内容正文:
第二节 凸透镜成像的规律
目 录
快乐预习感知
互动课堂理解
轻松尝试应用
快乐预习感知
一、了解物距和像距
1.物距(u): 到凸透镜的距离。
2.像距(v): 到凸透镜的距离。
二、了解实像与虚像
1.实像:由 的光会聚而成的像,光屏 承接到。实像和物体分别位于凸透镜的 。
2.虚像:折射光的反向延长线相交而成的像,光屏 承接到。物体和虚像位于凸透镜的 。
物体
像
实际
能
两侧
不能
同侧
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互动课堂理解
一、探究凸透镜成像的规律的实验装置
图5-2-1
1.实验器材:光具座、凸透镜(焦距已知)、蜡烛、光屏等。
2.实验过程中,要调整烛焰中心、透镜中心和光屏中心在一条与光具座平行的直线上,目的是使像成在光屏中央。
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二、了解凸透镜成像的规律
凸透镜成像的规律 光路图
当u>2f时,f<v<2f,成倒立、缩小的实像
当u=2f时,v=2f,成倒立、等大的实像
当f<u<2f时,v>2f,成倒立、放大的实像
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凸透镜成像的规律 光路图
当u=f时,不成像
当u<f时,v>u,成正立、放大的虚像
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1.1倍焦距分虚实:1倍焦距处是成实像和虚像的分界点。当u>f时,凸透镜成实像;当u<f时,凸透镜成虚像。
2.2倍焦距分大小:2倍焦距处是成放大实像和缩小实像的分界点。当u>2f时,凸透镜成缩小的实像;当f<u<2f时,凸透镜成放大的实像。
3.凸透镜成像时,无论是成实像还是成虚像,物体越靠近焦点处成的像越大。
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【典例分析】 (2024·陕西西安期末)小明在探究凸透镜成像的规律时,做了如下实验:①用平行光正对凸透镜照射,移动光屏得到一个最小、最亮的光斑,如图5-2-2甲所示;②保持该透镜位置不变,将点燃的蜡烛放在图5-2-2乙所示的位置,移动光屏得到烛焰清晰的像(图中未画出)。则下列说法不正确的是( )。
图5-2-2
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A.步骤②中,烛焰在光屏上成倒立、放大的实像
B.步骤②中,像到透镜的距离一定大于20 cm
C.若增大蜡烛与透镜的距离,则所成的像会变小
D.若蜡烛与透镜的距离大于10 cm,则在透镜另一侧通过透镜可以观察到烛焰正立、放大的虚像
答案:D
解析:由步骤①可知,凸透镜的焦距f=10.0 cm,步骤②中,此时物距u=15.0 cm,大于1倍焦距且小于2倍焦距,则像距大于20 cm,成倒立、放大的实像,A、B正确;若增大蜡烛与透镜的距离,物距增大,则所成的像会变小,C正确;若蜡烛与透镜的距离大于10 cm,成倒立的实像,若蜡烛与透镜的距离小于10 cm,才能在透镜另一侧通过透镜观察到烛焰正立、放大的虚像,D错误。
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轻松尝试应用
1.(2024·陕西商洛期末)物理课上,同学们用凸透镜观察周围的物体,透过凸透镜不能看到的像是( )。
A.正立、放大的像
B.正立、缩小的像
C.倒立、放大的像
D.倒立、缩小的像
B
解析:当u<f时,成正立、放大的虚像;当f<u<2f时,成倒立、放大的实像;当u=2f时,成倒立、等大的实像;当u>2f时,成倒立、缩小的实像。综上所述,不能成正立、缩小的像,选B。
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2.(2023·陕西榆林期中)考古学家观察出土的文物时,为了看得更清楚一些,往往通过一个光学元件来观察文物,这个光学元件是( )。
A.平面镜
B.凸透镜
C.凹透镜
D.凸面镜
B
解析:当u<f时,凸透镜成正立、放大的虚像,能看清较小的物体,B正确。
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第三节 生活中的透镜
目 录
快乐预习感知
互动课堂理解
轻松尝试应用
快乐预习感知
一、了解放大镜、幻灯机、投影仪、照相机
1.放大镜:相当于 镜,成 、 的 像。
2.幻灯机、投影仪:镜头相当于 镜,在屏幕上成 、
的 像。
3.照相机:镜头相当于 镜,在底片上成 、 的
像。
凸透
正立
放大
虚
凸透
倒立
放大
实
凸透
倒立
缩小
实
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二、了解显微镜、望远镜的镜头
1.显微镜:物镜相当于投影仪(或幻灯机),来自被观察物体的光经过物镜后成一个 、 的实像;目镜的作用是将这个像再 一次,与 的成像原理相同。微小物体经过显微镜两次 后,观察者就可以看到物体的虚像。
2.望远镜:以开普勒式望远镜为例进行分析,物镜相当于照相机,很远处物体的光经过物镜后在焦点附近成 、 的实像,这个实像位于目镜1倍焦距内,经目镜成 、 的虚像(目镜与 的成像原理相同)。很远的天体经过望远镜作用后,观察者就可以看到天体的虚像。
倒立
放大
放大
放大镜
放大
倒立
缩小
正立
放大
放大镜
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互动课堂理解
一、了解幻灯机、投影仪的工作原理
1.幻灯机、投影仪工作时,幻灯片、投影片到镜头的距离为物距,屏幕到镜头的距离为像距。
2.物距大于镜头的1倍焦距、小于镜头的2倍焦距,得到倒立、放大的实像。此时像距大于镜头的2倍焦距。
3.要使屏幕上的像大一些,应当减小幻灯片、投影片到镜头的距离,同时增大屏幕到镜头的距离,也就是把幻灯机、投影仪移到离屏幕较远的地方。
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二、了解照相机的工作原理
1.物体到镜头的距离为物距,底片到镜头的距离为像距。
2.物距大于镜头的2倍焦距,底片上成倒立、缩小的实像。
3.若要使底片上的像大一些,应当减小物距、增大像距,即照相机应离被拍摄的物体近一些,同时将镜头往外拉使镜头到底片的距离大一些。
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【典例分析】 (2024·陕西西安阶段练习)老师用手机为学生们拍摄在校时的视频日志,下列说法错误的是( )。
A.手机镜头相当于一个凸透镜
B.手机成像与投影仪的成像原理不同
C.手机镜头所成的像是倒立、缩小的像
D.手机镜头能会聚学生本身发出的光
答案:D
解析:手机镜头相当于一个凸透镜,当物距大于2倍焦距时,成倒立、缩小的实像,与照相机的成像原理是相同的,A、B、C正确;学生本身不发光,但能反射光,手机镜头能会聚学生反射的光,D错误。
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轻松尝试应用
1.(2024·陕西延安期末)学校给同学们布置了“做拿手家常菜”的家庭劳动作业,李明同学用手机录制了制作肉夹馍的过程。下列有关说法正确的 是( )。
A.手机镜头相当于凹透镜
B.肉夹馍通过手机镜头成虚像
C.肉夹馍到手机镜头的距离在1倍焦距以内
D.拍肉夹馍特写时,要把手机靠近肉夹馍一些
D
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2.(2023·陕西咸阳期中)“超级月亮”比正常时的月亮要大,亮度也有所增加。某天文爱好者为了研究这一现象,架设一台开普勒式望远镜做进一步观察。关于该望远镜,下列说法正确的是( )。
A.它的物镜和目镜都是凹透镜
B.它的物镜相当于投影仪,用来把物体放大
C.物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成虚像
D.它由两个透镜组成,靠近眼睛的为目镜,靠近被观测物体的为物镜
D
解析:开普勒式望远镜的物镜和目镜都是凸透镜,A错误;开普勒式望远镜的物镜相当于照相机的镜头,使远处的物体成倒立、缩小的实像,B错误,C错误;开普勒式望远镜由两组凸透镜组成,靠近眼睛的为目镜,靠近被观测物体的为物镜,D正确。
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3.下列关于显微镜和开普勒式望远镜的说法不正确的是( )。
A.开普勒式望远镜的物镜成倒立、缩小的实像,目镜成正立、放大的虚像
B.显微镜由两个凸透镜组成,目镜成倒立、放大的实像,物镜成正立、放大的虚像
C.显微镜和开普勒式望远镜,目镜都成虚像
D.开普勒式望远镜的目镜和物镜都是凸透镜
B
解析:开普勒式望远镜的物镜成倒立、缩小的实像,目镜成正立、放大的虚像,A正确;显微镜的物镜成倒立、放大的实像,目镜成正立、放大的虚像,B错误;显微镜和开普勒式望远镜,目镜都成正立、放大的虚像, C正确;开普勒式望远镜的目镜和物镜都是凸透镜,D正确。
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本课结束
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