專項突破9凸透鏡成像的動態(tài)問題

物距、像距變化類1.同學(xué)們在探究凸透鏡成像的規(guī)律時,在光屏上得到了一個清

晰的燭焰的像(如圖),為使光屏上清晰的像變大些,下列調(diào)節(jié)

方法可行的是

()A.將蠟燭適當(dāng)遠(yuǎn)離透鏡,光屏適當(dāng)靠近透鏡B.將蠟燭適當(dāng)靠近透鏡,光屏適當(dāng)遠(yuǎn)離透鏡C.將光屏適當(dāng)遠(yuǎn)離透鏡D.將透鏡適當(dāng)靠近光屏

B

解析由凸透鏡成像的規(guī)律可知,成實像時物距變小、像變

大,且像距也變大。由此可知要使光屏上清晰的像變大,要增

大像距,減小物距。方法歸納

凸透鏡成實像時,物近像遠(yuǎn)像變大,物遠(yuǎn)像近像變小;成虛像時,物近像近像變小,物遠(yuǎn)像遠(yuǎn)像變大。2.(2025重慶永川期末)如圖所示,小明把放大鏡放在眼睛和花

朵之間合適的位置,觀察到花朵清晰的放大的像,他前后適當(dāng)

移動放大鏡的位置(放大鏡的中心到花朵的距離不超過一倍

焦距)繼續(xù)觀察,下列說法正確的是

()

C

A.向靠近花朵的方向移動,看到了花朵的虛像且變大B.向靠近花朵的方向移動,看到了花朵的實像且變小C.向遠(yuǎn)離花朵的方向移動,看到花朵的虛像且變大D.向遠(yuǎn)離花朵的方向移動,看到花朵的實像且變小解析向靠近花朵的方向移動,此時物距減小,根據(jù)凸透鏡成

虛像時,物近像近像變小可知,看到了花朵的虛像且像變小,故

A、B錯誤;向遠(yuǎn)離花朵的方向移動,此時物距變大,根據(jù)凸透

鏡成虛像時,物遠(yuǎn)像遠(yuǎn)像變大可知,看到了花朵的虛像且像變

大,故C正確,D錯誤。3.小明用焦距為15cm的凸透鏡做“探究凸透鏡成像規(guī)律”

的實驗,下列說法正確是

()①當(dāng)物體從距透鏡30cm處向遠(yuǎn)離透鏡的方向移動時,所成的

像逐漸變大②當(dāng)物體從距透鏡30cm處向距透鏡20cm處移動時,要得到

清晰的像,應(yīng)使光屏遠(yuǎn)離透鏡③當(dāng)物體距透鏡10cm時,成倒立、放大的虛像④當(dāng)物體距透鏡25cm時,成倒立、放大的實像A.只有①③正確

B.只有②④正確C.只有①②④正確

D.①②③④都正確

B

解析凸透鏡的焦距為f=15cm,則2f=30cm。當(dāng)物體從距透

鏡30cm處向遠(yuǎn)離透鏡的方向移動時,根據(jù)凸透鏡成實像時物

遠(yuǎn)像近像變小可知,所成的像逐漸變小,故①錯誤;當(dāng)物體從距

透鏡30cm處向距透鏡20cm處移動時,根據(jù)凸透鏡成實像時

物近像遠(yuǎn)像變大可知,要得到清晰的像,應(yīng)使光屏遠(yuǎn)離透鏡,②

正確;當(dāng)物體距透鏡10cm時,物體在透鏡一倍焦距以內(nèi),此時

成正立、放大的虛像,故③錯誤;當(dāng)物體距透鏡25cm時,物體

在透鏡一倍焦距與二倍焦距之間,此時成倒立、放大的實像,

故④正確。故選B。4.(2025廣東佛山禪城期末)在用凸透鏡觀察物體的活動中,

甲、乙、丙是通過凸透鏡所看到的插圖的像。若凸透鏡先貼

著插圖然后逐漸遠(yuǎn)離,按凸透鏡與插圖之間的距離由近到遠(yuǎn)

進(jìn)行排序,下列排序正確的是

()

D

A.甲、乙、丙

B.丙、乙、甲C.丙、甲、乙

D.甲、丙、乙解析插圖到凸透鏡的距離在一倍焦距以內(nèi)時,成正立、放

大的虛像,即甲圖;插圖到凸透鏡的距離在一倍焦距和二倍焦

距之間時,成倒立、放大的實像,即丙圖;插圖到凸透鏡的距離

大于二倍焦距時,成倒立、縮小的實像,即乙圖,綜上可知,凸透

鏡從貼著插圖然后逐漸遠(yuǎn)離,看到插圖的像的先后順序為甲

→丙→乙。5.(2024廣東中山期末)用鏡頭焦距不變的照相機(jī)拍出了蟈蟈

的照片如圖甲所示,現(xiàn)要拍出如圖乙所示的照片,下列操作正

確的是

()A.照相機(jī)遠(yuǎn)離蟈蟈,鏡頭向前調(diào)節(jié)B.照相機(jī)靠近蟈蟈,鏡頭向前調(diào)節(jié)

B

C.照相機(jī)遠(yuǎn)離蟈蟈,鏡頭向后調(diào)節(jié)D.照相機(jī)靠近蟈蟈,鏡頭向后調(diào)節(jié)解析照相機(jī)是利用物距大于凸透鏡二倍焦距時,凸透鏡成

倒立、縮小的實像的規(guī)律工作的,圖乙照片中蟈蟈大些,即像

大一些,需要減小物距,增大像距,即照相機(jī)靠近蟈蟈,同時把鏡

頭向前調(diào)節(jié)。6.(2024山東齊河期末)在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中,

某小組測量出物距和像距的數(shù)據(jù),并繪制成如圖所示的圖像,

根據(jù)圖像可知

()

B

A.該凸透鏡的焦距f=20cmB.當(dāng)物距u=30cm時,成倒立、縮小的實像C.當(dāng)物距u=8cm時,所成的像能用光屏承接D.物體從距凸透鏡30cm處向距凸透鏡15cm處移動過程中,

所成的像會逐漸變小解析根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律可知,當(dāng)u=v=2f時凸透鏡成倒

立、等大的實像,由圖可知2f=20cm,所以f=10cm,故A錯誤;當(dāng)

物距u=30cm時,u>2f,成倒立、縮小的實像,故B正確;當(dāng)物距u

=8cm時,u<f,成正立、放大的虛像,虛像不能用光屏承接,故C

錯誤;物體從距凸透鏡30cm處移動到距凸透鏡15cm處的過

程中,物距大于焦距,成實像,凸透鏡成實像時,物距減小,像距

增大,像變大,故D錯誤。7.某同學(xué)做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗,將凸透鏡、蠟燭

和光屏移至如圖所示的位置時,光屏上出現(xiàn)了燭焰清晰的

像。她接著將蠟燭移到35cm刻度線處,保持透鏡的位置不變,

應(yīng)將光屏移至________cm刻度線處,才能再次在光屏上呈現(xiàn)清

晰的像。

80

解析由圖知,當(dāng)u=30.0cm>2f時,凸透鏡成倒立、縮小的實

像,v=15.0cm;根據(jù)光的折射現(xiàn)象中光路的可逆性知,將蠟燭移

到35cm刻度線處,保持透鏡的位置不變,此時u'=15.0cm,則v'=

30.0cm,即光屏移動至80cm刻度線處,在光屏上能再次呈現(xiàn)

清晰的像。

焦距變化類8.甲、乙、丙三個凸透鏡的焦距的大小關(guān)系為f甲>f乙>f丙,如圖

所示,用乙透鏡進(jìn)行實驗,物體到透鏡的距離等于它的兩倍焦

距時,光屏上成清晰的等大、倒立的像;用甲、丙透鏡進(jìn)行實

驗時,只把透鏡放在乙透鏡原來的位置,不改變物距,前后移動

光屏,以下判斷正確的是

()

C

A.用甲透鏡實驗,光屏上能成倒立、縮小的像B.用甲透鏡實驗,光屏上能成正立、放大的像C.用丙透鏡實驗,光屏上能成倒立、縮小的像D.用丙透鏡實驗,光屏上能成倒立、放大的像解析用甲透鏡實驗,由于f甲>f乙,此時的物距小于二倍焦距;若

物距在一倍焦距和二倍焦距之間,移動光屏,光屏上能成倒

立、放大的實像;若物距等于一倍焦距,此時不成像;若物距小

于一倍焦距,成正立、放大的虛像,虛像不能成在光屏上,

故A、B錯誤。用丙透鏡實驗,由于f乙>f丙,此時的物距大于二倍

焦距,移動光屏,能在光屏上呈現(xiàn)倒立、縮小的實像,故C正確,

D錯誤。9.在探究凸透鏡成像的實驗中,先用焦距為20cm的凸透鏡甲

進(jìn)行實驗,在凸透鏡右側(cè)的光屏上得到了清晰縮小的實像。

接下來不改變發(fā)光體和凸透鏡的位置,改用焦距為10cm的凸

透鏡乙,繼續(xù)進(jìn)行實驗。下列情形可能發(fā)生的是

()A.光屏向右移,能接收到清晰縮小的實像B.光屏向左移,能接收到清晰放大的實像C.光屏向左移,能接收到清晰縮小的實像D.無論怎樣移動光屏都接收不到清晰的像

C

解析先用焦距為20cm的凸透鏡甲進(jìn)行實驗,在光屏上得到

清晰縮小的實像,此時u>2f;當(dāng)改用焦距為10cm的透鏡乙繼續(xù)

實驗,透鏡焦距變小,對光的會聚能力變強,光將提前會聚成像,

所以像距變小,像變小,仍為縮小的實像,故選C。10.某同學(xué)用自制的水透鏡做凸透鏡成像實驗,如圖所示,在光

屏上得到了清晰的像(像未畫出)。下列說法正確的是(

)

DA.此時光屏上成倒立、放大的實像B.繼續(xù)向水透鏡內(nèi)注水,水透鏡的焦距會變大,像會變小C.用注射器從水透鏡內(nèi)向外抽水,水透鏡的焦距會變小,像會

變大D.向水透鏡內(nèi)注水后,將光屏向左適當(dāng)移動,可以看到比注水

前小的像解析由圖可知,物距大于像距,成倒立、縮小的實像,故A錯

誤;繼續(xù)向水透鏡內(nèi)注水,水透鏡變厚,焦距變小,對光的偏折能

力變強,光將提前會聚成像,像距變小,像也變小,應(yīng)向左適當(dāng)移

動光屏,可看到比注水前小的像,故B錯誤,D正確;用注射器從

水透鏡內(nèi)向外抽水,水透鏡變薄,焦距變大,對光的偏折能力變

弱,故C錯誤。11.(2024江西撫州期末)(多選)如圖所示,小明拿自己的近視眼

鏡給凸透鏡“戴上”,光屏上出現(xiàn)燭焰清晰的像,而拿走眼鏡

時光屏上燭焰的像變模糊了。為了能在光屏上重新得到清晰

的像,下列操作可行的是

(

)

BD

A.將蠟燭適