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第3節(jié)　凸透鏡成像
　透鏡
1．透鏡：光線可以透過的?
2．焦點(diǎn)：平行于主光軸的光線，經(jīng)凸透鏡折射后，會聚在主光軸上的一點(diǎn)F，這一點(diǎn)叫做凸透鏡的焦點(diǎn)(如下左圖所示)。平行于主光軸的光線，經(jīng)凹透鏡折射后成為發(fā)散光線，這些發(fā)散光線的反向延長線會聚于主光軸上的點(diǎn)F，這一點(diǎn)叫做凹透鏡的焦點(diǎn)(如下右圖所示)。
每個透鏡都有兩個焦點(diǎn)，分別在透鏡的兩側(cè)，凸透鏡的焦點(diǎn)是實(shí)際光線的會聚點(diǎn)，是實(shí)焦點(diǎn)；凹透鏡的焦點(diǎn)是實(shí)際光線的反向延長線的會聚點(diǎn)，是虛焦點(diǎn)。如果凸透鏡的焦點(diǎn)上放一只小燈泡，發(fā)散的光經(jīng)過凸透鏡就變成近似的平行光。
焦距：焦點(diǎn)到光心的距離叫做焦距，透鏡兩側(cè)的兩焦距等長。
3．透鏡對光線的作用：凹透鏡對光線有發(fā)散作用，凸透鏡對光線有會聚作用。如圖所示：
例1　林雨在森林公園游玩時，看到一個丟棄的透明塑料瓶。她想到，如果下雨使得瓶中進(jìn)了水，就可能會成為森林火災(zāi)的元兇。于是她撿起瓶子丟進(jìn)了垃圾桶。這其中引起火災(zāi)的主要原因是(　　)
A．盛有水的透明塑料瓶相當(dāng)于一凸透鏡，對光線有會聚作用
B．盛有水的透明塑料瓶相當(dāng)于一凸透鏡，對光線有發(fā)散作用
C．盛有水的透明塑料瓶相當(dāng)于一凹透鏡，對光線有會聚作用
D．盛有水的透明塑料瓶相當(dāng)于一凹透鏡，對光線有發(fā)散作用
　凸透鏡成像的規(guī)律
物距(u)
像的特點(diǎn)
像距(v)
應(yīng)用
倒立或正立
縮小或放大
實(shí)像或虛像
u>2f
倒立
縮小
實(shí)像
f照相機(jī)
u＝2f
倒立
等大
實(shí)像
v＝2f
測焦距
f倒立
放大
實(shí)像
v>2f
投影儀
u＝f
不能成像
/
u正立
放大
虛像
放大鏡
例2　(臨沂中考)小明用一個焦距為10cm的凸透鏡探究凸透鏡成像規(guī)律，當(dāng)裝置如圖甲所示時，燭焰在光屏上成清晰的像。
(1)圖甲中光屏離凸透鏡的距離可能是______(填序號)。
A．28cm　　　　B．18cm　　　　C．8cm
(2)保持凸透鏡的位置不變，將蠟燭向左調(diào)節(jié)一段距離后，要想在光屏上成清晰的像，應(yīng)將光屏向________(填“左”或“右”)調(diào)節(jié)。
(3)若步驟(2)中未調(diào)整光屏的位置，則需在凸透鏡前加一個________(填“凸”或“凹”)透鏡，才能在光屏上得到清晰倒立的像。
(4)若將印有字母“F”的紙片(圖乙)放在離凸透鏡5cm的地方，我們能看到的清晰的像是圖丙中的________(填序號)。
　實(shí)像和虛像
1．能夠用屏接收到的像是實(shí)像；能夠看到，但不能夠用屏接收到的像是虛像。
2．實(shí)像是實(shí)際光線會聚而形成的；虛像是反射或折射光線的反向延長線交于一點(diǎn)而形成的。
例3　(濟(jì)寧中考)小希對下列光學(xué)成像實(shí)例進(jìn)行了分析，判斷正確的是(　　)
實(shí)例：①針孔照相機(jī)內(nèi)所成的像；②潛望鏡中看到的景物的像；③放大鏡看到的物體的像；④幻燈機(jī)屏幕上所成的像；⑤照相機(jī)中所成的像。
A．反射成像的有②③⑤
B．折射成像的有①③⑤
C．屬于實(shí)像的是①④⑤
D．屬于虛像的是②③④
　望遠(yuǎn)鏡與顯微鏡
1．顯微鏡由2個凸透鏡組成，靠近物體的透鏡叫物鏡，它的作用相當(dāng)于投影儀，靠近眼睛的透鏡叫目鏡，它的作用相當(dāng)于放大鏡，可以把像再一次放大，使人看到肉眼看不到的物體。
2．望遠(yuǎn)鏡有兩種，一種是反射式望遠(yuǎn)鏡，利用凹面鏡來聚光，有利于看到深處暗弱的物體。另一種是折射式望遠(yuǎn)鏡，由2個凸透鏡組成，物鏡使遠(yuǎn)處的物體在焦點(diǎn)附近成像，作用相當(dāng)于照相機(jī)，再通過目鏡的放大作用，如同將遠(yuǎn)處的物體移近，因此能看清遠(yuǎn)處的物體。
例4　某天文愛好者為了研究“超級月亮”這一現(xiàn)象，于是架設(shè)一臺天文望遠(yuǎn)鏡做進(jìn)一步觀察。關(guān)于該望遠(yuǎn)鏡，下列說法正確的是(　　)
A．它的物鏡和顯微鏡的物鏡作用相同
B．它的物鏡相當(dāng)于放大鏡，用來把像放大
C．它的物鏡的作用是使遠(yuǎn)處的物體在焦點(diǎn)附近成虛像
D．它的物鏡的作用是使遠(yuǎn)處的物體在焦點(diǎn)附近成實(shí)像
　凸透鏡成實(shí)像時像距隨物距的變化怎樣變化不清楚(認(rèn)為與平面鏡一樣)
例5　(大連中考)在做凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)時，將點(diǎn)燃的蠟燭沿著光具座，從凸透鏡二倍焦距以外的某位置向焦點(diǎn)移動。在此過程中，像的大小及像距的變化情況是(　　)
A．像和像距都逐漸變大 B．像和像距都逐漸變小
C．像逐漸變大，像距逐漸變小 D．像逐漸變小，像距逐漸變大
例6　(天門中考)在探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中：
(1)為了使蠟燭的像出現(xiàn)在光屏的中央，應(yīng)調(diào)整蠟燭、凸透鏡和光屏，使它們的中心在__________。
(2)如圖甲所示，蠟燭在光屏上成倒立、等大的像，則凸透鏡的焦距f＝________cm，若保持凸透鏡的位置不變，將蠟燭逐漸靠近凸透鏡，要使光屏上仍能得到清晰的像，光屏應(yīng)________(填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)凸透鏡。
(3)如圖乙所示，將蠟燭放在P點(diǎn)的位置，若切除凸透鏡中間的陰影部分，再將剩余部分靠攏合在一起，蠟燭能成 ________個像。
　第1題圖
1．在“探究凸透鏡的成像規(guī)律”的過程中，小明觀察到如圖所示的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。下列光學(xué)儀器的成像規(guī)律與該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的成像規(guī)律相同的是(　　)
A．放大鏡　　　　B．照相機(jī)
C．投影儀　　　　D．潛望鏡
2．(百色中考)做凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)，當(dāng)蠟燭距透鏡15cm時，在光屏上成放大的像，則下列說法錯誤的是(　　)
A．蠟燭距透鏡45cm時，一定成縮小的實(shí)像
B．蠟燭距透鏡20cm時，一定成放大的實(shí)像
C．蠟燭距透鏡18cm時，可能成放大的實(shí)像
D．蠟燭距透鏡6cm時，一定成放大的虛像
3．(哈爾濱中考)下列光學(xué)元件中，成像原理與其他三個不同的是(　　)
4．(曲靖中考)如圖所示，在凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是(　　)
第4題圖
A．蠟燭逐漸遠(yuǎn)離凸透鏡時，移動光屏，在光屏上成的像漸變大
B．蠟燭逐漸靠近凸透鏡時，光屏要靠近凸透鏡才能承接到清晰的像
C．蠟燭在a點(diǎn)時，所成的像是倒立縮小的
D．應(yīng)用蠟燭在b點(diǎn)時的成像原理，可制成近視眼鏡
5．小露同學(xué)在做探究凸透鏡成像規(guī)律時，出現(xiàn)了如圖所示的情形，則凸透鏡的焦距可能是(　　)
第5題圖
A．3cm　　　　B．6cm　　　　C．9cm　　　　D．20cm
6．(鐵嶺中考)有一點(diǎn)光源S，它在平面鏡中的像與凸透鏡的焦點(diǎn)F重合，S發(fā)出的一條光線經(jīng)平面鏡反射后，反射光線為a，如圖所示。請?jiān)趫D中畫出：
(1)凸透鏡的焦點(diǎn)F。
(2)點(diǎn)光源S的位置。
(3)光線a經(jīng)過凸透鏡后的折射光線。
第6題圖
7．小明用焦距為10cm的凸透鏡探究凸透鏡成像的規(guī)律，他將燭焰放在距凸透鏡35cm的位置，調(diào)節(jié)光屏位置，可以得到一個清晰的倒立、________(填“等大”、“放大”或“縮小”)的實(shí)像，利用這個原理可以制成__________。實(shí)驗(yàn)中他不慎用手指尖觸摸到了凸透鏡，此時光屏上________ (填“會”或“不會”)出現(xiàn)手指尖的像。
8．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)：
第8題圖
(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)實(shí)驗(yàn)過程中，當(dāng)蠟燭與凸透鏡的距離如圖甲所示時，在光屏上可得到一個清晰的倒立、________的實(shí)像，生活中利用這個規(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，物距減小，像距與像都________(填“變大”、“變小”或“不變”)。
(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。
(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)
參考答案
【要點(diǎn)詳解】知識點(diǎn)1：例1　A　知識點(diǎn)2：例2　(1)B　(2)左　(3)凹　(4)A　知識點(diǎn)3：例3　C　知識點(diǎn)4：例4 D
【易錯點(diǎn)撥】例5　A
【綜合應(yīng)用】例6　(1)同一高度　(2)10　遠(yuǎn)離　(3)2
【鞏固提升】1.C　2.B　3.C　4.C　5.C
6．如圖
7．縮小　照相機(jī)　不會　8.(1)同一　(2)縮小　照相機(jī)　(3)變大　(4)上　(5)B

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