凸透镜的成像规律、生活中的透镜、眼镜与眼镜_知识点总结
凸透镜的成像规律
1、基本概念
(1)物距:物体到透镜光心的距离,用u表示。
(2)像距:像到光心的距离,用v表示。
(3)焦距:焦点到光心的距离,用f表示。
2、实验研究方案
按照教材演示实验,将物距分别设置为大于、等于2倍焦距的情形,分别测出像距的大小;再将物距分别设置为一倍焦距和二倍焦距之间、等于一倍焦距、小于一倍焦距的情形,分别测出像距大小,分析数据、归纳总结。
3、实验结论
u--物距、v--像距、f--焦距
口诀:
●一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小;
●物体在f以外时,物近像远像变大,物体在f以内时,物近像近像变小。(靠近焦点像变大)
●像的上下移动:与透镜一致,与物和光屏相反(做题时先判断像需要移动的方向)
4、凸透镜成像的动态情景:
①当物体从二倍焦距以外的地方逐渐向凸透镜移近过程中,像逐渐变大,像距v也逐渐变大。但是,只要物体未到达二倍焦距点时,像的大小比物体要小;像的位置总在镜的另一侧一倍焦距至二倍焦距之间。
②当物体到达二倍焦距之内逐渐向一倍焦距点移动过程中,像变大,像距v也变大。像的大小总比物体要大,像的位置总在镜的另一侧二倍焦距以外。
③可见,二倍焦距点是凸透镜成缩小实像与放大实像的分界点。即物体在二倍焦距以外时所成实像小于物体;物体在二倍焦距以内时所成实像要大于物体。
④当物体在一倍焦距以内时,只能在与物体同侧的地方得到正立放大的虚像。因此,焦点F是凸透镜成实像与虚像的分界点。
5、照相机、幻灯机、放大镜成像变化时的调节方法
(1)要使照相机成的像变大,物体靠近透镜,伸长暗箱;
(2)要使幻灯机成的像变大,幻灯片靠近透镜镜头,幻灯机到屏幕距离增大;
(3)要使放大镜成的像变大,放大镜应距离物体远一些。
生活中的透镜
1、照相机
(1)物体在照相机胶卷上成的是一个倒立、缩小的实像。
(2)照相机的原理:物体到凸透镜的距离大于2倍焦距时,能成倒立缩小的实像。
(3)照相机的结构:
①胶片:感光显影后变为照相底片。
②调焦环:调节镜头到胶片的距离(但上面数字表示景到镜头的距离。
③光圈:控制镜头的进光量。
④快门:控制曝光时间。
2、投影仪
(1)投影仪的平面镜的作用是改变光的传播方向。
(2)幻灯机的作用是:物体到凸透镜的距离在焦距和2倍焦距之间时,成放大、倒立的实像。
投影器与幻灯机的区别:投影器用两块大塑料螺纹透镜作聚光镜,并用一块平面镜把像反射到屏幕上。
3、放大镜
(1)放大镜所成的像是正立、放大的虚像。
(2)放大镜的原理:放大镜的原理:物体到凸透镜的距离小于焦距时,成放大、正立的虚像。 4、显微镜=投影仪(物镜)+放大镜(目镜)
(1)显微镜由两组凸透镜组成,物镜和目镜。它的放大倍数比放大镜大许多。物镜相当于投影仪成倒立、放大的实像;目镜相当于一个放大镜成正立、放大的虚像。 5、望远镜=照相机(物镜)+放大镜(目镜)
(1)照相机也是由两组凸透镜组成,物镜和目镜。物镜相当于一架照相机成倒立、缩小的实像;目镜相当于一个放大镜成正立、放大的虚像。
6、与光的反射、折射现象相联系的光学器件及应用:
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????????????????凹透镜(近视镜)机、放大镜)凸透镜(照像机、幻灯透镜凹镜(太阳灶)凸镜(观后镜)球面镜平面镜(穿衣镜)面镜光学器件
眼睛和眼镜
1、眼睛
(1)眼球相当于一架照相机,晶状体和角膜共同作用相当于一个凸透镜,视网膜相当于光屏。
(2)眼球的调节:在眼球这部照相机中,光屏(视网膜)不能移动,但镜头(晶状体)的焦距却可以调节。当我们看远处的物体时,物体离透镜较远,成的像必然在光屏之前,此时睫状体放松,晶状体变薄,其折光能力减弱,使成的像恰好落在视网膜上;当我们看近处的物体时,物体离透镜较近,成的像必然在光屏之后,此时睫状体收缩,晶状体变厚,其折光能力增强,使成的像恰好落在视网膜上。
2、近视及其矫正:成像在视网膜前,所以要加凹透镜进行纠正。
(1)特点:只能看清楚近处的物体,看不清楚远处的物体。
(2)原因:晶状体太厚(太凸),折光能力太强,或眼球在前后方向上太长,使来自远处某点的光会聚在视网膜前,到达视网膜时是一个模糊的光斑。
(3)矫正:在眼睛前放一个凹透镜。
3、远视及其矫正:在光线还没有会聚成一点就到达视网膜了,所以要加凸透镜进行纠正。
(1)特点:只能看清楚远处的物体。
(2)原因:晶状体太薄或眼球前后径太短。
(3)矫正:在眼球前放一个凸透镜。
凸透镜成像规律总结
凸透镜成像规律总结 1.当物距U> 2f时成倒立缩小实像像距:f v V v 2f应用:照相机镜头 2.当物距U = 2f时成倒立等大实像像距:V = 2f应用:侧焦距 3.当物距f v U v 2f时成倒立放大实像像距:V>2f应用:幻灯机、投影仪 4.当物距U= f时成不成像无像距应用:获平行光 5.当物距U v f时成正立放大虚像无像距应用:放大镜 一倍焦距分虚实, 二倍焦距分大小, 物距大来像变小, 物和像来敌进我退 物离焦点越近,像越大 每一个既定的、对称的凸透镜,都有一个“焦距”。焦距是不变的!“物距”,是人施变的作为。 凸透镜成像,“像”的虚实、大小、正倒,就是“玩” “物距”和“焦距”这两个参数的“距”镜的“光心”是“物距”和“焦距”的起点。“焦距”是定准,“物距”是变数,“像”是结果。 记忆口诀: 前言:口诀中,每一句的前面系指“物”所处的位置;后面系指“像”所处的位置和大小的变化。 (句中后面虽无“像”字,但其义系指“像”的变化状态。背口诀时,括号内字应不读出声。) 1焦,2焦,分水岭;1不成像,2孪生。 1向2移,大趋孪;2后远走,像缩行。 1大:实像,倒,两边; 1 ?物愈近,像远、大。 1 小:虚像,立,一边;心?物愈近,像小、近 注:⑴、远、近,是指“物”或“像”与凸透镜“光心”之间的距离像”大、小,是指“像”与小相比。 ⑵、口诀中的“1 ”和2”系指凸透镜焦距的1倍(f点)处和焦距2倍(2f点)处。凸透 的实际大
1.1焦、2焦,分水岭;1不成像,2孪生。 凸透镜的1倍焦距(f点)处和2倍焦距(2f点)处,是物距和像距之间关联变化规律的分水岭;物距在1倍焦距点上(f点),不能成“像”;物距在2倍焦距上(2f点),“物”和“像” 的 大小、影像相同,犹如孪生的一样 2.1向2移,大趋孪;2后远走,像缩行 “物”,从焦距1倍点处(f点)向焦距2倍焦距点处(2f点)移动:“像”,在靠近焦距1倍处较大,随着“物距”逐渐拉大,“像”,随之逐渐缩小。待物距趋近于焦距2倍点(2f点)时,“像”,就趋近和“物” 大小、影像相同,犹如孪生的一样。 若物距〉2个焦距点(2f点)后,“物”,继续渐渐远离,则“像”,亦就随着“物距”的渐渐拉大,而渐渐缩小。 3.1大:实像,倒,两边;物? 1愈近,(“像”)愈大、愈远。 物距>1倍焦距点(f点):成实像,倒立的,“物”和“像”分别位于凸透镜的两侧;“物”愈靠近1倍焦距点(f点),("像”),就愈大、愈远。 4. 1 小:虚像,立,一边;物?心愈近,(“像”)愈小、愈近。 物距v 1倍焦距点(f点):成虚像,正立的。“物”和“像”位于凸透镜 同侧。“物”离凸透镜的光心越远,("像”)愈小、愈近。 另:(“物”)趋近1焦,“像”最大;物?心趋重,像最小。“物”、“像”最近 (在)四焦。 凸透镜成的像不能被光屏接受的几种原因 1. 蜡焰、透镜、光屏不在同一高度; 2. 蜡焰在透镜的焦点F上, 3. 蜡焰在透镜的焦点F以内(成虚像,光屏接收不到)
凸透镜成像规律总结和基本练习题
凸透镜成像的规律 物距:物体到凸透镜的距离,用u表示。 像距:像(光屏)到凸透镜的距离,用v表示。 1.(1)当物距大于两倍焦距时(u>2f),成倒立,缩小的实像, 此时像距f<v<2f。 照相机应用此规律成像。 (2)当物距等于两倍焦距时(u=2f),成倒立,等大的实像,此时像距v=2f。 (3)当物距大于一倍焦距而又小于两倍焦距时(f<u<2f),成倒立,放大的实像,此时像距v>2f。 幻灯机(投影仪)应用此规律成像 (4)当物距等于焦距时(u=f),得到平行光,无法成像。 (5)当物距小于焦距时(u<f),成正立,放大的虚像。 放大镜应用此规律成像。 2.焦点是成实像和虚像的分界点,也是成倒立和正立的像的分界点。 两倍焦距处是成放大缩小的像的分界点。 3.实像都是倒立的,虚像都是正立的。 4. 成实像时,物体离透镜越近,像就越大; 成虚像时,物体离透镜越近,像就越小。 5.成实像时,物体向前靠近凸透镜,光屏就要相应的向后移动远离透镜,才能成清晰的像。 凸透镜成像的规律口诀: (1)一倍焦距分虚实,两倍焦距分大小 (2)虚则正,实则倒 (3)成实像口诀: 物近像远像变大,物远像近像变小 课后作业: 1.要想利用凸透镜使小灯泡发出的光线变成平行光,应该把小灯泡放在凸透镜的____ 上. 2.关于凸透镜的三条特殊光线是,通过光心的光线传播方向____ ;平行主光轴的光线经透镜折射后____ 焦点;通过焦点的光线经透镜折射后____ 主光轴. 3.物体到凸透镜的距离大于2倍焦距时,成____ 、____ 的____ 像,根据这个道理制成了____ . 4. 把物体置于凸透镜主光轴上距透镜40 cm,透镜的焦距为15 cm,则物体通过透镜成的像是____ 立____ 的____ 像.若将物体向透镜方向移动了15 cm,则物体的像将向____ 方向移动,同时像变为____ 立____ 的____ 像. 5.幻灯机和电影放映机的镜头是____ 镜,物体应放在____ ,像在____ ,像的性质是
凸透镜成像规律知识点及习题
凸透镜成像规律五幅图 (1)当u>2f时,f<v<2f,成倒立、缩小的实像 (2)当u=2f时,v=2f,成倒立、等大的实像 (3)当f2f,成倒立、放大的实像 (4)当u=f时不能成像
(5)当u 探究凸透镜成像规律 一、单选题: 1、物体到凸透镜的距离为u=8cm时,在透镜中看到正立的像,当物体到透镜的距离为u=10cm时,在光屏上看到倒立的像,当物体到透镜的距离为下列各值时,对像的性质判断正确的是() A.u=20cm时,成倒立缩小的像B.u=15cm时,成正立放大的像 C.u=9cm时,成倒立缩小的像D.u=5cm时,成倒立放大的像 2、物体到凸透镜距离为10cm时,成倒立放大的实像,当物体到该透镜的距离为18cm时,成倒立缩小的实像,则该凸透镜的焦距f的范围为() A.10cm<f<18cm B.5cm<f<9cm C.9cm<f<10cm D.18cm<f<20cm 3、物体通过凸透镜可成() A.正立、缩小的虚像B.正立、放大的虚像 C.倒立、放大的虚像D.正立、放大的实像 4、放幻灯时,幻灯片应放在() A.透镜的焦点以内B.透镜的两倍焦距以外 C.透镜焦点以外的任一位置D.透镜两倍焦距以内,一倍焦距以外 5、某凸透镜的焦距为10cm,当物体沿主光轴从距离透镜30cm处向15cm处移动时,则()A.像变大,像距变大B.像变小,像距变小 C.像先变小后变大,像距变大D.像先变小后变大,像距变小 二、填空题: 6、当物距在1倍焦距和2倍焦距之间时,像距________焦距,得到了________实像. 7、在“研究凸透镜成像”的实验中,为了使像成在光屏的中心,必须使 烛焰、透镜、光屏的中心大致在___________.实验中,物体距离凸透 镜24cm,在光屏上得到一个放大的像,此凸透镜焦距的范围是_________. 9、物体从焦点处向2倍焦距以外沿主轴移动,在这个过程中,物体的像距如何变化?________;像的大小如何变化?________;像的虚实如何变化?________. 10、当物体离凸透镜的距离________2倍焦距时,凸透镜成倒立、缩小的实像,这是________的工作原理;当物体离凸透镜的距离在________之间时,凸透镜成倒立、放大的实像,这是________的工作原理;当物体离凸透镜的距离________时,凸透镜成正立的、放大的虚像,这是________的工作原理. 三、作图题: 11、把蜡烛放在离凸透镜远大于2倍焦距的地方,在光屏上出现了明亮、清晰的烛焰的像,如图所示,请完成光路图. 12、下图是凸透镜成像规律的示意图,图中A、B、C表示同一物体放在三个不同的位置,请通过画图大致表示出像的位置和像的性质. 探究“凸透镜成像规律”的实验专题 1.在探究“凸透镜成像规律”的实验中: ( 1)在光具座上从左至右依次放置蜡烛、和光屏,点燃蜡烛,调整烛焰、透镜和光屏的中 心在同一高度上,这样做的目的是. ( 2)如图甲所示,让一束平行光通过凸透镜后在光屏上得到一个最小最亮的光点,则可得到凸透镜的 焦距.器材处于图乙所示位置时,烛焰恰好在光屏上成清晰的像,这与(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)的成像特点相同. ( 3)记录实验数据如下表,请将所缺的实验数据和像的性质补充完整. 实验序号物距 u/cm 像距 v/cm 像的性质 1 30 15 ① 2 20 ②倒立、等大的实像 3 15 ③倒立、放大的实像 4 6 无正立、放大的虚像 请根据实验序号 4 的成像规律,写出在生活中的一个应用④. ( 4)在图乙中如果保持蜡烛和凸透镜的位置不变,把光屏向右移动一小段距离后,要想在光屏上再次 得到清晰的像,可在蜡烛与凸透镜之间放一个焦距合适的眼镜(选填”近视”或”远视”).2.某同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,选用了焦距未知的凸透镜. ( 1)如图甲所示,该凸透镜的焦距为cm. ( 2)如图乙所示,想在光屏上得到烛焰清晰的像,需将蜡烛向(填“左”或“右”)移动,此时光 屏上能得到一个倒立(填“放大”或“缩小”)的实像,(填“照相机”、“放大镜”或“投影仪”)就是根据此原理工作的. ( 3)在光屏上得到清晰的像后,该同学把他的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上烛焰的像变模 糊了,在不改变凸透镜和光屏位置的情况下,若想在光屏上再一次得到烛焰清晰的像,他应该将蜡烛向(填“左”或“右”)移动. ( 4)当蜡烛距离透镜很近时,无论怎样移动光屏都找不到像了,小明撤去光屏,从(选填“光屏一侧”或“蜡烛一侧”)向透镜方向看去,可以观察到蜡烛的像. 3.在做“探究凸透镜成像的规律”实验中,平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚在光屏上一点,如图所示. 凸透镜成像规律总结 1. 当物距U>2f时成倒立缩小实像像距:f<V<2f 应用:照相机镜头 2.当物距 U=2f时成倒立等大实像像距:V=2f 应用:侧焦距 3. 当物距f<U<2f时成倒立放大实像像距:V>2f 应用:幻灯机、投影仪 4. 当物距U=f时成不成像无像距应用:获平行光 5. 当物距U<f时成正立放大虚像无像距应用:放大镜 一倍焦距分虚实, 二倍焦距分大小, 物距大来像变小, 物和像来敌进我退 物离焦点越近,像越大 每一个既定的、对称的凸透镜,都有一个“焦距”。焦距是不变的!“物距”,是人施变的作为。 凸透镜成像,“像”的虚实、大小、正倒,就是“玩”“物距”和“焦距”这两个参数的“距”。凸透镜的“光心”是“物距”和“焦距”的起点。“焦距”是定准,“物距”是变数,“像”是结果。 记忆口诀: 前言:口诀中,每一句的前面系指“物”所处的位置;后面系指“像”所处的位置和大小的变化。(句中后面虽无“像”字,但其义系指“像”的变化状态。背口诀时,括号内字应不读出声。) 1焦,2焦,分水岭; 1不成像,2孪生。 1向2移,大趋孪; 2后远走,像缩行。 1大:实像,倒,两边; 1·物愈近,像远、大。 1小:虚像,立,一边;心·物愈近,像小、近。 注:⑴、远、近,是指“物”或“像”与凸透镜“光心”之间的距离;“像”大、小,是指“像” 与“物”的实际大小相比。 ⑵、口诀中的“1”和“2”系指凸透镜焦距的1倍(f点)处和焦距2倍(2f点)处。 口诀释义: 1.1焦、2焦,分水岭; 1不成像,2孪生。 凸透镜的1倍焦距(f点)处和2倍焦距(2f点)处,是物距和像距之间关联变化规律的分水岭;物距在1倍焦距点上(f点),不能成“像”;物距在2倍焦距上(2f点),“物”和“像”的大小、影像相同,犹如孪生的一样。 2.1向2移,大趋孪; 2后远走,像缩行 “物”,从焦距1倍点处(f点)向焦距2倍焦距点处(2f点)移动:“像”,在靠近焦距1倍处较大,随着“物距”逐渐拉大,“像”,随之逐渐缩小。待物距趋近于焦距2倍点(2f点)时,“像”,就趋近和“物”大小、影像相同,犹如孪生的一样。 若物距>2个焦距点(2f点)后,“物”,继续渐渐远离,则“像”,亦就随着“物距”的渐渐拉大,而渐渐缩小。 3.1大:实像,倒,两边;物·1愈近,(“像”)愈大、愈远。 物距>1倍焦距点(f点):成实像,倒立的,“物”和“像”分别位于凸透镜的两侧;“物”愈靠近1倍焦距点(f点),(“像”),就愈大、愈远。 4.1小:虚像,立,一边;物·心愈近,(“像”)愈小、愈近。 物距<1倍焦距点(f点):成虚像,正立的。“物”和“像”位于凸透镜 同侧。“物”离凸透镜的光心越远,(“像”)愈小、愈近。 另:(“物”)趋近1焦,“像”最大;物·心趋重,像最小。“物”、“像”最近 (在)四焦。 凸透镜成的像不能被光屏接受的几种原因 1.蜡焰、透镜、光屏不在同一高度; 2.蜡焰在透镜的焦点F上, 凸透镜成像规律总结 教材、教法 本节课是初中学生在物理学习过程中第一次进行全过程探究,本节课需要两个课时,第 1 课时重点在于培养学生猜想能力与设计实验的能力,学生猜想时一般不懂怎样去猜想,有时猜想与提出的问题毫无关联,所以我们关键应该引导学生怎样去猜想,在教学中创设合理猜想情景,并且引导学生知道猜想要有猜想的理由,不能胡乱猜想。设计实验是探究的一个重要环节,所以我们要引导学生进行设计实验,让学生明白实验研究什么和怎样去研究,实验时应该观察什么、测量什么、记录什么?第二课时的重点放在培养学生对实验数据的分析和论证的能力方面,教师引导学生分析表格数据进行简单的比较,分析它们的相同点与不同点,让学生进行简单的因果推理,让学生以书面或口头表述自己的观点,最后教师归纳总结,这样让学生经历从物理现象和实验归纳科学规律的过程,培养了学生的处理信息的能力、分析概括的能力,从而提高了学生的科学素养。 教学目标 (一)、知识与技能 ①理解凸透镜成像规律。 ②知道凸透镜成放大、缩小实像和虚的条件。 二)、过程与方法 ①能在探究活动中,初步获得提出问题的能力 ②通过探究凸透镜成像规律的过程,体验科学探究的主要过程与方法。 ③学习从物理现象中归纳科学规律的方法。学习从物理现象中总结归纳科学规律的方法。 (三)、情感态度与价值观 ①乐于参与观察、实验、制作等科学实践。 ②通过探究活动,激发学生的学习兴趣,培养学生具有对科学的求知欲,乐 于探索自然现象和日常生活中的物理学道理,勇于探究日常生活中的物理学规律。 教学重点与难点 重点:①对凸透镜成像规律的理解和认识。 ②组织指导学生完成探究凸透镜成像规律的实验。 难点:①指导学生在探究过程中,建立起实验与物理模型之间的必然联系。 ②组织、指导学生完成探究凸透镜规律的实验。 教学过程 一、成像的几种情况(透镜成像的原理是光的折射现象)。 图1 《第五章 透镜及其应用》知识点梳理 ☆复习目标 1.能通过实例或实验,认识和了解凸透镜和凹透镜以及它们对光线的作用。 2.会用实验探究凸透镜成像的规律。 3.了解和认识生活中的透镜及其原理;了解透镜的其他应用。 ☆重点: 透镜对光线的作用 ☆难点:凸透镜的成像规律 ☆复 习 过 程 中考考点清单 考点一 透镜及透镜作图 1.透镜的分类:凸透镜和凹透镜。 凸透镜:中间厚边缘薄的透镜; 凹透镜:中间薄边缘厚的透镜 2.有关透镜的科学术语: 主光轴,光心,焦点(F ),焦距(f ), 3.透镜对光线的作用 凸透镜对光线有会聚作用,又叫会聚透镜;凹透镜对光线有发散作用,又叫发散透镜。 4.三条特殊光线:(如图1所示,比较两透镜的异同) (1)凸透镜 A.平行主光轴的光线----通过焦点; B.通过焦点的光线----平行于主光轴; C.通过光心的光线----传播方向不改变。 (2)凹透镜 A.平行主光轴的光线----反向延长线通过同侧虚焦点; B.正对凹透镜另一侧焦点射出的光线----平行于主光轴; C.通过光心的光线----传播方向不改变。 考点二 凸透镜成像的规律及应用 凸透镜成像及应用表(将空缺部分填写完整) 物 距(u ) 像 距(v ) 像 的 性 质 应 用 大 小 正 倒 虚 实 无限远 v=f 极小 \ 光斑 测焦距 u >2f 2f >v >f 缩小 倒立 实像 照相机 u=2f v=2f 等大 倒立 实像 测焦距 2f>u>f v>2f 放大倒立实像幻灯机 (投影仪) u=f 无限远\ \ \ 获取平行光源和测焦距 u<f 同侧放大正立虚像放大镜 适时总结 焦点内外分虚实,二倍焦距分大小,实像分居两侧倒,虚像则是同侧正,物 考点三眼睛和眼镜 1.构造 人眼的主要构造是角膜、瞳孔、晶状体、睫状体、玻璃体、视网膜。 晶状体和角膜的共同作用相当于一个可以改变焦距的凸透镜,视网膜相当于光 屏。 2.视物原理 光线由所观看的物体发出,外界的物体位于凸透镜的二倍焦距以外, 经过角膜及晶状体的折射,会聚在视网膜上,得到一个倒立、缩小的实像,通 过视神经将这个信号传给大脑,人就看到了物体。 3.近视眼、远视眼的比较 凸透镜成像规律总结 一.成像规律 二.记忆口诀 一倍焦距分虚实;二倍焦距分大小; 物远像近像变小;物近像远像变大。 (物和像的移动方向一样) 三.考点归纳: 1.凸透镜焦距的测量:用平行光(太阳光或远距离的手电筒)垂直照射凸透镜,在凸透镜的另一侧的光屏上承接到最小最亮的亮点,用刻度尺测量出亮点到凸透镜中心的距离,即是凸透镜的焦距。由此可知,凸透镜对光线具有会聚作用。 2.实验器材的摆放顺序:先将凸透镜、蜡烛、光屏依次放在光具座上。 3.点燃蜡烛后,调节烛焰中心、透镜中心、光屏中心,使它们在同一高度上。目的是使像成在光屏中央。 4.无论怎样移动光屏都找不到像的原因: (1)烛焰在一倍焦距以内成虚像; (2)烛焰在一倍焦距处不成像; (3)烛焰、凸透镜和光屏的中心不在同一高度。 5.成像变化情况:要使光屏上的像变大,物体靠近凸透镜,同时光屏远离凸透镜;(物近像远像变大); 6.成实像时,物体越靠近焦点处,像越大;成虚像时,物体越靠近焦点处,像也越大。(实像都是倒立的,虚像都是正立的) 7.蜡烛燃烧后会变短,光屏上烛焰的像位置会上升。 8.实验中选择蜡烛的缺点:蜡烛燃烧会变短,光屏上像的位置会上升;烛焰会晃动,成像不稳定。改进:选发光二极管,优点:成像更稳定,容易对比大小。 9.发光二极管图案的选择:最好左右不对称,上下不对称。 10.实验后,在凸透镜前加凹透镜后,像和像距都变大,光屏需要远 离凸透镜,相当于近视眼的原理。 11.实验后,在凸透镜前加凸透镜后,像和像距都变小,光屏需要靠近凸透镜,相当于远视眼的原理。 12.实验中在光屏上得到了清晰的像,如果用遮光布遮住透镜的一半,则屏上的像是亮度稍暗的完整的像。 13.用该凸透镜做成像实验,把蜡烛放在凸透镜如图所示,移动光屏,光屏上出现清晰的像,若撤去光屏,则人眼在图示位置能观察到蜡烛的像。 14.完成实验后,给透镜戴上远视眼镜,调节光屏的位置,使烛焰在光屏上成一个清晰的像,取下远视眼镜,保持蜡烛和凸透镜的位置不变,为使光屏上再次得到清晰的像,光屏应该远离透镜。 15.把蜡烛放在一倍焦点处,移动光屏,光屏上无像,但是会有大小不变的光斑。 16.把蜡烛放在一倍焦点以内,移动光屏,光屏上无像,但是会出现大小变化的光斑。 凸透镜成像规律知识点归纳 1.测定凸透镜的焦距f并做好记录,方法:平行光聚焦法 器材:光具座、凸透镜、蜡烛、光屏 2.将实验器材按如图(书中72页图4-40)所示摆放 *实验时点燃蜡烛,使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度,目的是:使烛焰 的像成在光屏中央 (1)u=f是成实像和虚像,正立像和倒立像,像物同侧和异侧的分界点。 *倒立一定是实像,实像—物像异侧;正立一定是虚像,虚像—物像同侧。 (2)u=2f是想放大和缩小的分界点 (3)当像距大于物距时成放大的实像(或虚像),当像距小于物距时成倒立缩小的实像。(4)成实像时(焦点外) 物距减小像距增大像变大 (增大)(减小)(变小) 物近像远像变大,物远像近像变小 (5)成虚像时(焦点内) 物距减小像距减小像变小 (增大)(增大)(变大) 物近像近像变小,物远像远像变大 *二倍焦距见大小,一倍焦距分虚实,倒实正虚 (6)垂直主光轴移动问题: ①凸透镜移动方向和像的移动方向相同——————像随透镜同向移动 ②蜡烛移动方向和像的移动方向相反———————像随蜡烛反向移动 (7)凸透镜成像为实像时上下相反,左右也相反。 5.若在实验时,无论怎样移动光屏,在光屏都得不到像,可能的原因有: ①蜡烛在焦点以内成虚像;②烛焰在焦点上不成像;③烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度;④蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦距,成像在很远的地方,光具座的光屏无法移到该位置;⑤可能凸透镜不在蜡烛与光屏中间。 6.粗测凸透镜焦距的方法:①使太阳光沿主光轴照射到凸透镜上,移动凸透镜另一侧的光屏,使光屏上出现最小的亮点,用刻度尺测出凸透镜中心到亮点之间的距离,即为该凸透镜的焦距。②用一发光小灯泡,沿凸透镜主光轴移动,当透镜射出的光为平行光时,测出灯泡到凸透镜的距离即为凸透镜的焦距。③利用凸透镜成像实验,移动光屏和蜡烛,直到光屏上出现倒立等大的实像为止,此时蜡烛到透镜的距离即为凸透镜的焦距的2倍。 7.凹透镜成正立、缩小的虚像。 凸透镜与凹透镜知识详解 认识凸透镜和凹透镜 凸透镜凹透镜 外形特征中间厚、边缘薄中间薄、边缘厚 对光的作用会聚发散 相关概念 三条特 殊光线 【提示】凸透镜表面越凸,焦距越短,折光能力越强. 知识典例 1、同样材料制成的大小相同的凸透镜() A、表面越凸,焦距越长 B、表面越凸,焦距越短 C、表面的凹凸程度与焦距长短无关 D、表面越凸,对光的会聚作用越小 2、下列说法对于凸透镜对光线的作用,说法正确的是() A、凸透镜可以对光线起发散作用 B、凸透镜只对平行于主光轴的光线起会聚作用 C、有时通过凸透镜后的光线是发散的,因此凸透镜有有时对光起发散作用 D、所有通过凸透镜折射后的光线都比原来会聚 3、关于透镜,下列说法中正确的是() A. 光线通过凹透镜一定不会相交 B. 光线通过凸透镜一定能会聚于一点 C. 凸透镜只对平行光有会聚作用 D. 一个凸透镜有两个实焦点 4、如图是把一副眼镜放在太阳光下,在地面上看到的情形.由此可以判断镜片是( ) A、凸面镜 B、凹面镜 C、凸透镜 D、凹透镜 5、如图所示,表示小欣同学用激光分别射向甲、乙两透镜后光的传播路径,由图可知甲透镜应是________透镜,乙透镜应是________透镜.(填“凹”或“凸”) 甲透镜乙透镜 6、永州阳明山国家森林公园风景秀丽,园内严禁游客丢弃饮料瓶,这不仅是为了保护环境,更重要的是因为透明饮料瓶装水后相当于一个________透镜,它对太阳光有________作用,可能引起森林火灾. 7、作图 1.探究凸透镜成像规律 实验 装置 安装 细节 调节烛焰、凸透镜和光屏,使三者的中心大致在同一高度,使像成在光屏的中 央 评估 交流 无论如何移动光屏,均得不到像的原因:一是凸透镜、烛焰、光屏的中心不在 同一高度;二是蜡烛在一倍焦距以内或蜡烛在焦点上 深入①遮住凸透镜一部分,成像性质不变,像变暗 知识详解 凸透镜成像规律 复习:《凸透镜成像的规律及应用》导学案 编写人:审核人:初三物理组学生姓名: 班级: 复习目标: 1。知道凸透镜所成的实像与虚像的区别 2。知道凸透镜成放大、缩小实像和虚像的条件,并能根据题目中的条件判断出凸透镜的焦距以及凸透镜成像的情况 3.能应用凸透镜成像的规律解决一些简单的实际问题以及照相机、投影仪、放大镜的成像原理及调节方法 知识储备: 1。回顾“探究凸透镜成像规律”的实验,填写下列表格: 物距u与焦距的关系 像的性质像距v与 焦距的关系 应用正倒大小实虚 u>2f u=2f—-———f 凸凹透镜成像规律光路图总结 实像可用承接物接收到,虚像承接不到,只能眼睛看到。 一、透镜 凸透镜:中间厚边缘薄的透镜; 凹透镜:中间薄边缘厚的透镜。 焦点:平行光线(太阳光)通过透镜后会聚的点,或通过透镜后发散光线的反向延长线的会聚点。(焦点一般有两个,并且一般关于透镜对称) 焦距:焦点到光心的距离。 凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用 光心:透镜的几何中心 *三条特殊光线 1.平行于主光轴的光线,通过凸透镜后会聚于焦点;通过凹透镜后,反向延长线会聚于焦点。 2.通过焦点的光线通过凸透镜后平行于主光轴;正向延长线通过焦点的光线 通过凹透镜后平行于主光轴。 3.通过光心的光线通过透镜后方向不变。 二、凸透镜成像规律 1、u>2f 2、u=2f f u2 v , = 2= >,f < v f 2< f f u2 在异侧成倒立、缩小的实像在异侧成倒立等大的实像 3、2f>u>f 4、u=f f v f u f 2,2><< 5、u 初中物理知识:凸透镜成像规律八种记忆方法 一、作图成像法 光学作图,是掌握光学内容的有效途径之一。因此,凸透镜成像规律完全可以利用三条特殊光线中的两条,而找到像点,这种方法适用于基础较好的学生,也可以作为实验后,强化知识的一种补充,也可以为那些要参加各种物理竞赛的学生,作为知识的一种拓宽。方法是过物体上的一点,画出三条特殊光线中的任意两条,然后找到光线通过凸透镜后相交的点,或者光线的反向延长线的交点,就是物体上该点的像点。再根据物体与主光轴的垂直关系,画出像也与主光轴垂直,就可以画出虚实像。还可以借此介绍虚实像。 本文列举两种利用作图法探究成像规律,作图在下: 两条光线:(1)过光心的光线方向不变;(2)平行于主光轴光线通过焦点。 这种方法适合学习能力较好的学生,初二学生接受起来可能有些困难,可以在初三第一轮复习时,帮助学生记忆,减轻复习时的学生的记忆压力。 二、光路可逆法 光路可逆性是光学的一个重要知识点,学生对这个知识也是记忆犹新。具体方法是先根 据作图法作出一种成像规律的图后,提醒学生从光路可逆性来考虑问题,把作出来的图,从反面看一下,又是什么成像规律这样所有的成像规律,就可以从光路可逆性来记住规律。下图中就是利用光路可逆性,完成两个成像规律! 这种方法理解层次较高,学生理解起来也很难,可以作为新课以后的辅助练习。 三、童话故事记忆法 一个天气晴朗、阳光明媚的冬天,唐僧师徒一行四人,为取真经,他们继续向西方徒步前行。他们来到一个山洞中休息吃饭。山洞前有一个大的冰山,冰山中间厚、边缘薄。孙悟空到外面弄了一些吃的回到山洞前,他看到冰山后面的山洞里,也有一只倒立、缩小的孙悟空,他以为是妖精,又来吃唐僧的肉了,连忙拿出金箍棒,准备降服妖精。这时,冰山后的孙悟空也拿出小金箍棒。孙悟空连忙向前冲去,准备与之决斗。这时,孙悟空发现,妖精好像怕自己似的,连忙向远处逃去,而且变得很大,但还是倒立的。孙悟空大声呼道:“妖精,哪里逃”忙连翻几个筋斗,但有冰山挡着,翻到冰山前时,山洞中的“妖精”没有了! 这时,在山洞中刚睡着的猪八戒被孙悟空的叫声惊醒了,连忙从山洞中出来叫道:“猴哥,哪里有妖精”出来一看,看到冰山外有一个身材魁梧的孙悟空,哈哈大笑到:“猴哥,你又在变戏法哄人了,让我来教训你一下!”连忙拾起钯子,向孙悟空打去,没打到孙悟空,把冰山打碎了,孙悟空又变成了原来一样大小!同学们,你们知道他们师哥俩分别看到了什么吗同学们,谁能把刚才的故事重述一遍 一、凸透镜成像规律总结 一、凸透镜成像规律总结 一、凸透镜成像规律总结 1.u2f时,fv2f,成倒立缩小的实像,而且像物分处在透镜两侧;生活中具体应用是照相机。 2.fu2f时,v2f,成倒立放大的实像,而且像物分处在透镜的两侧;生活中具体应用为幻灯机。 3.uf时,初中不讨论此时的像距,成正立放大的虚像,而且像物处于透镜的同侧;生活中具体应用为放大镜。 4.u为无穷大时,即物体离透镜无穷远时(一般将物距远远大于镜头的尺寸或入射光为平行光时就认为物距为无穷大),vf,光屏上可得到一个极亮极小的亮斑,该亮斑就近似为焦点;生活中常用此方法来测量透镜的焦距。 5.两个特殊点 u2f时,成倒立等大的实像,而且像物分居在透镜两侧,此点为像放大与缩小的分界点; uf时,不成像,此点为实像与虚像的分界点。 二、凸透镜成像规律在解题中的应用1.由焦距、物距判断像距 例1.用一焦距为20cm的凸透镜做探究透镜成像规律实验时,如果将物体放在距透镜50cm处,移动光屏可接收到一个清晰的像,则光屏到物体的距离应在什么范围内? 解析:要求光屏与物体的距离所在的范围,必须知道像距的范围,然后加上物距即可,所以此题转化为求像距的范围。 已知焦距f20cm,又已知u50cm,即u2f,所以成倒立缩小的实像,此时的像距fv2f,即20cmv40cm,所以,光屏到物体的距离D等于uv,即 70cmD90cm。 2.由物距、像距判断焦距 例2.一物体位于距凸透镜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的范围内? 解析:根据凸透镜成像的规律可知,当物距u大于像距v时,物体通过凸透镜只能成倒立缩小的实像,因此有以下的不等式成立: u2ffv2f12 代入数据为: 80cm2ff60cm2f解得:30cmf40cm 3.由焦距、像距判断物距 例3.将物体放在一焦距为12cm的凸透镜前,在凸透镜的另一侧距凸透镜27cm 处得到一清晰的像,估算物体离凸透镜的距离? 解析:因为f12cm,而v27cm,所以v2f,即fu2f,因此, 12cmu24cm。 4.根据成像性质判断焦距 例4.一支点燃的蜡烛距离凸透镜20cm时,光屏上得到一个小于实物的清晰像;当蜡烛移至距凸透镜12cm时,在光屏上看到一个大于实物的清晰的像,请判断此凸透镜的焦距。解析:当u20cm时,在光屏上得到一缩小的像(光屏上像为实像),可知:u2f,即: 20cm2f1 凸透镜成像规律知识点 归纳 WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8- 凸透镜成像规律知识点归纳 1.测定凸透镜的焦距f并做好记录,方法:平行光聚焦法 器材:光具座、凸透镜、蜡烛、光屏 2.将实验器材按如图(书中72页图4-40)所示摆放 *实验时点燃蜡烛,使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度,目的是:使烛焰 的像成在光屏中央 3.凸透镜成像规律及其应用,具体见下表: (1)u=f是成实像和虚像,正立像和倒立像,像物同侧和异侧的分界点。 *倒立一定是实像,实像—物像异侧;正立一定是虚像,虚像—物像同侧。 (2)u=2f是想放大和缩小的分界点 (3)当像距大于物距时成放大的实像(或虚像),当像距小于物距时成倒立缩小的实像。 (4)成实像时(焦点外) 物距减小像距增大像变大 (增大)(减小)(变小) 物近像远像变大,物远像近像变小 (5)成虚像时(焦点内) 物距减小像距减小像变小 (增大)(增大)(变大) 物近像近像变小,物远像远像变大 *二倍焦距见大小,一倍焦距分虚实,倒实正虚 (6)垂直主光轴移动问题: ①凸透镜移动方向和像的移动方向相同——————像随透镜同向移动 ②蜡烛移动方向和像的移动方向相反———————像随蜡烛反向移动 (7)凸透镜成像为实像时上下相反,左右也相反。 5.若在实验时,无论怎样移动光屏,在光屏都得不到像,可能的原因有: ①蜡烛在焦点以内成虚像;②烛焰在焦点上不成像;③烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度;④蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦距,成像在很远的地方,光具座的光屏无法移到该位置;⑤可能凸透镜不在蜡烛与光屏中间。 凸透镜成像规律五幅图 (1)当u>2f时,f v v v 2f,成倒立、缩小的实像 (2)当u=2f时,v=2f,成倒立、等大的实像 (3)当f2f,成倒立、放大的实像 2/-- (4)当u=f时不能成像 (5)当u 探究凸透镜成像规律 一、单选题: 1、物体到凸透镜的距离为u=8cm时,在透镜中看到正立的像,当物体到透镜的距离为u=10cm 时,在光屏上看到倒立的像,当物体到透镜的距离为下列各值时,对像的性质判断正确的是() A. u=20cm时,成倒立缩小的像 B. u=15cm时,成正立放大的像 C. u=9cm时,成倒立缩小的像 D. u=5cm时,成倒立放大的像 2、物体到凸透镜距离为10cm时,成倒立放大的实像,当物体到该透镜的距离为18cm时,成倒立缩小的实像,则该凸透镜的焦距f的范围为() A. 10cm v f v 18cm B. 5cm v f v 9cm C. 9cm v f v 10cm D. 18cm v f v 20cm 3、物体通过凸透镜可成() A.正立、缩小的虚像 B.正立、放大的虚像 C.倒立、放大的虚像 D.正立、放大的实像 4、放幻灯时,幻灯片应放在() A.透镜的焦点以内 B.透镜的两倍焦距以外 C.透镜焦点以外的任一位置 D.透镜两倍焦距以内,一倍焦距以外 5、某凸透镜的焦距为10cm,当物体沿主光轴从距离透镜30cm处向15cm处移动时,贝(() A.像变大,像距变大 B.像变小,像距变小 C.像先变小后变大,像距变大 D.像先变小后变大,像距变小 二、填空题: 6、当物距在1倍焦距和2倍焦距之间时,像距__________ 焦距,得到了__________ 实像. 7、在“研究凸透镜成像”的实验中,为了使像成在光屏的中心,必须使 烛焰、透镜、光屏的中心大致在______________ .实验中,物体距离凸透 镜24cm,在光屏上得到一个放大的像,此凸透镜焦距的范围是_______________ . 9、物体从焦点处向2倍焦距以外沿主轴移动,在这个过程中,物体的像距如何变化? ________ ;像的大小如何变化?__________ ;像的虚实如何变化?___________ . 10、当物体离凸透镜的距离_______ 2倍焦距时,凸透镜成倒立、缩小的实像,这是___________ 的工作原理;当物体离凸透镜的距离在___________ 之间时,凸透镜成倒立、放大的实像,这是 ____________ 的工作原理;当物体离凸透镜的距离 _______ 时,凸透镜成正立的、放大的虚像,这是__________ 的工作原理. 三、作图题: 11、把蜡烛放在离凸透镜远大于2倍焦距的地方,在光屏上出现了明亮、清晰的烛焰的像,如图所示,请完成光路图. 12、下图是凸透镜成像规律的示意图,图中A、B、C表示同一物体放在三个不同的位置, 请通过画图大致表示出像的位置和像的性质. 四、实验探究题: 13、在“探究凸透镜成像规律”的实验中,凸透镜的焦距为10cm,当烛焰在光屏上成倒 凸透镜成像规律总结 1.成像规律 二.记忆口诀 一倍焦距分虚实;二倍焦距分大小; 物远像近像变小;物近像远像变大。 (物和像的移动方向一样) 三.考点归纳: 1.凸透镜焦距的测量:用平行光(太阳光或远距离的手电筒)垂直照射凸透镜,在凸透镜的另一侧的光屏上承接到最小最亮的亮点,用刻度尺测量出亮点到凸透镜中心的距离,即是凸透镜的焦距。由此可知,凸透镜对光线具有会聚作用。 2.实验器材的摆放顺序:先将凸透镜、蜡烛、光屏依次放在光具座上。 3.点燃蜡烛后,调节烛焰中心、透镜中心、光屏中心,使它们在同一高度上。目的是使像成在光屏中央。 4.无论怎样移动光屏都找不到像的原因: (1)烛焰在一倍焦距以内成虚像; (2)烛焰在一倍焦距处不成像; (3)烛焰、凸透镜和光屏的中心不在同一高度。 5.成像变化情况:要使光屏上的像变大,物体靠近凸透镜,同时光屏远离凸透镜;(物近像远像变大); 6.成实像时,物体越靠近焦点处,像越大;成虚像时,物体越靠近焦点处,像也越大。(实像都是倒立的,虚像都是正立的) 7.蜡烛燃烧后会变短,光屏上烛焰的像位置会上升。 8.实验中选择蜡烛的缺点:蜡烛燃烧会变短,光屏上像的位置会上升;烛焰会晃动,成像不稳定。改进:选发光二极管,优点:成像更稳定,容易对比大小。 9.发光二极管图案的选择:最好左右不对称,上下不对称。 10.实验后,在凸透镜前加凹透镜后,像和像距都变大,光屏需要远 离凸透镜,相当于近视眼的原理。 11.实验后,在凸透镜前加凸透镜后,像和像距都变小,光屏需要靠近凸透镜,相当于远视眼的原理。 12.实验中在光屏上得到了清晰的像,如果用遮光布遮住透镜的一半,则屏上的像是亮度稍暗的完整的像。 13.用该凸透镜做成像实验,把蜡烛放在凸透镜如图所示,移动光屏,光屏上出现清晰的像,若撤去光屏,则人眼在图示位置能观察到蜡 烛的像。 14.完成实验后,给透镜戴上远视眼镜,调节光屏的位置,使烛焰在 光屏上成一个清晰的像,取下远视眼镜,保持蜡烛和凸透镜的位置 不变,为使光屏上再次得到清晰的像,光屏应该远离透镜。 15.把蜡烛放在一倍焦点处,移动光屏,光屏上无像,但是会有大小 不变的光斑。 16.把蜡烛放在一倍焦点以内,移动光屏,光屏上无像,但是会出现 大小变化的光斑。 凸透镜成像知识点整理与中考题赏析 一、透镜简介 1. 名称定义作用 凸透镜中间厚,边缘薄使光线会聚 凹透镜中间薄,边缘厚使光线发散 例题1 (2013?湘西州)学习了透镜知识后,小勇回家认真研究爷爷的老花镜,并得出以下结论,你认为他的这些结论中不妥当的是() A.老花镜是一种凸透镜 B.老花镜可以用来做放大镜 C.老花镜能在阳光下点燃白纸 D.爷爷原来是个近视眼 答案:D 例题2(2011?湘西州)透镜在生活中很常见,仔细观察下面四幅图,凸透镜是() A B C D 答案:D 2. 透镜基本概念 凸透镜凹透镜 主光轴:通过透镜的两个球面球心的直线,每个透镜都有一个主光轴; 光心:每个透镜主轴上都有一个特殊点,凡通过这一点的光,其传播方向不变,这个点叫光心,用字母“O”表示; 焦点:凸透镜能使平行于主光轴的光会聚在一点,这个点叫做焦点,凸透镜两侧各有一个焦点,关于光心对称,焦点用字母“F”表示; 虚焦点:凹透镜能使平行于主光轴的光线透过凹透镜变得发散,且这些发散光线的反向延长线相交于主光轴上的一点,这一点不是实际光线的会聚点,故称为凹透镜 的虚焦点; 焦距:焦点到光心的距离,透镜两侧焦距相等,用字母“f”表示; 物距:物体到透镜的距离,用字母“u”来表示; 像距:像到透镜的距离,用字母“v”表示。 二、透镜对光的作用认识误区 1. 凸透镜对光线起会聚作用,但是光线不一定会聚在一点; 如图所示,一束光通过凸透镜之后的光线路径用实线标注,若是没有凸透镜的话, 则按照光的直线传播原则,光会按照虚线标注路径传播,相比而言,凸透镜的作用就是 让光会聚,使光线的发散程度减弱。 2. 凹透镜对光线起发散作用,光线也可以会聚到一点。 如图所示,一束光通过凹透镜之后的光线路径用实线标注,若是没有凹透镜的话,光线的传播路径如虚线所示,相比较而言,凹透镜的作用就是让光线发散,使光线的会聚程度减弱。 注:黑箱判断 判断依据:将入射光线虚线延长,将折射光线路径与之比较,若是折射光线更靠近主光轴,则透镜使光会聚,反之,若折射光线更远离主光轴,则透镜使光发散。 例题3(2012?宜昌)常言道,水火不相容,但用透明冰块磨制成的一个光学器件却可以取火,这个器件相当于下面的() A.平面镜B.凸面镜C.凸透镜D.凹透镜 答案:C 例题4放在凸透镜主轴上焦点以内的点光源S发出的光.通过凸透镜后的光路如图所示.则下列说法正确的是() A.凸透镜可以对光线起发散作用 B.凸透镜只对平行于主光轴的光线起会聚作用 C.通过凸透镜后的光线是发散的,因为凸透镜的作用是对光线起发散(完整版)探究“凸透镜成像规律”的实验专题.doc
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