凸透镜成像的规律

1、.凸透镜成像的规律【学习目的】1.理解凸透镜成像规律；2.知道凸透镜成像倒立、缩小或放大实像的条件及应用；3.知道凸透镜成正立、放大虚像的条件；4.掌握探究凸透镜成像的过程。能在探究活动中，初步获得提出问题的才能，通过探究活动，体验科学探究的全过程和方法，学习从物理现象中归纳科学规律的方法。【要点梳理】要点一、凸透镜成像规律1、凸透镜成像的特点和应用见下表：物的位置像的位置像的性质应用举例u2f2fvf物像异侧缩小、倒立、实像照相机，眼睛u=2fv=2f等大、倒立、实像特点：实像大小转折点2fufv2f放大、倒立、实像幻灯机，投影仪u=f不成像特点：像的虚实转折点uf物像同侧 放大、正立、虚像

2、放大镜2、凸透镜的成像规律可以联想它的应用来加以记忆，典型的三个应用是：照相机、幻灯机和放大镜，它们都是利用凸透镜成像规律制成的。弄清这些仪器的原理，头脑中有使用这些仪器时的情景，就不难记住凸透镜成像的规律了。要点诠释：1、测量凸透镜的焦距：利用平行光源或太阳光粗测凸透镜的焦距。实验室提供的凸透镜的焦距有5cm、10cm和30cm，我们所选的透镜最好在10cm20cm之间，太大或太小都不方便2、操作过程中，应固定好蜡烛、凸透镜，然后挪动光屏，直到在光屏上得到一个明晰的像为止，读出物距与像距的大小。3、当物距小于焦距时，无论怎样挪动光屏，在光屏上也找不到物体的像。此时应去掉光屏，透过凸透镜观察火

3、焰的成像情况。4、总结凸透镜成像规律，可简要归纳成“一焦分虚实，二焦分大小；成实像时，物近像远像变大；成虚像时，物近像近，像变小。1“一焦分虚实：物体在一倍焦距以内成虚像，一倍焦距以外成实像。2“二焦分大小：物距小于二倍焦距，成放大的像，焦点除外；物距大于二倍焦距成缩小的。3“成实像时，物近像远像变大：成实像时，物体靠近透镜，像远离透镜，像逐渐变大。4“成虚像时，物近像近，像变小：成虚像时，物体靠近透镜，像也靠近透镜，像逐渐变小。要点二、凸透镜成像光路图1、 成倒立缩小实像时，物距，像距如以下图所示：2、成倒立放大实像时，物距，像距如以下图所示：3、成正立放大虚像时，物距如以下图所示：要点诠释

4、：1、凸透镜成像规律口决记忆法一：物远实像小而近，物近实像大而远， 假如物放焦点内，正立放大虚像现； 幻灯放像像好大，物处一焦二焦间， 相机缩你小不点，物处二倍焦距外。 2、凸透镜成像规律口决记忆法二：凸透镜，本领大，照相、幻灯和放大； 二倍焦外倒实小，二倍焦内倒实大； 假设是物放焦点内，像物同侧虚像大； 一条规律记在心，物近像远像变大。【典型例题】类型一、探究凸透镜成像1.小明在“探究凸透镜成像规律的实验中，用装有6个发光二极管的有方格的白纸板做发光物体，如图甲所示，又用这种同样大小有方格的白纸板做光屏，然后将发光物体、凸透镜和光屏组装到光具座上并调整好。 1当发光物体在a点时，如图乙所示，

5、在光屏上成的像如图丙所示，那么光屏上的像是倒立、 的实像。将发光物体由a点移到b点，要想找到像的位置，应挪动光屏，直到 为止。 2用这种发光物体和光屏做实验，最主要的一条优点是： 。 3如图乙所示，当发光物体在a点时，物与像之间的间隔 为s1，当发光物体在b点时，物与像之间的间隔 为s2，那么s1 s2填“或“4小明探究完凸透镜成像规律后，接着又做了一个观察实验。他把光屏取下来，把发光物体放在凸透镜左侧，从凸透镜右侧沿主光轴向凸透镜方向观察，如下图，当眼睛离凸透镜较远时看到了发光物体倒立的像，离凸透镜较近时就看不到这个像了，请分析并说明其中原因。【思路点拨】1根据像在方格纸上所占格的大小来比较

6、像与物体的大小关系，要得到像的位置，必须调节光屏使像最明晰为止。2将发光二极管与烛焰比较，找出其优点。发光二极管的亮度更大，更容易观察其像，同时其形状规那么，利用方格纸，更容易比较像与物的大小。3根据凸透镜成像的规律。知道物体成倒立缩小的实像时，物距大于二倍焦距，而像距在一倍焦距和二倍焦距之间；且物距增大时，像距无限靠近一倍焦距4根据实像的概念，实像是实际光线会聚成的，要知道在像点之前光线还未会聚成像。【答案】1缩小；光屏上的像明晰 2便于比较像与物的大小 3 4因为看到的像是倒立的，所以说是实像，成像点在凸透镜的右侧；发光物体发出的光线经凸透镜折射后是会聚的，经过成像点后是发散的，所以眼睛必

7、须在成像点以外的光线发散区域才能看到这个像【解析】凸透镜成的实像是倒立的实像，从光屏上可以看出，此像比物体小，因此是缩小的实像；由凸透镜成像规律可知，当物体远离凸透镜成实像时，物距增大，此时像距变小，所以应将光屏向凸透镜靠近，直到在光屏上得到明晰的像为止；用这种发光物体和光屏做实验，能使成在光屏上的像变得更明晰，且便于比较物、像的大小关系，使实验现象更加明显。【总结升华】这是一个有一定创新性的装置，利用这一装置更容易比较像与物体的大小、倒正的关系。在物距和像距同时变化的过程中，当物距变远时，像距会变近，而且像会变小，即“物远、像近、像变小根据这一规律可轻松判断像的变化情况。举一反三：【变式】在

8、“探究凸透镜成像的规律实验中，所用凸透镜的焦距是10cm。用米尺在程度桌面上画一直线并标明刻度，将透镜固定在50cm处，实验装置如图1所示。1当把点燃的蜡烛放在20cm刻度处时，为了能使像明晰的成在光屏的中央位置，要调整蜡烛、凸透镜、光屏的高度，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在 。2重新调整后，保持蜡烛、凸透镜的位置不变，为了找到明晰的像，应将光屏在光具座上移到 的刻度范围内，才能在光屏上得到一个倒立缩小的实像。3当把蜡烛移到35cm刻度处时，挪动光屏可得到一个倒立放大的实像。照相机、投影仪、放大镜这三种光学仪器正常使用时，与这种成像规律一样的是 。小明做完实验后，想进一步研究透镜成像的情况。

9、他又在透明的玻璃板上用黑色笔画了个表盘及指针的位置，然后把这个玻璃板放在蜡烛的位置上，并用平行光源对着玻璃板上的表盘照射，如图2所示。挪动光屏直到成明晰像为止。此时表盘在光屏上所成的像应是图3中的 。【答案】1同一高度260cm703投影仪；A2.下面是小明探究凸透镜成像规律的实验过程，请你和他一起完成这项探究：1小明将透镜正对太阳光，在透镜的另一侧得到一个最小的亮点F如下图；该凸透镜的焦距f= cm； 将一支高1.5cm发光棒放在凸透镜前30cm处，挪动光屏可以得到一个 、 的实像。2把该发光棒立于凸透镜前，在光屏上成了3cm高的像，物体离凸透镜的间隔 可能是 A9cm B12cm C18c

10、m D 27cm 【答案】112；倒立；缩小 2C【解析】1如图，凸透镜正对太阳光，平行光线平行于主光轴，经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点，焦点到光心的间隔 是凸透镜的焦距，所以凸透镜的焦距是12cm。凸透镜的焦距是12cm，将一支高1.5cm发光棒放在凸透镜前30cm处时，u2f，所以在透镜的右侧用光屏可以得到一个倒立、缩小的实像。 2因为该发光棒高1.5cm，当把它立于凸透镜前，在光屏上成了3cm高的像，说明此时的像是倒立放大的实像，由凸透镜成像规律可知，此时2fuf，C选项符合条件。【总结升华】此题主要考察了凸透镜成像的规律及特点，在学习过程中要擅长总结，寻找规律，要

11、求学生对凸透镜成像的规律做到深化理解，并能灵敏应用。举一反三：【变式】把高2cm的发光棒立于焦距为5cm凸透镜前，在凸透镜后的光屏上成了4cm高的像，物体离凸透镜的间隔 可能是A7.5cm B12.5cm C4.5cm D10cm【答案】A类型二、凸透镜成像规律的应用3.某班同学在“探究凸透镜成像规律的实验中，记录并绘制了物体到凸透镜的间隔 u跟像到凸透镜的间隔 v之间关系的图象，如下图，以下判断正确的选项是A该凸透镜的焦距是20cmB当u=15cm时，在光屏上能得到一个缩小的像 C当u=25cm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10cm处挪动到30cm处的过程中，

12、像逐渐变小 【思路点拨】由凸透镜成像规律，物距等于像距时，成等大、倒立、实像，物距在2倍焦距处，根据图像可得凸透镜的焦距是10cm，再根据凸透镜成像规律找出正确的选项。【答案】D【解析】由图可知，随着物距增大，像距减小。当u=20cm，v=20cm，说明此时像物等大，物距像距都等于2f，得f10cm。所以A、B、C不符合题意。物体从距凸透镜10cm处挪动到30cm处的过程中，凸透镜的物距大于焦距，成实像，凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小，D符合题意。【总结升华】题目考察了凸透镜成像的四种情况和应用，以及凸透镜成实像时，物距、像距、之间的关系，这是凸透镜成像习题的重要根据，一定要纯熟掌握。类型三、综合应用4.以下光学仪器的应用，哪个得到的实像比物体大 A放大镜 B幻灯机 C照相机 D潜望镜【答案】B 【解析】放大镜、潜望镜成的像是虚像，所以A、D选项