专项练习[凸透镜成像规律的应用]

专项练习[凸透镜成像规律的应用]

[凸透镜成像规律的应用]

专题概述

〝凸透镜成像规律〞的应用在各地中考中均是高频考点，主要以选择题及实验探究题的形式出现，深入考查探究实验中的一些延伸规律，属于中高难度题目。主要分为四种类型：

①成实像时，物距、像距大小与成像大小之间关系的判定

[规律方法] 如果像距大于物距，那么像为倒立、放大的实像；如果像距小于物距，那么像为倒立、缩小的实像；如果像距等于物距，那么像为倒立、等大的实像。以上规律反之也成立。

②成实像时，物距、像距变化与成像大小变化关系的判定

[规律方法] 当物体逐渐靠近凸透镜时，所成实像会远离凸透镜，且同时像会变大，即〝物近像远像变大〞〝物远像近像变小〞。当u>2f时，f< v<2f，成倒立、缩小的实像，此时物体移动速度大于像移动速度；当f2f，成倒立、放大的实像，此时物体移动速度小于像移动速度。

③物距、像距与凸透镜焦距之间关系的判定

[规律方法] 一般分为两种情况：一是根据物距及像距大小判断焦距范围；二是根据物距或像距及像的性质判断焦距范围。不管哪种情况都需要归结到凸透镜成像的规律中来，所以要明确：当u>2f时，f2f，成倒立、放大的实像，将物距或像距代入即可求解。

④像不在光屏中央时，调节器材方向的判定

[规律方法] 一是物体的像成在光屏上方时，蜡烛、光屏需要向上调节，凸透镜向下调节；物体的像成在光屏下方时，蜡烛、光屏需要向下调节，凸透镜向上调节。

?类型一物距、像距大小与成像大小之间关系的判定

1．在〝探究凸透镜成像规律〞的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图1－ZT－1所示，此时在光屏上得到烛焰清晰的像，假设保

持凸透镜位置不动，将蜡烛移到光具座的35 cm刻度处，对于此时像的性质判断正确的选项是()

图1－ZT－1

A、一定是放大的像

B、一定是缩小的像

C、可能是倒立的像

D、可能是正立的像

2．2019·山西改编小明做〝探究凸透镜成像的规律〞实验时，在光屏上得到烛焰清晰放大的像，然后他把燃烧的蜡烛和光屏互换位置，这时光屏上能看到()

A、倒立、放大的像

B、倒立、缩小的像

C、正立、放大的像

D、正立、缩小的像

3．如图1－ZT－2所示，在〝探究凸透镜成像的规律〞的实验中，烛焰在图示位置时能在光屏上成清晰的像，所成的像是倒立、________(选填〝放大〞〝等大〞或〝缩小〞)的实像。现将蜡烛沿主光轴向远离凸透镜的方向移动，要使烛焰仍能在光屏上成清晰的像，那么光屏应沿主光轴向___ _____(选填〝远离〞或〝靠近〞)凸透镜的方向移动。

图1－ZT－2

?类型二物距、像距变化与成像大小变化的关系

4．2019·枣庄在做凸透镜成像实验时，将点燃的蜡烛沿着光具座，从凸透镜二倍焦距以外的某位置向焦点移动，在此过程中，像的大小及像距的变化情况是()

A、像和像距都逐渐变大

B、像和像距都逐渐变小

C、像逐渐变大，像距逐渐变小

D、像逐渐变小，像距逐渐变大

5．2019·常德毕业了，小明与全班同学用胶片照相机照了合影后，接着照一张单身像。以下说法正确的选项是()

A、小明应远离镜头，同时胶片应靠近镜头

B、小明应靠近镜头，同时胶片应远离镜头

C、小明在相机中的像是倒立、放大的实像

D、小明在相机中的像是正立、放大的虚像

6．小明用同一个相机给同一座古塔拍了四张照片，拍摄以下哪张照片时镜头伸出最长()

图1－ZT－3

7．某班同学在〝探究凸透镜成像规律〞的实验中，记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟物体到凸透镜的距离u之间关系的图象，如图1－ZT－4所示，以下判断正确的选项是()

A、该凸透镜的焦距是16 cm

B、当u＝12 cm时，在光屏上能得到一个缩小的像

C、当u＝20 cm时，成放大的像，投影仪就是根据这一原理制成的

D、把物体从距凸透镜12 cm处移动到24 cm处的过程中，像逐渐变小

图1－ZT－4

?类型三物距、像距与凸透镜焦距之间关系的判定

8．2019·常州用手机看视频，图像太小，屏幕放大器(凸透镜)来帮忙，小明通过透镜可看到放大了的图像，如图1－ZT－5所示。手机距离透镜1

5 cm，凸透镜的焦距可能为()

A、20 cm

B、15 cm

C、10 cm

D、5 cm

图1－ZT－5

9．2019·黔东南州小露同学在做探究凸透镜成像规律的实验时，出现了如图1－ZT－6所示的情形，那么凸透镜的焦距可能是()

A、3 cm

B、6 cm

C、9 cm

D、20 cm

图1－ZT－6

10．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2 0 cm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，那么可判断此透镜()

A、是凸透镜，焦距为20 cm

B、是凸透镜，焦距可能为15 cm

C、是凹透镜，焦距为20 cm

D、是凹透镜，焦距可能为15 cm

11．在探究〝凸透镜成像的规律〞时，当烛焰离透镜13 cm时成放大的实像，当烛焰离透镜8 cm时成放大的虚像，那么这个透镜的焦距可能是()

A、4 cm

B、6 cm

C、7 cm

D、12 cm

?类型四像不在光屏中央时，调节器材方向的判定

12．2019·大连改编在探究凸透镜成像规律的实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图1－ZT－7所示时，在光屏的中央承接到了烛焰的像。那么以下说法错误的选项是()

图1－ZT－7

A、光屏上的像与照相机成的像性质相同

B、假设只升高凸透镜，光屏上的像会向上移动

C、假设只将蜡烛向左移动，光屏上还会承接到像

D、假设只将凸透镜向左移动，光屏上还会承接到像

13．2019·广东如图1－ZT－8所示，小李用点燃的蜡烛、凸透镜和光屏进行〝探究凸透镜成像规律〞的实验，凸透镜的焦距为12 cm。

图1－ZT－8

(1)蜡烛和凸透镜的位置不变，要使光屏承接到一个倒立、__________ ____的清晰实像，具体的操作是：首先将光屏向右移动，_______________ _____________________________，直到找到最清晰的像，日常生活中____ __________(选填〝照相机〞〝投影仪〞或〝放大镜〞)就是利用这一原理制成的。

(2)当蜡烛燃烧一段时间后会变短，烛焰的像会往____________移动，偏离光屏中心。

(3)请你指出用烛焰作为发光物体完成〝探究凸透镜成像规律〞实验存在的两点不足之处：

①__________________________________________________________ ______________；

②________________________________________________________________________。

详解详析

1．A

2．B

3．放大 靠近

4．A [解析] 当物距大于一倍焦距时，凸透镜成倒立的实像，且物距越小，像距越大，成的像也越大；所以将蜡烛从二倍焦距外的地方逐渐向凸透镜的焦点靠近的过程中，像距逐渐变大，像逐渐变大。

5．B

6．D [解析] 根据凸透镜成像的规律，成的像越大，此时的物距越小，像距越大。由图可知，图D 像最大，镜头伸出最长。

7．D

8．A [解析] 由图可知，凸透镜成正立、放大的虚像，所以u ＜f ，所以f ＞15 cm 。

9．C [解析] 由图可知，物距u ＝50 cm －14 cm ＝36 cm ，得到烛焰倒立、缩小的实像，像距v ＝12 cm ，那么???36 cm ＞2f ，f<12 cm<2f ，解得6 cm

10．B 11.D

12．C [解析] 由图可知，此时物距大于像距，那么成的是倒立、缩小的实像，与照相机的成像情况相同，故A 正确；假设只升高凸透镜，由于经过光心的光线传播方向不变，那么像会向上移动，故B 正确；假设只将蜡烛向左移动，物距变大，像距变小，像变小，需要移动光屏才能承接到像，故C 错误；假设只将凸透镜向左移动，因为物距减小，像距增大，在适当位置光屏上得到倒立、放大的实像，故D 正确。

13．(1)放大 在承接到像的位置左右移动光屏，比较像的清晰度 投影仪

(2)上

(3)①很难判断烛焰所成的实像是否与烛焰左右相反②烛焰的形状不稳定导致成像不稳定

[解析] (1)由图知，物距u＝15 cm，处于一倍焦距和二倍焦距之间，那么凸透镜成倒立、放大的实像，操作时应将光屏向右移动，观察光屏上的成像情况，直到找到最清晰的像；投影仪就是利用这一原理制成的。(2)当蜡烛变短后，根据凸透镜成倒立实像的特点，烛焰的像会往上移动偏离光屏中心。(3)用烛焰作为发光物体，不足之处如下：①烛焰容易受风影响而晃动，从而使成在光屏上的像不稳定；②蜡烛燃烧会变短，导致烛焰在光屏上的成像位置偏离光屏中心，甚至会偏离光屏；③烛焰的像与烛焰是否左右相反不易观察判断。