資源簡介

本資料來自于資源最齊全的２１世紀教育網(wǎng)www.21cnjy.com
《凸透鏡成像規(guī)律》習題課
第一類：利用凸透鏡成像規(guī)律計算或判斷像的類型、位置、變化
例一、某同學在座凸透鏡成像實驗時，在光屏上得到一個清晰的縮小的燭焰的像。然后，他把蠟燭和光屏的位置互換，則光屏上（ ）
A、成倒立、縮小的像 B、成倒立、放大的像
C、成正立、放大的像 D、不能成像
分析與解：
因為原來成像是在光屏上所成的像，而且是縮小的像?？梢姡藭r成像應符合這一條件：u>2f ，1f學生練習：
1、一個凸透鏡的焦距為7cm，物體在凸透鏡前11cm處，通過凸透鏡所成的像是（ ）
A、倒立、放大的實像 B、正立、放大的實像
C、正立、放大的虛像 D、倒立、放大的虛像
分析與講解：
因為：f=7cm,而u=11cm，且有：f可見，此時物體所成的像應為：放大的、倒立的實像。故選A。
2、在凸透鏡成像現(xiàn)象中，下列說法錯誤的是（ ）
A、凡是實像必是倒立的 B、凡是虛像必是正立的
C、凡是放大的像必是虛像 D、凡是縮小的像必是實像
3、從凸透鏡成像規(guī)律中，我們可知，凸透鏡成實像和虛像的轉(zhuǎn)折點是（ ）
A、光心 B、焦點 C、二倍焦距 D、根本沒有這樣的點
分析與解：根據(jù)凸透鏡成像實驗現(xiàn)象，容易判斷：2題應選C；3題應選B。
4、有一物體在凸透鏡5倍焦距外的地方，先讓它沿著主光軸逐漸移到1.5倍焦距處，向的大小變化是（ ）
A、從小變大 B、從大變小 C、不變 D、從小變大，再從大變小
圖解法解之：如圖1所示，用作圖法解答。從圖中可見，所成的像是越來越大。故選A。
5、蠟燭放在離凸透鏡20cm的主光軸上，在透鏡的另一側(cè)
的光屏上得到放大的像。若把蠟燭向凸透鏡方向移動8cm，
則所成的像一定是（ ）
分析與講解：
由于u=20cm，而在凸透鏡的另一側(cè)所成的像是放大的像，可見，此時物體所處的位置應為：1f解此不等式，得：1f<20cm和20cm<2f，則有：1f<20cm且10cm<1f。
故：10cm由于后來物體所處的位置為：u\=12cm，且有：10cm< u\<20cm
可見，物體所成的像應是放大的。
但是，由于u\=12cm，而焦距f可以是5cm或者15cm。對于后者（f=15cm），這時u\6、一物體離凸透鏡24cm，在凸透鏡另一側(cè)的光屏上成一個縮小、倒立的像。則此凸透鏡的焦距大小可能為（ ）
A、18cm B、30cm C、24cm D、10cm
分析與解：
由于所成的像是倒立、縮小的像，可見物體應具備此條件：1f7、有一個物體離凸透鏡20cm，這一物體在凸透鏡的另一側(cè)的光屏上成一個放大的像，像離凸透鏡30cm。則這一凸透鏡的焦距可能是（ ）
A、18cm B、9cm C、25cm D、14cm
分析與解：
在光屏上成的像是實像，據(jù)本題已知條件，本題所成的像是倒立、放大的實像。
則有：f又由于像距v>2f，也即：30cm>2f，解之，得：f<15cm?！?br/>綜合①②式得：10cm第二類：有關凸透鏡成像規(guī)律的實驗題
例二：在研究凸透鏡成像規(guī)律的實驗中，
（1）實驗之前老師常常要求同學們在實驗桌上用粉筆畫一條直線，然后再在該直線上放上蠟燭、凸透鏡和光屏?；ㄟ@一直線的作用是： ；
（2）在實驗過程中，小明和小東同學在直線上無論如何移動光屏、凸透鏡和蠟燭，均不能獲得像。這其中的可能原因是： 。
（3）某同學用了一只f=10cm的凸透鏡做實驗，并記錄了如下的結(jié)果：
次數(shù) u(cm) V(cm) 像的大小 像的正倒
1 30 15 縮小 倒立
2 20 20 等大 倒立
3 14 35 放大 倒立
4 10 —— 不成像 ——
5 8 —— 放大 正立
1 分析表中的1、2、3次實驗的數(shù)據(jù)，可知：
。
2 分析表中的 次實驗數(shù)據(jù)，可知，物體在f外成倒立的實像，在f內(nèi)盛正立的虛像。
3 在第5次實驗中，要看到虛像，必須從 （選填“蠟燭”或“光屏”）一側(cè)往 （選填“蠟燭”或“光屏”）一側(cè)看才能看到。
學生練習欄目：
1、小宇在做“凸透鏡成像實驗”過程中，其實驗裝置的示意圖見如圖2示，其中的a、b、c、d、e是主光軸上的點。F和2F分別表示凸透鏡的焦點和兩倍焦點。
（1） 在a、b、c、d、e這五個點中，
①把燭焰放在 點上，可以成正立、放大的虛像。
②把燭焰放在 點上，所成的像最小。
③把燭焰放在 點上，使照相機成像的原理。
④把燭焰放在 點上，使投影儀成像的原理。
（2） 小宇做完實驗后，又想用手代替蠟燭，看在光屏上能成什么樣的像，于是，他在透明的玻璃板上用黑色筆畫了個手表盤，如圖3甲所示。把這個玻璃板放在蠟燭的位置上，并用平行光源對著玻璃板上的表盤照射，如圖3乙所示。移動光屏直到成清晰的像為止。此時表盤在光屏上所成的像是如圖丙中的哪一個？（ ）
分析與解：
（1）要想成正立、放大的像，物體要放于f之內(nèi)。當物體離凸透鏡越遠，其所成的像就越小，則在a點處稱的像最小。照相機的原理是：物體在2f之外時成倒立、縮小的實像，故可填a、b。根據(jù)投影儀成像原理，物體處于f（2）觀察圖甲，再觀察圖乙中物體與光屏與凸透鏡的距離，發(fā)現(xiàn)物體離凸透鏡比光屏近，故判斷這種情況下應成放大、倒立的實像。比較丙圖與甲圖，容易找到D答案。
第三類：照相機拍照類
例三：某同學在拍完畢業(yè)合影相后，還想再單獨拍一張單身相，攝影師應采取的正確方法應是（ ）
A、 靠近該同學，同時鏡頭后縮，離膠片近些
B、 靠近該同學，同時鏡頭前伸，離膠片遠些
C、 遠離該同學，同時鏡頭后縮，離膠片遠些
D、 遠離該同學，同時鏡頭前伸，離膠片近些
分析與解：拍集體相時，相機離人群遠；拍個人的單人相時，相機離人近。也即后者所成的像要大一些。當凸透鏡成的像變大時，像距就要增大。請看如圖所示。其中，A是集體相的成像位置，B是單人相的成像位置。從圖4中可看到，單人像的像距增大了。對于照相機來說，要想其像距增大，只能讓鏡頭向前伸。所以本題應選B。
學生練習（相似題目訓練）：
1、攝影師給一名同學照了半身像后，還給某班找集體相。那么，攝影師應 （選選選填“減少”或“增大”）照相機與鏡頭和這些同學的距離，同時還要應 暗箱的長度（選選選填“減少”或“增大”）。
分析與解：
照半身像時，照相機與學生的距離近（即物距u較小）；照集體相時照相機離學生遠（即物距變大）。利用上面的圖4可知，此時相機的像距應縮小。 故答案為：增大、縮小。
2、小明和小紅用焦距相同的照相機對小強拍照，洗出來的底片分別是圖5中的甲、乙圖。則（ ）
A、 小紅離小強距離近
B、 小明和小紅離小強距離相同
C、 小紅要使底片上的像與小明的一樣大，小紅移動位置后，再減少鏡頭到底片的距離
D、 小紅要使底片上的像與小明的一樣大，小紅移動位置后，再增大鏡頭到底片的距離
分析與解：
從圖中可見，甲圖底片中人的像大于乙圖的，則說明小明應該是離小強較近距離拍下的相片。所以A、B都錯了。要想使小紅拍的相片增大，則小紅應該向小強靠近，并使照相機的鏡頭前伸，以拉長暗箱距離（使像距增大）。故應選D答案。
3、（材料閱讀題）
攝影膠片的感光能力是有限的，要想得到正確的曝光的底片，鏡頭的透光面積和曝光時間的組合應該是一定的。鏡頭的透光面積由叫做“光圈”的構(gòu)件控制，通常用22、16、11、8、5.6、4、2.8表示，光圈的數(shù)字每增加一級，透光面積就要減少一倍。曝光時間的長短叫做“快門”的構(gòu)件控制，通常用500、250、125、60、30、15等數(shù)字表示。其中500就是表示此時的曝光時間為1/500秒，以此類推。小強通過試攝已經(jīng)知道，光圈、快門的最佳曝光組合是11、30。但是小明為了其他需要要選用5.6的光圈，小花必須選用250的快門。
通過閱讀以上材料，你認為小明應該選用的快門是: ；小花應該選用的光圈是： 。
分析與解：
知識準備：（1）首先要明白，在照相機上標上的光圈和快門的數(shù)字都是倒數(shù)值。例如光圈值22，實際上是。同樣道理，快門值500，實際上也是。因此，光圈值越大，表示光圈張開得越??；例如，光圈值分別是22和11，前者讓光進入照相機的進光量少于后者。同樣，快門值越大，表示快門的關閉時間間隔越短。（2）光圈控制進入相機的進光量。光圈數(shù)字越小，在單位時間內(nèi)進入相機的光就越多，膠片曝光就強烈些；若把光圈調(diào)大了，單位時間內(nèi)進入相機的光就的少，曝光的光量變少，膠片曝光就弱一些。（3）快門負責控制進入相機內(nèi)的光的通光時間?？扉T數(shù)字越大，表示讓光進入相機的時間越短，這樣，膠片曝光時間就短。反之，快門數(shù)字越小，表示讓光進入相機的時間越久，這樣，膠片曝光時間就長。（3）如果把相機的光圈值調(diào)大了（相機的進光量減少），則要把快門的值調(diào)小，讓膠片曝光時間延長一些，保證充分曝光；如果把相機的光圈值調(diào)小了（相機進光量增加），則需把照相機的快門值調(diào)大一些，減少曝光時間，以防止過度曝光。
解答思路：把握住材料中的幾句話：“鏡頭的透光面積和曝光時間的組合應該是一定的”、“光圈的數(shù)字每增加一級，透光面積就要減少一倍”、“光圈、快門的最佳曝光組合是11、30”。觀察并分析材料中的11、30這一重要信息，發(fā)現(xiàn)光圈與快門的調(diào)節(jié)具有相反關系，即：光圈值調(diào)大了，則快門值要調(diào)小一點，以防止過度曝光；若把光圈值調(diào)小了，則快門值要調(diào)大一點，以保證曝光量足夠。由于小明選用5.6的光圈，使單位時間內(nèi)進入相機的光變少，故應把快門值調(diào)大一些，以保證曝光量足夠。因此，應選用125的快門才好（從11的光圈到5.6的光圈，光圈調(diào)小了2級，則快門要調(diào)大2級，就是從30調(diào)到125）。同樣道理，小花選了250的快門值，則應選配4的光圈值（從30到250，調(diào)了3級，則光圈值也要調(diào)3級，為4）。
答案：125，4。
第四類：作圖類型
例四：如圖6所示，A/B/是物體AB經(jīng)過凸透鏡所成的像，CC/是主光軸。請在圖中畫出凸透鏡和焦點F。
分析與解：
此題要根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律進行作圖。在凸透鏡成虛像的特點中，所成的虛像是折射光線的反方向延長線交匯而成。因此，應先把AA/連接起來（注意連線的虛實變化）。（見圖7）
（1） 則交點C就是凸透鏡所在的位置。過C點作垂直于主光軸的線段，并標上凸透鏡的符號，完成凸透鏡的作圖。
（2） 連接A/D兩點（注意直線的虛實），在主光軸上得到交點F，此即所要求的焦點。
附：課后自練習題（答案系抄資料的，有錯的話，自己改）：
1、物距是20cm，在凸透鏡的另一側(cè)，距凸透鏡30cm的光屏上得到一個清晰的像。則該像應為（ ）選 A
A、放大的像 B、縮小的像 C、等大的像 D、條件不足，無法判斷
2、某學校在進行“遠離毒品，珍愛生命”的法制教育活動中，放映了幻燈片。放映時發(fā)現(xiàn)屏幕上的像小了一點，應怎樣調(diào)節(jié)？（ ）選 C
A、放映機離屏幕近一些，膠片離鏡頭近一些
B、放映機離屏幕遠一些，膠片離鏡頭遠一些
C、放映機離屏幕近一些，膠片離鏡頭遠一些
D、放映機離屏幕遠一些，膠片離鏡頭近一些
3、根據(jù)下表的數(shù)據(jù)可以推知，凸透鏡的焦距f應滿足（ ）選D
序號 蠟燭到凸透鏡的距離（cm） 像的性質(zhì)
1 26 倒立、縮小的實像
2 20 倒立、放大的實像
3 6 正立、放大的虛像
A、6cmA
·
·
·
·
·
B
圖1
b
a
·
·
·
·
·
·
·
·
·
F
2F
F
2F
c
d
e
圖2
圖3
單人相
集體相
B
A
圖4
圖5
B
A
A/
B/
圖6
D
C
B
A
A/
B/
圖7
F
21世紀教育網(wǎng) -- 中國最大型、最專業(yè)的中小學教育資源門戶網(wǎng)站。 版權所有@21世紀教育網(wǎng)

展開更多......

收起↑