1、第三讲透镜及其应用考法1透镜成像光路图的作图或判断1.2011安徽,7图中L为凸透镜,MN为其主光轴,O为光心,若物体AB经凸透镜成的实像为AB,试用作图的方法确定凸透镜的一个焦点F,并在图中标出F的位置.2.2015安徽,10如图,L表示凹透镜,MN为主光轴,O点为光心,F为焦点.图甲和图乙表示经过凹透镜的两条特殊光路,请运用凹透镜的特殊光路,在图丙中画出物体AB通过凹透镜所成虚像AB的光路图.考向拓展3.下列光路图错误的是() A.放大镜成像 B.凸透镜成实像 C.近视眼成像 D.近视眼的矫正根据2018年12题命制考法2凸透镜成像规律及其应用4.2020安徽,14图a是放置在水平桌面上的
2、刻度尺的一部分,甲、乙、丙、丁是通过凸透镜所看到的刻度尺的像.若凸透镜先贴着刻度尺然后逐渐远离,则看到刻度尺的像的先后顺序正确的是()A.甲乙丙丁B.乙丙甲丁C.乙丁甲丙D.丙甲乙丁考向拓展5.物理学中,一些物理量间的变化关系常用图像来表示.下列表示凸透镜成实像时像距v随物距u变化的关系的图像正确的是()根据2017年12题命制6.人们根据光学规律制造出许多机器设备.教室里使用的投影仪是利用物体能通过(选填“凸”或“凹”)透镜成放大的实像的原理工作的;若投影仪镜头的焦距为5 cm,则投影片到镜头的距离在_范围内.根据2012年13题命制考法3探究凸透镜成像规律实验7.2013安徽,18某同学在
3、做凸透镜成像的实验时,所用凸透镜的焦距为10 cm.老师要求他观察物距等于 5 cm 时烛焰所成的像.实验时,他将点燃的蜡烛移到物距为5 cm处(如图),移动光屏,发现光屏上只有光斑(图中未画出).(1)下列关于光斑的说法正确的是(选填“A”“B”或“C”).A.光斑是烛焰所成的实像B.光斑是烛焰所成的虚像C.光斑是烛焰发出的光折射到光屏上形成的(2)为了观察物距等于5 cm时烛焰的成像特点,请你写出接下来的操作步骤: .8.2016安徽,18结合凸透镜成像实验,完成以下内容:(1)首先应将蜡烛、凸透镜和依次固定在光具座上,并调节烛焰、凸透镜和该实验器材的中心在同一高度.(2)图中O为凸透镜的
4、光心,F为焦点,请画出烛焰上的S点发出的三条光线(中间一条光线平行于主光轴)经凸透镜后的出射光线,并确定其像的位置S.(3)实验中当物距u等于焦距f时,某同学却发现在光屏一侧透过凸透镜看到了烛焰正立、放大的像.对于此,下列解释合理的是.A.因为烛焰有一定的宽度,实际上它的某些部分到凸透镜的距离稍大于焦距B.因为烛焰有一定的宽度,实际上它的某些部分到凸透镜的距离稍小于焦距C.这是烛焰发出的光经凸透镜表面反射形成的像考法4利用成像光路图进行推导、证明9.2014安徽,22凸透镜的成像规律可以通过画光路图去理解.在光路图中凸透镜用图a表示,O点为光心,F为焦点.图b中AB是物体AB经透镜所成的像.
5、(1)请画出图b中两条入射光线(其中AC平行于主光轴)的出射光线,完成成像光路图;(2)在图b中,物距用u表示,即u=BO;像距用v表示,即v=OB;焦距用f表示,即f=OF.请运用几何知识证明:1u+1v=1f.第三讲透镜及其应用1.如图所示.(画出其中的一条光路即可)【解析】凸透镜都有两个焦点,A点发出的平行于主光轴的光线,经凸透镜折射后,通过焦点和像点A,由此可确定右焦点.也可以根据光路的可逆性,先画出过像点A且平行于主光轴的折射光线,连接A点与入射点,连线与主光轴的交点即为左焦点.在画光路图时,不能忘记标箭头,只要确定一个焦点即可.2.如图所示.【解析】A点射出的平行于主光轴的光线经凹
6、透镜折射后,折射光线的反向延长线经过凹透镜左虚焦点,A点射出的过光心的光线不改变方向,两条出射光线的反向延长线的交点是A的像点A,从A向主光轴作垂线得到B点的像点B,连接AB得到AB的像.3.C【解析】近视眼由于晶状体折光能力过强,会将远处的景物成像在视网膜前,选项C是远视眼成像的示意图,C错误.4.C【解析】凸透镜从贴着刻度尺的位置开始逐渐远离,当uf时,成的是正立、放大的虚像,如题图乙;当fu2f时,成的是倒立、缩小的实像,如图丙.因此选项C正确.5.C【解析】凸透镜成实像时,像距v随物距u的增大而减小,因此A、D错误;凸透镜成实像时,像距v和物距u均大于焦距f,不会取到零,且二者之间不是
7、一次函数关系,因此B错误.本题选C.6.凸510 cm【解析】物体与凸透镜的距离大于焦距且小于两倍焦距时成倒立、放大的实像.7.(1)C(2)移去光屏,从光屏一侧透过凸透镜观察烛焰所成的像8.(1)光屏(2)如图所示.(3)B【解析】(1)在探究凸透镜的成像规律时,首先要将蜡烛、凸透镜和光屏依次固定在光具座上,并调节烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度,以使烛焰的像能成在光屏的中央.(2)题中给出的三条入射光线中,最下面的入射光线通过光心,因此其传播方向不变,将其延长就得到出射光线;中间的入射光线平行于主光轴,经凸透镜折射后,出射光线经过凸透镜右侧的焦点;上述两条出射光线的交点就是S点的像点S,S点发出的光线经过凸透镜折射后都会聚在S点,据此可以画出最上面一条入射光线的出射光线.(3)实验中记录的物距u实际上是蜡烛的中线到凸透镜光心的距离,当u=f时,因为烛焰有一定的宽度,所以烛焰靠近凸透镜的一侧的表面到凸透镜光心的距离是小于u的,也就小于焦距f,因此会成正立、放大的虚像.9.(1)如图所示.(2)证明:由图可知AOBAOB,则ABAB=BOBO,又由COFABF,(F为凸透镜右焦点)得COAB=OFBF,因为AB=CO,所以BOBO=OFBF,其中BO=u,BO=v,OF=f,BF=BO-OF=v-f,则uv=fv-f,得出1u+1v=1f
