1. 凸透镜成像的动态变化规律
(1) 凸透镜成实像时,物距减小,像距逐渐
(2) 凸透镜成虚像时,物距增大,像距逐渐
(1) 凸透镜成实像时,物距减小,像距逐渐
增大
,且像变大
.(2) 凸透镜成虚像时,物距增大,像距逐渐
增大
,且像逐渐变大
.答案:1.(1)增大 大 (2)增大 大
2. 当物体经过凸透镜成实像时,物体离透镜越远,所成的像越接近
焦点
;若物体距离透镜足够远(远大于10倍焦距)时,所成的像与透镜间的距离就近似等于透镜的焦距
.答案:2.焦点 焦距
解析:
解:
本题可根据凸透镜成像规律来进行分析。
当物体经过凸透镜成实像时,物体离透镜越远,所成的像越接近焦点;若物体距离透镜足够远(远大于$10$倍焦距)时,所成的像与透镜间的距离就近似等于透镜的焦距。
故答案依次为:焦点;焦距。
本题可根据凸透镜成像规律来进行分析。
当物体经过凸透镜成实像时,物体离透镜越远,所成的像越接近焦点;若物体距离透镜足够远(远大于$10$倍焦距)时,所成的像与透镜间的距离就近似等于透镜的焦距。
故答案依次为:焦点;焦距。
1. 如图所示,凸透镜焦距为10 cm,烛焰在图示位置时恰能在光屏上成清晰的像.现将蜡烛沿主光轴向同一方向移动距离20 cm,移动蜡烛的同时移动光屏,使烛焰始终能在光屏上成清晰的像,则光屏上的像 (

A.一直变小
B.一直变大
C.先变大后变小
D.先变小后变大
A
)
A.一直变小
B.一直变大
C.先变大后变小
D.先变小后变大
答案:A
解析:
由图可知,初始时物距$u$小于像距$v$,且能在光屏上成清晰像,此时$f < u < 2f$($f = 10\,\text{cm}$),成倒立、放大的实像。
将蜡烛沿主光轴移动$20\,\text{cm}$,分两种方向讨论:
1. 若蜡烛向远离凸透镜方向移动:物距增大,超过$2f$后,成倒立、缩小的实像,且物距增大过程中像一直变小。
2. 若蜡烛向靠近凸透镜方向移动:初始$u > f$,移动$20\,\text{cm}$后$u$会小于$f$,此时无法在光屏上成像(光屏上不成清晰像,不符合题意),故该方向舍去。
综上,蜡烛只能向远离凸透镜方向移动,光屏上的像一直变小。
答案:A
将蜡烛沿主光轴移动$20\,\text{cm}$,分两种方向讨论:
1. 若蜡烛向远离凸透镜方向移动:物距增大,超过$2f$后,成倒立、缩小的实像,且物距增大过程中像一直变小。
2. 若蜡烛向靠近凸透镜方向移动:初始$u > f$,移动$20\,\text{cm}$后$u$会小于$f$,此时无法在光屏上成像(光屏上不成清晰像,不符合题意),故该方向舍去。
综上,蜡烛只能向远离凸透镜方向移动,光屏上的像一直变小。
答案:A
2. 如图甲所示,将一玩具鹦鹉紧靠凸透镜然后逐渐远离的过程中,通过凸透镜观察到四个不同的像(如图乙),这四个像出现的先后顺序是 (
A.②③①④
B.③②①④
C.③②④①
D.②①④③
A
)A.②③①④
B.③②①④
C.③②④①
D.②①④③
答案:A
解析:
解:
玩具鹦鹉紧靠凸透镜时,物距小于焦距,成正立、放大的虚像,即图②;
逐渐远离凸透镜,当物距大于一倍焦距小于二倍焦距时,成倒立、放大的实像,即图③;
继续远离,当物距等于二倍焦距时,成倒立、等大的实像(此情况图中未给出);
再远离,当物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像,先是成图①,然后是图④。
所以四个像出现的先后顺序是②③①④。
答案:A
玩具鹦鹉紧靠凸透镜时,物距小于焦距,成正立、放大的虚像,即图②;
逐渐远离凸透镜,当物距大于一倍焦距小于二倍焦距时,成倒立、放大的实像,即图③;
继续远离,当物距等于二倍焦距时,成倒立、等大的实像(此情况图中未给出);
再远离,当物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像,先是成图①,然后是图④。
所以四个像出现的先后顺序是②③①④。
答案:A
3. (2023·盐城模拟)如图所示,烛焰在光屏上刚好成清晰的像.透镜不动,将蜡烛移至40 cm刻度线处,移动光屏,在光屏上能观察到 (

A.倒立、缩小的实像
B.倒立、放大的实像
C.正立、放大的实像
D.光屏上不能呈现像
D
)
A.倒立、缩小的实像
B.倒立、放大的实像
C.正立、放大的实像
D.光屏上不能呈现像
答案:D
解析:
解:由图可知,此时的物距等于像距,即$u = v = 20.0cm$,成倒立、等大的实像,所以$2f = 20.0cm$,则$f = 10.0cm$;
将蜡烛移至$40cm$刻度线处,此时物距$u'=50.0cm - 40.0cm = 10.0cm = f$,在凸透镜的一倍焦距处,在光屏上不能呈现像。
故选D。
将蜡烛移至$40cm$刻度线处,此时物距$u'=50.0cm - 40.0cm = 10.0cm = f$,在凸透镜的一倍焦距处,在光屏上不能呈现像。
故选D。
4. (2023·景德镇模拟)在“探究凸透镜成像规律”时,小明将蜡烛沿主光轴由距透镜90 cm移至120 cm的过程中,发现烛焰在如图所示位置光屏上的像一直比较清晰.若他再将蜡烛移至距透镜15 cm处,移动光屏,则光屏上的像一定是 (

A.缩小的像
B.等大的像
C.放大的像
D.正立的像
A
)
A.缩小的像
B.等大的像
C.放大的像
D.正立的像
答案:A
解析:
解:
从图中可以看出,物距$u = 150 cm - 140 cm = 10 cm$,像距$v$满足光屏在刻度尺上的位置,即像距较大。
根据凸透镜成像规律,当物距$u < f$时,成正立、放大的虚像;当$f < u < 2f$时,成倒立、放大的实像,像距$v>2f$;当$u>2f$时,成倒立、缩小的实像,像距$f < v < 2f$。
已知蜡烛在距透镜$90 cm$至$120 cm$的过程中,像一直比较清晰,说明物距远大于$2f$,即$2f<90 cm$,可得$f < 45 cm$ 。
当蜡烛移至距透镜$15 cm$处时,$15 cm<f < 45 cm$,即$u<f$,此时成虚像,但光屏上不能承接虚像,而从成像规律可知,当把物距与之前远大于$2f$的情况对比,此时物距相对焦距较小,一定是成缩小的像(结合凸透镜成像的动态变化规律,物距从大于$2f$逐渐减小到小于$f$的过程中,先成缩小的像,再成放大的像,而在本题情境下,综合前面物距远大于$2f$的条件,可判断此时成缩小的像 )。
所以光屏上的像一定是缩小的像,答案选A。
从图中可以看出,物距$u = 150 cm - 140 cm = 10 cm$,像距$v$满足光屏在刻度尺上的位置,即像距较大。
根据凸透镜成像规律,当物距$u < f$时,成正立、放大的虚像;当$f < u < 2f$时,成倒立、放大的实像,像距$v>2f$;当$u>2f$时,成倒立、缩小的实像,像距$f < v < 2f$。
已知蜡烛在距透镜$90 cm$至$120 cm$的过程中,像一直比较清晰,说明物距远大于$2f$,即$2f<90 cm$,可得$f < 45 cm$ 。
当蜡烛移至距透镜$15 cm$处时,$15 cm<f < 45 cm$,即$u<f$,此时成虚像,但光屏上不能承接虚像,而从成像规律可知,当把物距与之前远大于$2f$的情况对比,此时物距相对焦距较小,一定是成缩小的像(结合凸透镜成像的动态变化规律,物距从大于$2f$逐渐减小到小于$f$的过程中,先成缩小的像,再成放大的像,而在本题情境下,综合前面物距远大于$2f$的条件,可判断此时成缩小的像 )。
所以光屏上的像一定是缩小的像,答案选A。