内容正文:
4.3凸透镜成像的规律
知识点1 探究凸透镜成像的规律
(1)物距和像距
①物距:物体到透镜的距离,用u表示。
②像距:像到透镜的距离,用v表示。
(2)实验探究:凸透镜成像的规律
提出问题:凸透镜所成的像的虚实、大小、倒正跟物距有什么关系?
猜想与假设:
①成实像时,物距越小,像越大,像距也越大。
②成虚像时,物距越小,像越小,像距也越小。
设计并进行实验:
①利用太阳光聚焦法测量凸透镜的焦距,并记录所选凸透镜的焦距。
②如图所示,把蜡烛、凸透镜、光屏依次摆放在光具座上。点燃蜡烛,调整它们的高度,使烛焰焰心、凸透镜的光心、光屏的中心大致在同一高度。
③使烛焰从距离凸透镜较远处靠近凸透镜,每次都调节光屏到凸透镜的距离,使烛焰在光屏上成清晰的像。注意观察,像的大小、倒正是如何随物距的减小而变化的?
④把蜡烛放在离凸透镜远大于二倍焦距的地方,沿直线移动光屏,直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。观察并记录这个像是正立的还是倒立的,是放大的还是缩小的。测量并记录物距和像距。改变物距,重复这一步。
⑤把蜡烛移向凸透镜,让蜡烛到凸透镜的距离等于二倍焦距,移动光屏,直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。观察记录物距、像距、像的倒正和大小。
⑥使蜡烛再靠近凸透镜,让蜡烛到凸透镜的距离在一倍焦距与二倍焦距之间,移动光屏,直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。观察并记录物距、像距、像的倒正和大小。改变物距,重复这一步。⑦使蜡烛继续靠近凸透镜,让蜡烛在凸透镜的焦点上,移动光屏,看是否能够成像。
⑧把蜡烛移动到凸透镜的一倍焦距以内,移动光屏,在光屏上还能看到烛焰的像吗?从光屏这一侧透过凸透镜用眼睛直接观察烛焰,能否看到一个正立、放大的烛焰的像?改变物距,重复这一步。
⑨按上述计划操作,将数据和观察结果填入表中。假设所选凸透镜的焦距
物距u与
焦距f的关系
物距
u/cm
像的性质
像距
v/cm
大小
倒正
虚实
u>2f
30
缩小
倒立
实
15
u=2f
20
等大
倒立
实
20
f<u<2f
15
放大
倒立
实
30
u=f
10
不成像
u<f
5
放大
正立
虚
【重点1】①当 时,凸透镜成倒立、缩小的实像
②当 时,凸透镜成倒立、等大的实像;
③当时,凸透镜成倒立、放大的实像;
④当 时,凸透镜成正立、放大的虚像。
(3)实像与虚像
【难点1】①成实像时,物距减小,像距增大,像变大;
②成虚像时,物距减小,像距减小,像变小。
1.在探究“凸透镜成像的规律”的实验中:
(1)如图甲所示,让平行光正对着凸透镜照射,左右移动光屏,直到光屏上出现一个最小最亮的光斑,测得凸透镜的焦距 cm。
(2)如图乙所示,保持蜡烛和凸透镜的位置不变,左右移动光屏,在光屏上能否得到清晰的烛焰像?为什么?
答: 。
(3)如图丙所示,移动光屏,烛焰能在光屏上形成清晰的像,此像是 的实像。如果此时撤去光屏,人眼在如图丙所示的位置 (填“能”或“不能”)直接看到烛焰的实像。
(4)在图丙中,保持凸透镜的位置不变,如果蜡烛向左移动5cm,为了在光屏上得到一个清晰的像,光屏应该向 (填“左”或“右”)移动。
(2020·滨州中考)某小组在探究“凸透镜成像的规律”的实验。
(1)实验前,要调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在 。
(2)通过调整,恰好在光屏上得到烛焰等大的像,如图所示,则所用凸透镜的焦距是 cm。
(3)在图中,把蜡烛向左移动15cm,凸透大的像,如图所示,则所用凸透镜的焦距是 cm。
(3)在图中,把蜡烛向左移动15cm,凸透镜的位置不变,应把光屏向 (填“左”或“右”)适当调节,才能在光屏上得到烛焰清晰倒立、 (填“放大”“缩小”或“不变”)的实像。接下来改用焦距为15cm的凸透镜继续进行实验,如果不改变蜡烛和凸透镜的位置,要在光屏上成清晰的像,应把光屏向 (填“左”或“右”)适当调节。
(4)在探究凸透镜成像的过程中,他们又尝试用白纸遮挡住凸透镜的一半,发现在光屏上 (填“仍能”或“不能”)形成烛焰完整的像。
知识点2 照相机
项目
内容
举例说明
成像原理
照相机是利用凸透镜能成缩小的实像来工作的
构造
镜头
一般由几个透镜组成,相当于一个凸透镜,起成像的作用
调焦环
调节镜头到胶卷的距离,以便在胶卷上成清晰的像
快门
控制曝光时间
光圈环
控制镜头的通光量
胶卷
相当于光屏,用来记录镜头所成的像
成像特点
【重点