单元专项提升01 凸透镜成像规律及应用（原卷版）.docxVIP

单元专项提升01凸透镜成像规律及应用

1.探究凸透镜成像规律。

2.利用凸透镜成像的规律解决问题。

3.生活中的透镜。

知识点一、探究凸透镜成像的规律

常考考查方向：

（1）调整烛焰、透镜、光屏三者的中心在同一高度，目的是让烛焰的像成在光屏的中央；

（2）在做实验时,某同学无论怎样移动光屏,都无法在光屏上观察到烛焰的像。发生这一现象可能原因有哪些？

可能原因有：①烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度上；②蜡烛的位置在透镜的一倍焦距以内；③蜡烛的位置在透镜的焦点上；④当成放大的实像时，像距较大，光具座长度不够。

（3）用卡片把透镜遮住一部分，光屏上得到烛焰的像有什么变化？

光屏上像的性质不变，还是完整的，但亮度会变暗些。

（4）成实像时，将蜡烛和光屏调换位置时，在光屏上仍能成实像。原因是：光路可逆。

（5）发光二极管比蜡烛的优势：发光二极管亮度更亮，光源稳定，成像稳定。

（6）发光二极管的形状的要求：选择上下、左右都不对称的形状。

（7）蜡烛长度变短时，像在光屏上的位置怎样变化？为了使像仍成在光屏的中央，应该怎样进行调节？

像将会向上移动。调节方法：①将光屏向上移动；②将蜡烛向上移动；③将透镜和光屏向下调节。

（8）当物距不变时，改变凸透镜的焦距，像距和像的大小会发生变化。当物距不变时，凸透镜焦距越大，像距变大，像变大。

（9）水透镜：注水时水透镜焦距变小，当物距不变时，要使光屏上重新出现清晰的像，则要将光屏向靠近透镜的方向移动；抽水时水透镜的焦距变大，当物距不变时，要使光屏上重新出现清晰的像，则要将光屏向远离透镜的方向移动。

二、凸透镜成像规律及应用

物距u与焦距f的关系

像的性质

像距v与焦距f的关系

相对凸透镜的位置

应用

正倒

大小

虚实

u2f

倒立

缩小

实像

fv2f

与物异侧

照相机

u=2f

倒立

等大

实像

v=2f

与物异侧

测焦距

fu2f

倒立

放大

实像

v2f

与物异侧

投影仪

u=f

不成像

uf

正立

放大

虚像

——

与物同侧

放大镜

2.成实像时，物体距离透镜越近，像距离透镜越远，像越大；物体距离透镜越远，像距离透镜越近，像越小。即成实像时，物近像远像变大，物远像近像变小。

3.移动速度：成缩小的像时，物距大于像距，物体移动的速度大于像移动的速度；成放大的像时，物距小于像距，物体移动的速度小于像移动的速度。

题型01实验：探究凸透镜成像规律

【典例1】（23-24九年级下·湖北武汉·阶段练习）某小组用一个F光源为发光物体放置于A点，一块白色的硬纸板作为承接像的屏，研究F光源的成像情况，屏移至C点位置时刚好在屏上出现了一个清晰的像，如图所示；

（1）该小组选择的凸透镜焦距为m；

（2）此时小丽在A侧观察到屏上形成了一个与物体大小相等的像，接着小亮将凸透镜更换为一个半透明玻璃平板，小亮在A侧通过玻璃恰好也能在光屏处看到了一个等大的像，此时小明则站在BC之间观察光屏上的像；上述实验过程中，小丽、小亮和小明观察到的分别是图2中的（选填“①”、“②”、“③”或“④”）；

①丁、丙、乙②甲、乙、乙③丁、乙、丙④戊、乙、丙

（3）小丽继续实验，她将F光源移动到10cm刻度处，为了能在光屏上可能承接到清晰的像，她需要将屏向（选填“左”或“右”）移动，这个实验现象可以说明（选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）的成像特点。

【典例2】（23-24八年级下·陕西咸阳·期中）某小组同学用如图-1的装置“探究凸透镜成像特点”，其中凸透镜的焦距为15cm，他们进行实验的同时在坐标纸上记录蜡烛与光屏上像的位置和大小，如图-2所示（用带箭头的线段表示物体，A、B分别表示蜡烛在A、B处像的位置）

（1）如图-1所示，实验前，应先将烛焰中心、光屏中心调到凸透镜的上；

（2）从图-2中可以看出，蜡烛在A、B位置时得到像在“倒立正立、放大缩小、虚像实像”的性质方面相同的有个；当把蜡烛由A移到B位置，所成像将（选填“变大”“变小”或“不变”）；

（3）和其他小组交流后发现，当蜡烛在距透镜15cm~30cm之间时，像均成在透镜另一侧距透镜30cm以外处。但是，当他们把蜡烛放在C位置时，在光具座上无论怎样移动光屏，都不能得到清晰的像，原因是像距过大，光具座；

（4）为了让蜡烛在C位置的像成在光具座上的光屏上，他们采用了两种做法：

做法一：保持蜡烛和透镜的位置不变，更换凸透镜，在光具座上移动光屏，光屏上又出现了清晰的像，这表明像距变了，由此推断更换的凸透镜会聚光的能力较强，此透镜焦距（选填“＞”“＜”或“＝”）15cm；

做法二：保持蜡烛和透镜的位置不变，在蜡烛和透镜之间再放置一个凸透镜，在光