5.3凸透鏡成像的規(guī)律（揭秘闖關(guān)）

?第五章透鏡及其應(yīng)用第3節(jié)\o"13.1分子熱運動"凸透鏡成像的規(guī)律■重點01凸透鏡成像的規(guī)律【例題1】在學習了“凸透鏡成像規(guī)律”的內(nèi)容后，小麗用凸透鏡先貼著左圖然后逐漸遠離，甲、乙、丙、丁是通過凸透鏡所看到的像。下列說法正確的是A．觀察丙圖時，圖片到凸透鏡的距離一定小于焦距 B．照相機是利用丁圖的成像原理 C．甲是放大鏡的成像原理 D．看到左圖的像的先后順序是乙丁甲丙【解析】插圖到凸透鏡的物距在一倍焦距以內(nèi)時，凸透鏡成正立、放大的虛像，即乙圖，是放大鏡的工作原理；插圖到凸透鏡的距離在一倍焦距和二倍焦距之間時，凸透鏡成倒立、放大的實像，即丁圖，是投影儀或幻燈機的工作原理；凸透鏡成實像時，物距越大，像距越小，像變小，插圖遠離凸透鏡時，應(yīng)先看到圖甲，再看到圖丙，綜上可知，凸透鏡從貼著插圖然后逐漸遠離，則看到插圖的像的先后順序為乙丁甲丙；圖丙中成倒立、縮小的實像，是照相機的工作原理；綜上所述，正確。故選：。解法揭秘凸透鏡成像的兩個分界點一倍焦距分虛實，二倍焦距分大小。物體在一倍焦距以內(nèi)，成虛像；在一倍焦距以外，成實像。成實像時，物體在二倍焦距內(nèi)，像大物??；物體在二倍焦距外，像小物大。闖關(guān)演練【闖關(guān)01】一凸透鏡的焦距為，將點燃的蠟燭從離凸透鏡處移到處的過程中，像的大小和像距的變化情況是A．像變大，像距變大 B．像變小，像距變小 C．像變大，像距變小 D．像變小，像距變大【闖關(guān)02】如圖是我國航天員王亞平在太空授課的情景，在微重力環(huán)境下，水滴收縮成一個接近完美球體的水球，從前方能看到水球中的像，能正確反映其成像原理的示意圖是A． B． C． D．【闖關(guān)03】2023年3月7日凌晨，在清華大學校園內(nèi)，張嘉奇等同學用照相機拍到“太空中的中國空間站”的照片，如圖所示。照相機鏡頭的焦距為，拍照時像距A．略小于 B．略大于 C．略小于 D．略大于【闖關(guān)04】如圖所示是蠟燭通過凸透鏡在光屏上的成像情況，以下器材中利用這一成像原理的是A．放大鏡 B．幻燈機 C．潛望鏡 D．照相機■重點02實驗：探究凸透鏡成像的規(guī)律【例題2】小紅想探究“凸透鏡成像的規(guī)律”，在第一次實驗時將蠟燭和透鏡放在如圖所示位置（光屏未畫出），移動光屏，在光屏上得到一個清晰的像；然后再移動蠟燭、光屏繼續(xù)進行實驗，當蠟燭在刻度處時，光屏上得到一個相同大小、清晰的像。下列說法錯誤的是A．該凸透鏡的焦距是 B．第一次實驗得到的像是倒立、縮小的實像 C．第一次實驗的成像規(guī)律可應(yīng)用于照相機 D．將蠟燭從圖中位置向刻度處移動的過程中，光屏上的像在逐漸變小【解析】、由圖示知，刻度尺的分度值為，當蠟燭在刻度處時，蠟燭與凸透鏡鏡的距離為，即物距為，此時光屏上得到一個相同大小、清晰的像，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律可知，物距等于二倍焦距，所以凸透鏡的焦距為，故正確；、在第一次實驗時將蠟燭和透鏡放在如圖所示位置，此時物距大于二倍焦距，在光屏上得到一個倒立縮小的實像，此成像規(guī)律可應(yīng)用于照相機，故正確；、將蠟燭從圖中位置向刻度處移動的過程中，物距減小，根據(jù)物近像遠像變大可知，光屏上的像在逐漸變大，故錯誤。故選：。解法揭秘實驗注意事項（1）光具座的長度有限，做實驗時最好選用焦距較小的凸透鏡；（2）凸透鏡最好放在光具座的中間位置，便于調(diào)節(jié)物距和像距；（3）調(diào)整燭焰、透鏡、光屏三者的中心在同一高度，目的是讓燭焰的像成在光屏的中央；（4）調(diào)整光屏時，不可再調(diào)整凸透鏡的位置，否則會引起物距的變化；（5）判斷燭焰的像是否最清晰的方法：光屏在某位置時，向前或向后移動光屏，像都會變模糊，則此位置即為像最清晰的位置；（6）同一個物距范圍內(nèi)，要換不同的物距進行實驗，這是為了排除偶然因素，使實驗結(jié)論更具普遍性。闖關(guān)演練【闖關(guān)01】用圖甲所示的裝置測出凸透鏡的焦距，并“探究凸透鏡成像規(guī)律”，當蠟燭、透鏡、光屏位置如圖乙時，在光屏上可成清晰的像。下列說法正確的是A．凸透鏡的焦距是 B．實驗中凸透鏡對光具有發(fā)散作用 C．圖乙中燭焰成的是倒立放大的像 D．照相機成像特點與圖乙中所成像的特點相同【闖關(guān)02】在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”時，將點燃的蠟燭放在距凸透鏡處，在透鏡另一側(cè)距離透鏡處的光屏上得到燭焰清晰的像。則下列相關(guān)說法正確的是①光屏上成倒立、放大的實像；②照相機是利用這一成像原理工作的；③該透鏡的焦距一定滿足；④將近視鏡片放在蠟燭和凸透鏡之間，要使光屏上出現(xiàn)清晰的像，光屏應(yīng)靠近透鏡A．只有①和③ B．只有②和④ C．只有②和③ D．只有①和④【闖關(guān)03】小丁利用如圖所示裝置探究凸透鏡成像規(guī)律。（1）他將焦距為的薄凸透鏡固定在光具座刻度線處，為使成像在光屏的中央，應(yīng)調(diào)節(jié)。（2）當燭焰、凸透鏡和光屏位置如圖丙所示時，光屏上呈現(xiàn)一個清晰的像，生活中的（選填“照相機”、“投影儀”或“放大鏡”利用了這個成像原理。（3）保持透鏡在刻度線處不動，如果想在光屏上得到更大的清晰的像，應(yīng)進行的操作是?！娟J關(guān)04】某實驗小組在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中：（1）實驗前要調(diào)整燭焰、透鏡和光屏的中心大致在，目的是使像成在光屏的中央。（2）移動蠟燭和光屏到如圖所示位置，光屏上出現(xiàn)了燭焰清晰的像（像未畫出），生活中的（選填“照相機”、“投影儀”或“放大鏡”就是這一成像原理的應(yīng)用。（3）實驗過程中，小明同學不小心用手指指尖觸摸到了凸透鏡，這時光屏上（選填“會”或“不會”出現(xiàn)指尖的像。（4）實驗一段時間后，蠟燭燃燒變短。要使像仍然成在光屏的中央，應(yīng)將光屏向移動。（5）另外一個實驗小組用由幾個發(fā)光二極管做成的“”字樣的發(fā)光體代替蠟燭進行實驗，你認為其好處是（寫出一點即可）。參考答案參考答案第五章透鏡及其應(yīng)用第3節(jié)\o"13.1分子熱運動"凸透鏡成像的規(guī)律■重點01凸透鏡成像的規(guī)律1．【答案】【解答】解：一凸透鏡的焦距為，將點燃的蠟燭從離凸透鏡處移到處的過程中，物距始終大于焦距，成的是實像；該過程中物距變大，像距變小，像變小，故正確。故選：。2．【答案】【解答】解：根據(jù)圖示可知，王亞平經(jīng)過水球成的是倒立、縮小的實像，此時的物距大于二倍焦距，像距在一倍焦距和二倍焦距之間，故正確。故選：。3．【答案】【解答】解：照相機鏡頭的焦距為，拍照時像距在一倍焦距和二倍焦距之間；張嘉奇等同學用照相機拍到“太空中的中國空間站”的照片，物距較大，所以像距較小，應(yīng)略大于。故錯誤、正確。故選：。4．【答案】【解答】解：由圖知，，凸透鏡成倒立、縮小的實像，照相機是根據(jù)這個原理制成的。故選：?！鲋攸c02實驗：探究凸透鏡成像的規(guī)律1．【答案】【解答】解：、由圖可知此透鏡對光具有會聚作用，焦距為，故、錯誤；、圖乙中，物距大于二倍焦距，由凸透鏡成像規(guī)律可知，燭焰成的是倒立、縮小的實像，根據(jù)這個原理制成了照相機，故錯誤，正確。故選：。2．【答案】【解答】解：①②蠟燭距離凸透鏡時，在透鏡的另一側(cè)處光屏上得到一個清晰的像，物距大于像距，成倒立縮小實像，是照相機的原理，故①錯誤、②正確；③此時物體在二倍焦距以外，像在一倍焦距和二倍焦距之間，即，，解得：，故③正確；④將近視鏡片放在蠟燭和凸透鏡之間，由于近視眼鏡是凹透鏡，對光線具有發(fā)散作用，會延遲光線的會聚，所以需要將光屏遠離凸透鏡，故④錯誤。故選：。3．【答案】（1）燭焰、凸透鏡和光屏三者的中心在同一高度；（2）照相機；（3）將蠟燭適當靠近凸透鏡，光屏適當遠離凸透鏡，直到光屏上出現(xiàn)清晰的像?！窘獯稹拷猓海?）為使成像在光屏的中央，應(yīng)調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡和光屏三者的中心在同一高度；（2）當燭焰、凸透鏡和光屏位置如圖丙所示，此時物距，根據(jù)，成倒立、縮小的實像，照相機就是利用此原理制成的；（3）保持透鏡在刻度線處不動，如果想在光屏上得到更大的清晰的像，根據(jù)凸透鏡成實像時，物近像遠像變大可知，應(yīng)進行的操作是：將蠟燭適當靠近凸透鏡，光屏適當遠離凸透鏡，直到光屏上出現(xiàn)清晰的像。故答案為：（1）燭焰、凸透鏡和光屏三者的中心在同一高度；（2）照相機；（3）將蠟燭適當靠近凸透鏡，光屏適當遠離凸透鏡，直到光屏上出現(xiàn)清晰的像。4．【答案】（1）同一高度；（2）投影儀；（3）不會；（4）上；（5）可以增加物體的亮度，使成像更清晰【解答】解：（1）將蠟燭、凸透鏡和光屏依次放在光具座上，點燃蠟燭后，為了使像成在光屏的中央，應(yīng)該調(diào)整燭焰、透鏡和光屏的中心大致在同一高度；（2）由圖可知，此時物距小于像距，凸透鏡成倒立、放大的實像，應(yīng)用為投影儀；（3）用手指指尖觸摸到了凸透鏡，手指處于凸透鏡的1倍焦距以內(nèi)，故此時成虛像，不能成在光屏上，所以在光屏上不能看到手指尖的像；（4）蠟燭變短了，光屏上的像