内容正文:
第04讲 凸透镜成像规律
【学习目标】
【基础知识】
一、成像规律和原理应用
【知识梳理】
1.
物距(u)
像距 (v)
像的特点
应用
放大或缩小
倒立或正立
虚像或实像
u>2f
f<v<2f
缩小
倒立
实像
照相机
f<u<2f
v>2f
放大
倒立
实像
幻灯机、投影仪
u<f
v>u
放大
正立
虚像
放大镜
【考点剖析】
例1 如图2所示,是蜡烛通过凸透镜在光屏上的成像情况,以下器材利用这一成像原理的是( )
A.照相机
B.电影放映机
C.放大镜
D.投影仪
【答案】A
【解析】图中蜡烛在光屏上成的是倒立缩小实像,是照相机的成像原理
例2 某凸透镜的焦距为10厘米,若物体在光屏上所成的像离该透镜的距离大于30厘米,则物体离该透镜的距离可能为( )
A. 3厘米 B. 13厘米 C. 23厘米 D. 33厘米
【答案】B
【解析】凸透镜的焦距为10厘米,像距v=30cm>2f=2×10cm,则物体离该透镜的距离2f>u>f,即20cm>u>10cm,所以u=13cm符合题意
二、动点成像
【知识梳理】
1. 物进像远像变大
2. 物远像近像变小
3. 光屏与物体移动的方向一致
【考点剖析】
例1 某凸透镜焦距为15厘米。当物体沿主光轴从距透镜25厘米处向50厘米处移动时,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
【答案】B
【解析】物远像近小
【真题演练】
1、凸透镜的焦距为10厘米,将发光体放在离透镜25厘米的主光轴上,成的像是倒立、_______的实像(选填“放大”、“等大”或“缩小”),像到透镜的距离_______20厘米(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
【答案】缩小 ;小于
【解析】u=25cm>2f=2×10cm,所以成倒立、缩小的实像;此时像距2f>v>f,即20cm>v>10cm,所以像到透镜的距离小于20厘米
三、实验分析题
【知识梳理】
1、在光具座上从左到右依次放置蜡烛、凸透镜、光屏,并且使它们在同一直线上,点燃蜡烛,调整凸透镜和光屏的高度,使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度,这样做的目的是使烛焰通过凸透镜折射后所成的像完整地呈现在光屏的中央位置。
2、当烛焰与凸透镜的距离确定后,应移动光屏,直到在光屏上呈现最清晰明亮的像。
3、观察虚像时,眼睛和物体位于凸透镜的两侧,像与物体位于凸透镜的同侧。
4、在光屏上找不到像的原因有哪些?
5、实验过程中移动光屏找不到像的可能原因:①蜡烛在焦点以内;②蜡烛在焦点上;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,光屏无法移到该位置。
6、凸透镜成像性质的判定
7、(1)根据物距或像距与焦距的关系判断成像。
4. 物距(u)
5. 像距 (v)
6. 像的特点
7. 像和物在透镜的同侧或异侧
8.
9.
10. 放大或缩小
11. 倒立或正立
12. 虚像或实像
13.
14. u>2f
15. f<v<2f
16. 缩小
17. 倒立
18. 实像
19. 异侧
20. u=2f
21. v=2f
22. 等大
23. 倒立
24. 实像
25. 异侧
26. f<u<2f
27. v>2f
28. 放大
29. 倒立
30. 实像
31. 异侧
32. u=f
33. 不成像
34. u<f
35. v>u
36. 放大
37. 正立
38. 虚像
39. 同侧
(2)根据物距与像距的关系,也能判断出像的性质。
①物距大于像距时,成倒立、缩小的实像。
②物距等于像距时,成倒立、等大的实像。
③物距小于像距时,成倒立、放大的实像。
【考点剖析】
例1小安在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,将焦距为10cm的薄凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处,如图11所示。
① 将点燃的蜡烛放置在光具座上20cm刻度线处,移动光屏到65cm刻度线处,蜡烛在光屏上成清晰的像,此时像比物体 (选填“大”或“小”) (选填“照相机”或“幻灯机”)就是利用这一成像特点制成。
② 保持透镜位置不变,如果想在光屏上得到更大的清晰的像,应进行的操作是: 。
③ 保持透镜位置不变,若将图11中点燃的蜡烛和光屏互换位置,则在光屏上 成像(选填“