三、凸透镜成像的规律

三 凸透镜成像的规律 小孔成像原理 平面镜成像原理 倒立实像能在光屏上呈现 正立等大虚像不能在光屏上呈现 实像 由实际光线会聚而成 能在光屏上呈现的像 虚像 能被看见 但不是实际光线会聚而成 不能在光屏上呈现的像 学生活动用凸透镜观察书上的字 并逐步远离 你看到了什么 一开始字是放大的 正立的 随着凸透镜与书本距离的增大 字颠倒过来了 现象 同一个凸透镜能成各种不同的像 凸透镜能成哪几种不同的像 其中有着怎样的规律 与物距有关 2020 4 7 目标 1 知道凸透镜成像规律2 会用实验探究凸透镜成像规律 F F 2F 2F 物距u 像距V 焦距f 物距u 像距v 几个术语 实验目的 探究凸透镜成像规律 蜡烛 凸透镜 光屏 光具座等 实验器材 思考 成功地找到像后 你应该收集什么样的证据 像的性质 物距u 像距v 光屏 实验器材 光屏 实验探究 注意 器材安装顺序 如何测定凸透镜焦距 根据凸透镜特性 让平行光 如太阳光 沿主轴方向入射到凸透镜上 在另一侧与透镜平行放置一光屏 调节光屏位置使光屏上的光斑最小且最明亮 此时透镜与光屏的间距为凸透镜焦距 这是一种简便的粗测凸透镜焦距的方法 如何保证蜡烛的像始终能成在光屏上 调节蜡烛 透镜 光屏的中心 使它们的三心在同一高度上 为了使烛焰的像成在光屏的中央 实验数据记录 f 10cm 动手填一填 缩小 倒立 实 等大 倒立 实 放大 倒立 实 不成像 放大 正立 虚 与物同侧 物距 u 像的性质 大小 正倒 虚实 u 2f u 2f 2f u f u f u f 像物位置 与物异侧 与物异侧 与物异侧 思考 1 成实像与虚像的分界点 2 成放大的像和缩小的像的分界点 3 实像 虚像与物体相对于透镜的位置关系 4 实像与虚像的倒 正 u 2f u f 实像和物在透镜异侧 虚像和物在透镜同侧 实像是倒立的 虚像是正立的 2020 4 7 规律精炼一倍焦距分虚实 二倍焦距分大小 二倍焦点物像等 实像总是异侧倒 虚像总是同侧正 物近像远像变大 物远像近像变小 像的大小物距定 像儿跟着物体跑 实验问题讨论 1 在做 凸透镜成像规律 的实验时 某同学在光具座上将蜡烛放置在凸透镜前 然后移动光屏 可他无论怎样移动光屏 都无法在光屏上观察到烛焰的像 请你分析发生这一现象可能原因 烛焰 凸透镜 光屏的中心不在同一高度 物距小于一倍焦距 成的是虚像 物距等于一倍焦距不成像 像距太大 无法在光具座上找到像 2 在做 凸透镜成像规律 的实验时 某同学用一张不透明纸将凸透镜的上半部分遮住 请分析光屏上还能呈现物体的完整的像吗 像与原来比较有什么变化吗 光屏上仍能成物体完整的像 像跟原来相比要暗些 3 若一同学做实验时 发现烛焰成的像在光屏上的位置偏高 想要使烛焰成像在光屏的中心应如何调节 1 光屏向上调节 2 蜡烛向上调节 3 凸透镜向下调节 4 若在凸透镜上有一小虫 所成像的情况有变化吗 像上有小虫吗 像上没有小虫 若在凸透镜上有一污点 所成像的情况有变化吗 像上有污点吗 像上没有污点 透镜的光心 焦点 焦距及三条特殊光线 u 2ff v 2f倒立缩小实像 利用通过凸透镜的三条特殊光线 u 2fv 2f倒立等大实像 f2f倒立放大实像 u f不成像 u f倒立放大虚像 例1 如图所示 保持凸透镜的位置不变 先后把烛焰放在a b c d e各点 并分别调整光屏的位置 则 1 把烛焰放在点 屏上出现的像最大 把烛焰放在点 屏上出现的像最小 c a 2 把烛焰放在点 屏上出现清晰的像时 屏距凸透镜最远 3 把烛焰放在点 屏上不会出现像 c d e 例2 在利用蜡烛研究凸透镜成像的实验中凸透镜的焦距是10cm 点燃的蜡烛放在距凸透镜15cm处 在凸透镜另一侧的光屏上观察到了蜡烛清晰的像 这个像一定是 A倒立放大的实像 B倒立缩小的实像 C正立放大的实像 D正立放大的虚像 A 例3 一个物体到凸透镜的距离是30cm时 在光屏上得到一个放大的实像 若把物体沿凸透镜的主光轴移到距凸透镜65cm处 则成像的情况是 倒立缩小的实像 解析 凸透镜所成像的性质与物距有关 由第一次成倒立放大的实像可知 f2f 所以成倒立缩小的实像 例4 在做 探究凸透镜成像规律 的实验中 1 将凸透镜正对太阳光 在透镜的另一侧移动光屏在距透镜10cm处 光屏上呈现出一个最小 最亮的光斑 则此凸透镜的焦距约是cm 2 小莉同学做实验时 发现烛焰在光屏上的像偏高 如图所示 若要使烛焰成像在光屏中心 只调节光屏 应将光屏向填 上 或 下 调节 3 若将烛焰移至距凸透镜15cm处 移动光屏 使烛焰在光屏上得到倒立 清晰的像 10 上 放大 实 光屏一侧 放大 放大镜 1 市场上出售的 人参酒 在酒中浸着一根人参 你从瓶的一侧所看到的人参是 A 缩小的人参B 等大的人参C 放大的实像D 放大的虚像 D 2 一束平行光对着凸透镜照射时 在凸透镜的另一侧距离透镜中心10cm的地方出现一个小亮点 那么把点燃的蜡烛放在距离凸透镜中心15cm的地方 则在光屏上可以得到一个 A倒立放大的实像B倒立缩小的实像C正立放大的虚像D正立缩小的实像 3 物体放在焦距为16cm的凸透镜的主光轴上 在透镜的另一侧光屏上得到一个缩小的像 则该物体离凸透镜的距离可能是 A10cmB20cmC30cmD40cm A D 巩固练习 4 一个焦距为10cm的凸透镜 当物体从离透镜40cm处逐渐移到离透镜15cm处的过程中 下列说法正确的是 A像逐渐变小 像距逐渐变小B像逐渐变大 像距逐渐变大C像逐渐变大小 像距先变小后变大D像逐渐变大 像距逐渐变小 B 5 老奶奶用放大镜看报纸时 为了看到更大的清晰的像 应保持 A 报纸与眼睛不动 放大镜离报纸远一些B 报纸与眼睛不动 放大镜离报纸近一些C 报纸与放大镜不动 眼睛离报纸近一些D 报纸与放大镜不动 眼睛离报纸远一些 A 6 在研究凸透镜成像实验中 当烛焰离凸透镜的距离小于焦距时 眼睛通过透镜观察到的虚像可能是图中的 7 在探究凸透镜成像规律的实验中 当烛焰 凸透镜 光屏处于如图所示的位置时 恰能在光屏上得到一个清晰的像 利用这一成像原理可以制成 A 照相机B 幻灯机C 放大镜D 潜望镜 B B 8 把高2cm的发光棒立于焦距为5cm的凸透镜前 在凸透镜后的光屏上成了4cm高的像 物体离凸透镜的距离可能是 A 7 5cmB 12 5cmC 4 5cmD 10cm 9 如图所示 把一只点燃的蜡烛放在距离凸透镜2倍焦距以外的地方 在透镜的另一侧调节光屏位置可找到一个清晰的像 这个像是下图中的 10 用照相机拍集体照 发现有一部分人没进入镜头 这时应采取的方法是 A 把照相机向人移近 同时增大底片到镜头之间的距离B 把照相机向人移近 同时减小底片到镜头之间的距离C 把照相机向人移远 同时增大底片到镜头之间的距离D 把照相机向人移远 同时减小底片到镜头之间的距离 A B D 11 在2008年北京奥运会安保工作中将采用人脸识别系统 识别系统的摄像机可自动将镜头前lm处人脸拍摄成数码相片 通过信号线传递给计算机识别 摄像机的镜头 A 相当于凸透镜 焦距可为0 1mB 相当于凹透镜 焦距可为0 1mC 相当于凸透镜 焦距可为0 5mD 相当于凸透镜 焦距可为0 6m 12 测绘图人员绘制地图时 常常需要在高空的飞机上向地面照相 称为航空摄影 若使用航空摄影照相机的镜头焦距为50mm 则底片到镜头间的距离为 mm以外 mm以内 略大于 mm 恰为 mm A C 13 如图 某同学在做研究凸透镜成像实验时 保持凸透镜位置不变 先后使烛焰位于a b c d四点 并分别调整光屏的位置 实验后 他归纳出以下说法 其中错误的是 使烛焰位于a点时 屏上出现的实像最小 使烛焰位于c点时 屏上出现的实像最大C 使烛焰位于b点时 成缩小的实像D 使烛焰位于d点时 成放大的实像 14 用凸透镜成像时 下列说法正确 A 成实像时 物体离凸透镜越远 像越大B 成虚像时 物体离凸透镜越近 像越大C 实像总是倒立的 虚像总是正立的D 实像和虚像都可能是放大或缩小的 C D 15 一物体通过凸透镜成一倒立等大的实像 物和像相距48cm 则该凸透镜的焦距 A 小于12cmB 等于12cmC 大于12cmD 等于24cm 16 如图所示 将物体放在凸透镜的左侧 离透镜距离为30cm时 在透镜右侧恰好能得到一个等大倒立的实像 如果将物体再向左移动10cm 则可以得到一个 A 放大的实像B 放大的虚像C 缩小的实像D 缩小的虚像 B C 17 物体经凸透镜所成的像 无法显示在光屏上的是 A倒立的像B放大的像C缩小的像D 正立的像 D 19 已知凸透镜的焦距为15cm 1 点燃的蜡烛放在距凸透镜40cm处 则烛焰在光屏上成的是 像 就是这种成像特点的应用 2 当蜡烛距凸透镜为20cm时 烛焰在光屏上成的是 像 像距为 cm 就是这种成像特点的应用 3 当蜡烛距凸透镜为10cm时 烛焰通过凸透镜成的是 像 这种成像特点的应用是 倒立 缩小的实 照相机 倒立 放大的实 大于30 投影仪 正立 放大 虚 放大镜 18 放大镜接近细小的指纹 可以观察到指纹的 的 像 用放大镜看窗外较远处的树 可以看到树的 的实像 填 倒立 或 正立 放大 或 缩小 20 在 研究凸透镜成像规律的实验中 1 在实验时 应先调节烛焰 凸透镜 光屏的中心大致在 其目的是为了 2 当蜡烛在凸透镜左侧距凸透镜20cm的时候 在光屏上得到一个倒立等大的实像 则凸透镜的焦距是cm 当蜡烛再向凸透镜靠近5cm时 所成的像的性质是 利用此原理制成了 3 若实验过程中 无论怎样移动光屏 屏上始终不会出现清晰的像 可能的原因有 4 若在实验中发现屏上