凸透镜成像规律及其应用专题学案

一、        复习目标

在记住凸透镜成像规律的基础上,学会分析题目中的条件从而判断出凸透镜成像的情况(包括像的倒正、实虚以及放大还是缩小情况),还要学会凸透镜成像情况的实际应用如:照相机、幻灯机、放大镜、望远镜、显微镜以及人的眼睛、眼镜

二、典型例题解析:

1、三个焦距都是20cm的凸透镜,小明利用它们做了一些简易光学器材,第一个做成了简易照相机,拍摄了墙上的一幅画;第二个做了一台投影仪,演示了一张幻灯片;第三个直接作放大镜使用,观察一只小昆虫,使用过程中,下面对应关系连线正确的是(  )

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A                                        B

 

 

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                   C                                   D

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2、一个物体到凸透镜的距离是30cm时,在光屏上得到一个放大的实像,若把物体沿凸透镜的主光轴移到距透镜45cm处,成的像情况是:(  )

A、放大的实像     B、缩小的实像    C、等大的实像       D、上述三种情况都有可能。

(二)焦距大小的判定

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例2.将蜡烛放在距离凸透镜30cm的地方,在透镜另一侧的光屏上,有蜡烛清晰放大的像,由此可知,该透镜的焦距可能是(    )

A、20cm       B、15cm          C、10cm             D、5cm

【针对性训练】

有甲、乙、丙三个凸透镜,将这三个透镜放在光具座上做成像实验,在保持各透镜跟烛焰的距离相等的条件下,得到实验记录如下表:

透镜

像的性质

放大

倒立

实像

缩小

倒立

实像

放大

正立

虚像

由此表可知:甲、乙、丙三个透镜的焦距关系是:

A、f>f>f丙    B、f>f>f乙    C、f<f<fD、f>f>f

(三)镜的调节问题

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例3、照集体相时,发现有些人没有进入镜头,为了使全体人员都进入镜头,应采取:

A、人不动,照相机离人远一些,镜头往外伸一些

B、人不动,照相机离人近一些,镜头往里缩一些

C、人不动,照相机离人近一些,镜头往外伸一些

D、照相机和镜头都不动,人站近一些。

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例4、在探究凸透镜成像规律的实验中:第1小组同学依次把点燃的蜡烛、透镜、光屏放在光具座上。但是,在实验中无论怎样移动光屏都找不到清晰的像,请你帮他们找出一个可能的原因:                                            

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1、  2个实验小组分别进行了若干次操作,并把实验数据准确记录在下面表格中

 

 

第一小组

           第二小组

凸透镜焦距/cm

14

14

14

14

16

16

16

16

物距/cm

20

30

40

60

20

30

40

60

像距/cm

47

26

22

18

80

34

27

22

像的正倒

倒立

倒立

倒立

倒立

倒立

倒立

倒立

倒立

请分析以上数据,你能得到什么结论?(写出两条即可)  

 

 

 

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【针对性训练】

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1、某校同学在学习了眼睛和眼镜的内容后,想通过实验探究近视眼的形成原因。他们选择了如下器材:蜡烛、用薄膜充入水后制成的水凸透镜(与注射器相连,注射器里有少量水)、光屏等。水凸透镜的厚薄可以通过注射器注入、吸取水的多少来调节。其装置如图所示。

(1)在此实验装置中,____________相当于人眼球中的晶状体。____________相当于人眼球中的视网膜。

(2)请你用此实验装置探究近视眼的成因,要求写出实验过程。

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2在做凸透镜成像的实验中,所用透镜的焦距为10cm。某同学按下图所示放置好蜡烛和透镜后,左右移动光屏始终得不到烛焰完整的像,其原因是         。该同学作适当调整(物距不变)后,移动光屏,直到光屏上得到烛焰清晰、完整的像。该像的性质是       

 

 

 

 

 

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三、达标测试

1、在利用蜡烛研究凸透镜成像的实验中,太阳光线会聚后在距离透镜10cm处发现一亮点,若把点燃的蜡烛放在距凸透镜15cm处,在凸透镜另一侧的光屏上观察到了蜡烛清晰的像这个像一定是( )

A、  倒立、放大的实像         B、倒立、缩小的实像

C、正立、放大的虚像          D、正立、放大的实像

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2、下面关于近视的说法中正确的是:(  )

A、  近视眼镜镜片能把太阳光会聚于一点    B.近视眼镜是发散透镜

C、“度数”越大的近视眼镜镜片,凹面弯曲越明显,焦距越大

D、近视眼眼睛本身就是发散透镜

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3、小明在做“凸透镜成像”实验时,将点燃的蜡烛放在凸透镜前20cm处,在透镜另一侧的光屏上观察到缩小的像,小明又把点燃的蜡烛置于原来的光屏处,则所成像的性质:( )

A、倒立放大的实像  B、正立放大的虚像  C、倒立缩小的实像  D、等大倒立的实像

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4、在一些交通要道路口、银行等公共场所常常安装电子监控器,它们主要由两部分组成,一部分为光学系统,另一部分为光电转换系统。光学系统收集被监控区域内的景物信息。光电转换系统把光信号转换成电信号,输送到监控中心,实现间接监控的目的的其光学系统的工作原理相当于(  )

A、平面镜成虚像    B、凸透镜成实像     C、显微镜      D、凸透镜成虚像

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5、某照相机镜头焦距为10cm,小刚用它来给自己的物理小制作参展作品照相,当照相机正对作品从50cm处向12cm处移动的过程中(  )

A、像变大,像距变小            B、像变小,像距变大

C、像先变小后变大,像距变大    D、像先变小后变大,像距变小

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6、某凸透镜的焦距为10cm,当物体沿主光轴从距透镜30cm处向透镜处移动时,则下列叙述凸透镜所成像的变化情况中,正确的是(  )

A、像始终变大       B、像始终变小     C、像先变小后变大  D、像先变大后变小

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7、关于四种光学仪器的成像情况,下列说法中正确的是(  )

 A. 放大镜成正立、放大的实像          B. 照相机成正立、缩小的实像

 C. 幻灯机成倒立、放大的实像     D. 近视眼镜成正立、放大的虚像

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8、图中四幅图分别表示近视眼成像情况和矫正做法的是(    )

 

 

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A. (2)(1)      B. (3)(1)   C. (2)(4) D. (3)(4)

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9、小宝用焦距一定的照相机拍摄景物,若他将照相机移近被拍摄的景物,景物在底片上所成的清晰像将变     (选填“大”或“小”)

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10、在鉴定文物时,常用放大镜观察文物的细微部分,这时他看到的像是          。如果在文物上两条裂纹,其夹角是5度。要想使看到的像更大些,应该将放大镜离裂纹       。

放大镜的放大倍数是6倍,则他看到的角是     度。

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11、一束平行光线经过凸透镜折射后的传播方向如图甲所示,由图可知,此透镜的焦距为   cm,当把烛焰放在此凸透镜左侧12cm处时,如图乙所示,则从该凸透镜右侧通过透镜可以看到一个    、放大的虚像(填“正立”或“倒立”) 

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               甲     15厘米                        乙  12厘米

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12、如图所示,蜡烛在光屏上成一个清晰的像,这个像是         (选填“倒立”或“正立”)、                 (选填“放大”或“缩小”)的实像。照相机、投影仪、放大镜这三种光学仪器正常使用时,与上述成像情况一致的是       

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蜡烛          透镜                光屏

如果在前面的实验中保持蜡烛和光屏的位置不变,只移动中间的透镜,要使光屏上再次出现一个明亮清晰的像,则应向         (选填“左”或“右”)移动凸透镜。

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13、为了比较甲、乙两个凸透镜焦距的大小,小明先后用这两个凸透镜做成像实验,他使烛焰、透镜和光屏三者的中心在同一水平直线上,且使两个凸透镜与光屏间的距离均为20cm。实验时发现:烛焰经凸透镜甲折射后在光屏上所成的是一个清晰缩小的像,烛焰经凸透镜乙折射后在光屏上所成的是一个清晰放大的像,由此可以判断:凸透镜_____的焦距较大。

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14、在“探究凸透镜成像规律”的实验中,物体距离透镜30 cm,像距透镜10 cm,则此时的像是____________、____________的____________像(依次选填“倒立”或“正立”、“放大”或“缩小”、“实”或“虚”)

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15、在“研究凸透镜成像规律”时,将凸透镜、蜡烛和光屏放在如图12甲所示的光具座上进行(凸透镜的焦距ƒ已知):

(1)若在图中C位置上放置光屏,则B位置上应放置        

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(2)实验过程中,应测量物距u和像距υ,并记录      的性质特点;

(3)若烛焰在光屏上所成的像如图12乙所示,为使像能清晰地呈在光

屏中央,应将凸透镜向         移动(选填“上”或“下”);

(4)实验发现:当物距在        范围时,像都能在光屏上承接;当

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物距在        范围时,凸透镜成缩小的像。

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16.在探究凸透镜成像规律的实验中,当烛焰、凸透镜、光屏处于图所示位置时,恰能在光屏上得到一个清晰的像。利用这种成像原理可以制成

A.照相机    B.幻灯机    C.放大镜    D.潜望镜

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17.某同学用一凸透镜做实验,发现当物距为20cm时,能在光屏上成倒立、放大的清晰的像,则以下说法正确的是(    )

A 物距为10cm时,一定成正立、放大的虚像

B 物距为15cm时,一定成正立、放大的虚像

C 物距为30cm时,一定成倒立、放大的实像

D 物距为40cm时,一定成倒立、缩小的实像

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18.把蜡烛放在凸透镜前30cm处,光屏上可接收到倒立、等大的实像,若把蜡烛向远离凸透镜的方向移动5cm,并移动光屏,在光屏上可以看到(    )

A倒立缩小的实像   B 倒立放大的实像  C 正立放大的虚像 D 倒立等大的实像

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19.关于凸透镜成像,下列说法正确的是(    )

A 由于凸透镜对光线有会聚作用,所以通过凸透镜的光束不可能是发散光束

B 凡是虚像,一定与物体在透镜同侧,且是正立的

C 凡是实像,只能用屏来观察,而不能用眼睛直接观察

D 凸透镜成像时,物距增大,像距一定减小

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20.用三块透镜做实验,在物距相同的情况下得到如下数据,可知这三块透镜的焦距关系为(    )

透镜

像的性质

A

放大

倒立

实像

B

缩小

倒立

实像

C

放大

正立

虚像

A.fA<fB<fC    B.fA>fB>fC   C.fC>fA>fB   D.fA>fC>fB

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21.我市周村航校开展了航空观光旅游项目,小刚同学在乘坐飞机观光时,用携带的镜头焦距为30mm的照相机拍摄张店城区的全景照片,则底片与镜头间的距离应该(   )

A 小于30┨  B 等于30mm   C 略大于30mm   D 等于60mm

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22.五一期间,小明和同学到泰山去游玩,当他为全体同学拍了一张合影后,又想为一位同学拍一张单身照,则他应(     )

A 保持照相机与同学间的距离不变,拉长镜头

B 减小照相机与同学间的距离,镜头不动

C 增大照相机与同学间的距离,缩短镜头

D 减小照相机与同学间的距离,拉长镜头

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23.小明用一架焦距不变的照相机给小刚拍一张2寸的全身照,小刚在原地不动,小明又要给他拍一张2寸的半身照,正确的操作是(    )

A 小明往前移动,并使镜头往里缩   B 小明往前移动,并使镜头往外伸

C 小明往前移动,并增大光圈       D 小明往后移动,并使镜头往外伸

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24.老奶奶用放大镜看报纸时,为了看到更大的清晰的像,应(    )

A 报纸与眼睛不动,放大镜离报纸远一些

B 报纸与眼睛不动,放大镜离报纸近一些

C 报纸与放大镜不动,眼睛离报纸近一些

D 报纸与放大镜不动,眼睛离报纸远一些

 

凸透镜成像规律及其应用专题学案答案

试题详情

(一)   利用凸透镜成像规律判定成像性质

【针对性训练】

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1、C  2、D

(二)   焦距大小的判定

【针对性训练】B

(三)   镜的调节问题

【针对性训练】

1、(1)水凸透镜    光屏

(2)按如图所示将蜡烛、水凸透镜、光屏依次放在光具座上,保持大致在同一高度上,调节水凸透镜的位置使蜡烛在光屏上成清晰的像;向水凸透镜中注水,使晶状体变厚,观察光屏上所成蜡烛的像将变得不清晰,将蜡烛向水凸透镜靠近,观察到光屏上会再次出现清晰的像。

2、烛焰、透镜、光屏三者中心不在同一条直线上  倒立、放大的实像

(一)单项选择

试题详情

1、D  2、B  3、A  4、B 5、A  6、A  7、D 8、C 9、B

(二)理解与应用

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1、大   2、正立、放大的虚像  远   30      3、15    正立   4、倒立  放大  投影仪

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右   5、乙  6、倒立、缩小、实

(三)实验与探究

1、e  a  ad  cd

2、凸透镜  像 下 大于一倍焦距的 大于二倍焦距的

3、(2)假设:对于焦距为35mm的凸透镜(或焦距较小的凸透镜)当物距大于3m时,物距变化,像距变化非常微小,像的位置几乎不变。

(3)主要的实验步骤:本实验为定性的模拟实验,因此不需严格要求物距在3m以外。本实验三种可能的基本操作如下:

①    在光具座上做实验,选择焦距为5cm的透镜,选10cm15cm或更大的,物体必须尽可能远离透镜,补正物距远大于2倍焦距。

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②    不用光具座,直接在实验室中较大范围内(如2m3m3.5m以外)做实验,用墙壁或白纸作光屏。

③    在窗口把凸透镜对准远处某景物,光屏(白纸)在另一侧焦点外附近寻找像。

上述①②两种在室内的操作,必须以发光物体(如烛焰、发光的灯丝)作为待成像物体,在光具座上(或在1米来长的桌上)做实验时,必须有“调节发光物体(烛焰、发光的灯丝)中心、透镜和光屏至同一高度”这一步骤。

作图:图中的发光物体距透镜的距离须远远大于2倍焦距。

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