8、凸透镜成像（一）.doc

知识成就未来课题8：凸透镜成像规律（一）知识点:（一）透镜1.常见的透镜有两种，凸透镜和凹透镜凸透镜：中间厚，两边薄凹透镜：中间薄，两边厚通常，透镜的两个表面都是球面，有时候一面是球面，另一面是平面。判断下面的透镜，哪些是凸透镜，哪些是凹透镜。2.主光轴：通过两个球面球心C1、C2的直线。 光心：（O）即薄透镜的中心。小实验：将平行光射向凸透镜，观察现象。实验结论：凸透镜对光线有 （会聚、发散）作用。 小实验：将平行光射向凹透镜，观察现象。 实验结论：凹透镜对光线有 （会聚、发散）作用。3.焦点（F）：凸透镜能使跟主光轴平行的光线会聚在主光轴上的一点，这个点叫焦点。 焦距（f）：焦点到凸透镜光心的距离。凸透镜的三条特殊光线：（1）通过光心的光线方向不变；（2）平行主光轴的光线经凸透镜折射后通过焦点；（3）通过焦点的光线经凸透镜后平行于主光轴。教学笔记 FF 凹透镜的三条特殊光线：（1）通过光心的光线方向不变；（2）平行主光轴的光线经凹透镜折射后，其反向延长线通过焦点；（3）指向另一侧焦点的光线经凹透镜后平行于主轴。FF （二）凸透镜成像规律将一个发光物体放在凸透镜左面，我们把物体到透镜的距离叫作物距，用u表示。把像到透镜的距离叫作像距，用v表示。对于一个焦距确定的凸透镜，物距和像距是一一对应的，你知道这是为什么吗？像距和物距之间到底有什么关系？下面我们就来探究其中的奥秘。光线通过凸透镜到达透镜右面的光屏上，请按下面各图中物体所在位置的要求，作出图中两条光线的出射光线。1、当u2f时，画出物经过凸透镜的光路图利用凸透镜的特殊光线作透镜成像光路画光路图的方法及步骤： 画凸透镜，主光轴，焦点和两倍焦点，光源。 从光源上一点（一般是最上面或最下面的点），画平行于主光轴入射的光线，经过凸透镜后，过焦点射出。 画这个点过光心的光线，则两条光线的交点是光源上这一点的像。AB垂直于主轴，取从它射出的两条光线，经透镜折射后的交点A，由于像AB仍垂直于主轴，便可画出AB的像。由光路图可以发现，当u2f时，像距v与f的关系是 。并且可以发现，所成的像是 （正立、倒立）（放大、缩小）（实像、虚像）照相机是利用物体到凸透镜的距离大于二倍焦距时，凸透镜能成倒立、缩小的实像的原理制成的.照相机的镜头相当于一个凸透镜，胶卷相当于光屏，被拍摄的人或景物位于凸透镜二倍焦距之外，胶片上就形成人或景物倒立、缩小的实像.2、当u=2f时，画出物经过凸透镜的光路图 教学笔记 由光路图可以发现，当u=2f时，像距v与f的关系是 。并且可以发现，所成的像是 。3、当fu2f时，画出物经过凸透镜的光路图由光路图可以发现，当fu2f时，像距v与f的关系是 。并且可以发现，所成的像是 。幻灯机是利用物体到凸透镜的距离小于二倍焦距、大于焦距时，凸透镜能成倒立、放大的实像的原理制成的.幻灯机的镜头相当于一个凸透镜，幻灯片放在二倍焦距和焦距之间，在屏幕上就形成幻灯片中景物倒立、放大的实像.为了使观众看到的景物是正立的，幻灯片应该倒放.4、当u=f时，画出物经过凸透镜的光路图由光路图可以发现，当u=f时， 。5、当uf时，画出物经过凸透镜的光路图由光路图可以发现，当u2f u =2ff u 2fu=f u f口诀： “一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小；像的大小像距定，像儿跟着物体跑。” 教学笔记 基础提升1、一些透镜的截面如图所示，在这些透镜中：（1）属于凸透镜的是_，它们的共同特点是_.(2)属于凹透镜的是_，它们的共同特点是_.2、凸透镜对光线有_作用，所以又叫做_透镜；凹透镜对光线有_作用，所以又叫做_透镜.3、小华让凸透镜正对着太阳光，拿一张白纸在它的另一侧前后移动，直到纸上的光斑变得最小、最亮，这个点叫做凸透镜的_.在_处可点燃火柴.当把一小灯泡放在该点时，灯泡射向凸透镜的光，经凸透镜后将成为_.4、平面镜、凹透镜、凸透镜是常用的三种光学器件，其中利用光的反射规律的是_镜；利用光的折射规律的是_镜；能会聚太阳光的是_镜.5、如图1为照相机的结构示意图，A为_，B为_.来自物体的光经过照相机的_后会聚在_上，形成一个缩小的像.图1 图26、如图2是一台投影仪的结构示意图，其中A是_，它的作用是_，B是_，它的作用是_，投影片放在哪个地方？把这个地方在图中标出来.7、幻灯机与投影仪不同的是直接把像水平投到屏幕上，不需平面反射光.为了看到正立的像，应把幻灯片_放.要使屏幕上的像大一些，应将幻灯机_（填“靠近”或“远离”）屏幕，并将幻灯片与镜头的距离_（填“增大”或“缩小”）.8、在用放大镜观察昆虫标本时，为了看得更清楚些，应尽可能让凸透镜离标本_些，但这个距离不能大于_.9、照相机的镜头相当于一个_镜，被拍摄的物体应在距镜头_的位置.在相当于_的胶片上得到_的_的_的像.10、 幻灯机的幻灯片要_在_透镜的后面比焦点略远些的地方，这时银幕上的像的性质是_、_的像.11、常用体温计的刻度部分为三棱体，横截面如右图，其正面呈圆弧形，这样就 可 看清体温计内极细的水银柱，以便于读数，这是因为圆弧形玻璃的作用相当于_，使我们能看到水银柱放大后的_像.教学笔记 1、在凸透镜成像中，放大实像和缩小实像的转换点在（ ）A焦点处 B一半焦距处 C2倍焦距处 D无法确定2、在凸透镜成像中，实像和虚像的转换点在（ ）A焦点处 B一半焦距处C2倍焦距处 D无法确定3、幻灯时银幕上得到的像应该是（ ）A放大正立的实像B放大正立的虚像C放大倒立的虚像D放大倒立的实像4、u2f时，凸透镜能够成缩小的实像，利用这种现象制成的光学仪器是（ ）A照相机 B幻灯机 C放大镜 D近视眼镜5、凸透镜当作放大镜来观察物体，必须把物体放在（ ）A透镜的焦点以内 B透镜的2倍焦距处C透镜的焦点与2倍焦距之间 D透镜的2倍焦距以外的地方6、对于凸透镜成像的正确说法是 （ ）A只能成实像 B只能成虚像C可以成实像或虚像 D不能成像1.在图中的虚线框内的适当位置，填入符合要求的面镜或透镜.2.完成下图中的光路图.教学笔记 9能力提升1、下列光学仪器中能成倒立、缩小实像的是（ ） A照相机 B凸面镜 C平面镜 D幻灯机2、物体从距凸透镜12cm移到距凸透镜18cm的过程中，调整光屏的位置，总能在光屏上得到倒立放大的像，由此可知，此凸透镜的焦距可能是（ ）A6cm B10 cm C16 cm D20 cm3、一个物体在凸透镜前20cm处时，在透镜另一侧的光屏上成一个倒立、缩小的实像，则该凸透镜的焦距f符合（ ）A.10cm f20cm B.f10cm C.f10cm D.f20cm4、 小明同学在“探究凸透镜成像的规律”实验时，烛焰在光屏上成了一个清晰的像，如图所示。下面给出的生活中常用物品工作时原理与此现象相同的是（ ）A.投影仪 B.照相机 C.放大镜 D.近视镜 5、在探究凸透镜成像规律的实验中，当烛焰、凸透镜、光屏位于如图所示的位置时，烛焰在光屏上呈现一个清晰放大的像。要使烛焰在光屏上呈现一个清晰缩小的像，调节的方法是（ ）A.透镜不动，蜡烛远离透镜移动，光屏靠近透镜移动B.透镜不动，蜡烛远离透镜移动，光屏远离透镜移动C.透镜不动，蜡烛靠近透镜移动，光屏远离透镜移动D.透镜不动，蜡烛靠近透镜移动，光屏靠近透镜移动6、将蜡烛、焦距为10厘米的凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛，使烛焰、透镜和光屏的中心在同一高度上。移动蜡烛使烛焰距凸透镜25厘米，在凸透镜另一侧移动光屏，会在光屏上得到一个倒立、_的实像。根据这一成像规律，请举一个生活中的应用实例：_。7、某小区楼道设有多功能电子门铃，此装置可以通过其内置摄像镜头来识别来访者，该摄像镜头相当于凸透镜，经摄像镜头所成的是_（选填“正立”或“倒立”）、 _（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像；若镜头的焦距为l0cm，为了能成清晰的像，人到镜头的距离应大于_cm.8、如图是小伟通过实验得到的凸透镜的像距v和物距u关系的图像。由图可知凸透镜的焦距是_cm；当物距为30cm时的成像特点可应用于_ （填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。9、如图所示，小勇利用焦距为10cm的放大镜看自己的手指纹时，应将手指放在距放大镜 （填“大于”、“小于”或“等于”）10cm的位置。当他将手臂伸直，用这个放大镜看窗外远处的物体时，他所看到的是倒立的、 （填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像。10、小明用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像的规律，他将烛焰放在距凸透镜15cm的位置，调节光屏位置，可以得到一个清晰的倒立、 （选填“等大”、“放大”或“缩小”）的实像，利用这个原理可以制成 实验中他不慎用手指尖触摸到了凸透镜，此时光屏上 （选填“会”或“不会”）出现手指尖的像教学笔记 甲 乙11、2013年6月20日，我国宇航员王亚平在“天宫一号”完成了太空授课，图甲是她做水球实验时的情景，水球相当于 镜，通过水球可以看到她的 像（选填“实”或“虚”），这种成像规律在生活中的应用是 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。李佳同学将一只透镜放在眼前10cm处玩赏时，被别的同学拍下了照片（如图乙），据此推断该透镜的焦距f满足的条件是f 10cm（选填“”“”或“=”）。12、投影仪能将文字和图形等信息投影到屏上，其镜头相当于一个 ，屏上出现的文字相对于投影仪内部发光元件产生的“文字”，是一个 立放大的像。若需让屏上的文字变大，应将镜头适当 （选填“靠近”或“远离”）发光元件。13、在“探究凸透镜成像规律”的实验中，凸透镜的焦距为10cm（1）调整实验器材，使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，如图所示，这样调整的目的是为了 （2）把点燃的蜡烛由图示位置移至光具座的14cm刻度处时，需将光屏向 （选填“左”或“右”）移动才能在光屏上成清晰、倒立、 的实像； 就是利用这一成像规律工作的（3）完成实验后，继续模拟远视眼的缺陷：给透镜戴上远视眼镜，调节光屏的位置，使烛焰在光屏上成一个清晰的像；取下远视眼镜，保持蜡烛和凸透镜的位置不变，为使光屏上再次得到清晰的像，应将光屏 （选填“远离”或“靠近”）透镜14、在利用光具座进行凸透镜成像的实验探究中：（1）如图甲所示，一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后，在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑由图可知，凸透镜对光线具有_作用，该凸透镜的焦距是_cm（2）调整后，把蜡烛固定在15cm刻度线位置时（如图乙），光屏应在_（选填“”、“”或“”）区域内左右移动，会在光屏上得到一个清晰的倒立、_的实像（填写像的性质）；_（选填“投影仪”、“放大镜”或“照相机”）就是利用这一成像规律工作的如果将蜡烛在乙图的基础上远离透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向_（选填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动中考链接1、（2015枣庄）把蜡烛放在距离凸透镜50 cm处，在透镜另一侧的光屏上观察到倒立、缩小的清晰像那么凸透镜的焦距不可能是（ ）A30 cm C10 cm B20 cm D5 cm教学笔记 平行光源2、（2015大连）根据人眼视物的原理，某同学想探究“凸透镜的焦距与厚度的关系”，他猜想凸透镜的焦距还与凸透镜的材料和口径有关。他自制了一个口径不变的“水凸透镜”，通过注射器向“水凸透镜”中注水或向外抽水，改变“水凸透镜”的厚度。实验装置如图所示。（1）将平行光源、“水凸透镜”和光屏放在光具座上，调整平行光源、“水凸透镜”、光屏的中心大致在同一_上。（2）实验中，“水凸透镜”的厚度变化不宜过大，且厚度无法测量，可以通过注射器内水的体积间接反映“水凸透镜”的厚度。画出记录实验数据的表格，表格中要有必要的信息。（3）实验中，调整好“水凸透镜”的厚度，使平行光源发出平行光，移动光屏找到焦点，测量出“水凸透镜”的焦距。请具体说明移动光屏找到焦点的实验操作：_。答案：（1）高度（2）如下表（3）将光屏从离凸透镜较近的地方，沿光具座缓慢向远离凸透镜的方向移动，观察光屏上的光斑，直到这个光斑最小、最亮为止。次数凸透镜口径凸透镜材料注射器内水的体积/mL凸透镜厚度凸透镜焦距/cm1相同水233、（2015镇江）某同学利用图示装置来研究凸透镜成像（1）实验前，应调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在_；（2）如图1