[物理]凸透镜成像规律及应用

　　十年考情看一看

　　凸透镜成像规律及应用是全国中考的高频考点，常结合生活中的情景以及实验背景命题；

　　每个题型都有涉及；有单独考查凸透镜成像规律，也有规律和应用结合在一起考查，难度适中；

　　考查内容：凸透镜成像规律（河北8次、安徽3次、河南9次、山西8次、陕西6次、云南8次）；凸透镜成像规律的应用（河北3次、河南2次、山西4次、陕西2次、云南2次）。

　　学霸笔记瞧一瞧

　　速记口诀

　　一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小；

　　实像与物异侧倒，虚像与物同侧正。

　　真题还得练一练

　　1.（ 2016 内江）如图所示，是蜡烛通过凸透镜在光屏上的成像情况，以下器材利用这一成像原理的是（ ）

　　A.放大镜 B.电影放映机

　　C.照相机 D.投影仪

　　【解析】由图知， u> 2f时， f<v< 2f，因此成倒立、缩小的实像；照相机是根据这个原理制成的，故选C。

　　2.（ 2016成都B卷）小林同学做“探究凸透镜成像规律”的实验时，蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示，这时烛焰在光屏上成清晰的像（像未在图中画出来）。下列说法正确的是（ ）

　　光屏上形成的烛焰倒立等大的实像

　　图中成像特点与照相机成像特点完全相同

　　将蜡烛移到光具座10 cm刻度线处，保持凸透镜和光屏不动，光屏上仍可成清晰的烛焰像

　　将蜡烛移到光具座40 cm刻度线处，保持凸透镜不动，无论怎样移动光屏，它上面都得不到清晰的烛焰像

　　【解析】由图可知，物距 u=50cm-25 cm=25 cm，像距 v=90 cm-50 cm=40 cm，像距大于物距，成倒立、放大的实像， 应用为投影仪、幻灯机，A、B选项错误；因蜡烛在光屏上形成的是实像，当蜡烛移到光具座10 cm刻度处时，物距变大，像距变小，相应变小，若想在光屏上仍成清晰的像，此时应保持凸透镜位置不变，将光屏向左移动，C选项错误；题图中蜡烛成倒立、放大的实像，则有 f< u< 2 f，即12.5 < f< 25，当蜡烛移到光具座40 cm刻度处时， u=50 cm-40 cm=10 cm< f，成正立、放大的虚像，虚像不能呈现在光屏上，D选项正确。故选D。

　　3.（ 2014 河南）某同学用自制的水凸透镜成像实验，在光屏上得到了清晰的像，如图所示。他继续像水凸透镜内注水，使水凸透镜的焦距变小，如果不改变蜡烛和凸透镜的位置，要在光屏上再次成清晰的像 （ ）

　　光屏应向左移动，成缩小的像

　　光屏应向右移动，成放大的像

　　光屏应向左移动，成放大的像

　　光屏应向右移动，成缩小的像

　　【解析】由于注水后焦距变小，所以物距的距离增大了，所以要使光屏上得到清晰的像，需要将光屏向左移动，根据凸透镜的成像原理，物体远离焦距所成的像变小，由于此时还是 u> 2 f，所以是倒立缩小的实像，故选A。

　　4.（ 2016 北海）如图所示是通过实验得到的凸透镜像距v和物距u的关系图，由图可知凸透镜的焦距是 cm，若利用这个凸透镜作为照相机的镜头，要得到清晰的像，被拍摄的物体距离照相机至少大于 cm。

　　10 20

　　【解析】第一空：根据凸透镜成像规律，当物距等于2倍焦距时，成的是倒立等大的实像，像距也等于2倍焦距，由图，所以凸透镜焦距是10 cm；第二空：照相机是利用物体在凸透镜2倍焦距之外成倒立缩小实像工作的，所以被拍的物体距离照相机至少大于2 f=2×10 cm=20 cm。

　　5.( 2016 黔西南州)如图所示，将点燃的蜡烛放在 点时，所成的实像最小；将蜡烛放在c点时，相当于 的工作原理（填光学仪器的名称）。

　　a 幻灯机（或投影仪）

　　【解析】凸透镜成像时，屏上能承接到的是实像，实像都是倒立的，根据物体在凸透镜的一倍焦距以外成倒立的实像，并且物距越大，像越小，所以蜡烛放在a点，屏上的像最小；将蜡烛放在c点时，物距在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、放大的实像，是幻灯机（或投影仪）原理。

　　6.（ 2015 陕西）如图是某摄影师抓拍的一滴水珠下落到水面瞬间的照片，水珠后方的人通过水珠成 、缩小的实像，此时水珠相当于 镜；水珠在水中所成的像是 像（选填“虚”或“实”），此时水面相当于 镜。

　　倒立 凸透 虚 平面

　　【解析】水珠中间厚，边缘薄，相当于凸透镜，由图知，后方的人通过水珠成倒立、缩小的实像；水珠在水中所成的像是由光的反射形成的，是虚像，此时水面相当于平面镜。

　　7.（ 2016 安徽）关于凸透镜成像实验，完成以下内容：

　　（1）首先应将蜡烛、凸透镜和 依次固定在光具座上，并调节它们的中心在同一高度。

　　（2）图中O为凸透镜的光心，F为焦点，请画出烛焰上的S点发出的三条光线（中间一条光线平行于主光轴）经凸透镜后的出射光线，并确定其像的位置Sˊ。

　　（3）实验中当物距u等于焦距f时，某同学却发现在光屏一侧透过凸透镜看到了烛焰正立放大的像。对此下列解释合理的是 。

　　因为烛焰有一定的宽度，实际上它的某些部分到凸透镜的焦距稍大于焦距

　　因为烛焰有一定的宽度，实际上它的某些部分到凸透镜的焦距稍小于焦距

　　这是烛焰发出的光经凸透镜表面反射形成的像

　　（1）光屏 （2）如答图所示 （3）B

　　【解析】（1）要使观察到的像能呈现在光屏的中心，就需要将蜡烛、凸透镜和光屏依次固定在光具座上，并调节它们的中心在同一高度；（2）由于平行于主光轴的光折射后经过焦点和通过光心的光线传播方向不变，这两条光线就可以确定像点，由于发光点发出的光都经过像点，故如答图所示；（3）由于烛焰不是一个理想的点，有一定的高度实际上它的某些部分到凸透镜的距离稍小于焦距，所以可以在光屏一侧透过凸透镜看到烛焰正立放大的像。

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