内容正文:
专题09 凸透镜成像规律与三类应用(易)
知识梳理
探究凸透镜成像的规律
【提出问题】凸透镜成像,像的大小、正倒、虚实跟物距有什么关系?
【实验器材】带刻度的光具座、蜡烛、光屏、透镜(焦距在10~20 cm之间)、刻度尺。
【实验步骤】探讨像的大小、正倒、虚实跟物距的关系
1、把凸透镜放在光具座标尺中央,在左右两侧标尺上,分别标出1倍焦距和2倍焦距的位置;
2、点燃蜡烛,调整高度,使烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度;
3、把蜡烛放在离凸透镜较远的位置,调整光屏到透镜的距离,使烛焰在屏上成一个清晰的像,观察像的大小、正倒,测出蜡烛与凸透镜、凸透镜与光屏间的距离,把数据记录在表格中。
4、把蜡烛靠近凸透镜,观察像的大小、正倒,测出蜡烛与凸透镜、凸透镜与光屏间的距离,把数据记录在表格中。
5、当蜡烛到一定位置时,光屏没有像,用眼睛透过凸透镜观察蜡烛的像,观察像的大小、正倒,测出蜡烛与凸透镜、像与凸透镜间的距离,把数据记录在表格中。
【实验结论】
物距u
像距v
像的性质
u>2f
f<v<2f
倒立缩小实像
f<u<2f
v>2f
倒立放大实像
u<f
v>u
正立放大虚像
u=2f
v=2f
倒立等大实像
u=f
不成像
【重要规律】凸透镜成像动态规律
1、f以外,物体靠近凸透镜,像远离凸透镜,像变大,即物近像远像变大;物体远离凸透镜,像靠近凸透镜,像变小,即物远像近像变小。
2、f以内,物体靠近凸透镜,像靠近凸透镜,像变小,即物近像近像变小;物体远离凸透镜,像远离凸透镜,像变大,即物远像远像变大。
应用一、照相机、投影仪、放大镜
1、 成像特点
(1)照相机:镜头是凸透镜,物体在2倍焦距以外,像在1倍焦距和2倍焦距之间,成倒立缩小的实像。
(2)投影仪:镜头是凸透镜,物体在1倍焦距和2倍焦距之间,像在2倍焦距以外,成倒立放大的实像。
(3)放大镜:相当于凸透镜,物体在1倍焦距之内,透过凸透镜观察到正立放大的虚像。
2、成像光路图
应用二、眼睛和眼镜
1、眼睛的晶状体相当于凸透镜,视网膜相当于光屏,明视距离为25cm。
2、近视眼及矫正
(1)成因:晶状体变厚,对光的偏折能力变强,像落在视网膜前方。
(2)矫正:佩戴凹透镜(相当于削薄凸透镜)。
(3)光路图
3、远视眼及矫正
(1)成因:晶状体变薄,对光的偏折能力变弱,像落在视网膜后方.
(2)矫正:佩戴凸透镜(相当于加厚凸透镜)。
(3)光路图
应用三、显微镜和望远镜
1、显微镜
(1)物镜和目镜都是凸透镜;
(2)物镜相当于投影仪,成倒立放大实像;实像落在目镜f以内,目镜相当于放大镜,观察到正立放大虚像;
(3)物镜,目镜,相当于放大倍
2、望远镜
(1)物镜和目镜都是凸透镜;
(2)物镜相当于照相机,成倒立缩小实像;实像落在目镜f以内,目镜相当于放大镜,观察到正立放大虚像;
1.如图所示是小明进行“探究凸透镜成像规律”实验时的情景。下列光学仪器的成像原理与该成像特点相同的是( )
A. 照相机 B. 放大镜 C. 投影仪 D. 潜望镜
2.在探究凸透镜成像规律的实验中,当烛焰、凸透镜、光屏处于如图所示的位置时,恰能在光屏上得到一个清晰的像.利用这一成像原理的光学仪器是
( )
A. 投影仪 B. 照相机 C. 放大镜 D. 显微镜
3.在利用蜡烛研究凸透镜成像的实验中,当凸透镜的焦距是,点燃的蜡烛放在距凸透镜处,在凸透镜另一侧的光屏上观察到烛焰清晰的像。这个像一定是( )
A. 正立、放大的实像 B. 倒立、放大的实像 C. 正立、放大的虚像 D. 倒立、缩小的实像
4.如图所示,将凸透镜看作是眼睛的晶状体,光屏看作是眼睛的视网膜,烛焰看作是被眼睛观察的物体拿一个近视眼镜给“眼睛”戴上,光屏上出现烛焰清晰的像,而拿走近视眼镜则烛焰的像变得模糊在拿走近视眼镜后,为了能在光屏上重新得到清晰的像,下列操作可行的是( )
A. 将蜡烛远离凸透镜 B. 将光屏远离凸透镜
C. 将光屏靠近凸透镜 D. 将光屏和蜡烛同时远离凸透镜
5.如图是我国航天员王亚平在太空授课的情景,在微重力环境下,水滴收缩成一个接近完美球体的水球,从前方能看到水球中的像,能正确反映其成像原理的示意图是( )
A.
B.
C.
D.
6.点燃的蜡烛放置在离凸透镜处,在凸透镜的另一侧得到一个倒立、放大的烛焰像,则该凸透镜的焦距可能为( )
A. B. C. D.
7.将蜡烛放在离凸透镜的地方,在离物体的光屏上可以得到烛焰的清晰的像,则( )
A. 凸透镜的焦距是,像是放大的 B. 凸透镜的焦距是,像是放大的
C. 凸透镜的焦距是,像是放大的 D. 凸透镜的焦距是,像是缩小的
8.某凸透镜的焦距为,