内容正文:
第7课时 凸透镜成像规律
探究并知道凸透镜的成像规律.
1. 物体到透镜光心的距离称为 ,用字母 表示;像到透镜光心的距离称为 ,用字母 表示.
2. 凸透镜成像规律:
(1) 当u>2f时,成 、 的 像,像距v的范围是 .
(2) 当f<u<2f时,成 、 的 像,像距v的范围是 .
(3) 当u<f时,成 、 的 像.
物距
u
像距
v
倒立
缩小
实
f<v<2f
倒立
放大
实
v>2f
正立
放大
虚
(4) 两个特殊位置:一个是二倍焦距处,是物体成 像和 像的分界点.当物体放在这个位置时,成 、 的 像,像距v .另一个是一倍焦距处(即焦点处),是物体成 像和 像的分界点.当物体放在这个位置时, .
(5) 成实像时,物近像 ,像变 ;成虚像时,物近像 ,像变 .
(6) 当物体经过凸透镜成实像时,物体离透镜越远,所成的像越接近 ;若物体距离透镜足够远(远大于 倍焦距)时,所成的像与透镜间的距离就近似等于透镜的 .
放大
缩小
倒立
等大
实
=2f
实
虚
不成像
远
大
近
小
焦点
二
焦距
考点1 探究凸透镜成像的规律
例1 在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,若所用的透镜半径为10cm,焦距为20cm.
(1) 如图所示,光屏上得到的图像是 .
一个半径为10cm的圆形光斑
(2) 如果把蜡烛放在光具座“0”刻度线处,为了在光屏上获得清晰的像,光屏应移到 刻度线处;此时所成像的特点是 .
(3) 若(2)实验中在光屏得到清晰的像后,取走光屏用眼睛继续观察,看到的是 (实/虚)像;小明同学将现有的透镜换成了焦距为10cm的透镜继续进行探究,此时观察到的光屏上的像将会 (变大/不变/变小).
80cm
倒立、等大的实像
实
变小
[跟踪训练]
1. (2023·苏州)在“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1) 如图甲,把蜡烛、凸透镜、光屏依次摆放在光具座上,并将蜡烛烛焰和
光屏的中心调到凸透镜的主光轴上,目的是使像成在 .
光屏中央
(2) 按要求进行观察和测量,并将部分观测情况记录在下表中:
① 凸透镜焦距f= cm.
② 当物距u=20cm时,像距v= cm.
③ 当物距u=10cm时,像的性质是 .
实验次序 物距u/cm 像距v/cm 像的性质
1 60 20 倒立、缩小、实像
2 30 30 倒立、等大、实像
3 20
4 10
15
60
正立、放大、虚像
(3) 如图乙是航天员王亚平太空授课制作水球时呈现的情景,假设她稍向后远离水球,则她在球中所成的像将 (变大/不变/变小).
变小
考点2 凸透镜的成像规律的分析与判断
例1 (2022·无锡)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,光屏上呈现烛焰倒立、 的实像.若此时将光屏移走,烛焰通过凸透镜 (能/不能)成实像.将蜡烛移至光具座上40cm处,人站在光屏一侧,通过凸透镜可以看到一个 、放大的“烛焰”.
放大
能
正立
例2 在“探究凸透镜成像规律”的实验中,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,此时烛焰在光屏上成一个清晰的像,由此判断下列说法正确的是
( )
A. 光屏上的像是倒立、放大的实像
B. 光屏上的像是正立、缩小的实像
C. 换用材料与口径相同但更凸一些的凸透镜,
仍要在光屏上得到清晰的像,如果只移动光屏,
那么光屏必须远离凸透镜
D. 若蜡烛和光屏位置不变,将凸透镜向左移动适当距离,则仍可在光屏上得到清晰的像
D
[跟踪训练]
1. (2023·扬州)如图甲,在装有水的杯子里,小红将一支铅笔分别紧贴杯壁内、外竖直放置,两次都观察到铅笔放大的像,俯视图如图乙、丙所示,下列说法正确的是 ( )
A. 图乙中铅笔向前移,像一直变小
B. 图乙中铅笔向前移,像先变小后变大
C. 图丙中铅笔向后移,像一直变大
D. 图丙中铅笔向后移,像先变小后变大
A
解析:装有水的杯子相当于凸透镜,两次都观察到铅笔放大的像,且由图示可知像与铅笔在凸透镜的同侧,则可知凸透镜成的是正立、放大的虚像,图乙、丙中的铅笔在凸透镜的一倍焦距之内;图乙中的铅笔向前移,物距变小,由凸透镜成虚像的规律可知,像距也变小,像一直变小;图丙中的铅笔向后移动,物距变大,若铅笔在凸透镜的一倍焦距以内,由凸透镜成虚像