凸透镜成像规律
一、课题导入
相机下的景象五光十色,教室里投影康多彩,凸透镜在生活中的应用有很多,那么凸透镜成像又有哪些规律呢?
二、重、难点剖析
重点:凸透镜成像规律、凸透镜成像的应用
难点:凸透镜成像规律
三、知识精讲
一、透镜的成像规律
1、实验目的:
①观察凸透镜成缩小实像、放大实像、虚像的条件;
②距的变化引起像的大小和像距的变化。
2实验器材:
光具座、蜡烛、凸透镜(f=10cm)、光屏、火柴
3、实验步骤:
(凸透镜焦距 f=10cm)
①凸透镜固定在光具座的中央,蜡烛和光屏放在凸透镜的两侧。点燃蜡烛,使火焰、透镜光屏的中心在同一高度;
②将蜡烛放在离凸透镜尽量远的位置 ,移动光屏直到光屏上出现边缘清晰的蜡烛的像为止;记录下蜡烛到凸透镜的距离、像的大小和倒正;
③将蜡烛向凸透镜移近一段距离,重复上述操作,直到不能在屏上得到蜡烛的像;
④继续把蜡烛向凸透镜靠近,试着用眼睛观察像在何处?像是怎样的?
4、实验数据:
物距与焦距的关系 物距u/cm 像的性质 像距v/cm
虚实 大小 正倒
U>2f
U=2f
2f>u>f
U=f
U二、凸透镜的应用
1、照相机:照相机的镜头相当于一个凸透镜,来自物体的光经过照相机的镜头后会聚在胶片上,成倒立、缩小的实像。
2、投影仪:投影仪的镜头相当于一个凸透镜。光源发出的光经球面反光镜和聚光镜作用后集中射向投影底片,后经凸透镜在平面镜中形成一个倒立、放大的实像。后经平面镜改变光路,反射到屏幕上。
3、放大镜:放大镜是凸透镜,物体反射的光经放大镜后成正立、放大的虚像。
4、望远镜和显微镜
四、例题分析
例1、如图所示为小刚探究“凸透镜成像规律”的实验装置,焦距为15cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处,光屏和点燃的蜡烛分别位于凸透镜的两侧。
(1)小刚将蜡烛移至光具座上25cm刻度线处,移动光屏,直到烛焰在光屏上成清晰的像,则该像是__________的实像(选填“放大”“等大”或“缩小”);
(2)小刚改变蜡烛的位置,使其位于40cm刻度线处,从凸透镜的右侧通过凸透镜可以看到一个清晰__________的像(选填“倒立”或“正立”);
(3)小刚将蜡烛移至光具座上15cm刻度线处,他应在__________cm刻度范围内移动光屏寻找像(选填“65-80”或“大于80”)。
练1-1、小亮探究“凸透镜成像规律”的实验装置如图1所示,其中焦距为10cm的凸透镜固定在光具座上 50cm刻度线处,光屏和蜡烛分别位于凸透镜两侧。
(1)小亮将蜡烛移至光具座上10cm刻度线处,移动光屏,直到烛焰在光屏上成清晰的像,则该像是______(选填“放大”“等大”或“缩小”)的实像。
(2)小亮将蜡烛从光具座上10cm向35cm移动时,若要让烛焰在光屏上再次成清晰的像,光屏应向______(选填“远离”或“靠近”)凸透镜方向移动。
(3)香水的主要成分是易燃酒精,有人为某款香水设计了四种不同形状的透明的玻璃瓶盖,如下图所示。小亮根据学过的知识判断出在阳光下最容易被引燃的是_______ 。
例2、一凸透镜焦距为8cm,若将物体放在此透镜前12cm处,可得到( )
A、倒立、等大的实像 B、倒立、缩小的实像
C、倒立、放大的实像 D、正立、放大的虚像
例3、某同学在探究凸透镜成像的规律时,在光屏上得到了一个清晰的烛焰的像(如图所示)。为使光屏上清晰的像变大些,下列调节方法可行的是( )
A、将蜡烛适当远离透镜,光屏适当靠近透镜
B、将蜡烛适当靠近透镜,光屏适当远离透镜
C、将透镜适当靠近蜡烛
D、将透镜适当靠近光屏
练3-1、泰安岱庙中的天贶殿是中国古代三大宫殿之一。张明站在殿前某处想拍摄一张天贶殿的全景照片,但在他的相机取景器中只能看到天贶殿的一部分,他应该如何做,才能拍到天贶殿的全景 ( )
A、他应带着相机远离天贶殿,同时镜头后缩
B、他应带着相机远离天贶殿,同时镜头前伸
C、他应带着相机靠近天贶殿,同时镜头后缩
D、他应带着相机靠近天贶殿,同时镜头前伸
练3-2、如图所示,小宇同学正在用“自拍神器”摄影留念。与用手直接拿手机自拍相比,利用自拍杆可以( )
A、增大物距,减小像的大小,从而增大取景范围
B、减小物距,减小像的大小,从而减小取景范围
C、增大物距,增大像的大小,从而减小取景范围
D、减小物距,增大像的大小,从而增大取景范围
例4、张强同学在光具座上做“研究凸透镜成像规律”的实验中,当光屏、透镜及烛焰的相对位置如图所示时,恰能在光屏上得到一个清晰的像。由此判断,他所用凸透镜的焦距为( )
A、一定大于20cm B、一定在10cm到16cm之间
C、一定小于8cm D、一定在8cm到10cm之间
例5、显微镜镜筒的两端各有一组透镜,每组透镜的作用相当于一个______透镜,人眼通过显微镜观察微小物体时,看到的是放大的______(选填“虚”或“实”)像。其中物镜相当于一个__________的镜头(选填“投影仪”或“照相机”)。
练5-1、显微镜中物镜成像,目镜也成像,则( )
A、物镜成正立的虚像,目镜成倒立的实像
B、物镜成倒立的实像,目镜成正立的虚像
C、物镜、目镜均成倒立的实像
D、物镜、目镜均成正立的虚像
例6、有一种望远镜由两组凸透镜组成,靠近眼睛的叫目镜,靠近被观测物体的叫做物镜,物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成缩小的实像,它相当于一架( )
A、幻灯机 B、放大镜 C、照相机 D、投影仪
练6-1、2018年1月31日晚,我国几乎所有地区都欣赏到一轮“红月亮”高悬夜空的迷人景象。有很多天文爱好者使用望远镜欣赏美丽的月食景观,还有人用摄像头记录下整个过程,如图所示。以下说法正确的是( )
A、望远镜的物镜相当于投影仪
B、通过摄像头所成的像是正立放大的
C、通过望远镜的物镜成倒立缩小的实像
D、望远镜的目镜相当于照相机
五、精选精炼
1、如图所示,小芳同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,烛焰在光屏上成了一个清晰的像。下列说法正确的是( )
A、光屏上的像是倒立、放大的实像
B、实验中,蜡烛越烧越短,光屏上烛焰的像向下移动
C、为了便于从不同方向观察光屏上的像,光屏应选用较粗糙的白纸板
D、要使光屏上烛焰的像变大,只需将蜡烛远离凸透镜
2、在“探究凸透镜成像规律”的实验中,把蜡烛放在距离凸透镜50cm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( )
A、5cm B、10cm C、20cm D、30cm
3、如图所示,把凸透镜看作眼睛的晶状体,光屏看作视网膜.给凸透镜“戴”上“老花镜”,并使烛焰在“视网膜”上成一清晰的像,若“取下”“老花镜”,为使光屏上的像清晰,在保持烛焰和透镜位置不变的条件下,应将光屏( )
A、靠近透镜
B、远离透镜
C、保持在原来位置
D、无论怎样移动光屏都不能使像清晰
4、在“探究凸透镜成像规律”实验中,小明同学用凸透镜观看“物理世界”四个字,观察到了图示的实验现象,下列光学仪器工作原理与该现象所反映的物理规律相同的是( )
A、放大镜
B、照相机
C、投影仪
D、平面镜
5、在“探究凸透镜成像的规律”时,当烛焰离透镜13cm时成放大的实像,当烛焰离透镜8cm时成放大的虚像,则这个透镜的焦距可能是( )
A、4cm B、6cm C、7cm D、12cm
6、将一个凸透镜正对着太阳光,在距凸透镜20cm的纸上承接到一个很小、很亮的光斑。当把一个物体放在距这个凸透镜50cm处时,在透镜的另一侧可以得到( )
A、放大、正立的实像 B、缩小、正立的实像
C、放大、倒立的实像 D、缩小、倒立的实像
7、望远镜能对远处的物体进行视角放大,它利用两个焦距不同的凸透镜分别作为物镜和目镜,则物镜和目镜对被观察物体所成的像是( )
A、物镜和目镜都成虚像 B、物镜和目镜都成实像
C、物镜成倒立放大的实像 D、目镜成正立放大的虚像
8、下列关于光学成像的说法正确的是( )
A、向平面镜走近,镜中的像变大 B、平面镜总是成和物等大的像
C、透过凸透镜看物体,像总是放大的 D、透过凸透镜看物体,像总是缩小的
9、眼睛相当于照相机,它能够在一定范围内自动调节________和进入眼睛的光的强度,在适当的照明条件下,物体能在视网膜上形成一个缩小、________的实像。
10、照相机是利用凸透镜成倒立、缩小、________像的性质制成的.摄影师用一台焦距固定的照相机给小芳同学照完半身照后,接着又给她拍全身照,摄影师应________(选填“靠近”或“远离”)小芳,同时________(选填“增大”或“减小”)镜头到底片之间的距离。
11、生活中我们用凸透镜观察到实像一定是________,虚像一定是________(填写“倒立”或“正立”)。
12、如图是探究凸透镜成像的实验装置,光屏上得到了一个清晰的像(光屏上像未给出),则该像为 ________、________的实像,应用这一规律可以制成________(选填“照相机”或“投影仪”),保持透镜不动,将蜡烛向左移动,为使光屏上再次出现清晰的像,应将光屏向________移动(选填“左”或“右”)。
13、如图所示是通过显微镜观察到的植物叶片上的气孔,此时被观察的叶片到物镜的距离u与焦距f的关系是f<u<2f,气孔经过物镜所成的是一个放大的 像(填“实”或“虚”),最后,人眼通过目镜看到的是再次放大的________(填“实”或“虚”)像。
14、小明想探究凸透镜成像规律,凸透镜的焦距为10cm,光具座上标尺的刻度范围如图所示。
(1)小明将凸透镜固定在光具座上50cm刻线处,点燃的蜡烛固定在20cm刻线处,移动光屏,可以在光屏上呈现出烛焰清晰的倒立、________(选填“放大”或“缩小”)的像。
(2)小明将点燃的蜡烛固定在45cm刻线处,小明从透镜的右侧通过透镜可以看到烛焰________ 的像。(选填“倒立”或“正立”)
15、小刚在做“探究凸透镜成像”实验,所用凸透镜的焦距为10cm且位置固定。
小刚做实验时,发现烛焰在光屏上的像位置偏高,如图所示.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。
若将烛焰移至距凸透镜15cm处:
①移动光屏,则烛焰在光屏上可得到倒立、________的清晰实像,应用这一原理可制成________(填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”)。
②光屏上成清晰实像后,在烛焰和凸透镜中间放一近视眼镜,会发现光屏上的像变模糊.此时应将光屏向________(填“靠近”或“远离”)凸透镜方向移动,像会重新变清晰。
③若将烛焰移至距凸透镜8cm处,光屏上________(填“仍有”或“没有”)像,你的合理解释是: 。