1、一、不能正确理解透镜的作用 例1如图1所示是两束激光分别射向并通过甲、乙两透镜的传播路径由图可知： (甲透镜/乙透镜)是凹透镜，可用于 (近视/远视）眼的矫正 错解：甲透镜 近视 解析：很多同学看到光线经过甲透镜折射后没有相交成一点，而是逐渐远离，认为甲是凹透镜，而认为乙是凸透镜，这是错误的。我们将入射光线AB、AE沿直线延长，即图2甲中的BC和EF，把它们与经凸透镜射出的光线BD、E
2、G比较，显然折射光线是相互“靠近”了，这就是凸透镜对光线有会聚作用的表现。相反，如果我们把甲换成凹透镜，则根据凹透镜对光线的发散作用，情况应该如图2乙所示。 乙 正解：乙透镜 近视 反思：透镜对光是会聚还是发散，不是看折射光线是否相交，而是体现在它们使入射光线变得相互“靠近”了还是“远离”了。凸透镜对光线有会聚作用，“会聚作用”并不等于通过凸透镜后的折射光线都会聚于一点。凹透镜对光线有发散作用，“发散作用”并不等于通过凹透镜后的折射光线都不能会聚于一点。 二、混淆实像和虚像的概念 例2关于虚像和实像，下列判断正确的是(&
3、nbsp; ) A实像能用光屏接到，虚像不能用光屏接收到 B虚像是人的幻觉并没有光线进入人的眼睛，实像则相反 C平面镜成的一定是虚像，凸透镜一定成实像 D由光的反射而成的像是虚像，由于光的折射成的像一定是实像 错解：选B（或C、D） 解析：虚像和实像的区别有两点：成像的原理不同。物体发出（或反射）的光线经光学元件反射或折射后，实际光线会聚到一点，所成的像叫做实像；物体发出（或反射）的光线，经光学元件反射或折射后，光线不能相交，反向延长交于一点，人眼误以为光从这点发出的，所成的像叫做虚像。承接的方法不同。虚像只能
4、用人眼看到，不能用光屏承接；实像既可以用光屏承接，也可以用人眼直接观看。 正解：A 反思：虚像和实像只有成像原理及承接方法的不同。 解：A、虚像是由实际光线的反向延长线汇聚而成的，只是进入人眼的光是发散的，并不是没有光进入人眼，若真的是没有光进入人眼，将什么也看不到，故A错误；B、实像是由实际光线汇集而成的，但不一定是光的折射形成的，如小孔成像；我们从岸上看水中的东西，看到的是物体的虚像，就是光的折射形成的，故B错误；C、实像是由实际光线汇集而成的，所以实像能呈在光屏上，而虚像是由实际光线的反向延长线汇聚而成的，所以虚像不能呈在光屏上，故C正确；D、因为凸透镜能成
5、实像也能成虚像，故D错误故选C三、探究凸透镜成像规律时出错 例3小华想探究凸透镜成像规律。实验桌上有A、B、C三个凸透镜，其中凸透镜A的焦距为10cm，凸透镜B的焦距为50cm，凸透镜C的焦距未知。光具座上标尺的刻度范围如图3所示。 （1）小华想探究凸透镜成实像的规律，应选用 凸透镜（选填“A”或“B”）。实验过程中，他将点燃的蜡烛放置在距凸透镜25cm处时，移动光屏，直到光屏上呈现出烛焰清晰的像，则该像是倒立、 的实像。（选填“放大”或“缩小”）&nbs
6、p;（2）小华将凸透镜C固定在光具座上50cm刻线处，当烛焰在光具座上30cm到40cm刻线之间时，烛焰的像是放大、倒立的实像；当烛焰在光具座上0cm到30cm刻线之间时，烛焰的像是缩小、倒立的实像。由此可判断烛焰在光具座上45cm刻线处时， 烛焰的像是放大、 的 像。 错解：不知道怎样思考无法填出答案，或无根据的乱填一气。 解析：（1）要探究凸透镜成实像的规律，就要分别让u >2f、u =2f、2f> u >f，若选用焦距为
7、50cm的凸透镜B，当u >2f或 u =2f时，因光具座长度不够，无法移动光屏获得清晰的像。选用焦距为10cm的凸透镜A，则可以克服上面的不足使实验顺利进行。此时当点燃的蜡烛放置在距凸透镜25cm处时，满足当u >2f，所以成倒立缩小的实像。 （2）由“凸透镜C固定在光具座上50cm刻线处，烛焰在光具座上30cm到40cm刻线之间”可知，20cm > u >10cm ，再根据“烛焰的像是放大、倒立的实像”，结合凸透镜成像规律判断2f> u >f。由“烛焰在光具座上0cm到30cm刻线之间” 得出u >20cm，再根据“烛焰的像是缩小、倒立的
8、实像”， 结合凸透镜成像规律判断u >2f。由以上两点判断凸透镜C的焦距就等于10cm。当烛焰在光具座上45cm刻线处时，判断出u<f。 50= 100= a= d= c= b= f=50 u=>2f=100 mm时,成倒立、缩小的实像。 第11页 第11题(2014广东广州,15)图甲,天宫一号绕地球运动一圈约1.5小时,宇航员在天宫一号做实验。(1)如图乙,用软绳将小球系在铁架台上,小球不动。下列说法唯一正确的是_。a.小球质量比在地面时小b.以地球为参照物,小球是静止的c.绳对小球没有力的作用,小球不受任何力作用d.小球绕地球运动的方向不断改变,所以小球一定受到力的作用
9、(2)如图丙,王亚平仅轻轻碰了一下悬空的聂海胜,聂海胜由于_会在舱内继续前进。(3)如图丁,通过水球看到王亚平的像是_(选填“实像”、“虚像”),水球相当于_(选填“平面镜”、“凸透镜”、“凹透镜”),王亚平与她的像是在水球的_(选填“同侧”、“异侧”)。(4)往图丁中无色水球注入红色的液体,一会儿整个水球都红了,出现这种现象的原因是_。答案(1)d(2)惯性(3)实像凸透镜异侧(4)分子在永不停息地做无规则运动解析(1)质量是物体的固有属性,质量与物体位置无关,a项错误;以地球为参照物,小球随天宫一号一起绕地球运动,b项错误;小球绕地球运动的过程中,运动方向时刻在改变,时刻受到地球引力的作用
10、,这就是它绕地球运动的向心力,c项错误,d项正确。所以选d。(2)任何物体都有惯性,由于惯性,物体会保持原来的运动状态不变。(3)水球相当于凸透镜,图中所成的像是倒立、缩小的像,凸透镜成像时倒立的像都是实像,而且像物异侧。(4)水球变红是扩散现象,这是分子在永不停息地做无规则运动的结果。第11页 第1题(2014广东梅州,3,4)以下光学器件中,没有用到凸透镜的是()A.潜望镜B.照相机C.放大镜D.投影仪答案A解析潜望镜利用平面镜改变了光路,使人可以在水面下看到水面上的物体;照相机、放大镜、投影仪都利用了凸透镜成像。第11页 第4题(2013广东广州,9,3分)图中烛焰在光屏上成清晰缩小的像
11、。下列哪一操作可能使烛焰在光屏上成清晰放大的像()A.透镜不动,蜡烛、光屏靠近透镜B.透镜不动,蜡烛、光屏向右移动C.透镜、光屏都不动,蜡烛向右移动D.蜡烛、光屏都不动,透镜靠近光屏答案B解析凸透镜成实像时,遵循“物距减小,像和像距都增大”的原理,要想烛焰在光屏上成清晰放大的像,则需物距减小,像距变大,此时物距小于像距。由此可断定选项B正确。第11页 第5题(2014北京,2,2分)图所示的现象中,属于光的色散现象的是()答案D解析A选项是放大镜,利用了凸透镜可以成正立、放大的虚像的原理,属于光的折射现象,故A错误。当光线从水中斜射入空气中时,会在界面发生折射现象,钢勺好像在水面处折断了,故B
12、错误。水面相当于平面镜,“倒影”是岸上景物经过平面镜所成的虚像,属于光的反射现象,故C错误。雨后天空中出现彩虹属于光的色散,故D正确。 第11页 第7题(2013福建福州,9,2分)下列光学设备中,应用的原理与如图所示的凸透镜成像规律相同的是()A.照相机B.老花镜C.幻灯机D.放大镜答案A解析图中物体在二倍焦距以外,成缩小、倒立的实像,照相机就是根据这一原理制成的;老花镜是凸透镜,应用凸透镜对光的会聚作用;幻灯机是根据物距大于焦距且小于二倍焦距时,成放大、倒立的实像的原理制成的;放大镜是根据物距小于焦距时,成放大、正立的虚像的原理制成的。所以选A。第11页 第8题(2013内蒙古包头,4,2
13、分)把一物体放在凸透镜前,在凸透镜另一侧12 cm处的光屏上得到一个缩小的实像,该凸透镜的焦距可能是()A.10 cmB.12 cmC.24 cmD.6 cm答案A解析当凸透镜成倒立、缩小的实像时,物距大于2倍焦距,像距大于焦距而小于2倍焦距,所以2f>12 cm>f,则12 cm>f>6 cm,四个选项中位于6 cm到12 cm之间的只有10 cm,故选项A是正确的。本题选A。第11页 第9题(2011吉林,3,2分)如图所示,用照相机对左侧的景物拍照,底片上所成的像正确的是()答案B解析照相机拍照时成倒立缩小实像,像和物相比上下、左右均颠倒,因此选B。第12页 第1
14、2题(2013广东佛山,9,3分)图中凸透镜焦距为10 cm,蜡烛位置如图所示,光屏应放在透镜_侧_范围才能得到_的清晰实像。答案右像距大于20 cm(或位于光具座上刻度尺70 cm之外)倒立放大解析凸透镜焦距f=10 cm,从图中可以看出物距f<u<2f,像距应满足v>2f,才能在右侧光屏上得到倒立、放大的清晰实像。第12页 第13题(2012重庆,8,2分)如图是一款具有摄像功能的手机,摄像的镜头相当于一个_透镜,通过镜头所成的像是_(选填“实像”或“虚像”)。答案凸实像解析照相机是利用凸透镜成倒立、缩小实像原理制成的。 第12页 第16题(2013广东梅州,15,4分)
15、如图所示,O为凸透镜的光心,F为凸透镜的两个焦点,请在图中画出光源S经凸透镜所成的像S'。答案如图所示解析确定像点的位置,至少需要两条光线,用三条特殊光线中的两条,根据折射规律作图即可找到像点S'。 第12页 第18题(2014广东,17,7分)在探究“凸透镜成像规律”的实验中。(1)如题图1所示,让平行光正对着凸透镜照射,左右移动光屏,直到光屏上出现一个最小最亮的光斑,测得凸透镜的焦距f=_cm。图1(2)如题图2所示,保持蜡烛和凸透镜的位置不变,左右移动光屏,在光屏上能否得到清晰的烛焰像?为什么?答:_。图2(3)如题图3所示,烛焰能在光屏上形成清晰的像,此像是_、_的实像
16、。如果此时撤去光屏,人眼在如图所示的位置_(选填“能”或“不能”)直接看到烛焰的实像。图3(4)在题图3中,保持凸透镜的位置不变,如果蜡烛向左移动5 cm,为了在光屏上得到一个清晰的像,光屏应该向_(选填“左”或“右”)移动。答案(1)15(1分)(2)不能,因为物距小于一倍焦距(如果只回答“能”或“不能”,没有答出正确理由的不给分)(2分)(3)放大倒立能(每空1分,共3分)(4)左(1分)解析(1)从题图1可以读出凸透镜焦距f=15 cm。(2)从题图2中可以看出物距u=10 cm,小于15 cm,当u<f时无论怎样移动光屏都无法得到清晰的烛焰像。(3)从题图3中可以看出物距u=20
17、 cm,符合f<u<2f的成像情况,在光屏上得到倒立、放大的实像, 去掉光屏后,有实际光线进入人的眼睛,人眼能直接看到烛焰的实像。(4)蜡烛向左移动5 cm,物距变大,像变小,像距也变小,为在光屏上得到清晰的像,光屏应该向左移动。第13页 第19题(2013广东茂名,31,6分)小明用焦距为10 cm的透镜做“探究凸透镜成像规律”实验,凸透镜、蜡烛、光屏位置如图所示。(1)要使光屏处在像的位置,在蜡烛和透镜不动的情况下,光屏应向_移动,直到屏上的像_为止。(2)在完成(1)基础上,将蜡烛与光屏的位置互换,透镜不动,光屏上得到一个_、_实像。(3)实验一段时
18、间后,蜡烛变短了,要使烛焰的像仍然在光屏的中心,应该将光屏向_移动。(4)换用另一块凸透镜,再次将蜡烛、凸透镜和光屏的中心调到同一高度后,在光具座上无论如何移动光屏,都不能承接到烛焰的像,原因可能是_。答案(1)右最清晰(或最小)(2)倒立缩小(3)上(4)物与镜的距离小于或等于焦距解析(1)f=10 cm,由图可知:物距u=15 cm,f<u<2f,像距v应满足v>2f才能在光屏上得到清晰的像,图中可看出像距v=15 cm,所以应将光屏向右移动。(2)将蜡烛与光屏位置互换后,物距u>2f,像距f<v<2f,成倒立、缩小的实像。(3)蜡烛变短后,烛焰向下移动
19、,像向上移动,应将光屏向上移动才能使像仍然成在光屏中心。(4)换一块凸透镜,其焦距可能发生改变,得不到像可能是uf。第13页 第20题(2013江苏连云港,19,6分)小华同学用蜡烛、凸透镜和光屏等器材做“探究凸透镜成像规律 ”的实验,记录的部分数据见下表。实验序号物距u/cm像距v/cm像的性质206.7倒立缩小实像6.720倒立放大实像157.5倒立缩小实像7.5151010倒立等大实像分析表中数据,回答下列问题:(1)实验中所用透镜的焦距为_cm;(2)当u=7.5 cm时,像的性质为_;(3)小华多次实验后发现,当光屏上呈现蜡烛清晰的像时,将蜡烛和光屏位置对调,仍能在光屏上接收到清晰的
20、像。出现这种现象的原因是:光发生折射时,光路具有_。答案(1)5(2)倒立放大的实像(3)可逆性解析(1)u=v=2f时,凸透镜成倒立等大的实像。由可知焦距是5 cm。(2)当f<u<2f时,凸透镜成倒立放大的实像。 2= 4= 5= c= a.5= m=4.6 b.4.6= c.4.2= d.3.3= b= :5= m-0.4= a= d= a.7.5= cm= b.15= c.4.5= d.10= u=>2f,物体离凸透镜的距离即物距u应大于10 cm,只有选项B符合题意。第22页 第7题(2012北京海淀,25)(6分)科学技术发展日新月异,如图甲是一款带摄像头和蓝牙的
21、手机,它可以通过摄像头拍照片和通过蓝牙在近距离内传输图片、音乐、视频等信息,摄像头的镜头相当于一个_镜。图乙、丙是小明用手机先后拍下的国画牡丹图和画中蝴蝶两张照片,拍完牡丹图后再拍蝴蝶,摄像头应_(选填“靠近”或“远离”)国画。拍摄时,国画反射的光线进入摄像头,手机内的图像传感器利用感光二极管,实现光电转换,将光信号转换为电信号,最后将信息保存下来。手机的蓝牙是利用_来传输信息的。甲乙丙答案凸透靠近电磁波解析摄像头的镜头相当于凸透镜,利用了凸透镜成倒立、缩小实像的原理。先拍牡丹图再拍蝴蝶,像变大,因此物距要缩小,摄像头要靠近国画。第23页 第10题(2012上海浦东一模,26)(8分)如图所示
22、是探究“平面镜成像的特点”的情景:竖立的透明玻璃下方放一把刻度尺,刻度尺与玻璃板垂直;两支相同的蜡烛A、B竖立于玻璃板两侧的刻度尺上,以A蜡烛为成像物体。(1)为了便于观察,该实验最好在_的环境中进行(选填“较明亮”或“较黑暗”);此外,采用透明玻璃板代替平面镜,虽然成像不如平面镜清晰,但却能在观察到A蜡烛像的同时,也能观察到_,巧妙地解决了确定像的位置和大小的问题。(2)点燃A蜡烛,小心地移动B蜡烛,直到与A蜡烛的像完全重合,则像和物的大小_;进一步观察A、B两支蜡烛在刻度尺上的位置发现像和物的连线与玻璃板_,像和物到玻璃板的距离_。(3)为证实上述有关成像特点是否可靠,你认为应采取下列哪一
23、项措施()A.保持A、B两支蜡烛的位置不变,多次改变玻璃板的位置进行观察B.保持玻璃板位置不变,多次改变A蜡烛的位置,进行与上述(2)相同的操作答案(1)较黑暗B蜡烛(2)相等垂直相等(3)B解析(1)在较黑暗的环境中蜡烛的光亮更突出,成像更明显。(2)由像与B蜡烛完全重合,且A、B两蜡烛完全相同,则可知,像和物的大小相等。(3)保持玻璃板位置不变,多次改变A蜡烛的位置,得到多组相关数据,即可分析得出相应结论。第23页 第11题(2014广东广州天河一模,14)(5分)(1)如图甲所示,小明在“探究平面镜成像的特点”。当他将蜡烛逐渐远离玻璃板时,蜡烛所成像的大小_(选填“变大”、“变小”或“不
24、变”),实验过程中,他还从玻璃板中看到了放在蜡烛右边的笔AB,请你在图乙中画出笔AB的像。(2)画出图丙中两条光线经过透镜的径迹。答案(1)不变如图所示(2)如图所示解析(1)平面镜成像时,物与像等大,蜡烛远离玻璃板时,像也远离玻璃板,但物与像仍然大小相等。AB和像关于平面镜对称,将镜面延长,分别找到A和B的对称点A'和B',连A'、B',即得AB的像,注意线的虚实。(2)两条特殊光线,过焦点F的光线经透镜折射后平行于主光轴射出;过光心的光线经透镜后方向不变。第23页 第12题(2014广东模拟,12)(5分)在“探究凸透镜成像规律”的实验中。(1)如图甲所示,
25、一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后,在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑。由图甲可知,凸透镜的焦距为_cm。(2)把烛焰放在距凸透镜17 cm处时如图乙所示,在凸透镜另一侧移动光屏,会在光屏上得到一个倒立、_的实像(填写像的性质);_(填光学仪器)就是利用这一成像规律工作的。答案(1)11.0(2)放大幻灯机(投影仪)解析(1)图中可以看出,透镜的焦距为11.0 cm。(2)u=17 cm,符合f<u<2f,成倒立、放大的实像,幻灯机和投影仪是利用凸透镜这一成像特点工作的。第23页 第9题(2013江苏苏州高新一模,26)(8分)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,各组使用相同焦
26、距的凸透镜进行实验。(1)小华所在的小组实验操作规范,测量准确,该小组实验记录如下表:实验序号物距u/cm像距v/cm像的性质112.0024.00倒立、放大、实像216.0016.00倒立、等大、实像320.0013.33倒立、缩小、实像430.0010.91倒立、缩小、实像请你根据上表信息,求出凸透镜的焦距f=_cm。(2)小华所在的小组把烛焰放在该凸透镜的焦点上,凸透镜固定不动,将光屏向远离凸透镜的方向移动的过程中,在光屏上观察到的现象是_。(3)若烛焰、凸透镜、光屏分别放在某位置时恰好在光屏上成清晰的像,当凸透镜位置不变,烛焰向远离凸透镜方向移动一小段距离时,为了在光屏上再成清晰的像,
27、光屏应向_(选填“远离”或“靠近”)凸透镜方向移动适当的距离。(4)对于焦距相同的凸透镜,一个物距应该对应唯一的像距,但从各组汇报数据中发现,物距均为12.00 cm时,有三个小组所测像距分别为23.00 cm、24.00 cm、26.00 cm,若他们的数据差别不是因为长度测量误差导致的,你认为出现这种情况的操作原因是_。答案(1)8.00(2)大小不变的光斑(3)靠近(4)没有得到清晰的像就测出了像距解析(1)当物距等于像距时成倒立、等大的实像,此时u=2f=16.00 cm,所以f=8.00 cm。(2)烛焰在焦点上不成像,这时从烛焰射出的光线通过凸透镜折射后不会相交,而是平行射出,因此在光屏上形成一个大小不变的光斑。(3)“物近像远像变大”,这是物体在靠近凸透镜时像的变化,当物体远离透镜时正好相反,所以光屏应该靠近透镜才会成清晰的像。(4)清晰的像只是凭个人的感觉来确定的,所以不同的学生找到清晰的像的位置可能不同,读出的像距就不同。</u<2f时,凸透镜成倒立放大的实像。></u<2f,像距v应满足v></u<2f,像距应满足v></f。>
