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用“图像法”突破凸透镜成像规律问题
一、图像法
适合记背困难的同学!
①画出坐标轴:纵轴为u,横轴为υ(可颠倒);
②在坐标轴上标出焦距和2倍焦距;
③标出点(f,f);
④若u>2f,在u轴找出大于2f的位置,连接(f,f)点,如图中红线,与 υ轴的交点在f与2f之
间,说明f<υ<2f,成倒立缩小的实像。
向下画线为倒立,向上画线为正立,υ轴正方向为同侧实像,υ轴负方向为异侧虚像,放大缩小看
交点。
下表用于对照检查:
u与f关系 υ与f关系 υ与u关系 正倒 大小 虚实 同异侧 应用
u>2f f<υ<2f υ>u 倒立 缩小 实像 异侧 照相机
u=2f υ=2f υ=u 倒立 等大 实像 异侧 二倍法测焦距
f<u<2f υ>2f υ<u 倒立 放大 实像 异侧 投影仪
u=f 不成像,获得平行光 测焦距
u<f υ>|u| 正立 放大 虚像 同侧 放大镜
二、典例引领
1.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,烛焰在光屏上恰
好成清晰的像。下列说法正确的是( )
A.照相机应用了这一成像规律
B.所成的像是倒立,放大的实像
C.在蜡烛燃烧的过程中,光屏上的像会向下移动
D.保持透镜不动,蜡烛向左移动一段距离,它成的像将变大
解析:①看图:物距u=15cm,像距υ=30cm,蜡烛燃烧变短→像变矮→上移;
②画坐标图,虚线大括号可代表物的大小和像的大小。2.已知凸透镜的焦距为15cm,下列说法正确的是( )
A.当物距为10cm时,成正立、放大的实像
B.当物距为10cm时,成倒立、缩小的实像
C.当物体从距凸透镜20cm处远离凸透镜时,像逐渐变大
D.当物体从距凸透镜20cm处远离凸透镜时,像逐渐变小
解析:
3.如图所示,烛焰在光屏上刚好成清晰的像。透镜不动,将蜡烛移至 40cm刻度处,移动光屏,在
光屏上能观察到( )
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.光屏上不能呈现像
解析:看图:物距u=50cm-20cm=30cm,像距υ=80cm-50cm=30cm,则u=υ=2f=30cm,得f=15cm;
将蜡烛移至40cm刻度处,有u=10cm<f,成正立、放大的虚像,虚像不能被光屏承接。
三、真题演练1.(2023·内蒙古赤峰)如图所示,通过焦距为10cm的凸透镜观察窗外远处的风景,看到的是(
)
A.正立放大的虚像 B.倒立放大的实像 C.倒立缩小的实像 D.倒立缩小的虚像
【答案】C
2.(2023·山东临沂)在探究凸透镜成像规律的实验中,当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时,
光屏上恰能承接到烛焰清晰的像,下列判断正确的是( )
A.实验用凸透镜的焦距为15.0cm B.光屏上的像是烛焰放大的实像
C.仅将凸透镜左移不能再次成像 D.仅将光屏右移可模拟近视眼成像
【答案】D
3.(2023·黑龙江齐齐哈尔)用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”的实验时,已知凸透镜
的焦距为10cm,下列说法正确的是( )
A.烛焰在如图所示位置所成像的特点与照相机成像特点相同
B.将蜡烛向远离凸透镜的方向移动,向右移动光屏可得到烛焰所成清晰的像
C.将蜡烛移动到光具座42cm刻度线处,烛焰所成的像是倒立、放大的
D.将蜡烛移动到光具座30cm刻度线处,移动光屏至适当位置,光屏上可得到等大的像
【答案】D
4.(2023·四川广元)某物理兴趣小组在“探究凸透镜成像规律”时,将焦距为10cm的凸透镜固
定在光具座上50cm刻度线处,光屏和点燃的蜡烛分别位于凸透镜两侧,实验前调整好实验器材。如图所
示,将蜡烛移至25cm刻度线处,移动光屏,呈现在光屏上清晰的像的特点是( )A.倒立、缩小的实像 B.正立、放大的虚像
C.倒立、放大的实像 D.与投影仪的成像特点相同
【答案】A
5.(2023·山东泰安)小芳利用如图所示的装置“探究凸透镜成像的规律”。将蜡烛放在凸透镜左
侧适当位置,调整光屏到凸透镜的距离,使烛焰在光屏上成清晰的像,分别测出物距u和像距v,实验数
据如表所示。下列说法中( )
实验次数 1 2 3 4 5
物距u/cm 60 30 20 15 12
像距v/cm 12 15 20 30 60
①该凸透镜的焦距为20cm
②第1次实验的成像规律与照相机成像原理相同
③从第1次实验到第5次实验,成在光屏上的像越来越大
④当 时,移动光屏,可在光屏上成倒立、缩小的清晰实像
A.只有①④正确 B.只有②③正确 C.只有①②正确 D.只有②③④正确
【答案】B
6.(2023·广西)(多选)小明用自制的“水凸透镜”探究凸透镜成像规律,当蜡烛、“水凸透
镜”和光屏位于如图所示的位置时,光屏上呈现烛焰清晰的像,下列说法正确的是( )
A.此时成像特点与照相机的相同 B.此时“水凸透镜”的焦距为15.0cm
C.调节“水凸透镜”的厚度可改变其焦距 D.蜡烛燃烧变短,光屏上的像会向上移动
【答案】CD
7.(多选)(2023·河北)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,蜡烛、焦距为10cm的凸透镜、光
屏位置如图所示时,光屏上恰好呈现烛焰清晰的像。下列说法正确的是( )A.投影仪就是利用这一规律成像的
B.将蜡烛放置在35cm刻度处,仅向右移动光屏,能得到清晰、倒立、放大的实像
C.若飞来一只小虫落在凸透镜上,遮住凸透镜的部分区域,则光屏上烛焰的像不再完整
D.蜡烛、凸透镜、光屏位置不动,用焦距8cm凸透镜替换该透镜,光屏上不再成清晰的像
【答案】BD
8.(多选)(2023·云南)某实验兴趣小组探究平面镜和凸透镜成像的情况如图所示,下列说法正
确的是( )
A.甲图中蜡烛A靠近玻璃板,所成的像变大
B.甲图中蜡烛A的像是虚像,不能呈现在光屏上
C.乙图中蜡烛靠近凸透镜,移动光屏,光屏上再次呈现清晰的像变大
D.乙图中蜡烛燃烧变短,光屏上的像会向下移
【答案】BC
9.(多选)(2023·天津)在探究凸透镜成像规律时,蜡烛和凸透镜的位置如图所示,移动光屏可
承接到烛焰清晰等大的像(图中未画出光屏)。若保持透镜位置不交,将蜡烛调至20cm刻度处时,下列
判断正确的是( )
A.该透镜的焦距是10cm B.移动光屏可承接到烛焰清晰放大的像
C.像的位置在60cm~70cm刻度之间 D.照相机应用了该次实验的成像规律
【答案】ACD