内容正文:
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第一讲
透镜及其应用
学习内容
1.认识凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用;
2.探究并知道凸透镜的成像规律,了解凸透镜成像规律的应用。
思维导图
知识梳理
1、 透镜及三条特殊光路图
外形特征
对光的作用
平行于主光轴
通过焦点
过光心
凸透镜
中间_____
边缘_____
_____
凹透镜
中间_____
边缘_____
_____
例1.(2017常州)香水的主要成分是易燃酒精,如图所示为四瓶香水,透明玻璃瓶盖形状各异,最容易在阳光下引发火灾的是 ( )
例2.(2022泰州)如图,请完成图中光通过透镜后的光路.
例3.(2020滨湖区一模)在图中画出CD的入射光线.
【变式1】(2014连云港、2022扬州)如图所示,F为凸透镜的焦点,O为光心,请画出入射光线所对应的折射光线.
【变式2】(2019省锡中期中)根据图中给出的入射光线和折射光线,在虚线框内画出一个适当的透镜.
例4.(2021无锡)如图所示,平行光通过图中左侧虚线框(其中放置一块透镜)后,在右侧光屏上形成一个
圆形光斑,该光斑的直径比透镜大。请你判断虚线框中是否是凸透镜,说出接下来的操作及判断方法。
(不添加其它器材)
(1)操作:将光屏____________________。
(2)判断方法:____________________。
类型二.焦距的测量与判断
例5. (2022省锡中二模)小明为辨别直径相同的两个透镜的类型,分别将它们正对太阳,把一张纸放在它的下方,在纸上得到相应的光斑,其操作正确的是______(选择“A”或“B”)。透镜与光斑的大小如图所示d1<d,形成甲光斑的是______(选填“凸”或“凹”)透镜;小夏利用光具座测透镜甲的焦距,则该透镜的焦距为______cm。
【变式4】(2014盐城)将凸透镜正对太阳光,其下方的纸上呈现一个并非最小的光斑,这时光斑到凸透镜的距离为l.若凸透镜远离纸的过程中光斑一直变大,则该凸透镜的焦距 ( )
A.一定小于l B. 一定等于l C. 一定大于l D. 可能小于l,也可能大于l
【变式5】(2021南菁一模)为测量某凸透镜焦距,小芳先在纸上画一个小于透镜大小的圆环,如图所示,将凸透镜正对太阳光,在其下方距透镜10cm处的白纸上的光斑恰好与圆环重合,这个现象表明凸透镜对光有_____作用;当将该透镜靠近白纸垂直移动4cm时,此时白纸上的光斑再次与圆环重合,此过程中光斑的大小_______________(选填“先变小后变大”、或“先变大后变小”),通过计算可以得到该凸透镜的焦距为_____cm。
2、 凸透镜成像规律及应用
物距与焦距的关系
静态成像示意图
像距与焦距的关系
像的性质
应用
倒、正
大、小
虚、实
u>2f
u=2f
f<u<2f
u=f
u<f
记忆口诀:
一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小;
实像分居两侧倒,物近像远像变大;虚像则是同侧正,物近像近像变小.
例1.(2023连云港)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,当蜡烛、凸透镜、光屏处于图示位置时,恰能
在光屏上得到一个清晰的像。利用这个成像规律可以制成( )
A.照相机 B.潜望镜 C.放大镜 D.幻灯机
例2.(2022无锡、2022连云港改编)用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像的规律,当点燃的蜡烛、凸透镜、光屏置于光具座上如图所示的位置时,光屏上呈现烛焰的倒立、________的实像,若此时将光屏移走,烛焰通过凸透镜________(选填“能”或“不能”)成实像。将蜡烛移至光具座上40cm处,无论怎样移动光屏。光屏上始终接收不到像。要想观察到像可以从凸透镜的________(选填“左”或“右”)侧用眼睛观察,生活中的_________(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)是利用这个原理制成的。
例3.(2023新吴区二模)如图所示,烛焰在光屏上刚好成清晰的像,则该像为______ (选填“放大”、“等大”或“缩小)的实像。凸透镜不动,将蜡烛移至40cm刻度处,在光屏一侧通过透镜可以观察到______、放大的像,这个成像规律可以说明______ 选填“放大镜”、“幻灯机”或“照相机”的原理。
例4.(2020梁溪区二模、2022新吴区二模)如图所示,小吴同学用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律,当向水透镜里注水时,水透镜的焦距将变小;当从水透镜里抽水时,水透镜的焦距将变大。
(1)如图1,一束平行于主光