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物理学习中凸透镜成像的规律例题

2017-9-2 16:31| 发布者:cdlxjyadmin| 查看:581| 评论:0

摘要:成都龙新教育整理物理学习中凸透镜成像的规律例题,为学员提供高效率的初中物理学习方法,提高学员学习效率以及物理成绩,一起来跟随小编了解一下吧。

  注意:

  1、为了使像完整的成在光屏的中央,在摆放仪器时,要使烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度。

  2、若在实验时,无论怎样移动光屏,在光屏都得不到像,可能的原因有:

  ①蜡烛在焦点以内

  ②烛焰在焦点上

  ③烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度

  新规律:

  ①成实像、虚像的条件:u>f时成实像,u<f时成虚像。即:一倍焦距分虚实;

  ②成放大、缩小实像的条件:u>2f时成缩小的实像,u=2f时成等大的实像,2f>u>f时成放大的实像。即:二倍焦距分大小;

  ③像的倒正条件:u>f时成倒立的实像,u<f时成正立的虚像。即:一倍焦距分倒正;

  ④当u>v时,成倒立、缩小的实像;

  ⑤当u=v时,成倒立、等大的实像;

  ⑥当u<v时,成倒立、放大的实像;

  ⑦凸透镜成实像时,像和像距随物距的减小而增大。即:物近像远像变大,物远像近像变小;

  ⑧凸透镜无论成实像还是虚像,物体越靠近焦点像越大。

  试题解析

  【例1】小刚同学用焦距为10 cm的凸透镜做实验,实验装置示意图如图所示,在实验过程中保持凸透镜的位置不变,请你根据所学知识完成下列填空。

  (1)改变蜡烛位置,使其位于20 cm刻度线处,再移动光屏,使烛焰在光屏上成清晰的倒立、________的实像。(选填“放大”“等大”或“缩小”)

  (2)改变蜡烛位置,使其位于35 cm刻度线处,再移动光屏,使烛焰在光屏上成清晰的________的实像。(选填“倒立”或“正立”)

  (3)改变蜡烛位置,使其位于42 cm刻度线,小刚从透镜的右侧通过透镜可以看到一个正立、________的烛焰的像。(选填“放大”“等大”或“缩小”)

  解析:蜡烛位于20 cm刻度线处,即物距为30 cm,即物距大于2f,因此在光屏上成倒立、缩小的实像;当蜡烛位于35 cm刻度线处即物距为15 cm,物距在f和2f之间时,光屏上成一个倒立、放大的实像;同理,蜡烛位于42 cm刻度线处物距为8 cm,物距在焦点以内,光屏上成一个正立、放大的虚像。

  答案:(1)缩小(2)倒立(3)放大

  【例2】在总结凸透镜成像规律时,下列说法中不正确的是()。

  A.成实像时,像和物在透镜异侧;成虚像时,像和物在透镜同侧

  B.成实像时,物距大于焦距;成虚像时,物距小于焦距

  C.虚像一定是放大的,实像一定是缩小的

  D.虚像一定是正立的,实像一定是倒立的

  解析:根据凸透镜成像时像的变化规律,实像都是倒立的,可以是缩小的、放大的,也可以是等大的,故C项错误。

  答案:C

  【例3】如图是研究凸透镜成像实验示意图,a、b、c、d四点中,将蜡烛放在________点,光屏上能成缩小的烛焰的像;将蜡烛放在________点,光屏上能成放大的烛焰的像。如果用黑纸将透镜上半部分挡住,光屏上烛焰的像将会________。实验过程中,随着蜡烛的消耗,烛焰的像将不能成在光屏的中央,若不再调节蜡烛和光屏的高度,只需将透镜向________调节一点,即可继续进行实验。

  解析:由凸透镜成像规律可知当蜡烛位于大于2f处a点时,在光屏上成倒立缩小实像。当蜡烛位于焦点和2f之间c点时,在光屏上成倒立放大实像;而用黑纸将透镜上半部分挡住,只会减少折射到光屏上光线的强度,从而使所成的像变暗,但并不能改变像的完整性;随着蜡烛的消耗,物点的高度降低,使得过光心的光线另一端(像点)上移,像不能成在光屏中央,透镜向下移动或光屏向上移动就可继续进行实验。

  答案:a c变暗下

  【例4】某同学在做凸透镜成像的实验时,保持凸透镜位置不变,如图所示,先后使蜡烛位于a、b、c、d四点,并分别调整光屏的位置,关于a、b、c、d四点的成像情况,他归纳出下列说法,其中正确的是()

  A.烛焰位于a点时,屏上出现的实像最小

  B.烛焰位于c点时,屏上出现的实像最大

  C.烛焰位于b点时,成等大、倒立的实像

  D.烛焰位于d点时,成放大的虚像

  解析:根据凸透镜成像规律可知:一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小,在成实像时具有“物近,像远、像大”,根据此结论可判断,烛焰位于a点时,在光屏上成倒立、缩小的实像;在b和c点时,成倒立、放大的实像,由于c点比b和a点离焦点近,故烛焰在c点时,所成的实像最大,当其在d点时,成一个正立的、放大的虚像,答案为A、B、D。

  答案:ABD

  【例5】某同学将一支点燃的蜡烛放在距凸透镜15 cm处时,在光屏上得到一个缩小的像,当蜡烛距透镜9 cm时,在光屏上得到一个放大的像,这个凸透镜的焦距可能是()。

  A.10 cmB.8 cmC.6 cmD.4 cm

  解析:根据凸透镜成像的特点,当物距为15 cm时成缩小的实像,15 cm>2f,即f<7.5 cm;当物距为9 cm时,成放大的实像,则2f>9 cm>f,即9 cm>f>4.5 cm。所以4.5 cm<f<7.5 cm。对比四个选项可得凸透镜的焦距可能是6 cm。

  答案:C
1

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