镜头的距离(物距)大于底片离照相机的距离(像距)。
2、物体离照相机镜头越远,物体在胶卷上所成的像越小,像的位置(底片或胶片到镜头的距离)越近。
要点二、幻灯机和投影仪
1、成像原理及示意图:镜头相当于凸透镜,成倒立、放大、实像。
2、构造:凹面镜、光源、螺纹透镜、凸透镜、平面镜。
要点诠释:
1>幻灯机和投影仪的调节:
(1)透明胶片到镜头的距离(物距)小于镜头到屏幕的距离(像距);
(2)透明胶片离镜头越近时,屏幕上所成的像越大,像到镜头的距离越大。所以要想让屏幕上的像大一
些,向下调凸透镜,减小凸透镜到物体的距离,增大投影仪到光屏的距离。
(3)幻灯机(投影仪)成的像上下颠倒,左右相反。如下图:
2、幻灯机和投影仪的构造及作用:
类别构造作用
幻灯机凸透镜成倒立、放大的实像
聚光镜加强照到幻灯片上的光
凹面镜反射会聚光线,照亮透明胶片
光屏承接像
投影仪凸透镜成倒立、放大的实像
螺纹透镜会聚光线,照亮透明胶片
平面镜改变光路
凹面镜反射会聚光线,照亮透明胶片
光屏承接像
要点三、放大镜
1>成像原理:放大镜(凸透镜)成正立、放大的虚像。
2、成像规律:
(1)像与物体位于凸透镜的同侧;
(2)放大镜离被观察的物体越近,所成的像越小;放大镜离物体越远,所成的像越大;
(3)如果放大镜与物体的距离大到一定程度,所成的放大的虚像便消失了。
要点四、实像和虚像
1、实像:照相机和投影仪所成的像,是光通过凸透镜射出后会聚形成的,如果把感光胶片放在适度的位
置,能记录下所成的像。这种像叫做实像。
2、虚像:没有实际光线会聚,人眼逆着出射光的方向看去,感到光是从虚像处发出。
3、物距:物体和透镜之间的距离叫物距字母〃表示。
4、像距:像和透镜之间的距离叫像距用字母V表示。
要点诠释:
1、实像是实际光线会聚而成的,可以用光屏承接。
2、没有实际光线会聚,出射光线的反向延长线相交所成的像是虚像,虚像无法用光屏承接。人眼逆着出
射光的方向看去,感觉好像是光从虚像出发出的。
3、实像虚像的区别:
类定义表现实例
别
实实际光线会聚能用光屏承
像而成接,能被眼
睛观察111B
小孔成像照相机成像投影仪成像
虚反射(或折射)不能用光屏
像光线的反向延承接,能被
长线相交而成眼睛观察
平面镜成像眼睛“受骗”放大镜成像
【典型例题】
类型一、生活中的透镜
▼1.【《透镜、生活中的透镜》例2】现有5种光学元件:平面镜、凹面镜、凸
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