12月25日凸透镜成像的规律
中考频度：★★★★☆
难易程度：★★★☆☆
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一清晰等大的实像，下列说法正确的是
A．该凸透镜的焦距是20cm
B．蜡烛置于20cm刻度处，移动光屏可得到实像，照相机应用了这一原理
C．蜡烛置于35cm刻度处，向右移动光屏，能在屏上呈现放大的倒立的实像
D．蜡烛置于45cm刻度处，光屏向右移动到某一位置时，光屏上呈现放大的虚像
BC
A．由题知，如图烛焰在光屏上恰好成一清晰等大的实像，根据图示和凸透镜成像规律可知，u=v=20cm=2f，所以焦距为10cm，故A错误；B．蜡烛置于20cm刻度处，则u=30cm，u＞2f时，成倒立、缩小的实像，照相机、摄像机就是根据这个原理制成的，故B正确；C．蜡烛置于35cm刻度处，则u=15cm，f＜u＜2f时，成倒立、放大的实像，又根据“物近像远像变大”，光屏应向右移动，故C正确；D．蜡烛置于45cm刻度处，u=5cm，u＜f时，成正立、放大的虚像，虚像不能用光屏承接，故D错误。
探究凸透镜成像规律
在研究凸透镜成像特点的实验中，依次把蜡烛、凸透镜和光屏放在同一直线上，并调整它们的高度，使蜡烛、凸透镜和光屏的中心大致在同一水平高度，目的是使所成的像成在光屏中间，同时又便于我们观察。
蜡烛放在凸透镜一倍焦距以外，不能太靠近焦点，否则成的像比较远，光具座不够长，光屏接不到像；蜡烛放到一倍焦距以内时，成虚像，光屏接不到像；蜡烛放到一倍焦距处不成像。
注意：每次都要反复调节光屏的位置，直到光屏上出现的像最清晰，这样测得的像距最准确。
探究透镜成像规律实验中常见问题
1．点燃蜡烛后，无论怎样移动光屏和蜡烛，光屏上始终没有出现蜡烛火焰的像，产生这种现象的原因可能是：（1）烛焰中心、凸透镜中心、光屏中心三者不在同一水平高度上；
（2）蜡烛放在了焦点上；
（3）蜡烛放在了凸透镜焦点以内；
（4）光具座的长度小于凸透镜4倍焦距；
（5）蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦距，成像在很远的地方，光具座上光屏无法移到该位置；
2．在实验中发现光屏上得到一个清晰的像，但像的位置偏高，为了使烛焰的像清晰地成在光屏的中央，应如何操作？
要使像成在光屏的中央，可将蜡烛向上调节，或将凸透镜向下移动，或将光屏向上调节。
3．在实验过程中，若用不透光的纸板挡住凸透镜的上半部分，然后前后移到光屏，能否在光屏上看到完整的像？
能看到完整的像，只是像会暗淡一些。
凸透镜成像的规律
小华做凸透镜成像规律的实验时，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。如图所示，他将蜡烛依次放置在甲、乙、丙、丁四个位置处，每次移动光屏，寻找烛焰清晰的像。关于此实验，下列判断中正确的是
A．蜡烛在甲位置处，光屏上可呈现出烛焰放大的像，能说明照相机的原理
B．蜡烛在乙位置处，光屏上可呈现出烛焰缩小的像，能说明照相机的原理
C．蜡烛在丙位置处，光屏上可呈现出烛焰放大的像，能说明幻灯机的原理
D．蜡烛在丁位置处，光屏上可呈现出烛焰缩小的像，能说明幻灯机的原理
小华利用图所示装置来研究凸透镜成像的规律。
（1）为使像成在光屏中央，应调整实验器材，使烛焰和光屏的中心位于________上。
（2）如图甲所示，光屏上能呈现清晰的像，此像的性质是倒立、________的实像，其实际应用是________。（选填“放大镜”、“幻灯机”或“照相机”）
（3）她又利用该装置研究视力的矫正问题，将蜡烛放在离凸透镜较远的位置，如图乙所示，给凸透镜“戴”上近视眼镜，此时光屏上能成一清晰的像；若“取”下近视眼镜，为使光屏上的像再次清晰，在保持透镜位置不变的条件下，下列操作可行的是________。
①将光屏远离透镜②将光屏靠近透镜③将蜡烛远离透镜④将蜡烛靠近透镜
如图所示为小京在“探究凸透镜成像规律”的实验装置，将焦距f=10cm的凸透镜固定在光具座上30cm刻线处，将光屏和点燃的蜡烛分别放在凸透镜的两侧．将点燃的蜡烛移动到光具座上零刻线处时，将光屏移动到光具座上________（选填“45”、“50”、“60”或“80”）cm刻线处就可以在光屏上观察到烛焰清晰的________像（选填“实”或“虚”）；由此他推测，若将点燃的蜡烛移动到光具座上15cm刻线处时，将光屏移动到光具座上________cm刻线处就可以在光屏上观察到烛焰清晰像，并通过实验验证了自己的推测是正确的，则此推测的根据是________。
C凸透镜的焦距是10cm，凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处，A．将蜡烛移至甲位置10cm刻度线处时，物距u＞2f，移动光屏，就会得到倒立、缩小的实像，照相机的原理，故A不符合题意；B．若蜡烛放置在乙位置30cm刻度线处，物距，u=2f，移动光屏，就会得到倒立、等大的实像，故B不符合题意；C．若蜡烛放置在丙位置40cm刻度线处，物距，f＜u＜2f，成倒立放大的实像，是幻灯机的原理，故C符合题意；D．把蜡烛放置在丁位置15cm刻度线处，此时物距，u＜f，移动光屏，就会得到成正立、放大的虚像，是放大镜的原理，故D不符合题意。
（1）凸透镜的主光轴（2）放大幻灯机（3）②④
（1）在实验中，应使烛焰的中心、凸透镜的光心、光屏的中心的中心大致在同一高度，即位于凸透镜的主光轴上，像才能呈在光屏的中心；
（2）由图甲知，像距，说明2fuf，所以成此时凸透镜倒立、放大的实像，其应用是投影仪或幻灯机；
（3）近视眼是晶状体变厚，晶状体对光线的会聚能力增强，使像成在视网膜的前方，戴凹透镜使光线发散一些,使像呈在视网膜上；若“取”下近视眼镜（即取下凹透镜），又恢复到原来的状态，为使光屏上的像再次清晰，需减小像距或减小物距，所以需要光屏靠近透镜或蜡烛靠近透镜。故选②④。
45实60光路可逆
由图可知，此时的f=10cm，物距为u=30cm，物距大于2倍焦距时，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，即光屏在40cm与50cm之间，故将光屏移动到光具座上45cm刻线处，此时成的是倒立、缩小的实像；在光的折射中，光路是可逆的，若将点燃的蜡烛移动到光具座上15cm刻线处时，将光屏移动到光具座上30cm+30cm=60cm刻线处就可以在光屏上观察到烛焰清晰像。
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