内容正文:
物理
1
模块二 光 学
命题点4 透镜及其成像规律(6年5考)
2
透镜
课标要求:了解凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用.
1.凸透镜和凹透镜(对比归纳)
类型 定义 图示 对光线作用 相关概念
凸透
镜 中间厚、边缘薄
的透镜 ________________________ 对光线有
①______作
用 ____________________________________________________________
会聚
. .
3
类型 定义 图示 对光线作用 相关概念
凹透
镜 中间薄、边缘厚
的透镜 _________________________ 对光线有
②______作
用 ____________________________________________________________________
发散
. .
4
类型 定义 图示 对光线作用 相关概念
在材料相同时:
凸透镜中间越凸,对光的会聚能力越强,焦距越小;
凹透镜中间越凹,对光的发散能力越强,焦距越小.
(1)会聚与发散是相对于入射光线来说的.凸透镜的折射光线
相对于入射光线更靠近主光轴,凹透镜的折射光线相对于入射光线更远离
主光轴.
(2)相同焦距,表面积越大,会聚光线越多,像越亮.
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5
2.透镜的三条特殊光线(将下图中的光路图补充完整)(对比归纳)
入射光线
透镜 平行于主光轴 过焦点 过光心
凸透镜 折射光线 通过③______ 与主光轴平行 方向④______
图示 _______________________________________ _______________________________________ _____________________________________
焦点
不变
6
入射光线
透镜 平行于主光轴 过焦点 过光心
凹透镜 折射光线 反向延长线过虚焦点 与主光轴
⑤____________ 方向不变
图示 ______________________________________ ________________________________________ _______________________________________
平行过焦,过焦平行,穿心不变.(光线的反向延长线用虚
线)
平行
7
透镜成像规律及应用(2022.12、2020.14)
课标要求:探究并了解凸透镜成像的规律.了解凸透镜成像规律的应用.
物距 图示 像距 物距和像
距的关系 像的性质 应用
倒正、大
小、虚实
_______________________________________________________ ⑥_____
_______ 倒立、
⑦______的
实像 ⑧_____
___
缩小
照相机
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物距 图示 像距 物距和像
距的关系 像的性质 应用
倒正、大
小、虚实
____________________________________________ 倒立、等大
的⑨______ 成像大
小分界
点、测
焦距
实像
9
物距 图示 像距 物距和像
距的关系 像的性质 应用
倒正、大
小、虚实
_________________________________________________ ⑩_____
___ 倒立、⑪
______的实
像 ⑫_______
放大
投影 仪
10
物距 图示 像距 物距和像
距的关系 像的性质 应用
倒正、大
小、虚实
_______________________________________ 不成像 实虚像
分界点
__________________________________________ — ⑬______、
放大的⑭
______ ⑮________
正立
虚像
放大镜
11
物距 图示 像距 物距和像
距的关系 像的性质 应用
倒正、大
小、虚实
记忆口
诀 (1)一倍焦距分虚实,内虚外实;二倍焦距分大小,远小近
大.
(2)成实像时:物近像远像变大,物远像近像变小;成虚像
时:物近像近像变小,物远像远像变大.
(3)实像总是异侧倒,虚像总是同侧正;不论成实像或虚像,
物越靠近焦点,像越大
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物距 图示 像距 物距和像
距的关系 像的性质 应用
倒正、大
小、虚实
物体经凸透镜成实像时,所成的实像是倒立的,即物与像不仅上下颠倒,而且左右颠倒.
. .
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13
1. (RJ八上图5.1-9)如图所示是光线通过透镜(图中未画出)
的情形.其中所用透镜是凸透镜的是( )
2.一凸透镜的焦距为,将点燃的蜡烛从距离凸透镜 处沿主光轴
移到 处的过程中,像的大小和像距的变化情况是( )
A. 像变小,像距变小 B. 像变大,像距变大
C. 像变大,像距变小 D. 像变小,像距变大
√
√
14
3.如图所示,请在图中画出三束入射光线对应的折射光线(图中 表示凸透
镜).
第3题图
【答案】如答图所示
第3题答图
15
探究凸透镜成像的规律
(2022版课标必做实验,2023.19)
1.实验装置图(如图1所示)
图1
图2
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2.实验器材:蜡烛、凸透镜、光具座(带刻度,长度足够)、光屏、火柴等.
3.进行实验
(1)实验前器材的组装:①把蜡烛、凸透镜、光屏从左到右依次安装在
光具座上.
②点燃蜡烛,通过调节使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在________
_____,其目的是让烛焰的像成在光屏中央.在较暗的环境中进行,可以使
实验现象较明显.在调整器材高度时,应______(选填“点燃”或“不点燃”)
蜡烛.
同一高度上
点燃
. .
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图3
(2)当 :当各器材位置如图3所示时,
光屏上成清晰的像(像未画出),此时在光
屏上得到一个______、______的____像,生
活中________(选填“照相机”“投影仪”或
“放大镜”)就是利用这一成像原理制成的.
倒立
缩小
实
照相机
(3)当 :当各器材位置如图1所示时,光屏上成清晰的像
(像未画出),此时在光屏上得到一个______、______的实像,此时的成
像规律可以用来测量透镜的焦距.
倒立
等大
. .
18
图4
(4)当 当各器材位置如图4所
示时,光屏上成清晰的像,此时在光屏上得
到一个倒立、______的实像,生活中______
__就是利用这一成像原理制成的.
放大
投影仪
(5)当凸透镜位置不动,当蜡烛在 处时,在光屏上______
(选填“能”或“不能”)观察到清晰的像.
不能
(6)当凸透镜位置不动,当蜡烛在 处时,蜡烛通过凸透镜形成
的像是______(选填“实像”或“虚像”),应用这一成像规律制成的光学仪
器是________(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”).
虚像
放大镜
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4.实验数据记录
物距与像距的关系 物距 像距
像的性质
正倒 大小 虚实
30 15 倒立 缩小 实像
20 20 倒立 等大 实像
15 30 倒立 放大 实像
10 不成像
8 正立 放大 虚像
20
5.实验结论
当<m></m>时成倒立、缩小的实像;当<m></m>时成倒立、等大的实像;当
<m></m>时成倒立、放大的实像;当<m></m>时成正立、放大的虚像.
21
图6
(1)[凸透镜焦距的测量方法]由实验数据得到的 图像如图5所示,
当物距等于像距时(或在光屏上看到等大的像),焦距等于物距或像距的
一半,则该透镜的焦距为____ .
10
图5
(2)[实像、虚像的观察区域]物距大于一倍焦距时成实像,从光屏上
____(选填“能”或“不能”)直接观察到像;物距小于一倍焦距时成虚像,
从光屏上不能直接观察到像,应该从____________________观察成像.
能
光屏一侧透过凸透镜
(3)[光屏上找不到像的原因]①烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一
高度;②蜡烛在透镜的______处;③蜡烛在透镜的焦点之内(成______,
光屏承接不到像);④物像之间距离大于光具座长度(像距太大、光具座
不够长,像成在光具座之外).
焦点
虚像
23
(4)[移动器材]当光屏上成清晰的像时,保持凸透镜的位置不变,将
蜡烛向靠近透镜的方向移动,为使光屏上再次成清晰的像,应将光屏向
______(选填“远离”或“靠近”)透镜的方向移动,此时,像的大小将_____
(选填“变大”“变小”或“不变”);当光屏上成清晰的像时,保持凸透镜的
位置不变,将蜡烛和光屏的位置对调,光屏上____(选填“能”或“不能”)
成清晰的像,这是因为在折射现象中______________.
远离
变大
能
光路是可逆的
. .
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(5)[加透镜或镜片] .当在凸透镜前放置近视眼镜(或凹透镜)时,因
其对光线有______作用,延迟了折射光线的会聚,会使像距变____,若要
使光屏上仍成清晰的像,光屏应向______透镜的方向适当移动.
.如图6所示,当在凸透镜前放置远视眼镜(或凸透镜)时,因其对光线
有______作用,提前了折射光线的会聚,使像距变____,若要使光屏上仍
成清晰的像,光屏应向______(选填“远离”或“靠近”)透镜的方向适当移动.
发散
大
远离
会聚
小
靠近
. .
. .
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(6)[更换透镜] .当光屏上成清晰的像时,将凸透镜更换为焦距更小的
凸透镜后,由于凸透镜的会聚能力变强,所成像的像距变小,像变小,需
要将光屏向______透镜方向移动才能重新成清晰的像.
.当光屏上成清晰的像时,将凸透镜更换为焦距更大的凸透镜后,由于凸
透镜的会聚能力变弱,所成像的像距变大,像变大,需要将光屏向______
透镜方向移动才能重新成清晰的像.
靠近
远离
. .
. .
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(7)[实验状况]随着实验的进行,蜡烛燃烧变短,像在光屏上的位置
会越来越偏____(选填“高”或“低”),调节的方法有:
.将光屏或蜡烛向____适当调节;
.将透镜向____适当调节;
.将透镜和光屏同时向____适当调节.(以上三空均选填“上”或“下”)
高
上
下
下
(8)[遮凸透镜]某次实验完,某同学用不透光的纸板遮住凸透镜的上
半部分,光屏上将得到烛焰______(选填“上一半”“下一半”或“完整”)的
像,亮度变____(选填“亮”或“暗”).
完整
暗
. .
27
图7
(1)小明认为:凸透镜成实像时,不但像
与物的上下是颠倒的,而且左右也是相反的.
请你设计一种简单的方法验证小明的观点:
______________________________________
______________________________________
(合理即可).
沿垂直于光具座方向吹动烛焰,观察光屏上像的晃动方向是否与烛焰的晃动方向相反
28
(2)[水透镜]为了避免更换透镜的麻烦,
设计了如图7所示的水透镜,注水时,它的焦
距变____,会聚光的能力变____;抽水时,它
的焦距变____,会聚光的能力变____.用水透镜
模拟正常眼睛,图中光屏上恰好得到清晰的像
(像未画的),将图中的蜡烛移动到光具座上 处,光屏不动,此时
应对水透镜______(选填“注水”或“抽水”),才能在光屏上重新得到一个
清晰的像.
小
强
大
弱
注水
图7
29
(3)[生活实践]毕业典礼上,小丽想拍摄教学楼的全景,但她所在的
位置只能拍摄到教学楼的一部分,由于无法改变拍摄位置,她只能通过改
变照相机镜头焦距使像变小,从而拍摄到全景.小丽的照相机镜头相当于一
个焦距可变的凸透镜,为了拍摄到全景,她应该调节照相机镜头的焦距,
使其适当______(选填“变大”或“变小”).
变小
30
$$