物理凸透镜成像与应用一Word下载.docx
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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。
将平行光射向凹透镜,观察现象。
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。
凹透镜的三条特殊光线:
(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。
概念理解与记忆
1、透镜有透镜和透镜两种,透镜是利用光的规律工作的.
2、凸透镜对光线有________作用,所以又称为_______透镜;
凹透镜对光线有_______作用,所以又称为_______透镜。
3、跟主光轴平行的光线,经凸透镜折射后会聚于一点,这点就是凸透镜的________,用字母________表示,它到透镜光心的距离叫________,用字母________表示。
(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u>
2f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:
①画凸透镜,主光轴,焦点和两倍焦点,光源。
②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。
③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A′B′仍垂直于主轴,便可画出AB的像。
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(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
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f<
u<
由光路图可以发现,当f<
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,所成的像是。
光源在一倍焦距内时,两条光线的反向延长线相交,不是实际的光线,应该用虚线表示,说明是虚像。
放大镜是利用物体到凸透镜的距离小于焦距时,成正立、放大虚像的原理制成的.
放大镜就是一个短焦距的凸透镜,用来成正立、放大的虚像.
把要观察的物体放在离凸透镜小于焦距的位置,眼睛通过放大镜就能看到物体正立、放大的虚像.
总结凸透镜成像规律
物距u
像物在凸透镜同侧、异侧
像的正倒
大小
像的虚实
像距v
应用
u>
2f
u=2f
f<
u<
2f
u=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。
”
课堂小练
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
C.2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()
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、u>2f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.
答案:
1、C2、A3、A4、A5、A6、C
Ⅱ.例题解析
【例1】如右图中,已给出了射向透镜的入射光线,请画出它们经过透镜后的出射光线。
【答案】略
【例2】如下图所示,给出了光线通过透镜前后的方向.请在方框内填上适当的透镜
【例3】
(1)在图中,A1B1是物体AB经凸透镜所成的实像,像的性质()
(2)根据像的性质在图中大致标出物体AB的大小、正倒及位置。
A.倒立、放大的实像B.正立、等大的实像
C.倒立、缩小的实像D.正立、放大的虚像
【答案】
(1)C;
(2)略。
【例4】某兴趣小组同学在研究凸透镜成像规律实验时,记录并绘制了物体离凸透镜的距离u跟实像到透镜的距离v之间的关系,如图2所示,则凸透镜的焦距为_________。
【答案】10cm
【例5】某同学拿着一个凸透镜正对着太阳光,用一张白纸在透镜的另一侧来回移动,并得到一个最小最亮的光斑,用刻度尺测得此光斑到透镜光心的距离是10cm,若想用此透镜观察邮票上较小的图案,则邮票到透镜的距离应( )
A.大于10cmB.在10cm和20cm之间
C.小于10cmD.大于20cm
【答案】C
【例6】一物体位于凸透镜一侧80cm处,在凸透镜的另一侧60cm处的光屏上得到一清晰的像,则此凸透镜的焦距大约在多大范围?
【答案】30cm<
40cm
【例7】照相机的镜头相当于一个_______镜,照相时在底片上形成一个____________像。
为了使远近不同的景物在底片上形成清晰的像,需要调节镜头到底片的距离;
拍摄远的景物时,需要使镜头与底片一些。
【答案】凸透镜,倒立缩小实,近
Ⅲ.课堂检测
1、近视眼镜的镜片是______镜,老花眼镜的镜片是______镜。
2、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。
若有一个物体放在这个透镜前40cm处,则可在透镜的另一侧得到______的______的______像。
3、照相机的镜头相当于______镜,它成的是______、______、______像,照相时,若想使照片上的人大一些,照相机应该离被照的人______些,同时调节调焦环,将镜头与底片间的距离调______些。
4、放大镜是利用______镜可以成正立、放大虚像的原理,使用放大镜时,必须要把被观察的物体放在______。
5、在凸透镜成像中,______像是倒立的,______像总是正立的,缩小的像肯定是______像。
6、凸透镜所成实像一定是()
A.像比物大B.像比物小
C.像与物位于凸透镜两侧D.像总是正立的
7、下面哪一个是实像()
A.通过汽车上的观后镜看到的像.
B.放映电影时银幕上的像.
C.平静的水面所映出的明月的像.
D.照镜子看到的像.
8、发光体从距凸透镜很远的地方向焦点移近时,在凸透镜另一侧得到像,像距和像的大小的变化是()
A.像距变大,像变大.B.像距不变,像变大.
C.像距变小,像变小.D.像距变大,像变小.
9、将物体放在距凸透镜15cm处时,能在光屏上得到物体清晰放大的像,则凸透镜的焦距可能是( )
A.5cm B.10cm C.15cm D.20cm
10、将物体放在凸透镜前30cm处时,能在光屏上得到一个倒立缩小的实像,则该凸透镜的焦距可能是()
A.40cmB.30cmC.20cmD.10cm
1、凹透、凸透2、倒立、缩小、实3、凸、倒立、缩小、实、近、远
4、凸透、一倍焦距以内5、实、虚、倒立的实
6、C7、B8、A9、B10、D
Ⅳ.课后练习
1、当物体位于凸透镜前的哪一位置时能得到放大的像?
2、照相机的镜头相当于一个凸透镜,经调节镜头的位置,使胶片上得到被照景物的像是()
A.正立、放大的虚像.B.正立、缩小的虚像.
C.倒立、放大的实像.D.倒立、缩小的实像.
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轴移到距凸透镜45cm处,则成像的情况是()
A.放大的实像B.缩小的实像
C.等大的实像D.上述三种情况都可能
4、一个凸透镜的焦距是10cm,将物从离凸透镜50cm处移到15cm处的过程中,像的大小和像距的变化情况是()
A.像变大,像距变小B.像变大,像距变大
C.像变小,像距变小D.像变小,像距变大
5、已知一凸透镜的焦距为10cm,一物体通过该凸透镜在离它15cm处成一个缩小的像,则该物体离开凸透镜的距离()
A.大于20cmB.等于20cmC.小于10cmD.大于10cm,小于20cm
6、将一个物体放在焦距为F的凸透镜主光轴上,分别离凸透镜18cm、12cm和4cm,各得到缩小的实像、放大的实像和放大的虚像。
则该凸透镜的焦距()
A.12cm<
F<
18cmB.8cm<
12cm
C.6cm<
9cmD.4cm<
6cm
7、一物体沿凸透镜的主光轴移动,当物距为30cm时,在凸透镜另一侧的光屏上得到一个放大的像,则下列说法中错误的是()
A.当物体移至离凸透镜15cm时,它的像一定是放大的虚像
B.当物体移至离凸透镜20cm时,它的像可能是放大的实像
C.当物体移至离凸透镜40cm时,它的像可能是缩小的实像
D.当物体移至离凸透镜65cm时,它的像不可能是缩小的实像
8、在物体由远处向凸透镜焦点移近的过程中,像距与像变化的规律是()
A.像距逐渐增大,像也逐渐变大.
B.像距逐渐减小,像也逐渐变小.
C.像距逐渐增大,像逐渐变小.
D.像距逐渐减小,像逐渐变大.
9、关于照相机和幻灯机所成像的性质,下列哪种说法正确?
()
A.照相机成的是正立缩小的实像,幻灯机成的是正立放大的虚像.
B.照相机成的是倒立缩小的虚像,幻灯机成的是正立放大的实像.
C.照相机成的是倒立缩小的实像,幻灯机成的像是倒立放大的实像.
D.照相机成的是正立缩小的实像,幻灯机成的是正立放大的实像.
10、放映幻灯时,幻灯片到镜头距离为10厘米,屏幕上得到正立、放大的像,若幻灯片距镜头为4厘米时,屏幕上将()
A.得到正立、缩小的像.B.得到正立、放大的像.
C.得到一个小的光斑. D.不能在屏幕上看到像.
11、幻灯机是利用凸透镜哪种成像规律制成的?
A.u>2f,凸透镜成缩小的实像 B.u<f,凸透镜成放大的虚像.
C.2f>u>f,凸透镜成放大的实像.
12、烛焰发出的光,经凸透镜在屏上生成一实像.如果在屏上所生成的像再大些,并保持清晰.应()
A.把凸透镜适当向屏移动,其他不动.
B.使屏适当远离透镜,其他不动.
C.把凸透镜向烛焰适当移近,并适当减少屏和凸透镜间距离.
D.把烛焰向凸透镜适当移近,并适当增大屏与凸透镜间距离.
13、一物体从离凸透镜的距离为1倍焦距处,沿着主光轴移到离凸透镜的距离为4倍焦距处,物和像之间的距离变化是()
A.逐渐增大. B.逐渐减小. C.先增大而后减小.D.先减小而后增大.
14、在凸透镜成像过程中()
A.物距大于1倍焦距时成倒立实像.
B.物距大于1倍焦距时成倒立虚像.
C.物距小于1倍焦距时成正立实像.
D.物距小于1倍焦距时成倒立虚像.
课后练习答案:
1、u<
2f且u不等于f2、D3、D4、B5、A
6、C7、D8、A9、C10、D
11、C12、D13、D14、A
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