“凸透镜成像规律”例题解析
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1.由图1甲可知，该凸透镜的焦距是
cm.
2.实验时凸透镜与光屏的高度已调好，但烛焰在光屏上像的位置偏高，要想使像成在光屏中央，应调节蜡烛使烛焰向
（上/下）移动.
3.如图乙所示，若在光屏上（光屏未画出）得到清晰放大的实像，则烛焰应位于透镜左侧a、b、c、d四点中的 点，此成像规律应用在 （填一种器材名称）上.
解析 （1）本题涉及刻度尺的使用.由图甲的刻度线可知，其分度值为1cm，读数时，应注意其估计值，所以该凸透镜的焦距是15.0cm；（2）由烛焰在光屏上像的位置偏高可知，要想使像成在光屏中央，应使像在光屏上向下移动，由于在光屏上成的像是倒立的，物体移动的方向应与像移动的方向相反，应调节蜡烛使烛焰向上移动.（3）物于1倍焦距与2倍焦距之间时，能在光屏上得到清晰放大的实像，由图乙可知，烛焰应位于透镜左侧c点，投影仪、幻灯机、放映机等都是凸透镜能成放大实像的应用.
答案：15.0 上 c 投影仪（幻灯机、放映机）
例2 在探究凸透镜成像的大小与哪些因素有关的实验中：
1.吴洋同学通过物理知识的学习，知道放大镜就是凸透镜.在活动课中，他用放大镜观察自己的手指，如图2甲所示，看到手指 的像；再用放大镜观察远处的房屋，如图乙所示，看到房屋 的像；（放大/等大/缩小）
2.他猜想：凸透镜成像的大小可能与蜡烛到透镜的距离有关.于是，他在图丙所示的光具座上，不断改变蜡烛到透镜的距离，并移动光屏进行实验，所获得的实验数据如下表所示：分析数据可知，物体到凸透镜的距离越长，光屏上像的大小就越 ；
3.吴洋所在班级照毕业像时，摄影师发现两旁还有同学没有进入取景框内，摄影师使照相机远离同学，同时还应
（增加/缩短/不改变）照相机的暗箱长度，才会在取景框内得到清晰满意的画面.
解析 1.放大镜实质上是一个凸透镜，用它观察放在焦点以内的物体，才能起放大镜的作用，所以看到的手指是一个放大的像；若用它观察位于2倍焦距以外的物体，起照相机的作用，所以看到远处的房屋是一个缩小的像.
2.照相机成像的特点是“物远像近像变小”，所以物体离凸透镜的距离越长，光屏上的像就越小.
3.照相时若发现两旁还有同学没有进入取景框内，说明成的像太大，应使像变小，根据“物远像近像变小”的规律，像应靠近凸透镜，即应缩短照相机的暗箱长度，才会在取景框内得到清晰满意的画面.
答案：放大 缩小 小 缩短
拓展
1.在探究凸透镜成像规律时，小明用9个红色的发光二极管按“F”字样镶嵌排列在白色方格板上替代蜡烛作为光源，又用同样的白色方格板做成光屏，实验使用的凸透镜焦距为10cm，实验装置如图3所示.
（1）实验时，首先调节光源、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度上，其目的是 ；
（2）凸透镜固定在光具座零刻度线上，小明将光源移至40cm时，在光屏上出现倒立、缩小的 （实/虚）像；如果小明将光源移至8cm刻度时，他通过凸透镜看到光源的 （倒立/正立）、放大的虚像；
（3）同学们对小明使用的实验装置进行如下评价，其中错误的是（ ）.
A.与烛焰相比，实验使用的光源不会晃动，光屏上所成的像比较稳定
B.光源镶嵌在白色方格板上，用同样的白色方格板做光屏，便于比较像与物的大小
C.零刻度线刻在光具座标尺的中央，可直接测出物距和像距
D.若凸透镜的焦距未知，则利用此实验装置不能测量凸透镜的焦距
（4）光源“F”放在15cm处，其大小如图4所示，凸透镜固定在光具座零刻度线上.如果用遮光罩将凸透镜的上半部分罩住，则光屏上所成的像是图中的（ ）.
（5）小亮用如图5甲所示的蜡烛做实验，在用光屏快速确定像的位置时，应将光屏 （前后/左右）移动，使光屏上承接的像的边缘从模糊到清晰，反复几次后，即可确定像的位置.如果在实验中将蜡烛和透镜的位置固定后，无论怎样移动光屏都得不到像，其原因可能是
（回答一种情况即可）.
（6）如果实验中发现光屏上的像如图乙所示，在不移动光屏和透镜的情况下，应将蜡烛向左和向 （上/下）移动可使像成在光屏中间.
（7）在实验中，当观察到光屏上烛焰的像与烛焰自身大小相等时，光屏到凸透镜的距离v、蜡烛到凸透镜的距离u、蜡烛到光屏的距离s、凸透镜的焦距f之间的关系是v u，s 4f（>/
2.照相机在拍摄远处、近处的物体时，通过调节像距v（即调节暗箱的长度），使远处物体、近处物体通过镜头所成的像都清晰地成在胶片上，人的眼睛也相当于照相机，那么，眼睛是怎样使远处的物体和近处的物体都能看得清楚的？某STS小组的同学经过思考，提出了下列猜想：“眼睛能将远处物体和近处物体的像都成在视网膜上，从而都能看得清楚，可能是晶状体的焦距发生了变化，使像距不变.”究竟猜想是否正确，该实验小组讨论后，利用f小=9cm，f中=10cm，
f大=11cm的3个凸透镜进行了如下实验：①在光具座上从左到右依次放置蜡烛、凸透镜、光屏.实验过程中，改变物距，换用不同的凸透镜，但保持像距不变，实验现象、数据如下表所示；②分析实验数据.
（1）比较实验2与实验1发现：当观察物变近时，要在原处得到清晰的像，可换用焦距较 （大/小）的凸透镜；
（2）比较实验3与实验1发现，当观察物变远时，要在原处得到清晰的像，可换用焦距较 （大/小）的凸透镜.该小组同学经过分析、思考，证实了自己的猜想
（正确/不正确），即眼睛看远处物体和近处物体都很清楚，是通过调节晶状体的厚度以改变 而实现的；
（3）如果需要从高空飞机上向地面照相（航空摄影），使用的镜头的焦距是50mm，则照相底片与镜头之间的距离应为 ；
A.略小于l00mm B.等于l00mm
C.等于50mm D.略大于50mm
（4）若用焦距不变的照相机对远处的同学进行拍照，拍出的底片如图6乙所示，现要使底片的像如图甲所示，则在按快门之前需要进行两项重要操作，这两项重要操作是：
① ；② ；
（5）用相机从侧面拍摄一辆以36km/h运动着的汽车，如果底片上汽车的像移动的尺寸不大于0.1mm，底片上的像才不至于模糊.已知汽车车身实际长为3m，在底片上汽车的像长为1.5cm，那么照相时曝光时间最多为 .
3.如图7所示，为研究视力矫正问题，小明和小华同学用凸透镜和光屏模拟眼睛，凸透镜看做眼睛的 ，光屏看做
.
（1）小华将蜡烛、凸透镜、光屏放在水平的桌面上，调整蜡烛、凸透镜、光屏的位置和高度，使烛焰中心、透镜中心、光屏中心位于同一高度.点燃蜡烛，将近视眼镜放在烛焰和凸透镜之间，移动光屏的位置，直至光屏上出现烛焰清晰的像.取走眼镜，屏上的像变模糊了，再向凸透镜方向移动光屏至某一位置时，屏上的像变清晰了.以上现象说明：① ；② .
（2）小明将远视眼镜放在烛焰和凸透镜之间，移动光屏至光屏上出现烛焰清晰的像.取走眼镜，屏上的像变模糊了，此时要使屏上的像变清晰，应向 （凸透镜/远离凸透镜/竖直向下）方向移动光屏，因为远视眼镜对光线具有 作用.
（3）在图8所示的4幅小图中，正确表示近视眼成像情况的是 图，其矫正做法是图 ；远视眼成像情况的是图 ，其矫正做法是图 .
点评 本套试题以探究凸透镜成像规律的实验为纽带，通过拓展延伸，将凸透镜与凹透镜的作用与区别、凸透镜成像的特点及其应用等知识点串联了起来.通过对透镜所成的实像与虚像、正立与倒立、放大与缩小、变大与变小和眼睛的近视与远视的情景设计，较好地考查了学生对凸透镜成像规律的理解程度以及应用凸透镜成像规律解决照相机、投影仪、放大镜、眼睛及其视力矫正等实际问题的能力.
错解 对拓展1（4）所成的像往往错选A或C.错选A的原因是由于把“遮光罩将凸透镜的上半部分罩住”错误地理解为“F”的上半部分不能成像，只成下半部分的像.其实，此时凸透镜还能成完整的像，只是由于进入凸透镜的光少了一些，成的像就淡了一些而已.错选C的原因是由于机械地理解为光屏上所成的像是上、下、左、右都颠倒，殊不知要在不透明的光屏（白色方格板做成）上看到像，必须站在光屏的左侧观看，如果在右侧能看到上、下、左、右都颠倒的像的话，站在光屏左侧能看到的应该是上、下颠倒，左、右不颠倒的像.所以，本题的正确答案应选D.
答案 1.（1）使像成在光屏的中央 （2）由于f=10cm，当u=40cm时，满足u>2f的条件，应成倒立、缩小的实像，当u=8cm时，满足u
2.（1）小 （2）大 正确 焦距 （3）D （4）①减小照相机与同学之间的距离 ②将镜头向前伸（或增大像距） （5）2×10-3s
3.晶状体 视网膜 （1）“近视眼镜”对光线有发散作用，近视眼镜是凹透镜；说明近视的眼睛对光线的会聚作用较强；当近视眼睛戴上眼镜时，像成在视网膜上，不戴眼镜时，像成在视网膜的前面 （2）远离凸透镜 会聚 （3）C A B D