透镜和视觉
第一课时
科学浙教版 七年级下
新知导入
照相机
放大镜
这些光学仪器中都有一个重要的部件 —— 透镜
今天我们就来学习透镜的有关知识。
你认识这些光学仪器吗？你能叫出这些仪器的名字吗？
显微镜
望远镜
新知讲解
一、凸透镜和凹透镜
近视眼镜
远视眼镜
你仔细看过近视眼镜和老花镜吗？你发现它们有什么不同吗？
近视眼镜镜片中间薄、边缘厚属于凹透镜
远视眼镜镜片中间厚、边缘薄属于凸透镜
新知讲解
凸透镜：形状是中央较厚、边缘较薄.
1、凸透镜和凹透镜的形状
凹透镜形状是中间厚、边缘薄
凸透镜至少一个表面是球面的一部分。
针对练习
1．凸透镜：中间____边缘____的透镜，图中属于凸透镜的是_________。
2．凹透镜：中间____边缘____的透镜，图中属于凹透镜的是__________。
厚
薄
薄
厚
A、D、F
B、C、E
新知讲解
（1）主光轴：通过两个球面球心O点的直线，简称主轴。
（2）光心：光心是主光轴上的一点(可以认为在透镜的中心)。
2．主光轴和光心
光心
o
主光轴
主光轴和光心是研究透
镜时常用的科学术语
新知讲解
让凸透镜正对着太阳光，拿一张白纸在它的另一侧来回移动，直到纸上的光斑变得最小、最亮。测出这个光斑到凸透镜的距离。由此你发现什么？
凸透镜能使平行于主光轴的光会聚于一点
新知讲解
3、凸透镜对光线的作用
（1）凸透镜对光有会聚作用，所以凸透镜又叫会聚透镜。
（2）凸透镜能使平行于主光轴的光会聚于一点，这一点叫做凸透镜的焦点。
焦点
焦距
光心
（3）焦点到凸透镜光心的距离叫做焦距。
F
新知讲解
（5）凸透镜不光对平行光有会聚作用，对所有不过光心的光线都具有会聚作用。
（4）凸透镜有关于光心对称的两个焦点。
焦点
焦点
换用凹透镜再做上面的实验，纸上还能得到最小、最亮的光斑吗？
活动2
F
F
换用凹透镜不能得到最小、最亮的光斑
新知讲解
（1）平行光经过凹透镜折射后会向外发散凹透镜则使太阳光发散。
4、凹透镜对光线的作用
（2）凹透镜有两个虚焦点 (发散光线的反向延长线会聚的点)。
O
虚焦点F
F
新知讲解
你能用冰和阳光来取火吗？
思考与讨论
能用冰和阳光来取火。将冰块削成凸透镜形状正对太阳光，燃料放在焦点上即可燃烧。
新知讲解
在桌上放一块凸透镜，在凸透镜的一侧点燃一支蜡烛，调节蜡烛与凸透镜的距离，使蜡烛在光屏上得到倒立的像。
二、凸透镜成像
活动3
凸透镜成像
新知讲解
（2）我们把物体到凸透镜的距离叫做物距（u）。
（3）像到凸透镜的距离叫做像距（v）。
1、凸透镜能使物体成像
（1）这个像能呈现在光屏上，它是由实际光线会聚而成的，这样的像叫做实像 。
物距（u）
像距（v）
新知讲解
凸透镜成像规律
通过上面的活动，我们知道凸透镜能够成倒立的实像，并且这个像和蜡烛分别位于凸透镜的两侧。
通过放大镜，我们能够看到一个正立、放大的像，而这个像与蜗牛都位于凸透镜的同一侧。
放大镜也是凸透镜
新知讲解
那么，物体经凸透镜所成的像有什么规律可循？下面让我们通过实验来探究凸透镜成像的规律。
1. 提出问题：
物体经凸透镜所成像的大小、正倒跟物体的位置有什么关系？
2. 建立猜想：
物体经凸透镜所成像的大小、正倒可能跟物体与凸透镜的距离有关。
新知讲解
①在阳光下或利用平行光源测出凸透镜的焦距 f =____ 厘米。用 1支蜡烛作物体，研究蜡烛所成的像；用 1块白色硬纸板做光屏，来承接蜡烛的像。
3、设计实验与制订计划
(1)实验器材：光具座、蜡烛、光屏、凸透镜、火柴。
(2)实验步骤
10
新知讲解
②蜡烛、凸透镜和光屏依次放在成像装置上，调节它们的高低使它们的中心处于同一高度。想一想，为什么要这样做？
使它们的中心处于同一高度这样像才能成在光屏中心
新知讲解
③点燃蜡烛，把蜡烛放在离凸透镜尽量远的位置上（U>2f），调整光屏到凸透镜的距离，使蜡烛在屏上成一个清晰的像。并将u、v记录下来
④然后将蜡烛逐次移近凸透镜，每次都需要调整光屏到凸透镜的距离，使蜡烛在屏上成一个清晰的像。
新知讲解
c、当烛焰在光屏上成倒立、放大的像时，测量并记录物距和像距。
a、当烛焰在光屏上成倒立、缩小的像时，测量并记录物距和像距。
b、当烛焰在光屏上成倒立、等大的像时，测量并记录物距和像距。
像不能成在光屏上，直接用眼睛通过凸透镜来观察烛焰。
d、当通过凸透镜能观察到蜡烛正立、放大的像时，测量并记录这时的物距。试一试，这个像能成在光屏上吗？
新知讲解
4. 记录实验数据并归纳凸透镜成像的规律。
将蜡烛移到凸透镜的焦点上不能成像。
e、将蜡烛移到凸透镜的焦点上，移动光屏，光屏上有像吗？记下u。
凸透镜成像的规律视频
新知讲解
15
18
50
38
20
fu>2f
u=2f
v=2f
fv>2f
u像的性质 次数 物距cm f=10cm 像距cm f=10cm
倒立、缩小的像 1 40
2 30
倒立、等大的像 1 20
倒立、放大的像 1 16
2 14
正立、放大的像 1 8
2 5
新知讲解
5. 实验结论：
(1) 当 u_______ 2f 时，在光屏上可得到倒立、缩小的 ______ 像。
(2) 当 u_______ 2f 时，在光屏上可得到倒立、等大的 ______ 像。
(3) 当 f ___u __ 2f 时，在光屏上可得到倒立、放大的 ______ 像。
(4) 当 u_______ f 时，可透过凸透镜看到正立、放大的 ______ 像。
>
=
<
<
<
实
实
实
虚
注意：u= f 时?不成像?
说明：（1）两个分界点：①焦点是成实像和虚像的分界点；
②2倍焦距处是成放大实像和缩小实像的分界点。
（2）像的倒正：正立的像一定是虚像，像与物同侧； 倒立的像一定是实像。像与物分居镜的两侧，上下倒置、左右互换。
（3）凸透镜成实像时，物距u减小，像和像距v均增大。凸透镜成虚像时，物距减小，像距变小，虚像变小。总之，物体越靠近焦点，像越大，同时像距也越大。
新知讲解
凸透镜的三条特殊光线
①、平行于主光轴的光线经过凸透镜汇聚于焦点。
知识拓展
③、由焦点发出或经过焦点射向凸透镜的光线，平行于主光轴。
②、通过凸透镜的光线传播方向不变。
知识拓展
u>2f 在光屏上可得到倒立、缩小的实像。
f放大、倒立的实像。
知识拓展
u= f 时?不成像
f
f
可透过凸透镜看到正立、放大的虚像。
新知讲解
三、放大镜和照相机
1、放大镜
（1）原理
它就是利用 u ＜f 时，物体经过凸透镜成正立、放大的虚像的原理制成的。
放大镜是一种焦距较小的凸透镜。
放大镜
（2）使用方法
①把放大镜放在被观察物体的上方，使物体在凸透镜的焦点以内。
②并通过调节放大镜与物体的距离来改变放大倍数。
放大镜观察植物叶子
新知讲解
新知讲解
2、照相机
数码照相机的镜头相当于一个凸透镜，影像传感器相当于光屏。
照相机的成像原理
影像传感器
镜头
（1）原理：数码照相机就是利用将景物放在离凸透镜 2倍焦距之外时，能在影像传感器上成一个清晰、倒立、缩小的实像的原理.
新知讲解
(2)使用：当按下照相机的快门后，来自景物的光线经过镜头聚集到影像传感器上，影像传感器会将这些光信号转换为电信号，然后再将电信号转变成数字信号，数字信号经过处理器处理，形成特定的图像文件，保存到存储器中。这样，一张数码相片就完成。
新知讲解
举例说明在生活中凸透镜还有哪些用处。
利用凸透镜成放大、正立的虚像应用：放大镜、老花镜。
利用凸透镜成放大、倒立的实像应用：幻灯机、显微镜、电影放映机。
新知讲解
课堂练习
1.在森林中旅游时，请不要随意丢弃饮料瓶。因为饮料瓶内进入水后，相当于一个_____镜，对太阳光有_______作用，容易引发火灾。
2.当小玲在观察阳光通过甲、乙两个眼镜在地面上形成的光斑时，发现两个眼镜形成的光斑不同。阳光通过眼镜甲形成的光斑中间较四周亮，而阳光通过眼镜乙形成的光斑中间较四周暗，由此可以判断眼镜甲是_____透镜，眼镜乙是_____透镜。
凹
凸
凸透
会聚
课堂练习
3.手持一个凸透镜在室内的白墙和窗户之间移动（离墙更近些），在墙上能看到（ ）
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、缩小的虚像
A
课堂练习
4、将一个凸透镜正对太阳，在距凸透镜20cm处得到一个最小、最亮的光斑．将一个物体放在此透镜前40cm处，则可在凸透镜的另一侧得到一个（ ）
A.倒立、放大的实像
B.倒立、缩小的实像
C.倒立、等大的实像
D.正立、放大的虚像
C
拓展提高
1、像如图是物体AB经照相机镜头成像原理示意图，当AB沿主光轴远离镜头时，则物体上A点的像A′会沿（ ）移动。
A.A′O B.A'F C.水平向右 D.水平向左
B
拓展提高
2.在探究凸透镜成像的实验中，先用焦距为10cm的透镜甲进行实验，在透镜右侧的光屏上得到了清晰缩小的实像。接下来不改变发光体和凸透镜的位置，改用焦距为20cm的透镜乙继续进行实验。下列情形可能发生的是（ ）
A.光屏向右移，能接收到清晰缩小的实像；
B.光屏向左移，能 接收到清晰放大的实像；
C.光屏向左移，能接收到清晰缩小的实像；
D.无论怎样移动光屏，都接收不到清晰的。
A
课堂总结
1、中间厚、边缘薄属于凸透镜，凸透镜对光有会聚作用。
中间薄、边缘厚属于凹透镜，凹透镜对光有发散作用。
2、凸透镜成像规律
（1）当物体位于凸透镜的2倍焦距之外时，成缩小、倒立的实像。（3）当物体位于凸透镜的2倍焦距处时，成等大、倒立的实像。
（4）当物体位于凸透镜的焦点（或1倍焦距）以内时，成放大、正立的虚像。
（5）当物体位于凸透镜的焦点时，不能成像。
板书设计
一、凸透镜和凹透镜
2、中间薄、边缘厚属于凹透镜，凹透镜对光有发散作用。
1、中间厚、边缘薄属于凸透镜，凸透镜对光有会聚作用。
二、凸透镜成像
（1）当物体位于凸透镜的2倍焦距之外时，成缩小、倒立的实像。（2）当物体位于凸透镜的2倍焦距处时，成等大、倒立的实像。
（3）当物体位于凸透镜的1倍焦距与2倍焦距之间时，成放大、倒立的实像。
（4）当物体位于凸透镜的焦点（或1倍焦距）以内时，成放大、正立的虚像。
（5）当物体位于凸透镜的焦点时，不能成像。
三、放大镜和照相机
板书设计
作业布置
1、作业:课后练习2.3.4题
2、预习第2课时
谢谢
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浙教版科学七年级下册 透镜和视觉 第1课时教学设计
课题 透镜和视觉 单元 2 学科 科学 年级 七下
学习 目标 1．知道凸透镜的制作原理及形状特点。2．认识凸透镜的会聚作用。知道凸透镜的焦点，了解凸透镜的主光轴、光心、焦距。3．探究并知道凸透镜成像的规律。4．知道应从像的放大或者缩小、倒正、虚实三个方面描述凸透镜的成像情况。
重点 凸透镜的形状特点，凸透镜对光的作用，凸透镜的焦点、主光轴、光心和焦距，凸透镜 成像的规律。
难点 凹透镜对光的作用、实像和虚像的区别、凸透镜成像性质的决定因素。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 你认识这些光学仪器吗？你能叫出这些仪器的名字吗？出示图片：照相机、放大镜、望远镜、显微镜这些光学仪器中都有一个重要的部件 —透镜 今天我们就来学习透镜的有关知识。 学生观看图片并找出共同的光学仪器 引出本节课题透镜
讲授新课 一、凸透镜和凹透镜你仔细看过近视眼镜和老花镜吗？你发现它们有什么不同吗？出示图片：近视眼镜、教师总结：近视眼镜镜片中间薄、边缘厚属于凹透镜出示图片：远视眼镜教师总结：远视眼镜镜片中间厚、边缘薄属于凸透镜1、凸透镜和凹透镜的形状出示图片：形状不同的凸透镜凸透镜至少一个表面是球面的一部分。凹透镜形状是中间厚、边缘薄针对练习1．凸透镜：中间____边缘____的透镜，图中属于凸透镜的是_________。2．凹透镜：中间____边缘____的透镜，图中属于凹透镜的是__________。A B C D E F答案：厚、薄、A、D、F；薄、厚、B、C、E。2．主光轴和光心主光轴和光心是研究透镜时常用的科学术语。（1）主光轴：通过两个球面球心O点的直线，简称主轴。（2）光心：光心是主光轴上的一点(可以认为在透镜的中心)。活动1：让凸透镜正对着太阳光，拿一张白纸在它的另一侧来回移动，直到纸上的光斑变得最小、最亮。测出这个光斑到凸透镜的距离。由此你发现什么？出示图片：太阳光通过凸透镜会聚参考答案：凸透镜能使平行于主光轴的光会聚于一点3、凸透镜对光线的作用出示图片：平行光的会聚 （1）凸透镜对光有会聚作用，所以凸透镜又叫会聚透镜。（2）凸透镜能使平行于主光轴的光会聚于一点，这一点叫做凸透镜的焦点。（3）焦点到凸透镜光心的距离叫做焦距。（4）凸透镜有关于光心对称的两个焦点。（5）凸透镜不光对平行光有会聚作用，对所有不过光心的光线都具有会聚作用。活动2：换用凹透镜再做上面的实验，纸上还能得到最小、最亮的光斑吗？参考答案：换用凹透镜不能得到最小、最亮的光斑4、凹透镜对光线的作用 （1）平行光经过凹透镜折射后会向外发散凹透镜则使太阳光发散。（2）凹透镜有两个虚焦点 (发散光线的反向延长线会聚的点)。思考与讨论你能用冰和阳光来取火吗？出示图片：冰凸透镜参考答案：能用冰和阳光来取火。将冰块削成凸透镜形状正对太阳光，燃料放在焦点上即可燃烧。二、凸透镜成像活动3：在桌上放一块凸透镜，在凸透镜的一侧点燃一支蜡烛，调节蜡烛与凸透镜的距离，使蜡烛在光屏上得到倒立的像。出示图片：凸透镜成像1、凸透镜能使物体成像出示图片：凸透镜成像（1）这个像能呈现在光屏上，它是由实际光线会聚而成的，这样的像叫做实像 。（2）我们把物体到凸透镜的距离叫做物距（u）。（3）像到凸透镜的距离叫做像距（v）。探究 凸透镜成像规律通过上面的活动，我们知道凸透镜能够成倒立的实像，并且这个像和蜡烛分别位于凸透镜的两侧。出示图片：放大镜也是凸透镜通过放大镜，我们能够看到一个正立、放大的像，而这个像与蜗牛都位于凸透镜的同一侧。那么，物体经凸透镜所成的像有什么规律可循？下面让我们通过实验来探究凸透镜成像的规律。1. 提出问题： 物体经凸透镜所成像的大小、正倒跟物体的位置有什么关系？ 2. 建立猜想：物体经凸透镜所成像的大小、正倒可能跟物体与凸透镜的距离有关。3、设计实验与制订计划(1)实验器材：光具座、蜡烛、光屏、凸透镜、火柴。(2)实验步骤①在阳光下或利用平行光源测出凸透镜的焦距 f =____ 厘米。用 1支蜡烛作物体，研究蜡烛所成的像；用 1块白色硬纸板做光屏，来承接蜡烛的像。参考答案：10②蜡烛、凸透镜和光屏依次放在成像装置上，调节它们的高低使它们的中心处于同一高度。想一想，为什么要这样做？出示图片：凸透镜成像装置参考答案：这样像才能成在光屏中心③点燃蜡烛，把蜡烛放在离凸透镜尽量远的位置上（U>2f），调整光屏到凸透镜的距离，使蜡烛在屏上成一个清晰的像。并将u、v记录下来④然后将蜡烛逐次移近凸透镜，每次都需要调整光屏到凸透镜的距离，使蜡烛在屏上成一个清晰的像。a、当烛焰在光屏上成倒立、缩小的像时，测量并记录物距和像距。b、当烛焰在光屏上成倒立、等大的像时，测量并记录物距和像距。c、当烛焰在光屏上成倒立、放大的像时，测量并记录物距和像距。d、当通过凸透镜能观察到蜡烛正立、放大的像时，测量并记录这时的物距。试一试，这个像能成在光屏上吗？参考答案：像不能成在光屏上，直接用眼睛通过凸透镜来观察烛焰。e、将蜡烛移到凸透镜的焦点上，移动光屏，光屏上有像吗？记下u。参考答案：将蜡烛移到凸透镜的焦点上不能成像。凸透镜成像的规律视频4. 记录实验数据并归纳凸透镜成像的规律。像的性质次数物距cm f=10 cm像距cm f=10 cm 倒立、缩小的像140 u>2f 15f2f 214 50 正立、放大的像18 u、实； (2)=、实； (3) <、 <实； (4) <、虚。说明：（1）两个分界点：①焦点是成实像和虚像的分界点； ②2倍焦距处是成放大实像和缩小实像的分界点。 （2）像的倒正：正立的像一定是虚像，像与物同侧； 倒立的像一定是实像。像与物分居镜的两侧，上下倒置、左右互换。 （3）凸透镜成实像时，物距u减小，像和像距v均增大。凸透镜成虚像时，物距减小，像距变小，虚像变小。总之，物体越靠近焦点，像越大，同时像距也越大。知识拓展 凸透镜的三条特殊光线①、平行于主光轴的光线经过凸透镜汇聚于焦点。②、通过凸透镜的光线传播方向不变。③、由焦点发出或经过焦点射向凸透镜的光线，平行于主光轴。u>2f 在光屏上可得到倒立、缩小的实像。f课堂小结 1、中间厚、边缘薄属于凸透镜，凸透镜对光有会聚作用。中间薄、边缘厚属于凹透镜，凹透镜对光有发散作用。2、凸透镜成像规律 （1）当物体位于凸透镜的2倍焦距之外时，成缩小、倒立的实像。（3）当物体位于凸透镜的2倍焦距处时，成等大、倒立的实像。 （4）当物体位于凸透镜的焦点（或1倍焦距）以内时，成放大、正立的虚像。 （5）当物体位于凸透镜的焦点时，不能成像。 梳理自己本节所学知识进行交流 根据学生表述，查漏补缺，并有针对性地进行讲解补充。
板书 一、凸透镜和凹透镜1、中间厚、边缘薄属于凸透镜，凸透镜对光有会聚作用。2、中间薄、边缘厚属于凹透镜，凹透镜对光有发散作用。二、凸透镜成像（1）当物体位于凸透镜的2倍焦距之外时，成缩小、倒立的实像。（2）当物体位于凸透镜的2倍焦距处时，成等大、倒立的实像。（3）当物体位于凸透镜的1倍焦距与2倍焦距之间时，成放大、倒立的实像。 （4）当物体位于凸透镜的焦点（或1倍焦距）以内时，成放大、正立的虚像。 （5）当物体位于凸透镜的焦点时，不能成像。 三、放大镜和照相机
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《透镜和视觉》第1课时练习
1、选择题
1、小明同学做凸透镜成像的实验时，将点燃的蜡烛放在凸透镜前，在光屏上得到清晰的倒立、放大的实像.保持透镜位置不变，把蜡烛与光屏的位置对换，则( )
A. 光屏上有倒立、缩小的实像 B. 光屏上有倒立、放大的实像
C. 光屏上有正立、等大的虚像 D. 光屏上没有像
2、如图所示,早期照相馆里摄影师取景时看到的像是倒立的。有几位同学对此现象展开了讨论:
甲:将照相机靠近两位照相的人,可以看到两位照相人的全身像。
乙:调整相机和两位照相人之间的距离,人像变小时,应减小相机镜头和胶片之间的距离。
丙:要使人像更亮,必须在两位照相人的身后进行“补光”。
丁:现在的相机利用光学或电子技术,把倒立的像转变成正立的,便于观察。
这些说法正确的是 ( )
A. 甲与乙 B. 甲与丙 C. 乙与丁 D. 丙与丁
3、下列说法正确的是?( )
A. 在“小孔成像”的实验中,离小孔越近的物体所成的像一定越大?????????????
? B. 游泳运动员在平静的水面下看到游泳池边的物体可能变矮了?????????????
? C. 蜡烛经凸透镜成像时,当蜡烛靠近透镜,蜡烛的像一定远离透镜?????????????
? D. 小球沿水平方向运动,它在平面镜中的像可能沿竖直方向运动?????????????
4、“探究凸透镜成像规律”的实验中,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,此时烛焰在光屏上成一个清晰的像,由此判断下列说法正确的是 ( )
A. 光屏上的像是倒立、放大的实像
B. 光屏上的像是正立、缩小的实像,照相机就是根据该原理制成的
C. 若蜡烛和光屏位置不变,将凸透镜向左移动适当距离,仍可在光屏上得到清晰的像
D. 若换用材料与口径相同但更厚一些的凸透镜,仍要在光屏上得到清晰的像,如果只移动光屏,光屏必须远离凸透镜
5、. 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，这时光斑到凸透镜的距离为l；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l B. —定等于l
C. 一定大于l D. 可能小于l，也可能大于l
6、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. 将光屏适当远离透镜, 蜡烛、透镜位置保持不变
D. 将蜡烛适当靠近透镜，光屏、透镜位置保持不变
7、屏幕上有一个由某凸透镜所成的清晰明亮的实像,若用黑纸把该凸透镜的上半部挡住,则屏幕上的像将会发生的变化是( )
A. 亮度不变,上半部消失只有下半部的像 B. 亮度不变,下牛部消失只有上半部的像
C. 亮度变暗,仍能成完整的像 D. 亮度变暗,只有上半部的像
8、在探究凸透镜成像规律的实验中，小聪同学选用了焦距为10cm的凸透镜。他将凸透镜固定在光具座上65cm刻度线处，将点燃的蜡烛放置在光具座上50cm刻度线处，当光屏移动到如图所示刻度线处时，恰好能在光屏上成清晰的像。如果从图中位置移动蜡烛，下列说法正确的是
A. 向左移动10cm，光屏应向右移动到适当位置才能成清晰的像
B. 向右移动10cm，光屏应向右移动到适当位置才能成清晰的像
C. 向右移动2cm，光屏应向左移动到适当位置才能成清晰的像
D. 向右移动2cm，光屏应向右移动到适当位置才能成清晰的像
9、小杨做凸透镜成像规律的实验。将焦距为10 cm的凸透镜固定在光具座上50 cm刻度线处,光屏和点燃的蜡烛位于凸透镜两侧,实验前调整烛焰中心、透镜中心和光屏中心在同一水平高度,如图所示。则下列四个选项中,判断正确的是 ( )
A. 若蜡烛放置在10 cm刻度线处,移动光屏,在光屏上不能呈现烛焰清晰的像
B. 若蜡烛放置在20 cm刻度线处,移动光屏,可在光屏上呈现烛焰清晰放大的实像
C. 若蜡烛放置在35 cm刻度线处,移动光屏,可在光屏上呈现烛焰清晰放大的实像
D. 若蜡烛放置在45 cm刻度线处,移动光屏,可在光屏上呈现烛焰清晰缩小的实像
二、填空题
10、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__________(填“倒立”或“正立”)的 ______(填“放大”或“缩小”或“等大”)的__________像(填“实”或“虚”)。
11、如图所示，小明同学从侧面透过球形玻璃缸欣赏水中游动的鱼，发现鱼变大了，则这个像是金鱼的____________像(选填“实”或“虚”)，玻璃缸相当于____________。
12检修工人在查看线路密集的电路板时,为了看清线路的连接情况,常透过一个较大的透镜进行观察,这个透镜应该是 (填“凸”或“凹”)透镜,工人看到的是放大的 (填“实”或“虚”)像,电路板到透镜的距离应 ;检修时还用到了照明灯,这是为了照亮 (填“透镜”或“电路板”)。
13、无人机利用携带的焦距一定的微型摄像机进行航拍,来自地面景物的光通过摄像机镜头,会聚在感光晶片上,形成倒立, (填“放大”或“缩小”)的实像;当无人机上升时,须 (填“增大”或“减小”)镜头与感光晶片间的距离,才能拍摄到清晰的画面。
三、实验题
14、如图所示,在探究凸透镜成像特点的实验中,凸透镜的光心、烛焰、光屏中心在同一水平直线上。蜡烛、凸透镜位置如图所示,当光屏移至刻度尺80?cm处时,在光屏上观测到等大倒立的实像。则
?
(1)该凸透镜的焦距是 cm;
(2)在题干中成像的情况下,把蜡烛向左移动5?cm,光屏应向 (填“左”或“右”)移动可成清晰的像;
(3)在题干中成像的情况下,把蜡烛向右移动5?cm,然后移动光屏可成清晰的像。这种成像特点与实际生活中 (填“放大镜”“投影仪”或“照相机”)成像原理相同。
15、小金在实验室利用光具座研究凸透镜成像的规律。
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(1)当小金将三个元件移动到图示位置时,光屏上出现了清晰的像。请你根据此现象回答下列问题:光屏上像的性质为 ,并推算出焦距为 厘米。
(2)保持蜡烛和凸透镜位置不变,小金换了个凸透镜继续实验,并使透镜光心、蜡烛焰心和光屏中心三者高度相同,但在透镜右侧无论怎样移动光屏都无法在屏上成像(光具座足够长),请你帮助小金分析产生此现象的原因 。
参考答案
1．【答案】A
【解析】在光的反射和折射现象中光路是可逆的，同样在凸透镜成像中光路也是可逆的，物像互换，所以将蜡烛与光屏的位置对换时，在光屏上成倒立、缩小的实像，故选A。
2. 【答案】C
【解析】照相机离照相人越远,成的像越小,拍摄的范围越大,所以要照全身像,应增大相机和照相人的距离,甲说法错误;若要使人像变小,除了增大物距,也可减小像距,乙说法正确;在照相人身前补光,光从照相人身上发射至相机镜头,可使人像更亮,丙说法错误;现在的相机技术使我们拍摄时看到的像是正立的,丁说法正确,故C选项正确。
3．【答案】D
【解析】像的大小还与光屏到小孔的距离有关,光屏离小孔越远成像越大,故A错误;游泳运动员在水下看到泳池边的物体,看到的是由于光的折射形成的虚像,虚像比实际物体的位置要高,故B错误;凸透镜成实像时,成像规律为:物近像远像变大,成虚像时,物近像近像变小,故C错误;小球沿水平方向移动时,如果平面镜与水平面成45度时,像可能出现沿竖直方向运动情况,故D正确。
4．【答案】C
【解析】由图可知,物距大于像距,大于2倍焦距,根据凸透镜成像规律知,光屏上成的是倒立、缩小的实像,照相机就是根据该原理制成的,故A、B错误;由光路的可逆性知,若蜡烛和光屏的位置不变,将凸透镜向左移动适当距离,当蜡烛到凸透镜的距离等于原来的像距时,成倒立、放大的实像,故C正确;若换用材料与口径相同但更厚一些的凸透镜,焦距变小、会聚能力增强,像距减小,仍要在光屏上得到清晰的像,需将光屏向左移动,故D错误。
5．【答案】A
【解析】太阳光垂直透过凸透镜时，能会聚成一个最小最亮的点，这个点的位置就是凸透镜的焦点.由于题中所述的光斑并非最小，且凸透镜远离纸的过程中光斑一直变大，则开始时纸上的光斑一定位于凸透镜焦点以外的位置，该凸透镜的焦距一定小于l，否则凸透镜远离纸的过程中，光斑会先变小后变大.
6．【答案】B
【解析】根据凸透镜成像规律“物近像远像变大”，即物距减小时，像距在增大，物体所成的像在逐渐的变大，因此，将蜡烛适当靠近透镜，光屏适当远离透镜。故B方法可行为答案。
7．【答案】C
【解析】物体经凸透镜成实像时,物体上的某点发出的所有射向透镜的光经透镜折射后必会聚于像点,如果用黑纸将透镜的上半总挡住,从物体射向透镜下半部的光经透镜折射后仍会聚于像点,因此仍成原来的像,只是透过的光减少了,所以亮度变暗。
8．【答案】D
【解析】蜡烛向左移动10cm，则物距增大，像距应该减小，为呈现烛焰清晰的像，光屏应向左移动，故A错误；蜡烛向右移动10cm，则物距小于焦距，此时成虚像，所以不能在光屏上成像，故B错误；凸透镜成像的规律，知道凸透镜成实像时，有物近像远像变大的特点，蜡烛向右移动2cm，物距减小，此时像距要增大，成的像也增大，光屏应向右移动，在适当的位置能呈现烛焰清晰的像，故C错误、D正确。
9．【答案】C
【解析】由题意知,凸透镜的焦距为10 cm,蜡烛放置在10 cm刻度线处,蜡烛到凸透镜的距离为40 cm,大于2倍焦距,移动光屏,可在光屏上呈现倒立、缩小的实像,故A错误;蜡烛放置在20 cm刻度线处,蜡烛到凸透镜的距离为30 cm,大于2倍焦距,移动光屏,可在光屏上呈现倒立、缩小的实像,故B错误;蜡烛放置在35 cm刻度线处,蜡烛到凸透镜的距离为15 cm,大于1倍焦距小于2倍焦距,移动光屏,可在光屏上呈现倒立、放大的实像,故C正确;蜡烛放置在45 cm刻度线处,蜡烛到凸透镜的距离为5 cm,小于1倍焦距,移动光屏,可在光屏上呈现正立、放大的虚像,故D错误。
10. 【答案】倒立；缩小；实
【解析】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，所以凸透镜的焦距f=10cm，一个物体放在这个透镜前40cm处，u＞2f，成倒立、缩小的实像。
11. 【答案】虚；放大镜
【解析】小明同学从侧面透过球形玻璃缸欣赏水中游动的鱼，发现鱼变大了，看到的是鱼的放大的像，此时球形玻璃缸相当于放大镜，这个像是金鱼的虚像。
12. 【答案】凸 虚 小于1倍焦距 电路板
【解析】为了看清楚连线情况,需要放大来看,只有凸透镜可以起到放大的作用;凸透镜在成像时,物距小于1倍焦距才能成正立放大的虚像;照明灯照亮电路板,电路板反射的光才能越强,折射后所成的虚像也就越清楚。
13. 【答案】缩小 减小
【解析】摄像机的镜头相当于一个凸透镜,其成像原理为:当物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像;无人机上升相当于增加了物距,当物距增大时,相距减小,因此需要减小镜头与感光晶片之间的距离,才能拍摄到清晰的画面。
14. （1）【答案】7.5
【解析】凸透镜成像实验中,当在光屏上成等大、倒立的实像时,物体处于二倍焦距处,即物距等于像距等于二倍焦距,图中物距等于15?cm,故该凸透镜的焦距是7.5?cm;
（2）【答案】左
【解析】在凸透镜成像实验中,物体成实像时,物距减小则像距增大,物距增大则像距减小,故把蜡烛向左移动5?cm,物距增大5?cm,故像距将减小,所以光屏应向左移动可成清晰的像;
（3）【答案】投影仪
【解析】当把蜡烛向右移动5?cm,物体处于一倍焦距和二倍焦距之间,此时成倒立、放大的实像,生活中的投影仪就是利用该成像原理。
15. （1）【答案】倒立、等大、实像 20
【解析】由图可知,此时物距等于像距,物体处于2倍焦距处,成倒立、等大的实像;因物距等于40?cm,所以焦距为20?cm。
（2）【答案】因为换的凸透镜焦距大于或等于40?cm,所以物距小于或等于焦距,得不到实像
【解析】光屏上找不到像,说明此时不成像或成的是虚像,故出现此现象的原因是换的凸透镜焦距大于或等于40?cm,物距等于或小于焦距,得不到实像。
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