專訓(xùn)2.凸透鏡成像規(guī)

律的探究習(xí)題課第四章在光的世界里1.探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)：(1)實(shí)驗(yàn)過程中，應(yīng)在光具座上依次放上蠟燭、凸透鏡和

光屏，并調(diào)節(jié)三者中心處于同一高度上，這樣做是為

了使凸透鏡成的像處于光屏中心。(2)實(shí)驗(yàn)中用燭焰作為成像物體，是因?yàn)闋T焰是光源，可

在光屏上成明亮的像。(3)實(shí)驗(yàn)應(yīng)在較暗的環(huán)境中進(jìn)行，這樣便于觀察燭焰的像。2.當(dāng)物體距凸透鏡無限遠(yuǎn)時(shí)，可以認(rèn)為從物體射來的光

是平行光，經(jīng)凸透鏡后會(huì)聚在焦點(diǎn)處。利用太陽光粗

略測量凸透鏡的焦距運(yùn)用的就是這個(gè)原理。1訓(xùn)練角度基本探究型實(shí)驗(yàn)【來賓】在“探究凸透鏡成像特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)中：(1)將凸透鏡正對(duì)太陽時(shí)，在凸透鏡的另一側(cè)前后移動(dòng)光屏，屏上會(huì)在距凸透鏡15cm處呈現(xiàn)出最小、最亮的光斑，則此凸透鏡的焦距為_____cm；(2)調(diào)節(jié)好實(shí)驗(yàn)裝置后，當(dāng)蠟燭距凸透鏡20cm時(shí)，屏上能成倒立、________(填“放大”或“縮小”)的________(填“實(shí)”或“虛”)像；例115放大實(shí)(3)當(dāng)把蠟燭移至某位置時(shí)，其成像情況如圖所示，通過觀察總結(jié)可得出此類成像條件是________，應(yīng)用這一成像規(guī)律制成的光學(xué)儀器有________(填“放大鏡”“照相機(jī)”或“投影儀”)。放大鏡u＜f(1)因焦距指焦點(diǎn)到凸透鏡光心的距離，此時(shí)成最小、

最亮的光斑處到凸透鏡的距離即為焦距f＝15cm；(2)由題意知，凸透鏡的焦距f＝15cm，當(dāng)u＝20cm

時(shí)，則2f＞u＞f，由凸透鏡成像規(guī)律可知，在光

屏上能成倒立、放大的實(shí)像；(3)從圖可知，此時(shí)物距小于焦距，即u＜f，并且此

時(shí)所成的像為正立、放大的虛像，所以根據(jù)此規(guī)

律可以制成放大鏡?！军c(diǎn)撥】【廣安】如圖所示，這是小浩同學(xué)探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)裝置圖。(1)實(shí)驗(yàn)前，小浩需要點(diǎn)燃蠟燭，并調(diào)整凸透鏡與光屏的高度，使蠟燭火焰與凸透鏡的中心、光屏的中心大致在____________；【同類變式】1.同一高度(2)老師告訴他，凸透鏡的焦距是10cm。移動(dòng)光屏，結(jié)果在凸透鏡右側(cè)大約63cm處獲得了清晰的像。人們運(yùn)用這條成像規(guī)律制造出了________(填“照相機(jī)”

“投影儀”或“放大鏡”)；(3)小浩好動(dòng)且思維頗有創(chuàng)意，他突發(fā)奇想，要是把蠟燭與光屏的位置互換，結(jié)果會(huì)怎樣呢？他立即一試，哇！太神奇了，光屏上的像依舊十分清晰，只是原來縮小的像變成了放大的像！你能解釋一下所成像依舊清晰的原因嗎？___________(填“反射光路可逆”“折射光路可逆”或“光是沿直線傳播的”)。照相機(jī)折射光路可逆【阜新】小麗同學(xué)用焦距為15cm的凸透鏡做“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)：(1)如圖甲所示，實(shí)驗(yàn)前應(yīng)調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心，使它們在________高度上。2.同一(2)實(shí)驗(yàn)過程中，當(dāng)蠟燭與凸透鏡的距離如圖甲所示時(shí)，在光屏上可得到一個(gè)清晰的倒立、________的實(shí)像，生活中利用這個(gè)規(guī)律制成的光學(xué)儀器是________。(3)實(shí)驗(yàn)過程中，小麗發(fā)現(xiàn)當(dāng)蠟燭成實(shí)像時(shí)，物距減小，像距與像都________(填“變大”“變小”或“不

變”)?？s小照相機(jī)變大(4)實(shí)驗(yàn)過程中，隨著蠟燭的燃燒，可觀察到光屏上的像向________(填“上”或“下”)移動(dòng)。(5)通過實(shí)驗(yàn)觀察可知，在圖乙中左邊的蠟燭通過凸透鏡不可能形成的像是________。(填符號(hào))B上2訓(xùn)練角度綜合探究實(shí)像與物距的關(guān)系【丹東】如圖“探究凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)”，將蠟燭、焦距為10cm的凸透鏡、光屏放在光具座上，調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡和光屏的中心在同一高度上，把凸透鏡固定在50cm處。例2(1)將蠟燭放在A點(diǎn)，光屏放在B點(diǎn)，為了找到清晰的像，應(yīng)將光屏向_______移動(dòng)(填“左”或“右”)。(2)依次改變蠟燭的位置，移動(dòng)光屏直到找到清晰的

像，記錄的數(shù)據(jù)如表所示。在第1至3次實(shí)驗(yàn)中，所成的像為倒立的、________的實(shí)像；第5次像距應(yīng)是______cm，此次像比第4次的像______(填“大”或“小”)。左實(shí)驗(yàn)次數(shù)物距/cm像距/cm14013.52301532516.742020515縮小30大(3)將蠟燭放在C點(diǎn)，無論怎樣移動(dòng)光屏都得不到燭焰的像，此實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可說明________(填“照相機(jī)”“投影儀”或“放大鏡”)的成像特點(diǎn)。(4)實(shí)驗(yàn)中，蠟燭燃燒不斷縮短，導(dǎo)致光屏上的像向________(填“上”或“下”)移動(dòng)。放大鏡上(1)將蠟燭放在A點(diǎn)，凸透鏡的焦距為10cm，則物距大于二倍焦距成倒立、縮小實(shí)像，像距大于一倍焦距小于二倍焦距，光屏在B位置上，因此為了找到清晰的像，應(yīng)將光屏向左移動(dòng)；(2)①在第1～3次實(shí)驗(yàn)中，物距分別為：40cm、30cm、25cm，都大于二倍焦距，根據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律可知，此時(shí)的像是倒立、縮小的實(shí)像；【點(diǎn)撥】②第5次實(shí)驗(yàn)時(shí)，物距在一倍焦距和二倍焦距之間，所成的像是倒立、放大的實(shí)像，所以第5次的像比第4次的像大。根據(jù)光的折射時(shí)的可逆性可知，第5次實(shí)驗(yàn)時(shí)的像距正好是第2次實(shí)驗(yàn)時(shí)的物距，則第5次像距應(yīng)是30cm；(3)將蠟燭放在C點(diǎn)，此時(shí)u＜f，成正立、放大的虛像。所以無論怎樣移動(dòng)光屏都得不到燭焰的像，放大鏡利用了此原理；(4)由于凸透鏡成倒立的實(shí)像，所以蠟燭變短，像將向上移動(dòng)?！緰|營】在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)如圖甲所示：(1)要使蠟燭的像成在光屏的中

央，應(yīng)將光屏向______(填“上”或“下”)調(diào)整。(2)若此凸透鏡的焦距為10cm，蠟燭放在距離凸透鏡15cm處，調(diào)節(jié)另一側(cè)光屏的位置可得到燭焰清晰、倒立、______(填“放大”“縮小”或“等大”)的______(填“實(shí)”或“虛”)像?！就愖兪健?.下放大實(shí)(3)某小組實(shí)驗(yàn)時(shí)對(duì)圖甲中的裝置進(jìn)行了改進(jìn)，將蠟燭換成LED燈、光屏換成帶有方格的光屏，如圖乙所示。①蠟燭換成LED燈的優(yōu)點(diǎn)是__________________________________________________________________。②光屏換成帶有方格光屏的優(yōu)點(diǎn)是_______________。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯、便于觀察、成像穩(wěn)定、形狀直觀、亮度高、減少污染等便于比較像的大小【無錫】利用光具座以及蠟燭、凸透鏡、光屏等器材，可進(jìn)行“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)。(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，首先在光具座上放置實(shí)驗(yàn)器材，若光具座A處放置蠟燭(如圖所示)，則C處應(yīng)放置________(填“凸透鏡”或“光屏”)。器材正確放置后，還應(yīng)對(duì)其進(jìn)行調(diào)整，使?fàn)T焰和光屏的中心位于凸透鏡的________上。2.光屏主光軸(2)實(shí)驗(yàn)后，可得出凸透鏡成像規(guī)律。根據(jù)成像規(guī)律判斷下列說法，說法正確的是________。A．若凸透鏡的焦距為10cm，則燭焰距離凸透鏡30cm時(shí)，可在光屏上成放大的像B．實(shí)驗(yàn)過程中，蠟燭因燃燒而變短，則燭焰在光屏上的像會(huì)下移C．若燭焰朝著凸透鏡方向前后不斷晃動(dòng)，則光屏上仍能觀察到清晰的燭焰像D．若燭焰在光屏上成縮小的像，則光屏到凸透鏡的距離小于燭焰到凸透鏡的距離D(3)某物理興趣小組在探究凸透鏡成像規(guī)律后，得到了如下數(shù)據(jù)：實(shí)驗(yàn)序號(hào)物距u/cm焦距f/cm像的性質(zhì)像距v/cm11210倒立、放大、實(shí)像6021410倒立、放大、實(shí)像3531510倒立、放大、實(shí)像3043010倒立、縮小、實(shí)像1553012倒立、縮小、實(shí)像2063015倒立、等大、實(shí)像30下列對(duì)表中數(shù)據(jù)的分析，錯(cuò)誤的是________。A．當(dāng)凸透鏡的焦距相同，物距不同時(shí)，所成的像有可能相同B．當(dāng)物距相同，凸透鏡的焦距越大時(shí)，像距越大C．當(dāng)物距相同，凸透鏡的焦距不同時(shí)，所成像的性質(zhì)有可能相同D．當(dāng)凸透鏡的焦距相同，且成放大實(shí)像時(shí)，像距與物距之和隨物距的增大而減小A(4)將蠟燭置于凸透鏡一倍焦距處，結(jié)果在光屏上仍能觀察到燭焰放大的像，這是為什么？因?yàn)橄灎T有一定的體積，把它放到焦點(diǎn)時(shí)，它有一部分會(huì)在一倍焦距和二倍焦距之間，所以能看到放大的像?！緩V東】用焦距為10cm的凸透鏡做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)，如圖所示。(凸透鏡的位置固定不動(dòng))(1)為了便于觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)環(huán)境應(yīng)該________(填“較亮”或“較暗”)一些，此實(shí)驗(yàn)過程中蠟燭燃燒后逐漸變短，則光屏上燭焰的像也將逐漸向________移動(dòng)。(2)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表，請將所缺的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和像的性質(zhì)補(bǔ)充完整。3.較暗上請根據(jù)實(shí)驗(yàn)序號(hào)4的成像規(guī)律，寫出在生活中的一個(gè)應(yīng)用________。實(shí)驗(yàn)序號(hào)物距u/cm像距v/cm像的性質(zhì)1301522020倒立、等大的實(shí)像315倒立、放大的實(shí)像46無正立、放大的虛像倒立、縮小的實(shí)像放大鏡(3)若已在光屏上成清晰的像，此時(shí)用遮光布遮住凸透鏡的下小半部分，則所成的燭焰的像為__________________(填“不完整的像”“亮度相同的完整像”或“亮度稍暗的完整的像”)。(4)曉紅在早上9：00利用太陽光進(jìn)行觀察凸透鏡焦點(diǎn)的活動(dòng)，她將凸透鏡與水平地面平行放置，調(diào)節(jié)凸透鏡到地面的距離，直至地面上出現(xiàn)一個(gè)最小的亮點(diǎn)，她認(rèn)為此點(diǎn)就是凸透鏡的焦點(diǎn)位置。你認(rèn)為她這種活動(dòng)過程存在的問題是：_________________________________________________________。亮度稍暗的完整的像凸透鏡沒有正對(duì)太陽光放置【鎮(zhèn)江】某同學(xué)利用圖示裝置來研究凸透鏡成像：(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)調(diào)整燭焰、凸透鏡和光屏三者的中心在____________；(2)如圖甲所示，當(dāng)凸透鏡位于光具座上A處時(shí)，恰好在光屏上成清晰的像，成的是______(填“正立”或“倒立”)的像，蠟燭燃燒一段時(shí)間后，燭焰的像將位于光屏中心的________方；4.同一高度倒立上(3)在保持(2)中蠟燭和光屏位置不變的情況下，將凸透鏡向右移到B處(圖中未標(biāo)出)，光屏上再次成清晰的像，成的是________(填“放大”“縮小”或“等大”)的像。(4)在上述探究活動(dòng)中，若已知蠟燭與光屏間的距離為L0，與凸透鏡第一次所在位置A間的距離為L，如圖乙所示，則該透鏡焦距f________L(填“>”“<”或“＝”)。透鏡先后兩次所在位置A、B之間的距離s＝________(用L0、L表示)?？s?。糒0－2L3訓(xùn)練角度實(shí)驗(yàn)方案的改進(jìn)在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中：(1)發(fā)光體“F”、凸透鏡(焦距為f)和光屏在光具座上的位置如圖所示，實(shí)驗(yàn)前應(yīng)將光屏向________調(diào)整，使發(fā)光體“F”和光屏的中心位于凸透鏡的主光軸上。例3下(2)保持圖中發(fā)光體“F”和凸透鏡位置不變，左右移動(dòng)光屏，直到在光屏上成清晰的像，這個(gè)像是倒立、________的實(shí)像，生活中的________就是利用這一原理工作的。(3)將發(fā)光體“F”從圖示位置向右移至A點(diǎn)，要在光屏上再次成清晰的像，需將光屏向________移動(dòng)。(4)當(dāng)光屏上呈現(xiàn)清晰的像時(shí)，保持發(fā)光體“F”和凸透鏡位置不變，取一個(gè)與原實(shí)驗(yàn)中焦距相同但鏡面直徑較小的凸透鏡，替代原來的凸透鏡再次實(shí)驗(yàn)，所成的像與原來的像相比，你可觀察到的現(xiàn)象有________________________?？s小照相機(jī)右像比原來暗(1)由圖知，使發(fā)光體“F”、凸透鏡、光屏三者的中心在同一高度，實(shí)驗(yàn)前應(yīng)將光屏向下調(diào)整；(2)如圖，發(fā)光體“F”在二倍焦距之外，成的像是倒立、縮小的實(shí)像，生活中的照相機(jī)就是利用這一原理工作的；(3)將發(fā)光體“F”從圖示位置向右移至A點(diǎn)，靠近凸透鏡，像要遠(yuǎn)離，要在光屏上再次成清晰的像，需將光屏向右移動(dòng)；(4)用另一個(gè)與原實(shí)驗(yàn)中焦距相同但鏡面直徑較小的凸透鏡，替代原來的凸透鏡再次實(shí)驗(yàn)，經(jīng)凸透鏡的光線變少，所成的像與原來的像相比，比原來暗?！军c(diǎn)撥】【泉州改編】在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中：(1)實(shí)驗(yàn)正確安裝并調(diào)節(jié)后，小芳同學(xué)在如圖甲所示的光屏上看到了燭焰清晰的像，則她看到的像是________(填“倒立”或“正立”)、________(填“放大”或“縮小”)的。【同