内容正文:
第14讲 凸透镜成像规律
一、知识导航
1、凸透镜成像时的几个名词
(1)物距(u):物体到透镜光心的距离;
(2)像距(v):像到透镜光心的距离;
(3)焦距(f):焦点到凸透镜光心的距离;
(4)实像:在光学中,由实际光线会聚而成,且能在光屏上呈现的像;
(5)虚像:由光线的反向延长线会聚而成,且不能在光屏上呈现的像;
2、凸透镜成像规律
物距
像距
像的性质
放大或缩小
倒立或正立
实像或虚像
u>2f
2f>v>f
缩小
倒立
实像
u=2f[来源:学.科.网Z.X.X.K]
v=2f
等大
倒立
实像
2f>u>f
v>2f
放大
倒立
实像
u=f
/
不能成像
u<f
/
放大
正立
虚像
规律总结:一焦分虚实,二焦分大小;实像异侧倒,物近像远像变大,物远像近像变小;虚像同侧正,物远像远像变大,物近像近像变小。 像的大小像距定,像儿追着物体跑,物距像距和在变。
3、凸透镜成像规律图解
选取焦距f=10cm的凸透镜进行实验
二、例题讲解
考点1 焦距测法 如何测出凸透镜的焦距?(写出至少两种方法)
考点2 成像的规律 小刚同学用焦距为10cm的凸透镜做实验,实验装置如图所示,在实验过程中凸透镜位置保持不变,请你根据所学知识完成下列填空。
(1)改变蜡烛位置,使其位于20cm刻度线处,再移动光屏,使烛焰在光屏上成清晰的倒立、____的实像。(选填:“放大”、“等大”或“缩小”)
(2)改变蜡烛位置,使其位于35cm刻度线处,再移动光屏,使烛焰在光屏上成清晰、________的实像。(选填:“倒立”或“正立”)
(3)改变蜡烛,使其位于42cm刻度线处,小刚从透镜的右侧通过透镜可以看到一个正立、 _________的烛焰的像。(选填:“放大”、“等大”或“缩小”)
考点3 透镜作图 下图表示分别从凸透镜的2倍焦距和1倍焦距处射向透镜的光线,请在图中画出它们通过透镜后的光路。(P是与凸透镜距离等于2倍焦距的位置)
考点4 成像情况分析 凸透镜的焦距为15厘米,一物体放在凸透镜的主轴上且距焦点为5厘米处,则所成的像( )
A.一定是放大的实像
B.一定是放大的虚像
C.一定是放大的像
D.一定是缩小的像
考点5 物像距离规律 在探究“凸透镜成像规律”的实验中,依次将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏放在同一直线上的A、O、B位置,在光屏上得到清晰的烛焰的像,如图所示。
(1)将凸透镜向________移动,可以使烛焰的像清晰地成在光屏的中央。
(2)此时所成的像是倒立________的实像。
(3)调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上,将蜡烛向远离凸透镜方向移动一段距离,调整光屏位置得到一个清晰的像,这个像与原来相比将_____(填“变大”、“变小”、“不变”)。
考点6 综合 有一凸透镜,当把物体放在距透镜6 cm处时,能成正立、放大的虚像;当把物体放在距透镜8cm处时,能成倒立、放大的实像;如果把物体放在距透镜15cm处时,所成的像是( )
A.倒立缩小的实像
B.倒立放大的实像
C.倒立等大的实像
D.以上情况均有可能
思维拓展、中考链接[来源:学科网ZXXK]
在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,烛焰在光屏上恰好成一清晰等大的实像,下列说法正确的是( )
A.该凸透镜的焦距是20cm
B.将蜡烛移动到20cm刻度处,移动光屏可得到倒立、放大的实像
C.将蜡烛移动到35cm刻度处,为使烛焰在光屏上成一清晰的像,应向右移动光屏
D.将蜡烛移动到45cm刻度处,为使烛焰在光屏上成一清晰的像,应向右移动光屏
三、课堂练习
1、小明同学利用太阳光测量凸透镜的焦距,方法如图所示。他注意到让凸透镜正对阳光,但没有仔细调节纸片与透镜的距离,在纸片上的光斑并不是最小时,就测出了光斑到凸透镜中心的距离L,那么,凸透镜的实际焦距( )
A.一定小于L B.一定大于L
C.可能等于L D.可能小于L、也可能大于L
2、小华在“探究凸透镜成像规律的实验”中发现像高与像距、物距之间有一定的关系,为了进一步探究,他将5cm长的发光体放在一个竖直支架上作为光源进行实验。
(1)实验开始前,首先在光具座上依次安装发光体、凸透镜和光屏并进行调节,使它们的中心在________________________________。
实验次数
像距
v / cm
物高
l / cm
像高
h / cm
1
14
5
2
2
15
5
2.5
3
20
5
5
4
30
5
10
5
60
5
25
(2)下表是小华同学实验时记录的几组数据:
根据表中数据,完