凸透镜成像规律经典题型解析版.docx
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凸透镜成像规律经典题型解析版
4.3凸透镜成像的规律
(1)
一•选择题
1•将一个凸透镜正对太阳光,在距凸透镜10cm处得到一个最小、最亮的光斑,若将一个
物体放在凸透镜前30cm处,则可在凸透镜的另一侧得到一个()
A.倒立、缩小的实像B.倒立、放大的实像
C.正立、缩小的实像D.正立、放大的虚像
2.小露同学在做探究凸透镜成像规律时,出现了如下图的情形,则凸透镜的焦距可能是
()
A.3cmB.6cmC.9cmD.20cm
3.某凸透镜的焦距为10厘米,若物体在光屏上所成的像离该透镜的距离大于30厘米,则
物体离该透镜的距离可能为()
A.3厘米B.13厘米C.23厘米D.33厘米
4.如图所示,小红同学在做探究凸透镜成像规律”实验时,烛焰在图示位置时能在光屏上
成清晰的像.下列说法正确的是()
A.所成的像是虚像
B.所成的像是倒立、缩小的
C.投影仪就是利用这一成像原理制成的
D.要使光屏上烛焰的像变大,可将光屏靠近凸透镜
5.在做凸透镜成像实验时,将点燃的蜡烛沿着光具座,从凸透镜二倍焦距以外的某位置向
焦点移动.在此过程中,像的大小及像距的变化情况是()
A.像和像距都逐渐变大B.像和像距都逐渐变小
C.像逐渐变大,像距逐渐变小D.像逐渐变小,像距逐渐变大
6.某班同学在探究凸透镜成像规律”实验中,记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟物体到
凸透镜的距离卩之间的图象,如图所示,下列判断正确的是()
A.该凸透镜的焦距是4cm
B.当卩=3.5cnr时,在光屏上能得到一个缩小的像
C.当卩=5cm时成放大的像,投影仪就是根据这一原理制成的
D.把物体从距凸透镜3cm处移动到8cm处的过程中,像逐渐变小
7.如图是用来探究凸透镜成像规律的实验装置示意图(屏未画出),当蜡烛和透镜放在图示
位置时,通过移动光屏,可以在光屏上得到与物体等大的像;若透镜位置不变,将蜡烛移到刻度为40cm处,则()
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A.移动光屏,可以在屏上得到倒立放大的像
B.移动光屏,可以在屏上得到倒立缩小的像
C.移动光屏,可以在屏上得到正立放大的像
D.不论光屏移到什么位置,都不能在屏上得到蜡烛的像
&如图所示,小聪同学在探究凸透镜成像规律”实验时,烛焰在光屏上成了一个清晰的像,
下列说法正确的是()
1
i
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1
2/fDf2J
A.利用这一成像规律可制成幻灯机
B.要使光屏上烛焰的像变小,只须将蜡烛靠近凸透镜
C.实验中,蜡烛越烧越短,光屏上烛焰的像向上移动
D.为了便于从不同方向观察光屏上的像,光屏应选用较光滑的玻璃板
9•如图所示,图甲测凸透镜的焦距,图乙探究凸透镜成像的规律”,在图乙所示的位置光
屏上成清晰的像,下列说法正确的是()
A.由图甲可知凸透镜的焦距是40cm
B.图乙的成像的特点与投影仪的成像原理相同
C.图乙中若用遮光板挡住凸透镜的上半部分,光屏上只出现像的下半部分
D.图乙中若在凸透镜左侧戴”上近视镜,光屏向右移动才能找到清晰的像
10•小明在探究凸透镜成像规律的实验时,将点燃的蜡烛放在距凸透镜32cm处,在透镜另
一侧距透镜18cm处的光屏上得到烛焰清晰的像,则()
A.光屏上所成的是倒立、放大的实像
B.光屏上所成的是倒立、缩小的实像
C.该透镜的焦距f一定满足9cmvfv16cm
D.该透镜的焦距f一定满足18cmvfv32cm
11.在探究凸透镜成像规律时,小明将蜡烛沿主光轴由距透镜90cm移至120cm的过程中,
发现烛焰在图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7cm处,移动光
屏,则屏上得到的像-
D.正立的像
B.此凸透镜的焦距小于10cm
C.若将蜡烛移动到20cm处,光屏移动到70cm处,会再次得到一个清晰的像
D.若在蜡烛和凸透镜之间放一个远视眼镜,将光屏向右移动才能得到一个清晰的像
13.
小明同学在做凸透镜成像规律的实验中,光屏上得到烛焰清晰的像,同组的小华不小心
将手指尖触摸到凸透镜,这时光屏上()
A.出现手指的实像B.出现手指的影子
C.烛焰的像变得不完整D.烛焰的像完整,但变暗
14.探究凸透镜成像的规律时,光屏上得到一个倒立、缩小的烛焰像,将蜡烛向凸透镜移近
一倍焦距的距离.下列烛焰成像情况,不可能出现的是()
A.缩小的实像B.等大的实像C.放大的实像D.放大的虚像
15.如图所示,烛焰在光屏上成清晰的像.当把蜡烛向左移动一段距离,要在光屏上再次成
一个清晰的像,应该()
A.保持凸透镜不动,光屏向左移
B.保持凸透镜不动,光屏向右移
C.保持凸透镜和光屏都不动
D.以上说法都不对
二.填空题
16.小花在做探究凸透镜成像的规律”实验时发现,保持蜡烛和屏之间的距离为45cm不变,只改变凸透镜的位置可以在屏上得到两个清晰的像,将凸透镜从成第一个像的位置向蜡烛移
动15cm得到第二个像.她通过分析得出第一个像与蜡烛相比是_的(选填缩小”等大”
或放大”,凸透镜的焦距为cm.
17.学习透镜知识时,秦老师与同学们发现照相机、投影仪与放大镜,在距离、成像等方面
有差异,经过讨论,确立了探究课题【凸透镜所成像的虚实、大小、倒正跟_(选填物
体的大小”或物距”有什么关系】,小敏同学利用图示装置进行实验时,发现当物距大于二
倍焦距时移动光屏能承接到一个倒立、—的实像,与上面研究过的—成像原理相同;若
想让所成实像变大些,可将蜡烛适当(选填靠近”或远离”透镜.
18•小明在探究凸透镜成像的规律”实验时:
(1)组装并调整实验器材,使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在上.
(2)调整蜡烛、凸透镜和光屏到如图所示的位置,光屏上得到清晰的(选填放大”缩
小”或等大”的实像,这一成像规律在生活中的应用是•
(3)保持图中凸透镜和光屏的位置不变,将蜡烛向左移动一段距离,屛上的像变模糊了,
小明将自己的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,并适当调整眼镜的位置,光屛上的像又清晰了,
19•在探究凸透镜成像轨律的实验中,凸透镜焦距为10cm,当蜡烛、透镜、光屏处在如图
所示的位置时,烛焰在光屏上成清晰、_(选填缩小”等大”或放大”的实像;若移
动蜡烛,使之与凸透镜间的距离小于10cm,则人应在_(选填蜡烛或光屏”一侧透
过凸透镜观察成像.
20.小王同学在探究凸透镜成像的规律”实验中,当蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示时,烛焰在光屏上成一清晰的像,则该像是倒立、_的实像,生活中使用的_(选填照
相机”投影仪”或放大镜”)就是利用这一成像规律来工作的.
21•如图甲所示,一束平行光经过凸透镜后,在光屛上得到一个最小、最亮的光斑,则它的焦距是cm;用此凸透镜探究成像规律,实验装置如乙图所示,调整后再光屛上得到一
个清晰的蜡烛火焰的像,该像的性质是—(写出像的正倒、大小、虚实);此时某同学将
自己的近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间靠近凸透镜的位置,结果光屛上原来清晰的像变模糊
了,若不改变蜡烛和凸透镜的位置,应将光屛向—(选填远离”或靠近”凸透镜的方向
移动,才能使像变得清晰.卯乙
22.在探究凸透镜成像规律”的实验中,当蜡烛、凸透镜和光屏位置如图所示时,恰能在光屏上成一个清晰的像,该像的性质为(包括倒立或正立、放大或缩小、虚像或实像)
利用此原理可以制成.
23.如图所示,F和F为凸透镜的焦点,P和P到凸透镜的距离为二倍焦距.
(1)保证蜡烛、凸透镜的位置不变,应将光屏向(填左”或右”)移动,才能在光屏
上得到清晰倒立的(填放大”或等于”或缩小”的实像.
(2)若将图示装置模拟人的眼睛成像系统,成像总在光屏左侧,该种情况表明这样的眼睛
是_视眼(填近”或远”,需要佩戴一个焦距合适的_(填凹”或凸”)透镜才能加以矫正.
24.如图是装有水的圆柱形玻璃杯.将铅笔靠近玻璃杯的后面,透过玻璃杯可以看到笔尖指
向左侧,此时成像为正立、_的虚像•如果将铅笔由靠近玻璃杯的位置向远处慢慢移动,
你会看到笔尖指向侧.
25•在研究凸透镜成像规律的试验中,同学们发现当物距u大于像距v时,在光屏上总能得到倒立、、实像,该成像规律可应用于(选填照相机”、投影仪”或放大镜”).
三.实验探究题
26•在探究凸透镜成像规律”的实验中,小明将焦距为10cm的凸透镜放在光具座中央,调节烛焰,凸透镜和光屏的中心在同一高度.
(1)实验中各器材的摆放位置如图甲所示,若要研究物距大于2倍焦距时,凸透镜的成像
特点,则接下来的操作应该是_(填字母)
a.蜡烛,凸透镜的位置保持不变,移动光屏直到找到清晰的像
b•光屏位置保持不变,将蜡烛移至15cm刻线处,移动凸透镜直到找到清晰的像
c.凸透镜位置保持不变,将蜡烛移至15cm刻线处,移动光屏直到找到清晰的像
(2)凸透镜能成等大的像吗?
为了在实验中准确的比较像和物的大小关系,小明采用了以下的做法:
1将白纸铺在水平桌面上,把点燃的蜡烛和玻璃板放置在如图乙所示的位置上,用笔在纸
上画出蜡烛的像”.请你依据平面镜成像特点,在图乙中画出A点在平面镜中的像A'的位置,并画出入射光线AO的反射光线.
2将画有烛焰像”的纸(填正”或倒”贴在光屏上,这样便能在接下来的实验中准确
的比较像和物的大小关系.
27•在探究凸透镜成像规律”的实验中
(1)实验刖应知道凸透镜的,由图可知,凸透镜对光线具有作用.
(2)将蜡烛、凸透镜、光屏依次放置在光具座上,点燃蜡烛后,无论怎样移动光屏,都不
能在光屏上得到像,请你写出一个可能的原因_•
(3)调整后,把蜡烛放在距凸透镜18cm处时,如图乙所示,在凸透镜的另一侧光屏上会
得到一个倒立、_的实像,利用这一成像规律工作的光学仪器有_
(4)
如果让蜡烛在图乙的基础上远离透镜,仍要在光屏上得打清晰的像,光屏应向(填
Ml乙
28•某小组同学用如图1的装置探究凸透镜成像特点”其中凸透镜的焦距为15cm,他们进行实验的同时在坐标纸上记录蜡烛与光屏上像的位置和大小,如图2(用带箭头的线段表
示物或像,A',B'分别表示蜡烛在A,B处像的位置)•
(2)和其他小组交流后发现,当蜡烛在距透镜15-30cm之间时,像均成在透镜另一侧距
透镜30cm以外处,但是,当他们把蜡烛放在C位置时,在光具座上无论怎样移动光屏,都
不能得到清晰的像,原因是像距_;
(3)为了让蜡烛在C位置的像成在光具座上的光屏上,他们采用了两种做法:
做法一:
保持蜡烛和透镜的位置不变,更换凸透镜,在光具座上移动光屏,光屏上又出现了
清晰的像,这表明像距变了,由此推断更换的凸透镜会聚光的能力较强,此透镜焦距_
15cm(选填大于”小于”或等于”).
做法二:
保持蜡烛和透镜的位置不变,在蜡烛和透镜之间再放置一个凸透镜,在光具座上移动光屏,光屏上又出现了清晰的像,由此实验联系实际,远视眼的晶状体焦距较_(选填大”或小”,将近处物体的像成在视网膜方(选填前”或后”,故需佩戴透镜矫正.
29•某实验小组的同学利用如图所示的实验装置在暗室中测量直径为5cm的凸透镜焦距并
观察成像情况•将尺寸很小的球形小灯泡s作为光源固定在“0位置处,光屏固定于光具座
上标有60cm的位置处.
(1)实验前调整小灯泡,凸透镜的中心和光屏中心,让它们在•
(2)如图所示,将凸透镜从紧挨着小灯泡的位置(A处)缓慢向右移动,同时测量光屏上
亮圈的大小,当光屏上的亮圈直径为5cm时,停止移动凸透镜,此时凸透镜在光具座上B
处,则凸透镜的焦距为cm,连续向右移动凸透镜,当凸透镜移到光具座上标有50cm
的位置时,在光屏上—(选填能”或不能”看到小灯泡的像.
(3)若固定小灯泡在“0位置处,移动凸透镜和光屏,(选填能”或不能”在光屏上得到放大的小灯泡的像.
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30.在探究凸透镜成像的规律”实验中:
(1)如图甲所示是小明通过实验得到的凸透镜的像距v和物距u关系的图象•由图象可知
凸透镜的焦距是cm.
(2)把蜡烛放在距凸透镜16cm处时,如图乙所示,在凸透镜另一侧前后移动光屏,会在
光屏上得到一个倒立、的实像.
(3)实验完成之后,小明把自己的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,如图丙所示,因为近
视眼镜对光有_作用,所以光屏上原来清晰的像变得模糊了,若想在光屏上重新得到清晰
的烛焰像,在不改变蜡烛和凸透镜位置的情况下,应将光屏凸透镜.
31•利用光具座以及蜡烛、凸透镜、光屏等器材,可进行探究凸透镜成像规律”的实验.
(1)实验时,首先在光具座上放置实验器材,若光具座A处放置蜡烛(如图所示),则C
处应放置(选填凸透镜”或光屏”器材正确放置后,还应对其进行调整,使烛焰和光
屏的中心位于凸透镜的上.
(2)实验后,可得出凸透镜成像规律•根据成像规律判断下列说法,说法正确的是_
A.若凸透镜的焦距为10cm,则烛焰距离凸透镜30cm时,可在光屏上成放大的像
B.实验过程中,蜡烛因燃烧而变短,则烛焰在光屏上的像会下移
C.若烛焰朝着凸透镜方向前后不断晃动,则光屏上仍能观察到清晰的烛焰像
D.若烛馅在光屏上成缩小的像,贝恍屏到凸透镜的距离小于烛焰到凸透镜的距离
(3)某物理兴趣小组在探究凸透镜成像规律后,得到了如下数据:
实验序号
物距u/cm
焦距f/cm
像的性质
像距v/cm
1
12
10
倒立放大实像
60
2
14
10
倒立放大实像
35
3
15
10
倒立放大实像
30
4
30
10
倒立缩小实像
15
5
30
12
倒立缩小实像
20
6
30
15
倒立等大实像
30
下列对表中数据的分析,
错误的是
A.当凸透镜的焦距相同,物距不同时,
所成的像有可能相同
B.当物距相同,凸透镜的焦距越大时,像距越大
C.当物距相同,凸透镜的焦距不同时,所成像的性质有可能相同
D.当凸透镜的焦距相同,且成放大实像时,像距与物距之和随物距的增大而减小
(4)将蜡烛置于凸进镜一倍焦距处,结果仍能观察到烛焰放大的像,这是为什么?
32•在探究凸透镜成像的规律”实验中:
(1)如图甲所示,一束平行主光轴的光线经凸透镜后,在光屏上形成一个最小、最亮的光
斑,说明凸透镜对光具有作用,该凸透镜焦距是cm.
(2)为了能使像始终成在光屏中心位置,要调整烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在•如图乙所示的位置示意图,在光屏上得到了一个清晰的像,这个像是倒立、_(选填缩小”或放大”)的实像,应用此成像规律可制成
33•在探究凸透镜成像规律”的实验过程中:
甲乙
(1)如图甲,让一束平行光正对凸透镜照射,在凸透镜后的光屏上接收到一个最小、最亮
的光斑,可以看出凸透镜的焦距是_cm.
(2)当蜡烛、凸透镜和光屏按如图乙的位置放置时,光屏上会得到一个倒立、(选填缩
小”放大”或等大”)的实像.
(3)向右移动蜡烛到一定的位置时,无论怎样移动光屏都无法在光屏上承接到像,可能的原因是_.
34•在探究凸透镜的成像规律”实验中,小明进行了以下探究:
(1)让一束平行光正对凸透镜照射,移动光屏,直到光屏上出现一个最小最亮的光斑,如图甲所示,则该凸透镜的焦距为_cm;
(2)将一支点燃的蜡烛放在如图乙所示的位置,移动光屏,直到光屏上得到清晰的像,此
时的成像原理与生活中的成像原理相同;
(3)将点燃的蜡烛移到标尽上40cm和50cm之间的某一位置后,此时应取下光屏,从凸透镜的_侧(选填左”或右”)透过凸透镜观察像.
35•小丽同学用焦距为15cm的凸透镜做探究凸透镜成像的规律”实验:
(1)如图甲所示,实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心,使它们在高度上.
(2)实验过程中,当蜡烛与凸透镜的距离如图甲所示时,在光屏上可得到一个清晰的倒立、
的实像,生活中利用这个规律制成的光学仪器是_•
(3)实验过程中,小丽发现当蜡烛成实像时,物距减小,像距与像都(选填变大”变小”或不变”).
(4)实验过程中,随着蜡烛的燃烧,可观察到光屏上的像向_(填上”或下”)移动.
(5)通过实验观察可知,在图乙中左边的蜡烛通过凸透镜不可能形成的像是.(填符号)
参考答案与解析
一•选择题
1.(2016?
泰州)将一个凸透镜正对太阳光,在距凸透镜10cm处得到一个最小、最亮的光
斑,若将一个物体放在凸透镜前30cm处,则可在凸透镜的另一侧得到一个()
A.倒立、缩小的实像B.倒立、放大的实像
C.正立、缩小的实像D.正立、放大的虚像
【分析】①阳光聚焦的方法确定凸透镜的焦距.
②根据凸透镜成像的三种情况确定成像情况.
【解答】解:
将一个凸透镜对准太阳光,可在距透镜10cm的地方得到一个最小亮点,所以
凸透镜的焦距f=10cm.
一个物体放在这个透镜前30cm处,此时U>2f,成倒立、缩小的实像.
故选A.
【点评】掌握凸透镜成像的三种情况:
U>2f,成倒立、缩小的实像;2f>U>f,成倒立、
放大的实像;Uvf,成倒正立、放大的虚像.
2.(2016?
黔南州)小露同学在做探究凸透镜成像规律时,出现了如下图的情形,则凸透镜的焦距可能是()
A.3cmB.6cmC.9cmD.20cm
【分析】凸透镜成像时,u>2f,成倒立、缩小的实像,2f>v>f.根据物距和焦距的关系判断凸透镜焦距的取值范围.
【解答】解:
由图可知,蜡烛离凸透镜u=50cm-15cm=35cm处,得到烛焰倒立缩小的实像,v=12cm
则
[2f>12cm>f
解得,12cm>f>6cm,所以符合条件的只有选项C.
故选C.
【点评】根据凸透镜成像的性质,通过物距和焦距或像距和焦距的关系确定凸透镜焦距的取值范围.
u>2f,成倒立、缩小的实像,2f>v>f.
2f>u>f,成倒立、放大的实像,v>2f.
uvf,成正立、放大的虚像.
3.(2016?
上海)某凸透镜的焦距为10厘米,若物体在光屏上所成的像离该透镜的距离大于30厘米,则物体离该透镜的距离可能为()
A.3厘米B.13厘米C.23厘米D.33厘米
【分析】
(1)凸透镜成像的三种情况:
u>2f,成倒立、缩小的实像,2f>v>f.2f>u>f,
成倒立、放大的实像,v>2f.uvf,成正立、放大的虚像.
(2)实像用光屏能接到,虚像用光屏呈接不到.
【解答】解:
凸透镜的焦距为10厘米,像距v=30cm>2f=2X10cm,则物体离该透镜的距离
2f>u>f,即20cm>u>10cm,所以u=13cm符合题意.
故选B.
【点评】掌握凸透镜成像的三种情况和应用.由物距和焦距的关系,通过解不等式能确定焦
距或物距.
4.(2016?
益阳)如图所示,小红同学在做探究凸透镜成像规律”实验时,烛焰在图示位置
时能在光屏上成清晰的像.下列说法正确的是()
A.所成的像是虚像
B.所成的像是倒立、缩小的
C.投影仪就是利用这一成像原理制成的
D.要使光屏上烛焰的像变大,可将光屏靠近凸透镜
【分析】根据物距和像距的关系判断成像情况和应用:
(1)凸透镜成实像时,物距大于像距,成倒立缩小的实像,照相机利用此原理;
(2)凸透镜成实像时,物近像远像变大.
【解答】解:
(1)观察图示可知u>2f,根据凸透镜成像规律可知应得到倒立缩小的实像,照相机是利用这一成像原理制成的,故A、C错误,B正确;
(2)凸透镜成实像时,物近像远像变大.因此要使光屏上烛焰的像变大,可将蜡烛靠近凸透镜,光屏远离凸透镜,故D错误.
故选B.
【点评】本题主要探究的是凸透镜成像的规律,这是今后学习光学,研究光现象的基础,应该熟练掌握,并注意加以区分,不能混淆.
5.(2016?
大连)在做凸透镜成像实验时,将点燃的蜡烛沿着光具座,从凸透镜二倍焦距以外的某位置向焦点移动.在此过程中,像的大小及像距的变化情况是()
A.像和像距都逐渐变大B.像和像距都逐渐变小
C.像逐渐变大,像距逐渐变小D.像逐渐变小,像距逐渐变大
【分析】根据凸透镜成实像时,遵循物近像远像变大的特点进行分析.
【解答】解:
当物距大于一倍焦距f时,凸透镜成倒立的实像,且物距越小,像距越大,成的像也越大;所以将蜡烛从二倍焦距外的地方逐渐向凸透镜的焦点靠近的过程中,像距逐渐
变大,像逐渐变大.
故选A.
【点评】此题考查了成像特点与物距大小变化的关系,要掌握物近像远像变大的含义.
6.(2016?
娄底)某班同学在探究凸透镜成像规律”实验中,记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟物体到凸透镜的距离卩之间的图象,如图所示,下列判断正确的是()
4vWL
A.该凸透镜的焦距是4cm
B.当卩=3.5cnfl寸,在光屏上能得到一个缩小的像
C.当卩=5cm寸成放大的像,投影仪就是根据这一原理制成的
D.把物体从距凸透镜3cm处移动到8cm处的过程中,像逐渐变小
【分析】
(1)要解决此题,首先要通过图象分析出该凸透镜的焦距.
(2)凸透镜成像规律:
物距小于焦距成正立、放大的虚像;物距大于一倍焦距小于二倍焦
距成倒立、放大的实像;物距等于二倍焦距成倒立等大实像;物距大于二倍焦距成倒立、缩
小的实像.
(3)成实像时:
物像异侧,物距变大,像距变小,像变小.若物距减小,像距增大,像变大.
【解答】解:
A、由图知,当物距为4cm时,像距也为4cm,根据凸透镜成像的规律,物距等于2倍焦距时,成倒立等大的实像,此时像距与物距相等.
所以2f=4cm,贝Uf=2cm.故A错误;
B、f=2cm,2f=4cm,当u=3.5cm时,物距处于f和2f之间,所以成倒立、放大的实像,故B错误;
C、当物距u=5cm时,物距大于2倍焦距,所以此时成倒立、缩小的实像,照相机是利用这一原理制成的,故C错误;
D、把物体从距凸透镜3cm处移到8cm处的过程中,物距逐渐增大,所以成的像逐渐减小,故D正确.
故选D.
【点评】此题主要考查了凸透镜成像的应用,要熟记凸透镜成像的规律,特别搞清像的特点
及像距与物距之间的关系.解决此题的关键是通过图象确定凸透镜的焦距.
7.(2016?
雅安)如图是用来探究凸透镜成像规律的实验装置示意图(
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- 凸透镜 成像 规律 经典 题型 解析