8.凸透鏡成像的應(yīng)用（講義）（解析版）

浙教版中考科學(xué)一輪復(fù)習(xí)--凸透鏡成像的應(yīng)用照相機(jī)、投影儀、放大鏡【知識點(diǎn)分析】一.凸透鏡成像的應(yīng)用【例題分析】【例1】如圖所示是小夢在陽泉東站站前廣場用照相機(jī)拍攝的候車大廳圖片，下列有關(guān)說法正確的是（）A．光通過鏡頭在底片上成正立的像B．在照相機(jī)底片上所成的是倒立、縮小的虛像C．若要把景物拍的更大些，鏡頭可以離候車大廳更近些D．照相機(jī)鏡頭的作用類似一個(gè)凹透鏡【答案】C【解析】ABD．照相機(jī)的鏡頭相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡；照相機(jī)是利用物距大于凸透鏡的二倍焦距時(shí)，物體成倒立、縮小的實(shí)像制成的，故ABD錯(cuò)誤；C．要使底板片的像變大，像距變大，即鏡頭前伸，同時(shí)物距應(yīng)變小，即照相機(jī)應(yīng)靠近被拍照的物體，故C正確。【例2】如圖是照相機(jī)的成像示意圖，以下說法中正確的是（）A．照相機(jī)的鏡頭是凹透鏡B．所成的像是正立、縮小的虛像C．要使底板的像變大，只把鏡頭前伸就可以D．要在底板上成縮小的像，物距必須大于2倍焦距【答案】D【解析】AB．照相機(jī)的成像原理是，利用物距大于凸透鏡的二倍焦距時(shí)，物體成倒立、縮小的實(shí)像制成的，故AB錯(cuò)誤；C．要使底板的像變大，像距變大，即鏡頭前伸，同時(shí)物距應(yīng)變小，即照相機(jī)應(yīng)靠近被拍照的物體，故C錯(cuò)誤；D．要在底板上成縮小的像，此時(shí)物距應(yīng)大于凸透鏡的二倍焦距，故D正確?！纠?】2021年3月4日，國家航天局發(fā)布了3幅由我國天問一號探測器拍攝的高清火星影像圖，如圖中這幅黑白圖像是由天問一號上的高分辨率相機(jī)在距離火星表面300多公里高度拍攝的，下列有關(guān)說法正確的是（）A．天問一號與地面指揮部是通過超聲波來實(shí)現(xiàn)聯(lián)絡(luò)的B．火星與鏡頭的距離位于鏡頭的一倍焦距與二倍焦距之間C．火星表面經(jīng)過該相機(jī)鏡頭時(shí)成正立、縮小的實(shí)像D．當(dāng)天問一號靠近火星時(shí)，火星表面所成的像會變大【答案】D【解析】A．天問一號與地面指揮部是通過電磁波來實(shí)現(xiàn)聯(lián)絡(luò)的，電磁波的傳遞不需要介質(zhì)，而超聲波的傳播需要介質(zhì)，故A錯(cuò)誤；B．照相機(jī)是利用凸透鏡在物距大于二倍焦距時(shí)成倒立、縮小的實(shí)像原理制成的，故B錯(cuò)誤；C．火星表面經(jīng)過該相機(jī)鏡頭成的是倒立的縮小的實(shí)像，故C錯(cuò)誤；D．成實(shí)像時(shí)，物近像遠(yuǎn)像變大，故當(dāng)天問一號靠近火星時(shí)，火星表面所成的像會變大，故D正確。【例4】如圖所示為探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)裝置，凸透鏡在光具座上50cm刻度線處固定不動。將蠟燭和光屏移至光具座上如圖所示位置時(shí)，燭焰在光屏上成清晰的倒立縮小的像，下列說法中（）①凸透鏡焦距f<10cm②燭焰在該處成像特點(diǎn)與照相機(jī)成像原理相同③在燭焰與透鏡間放置近視鏡片，向右移動光屏，在光屏上能再次成清晰的像④將蠟燭從該位置向左移動5cm，向左移動光屏，在光屏上成的清晰的像變大A．只有②③正確 B．只有①④正確C．只有①②③正確 D．只有②③④正確【答案】A【解析】①．如圖所示，當(dāng)物距等于40cm，像距等于24cm，物距大于像距，凸透鏡成倒立、縮小的實(shí)像，根據(jù)凸透鏡的成像規(guī)律可知，此時(shí)物距在二倍焦距以外，像距在一倍焦距與二倍焦距之間，即40cm>2f，f<24cm<2f解得20cm>f>12cm故①錯(cuò)誤；②．照相機(jī)的成像原理是物距大于二倍焦距，凸透鏡成倒立、縮小的實(shí)像，故②正確；③．近視鏡片是凹透鏡，對光線有發(fā)散作用，所以在燭焰與透鏡間放置近視鏡片，成的像在光屏后面，所以應(yīng)該向右移動光屏，才能在光屏上成清晰的像，故③正確；④．將蠟燭從該位置向左移動5cm，則物距為45cm，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律可知，物近像遠(yuǎn)像變大，物遠(yuǎn)像近像變小，所以應(yīng)該向左移動光屏，才能在光屏上成清晰的像，并且像變小，故④錯(cuò)誤；綜上所述，②③正確，故A符合題意，BCD不符合題意?！纠?】如圖所示是一個(gè)兒童投影手電筒，按下開關(guān)，手電筒里面的幻燈片的影像就會投射到墻上，可調(diào)節(jié)手電頭部鏡頭的焦距，使墻上的影像更清晰。下列有關(guān)說法中正確的是（）A．該投影手電筒的鏡頭相當(dāng)于一個(gè)凸面鏡B．投射到墻上的影像主要是因?yàn)楣庋刂本€傳播而形成的影子C．該手電筒相當(dāng)于一個(gè)投影儀，成的是倒立、放大的像D．按下開關(guān)，就有光射出，說明這個(gè)手電筒一定是一個(gè)發(fā)電機(jī)【答案】C【解析】A．由題目中可調(diào)節(jié)手電頭部鏡頭的焦距，使墻上的影像更清晰可知，投影手電筒鏡頭有焦距，則應(yīng)該是透鏡，其所成的像能被墻面呈接到，說明像是實(shí)像；又根據(jù)圖片可知，幻燈片的大小比墻面上所成的實(shí)像的大小要小，該成像特點(diǎn)符合投影儀的成像特點(diǎn)，而投影儀的鏡頭使用的是凸透鏡，因此可判定投影手電筒的鏡頭相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)以上分析可知，投影手電筒相當(dāng)于一個(gè)投影儀，來自幻燈片的光經(jīng)過手電筒的鏡頭（凸透鏡）折射后在墻上形成實(shí)像，并不是利用光沿直線傳播而形成影子，故B錯(cuò)誤；C．投影手電筒相當(dāng)于一個(gè)投影儀，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律和圖片信息可知，來自幻燈片的光經(jīng)過手電筒的鏡頭（凸透鏡）折射后在墻上形成倒立、放大的實(shí)像，故C正確；D．手電筒中裝有電池，按下開關(guān)，就有光射出，是由于按下開關(guān)時(shí)電路形成了通路，電流流過手電筒中的光源，使光源發(fā)光，這個(gè)過程電能轉(zhuǎn)化為了光能，說明手電筒是一個(gè)用電器，而發(fā)電機(jī)是將其他形式能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，屬于電路中的電源，故D錯(cuò)誤。【例6】小樂和媽媽來到幸福田園，他用手機(jī)為媽媽拍照留念。下列說法正確的是（）A．手機(jī)攝像頭所成的像是倒立縮小的實(shí)像B．照相時(shí)，要使像變大，手機(jī)應(yīng)遠(yuǎn)離人物C．水中的倒影是光從水中射入空氣而成的虛像D．能夠看見小花是因?yàn)榛ㄕ凵涞墓膺M(jìn)入了眼睛【答案】A【解析】AB．手機(jī)攝像頭是一個(gè)凸透鏡，所成的像是倒立、縮小的實(shí)像；照相時(shí)，根據(jù)凸透鏡成像原理時(shí)，物近像遠(yuǎn)像變大，要使像變大，物距要變小，手機(jī)應(yīng)靠近人物，故A正確，B錯(cuò)誤；C．水中的倒影，是因?yàn)楣庹丈涞剿嫔习l(fā)生反射，再進(jìn)入小樂的眼睛，故C錯(cuò)誤；D．能夠看見小花是因?yàn)榛ǚ瓷涮柕墓膺M(jìn)入了眼睛，故D錯(cuò)誤?！纠?】如圖是進(jìn)入公共場所用手機(jī)掃碼憑“綠碼”放行情境，手機(jī)掃描二維碼相當(dāng)于給二維碼拍照。下列關(guān)于“手機(jī)掃碼”的說法正確的是（）A．紙張上的二維碼是光源 B．二維碼要位于攝像頭二倍焦距以外C．二維碼通過鏡頭成正立、等大虛像 D．手機(jī)靠近二維碼時(shí)，所成的像變小【答案】B【解析】A．二維碼本身不發(fā)光，不是光源，故A錯(cuò)誤；B．手機(jī)攝像頭相當(dāng)于凸透鏡，是利用物體在2倍焦距以外，凸透鏡成倒立、縮小實(shí)像的原理工作的，所以，二維碼要位于攝像頭二倍焦距以外，故B正確；C．手機(jī)攝像頭相當(dāng)于凸透鏡，影像傳感器相當(dāng)于光屏，在影像傳感器上成的是倒立縮小的實(shí)像，故C錯(cuò)誤；D．當(dāng)二維碼靠近攝像頭時(shí)，物距變小，像距變大，影像傳感器上的像變大，故D錯(cuò)誤?！纠?】近年來流行一種“自拍神器”給旅行者自拍帶來方便，如圖所示，與直接拿手機(jī)自拍相比，利用“自拍神器”可以（）A．減小物距 B．使像變大C．增大取景范圍 D．縮短景物到鏡頭的距離【答案】C【解析】用手機(jī)拍照時(shí)，凸透鏡成倒立、縮小的實(shí)像；凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距越大，像距越小，像越??；與直接拿手機(jī)自拍相比，利用自拍桿可以增大物距，減小像距，減小像的大小，則自拍桿的好處是增大取景范圍，取得更好的拍攝效果，故ABD不符合題意，C符合題意。【例9】購物支付已進(jìn)入“刷臉”時(shí)代。如圖所示，消費(fèi)者結(jié)賬時(shí)只需面對攝像頭（相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡），經(jīng)系統(tǒng)自動拍照、掃描等，確認(rèn)相關(guān)信息后，即可迅速完成交易。下列有關(guān)說法正確的是（）A．光經(jīng)過攝像頭成像利用的是光的反射B．?dāng)z像頭成像特點(diǎn)與投影儀不相同C．“刷臉”時(shí)，面部應(yīng)位于攝像頭兩倍焦距之外D．“刷臉”時(shí)，面部經(jīng)攝像頭成正立縮小的實(shí)像【答案】C【解析】A．刷臉系統(tǒng)中的攝像頭是一凸透鏡，則光是從空氣斜射入另一種介質(zhì)，發(fā)生的是光的折射現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤；BCD．?dāng)z像頭與照相機(jī)的成像原理相同，與投影儀的成像原理不同，投影儀成的是倒立、放大的實(shí)像。刷臉時(shí)，面部與攝像頭的距離大于二倍焦距，通過攝像頭成的是倒立、縮小的實(shí)像，故D錯(cuò)誤，BC正確?！纠?0】把圖甲所示的一只點(diǎn)燃的蠟燭放在距離凸透鏡一倍至二倍焦距之間的地方，在透鏡的另一側(cè)調(diào)節(jié)光屏位置可找到一個(gè)清晰的像。下列光學(xué)儀器的工作原理與該現(xiàn)象所反映的規(guī)律相同的是（）A．照相機(jī)B．放大鏡C．投影儀 D．無法確定【答案】C【解析】A．根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律可知，蠟燭在距離凸透鏡一倍至二倍焦距之間時(shí)成倒立放大的實(shí)像，故這個(gè)像是圖像中的D，照相機(jī)是利用凸透鏡成倒立縮小實(shí)像的性質(zhì)制成，故A不符合題意；B．放大鏡是利用凸透鏡成正立放大虛像的性質(zhì)制成的，故B不符合題意；C．投影儀是利用凸透鏡成倒立放大實(shí)像的性質(zhì)制成的，故C符合題意；D．根據(jù)物距和焦距的關(guān)系可以確定像的大小、虛實(shí)和倒正等，故D不符合題意?！纠?1】如圖甲所示，一幅漫畫豎立在桌面上，小明把一個(gè)裝有水的圓柱形玻璃杯放在漫畫前，驚奇地發(fā)現(xiàn)，透過水杯看到漫畫中的老鼠變“胖”了，還掉頭奔向貓，如圖乙所示。下列儀器中與其成像原理相同的是（）A．放大鏡B．照相機(jī)C．平面鏡D．投影儀【答案】D【解析】圓柱形玻璃杯裝水后相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡，透過水杯看到的老鼠變胖了，說明老鼠經(jīng)過水杯后成的是放大的像，又因?yàn)榭吹嚼鲜蟮纛^奔向貓，所以老鼠的像是倒立的，凸透鏡成像中倒立的都是實(shí)像。所以老鼠經(jīng)過水杯后成的是倒立、放大實(shí)像。A．放大鏡成正立、放大虛像，與題意不符，故A不符合題意；B．照相機(jī)成倒立、縮小實(shí)像，與題意不符，故B不符合題意；C．平面鏡成正立、等大虛像，與題意不符，故C不符合題意；D．投影儀成倒立、放大實(shí)像，與題意相符，故D符合題意?！纠?2】如圖為光通過凸透鏡的光路圖，圖中P為2倍焦距處，關(guān)于凸透鏡成像的下列說法中錯(cuò)誤的是（）A．利用物體放在A點(diǎn)時(shí)的成像特點(diǎn)，人們制成照相機(jī)B．荒野求生中，貝爾用冰取火時(shí)，他拿著這塊“冰”要正對太陽光，引火物放在AB兩點(diǎn)間取火C．眼睛要在凸透鏡右側(cè)合適的位置才能看到C點(diǎn)處物體所成的像D．利用物體放在B點(diǎn)時(shí)的成像特點(diǎn)，人們制成電影放映機(jī)【答案】B【解析】A．物體放在A點(diǎn)時(shí)，，成倒立、縮小的實(shí)像，，應(yīng)用于照相機(jī)和攝像機(jī)，故A正確，A不符合題意；B．“用冰取火”時(shí)，“冰”要正對太陽光，光線會聚在焦點(diǎn)，引燃物放在焦點(diǎn)F處溫度很高，可以取火，在AB兩點(diǎn)間不可以，故B錯(cuò)誤，B符合題意；C．物體在C點(diǎn)處，，成正立、放大的虛像，因此眼睛要在凸透鏡右側(cè)合適的位置才能看到點(diǎn)處物體所成的像，故C正確，C不符合題意；D．物體放在B點(diǎn)時(shí)，，成倒立、放大的實(shí)像，，應(yīng)用于幻燈機(jī)和投影儀，故D正確，D不符合題意。【例13】在利用放影機(jī)播放膠片圖像時(shí)，要想在屏幕上得到一個(gè)如圖所示的放大的鑰匙像，則膠片圖像應(yīng)為選項(xiàng)中的（）A．B．C．D．【答案】D【解析】凸透鏡成實(shí)像時(shí)，都是倒立的像，像與物比較，應(yīng)該是上下倒立，左右倒立，所以放映幻燈時(shí)，要想使屏幕上出現(xiàn)放大的鑰匙像，幻燈片的插法應(yīng)該是讓鑰匙的開口向左，尖端向下，故D符合題意，ABC不符合題意?！纠?4】如圖所示，投影儀是教學(xué)中常用的設(shè)備。下面關(guān)于投影儀的敘述中不正確的是（）A．投影儀成的像是正立的B．投影儀成的像是放大的實(shí)像C．若使屏幕上的像變大，應(yīng)使透鏡靠近投影片D．若不小心手擋住透鏡的一部分，屏幕上的像仍然完整，只是會暗一些【答案】A【解析】A．投影儀成的像相對于投影片是倒立的，故A不正確，符合題意；B．投影儀成的像是倒立的放大的實(shí)像，故B正確，不符合題意；C．當(dāng)透鏡靠近投影片時(shí)，屏幕上的像變大，故C正確，不符合題意；D．手擋住透鏡的一部分，只會讓物體經(jīng)過透鏡的光線變少，但是屏幕上的像仍然是完整的，只是會變暗一些，故D正確，不符合題意?！纠?5】2018年11月的珠海航展上，我國自主研發(fā)的殲—20戰(zhàn)機(jī)再次大放異彩，如圖甲、乙是一位軍事愛好者用一架焦距不變的相機(jī)在同一位置先后兩次拍到的同一架殲—20的開彈艙的畫面，關(guān)于此畫面，下列說法正確的是（）A．拍照時(shí)殲—20處于相機(jī)的一倍焦距和二倍焦距之間B．拍攝甲畫面時(shí)，殲—20戰(zhàn)機(jī)和相機(jī)的距離更遠(yuǎn)C．拍完甲之后再拍攝乙照片，此時(shí)需要將相機(jī)鏡頭縮短D．相機(jī)拍攝的是殲—20倒立放大的實(shí)像【答案】C【解析】A．照相機(jī)拍照時(shí)，殲—20處于相機(jī)的二倍焦距之外，故A錯(cuò)誤；B．凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距越大，像距越小，像越小，甲的像大，則物距小，拍攝甲畫面時(shí)，殲—20戰(zhàn)機(jī)和相機(jī)的距離更近，故B錯(cuò)誤；C．拍完甲之后再拍攝乙照片，像變小了，像距變小，此時(shí)需要將相機(jī)鏡頭縮短，故C正確；D．相機(jī)拍攝的是殲—20倒立、縮小的實(shí)像，故D錯(cuò)誤?！纠?6】某同學(xué)做“探究凸透鏡成像的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，所用透鏡的焦距為f。保持凸透鏡位置不變，如圖所示，先后把點(diǎn)燃的蠟燭放在a、b、c、d四點(diǎn)，并分別調(diào)整光屏的位置，關(guān)于a、b、c、d四點(diǎn)的成像情況，他歸納出下列說法，其中正確的是（）A．蠟燭放在c點(diǎn)比放在b點(diǎn)成的像小B．正常使用放大鏡與蠟燭放在d點(diǎn)時(shí)成像情況相同C．投影儀的成像情況與蠟燭放在a點(diǎn)時(shí)的成像情況相同D．街道上攝像頭成像情況與蠟燭在b點(diǎn)時(shí)的成像情況相同【答案】B【解析】A．b點(diǎn)和c點(diǎn)都在凸透鏡的一倍焦距以外，蠟燭放在b點(diǎn)和c點(diǎn)時(shí)，凸透鏡都成實(shí)像，蠟燭在b點(diǎn)到c點(diǎn)，物距減小，像變大，故A錯(cuò)誤；B．蠟燭放在d點(diǎn)時(shí)，u<f，成正立、放大的虛像，應(yīng)用于放大鏡，故B正確；C．蠟燭放在a點(diǎn)時(shí)，u>2f，成倒立、縮小的實(shí)像，應(yīng)用于照相機(jī)，故C錯(cuò)誤；D．蠟燭放在b點(diǎn)時(shí)，2f>u>f，成倒立、放大的實(shí)像，應(yīng)用于幻燈機(jī)和投影儀，故D錯(cuò)誤?！纠?7】水幕電影是通過高壓水泵和特制水幕發(fā)生器，將水自下而上高速噴出，霧化后形成扇形“銀幕”，由專用放映機(jī)將影像從水幕后投射在“銀幕”上，形成水幕電影。如圖所示，當(dāng)水幕前的觀眾觀摩電影時(shí)，扇形水幕與水面融為一體，炫彩奪目，讓人產(chǎn)生一種夢幻的感覺。以下說法中正確的是（）A．放映機(jī)的成像原理和投影儀相同B．水中的倒影是由于光的折射形成的C．水幕上成的是虛像D．炫彩奪目的水幕是光源【答案】A【解析】A．放映機(jī)和投影儀都是利用凸透鏡成倒立、放大的實(shí)像的原理，故A正確；B．水中的倒影屬于平面鏡成像，是由于光的反射形成的，故B錯(cuò)誤；C．水幕上成的像是放映機(jī)投放的倒立、放大的實(shí)像，故C錯(cuò)誤；D．炫彩奪目的水幕自身不發(fā)光，不是光源，故D錯(cuò)誤?！纠?8】三原馮村水庫是兼顧我縣城內(nèi)供水、農(nóng)業(yè)灌溉和防汛的中型水庫。如圖為相機(jī)拍攝的水庫放水塔照片，下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是（）A．相機(jī)的鏡頭相當(dāng)于凸透鏡B．凸透鏡對光線有會聚作用C．若相機(jī)鏡頭焦距為f，拍攝時(shí)鏡頭到放水塔的距離要小于2fD．放水塔倒影看起來比較暗，是由于一部分光折射到了水中【答案】C【解析】ABC．照相機(jī)的鏡頭是一個(gè)凸透鏡，凸透鏡對光線具有會聚作用；照相機(jī)的成像原理：物距u>2f時(shí)，凸透鏡成倒立縮小的實(shí)像；所以，若相機(jī)鏡頭焦距為f，拍攝時(shí)鏡頭到放水塔的距離要大于2f，故AB正確，不符合題意，C錯(cuò)誤，符合題意；D．放水塔反射的光射到水面時(shí)，一部分光發(fā)生折射進(jìn)入了水中，所以倒影看起來比放水塔本身暗一些，故D正確，不符合題意。【例19】如圖，b是人觀察到的蠟燭a經(jīng)凸透鏡所成的像，以下說法錯(cuò)誤的有（）A．此像是正立、放大的虛像B．此情境下的凸透鏡對光有發(fā)散作用C．蠟燭a到凸透鏡距離小于焦距D．若將蠟燭a向凸透鏡靠攏，人所觀察到的像會變小【答案】B【解析】AC．由圖可知，凸透鏡作為放大鏡使用，所以看到的像是正立、放大的虛像，此時(shí)的物距小于焦距，故AC正確，不符合題意；B．由圖可知，該透鏡是一個(gè)凸透鏡，凸透鏡對光線具有會聚作用，故B錯(cuò)誤，符合題意；D．凸透鏡作為放大鏡使用時(shí)，將蠟燭a向凸透鏡靠攏，物距變小，人所觀察到的像會變小，故D正確，不符合題意?！纠?0】分析如圖所示天文愛好者用的望遠(yuǎn)鏡的光路圖可知（）A．它的物鏡是平面鏡B．它的目鏡是凹透鏡C．遠(yuǎn)處景物通過物鏡成縮小的像D．遠(yuǎn)處景物通過物鏡成放大的像【答案】C【解析】A．如圖所示，光線通過物鏡后會聚，平面鏡不是透鏡，故A不符合題意；B．如圖所示，光線通過物鏡后會聚，凸透鏡對光有會聚作用，而凹透鏡對光線具有發(fā)散作用，故B不符合題意；CD．如圖所示，光線通過物鏡后會聚，遠(yuǎn)處的景物經(jīng)物鏡成縮小的像，故C符合題意，D不符合題意?！纠?1】如圖所示，有一種望遠(yuǎn)鏡由兩組凸透鏡組成，物鏡能使遠(yuǎn)處的物體在______附近成倒立、______（選填“縮小”或“放大”）的實(shí)像，目鏡相當(dāng)于______鏡，成正立、放大的虛像?！敬鸢浮?/p>

焦點(diǎn)

縮小

放大【解析】圖示望遠(yuǎn)鏡由兩組凸透鏡組成，遠(yuǎn)處的物體在物鏡的二倍焦距之外，遠(yuǎn)處的物體通過物鏡成倒立、縮小的實(shí)像，像距離在一倍焦距和二倍焦距之間，該實(shí)像在物鏡的焦點(diǎn)附近，也在目鏡的焦點(diǎn)以內(nèi)，目鏡相當(dāng)于放大鏡，成正立、放大的虛像?！纠?2】小謝利用光具座進(jìn)行凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)探究，當(dāng)把燭焰放在距離凸透鏡15cm處時(shí)，在凸透鏡另一側(cè)移動光屏，會在光屏上得到一個(gè)如圖所示的實(shí)像，___________（選填“投影儀”“放大鏡”或“照相機(jī)”）。就是利用這一成像規(guī)律工作的。如果將蠟燭在原圖的基礎(chǔ)上遠(yuǎn)離透鏡，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏應(yīng)向___________（選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）透鏡的方向移動?！敬鸢浮?/p>

投影儀

靠近【解析】燭焰放在距凸透鏡15cm處時(shí)，此時(shí)的物距小于像距，成倒立、放大的實(shí)像。投影儀就是利用這一成像規(guī)律工作的。將蠟燭遠(yuǎn)離透鏡，物距增大，像距要減小，所以光屏應(yīng)靠近凸透鏡，才能在光屏上得到清晰的像。【例23】在做探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中：（1）由圖甲可知，該凸透鏡的焦距是_____cm。點(diǎn)燃蠟燭后，調(diào)節(jié)蠟燭、透鏡和光屏三者中心大致在同一高度上，目的是_____；（2）將點(diǎn)燃的蠟燭和光屏分別放在如圖乙所示的位置，此時(shí)光屏上呈現(xiàn)了燭焰清晰的像，像的性質(zhì)是倒立的_____（選填“放大”或“縮小”）的實(shí)像，_____（選填“照相機(jī)”、“投影儀”或“放大鏡”）就是根據(jù)這一原理工作的；（3）小明將蠟燭移至光具座上41cm刻度線處，移動光屏，發(fā)現(xiàn)不能在光屏上得到像，為了觀察此時(shí)成像特點(diǎn)，請你寫出接下來的操作是：_____。小明將蠟燭繼續(xù)靠近透鏡，看到的像將_____（選填“變大”、“變小”或“不變”）；（4）在實(shí)驗(yàn)過程中，若在光屏上觀察到如圖丙所示的情況，為了在光屏中央可以得到完整的像，小明應(yīng)將凸透鏡向_____（選填“上”或“下”）調(diào)節(jié)。【答案】

10.0

使像能成在光屏的中央

放大

投影儀

取走光屏，從光屏一側(cè)透過凸透鏡觀看燭焰

變小

下【解析】（1）平行光正對凸透鏡照射，移動光屏到圖甲位置時(shí)，光屏上出現(xiàn)了最小最亮的光斑，該光斑即為此凸透鏡的焦點(diǎn)，此時(shí)凸透鏡與光屏間的距離為焦距，故凸透鏡焦距是10.0cm。實(shí)驗(yàn)過程中為使像能成在光屏的中央，應(yīng)調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度。（2）由圖乙可知，此時(shí)物距為15.0cm，位于一倍焦距和二倍焦距之間，成倒立、放大的實(shí)像，生活中投影儀是根據(jù)這一原理制成的。（3）把蠟燭移至光具座上41cm刻度線處，此時(shí)物距u=50.0cm-41.0cm=9.0cm小于一倍焦距，成正立、放大的虛像，不能被光屏承接；此時(shí)虛像和物體在凸透鏡的一側(cè)，為了觀察此時(shí)的成像特點(diǎn)，需要取走光屏，從光屏一側(cè)透過凸透鏡觀看燭焰。小明將蠟燭繼續(xù)靠近透鏡，根據(jù)凸透鏡成虛像時(shí)，根據(jù)“物近像近像變小”，看到的像變小。（4）實(shí)驗(yàn)一段時(shí)間后，蠟燭變短，像移動到光屏的上方，根據(jù)過光心的光線傳播方向不變，要讓像重新回到光屏中央，可將蠟燭向上移動；將光屏向上移動；將凸透鏡向下移動?！纠?4】如圖所示是小明同學(xué)探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)裝置：（1）小明將蠟燭、焦距為10cm的凸透鏡、光屏依次放在光具座上，點(diǎn)燃蠟燭并調(diào)整燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心在_________；（2）小明將凸透鏡固定在光具座50cm的刻度線處，將蠟燭和光屏移至如圖所示的位置時(shí)，光屏上出現(xiàn)了燭焰清晰的像，利用此時(shí)凸透鏡成像的特點(diǎn)制成的光學(xué)儀器是_________（選填“照相機(jī)”、“投影儀”或“放大鏡”）；（3）小明將蠟燭移到35cm刻度線處，保持透鏡的位置不變，應(yīng)將光屏移至_________cm刻度線處，才能再在光屏上呈現(xiàn)清晰的像，此時(shí)像是_________的（選填“縮小”、“放大”或“等大”）；（4）實(shí)驗(yàn)過程中蠟燭由于燃燒而變短，此時(shí)蠟燭的焰心位于凸透鏡的_________（選填“主光軸下方”、“主光軸上方”、“主光軸上”）。為了使?fàn)T焰的像再成在光屏的中心，應(yīng)向下移動_________（填“光屏”或“凸透鏡”）?！敬鸢浮?/p>

同一高度

照相機(jī)

80

放大

凸透鏡

主光軸下方【解析】（1）在實(shí)驗(yàn)過程中，為了使像完整地成在光屏的中央，應(yīng)該調(diào)整燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心在同一高度。（2）由圖可知，物距u=50cm-20cm=30cm像距v=65cm-50cm=15cm而f=10cm，此時(shí)u>2f，故成倒立縮小的實(shí)像，能夠說明照相機(jī)的成像原理。由圖知，當(dāng)u=50cm-20cm=30cm>2f凸透鏡成倒立縮小的實(shí)像v=65cm-50cm=15cm根據(jù)光在折射時(shí)光路的可逆性可知，將蠟燭移到35cm刻度線處，保持透鏡的位置不變，此時(shí)u′=15cm時(shí)，則v′=30cm，即光屏移動至50cm+30cm=80cm刻度線處，此時(shí)v′>u′，在屏上能再次呈現(xiàn)倒立、放大的實(shí)像。（4,）蠟燭燃燒變短，此時(shí)蠟燭的焰心位于凸透鏡的主光軸下方根據(jù)過凸透鏡光心的光線傳播方向不變可知，像成在了光屏的上方，為了使像仍成在光屏中央，可以將透鏡向下移動或?qū)⒐馄料蛏弦苿?。【?5】小紅用凸透鏡、蠟燭、光屏和刻度尺等器材探究凸透鏡成像規(guī)律。（1）如圖甲所示，該凸透鏡的焦距為___________cm；（2）實(shí)驗(yàn)中，若用不透明的硬紙板擋住凸透鏡的上半部分，則光屏上的像___________（填選項(xiàng)序號）A．只出現(xiàn)燭焰像的上半部分B．只出現(xiàn)燭焰像的下半部分C．出現(xiàn)燭焰完整的像，但像更下D．像仍然是完整的，且大小不變，只是變暗再在凸透鏡左側(cè)附近放置一近視眼鏡（圖中未畫出），這時(shí)需要將光屏向___________；（3）實(shí)驗(yàn)過程中，當(dāng)蠟燭與凸透鏡的距離如圖乙所示時(shí)，在光屏上可得一個(gè)清晰的像，此像是___________（選填“倒立”或“正立”）___________（選填“放大”、“縮小”或“等大”）的實(shí)像；生活中___________（填“照相機(jī)”、“幻燈機(jī)”或“放大鏡”）就是利用這個(gè)原理制成的?！敬鸢浮?/p>

10.0

D

右移動

倒立

縮小

照相機(jī)【解析】（1）平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后，會聚在主光軸上一點(diǎn)，這一點(diǎn)是凸透鏡的焦點(diǎn)；焦點(diǎn)到光心的距離是凸透鏡的焦距，所以凸透鏡的焦距是（2）遮住凸透鏡的上半部，物體上任一點(diǎn)射向凸透鏡的下半部，經(jīng)凸透鏡折射后，照樣能會聚成像，像的大小不發(fā)生變化，折射光線減少，會聚成的像變暗，故ABC不符合題意，D符合題意。在凸透鏡左側(cè)附近放置一近視眼鏡，近視眼鏡是凹透鏡，凹透鏡對光線有發(fā)散作用，像會聚在光屏的后方，像距增大，在光屏上要得到清晰的像，光屏要遠(yuǎn)離凸透鏡，即要將光屏向右移動才能在光屏上成清晰的像。（3）圖乙中此時(shí)光