人教版八年級物理上冊第五章
第3節凸透鏡的成像規律
第一部分:知識點
一、 基本概念:
1、實驗:實驗時點燃蠟燭,使燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度,目的是:使燭焰的像成在光屏**。
若在實驗時,無論怎樣移動光屏,在光屏都得不到像,可能得原因有:
①燭在焦點以內;
②燭焰在焦點上;
③燭焰、凸透鏡、光屏的中心不在同一高度;
④蠟燭到凸透鏡的距離稍大於焦距,成像在很遠的地方,光具座的光屏無法移到該位置。
2、實驗結論:(凸透鏡成像規律)
f分虛實,2f大小,實倒虛正,
具體見下表:
3、對規律的進一步認識:
⑴u=f是成實像和虛像,正立像和倒立像,像物同側和異側的分界點。
⑵u=2f是像放大和縮小的分界點
⑶當像距大於物距時成放大的實像(或虛像),當像距小於物距時成倒立縮小的實像。
⑷成實像時:
⑸成虛像時:
二、 重、難點
重點:對凸透鏡成像規律的理解和認識。
難點:**凸透鏡成像規律的過程。
三、 知識點歸納及解題技巧
成像規律的示意圖
第二部分:相關中考題及解析
1、(2011雲南昆明)在焦距為10cm的凸透鏡前15cm處放一支點然的蠟燭,那麼在凸透鏡另一側的光屏上可以得到的是( )
a.燭焰倒立縮小的實像b.燭焰倒立放大的實像
c.燭焰倒立放大的虛像d.燭焰正立放大的實像
解析:焦距f=10cm,物距u=15cm,則f<u<2f,凸透鏡所成的像是倒立、放大的實像。
本題答案為b。
2、(2011安徽蕪湖)物體從距離凸透鏡12cm移到距凸透鏡18cm的過程中,調整光屏的位置,總能在光屏上得到倒立放大的像,由此可知,此凸透鏡的焦距可能是( )
a.6cmb.10cmc.16cmd.20cm
解析:當物距f<u<2f時,凸透鏡所成的像是倒立、放大的實像,所以f<12cm<2f且f<18cm<2f,即9cm<f<12cm。
本題答案為b。
3、(2023年中考·江蘇揚州卷)如圖所示,在光屏上恰能看到清晰的像。則像的性質是
a.倒立縮小的實像b.正立放大的虛像
c.倒立放大的實像d.正立縮小的虛像
解析:由圖象可知物距小於像距,所以物體在一倍焦距與二倍焦距之間,像在二倍焦距以外,此時光屏上成倒立的放大的實像。
本題答案為c。
4、(2011河南)在**「凸透鏡成像規律」的實驗中,當燭焰、透鏡及光屏的相對位置如圖所示時,恰能在光屏上得到—個清晰的像。下列哪種光學器材的成像原理與其相同( )
a.放大鏡b.近視鏡
c.投影儀d.照相機
解析:要解決此題,需要掌握凸透鏡成像的規律。凸透鏡成像規律:
物距小於焦距成正立放大虛像.應用是放大鏡;物距大於一倍焦距小於二倍焦距成倒立放大實像,像距大於二倍焦距;物距等於二倍焦距成倒立等大實像,像距等於二倍焦距;物距大於二倍焦距成倒立縮小實像,像距大於一倍焦距小於二倍焦距。由圖知,物體經凸透鏡後成的是實像,物距為24cm,像距為16cm,物距大於像距,根據凸透鏡成像的規律,此時成倒立、縮小的實像。
放大鏡成放大、正立的虛像,所以a不符合題意;近視鏡是凹透鏡,所以b不符合題意;投影儀成放大、倒立的實像,所以c不符合題意;照相機成縮小、倒立的實像。
所以d符合題意。
5、(2011廣州)如圖是投影儀成像示意圖.其中凸透鏡的作用是成 (填「等大」、「縮小」或「放大」)、 (填「正立」、「倒立」)的實像,平面鏡的作用是 ;如果圖中h=40cm,則凸透鏡焦距不可能小於 cm.
解析:投影儀就是根據凸透鏡成放大、倒立實像的原理製成的,所以凸透鏡的作用就是成放大、倒立的實像;平面鏡將通過凸透鏡的折射光線反射到銀幕上,所以起到改變光路的作用。由凸透鏡成像規律得,f<40cm<2f,所以20cm<f<40cm.
答案:放大;倒立;改變光路;20
6、(2011安徽省)圖中l為凸透鏡,mn為其主光軸,o為光心,若物體ab經凸透鏡成的實像為a'b』,試用作圖的方法確定凸透鏡的乙個焦點f,並在圖中標出f的位置。
解析:做凸透鏡的光路圖,抓住三條特殊光線:(1)過光心的光線經透鏡後不改變方向;(2)平行於主光軸的光線經透鏡後過焦點;(3)過焦點的光線經透鏡後平行於主光軸。
本題中,可過物點a作平行於主光軸的光線,光線經透鏡後必過像點a',且與主光軸相交,該交點就是凸透鏡的焦點。也可利用光路的可逆性,過像點a'做一條平行於主光軸的直線,直線經透鏡後必過物點a,且與主光軸相交,該交點就是凸透鏡的焦點,最後標出正確的光線方向。如圖所示(畫出其中一條光路即可)。
答案:如圖所示(畫出其中一條光路即可)
7、(2023年威海市)在研究凸透鏡成像的實驗中,保持圖6中凸透鏡的位置,那麼:
圖6(1)把燭焰放在________點,屏上不會出現燭焰的像。
(2)a、b、c、d、e各點中________點是成放大和縮小像的分界點。
解析:由實驗可知:在一倍焦距內,物體成虛像,即在光屏上不出現像,故題(1)填「e」點;當物體在二倍焦距之外時,成倒立縮小的實像,當物體在二倍焦距時,成倒立等大實像,當物體在一倍焦距和二倍焦距之間時成倒立放大實像,所以二倍焦距是放大和縮小的分界點,故題(2)填「c」點。
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