内容正文:
物理
1
模块二 光学
命题点3 透镜及其成像规律
2
考点1 透镜及其对光的作用
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
透镜类型 凸透镜 凹透镜
外形特征 ___________________________ ____________________________
3
透镜类型 凸透镜 凹透镜
示意图 ___________________________________________ __________________________________________
对光的作用 ①______作用 ②______作用
实际应用 照相机、摄像机、投影仪的镜
头;放大镜;远视眼镜等 近视眼镜;猫眼
(门镜)等
会聚
发散
4
2.透镜的三条特殊光线
入射光线类型 凸透镜 凹透镜
平行于主光轴 折射光线通过焦点
________________________________________ 折射光线的反向延长线经过
虚焦点________________________________________
过焦点 折射光线与主光轴平行
________________________________________ 折射光线与主光轴平行
________________________________________
5
入射光线类型 凸透镜 凹透镜
过光心 折射光线方向不变
________________________________________ 折射光线方向不变
________________________________________
技巧点拨
(1)无论光线通过哪种透镜,折射光线都向透镜较厚的方向偏折.
(2)材料和尺寸相同时:凸透镜中间越厚,焦距越小,聚光能力越强,
凹透镜中间越凹,焦距越小,对光的发散能力越强.
. .
6
即时小练
古代科技 如图所示,西汉时期的《淮南万毕术》中记载有“削冰令圆,举
以向日,以艾承其影,则火生.”请你用学过的光学知识判断“削冰令圆”就
是把冰块制成______镜,若要“火生”应把“艾”放在镜的______位置.
凸透
焦点
7
考点2 凸透镜成像规律及其应用(2024未考,2023~2015必考)
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、像的位置 成像光路图 像的性质 应用
_______________________________________________________________ 倒立、
③______的实
像 ④________
______________________________________________________________ 倒立、
⑤______的实
像 测焦距
缩小
照相机
等大
8
物、像的位置 成像光路图 像的性质 应用
_______________________________________________________________ 倒立、
⑥______的实
像 ⑦________
___________________________________________________________ 不成像 人造平行光
放大
投影仪
9
物、像的位置 成像光路图 像的性质 应用
_________________________________________________________ ⑧______、放
大的虚像 ⑨________
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;不论成实像还
是虚像,物越靠近焦点,像越大
正立
放大镜
10
1.如图所示, 是透镜的焦点,其中正确的光路图是( )
A. B.
C. D.
C
11
2.基本模型(多选)小安在进行探究凸透镜成像规律的实验时,先把凸透镜
正对着太阳,在距凸透镜 的光屏上得到一个最小、最亮的光斑;实验
中蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示,此时烛焰在光屏上成清
晰的像(像未画出).下列说法中正确的是 ( )
A. 如图所示的成像规律,可以制成照相机
B. 若将蜡烛移至光具座 刻度线处,移动
光屏至光具座 刻度线处,光屏上可成正
立、等大的实像
C. 若将蜡烛移至光具座 刻度线处,移动光屏,直到光屏上呈现烛焰
清晰的像,此时像距和像的大小都变大
D. 若将蜡烛移至光具座上 刻度线处,光屏上成烛焰正立、放大的像
AC
12
3.在“探究凸透镜成像的规律”实验中,当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图
所示时,光屏上得到了清晰的像(未画出).下列说法中错误的是( )
A. 光屏上成的是倒立、放大的像
B. 凸透镜的焦距一定在至 之间
C. 把蜡烛向右移动少许,光屏适当向右移
动,可得到小一些的实像
D. 用焦距较小的凸透镜替换原凸透镜后,要
想光屏上再次成清晰的像,应将光屏适当左移
C
13
4.教材素材题 如图是一支点燃的蜡烛,将它放在距离凸透镜一倍焦距和二
倍焦距之间处,并在凸透镜的另一侧放置一个光屏,适当移动光屏的位置
可以在光屏上看到一个清晰的烛焰的像,这个像是下列图中的( )
A.
B
B.
C.
D.
14
5.把焦距为的凸透镜放在光具座上,将点燃的蜡烛放在距焦点
处,则蜡烛通过该凸透镜所成的像( )
A. 一定是倒立的 B. 一定是正立的
C. 一定是放大的 D. 一定是缩小的
【解题关键点】蜡烛的位置可能有两种情况:一是在焦点左边,二是在焦
点右边.
C
15
探究凸透镜成像的规律
[2022版课标要求必做实验,;(一); (一)]
1.实验装置(如图1所示)
图1
2.凸透镜成像的原理:光的______(选填“反射”“折射”或“直线传播”).
折射
16
3.实验前器材的组装:把蜡烛、凸透镜、光屏从左到右依次安装在光具座
上,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________________________.
同一高度上
让烛焰的像呈在光屏中央
4.实验环境:本实验应在______(选填“较亮”或“较暗”)的环境中进行,
可以使实验现象较明显.
较暗
. .
17
5.测量凸透镜的焦距
方法一:如图2所示,将凸透镜正对平行光源,在另一侧移动光屏,当光
屏上承接到最小、最亮的光斑时,该光斑到____________的距离即为焦距,
图2中凸透镜的焦距为_____ .此现象说明凸透镜对光具有______作用.
凸透镜中心
10.0
会聚
图2
方法二:当光屏上承接到倒立、等大的实像时,此时物距或像距的______
为该凸透镜的焦距.
一半
. .
. .
18
6.实像与虚像的观察区域
(1)物距大于一倍焦距时成____(选填“实”或“虚”)像,从光屏上不透过
凸透镜____(选填“能”或“不能”)直接观察到像.
实
能
(2)物距小于一倍焦距时成____(选填“实”或“虚”)像.眼睛从光屏一侧
透过凸透镜____(选填“能”或“不能”)观察到烛焰的像;不透过凸透镜从
光屏上______(选填“能”或“不能”)直接观察到烛焰的像.
虚
能
不能
图1
19
7.探究凸透镜成像的动态规律
(1)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”).
远离
变大
图1
20
(2)当光屏上成清晰的像时,保持凸透镜的位置不变,将蜡烛向远离透
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”).
靠近
变小
图1
21
(3)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______________.
能
光路是可逆的
(4)当凸透镜成虚像时,保持凸透镜的位置不变,将蜡烛向靠近透镜的
方向移动,此时像的大小将______(选填“变大”“变小”或“不变”).
变小
图1
22
8.交流与反思
(1)实验中光屏上找不到像的原因:
.烛焰、凸透镜、光屏三者的中心______________;
.蜡烛到凸透镜的距离______(选填“大于”“小于”或“等于”)一倍焦距时
不成像;
.蜡烛到凸透镜的距离______(选填“大于”“小于”或“等于”)一倍焦距时
成虚像,光屏上承接不到;
.光具座不够长,成实像时像距太大,超出了光屏到凸透镜的最大距离,
光屏无法承接到像.
不在同一高度
等于
小于
23
(2)用蜡烛做实验的缺点分析及改进方法
缺点1 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.(后三空均选填“上”或“下”)
缺点2 .烛焰容易受风或气流的影响晃动,导致成像不稳定; .不便于探究所成的像与烛焰是否______(选填“上下”或“左右”)颠倒
改进
方法 可以用发光二极管(如F 形发光二极管)代替蜡烛进行实验,优点二极管所成的像更稳定、成像更清楚、容易对比像与物的大小、可
以探究像与物的左右是否颠倒
高
上
下
下
左右
24
(3)实验中手不小心遮住凸透镜的一部分时,光屏上____(选填“能”或
“不能”)承接到完整的像,像的亮度将______;当凸透镜上有污点或小虫
时,光屏上______(选填“会”或“不会”)出现污点或小虫的像.
能
变暗
不会
25
图3
(1)光屏上成清晰的像时,在蜡烛和凸透镜之间放一副
眼镜(如图3所示),保持蜡烛和凸透镜的位置不动.
.当放近视眼镜(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
发散
大
远离
会聚
小
靠近
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.
.当放远视眼镜(或凸透镜)时,因其对光线有______作用,提前了折射
光线的会聚,会使像距变____,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.
26
(2)光屏上成清晰的像时,若换用焦距较小的凸透镜,在不改变蜡烛和
透镜位置的条件下,要使光屏上还成清晰的像,光屏应向______(选填
“远离”或“靠近”)透镜的方向适当移动.这是因为凸透镜的焦距越小,对光
的会聚能力越____,使像距变____.
靠近
强
小
27
图4
(3)如图4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,将图中的蜡烛移动到光具座上
小
强
大
弱
注水
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.
28
(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
(2)实验中,如果把凸透镜换成薄玻璃板,从蜡烛一侧透过玻璃板观察
到光屏上成一个____________(填像的特点)的像,从光屏一侧______
(选填“能”或“不能”)看到光屏上的像,原因是_______________________
____________.
正立、等大
不能
玻璃板相当于平面镜,成的像为虚像
29
(3)横向实验比较 将光源和光屏分别竖直放置在水平光具座上的、
位置,是的中点,如图5所示,在之间朝向 观察,看到的光源形
状如图5中的①所示.小明在 处竖直放置一块平面镜,镜面朝向光源,在
之间观察平面镜中的像是图5中的____(填数字序号).小华接着将平面
镜更换为一个合适的凸透镜,恰能在光屏上成等大的像,他在 之间观
察光屏上的像是图5中的____(填数字序号).
②
③
图5
30
$$