資源簡(jiǎn)介

期末復(fù)習(xí) 凸透鏡成像的規(guī)律
一、知識(shí)目標(biāo)
重點(diǎn) 1. 對(duì)凸透鏡成像規(guī)律的理解和認(rèn)識(shí)。 2. 組織指導(dǎo)學(xué)生完成探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)。
難點(diǎn) 1. 在探究過程中，建立起實(shí)驗(yàn)與物理模型之間的必然聯(lián)系。 2. 探究凸透鏡規(guī)律的實(shí)驗(yàn)。
二、考情分析
考查題型：?jiǎn)芜x、填空
考查分值：中考分值2-4分
知識(shí)點(diǎn)1 探究凸透鏡成像的規(guī)律
1. 常用概念
（1）物距：物體到透鏡的距離，用u表示.
（2）像距：像到透鏡的距離，用v表示.
（3）焦距：用f表示.
（4）實(shí)像：真實(shí)光線會(huì)聚而成的像，可以出現(xiàn)在光屏上.
（5）虛像：真實(shí)光線的反向延長(zhǎng)線會(huì)聚而成的像，不能出現(xiàn)在光屏上，只能用眼睛看到.
2. 探究問題
像的虛、實(shí)，大、小，正、倒跟物距有什么關(guān)系呢？
3. 實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)器材
實(shí)驗(yàn)器材：凸透鏡、蠟燭、光屏、火柴、光具座
裝置調(diào)節(jié)：“三心同高”即燭焰、凸透鏡和光屏的中心要在同一高度.
4. 實(shí)驗(yàn)過程
（1）組裝實(shí)驗(yàn)裝置，將燭焰中心、凸透鏡中心和光屏中心調(diào)整到同一高度。
（2）將凸透鏡固定在光具座中間某刻度處，把蠟燭放在較遠(yuǎn)處，使物距u＞2f，調(diào)整光屏到凸透鏡的距離，使?fàn)T焰在光屏上成清晰的實(shí)像。觀察實(shí)像的大小和正倒。記錄物距u和像距v。
（3）把蠟燭向凸透鏡移近，改變物距u，仍使u＞2f，仿照步驟 ② 再做2次實(shí)驗(yàn)，分別觀察實(shí)像的大小和正倒。記錄物距u和像距v。
（4）把蠟燭向凸透鏡移近，改變物距u，使f＜u＜2f，調(diào)整光屏到凸透鏡的距離，使?fàn)T焰在光屏上成清晰的實(shí)像。觀察實(shí)像的大小和正倒。記錄物距u和像距v。
（5）把蠟燭向凸透鏡移近，改變物距u，使f＜u＜2f，仿照步驟④ 再做2次試驗(yàn)，分別觀察實(shí)像的大小和正倒。記錄物距u和像距v。
（6）把蠟燭向凸透鏡移近，改變物距u，使u＜f，在光屏上不能得到蠟燭的像，此時(shí)成虛像，應(yīng)從光屏這側(cè)向透鏡里觀察蠟燭的像，觀察虛像的大小和正倒。
5. 實(shí)驗(yàn)結(jié)論
物距與焦 距的關(guān)系 倒立或 正立 虛像或 實(shí)像 放大或 縮小 像距與焦 距的關(guān)系 像與物在透鏡 異側(cè)或同側(cè)
u>2f 倒立 實(shí)像 縮小 fu=2f 倒立 實(shí)像 等大 v=2f 異側(cè)
f2f 異側(cè)
u=f 不成像
u6. 作圖推導(dǎo)凸透鏡成像規(guī)律
（1）物體在二倍焦距之外：倒立 縮小 實(shí)像，像在一倍焦距和二倍焦距之間
（2）物體在二倍焦距與一倍焦距之間：倒立 放大 實(shí)像，像在二倍焦距外
（3）物體在二倍焦距處：倒立 等大 實(shí)像，像在二倍焦距上
（4）物體在一倍焦距之內(nèi)：正立 放大 虛像，像與物體同側(cè)
總結(jié)口訣：一焦分虛實(shí)、二焦分大小；虛像同側(cè)正，實(shí)像異側(cè)倒；物遠(yuǎn)實(shí)像小，物遠(yuǎn)虛像大。
考點(diǎn)1、實(shí)驗(yàn)探究凸透鏡成像規(guī)律
例題1、難度：★★
小明用凸透鏡、蠟燭、光屏和光具座等器材，探究凸透鏡成像的規(guī)律。
（1）測(cè)焦距：如甲圖所示，讓一束平行光正對(duì)著凸透鏡，移動(dòng)光屏，直到在光屏上得到一個(gè)最小、最亮的光斑。由此可得出該凸透鏡的焦距為________cm；
（2）如乙圖所示，把蠟燭、凸透鏡、光屏依次放在光具座上，點(diǎn)燃蠟燭，將燭焰、凸透鏡、光屏三者中心調(diào)到同一高度。當(dāng)蠟燭距凸透鏡的距離為35cm時(shí)，移動(dòng)光屏，可在光屏上得到一個(gè)清晰倒立、_____（選填“放大”或“縮小”）的實(shí)像。若對(duì)換蠟燭和光屏的位置，光屏上仍能得到一個(gè)清晰的像，據(jù)此原理，人們制成的光學(xué)儀器是____________；
（3）如乙圖所示，把凸透鏡換成焦距為30cm的，保持蠟燭和凸透鏡的位置不變，移動(dòng)光屏，在光屏上_________（選填“能”或“不能”）得到一個(gè)清晰的像，原因是_____________________。
變式1-1、難度 ★★
小明在探究焦距為10cm的凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，將蠟燭、凸透鏡、光屏依次放在光具座上， 如圖所示
（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，小明應(yīng)調(diào)整燭焰、透鏡和光屏的中心在_____，以保證燭焰所成的像在光屏的中央。
（2）接著小明將蠟燭置于光具座的A點(diǎn)處，左右移動(dòng)光屏上成_____、倒立的實(shí)像（選填“放大”、“縮小”或“放大鏡”），此時(shí)成像特點(diǎn)可應(yīng)用在____上（選填”“照相機(jī)”、“投影儀”或“放大鏡）。
（3）若把蠟燭從A點(diǎn)向B點(diǎn)移動(dòng)，燭焰所成像的大小將_____（選填“變大”、“變小”或“不變”），若蠟燭移到C點(diǎn)，無論怎樣移動(dòng)光屏，在光屏上始終找不到像，原因是___________________。
變式1-2、難度 ★★
將一個(gè)凸透鏡正對(duì)太陽(yáng)，在距凸透鏡20cm處得到一個(gè)最小、最亮的光斑；將一個(gè)物體放在此透鏡前40cm處，則可在凸透鏡的另一側(cè)得到一個(gè)（ ）
A．倒立、放大的實(shí)像
B．倒立、縮小的實(shí)像
C．倒立、等大的實(shí)像
D．正立、放大的虛像
變式1-3、難度 ★★
某同學(xué)在做透鏡成像的實(shí)驗(yàn)時(shí)，將一支點(diǎn)燃的蠟燭放在距離透鏡20cm的地方，當(dāng)它向透鏡移動(dòng)時(shí)，其倒立的像移動(dòng)速度大于蠟燭移動(dòng)速度，則可判斷此透鏡（ ）
A．是凸透鏡，焦距為20cm
B．是凸透鏡，焦距可能為15cm
C．是凹透鏡，焦距為20cm
D．是凹透鏡，焦距可能為15cm
變式1-4、難度 ★★
以下是小明“探究凸透鏡成像的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)過程，請(qǐng)將其補(bǔ)充完整：
（1）將蠟燭、凸透鏡、光屏依次放置在光具座上；
（2）點(diǎn)燃蠟燭，調(diào)整燭焰中心、透鏡中心、光屏中心，使其在_________。
（3）小明將點(diǎn)燃的蠟燭分別放在如圖所示的a、c、e三點(diǎn);
①蠟燭在a點(diǎn)時(shí)移動(dòng)光屏，接收到了清晰的像，生活中______利用了此成像規(guī)律。（選填“照相機(jī)”、“投影儀”或“放大鏡”）;
②在凸透鏡位置不變時(shí)，將蠟燭從a點(diǎn)移至c點(diǎn)，要在光屏上成清晰的像，光屏應(yīng)向_________透鏡方向移動(dòng);
③將蠟燭移到e點(diǎn)時(shí)，移動(dòng)光屏，______在光屏上接收到清晰的像（選填“能”或“不能”）。
變式1-5、難度 ★★
實(shí)驗(yàn)室備有甲、乙、丙三個(gè)凸透鏡，三個(gè)實(shí)驗(yàn)小組分別用這三個(gè)凸透鏡探究凸透鏡成像規(guī)律，實(shí)驗(yàn)時(shí)，當(dāng)蠟燭到透鏡的距離都為12 cm時(shí)，甲、乙、丙三透鏡分別成縮小的實(shí)像、放大的虛像、放大的實(shí)像。則這三個(gè)透鏡的焦距f甲、f乙、f丙的大小關(guān)系為（ ）
A．f甲＞f乙＞f丙 B．f乙＞f丙＞f甲
C．f乙＞f甲＞f丙 D．f丙＞f乙＞f甲
變式1-6、難度 ★★
某同學(xué)用蠟燭、凸透鏡和光屏做“探究凸透鏡成像規(guī)律”實(shí)驗(yàn)，裝置如圖所示。
（1）要使?fàn)T焰的像能成在光屏的中央，應(yīng)將蠟燭向________（填“上”或“下”）調(diào)節(jié)．
（2）實(shí)驗(yàn)過程中，當(dāng)燭焰距凸透鏡20 cm時(shí)，移動(dòng)光屏至某一位置，能在光屏上得到一個(gè)等大清晰的像，則該凸透鏡的焦距是________cm。
（3）當(dāng)燭焰距凸透鏡35 cm時(shí)，移動(dòng)光屏，可在光屏上得到一個(gè)清晰、倒立、________的實(shí)像，日常生活中利用這一原理制成的光學(xué)儀器是________（填“照相機(jī)”、“授影儀”或“放大鏡”）．要使?fàn)T焰在光屏上所成的像變大，應(yīng)保持透鏡的位置不動(dòng)，調(diào)節(jié)蠟燭的位置，同時(shí)將光屏________（填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）透鏡，直至得到清晰的像。
（4）實(shí)驗(yàn)中怎樣操作，才能在光屏上得到最清晰的像？
_______________________________________________________________________。
變式1-7、難度 ★★
小明在做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，凸透鏡的位置固定不動(dòng)，實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范。在圖示位置時(shí)，燭焰恰好在光屏上成清晰的像。
（1）這個(gè)像的成像原理與_________（選填“放大鏡”、“投影儀”或“照相機(jī)”）相同，若將蠟燭向右移動(dòng)少許，則應(yīng)將光屏向_________（選填“左”或“右”）移動(dòng)才能再次在光屏上成清晰的像，此時(shí)像的大小比剛才的像要_________些。
（2）再在凸透鏡左側(cè)附近放置一凹透鏡（圖中未畫出），這時(shí)需要將光屏向_________（選填“左”或“右”）移動(dòng)才能在光屏上成清晰的像。
（3）為了粗測(cè)凸透鏡的焦距，小明上午第二課下課后，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，直到地面上出現(xiàn)一個(gè)最小的亮點(diǎn)，小明認(rèn)為此點(diǎn)就是凸透鏡焦點(diǎn)的位置。旁邊的同學(xué)卻告訴他，這個(gè)亮點(diǎn)不是凸透鏡的焦點(diǎn)位置，其理由是______________。
知識(shí)點(diǎn)2 凸透鏡成像規(guī)律的應(yīng)用
1. 照相機(jī)
（1）原理：依據(jù)凸透鏡成像的原理制成的.
（2）構(gòu)成：鏡頭、膠卷、調(diào)焦環(huán)、光圈環(huán)、快門、暗箱.
①鏡頭：一般是由幾個(gè)透鏡組成，相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡.
②調(diào)焦環(huán)：調(diào)節(jié)鏡頭到膠卷的距離，在膠卷上成清晰的像
③膠卷：相當(dāng)于光屏，在暗箱里，上面涂有感光材料.
④光圈環(huán)：控制進(jìn)光的多少.
⑤快門：控制曝光的時(shí)間.
（3）成像特點(diǎn)：成倒立、縮小的實(shí)像.
2. 投影儀
（1）原理：依據(jù)凸透鏡成像的原理制成的.
（2）構(gòu)成：光源、凹面鏡、聚光鏡、鏡頭、平面鏡和屏幕.
①鏡頭：相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡.
②聚光鏡：用來增加投影片的亮度.
③光源：用來照亮投影片.
④平面鏡：用來改變光的傳播方向.
（3）成像特點(diǎn)：成倒立、放大的實(shí)像.
3. 放大鏡
（1）原理：依據(jù)凸透鏡成像的原理制成的.
（2）構(gòu)成：短焦距的凸透鏡.
（3）成像特點(diǎn)：成正立、放大的虛像.
4. 凸透鏡成像規(guī)律應(yīng)用總結(jié)
物距與焦距的關(guān)系 倒立或正立 虛像或?qū)嵪?放大或縮小 應(yīng)用
u>2f 倒立 實(shí)像 縮小 照相機(jī)
fu考點(diǎn)2、凸透鏡成像規(guī)律的應(yīng)用
例題2、難度：★★
在“探究凸透鏡成像規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，燭焰、凸透鏡和光屏處于如圖所示的位置時(shí)，恰能在光屏上成一個(gè)清晰的像，應(yīng)用這一成像原理的是（ ）
A．潛望鏡 B．放大鏡 C．照相機(jī) D．投影儀
變式2-1、難度 ★★
小明同學(xué)在探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，燭焰在光屏上成了一個(gè)清晰的像，如圖所示．下面給出的生活中常用物品的工作原理與此現(xiàn)象相同的是（ ）
A．投影儀 B．照相機(jī) C．放大鏡 D．近視鏡
變式2-2、難度 ★★
（多選）在探究凸透鏡成像規(guī)律時(shí)，將點(diǎn)燃的蠟燭、凸透鏡和光屏放置在光具座上，調(diào)整后的位置如圖，此時(shí)在光屏上得到燭焰清晰的像．對(duì)于該次實(shí)驗(yàn)下列描述正確的是（ ）
A．光屏上成倒立、縮小的實(shí)像
B．光屏上成倒立、放大的實(shí)像
C．照相機(jī)應(yīng)用了該次實(shí)驗(yàn)的成像規(guī)律
D．投影儀應(yīng)用了該次實(shí)驗(yàn)的成像規(guī)律
變式2-3、難度 ★★
某班同學(xué)在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，記錄并繪制了像到凸透鏡的距離v跟物體到凸透鏡的距離u之間關(guān)系的圖象，如圖所示，下列判斷正確的是（ ）
A．該凸透鏡的焦距是16cm
B．當(dāng)u=12cm時(shí)，在光屏上能得到一個(gè)縮小的像
C．當(dāng)u=20cm時(shí)成放大的像，投影儀就是根據(jù)這一原理制成的
D．把物體從距凸透鏡12cm處移動(dòng)到24cm處的過程中，像逐漸變小
變式2-4、難度 ★★
用水彩筆在磨砂電燈泡的側(cè)面畫一個(gè)你所喜愛的圖案，然后接通電源，拿一個(gè)凸透鏡在燈泡和白墻之間移動(dòng)，下列情形不可能發(fā)生的是（ ）
A．能在墻上看到倒立、縮小的所畫圖案的像
B．能在墻上看到倒立、放大的所畫圖案的像
C．只能在墻上看到放大的所畫圖案的像
D．不能在墻上看到所畫圖案的像
變式2-5、難度 ★★
如圖所示是利用航空攝影拍攝到的銅仁市碧江區(qū)一角，如果拍攝時(shí)所用照相機(jī)的鏡頭焦距是50 mm，則膠片到鏡頭的距離應(yīng)（ ）
A．大于100 mm
B．大于50 mm、小于100 mm
C．小于50 mm
D．等于50 mm
變式2-6、難度 ★★
（多選）如圖所示，凸透鏡的應(yīng)用事例中，所成像的性質(zhì)完全相同的有（ ）
A．投影儀放映 B．照相機(jī)拍照
C．放大鏡觀察物體 D．監(jiān)控器攝像
變式2-7、難度 ★★
把一個(gè)凸透鏡對(duì)準(zhǔn)太陽(yáng)光，可在距凸透鏡20 cm處得到一個(gè)最小、最亮的光斑．若將一物體放在此透鏡前50 cm處，在凸透鏡另一側(cè)的光屏上呈現(xiàn)清晰倒立、縮小的________（選填“實(shí)”或“虛”）像，生活中應(yīng)用該原理制作的光學(xué)儀器是________．

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