中考凸透镜成像规律练习:凸透镜的工作原理和成像特点及规律
照相机、投影仪和放大镜的工作原理和成像特点是中考重点内容,中考生应该强化这部分知识,确保在中考胜出;另外,照相机、投影仪和放大镜都是我们在日常生活中常用的光学仪器,了解它们的工作原理和成像特点,对我们使用它们也大有益处。
一.照相机的工作原理及成像特点:照相机的前面有一个镜头,镜头的作用相当于一个凸透镜,来自物体的光经过照相机镜头会聚胶片(相当于光屏)上,形成一个倒立、缩小的实像。越远的物体看起来越小,越近的物体看起来越大。
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二.投影仪的工作原理及成像特点:投影仪是利用凸透镜来成像的,在投影仪上有一个相当于凸透镜的镜头,投影片上的图案通过凸透镜形成一个放大的像,在投影仪上还有一个平面镜其作用是改变光的传播方向,使射出的光成像在屏幕上,成倒立、放大的实像。
投影仪上的平面镜能将凸透镜所成的倒立的像,反过来正立映在屏幕上。
三.放大镜的工作原理及成像特点:放大镜是凸透镜,把放大镜放在物体的上方,适当调节距离(只有当物体位于焦距以内)成正立、放大的虚像。
历年中考真题
例1.物体通过凸透镜可以在光屏上形成倒立放大的实像,下列哪个光学仪器应用了这种成像原理( )
A.照相机 B.放大镜 C.幻灯机 D.汽车后视镜
分析:A选项照相机成倒立、缩小的实像;B选项放大镜成正立放大的虚像;D选项汽车后视镜是凸面镜,成虚像,不能成像在光屏上,因此,将A、B、D三个选项排除。C选项幻灯机和投影仪的成像原理相同,幻灯机在光屏上得到的是正立、放大的实像,而不是倒立的,原因在于幻灯片是倒插的,所以相对幻灯片依然是倒立的,正确答案是C。
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例2.把凸透镜正对着太阳光,可在距凸透镜10cm处得到一个最小最亮的光斑,若用此透镜来观察邮票上较小的图案,则邮票到透镜的距离为( )
答案:邮票到透镜的距离为小于10cm.
分析:凸透镜放在太阳光下,在距凸透镜10cm处得到一个最小最亮的光斑,可知该点为焦点,那么焦距为10cm,观察邮票上的较小图案,应该起到放大镜的作用,所以,物距应该小于10cm.
四.中考常见实验:凸透镜成像实验
实验器材:光屏、凸透镜、刻度尺、蜡烛。
步骤:调整蜡烛、凸透镜、光屏之间的位置,使三者在同一条直线上,且使中心位置大致在同一高度上,分别使烛焰在2f之外、2f到f之间、f之内,通过观察光屏上的像或透过凸透镜看烛焰所成的像,测量物距、像距得到成像规律。
做法:由远到近,先把蜡烛固定在某一位置,然后移动光屏,去承接烛焰所成的像。
技巧:在实验时,先固定蜡烛与凸透镜的位置,即定位物距,再移动光屏找像。
四.凸透镜的成像规律
u代表物距、v代表像距。
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1当u>2f时,f<v<2f,成倒立、缩小的实像,应用:照相机
2.当f<u<2f时,v>2f,成倒立、放大的实像,应用:投影仪或幻灯机
3.当u<f时,成正立、放大的虚像,应用:放大镜
4.当u=2f时,v=2f,成倒立、等大的实像。
注意:2f点是像的大小变化临界点,f是像的虚实变化的临界点。
口诀:一焦分虚实、二焦分大小;物近像远大、物远像近小;物、像位置相反。
口诀的含义解析:
一焦分虚实、二焦分大小:在凸透镜成像成像规律中,主光轴上有两个分界点,第一个是焦点f,第二个是2倍的焦点2f,以焦点为界,物在焦点以外成实像,物在焦点以内成虚像;以2倍焦距点为界,物在2倍焦距点以外成缩小的像,物在2倍焦距点以内(焦点至2倍焦距点之间)成放大的实像。
物近像远大、物远像近小:在凸透镜成实像时,随着物距减小,所成的像变大,像距也变大;反之,随着物距增大,所成的像变小,像距也变小。
物、像位置相反:在凸透镜成实像时,当物在2倍焦距之外时,则像在焦点和2倍焦距之间;当物在焦点和2倍焦距之间时,则像在2倍焦距之外。
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凸透镜成像规律和凸透镜成像实验是历届中考重点内容,几乎每年在中考试卷上都会出现这部分考点,考生们一定认真将文章的内容仔细阅读并牢记。
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