内容正文:
第一板块 声、光、热
第4课时 凸透镜成像规律及成像实验
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一、凸透镜成像规律及应用
1. 成像规律:
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记忆口诀:一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小。物近像远像变大,物远像近像变小。
2. 凸透镜所成的实像和虚像:
实像:光屏_____承接到所成的像,且像与物在____ 侧。
(2) 虚像:光屏______承接到所成的像,且像与物在____
侧。
能
异
不能
同
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二、凸透镜的应用
1. 照相机:利用________(填 u与 f 的关系)时,成倒立、 _______的_____像的原理制成的。
2. 投影仪:利用__________(填 u 与 f 的关系)时,成_______、放大的______像的原理制成的。
3. 放大镜:利用________(填 u 与 f 的关系)时,成_______、_______的______像的原理制成的。
u>2f
缩小
实
f<u<2f
倒立
实
u<f
正立
放大
虚
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1 探究凸透镜成像规律
【例1】(2023·丹东)小潘同学选用焦距为15 cm的凸透镜做“探究凸透镜的成像规律”的实验。
(1)实验在_______(选填“较暗”或“较亮”)的环境中进行,现象更明显。
较暗
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(2)小潘将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后,调整蜡烛、凸透镜和光屏的高度,使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在同一高度,这样做的目的是使像呈现在_________________。
(3)小潘将蜡烛放在10 cm刻度线处,移动光屏到如图所示位置,光屏上恰好呈现一清晰的像,该像的性质是倒立、________(选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像。
光屏的中央位置
缩小
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(4)保持凸透镜位置不变,小潘将蜡烛移动到25 cm刻度线处,若想在光屏上得到清晰的像,应把光屏向_____(选填“左”或“右”)移动,像将_______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(5)保持凸透镜位置不变,小潘将蜡烛移动到40 cm刻度线处,无论怎样移动光屏,在光屏上都找不到清晰的像,当小潘的眼睛在凸透镜的右侧时,透过凸透镜观察到烛焰________(选填“正立”或“倒立”)、放大的像,生活中的_________(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用这样的成像原理工作的。
右
变大
正立
放大镜
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【方法指导】进行探究凸透镜的成像规律实验时,物体和环境的对比度越大,物体越亮,物体成像越清晰;探究凸透镜成像时,烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度,像能成在光屏的中央位置; 根据凸透镜成实像时,物距大于像距,在光屏上成倒立、缩小的实像;根据凸透镜成实像时,物近像远像变大分析回答 ; 当 u<f 时,成正立、放大的虚像,生活中的放大镜就是利用这样的成像原理工作的。
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【变式1-1】(2023·广东)小明在学习了凸透镜成像的规律后,继续深入探究,选用表中某一规格的凸透镜做实验,调整好器材后装置如图1中的甲所示,此时烛焰在光屏上成放大的像。
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(1)光屏上的像是实像还是虚像?________。
(2)一段时间后,小明发现烛焰的像如图1中的乙所示,此时将蜡烛向_____调节可以使烛焰的像移到光屏中央。
(3)小明选的凸透镜焦距为____cm。
实像
上
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(4)小明将蜡烛换成“F”字光源,调整了光源和光屏的位置,在光屏上仍可观察到清晰的像,如图2所示,则小明看到的像应是_____(选填字母)。
(5)小明认为凸透镜成像的规律还可能与凸透镜的直径有关。若要验证其猜想,则可在表中选取编号为______的两个凸透镜进行实验验证。
D
①②
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【变式1-2】某实验小组在“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1)实验前要调整烛焰、透镜和光屏的中心大致在
____________,目的是使像成在光屏的中央。
(2)移动蜡烛和光屏到如图所示位置,光屏上出现了烛焰清晰的像(像未画出),生活中的________(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是这一成像原理的应用。
同一高度
投影仪
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(3)实验过程中,小明同学不小心用手指指尖触摸到了凸透镜,这时光屏上_______(选填“会”或“不会”)出现指尖的像。
(4)实验一段时间后,蜡烛燃烧变短。要使像仍然成在光屏的中央,应将光屏向_____移动。
(5)另外一个实验小组用由几个发光二极管做成的“F”字样的发光体代替蜡烛进行实验,你认为其好处是
_________________________________(写出一点即可)。
不会
上
可以增加物体的亮度,使成像更清晰
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【例2】如图所示,小明利用凸透镜成像原理来研究电影放映时银幕上的影像情况。
(1)进入影院,小明发现银幕表