凸透镜成像规律探究作图 及规律应用习题

凸透镜成像规律探究作图及规律应用练习

平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于凸透镜的焦点，经过光心的光线传播方向不变

2F F o F 2F 2F F o F 2F 2F F o F 2F 2F F o F 2F 2F F o F 2F

成像规律：

像（ν)的情况 物距（u） 虚实 大小 放大 像距 * * 实 实 实 放大 等大 缩小 2F<ν ν=2F F<ν倒立 倒立 倒立 异侧 异侧 异侧 正倒 正立 同异侧 同侧 02F <2F

① 成实像时：物像可逆。（把物体移到像的位置时，像则移到了物体的原来位置上。） ② 物像之间的最小距离为４f，此时物距等于２f，像距等于２f。 ?成虚像时，物像同侧，且像总比物体离透镜远，比物体高大。

④ 无论物体从焦点的哪一侧，在靠近焦点的过程中 ，像都是远离凸透镜，且像都在逐渐变大。也可 简化计为：物近像远，像变大。（“物近”是指“物体靠近焦点”，“像远”是指“像远离凸透镜”）。 ⑤一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小。

⑥ 实像一定是倒立的，物像一定是在透镜的异侧；虚像一定是正立的，物像一定是在透镜的同侧。 （因此“像的倒正”、“像的虚实”和“物像位置关系”三点可以“由一知三”）。 ⑦ 实像可能是放大的也能是缩小的，还可能是等大的，虚像则总是放大的。

⑧ 物距、像距、像的性质（其中像的倒正、像的虚实和物像位置关系可以只告诉一点）和应用四个 方面只要告诉一个方面就能知道其他三个方面。

物距u u>2f u=2f u=f uu>f 应用以上规律解答实例如下： 1．物体放在凸透镜前某一位置时，在透镜另一侧离透镜10cm光屏上成一个倒立缩小的像。当物体移至凸透镜前10cm处，所成的是［ ］

A.倒立缩小的实像 B.倒立放大的实像 C.正立放大的虚像 D.正立等大的虚像 解析： 由规律①：成实像时：物像可逆。（把物体移到像的位置时，像则移到了物体的原来位置上。） 故此题选［B］

本题也可以由规律⑧：本题是由凸透镜的成像性质推知像距，然后由凸透镜的物距推知像的像质。由倒立缩小的像得：2f>υ>f，即2f>10cm>f；然后由2f>μ＝10cm >f得：倒立放大的实像。 2．研究凸透镜成像实验中，当烛焰位于凸透镜一倍焦距内时，眼睛通过透镜观察到虚像可能是下图中的［ ］

解析： 由规律③：物像同侧，且像总比物体离透镜远，比物体高大。 故此题选［B］ 3．用一个凸透镜成像时，下列说法正确的是［ ］

A. 成实像时，物体离凸透镜越近，像越大。 B. 成虚像时，物体离凸透镜越近，像越大。 C. 实像总是倒立的，虚像总是正立的。 D. 实像和虚像都可能是放大或缩小的。 解析： 由规律④：物近像远，像变大。（“物近”是指“物体靠近焦点”，“像远”是指“像远离凸透镜”）。可知A选项正确，B选项不正确；由规律⑥：可知选项C是正确的；由规律⑥可知选项D是错误的。 故此题选［A C］

3．照相机镜头不动，要想使被拍摄物体的像大一些，可采用的方法是［ ］ A. 移动照相机靠近物体，伸长暗箱 B. 移动照相机远离物体，缩短暗箱 C. 照相机位置不动，横转过来 D. 都不可取

解析： 由规律④：物近像远，像变大。本题是已知实像变大，那么像距变大，物距变小。 故此题选［A］ 4．小乐用放大镜看指纹时，觉得指纹的像太小，为是指纹的像大一些，正确的做法是［ ］ A. 眼睛和手指不动，让放大镜离手指稍近些 B. 眼睛和手指不动，让放大镜离手指稍远些 C.放大镜和手指不动，让眼睛离放大镜稍近些 D.放大镜和手指不动，让眼睛离放大镜稍远些 解析： 由规律④：物近像远，像变大。本题是已知虚像变大，那么“物近” （“物体靠近焦点”）。而物体原来在焦点以内，要使物体靠近焦点，所以应使物体（手指）远离放大镜。 故此题选［B］

6．凸透镜成像时，像由缩小变成放大的物距分界点是在凸透镜________处；像由实像变成虚像的物距分界点是在凸透镜________处；像由倒立变成正立的物距分界点是在凸透镜________处。 解析： 利用规律⑤、⑥很容易得到答案为“2倍焦距、焦点、焦点”。

7．（如果以普通照相机的镜头焦距为50mm，则底片与镜头之间的距离应［ ］ A. 等于100mm. B.等于50mm C.小于50mm D.略大于50mm

解析： 由规律⑧：本题是由凸透镜的应用推知像距。用作照相机时像距υ和焦距f的关系是：2f>υ>f。 故此题选［D］

8．凸透镜的焦距是10cm，把点燃的蜡烛放在距凸透镜15cm处，则蜡烛通过凸透镜形成的像是［ ］ A.倒立、缩小的实像 B.正立、缩小的实像 C.倒立、放大的实像 D.正立、放大的虚像

解析： 由规律⑧：本题是由凸透镜的物距推知像的性质。因为物距μ和焦距f的关系是：2f>μ>f。故选C 实际上，凸透镜成像的规律，是通过实验得到的。 实验过程

1. 小明利用光具座、凸透镜（焦距为10cm）、蜡烛、火柴、光屏，

做“探究凸透镜成像规律”的实验． (1)光具座上有A、B、C三个滑块用于放置

凸透镜、光屏或蜡烛，其中在B上应放置： ．

(2)实验中发现光屏上成像如上右图，你认为造成这种现象的原因是： ． (3)观察并记录凸透镜成像的情况时，应测量 和 ． (4)将蜡烛放在距凸透镜16cm处，前后移动光屏，小明 （填“能”或“不能”）在光屏上看到清晰的像．

(5)接着小明用不透光的纸板遮挡住凸透镜的上半边，然后前后移动光屏，他 （填“能”或“不能”）在光屏上看到完整的像． 注意事项：

1. 实验过程中，烛焰、凸透镜光心、光屏中心要在 。

2. 记录像距之前，要调节光屏位置直至光屏上的像 。

3. 实验中若将凸透镜的某一部分遮住，光屏上 （能/不能）成像，像的形状 变化（会/不会），但是像的亮度 （会/不会）变化。

4. 如何观察物距小于一倍焦距时所成的虚像？ 。 5. 如何证明小于一倍焦距成的是虚像？ 。

6. 所成的倒立实像与原物体左右是否对调？ 。 思考：如果无论怎么调节光屏在光具座上的位置，始终无法让光屏上成像，原因可能是： 答案（不止一种可能）： 。 二、根据焦距、物距确定像的特点：

2. 将一个凸透镜正对着太阳光，在距凸透镜20 cm的纸上接到一个很小的亮斑.当将一个物体放在距这个

透镜50 cm处时，在凸透镜的另一侧可以得到（ ） A.倒立、放大的实像 B.倒立、缩小的实像 C.正立、放大的实像 D.正立、缩小的实像 3. 如图甲所示，是晓红同学做凸透镜成像实验用的

“F”光源，若在光屏上得到一个等大的像，

所成像是图乙中的 。若凸透镜的焦距是10 cm，则物距是 cm，像距是 cm. 4. 某同学将一个口径较大的凸透镜拿在手中，伸直手臂，观察远处的物体，可看到远处物体的_________、

_________的像。

三、根据像的特点确定焦距：

5. 蜡烛放在距凸透镜14 cm处，在光屏上得到了一个缩小的像.凸透镜的焦距可能是（ ）

A.6 cm B.7cm C.10 cm D.20 cm

6. 物体放在距凸透镜30 cm处时，距离凸透镜13cm的光屏接收到了像，则凸透镜焦距可能是（ ）

A.20 cm B.10 cm C.30 cm D.15 cm

7. 当物体距离凸透镜8cm时，在透镜另一侧光屏上成一个清晰放大的实像，若保持物体与光屏的位置不

变，把凸透镜向光屏方向移动2cm，则在光屏上又成一清晰的缩小的像。则凸透镜的焦距为（ ） A.f<2cm B.2cm

8. 在探究凸透镜成像规律的实验中，当凸透镜、光屏和烛焰的位置如图所示时，光屏上能成一清晰的像，

则（ ）

A．所成的是正立、缩小的实像 B．所成的是倒立、缩小的实像

C．把凸透镜向左移动，调整光屏的位置，得到的像变小 D．把凸透镜向右移动，调整光屏的位置，得到的像变小

9. A1, B1是物体AB经过凸透镜成的像，如图所示的情景中正确的是（ ）

10. 如右上图，物体放置在A点，另一侧的光屏在B点接收到了清晰的像，则B

点像的特点是 。若已知A到光心的距离为18cm，则凸透镜焦距范围是 。

11. 如右图某兴趣小组同学在研究凸透镜成像规律实验时，记录

并绘制了物体离凸透镜的距离u跟实像到透镜的距离v之间的 关系（如图），则凸透镜的焦距为 。 五、利用光路可逆解决问题