内容正文:
第三讲 透镜及应用
疑难点突破
1.透镜及其对光的作用
(1)凸透镜:如图甲,中间厚、边缘薄,对光有会聚作用。
(2)凹透镜:如图乙,中间薄、边缘厚,对光有发散作用。
2.凸透镜成像规律及其应用
(1)凸透镜成像规律及其应用:
物距
与物的位置关系
像的特点(正倒、大小、虚实)
像 距
应 用
u>2f
异侧
倒立、缩小的实像
f<v<2f
照相机
u=2f
异侧
倒立、等大的实像
v=2f
测焦距
f<u<2f
异侧
倒立、放大的实像
v>2f
投影仪
u=f
不成像
获得平行光束
u<f
同侧
正立、放大的虚像
-
放大镜
(2)眼睛和眼镜:
①眼睛的成像原理:晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,视网膜相当于光屏。把来自物体的光会聚在视网膜上,形成物体的像。
②成像特点:倒立、缩小的实像。
③近视眼、远视眼的比较:
项目
成 因
矫 正
晶状体
折光能力
成像位置
近视眼
太厚
太强
视网膜前
凹透镜
远视眼
太薄
太弱
视网膜后
凸透镜
实验突破
【示范案例】同学们通过实验“探究凸透镜成像的规律”。
【基础点】
(1)凸透镜对光的偏折程度跟透镜的焦距f有关系,据此小明猜想:凸透镜成像的情况可能与_______有关。
(2)老师提出:如何测出凸透镜的焦距呢?同学们经过讨论,并在老师的协助下完成了图甲所示的实验,并成功地显示了光的传播路径。分析图中信息可知:凸透镜对光有__________作用;此凸透镜的焦距是_________cm。
(3)如图乙所示是小明组同学实验时画出的简图。要使烛焰的像成在光屏的中央,应使烛焰的中心、凸透镜的中心、光屏的中心大致在______________;此时,他们应做的调整是______________。
(4)调整后,同学们首先进行了第1至6次实验:依次改变蜡烛的位置,移动光屏,直到在光屏上找到清晰的像,记录下相关实验数据和观察到的成像情况如表所示:
探究实验记录表(凸透镜焦距f=10 cm)
序号
物距u/cm
像的放大或缩小
像的正立或倒立
像的虚实
像距v/cm
1
40
缩小
倒立
实像
12.3
2
35
缩小
倒立
实像
14
3
30
缩小
倒立
实像
15.1
4
25
缩小
倒立
实像
18.7
5
20
等大
倒立
实像
20.5
6
15
放大
倒立
实像
30
7
10
不成像
8
8
放大
正立
能看到像,不能呈现在光屏上
9
6
放大
正立
①实验中判断所成像是实像的依据是______________________。
②分析第________________(填写序号)次实验中的数据和现象可知:当物体到凸透镜的距离满足_________时,成倒立、缩小的实像。生活中利用这个规律制成的设备是____________。
③在进行第7至9次实验过程中,移动光屏,光屏上始终找不到烛焰的像,同学们同样将实验数据和成像情况记录在表格中。分析第8、9次实验中的数据和现象可知:当物体到凸透镜的距离满足________时,成正立、放大的________像。
④仅凭第6次实验数据和现象,__________(选填“能”或“不能”)得出成倒立、放大的实像的条件,接下来应该如何操作:___________________________________。
【高分点】
(5)小明将点燃的蜡烛放在某处,发现无论怎样移动光屏,在光屏中心只能看到一个大小不变的圆形光斑,你认为可能出现的原因应该是____________________________。
(6)保持蜡烛的位置不变,移动透镜至图丙所示刻度线处,则人眼应该在图中_______(选填“A”“B”或“C”)处且朝着相应方向,才能观察到烛焰的像。
(7)蜡烛燃烧一段时间后变短,导致光屏上烛焰的像位置变高,为了能让所成清晰的像回到光屏中央,可将凸透镜向________调节。
(8)如果把图丁中的蜡烛和光屏位置互换,在光屏可以得到一个倒立、________(选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像;
(9)接着小明用手遮住凸透镜的上半部分,可观察到光屏上的像是__________(选填“完整”或“不完整”)的,像的亮度是__________(选填“变亮”“变暗”或“不变”)。
(10)如果把图丁中的凸透镜换成焦距稍大些的,仍要在光屏上得到一个清晰的像,就需要把光屏向________(选填“左”或“右”)移动。
(11)小华在用同样的器材进行实验时,发现光屏上出现的像只有中间清晰,两侧却较模糊,小明