(共24张PPT)
第3节 凸透镜成像的规律
早预习 新知梳理 01
一、探究凸透镜成像的规律实验
实验过程中将发光物体、 凸透镜、光屏依次放在光具座上,使发光物体、凸透镜、光屏的中心 ,目的是使像呈现在 .
的中央;把发光物体放在较远处,调整光屏到透镜的距离,即
,使发光物体在光屏上成一个 的像,测量物体
到透镜的距离即 ,并观察像的 、 情况。
高度相同
光屏
像距
清晰
物距
大小
正倒
二、凸透镜成像的规律的总结
物距(u)与焦距(f)的关系 像的正倒 像的大小 像的 虚实 像的位置 像距(v)与焦距(f)的关系 应用
u>2f 透镜 侧 照相机
倒立
缩小
实像
异
fu=2f 透镜 侧 测焦距
fu=f u倒立
等大
实像
异
v=2f
倒立
放大
实像
异
v>2f
正立
放大
虚像
同
不成像
提示与辨析
无论成实像还是虚像,物体越靠近焦点,成的像越大,像距
越大。
析要点 以练代讲 02
知识点一 探究凸透镜成像的规律
典例1 (2025五华县期末)小明利用光具座、凸透镜、“F”光源、光屏等实验器材探究凸透镜成像的规律。
(1)如图甲所示,把“F”光源、凸透镜、光屏依次放在光具座上,并将“F”光源和光屏的中心调到凸透镜的主光轴上,目的是使像成在 。
光屏中央
(2)小明将“F”光源、凸透镜和光屏按照图甲所示位置放置时,光屏上能成清晰的像,所成的像是 (选填“倒立”或“正立”)的。凸透镜的焦距为 cm。
(3)在如图甲所示实验情形下,如果保持凸透镜和光屏的位置不变,将“F”光源适当远离凸透镜,发现光屏上烛焰的像变得模糊不清,要使光屏上重新出现清晰的像,则可以把光屏向
(选填“左”或“右”)移动。
倒立
5.0
左
(4)若仅将图甲中凸透镜换成直径大小相同、焦距稍小的凸透镜,则需将光屏 (选填“向左”或“向右”)移动才能出现清晰的像。
(5)小明继续探究,当出现如图乙所示的情景时,光屏上成
(选填“放大”“缩小”或“等大”)的像。生活中的
(选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”)就是利用这种成像规律工作的。
向左
放大
投影仪
规律总结
注意两点,正确解答凸透镜成像规律的实验探究题
1.实验时,要调节发光物体(发光二极管、烛焰等)、凸透镜和光屏,使它们的中心高度相同。
规律总结
2.若在实验中,怎样移动光屏都得不到像,可能原因有:①发光物体在凸透镜的焦点内;②发光物体、凸透镜和光屏的中心高度不相同;③发光物体到凸透镜的距离稍大于焦距,导致像距过大,光屏不能移动到能够接收像的位置。
知识点二 物距、焦距、像距与成像性质
典例2 在探究凸透镜成像规律的实验中,已知凸透镜的焦距为15 cm,若将蜡烛放在如图所示的位置,应该在哪个区域内移动光屏,才能在光屏上看到清晰的像( )
A.Ⅰ B.Ⅱ
C.Ⅲ D.蜡烛同侧
B
典例3 如图所示,在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,烛焰在距离凸透镜8 cm处时,在距离凸透镜15 cm处的光屏上成倒立的像。保持蜡烛和光屏不动,现把凸透镜向光屏方向移动7 cm,下列关于烛焰在光屏上成像的说法正确的是( )
A.不能成清晰的像
B.成倒立、缩小的像
C.成倒立、放大的像
D.成倒立、等大的像
B
典例4 在探究凸透镜成像规律的实验中,当蜡烛、凸透镜、光屏位于如图所示的位置时,光屏上呈现一个清晰的烛焰的像,该像是倒立、 的实像。若将蜡烛向右移动一小段距离,光屏应向 移动才能承接到清晰的像,此时像 .
(选填“变大”“不变”或“变小”)。
放大
右
变大
方法点拨
判断成像的性质有两种方式:一种是焦距f已知,根据物距u或像距v与焦距f的关系判断;另一种是焦距f未知,根据物距u与像距v的关系判断。如下表:
物距u与焦距f的关系 像距v与焦距f的关系 物距u与像距v的关系 成像性质
u>2f 2f>v>f u>v 倒立、缩小的实像
u=2f v=2f u=v 倒立、等大的实像
2f>u>f v>2f uu方法点拨
精评价 课堂反馈 03
1./ 知识点二 / 生活中的凸透镜所成的像不可能是( )
A.倒立、缩小的实像
B.倒立、放大的实像
C.正立、放大的虚像
D.正立、缩小的实像
D
2./ 知识点一 / 在探究凸透镜成像规律的实验中,凸透镜的焦距是10 cm,蜡烛、透镜、光屏位置如图所示。下列说法正确的是( )
A.a为物距
B.b为焦距
C.若向右移动蜡烛,该凸透镜的焦距变大
D.若蜡烛、透镜不动,仅移动光屏,烛焰始终不可能在光
屏上成像
D
3./ 知识点一 / 小涵在用光具座研究凸透镜成像规律时,他无论如何移动光屏,都得不到烛焰的像,原因有可能是(1)蜡烛放在凸透镜的1倍焦距以 (选填“内”或“外”),这时成虚像,光屏承接不到;(2)蜡烛放在凸透镜的1倍焦距以 ,但 焦点,这时所成的像距比较远,光具座不够长,光屏承接不到。
内
外
接近
4./ 知识点二 教材习题改编 / 如图所示,小致同学在探究凸透镜成像规律的实验中,将焦距为10 cm的薄凸透镜固定在光具座上
50 cm刻度线处,光屏上呈现烛焰清晰的像(图中未画出)。保持蜡烛位置不变,将焦距为10 cm的薄凸透镜换成焦距为5 cm的薄凸透镜,同样固定在光具座50 cm刻度线处,为了使烛焰在光屏上成清晰的像,应将光屏向 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动;若不移动光屏仍要在光屏上成清晰的像,可以在凸透镜和蜡烛之间放置一个对光有 (选填“会聚”或“发散”)作用的透镜。
靠近
发散
5./ 知识点一、二 / 在探究凸透镜成像规律时,应调节烛焰和光屏中心位于凸透镜的 上。当蜡烛距凸透镜
30.0 cm时,在光屏上成一个等大的实像,则凸透镜的焦距是
cm;将蜡烛远离凸透镜移动到适当位置,要在光屏上成清晰的像,应将光屏向 (选填“远离”或“靠近”)凸透镜的方向移动。
主光轴
15.0
靠近
6./ 知识点一 2023广东改编/ 小明在学习了凸透镜成像的规律后,继续深入探究,选用表中某一规格的凸透镜做实验,调整好器材后如图甲所示,此时烛焰在光屏上成放大的像。
凸透镜编号 焦距/cm 直径/cm
① 5 3.5
② 5 4.5
③ 10 4.5
④ 15 4.5
(1)光屏上的像是实像还是虚像 。
(2)一段时间后,小明发现烛焰的像如图乙所示,此时将蜡烛向
调节可以使烛焰的像移到光屏中央。
(3)小明选的凸透镜焦距为 cm。
实像
上
10
(4)小明将蜡烛换成F字光源,调整了光源和光屏的位置,在光屏上仍可观察到清晰的像,如图丙所示,则小明看到的像应是
(选填字母)。
D
(5)小明认为凸透镜成像的规律还可能与凸透镜的直径有关;若要验证其猜想,则可在表中选取编号为 两个凸透镜进行实验验证。
(6)新考法 开放设问 小明将蜡烛换成F字光源进行实验的优点是 .
。
①②
避免在燃烧时产生异味,减少污染,且成像时上下位置
不会改变
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第4节 眼睛和眼镜
早预习 新知梳理 01
一、眼睛
眼球好像一架照相机,晶状体和角膜的共同作用相当于一个
,把来自物体的光会聚在视网膜上,形成物体的像。视网膜上的感光细胞受到光的刺激产生信号,视神经把这
个信号传输给大脑,我们就看到了物体。
凸透镜
眼睛通过睫状体来改变晶状体的形状:当睫状体放松时,晶状体比较 , 物体射来的光刚好会聚在视网膜上,眼睛可以看清
的物体;当睫状体收缩时,晶状体变 ,对光的偏折能力变大, 物体射来的光会聚在视网膜上,眼睛就可以看清 .
的物体。依靠眼睛调节所能看清的最远和最近的两个极限点分别叫作远点和近点。正常眼睛的远点在 处,近点在大约
cm处。正常眼睛观察近处物体时,最清晰而又不疲劳的距
离大约是 cm,这个距离叫作明视距离。
薄
远处
远处
厚
近处
近处
无限远
10
25
二、近视眼及其矫正
近视眼只能看清 处的物体,看不清 处的物体。形成近视眼的原因是晶状体太 ,折光能力太 ,或者眼球在前后方向上太 ,因此来自远处某点的光会聚在视网膜
,到达视网膜时已经不是一点而是一个模糊的光斑了。需要戴由 制成的眼镜来矫正。
近
远
厚
强
长
前
凹透镜
三、远视眼及其矫正
远视眼只能看清 处的物体,看不清 处的物体。形成远视眼的原因是晶状体太 ,折光能力太 ,或者眼球在前后方向上太 ,因此来自近处某点的光还没有会聚成一点就到达视网膜了,在视网膜上形成一个模糊的光斑。需要戴由 制成的眼镜来矫正。
远
近
薄
弱
短
凸透镜
析要点 以练代讲 02
知识点一 眼睛
典例1 如图所示为正常眼睛的调节,下列判断错误的是( )
A.物体无论多远或多近,都能在视网膜上成像
B.正常眼睛,能调节晶状体的形状
C.晶状体的形状不同,对光的偏折能力也不同
D.眼球好像一架照相机
A
甲 看远处的物体
乙 看近处的物体
知识点二 近视眼的成因及矫正
典例2 (2025惠州知行学校期末)现代生活,智能手机给人们带来了许多便利。但长时间盯着手机屏幕,容易导致近视和加深近视。下列关于近视眼的成因及其矫正的原理图正确的是
( )
A.乙、丁 B.乙、丙
C.甲、丁 D.甲、丙
D
甲 乙 丙 丁
典例3 我国近视眼的发生率较高,其中小学生近视率上升到近40%,初中生近视率超过60%,广大青少年保护眼睛健康非常重要。下列关于近视眼的分析正确的是( )
A.近视眼总是看不清近处的物体
B.形成近视眼的原因是晶状体太厚,折光能力太强
C.近视眼应该戴凸透镜矫正
D.通过眼睛的晶状体在视网膜上成缩小、正立的虚像
B
知识点三 远视眼的成因及矫正
典例4 隐形眼镜是一种直接贴在眼睛角膜表面的超薄镜片,可随眼球的运动而运动。目前使用的软质隐形眼镜由甲基丙烯酸-2-羟乙酯(HEMA)制成,中心厚度只有0.06 mm。如图所示是某人观察物体时,物体在眼球内成像的示意图,则该人所患眼病及矫正时应制作的隐形眼镜的镜片边缘的厚度分别为( )
A.近视眼,大于0.06 mm B.近视眼,小于0.06 mm
C.远视眼,大于0.06 mm D.远视眼,小于0.06 mm
D
方法点拨
1.常说的老花眼属于远视眼。
2.近视眼只能看清近处物体而看不清远处物体;远视眼只能看清远处物体而看不清近处物体。
典例5 人进入老年后,眼睛睫状体对晶状体的调节能力减弱,太远、太近的物体都看不清楚。近视远视一体眼镜(双光镜)可以解决这个问题,戴上这种眼镜,透过下半部分镜片可以看清书上文字,透过上半部分镜片可以看清远处景物。由此可
知,近视远视一体眼镜的下半部分是 透镜,上半部分镜片对光具有 (选填“会聚”或“发散”)作用。
凸
发散
精评价 课堂反馈 03
1./ 知识点二 / 如图所示是小明戴上眼镜前、后观察到的远处帆船的情形,下列相关说法正确的是( )
A.小明的眼睛是远视眼
B.小明的眼镜对光有会聚作用
C.戴眼镜前帆船模糊的原因是帆船成像在视网膜的前方
D.帆船通过眼睛的晶状体在视网膜上成正立、缩小的虚像
C
2./ 知识点三 / 王老师在改作业时自言自语道:“老了,作业本上的字都看不清了,放远点就好了。”由此可知,能解释王老师视力障碍的模型和所需戴眼镜的镜片分别是图中的( )
A.甲和丙 B.甲和丁
C.乙和丙 D.乙和丁
D
3./ 知识点二 / 如图甲所示是一种能满足特殊人群需求的眼镜片,它的改变是通过在透明薄膜中注入或抽出光学液体来实现的。图乙是小明看远处物体时的成像情况,下列说法正确的是( )
A.镜片Ⅰ可用于制作照相机的镜头
B.镜片Ⅱ可以使物体成倒立的虚像
C.继续往镜片Ⅱ中注入液体,其焦距将变大
D.小明需戴合适的镜片Ⅰ进行矫正
D
甲
乙
4./ 知识点一、三 / 用一组焦距不同的凸透镜、一个平行光光源、一个用装有牛奶和水的混合物的烧瓶制作的眼睛模型,来研究视力矫正的方法,在下面横线上完成填空:
晶状体
(1)模型中的凸透镜相当于人眼的 ,烧瓶后壁相当于人眼的 。
(2) (选填“甲”“乙”或“丙”)图是远视眼模型,
应当用 (选填“凹”或“凸”)透镜进行矫正。
视网膜
丙
凸
5./ 知识点二、三 教材样板题 / 小明探究“近、远视眼的成因及矫正”的实验如图所示,用针筒连接充水薄膜制成水透镜,模拟眼球的晶状体。
(1)如图所示,调节光屏,使光屏上成清晰的像;然后给水透镜注水,使水透镜变 (选填“厚”或“薄”),光屏上的像变模糊了;为了使光屏上的像再次变清晰,需要向 (选填“左”或“右”)调节光屏,或把适当的 (选填“凹”或“凸”)透镜放在光源和水透镜之间。
厚
左
凹
(2)如图所示,调节光屏,使光屏上成清晰的像;然后抽走水透镜的部分水,使水透镜变 (选填“厚”或“薄”),光屏上的像变模糊了;为了使光屏上的像再次变清晰,需要向 (选填“左”或“右”)调节光屏,或把适当的 (选填“凹”或“凸”)透镜放在光源和水透镜之间。
薄
右
凸
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第五章 透镜及其应用 章末知识复习
建体系 思维导图 01
缩小
放大
虚
倒立、缩小的实
倒立、等大的实
正立、放大的虚
照相机
前方
凹透镜
后方
凸透镜
串重点 考点突破 02
考点一 透镜对光的作用
重难点拨
1.实线、虚线要分清:实际光线用实线,光线的延长线用虚线。
2.光线要带箭头,折射光线与入射光线要连接好,不能断开。
重难点拨
3.光经凸透镜后不一定会聚在一点,但相对于原来的光线一定是靠近主光轴的。
4.光经凹透镜后不一定是发散的,但相对于原来的光线一定是远离主光轴的。
1.如图,请画出入射光线经凸透镜折射后的光线。
答案:如图所示
2.如图所示,凹透镜的主光轴处于水平位置,F是其焦点,平面镜与水平方向成45°角,请画出竖直激光束AO经平面镜反射,再经凹透镜折射的光路图。
答案:如图所示
3.如图所示,凸透镜的焦点为F,光心为O。
(1)在图中画出S点发出的光线a经过透镜光心后的光路。
(2)S点发出的一条光线经过透镜后与主光轴平行,在图中画出上述光路。
答案:如图所示
考点二 凸透镜成像的规律及应用
重难点拨
凸透镜成像原理图
如图甲、乙、丙、丁、戊所示分别表示了物距不同时,凸透镜成像的五种有代表性的情况。
4.如图所示,烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度,该凸透镜的焦距为10.0 cm,凸透镜的位置保持不变。下列说法正确的是
( )
A.当蜡烛放在图中A区域时,光屏应
放在图中D区域才可能呈现清晰的像
B.蜡烛从图中位置逐渐远离透镜时,所成的像会逐渐变小
C.若无论怎么移动光屏,在光屏上都找不到像,则蜡烛可能放在
图中B区域
D.若光屏上要得到一个放大的像,则蜡烛应该放在图中C区域
B
5.(2025罗平县校级期末)如图甲、乙所示是用某款具有拍照功能的手机先后拍下同一辆汽车的两张照片(设摄像头焦距不变),则下列说法正确的是( )
A.这种拍摄镜头可用来矫正近视眼
B.拍摄第二张时摄像头离汽车远些
C.在拍摄时成像的特点为正立、缩小的实像
D.两次拍摄时,摄像头离汽车的距离都在2倍焦距以外
D
6.易错题 在做“探究凸透镜成像的规律”实验时,实验小组所描绘的像距与物距的关系图像如图所示。图像中A、B、C三点分别与蜡烛在光具座上移动过程中的三个位置相对应。则下列说法正确的是
( )
A.实验所用凸透镜的焦距是10.0 cm
B.将蜡烛从B点对应的位置往C点对应
的位置移动时,成的像逐渐变大
C.当蜡烛处于B点对应的位置时,光屏上成倒立、放大的实像
D.当蜡烛处于A点对应的位置时,光屏上成正立、放大的虚像
A
易错警示
图像中的B点是特殊点,此时u=v=2f,成倒立、等大的实像,可求出凸透镜的焦距f= u;凸透镜成实像时,物近像远像
变大
7.(2024广东)某地生产的无人驾驶电动垂直起降航空器首飞成功,彰显了我国科技在城市空中交通领域的领先地位。航空器可用于高空摄影、旅游观光等,航空器的摄像头相当于 .
透镜,远处的物体通过摄像头成倒立、缩小的 (选填“实”或“虚”)像。在摄像头远离物体的过程中,像的大小将变 。
凸
实
小
8.(2025东台市期中)小华用铁丝绕成一个内径约为4 mm的圆环,将圆环在清水中浸一下后取出,形成一个“水透镜”。通过“水透镜”观看书本上“中国梦”三个字如图所示,此时
“水透镜”是一个 透镜,看到的“国”字是 (选填“实”或“虚”)像。若要使看到的像变大些,应将“水透镜”适当 (选填“靠近”或“远离”)字。
凸
虚
远离
9.(2025香洲区期末)如图甲所示,对光的会聚作用较强的是
(选填“A”或“B”)透镜;若选凸透镜A放在光源和光屏之间,如图乙所示,恰好能在光屏上成清晰的像,此成像原理在生活中的应用是 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”);若将凸透镜A换成B,透镜位置不变,为了使光屏上重新出现清晰的像,应向 (选填“左”或“右”)移动光屏。
B
投影仪
左
考点三 眼睛和眼镜
10.(2024山西)如图为青少年眼病患者眼球与正常眼球对比图。关于该患者的晶状体及视力矫正,下列说法正确的是( )
A.对光的会聚能力太强,需戴近视眼镜
B.对光的会聚能力太强,需戴远视眼镜
C.对光的会聚能力太弱,需戴近视眼镜
D.对光的会聚能力太弱,需戴远视眼镜
A
患者眼球
正常眼球
11.小华用弹性膜充水制作了一个水凸透镜,通过注射器注水或抽水改变透镜的厚度,如图所示是他用其模拟眼睛看物体的实验装置。模拟正常眼睛时,固定透镜,将一个F光源放在合适的位置后,调节光屏得到清晰的像,下列说法正确的是( )
A.此时光源应放在透镜2倍焦距以内
B.此时光屏上成倒立放大的实像
C.光源远离透镜时,要将光屏靠近透镜才能再次得到清晰的像
D.模拟近视眼的成因时需要从透镜向外抽水
C
12.正常眼睛观察物体最清晰而又不易疲劳的距离,约为25 cm,叫作明视距离。近视眼的明视距离 (选填“大于”“等于”或“小于”)正常眼的明视距离。与近视眼不同,远视眼需要戴 透镜矫正。
小于
凸
过实验 一题通关 03
实验 探究凸透镜成像的规律
凸透镜
实验器材 光具座、凸透镜、光屏、发光物体
实验步骤
(1)在光具座上依次放好发光物体、
、光屏,调节它们的中心在
。
要点梳理
同一高度
实验步骤 (2)把发光物体放在较远处,使物距u>2f,调整光屏到凸透镜的距离,使发光物体在光屏上成清晰的实像,观察实像的大小和正倒,记下物距u和像距v。
(3)把发光物体向凸透镜方向移近,使物距u分别满足u=
2f、f实验结论 (1)当u>2f时,成 立、 的实像, f(2)当u=2f时,成 立、 的实像,v=2f。
(3)当f2f。
(4)当u=f时,不成像。
(5)当u倒
缩小
倒
等大
倒
放大
正
放大
交流讨论 (1)实验中无论怎样移动光屏都得不到像的原因。
①发光物体、凸透镜、光屏三者中心不在同一水平高度;②发光物体可能位于焦点;③发光物体与凸透镜的距离小于焦距;④光具座短,像成在光具座以外。
(2)实验中,如果发光物体的像成在光屏的上端,应如何调整才能使像成在光屏的中央
①将光屏向上移动;②将发光物体向上移动;③将凸透镜向下移动。
(3)做凸透镜成像规律的实验时,用不透明的物体遮住透镜的上半部分或下半部分,成像情况如何
还是一个完整的像,只是像变暗了
一题通关
如图所示是“探究凸透镜成像规律”的实验装置。
甲
基础设问
(1)如图甲所示,一束平行光正对凸透镜照射,光屏上出
现一个最小最亮的光斑,则凸透镜的焦距为 cm。
10.0
(2)在实验前将此凸透镜固定在光具座上并调整实验器材,使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在 。该实验应在较 (选填“亮”或“暗”)的环境中进行。
(3)当把蜡烛放在图乙位置时,移动光屏,在光屏上能成倒立、
(选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像,生活中人们利用这一成像规律制成了 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)。
同一高度
暗
放大
投影仪
乙
(4)若将蜡烛向左移动,应将光屏向 移动,才能再次在光屏上成清晰的像,此时像的大小与之前相比会变 。
(5)随着蜡烛燃烧变短,此时光屏上的像将会向 移动,如果想让像仍然成在光屏的中央,可将光屏适当向 移动。(均选填“上”或“下”)
左
小
上
上
拓展设问
(6)小明按照实验步骤做了四次实验,下表是他记录的实验数据。
实验序号 物距u/cm 像距v/cm 像的性质
1 40 13 ①
2 20 20 倒立、等大的实像
3 ② 40 倒立、放大的实像
4 6 无 正立、放大的虚像
表格中①处应填 ,②处应填 。
倒立、缩小的实像
13
(7)如图所示,烛焰通过凸透镜成正立的像时,人眼在图丙中
处能观察到烛焰的像。
B
丙
(8)实验时小明不小心把凸透镜摔坏了,他就用橡皮泥把遗失的部分补上(如图丁所示)。小明如果用这个修补的凸透镜做“探究凸透镜成像”的实验,则在光屏上的成像情况是 。
A.光屏上能出现三个烛焰的实像
B.光屏上能出现两个烛焰的实像
C.光屏上能出现一个残缺的实像
D.光屏上的像与原透镜成像特征几乎不变,只是像变暗
D
丁
谢谢观赏！(共17张PPT)
第五章 透镜及其应用
第1节 透镜
早预习 新知梳理 01
一、凸透镜和凹透镜
1.定义:远视镜片中间 、边缘 ,这样的镜片是凸透镜;近视镜片中间 、边缘 ,这样的镜片是凹透镜。
2.一般透镜的两个表面中至少有 表面是球面的一
部分。如果透镜的厚度远小于球面的半径,这种透镜就
叫作 。
厚
薄
薄
厚
一个
薄透镜
3.主光轴和光心:透镜上,通过两个球面球心的直线叫作主光轴。主光轴上有个特殊的点,通过这个点的光传播方向不变,这个点叫作透镜的 。薄透镜的光心可以认为就在透镜的 。
二、透镜对光的作用
凸透镜对光有 作用,凹透镜对光有 作用。因此,凸透镜又叫作 透镜,凹透镜又叫作 透镜。
光心
中心
会聚
发散
会聚
发散
三、焦点和焦距
1.凸透镜能使跟主光轴 的光 在主光轴上的一点,这个点叫作凸透镜的焦点,用 来表示。焦点到凸透镜光心的距离叫作 ,用 来表示。
2.凸透镜的焦距越小,对光的会聚作用越强。
平行
会聚
F
焦距
f
析要点 以练代讲 02
知识点一 凸透镜和凹透镜
典例1 单反相机镜头由多种光学器件组成,其中较为重要的是透镜组。如图所示,透镜组中的透镜属于凹透镜的是( )
A.① B.② C.③ D.④
B
知识点二 透镜对光的作用
典例2 如图所示是光线通过透镜(图中未画出)的情形。其中所用透镜是凸透镜的是 ( )
C
A B C D
方法点拨
1.会聚指相对于入射光线,折射光线更靠近主光轴,相对于入射光线更会聚一些。
2.发散指相对于入射光线,折射光线更远离主光轴,相对于入射光线更发散一些。
知识点三 焦点和焦距
典例3 小明利用太阳光测量凸透镜焦距,下列操作最合理的是
( )
C
A B C D
方法点拨
利用会聚太阳光法测焦距时,要将凸透镜正对着太阳光,太阳光经凸透镜后将会聚在焦点。所以把白纸(光屏)平行透镜置于另一侧,改变白纸与凸透镜间的距离,直到白纸上出现一个最小、最亮的光斑,这个光斑便为焦点,测出光斑到凸透镜的距离,即为凸透镜的焦距。
典例4 将凸透镜正对太阳光,其下方的纸上呈现一个并非最小的光斑,如图所示,这时光斑到凸透镜的距离为5 cm。若凸透镜远离纸的过程中光斑一直变大,则该凸透镜的焦距( )
A.一定小于5 cm
B.一定等于5 cm
C.一定大于5 cm
D.可能小于5 cm,也可能大于5 cm
A
知识点四 透镜的三条特殊光线
典例5 在图中画出光通过透镜后的光路图。
答案:如图所示
方法点拨
透镜中的三条特殊光线
精评价 课堂反馈 03
1./ 知识点一、二 2025河源期末 / 一个透明均匀的玻璃球被摔碎成三部分,下列说法正确的是( )
A.①②都是凸透镜
B.①③对光具有会聚作用
C.②③对光具有发散作用
D.只有①对光具有会聚作用
B
2./ 知识点二 / 关于透镜对光的作用,下列说法正确的是
( )
A.平行光通过凸透镜后一定会相交于焦点
B.凸透镜只对平行于主光轴的光才有会聚作用
C.光通过凹透镜也可能变成平行光
D.光通过凹透镜后传播方向一定会发生改变
C
3./ 知识点二 / 如图所示是两束激光分别射向并通过甲、乙两透镜的传播路径,由图可知( )
A.甲、乙均是凸透镜
B.甲、乙均是凹透镜
C.甲是凸透镜,乙是凹透镜
D.甲是凹透镜,乙是凸透镜
B
甲 乙
4./ 知识点二 教材习题改编 / 烈日下,汽车玻璃窗上的小水珠应尽快擦干,否则阳光经过小水珠后会聚到一点,使该点位置上的物体温度升高可能导致火灾。此时小水珠相当于一个
( )
A.凹透镜 B.凸透镜
C.平面镜 D.潜望镜
B
5./ 知识点三 教材素材改编 / 如图所示,虚线框内有一透
镜,让一束平行光垂直射向该透镜的镜面,在墙壁上得到了一个较大的光斑。关于虚线框内的透镜,下列说法正确的是( )
A.一定是凹透镜,它对光有发散作用
B.一定是凸透镜,它对光有会聚作用
C.可能是凹透镜,它对光有会聚作用
D.可能是凸透镜,它对光有会聚作用
D
6./ 知识点四 / 根据图中的入射光线或折射光线,画出相应的折射光线或入射光线。
答案:如图所示(共16张PPT)
核心素养专题四 凸透镜成像规律的应用
类型解读
凸透镜成像规律的常考问题
1.测量焦距的方法:聚焦法、等距法等。
聚焦法
等距法
2.凸透镜成像规律的应用
(1)一焦分虚实,二焦分大小。
(2)实像倒立异侧,虚像正立同侧。
(3)物像同向移动,像距变大则像变大。成实像时,物近像远像变大;成虚像时,物近像近像变小。
类型解读
类型一 判断凸透镜的焦距
1.在探究凸透镜成像规律时,蜡烛和凸透镜的位置如图所示,移动光屏可承接到烛焰清晰等大的像(图中未画出光屏)。若保持透镜位置不变,将蜡烛调至20 cm刻度处时,下列判断不正确的是( )
A.该凸透镜的焦距是10.0 cm
B.移动光屏可承接到烛焰清晰放大的像
C.像的位置在60～70 cm刻度之间
D.照相机应用了该次实验的成像规律
B
2.在做探究凸透镜成像规律的实验时,记录实验数据并绘制了像距v和物距u之间的关系图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.该凸透镜的焦距是16 cm
B.当u=13 cm时,在光屏上得到放大的像
C.当u=20 cm时,在光屏上得到放大的像
D.将物体从距凸透镜30 cm处移到距凸透镜10 cm处的过
程中,像逐渐变小
B
3.在“探究凸透镜成像的规律”时,把光屏放在凸透镜前
12 cm处,光屏上可承接到倒立、缩小清晰的像,则该凸透镜的焦距可能为( )
A.5 cm B.10 cm
C.15 cm D.20 cm
B
4.某物体放在凸透镜前12 cm处,光屏放在凸透镜后20 cm处,光屏上呈现出清晰的像,则该凸透镜的焦距可能是( )
A.5 cm B.9 cm
C.13 cm D.20 cm
B
类型二 判断凸透镜成像的性质
5.在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时,烛焰在光屏上恰好成一清晰等大的像。下列说法正确的是( )
A.该凸透镜的焦距是20 cm
B.将蜡烛移动到45 cm刻度处,调节光屏
位置可在光屏上得到正立、放大的虚像
C.将蜡烛移动到10 cm刻度处,调节光屏位置可在光屏上得到倒立、缩小的实像
D.将蜡烛移动到35 cm刻度处,为使烛焰在光屏上成一清晰
的像,应向左移动光屏
C
6.如图所示,凸透镜位于P处(图中未画出)位置不变,移动蜡
烛,光屏先后在P同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像,且甲处的像比乙处小,则( )
A.蜡烛的移动方向向左
B.乙处像比烛焰要大,是放大的像
C.P点位置在乙的右侧
D.甲离P处距离比乙离P处距离小
D
7.烛焰通过焦距为10 cm的甲凸透镜在光屏上成清晰的像,如图所示。现用焦距为5 cm的乙凸透镜替换甲凸透镜。关于乙凸透镜的成像情况,下列说法正确的是( )
A.若不移动透镜和蜡烛,移动光屏可得到一个清晰放大的虚像
B.若不移动透镜和蜡烛,移动光屏可得到一个清晰缩小的实像
C.若不移动透镜和蜡烛,将光屏向右移动能在光屏上得到清晰的像
D.若不移动透镜和光屏,将蜡烛向
左移动能在光屏上得到清晰的像
B
类型三 凸透镜成像规律的综合应用
8.如图所示,用焦距为10 cm的凸透镜、高度为6 cm的F形光源、光屏和光具座等器材探究凸透镜成像大小的变化规律,通过测量像的高度反映像的大小。
(1)若要测量光源在光屏上所成像的高度,还需要的测量
工具是 。
刻度尺
(2)将光源逐渐靠近凸透镜,移动光屏,三次成倒立实像的相关数据记录如表。分析表中数据,可得出结论:凸透镜成实像时,物距变小,像距变 ,像变 。
大
大
物高6 cm 实验次数 1 2 3
物距/cm 30 20 15
像距/cm 15 20 30
像高/cm 3 6 12
(3)继续移动光源至物距为6 cm时,发现无论如何移动光屏,均不能在光屏上成像,人眼应从 (选填“光源”或“光屏”)一侧透过凸透镜观察光源的像,此时能否用(1)问中的测量工具直接测出观察到的像高 (选填“能”或“不能”)。
(4)若保持光源到光屏的距离为45 cm不变,仅移动凸透镜改变物距,则表中第 次实验的成像情况不能探究,理由是
。
光屏
不能
2
u+v<45 cm
9.小文用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像规律”的实验,如图甲所示。
(1)为使烛焰的像成在光屏的中央,应将光屏向 (选填“上”或“下”)调整。
(2)实验过程中,当蜡烛距凸透镜20.0 cm时,移动光屏至某一位置,在光屏上得到一个等大清晰的像,则该凸透镜的
焦距是 cm。
甲
上
10.0
(3)把(2)中蜡烛再向左移动5 cm,此时如果将光屏移到某一位置,就能在光屏上得到如图乙中 (选填图乙中序号)所示烛焰清晰的像。
A
乙
(4)利用某APP扫一扫功能,通过智能手机的摄像头扫描二维码可快速获取信息,手机摄像头相当于一个凸透镜,二维码到摄像头的距离(物距)应满足 的条件。将蜡烛放在45 cm刻度处,用手机摄像头对着透镜内部拍照, (选填“能”或“不能”)拍到蜡烛的虚像。
大于2倍焦距
能
谢谢观赏！(共7张PPT)
第5节 跨学科实践:制作望远镜
早预习 新知梳理 01
科学家利用巨大的天文望远镜接收来自遥远星系的信息。通过分析这些信息,人们对宇宙了解得越来越深入。同学们可以自己制作一个望远镜,用它来观察校园内远处的物体。
望远镜的组成:有一种望远镜是由两组凸透镜组成的,靠近眼睛的叫作目镜,靠近被观测物体的叫作物镜。
望远镜的基本原理:物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成倒立、缩小的实像,目镜的作用是使这个实像成正立、放大的虚像。
【活动器材】
两个放大镜(或老花镜)的镜片(一个焦距约为20 cm、直径约为5 cm,一个焦距约为10 cm、直径约为4 cm)、不同尺寸的长方形纸板、胶带、剪刀、直尺(或卷尺)。
【动手实践】
1.制作:选择焦距约为20 cm、直径约为5 cm的凸透镜作为物镜,选择焦距约为10 cm、直径约为4 cm的凸透镜作为目镜。截取长度分别为20 cm、30 cm的纸板,并把它们分别卷起来,用胶带固定制成镜筒。两个镜筒的粗细不同,较粗的镜筒作为物镜镜筒,较细的镜筒作为目镜镜筒。分别把物镜、目镜固定在各自镜筒上。
2.试用与调整:把较细镜筒(目镜镜筒)插入较粗的镜筒(物镜镜筒)中,把目镜放到眼前,通过制作的望远镜观察远处的物体。在观察时要通过对镜筒长度的调节,改变物镜与目镜间的距
离,直到在望远镜中看到远处物体清晰的像为止。
【评估与思考】作为物镜的放大镜的直径比我们眼睛的瞳孔大很多,其主要目的是什么
。
会聚更多的光,使像更清晰
【实践应用】
1.关于如图所示的望远镜,下列说法正确的是( )
A.靠近眼睛的镜片为目镜,靠近被观测物体的镜片为物镜
B.它的物镜和目镜都是凹透镜
C.它的物镜相当于投影仪
D.它的物镜与显微镜的物镜成像原理相同
A
2.小阳学习了望远镜的原理之后,自己动手制作了一个望远镜,结构如图甲所示,其中物镜的焦距为20 cm,目镜的焦距为5 cm。经过不断地调试,他看到了远处物体最大最清晰的像,成像原理的光路图如图乙所示。下列说法不正确的是( )
A.远处的物体经过物镜成像在物镜的焦点附近
B.眼睛看到的是远处物体的倒立的实像
C.此时物镜和目镜之间的距离约为25 cm
D.物镜的作用相当于照相机,使远处的物体成像在距离眼
睛很近的位置
B
谢谢观赏！(共21张PPT)
第2节 生活中的透镜
早预习 新知梳理 01
一、照相机
照相机的镜头由一组透镜组成,它们组合在一起相当于一个
。胶片相当于 ,胶片上所成的像是 、
的实像,要使胶片上的像更大些,应使照相机与物
体的距离 ,同时使镜头和胶片的距离 。
凸透镜
光屏
倒立
缩小
减小
增大
二、投影仪
投影仪的镜头是一个 。投影仪所成的像是 、
的实像,要使屏幕上的像更大些,应使镜头与投影片的距离 ,同时使屏幕和镜头的距离 。
三、放大镜
放大镜成 、 的虚像,像和物体在透镜的
侧。
凸透镜
倒立
放大
减小
增大
正立
放大
同
四、实像和虚像
1.实像:由 光线会聚而成的像,光屏 (选填“能”或“不能”)承接到。实像和物体分别位于凸透镜的 。
2.虚像:不是由 光线会聚而成,而是由光线的反向延长线会聚而成,光屏 (选填“能”或“不能”)承接到。物体和虚像位于凸透镜的 。
实际
能
两侧
实际
不能
同侧
析要点 以练代讲 02
知识点一 照相机
典例1 在天宫课堂中,航天员制作了一个水球,透过水球可以看到她倒立、缩小的像,如图甲所示;随即她调整与水球间的距离,她的像逐渐变大,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.在这个过程中所成的像不能够用光屏承接
B.像逐渐变大,是因为航天员和水球间的距离变大
C.图乙中航天员到水球的距离小于水球的焦距
D.成像原理与照相机相似
D
甲
乙
知识归纳
1.平时所看到的照相机成像都是正立的,是经过技术处理的缘故。
2.照相机成像时,物体到镜头的距离大于胶片到镜头的距离。
典例2 随着科技的进步,不管在大街上还是家庭里,很多地方都安装了监控,这对于维护社会稳定起到了重要作用。监控的镜头用的光学元件是( )
A.凹透镜 B.平面镜
C.凸透镜 D.凹面镜
C
典例3 购物支付已经进入“刷脸”时代。消费者结账时只需要面对摄像头(相当于一个凸透镜),经系统自动拍照、扫描等,确认相关信息后,即可迅速完成交易。下列有关说法正确的是( )
A.“刷脸”时,若使面部的像变大,消费者应靠近摄像头
B.“刷脸”时,面部经过摄像头成正立、缩小的实像
C.光经过摄像头成像利用的是光的反射
D.摄像头的成像特点与投影仪的相同
A
知识点二 投影仪
典例4 如图所示,投影仪上的透镜B是一个螺纹透镜,它的作用是 。在如图所示的投影仪原理图中,物距是指投影片到 (填出物体名称)的距离,平面镜的作用是
,屏幕上发生的是 反射。
会聚光
透镜A
改变光的传播方向
漫
方法点拨
1.投影仪使用时,屏幕上看到正立、放大的像,是因为投影片倒立放置。
2.投影仪成像时,投影片到镜头的距离小于屏幕到镜头的
距离。
典例5 放映幻灯片时,要使银幕上出现放大的“F”字母,那么幻灯片正确的放法应该是( )
D
A B C D
知识点三 放大镜
典例6 如图所示,手表的玻璃盖靠近旋钮处有一个透明的玻璃“凸起”,透过它可以看到一个放大的日历数字,那么这个玻璃“凸起”相当于一个 镜,透过它看到的,实际上是日历数字 (选填“正”或“倒”)立的 (选填“实”或“虚”)像。
凸透
正
虚
典例7 如图所示是刺绣工艺师正在用放大镜细心刺绣的情形。放大镜是 透镜,得到的是放大的 像;要使像更清晰,应该使放大镜稍微 (选填“靠近”或“远离”)刺绣。
凸
虚
远离
知识点四 实像和虚像
典例8 下列对①平面镜成像、②放大镜成像、③小孔成像、④照相机照相、⑤在岸边看水中的鱼、⑥投影仪成像的描述中,正确的是( )
A.所成像是虚像的有①②⑤
B.所成像是实像的有③④⑤⑥
C.应用光的折射规律的是②③④⑤
D.应用光的反射定律的是①②⑥
A
方法点拨
1.实像与虚像的比较
类别 定义 特点 实例
实像 来自物体的光会聚而成 能用光屏承接,能被眼睛观察
小孔成像 照相机成像
投影仪成像
方法点拨
虚像 来自物体的光的反向延长线相交而成 不能用光屏承接,能被眼睛观察
平面镜成像 眼睛“受骗”
放大镜成像
2.凸透镜成像时,实像与物体在凸透镜的两侧,虚像与物体在凸透镜的同侧。
精评价 课堂反馈 03
1./ 知识点一 / 蜡烛通过凸透镜在光屏上的成像情况如图所示,下列器材利用这一成像原理的是( )
A.照相机 B.潜望镜 C.放大镜 D.投影仪
A
2./ 知识点三 / 如图所示,体温计的刻度部分为三棱体,其正面呈圆弧形,以便看清体温计内极细的水银柱和示数。这是因为( )
A.圆弧形玻璃相当于平面镜,使我们能看到水银柱等大的虚像
B.圆弧形玻璃相当于平面镜,使我们能看到水银柱等大的实像
C.圆弧形玻璃相当于凸透镜,使我们能看到水银柱放大的虚像
D.圆弧形玻璃相当于凸透镜,使我们能看到水银柱放大的实像
C
3./ 知识点二 / 关于四种光学仪器的成像情况,下列说法正确的是( )
A.放大镜成正立、放大的实像
B.照相机成正立、缩小的实像
C.投影仪成倒立、放大的实像
D.平面镜成正立、等大的实像
C
4./ 知识点四 教材习题改编 / 下列成像情景中,成实像的是
( )
A
A.航天员在
悬浮水球中
的像
B.通过潜望镜
看到的景物
C.岸上观察者
眼中的“鱼”
D.用放大镜看
到的蜜蜂的像
5./ 知识点三 / 一次,小明在家写作业时,在书桌的玻璃台板上面滴了一滴水,透过水滴看下去,他发现压在台板下面的图片上的文字变大了。此时的水滴相当于一个 ,图片上的文字经过水滴折射后形成一个放大的 (选填“实”或“虚”)像。
放大镜
虚
6./ 知识点二 / 如图所示是投影仪成像示意图, 的作用是改变光的传播方向。若将凸透镜向上移动一点,屏幕需向 (选填“左”或“右”)移动才能看到清晰的像。凸透镜的作用是使投影片在屏幕上成 (选填“等大”“缩小”或“放大”)的实像。
平面镜
右
放大
