内容正文:
凸透镜成像的规律
知识导入
蝴蝶杯,古代饮器之一,以杯中“酒满蝶显,酒干蝶隐”的奇特视觉效果而千古流传,被世人美誉为“千金之宝”。注入酒后的蝴蝶杯为什么会显示出蝴蝶栩栩如生的画面呢?
加酒
考点1:探究凸透镜成像规律
1.实验目的 探究凸透镜成像的虚实、大小、正倒跟物体到凸透镜的距离有什么关系。
2.实验装置图(如图所示)
3.三个物理量(如图所示)
(1)焦距:透镜的焦点到光心的距离,用f 表示;
(2)物距:物体到透镜的距离,用u 表示;
(3)像距:像到透镜的距离,用v 表示。
4.实验过程中应注意的问题
(1)将蜡烛、凸透镜和光屏依次排列在光具座上,并调整它们的高度,使烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在同一高度上,使烛焰的清晰像能成在光屏中心,便于观察。
(2)每次实验中,只能通过移动光屏使光屏上得到清晰的像,而不能通过移动蜡烛使光屏上得到清晰的像。
(3)在光具座上做实验时,最好选用焦距为10 cm左右的凸透镜。若焦距过大,将无法调节物距和像距。
(4)在探究物距满足f<u<2f的情况时,物体不能太靠近焦点,否则像离凸透镜太远,像太大,不能在光屏上呈现。
思考与交流
思考1:你知道实验中无论如何移动光屏都找不到像的原因有哪些?
(1)烛焰、凸透镜、光屏三者的中心不在同一高度。
(2)当烛焰在凸透镜一倍焦距以外,但非常靠近焦点时,所成的像很大,且像距也很大,而光具座长度有限,光屏不能承接到像。
思考2:若把凸透镜遮挡一部分,像会发生什么变化?
若把凸透镜遮掉一部分,成像性质不变,只是成的像暗一些。
【典例分析】
【例1】(2022·北京大兴·八年级期末)小亮在探究凸透镜成像规律时,将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处,点燃的蜡烛放置在20cm刻度线处,光屏放置在70cm刻度线处,如图所示:( )
A.光屏上恰好能呈现烛焰的像
B.仅向左移动光屏到某个位置,屏上可能呈现烛焰的像
C.仅向右移动光屏到某个位置,屏上可能呈现烛焰的像
D.仅移动光屏,不可能在屏上呈现烛焰的像
【答案】B
【解析】由图得,刻度尺的分度值为0.1cm。依题意得,此时凸透镜的物距为
所以凸透镜成的像是倒立、缩小的实像,像距为
图中光屏距离凸透镜
A.物距大于二倍焦距时,像在一倍焦距和二倍焦距