凸透镜成像讲义

1、课题凸透镜成像授课时间2015-04-:00- :00教学目标1. 熟练掌握光的直线传播，反射和折射及其相关现象；2. 凸透镜成像特点及应用复习。教学容一、知识回顾1.光在中沿直线传播，真空中光速为m/s。2. 光的反射定律：反射光线与入射光线、法线在 ;反射光线和入射光线分居 的两侧；反射角 入射角。光在反射时光路是可逆的。3. 光射到任何表面都会发生反射。光在平滑表面上的反射叫 ；光在粗糙不平的表面上的反射叫 镜面反射和漫反射都 光的反射定律。（填遵守或不遵守）4. 平面镜成像特点：物体在平面镜里成的是 像；像和物体相等，它们的连线跟 垂直，它们到镜面的距离。利用以上特点画平面镜成像图、确

2、定平面镜位置，通过光源的虚像找入射点、确定平面镜所成虚像的观察围及解决其他实际问题。5. 光的折射规律：折射光线与入射光线、法线在同一平面；折射光线和入射光线分居两侧。（1） 光从空气斜射入水和其他介质中时，折射角入射角；当入射角增大时折射角 ，但总是小于入射角。（2） 当光线垂直射向介质表面时，传播方向 ;在折射时光路是可逆的。6. 下列现象中属于光的折射的是（）A. 岸上的树在水中的倒影B.下树木在地上的影子C. 通过汽车的观后镜观察车后面的情况D.人在岸上观看湖中的鱼二、透镜1、透镜有两类：凸透镜和凹透镜。凸透镜：中间厚边缘薄的透镜，对光线起汇聚作用凹透镜：中间薄边缘厚的透镜，对光线起发

3、散作用 三、凸透镜成像规律1. 总体思路：作图法研究凸透镜成像，关键掌握凸透镜的三条特殊光线: 通过光心的光线方向不变； 平行主轴的光线经凸透镜折射后通过焦点; 通过焦点的光线经凸透镜后平行于主轴。2. 利用凸透镜的特殊光线作透镜成像光路 画光路图的方法及步骤： 画凸透镜，主光轴，焦点和两倍焦点，光源。 从光源上一点（一般是最上面或最下面的点），画平行于主光轴入射的光线，经过凸透镜后，过焦点射出。 画这个点过光心的光线，则两条光线的交点是光源上这一点的像。光源在一倍焦距时，两条光线的反向延长线相交，不是实际的光线，应该用虚线表示，说明是虚像。AB垂直于主轴，取从它射出的两条光线， 经透镜折射后

4、的交点 A,由于像A B仍垂直于主轴，便可画出AB的像。 物体处于2倍焦距以； 物体处于2倍焦距和1倍焦距之间； 物体处于焦点以。 注意：从A点发出的其他光线（非特殊光线），经凸透镜后也应会聚于 A点。3. 具体实验做法：在水平桌面上依次放蜡烛、凸透镜和光屏，并使它们在同一直线上，且它们的中心在同一高度, 这样做的目的是使烛焰的像在光屏中间。4. 凸透镜成像规律及其应用1、实验：实验时点燃蜡烛，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度，目的是：使烛焰的像成在光屏中央。若在实验时，无论怎样移动光屏，在光屏都得不到像，可能得原因有：蜡烛在焦点以；烛焰在焦点上 烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度；

5、蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦距，成像在很远的地方，光具座的光屏无法移到该2、实验结论：（凸透镜成像规律）F分虚实，2f大小,实倒虚正，3、对规律的进一步认识：u = f是成实像和虚象，正立像和倒立像，像物同侧和异侧的分界点。u = 2f是像放大和缩小的分界点当像距大于物距时成放大的实像（或虚像），当像距小于物距时成倒立缩小的实像。成实像时：物距减小*像距增大 像变大（增大）（减小）（变小）成虚像时:物距减小（增大）-像距减小像变小（变大）物距u像物在凸透镜冋侧、异侧像的正倒大小像的虚实像距v应用u 2f异侧倒立缩小实像f v v v 2f照相机u = 2f异侧倒立等大实像v=2ff u 2f投影

6、仪u=f一束平行光探照灯u f同侧正立放大虚像放大镜说明： 当物距u减小时，像变大，像距变大。=f是成实像与虚像的分界点。=2 f是成放大像与缩小像的分界点。实像与虚像：由实际光线汇聚成的像，称为实像；反之称为虚像。实像和虚像一种区分方法：实像都是倒立的，而虚像都是正立的。像与物变化关系：成实像时，物近像远像变大，物远像近像变小；像和物同方向移动。 1倍焦距分虚实：u 2倍焦距分大小：u5.若在实验中用纸遮挡凸透镜一部分或凸透镜不小心损坏了一部分，则仍然成完整的像，只是像的亮度变暗一些。在实验中若发现无论光屏如何移动，均无法在光屏上得到像，原因有两个方面: 物体在焦点或焦点以；蜡烛、凸透镜和光

7、屏不在同一高度。6.分析：从物体同一点发出的无数成像光线（或反射的光线） 通过凸透镜折射后最终都相交于该物体的像点上，光路如图所示。从光路图中我们不难发现，遮住一部分光线后，没遮住部分的光线是不受影响的，光线仍会从没遮住部分折 射而过，并且成的像位置不变，成像性质不变，只是会聚到像点的光线的数目减少了，所成的像的亮度变暗而已。若 遮住大部分，只是像更暗而已，其他位置、性质不变。用刻度尺测）A.使烛焰位于a点时，B.使烛焰位于c点时，C.使烛焰位于a点时，D.使烛焰位于d点时，a、b、c、d四点，并四、例题部分例1某同学拿着一个凸透镜正对着太，用一白纸在透镜的另一侧来回移动，并得到一个最小最亮的

8、光斑,得此光斑到透镜光心的距离是10cm若想用此透镜观察邮票上较小的图案，则邮票到透镜的距离应（A. 大于10cmB.在10cm和20cm之间C.小于10cmD.大于20cm例2某同学在做研究凸透镜成像的实验时，保持凸透镜位置不变，如图所示，先后使烛焰位于 分别调整光屏的位置，实验后，他归纳出下列说法，其中错误的是（）屏上出现的实像最小屏上出现的实像最大成缩小的实像成放大的实像例3如图是用来研究凸透镜成像规律的实验装置示意图（屏未画出），当蜡烛和透镜放在图示位置时，通过移动光屏,可以在光屏上得到与物体等大的像。若透镜位置不变，将蜡烛移到刻度为30cm处，则（）A. 移动光屏，可以在屏上得到倒立

9、放大的像B. 移动光屏，可以在屏上得到倒立缩小的像C. 移动光屏，可以在屏上得到正立放大的像”I10D. 不论光屏移到什么位置，都不能在屏上得到清晰的像140例4、某同学在研究凸透镜成实像的规律时，当他把焦距为 一个清晰倒立的像，此时这个像是 （选填“放大”且保持蜡烛和透镜的位置不变，可在光具座上10厘米的凸透镜放在如图所示的位置时，光屏上恰能成 或“缩小”）的。如果他换用一个焦距为 5厘米的凸透镜, 厘米刻度围移动光屏，就能在光屏上找到清晰的烛焰像。例5、物体放在焦距为 10厘米的凸透镜的主光轴上，在透镜另一侧光屏上得到一个清晰的、缩小的像，则该缩小的 像离凸透镜的距离可能为 （）A. 5厘

10、米B. 10厘米C. 15厘米D. 20厘米五、练习1.放大镜的镜头是（选填“凸”或“凹”）透镜。在使用时，被观察物体离放大镜的距离必须在透镜的一倍焦距以（选填“”或“外”）。2.去年，我国测绘人员把红色测量觇标竖立在地球之颠珠峰脚下的6个交会测量点同时展开峰顶联测，对珠峰“身高”的测量就是利用光这一性质。光在真空中传播速度为千米/秒。80(cm)3. 当你漫步在池溏边，会看到池溏中的“白云”和在“白云”中游来游去的鱼，这一现象的正确解释是： 看到的“鱼” 是由于光的形成的虚像；看到的“白云”是光的形成的虚像（选填“折射”或“反射”4. 将物体放在离凸透镜 20厘米处，在凸透镜的另一侧14厘米

11、处的光屏上成一清晰的像，则该凸透镜的焦距为A.5厘米 B.7厘米 C.9 厘米 D.11 厘米5.凸透镜的焦距是f，将物体从距离透镜 6f处移到距透镜3f处，物与像之间的距离（A.变大 B.不变 C. 变小 D.无法判断6.物体离凸透镜的距离为 18厘米时，在透镜另一侧的光屏上能找到倒立、放大的像，则透镜的焦距可能为 （A. 20厘米。B. 18厘米。C. 10厘米。D. 9厘米。7. 某凸透镜的焦距为 10厘米。当物体沿主光轴从距透镜30厘米处向透镜处移动时，则下述凸透镜所成像的变化情况中，正确的是像始终变小。像先变大后变小。A.像始终变大。B.C.像先变小后变大。D.8. 某同学做“研究凸

12、透镜成像规律”的实验，当他将蜡烛、透镜、光屏的位置调节到屏上出现一个清晰的像时，发现光屏上的像比较小，为了获得较大的像，在不改变透镜位置的情况下，他应进行的操作是：； ，直至光屏上出现清晰的像为止。9. 摄影师先给某同学拍了一2寸的半身像。再用这个相机给他拍一2寸的全身像，此时相机和人的距离应，底片与镜头的距离应 。10.画出图中经凸透镜折射后的光线。F题图11. 在用光具座研究凸透镜成像规律的实验中：测量凸透镜的焦距如图 4所示，则该凸透镜的焦距为_ _cm(2)将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上点燃蜡烛后，调节烛焰、凸透镜、当烛焰距凸透镜30cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰的倒立

13、、光屏的中心大致在上.的实像.就是利用这一成像规律工作的(填光学仪器).六、作业4、小明用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像的规律”的实验，如图所示。(1) 要使像能够成在光屏的中央，应将光屏向 调整(选填“上”或“下”)；(2) 实验过程中，当烛焰距凸透镜15cm时，移动光屏至某一位置，在光屏上得到一等大清晰的像，则该凸透镜的焦 距是 cm ;(3) 接着使烛焰向左移动 5cm,此时应该将光屏向 移到某一位置(选填“左”或“右”)，才能在屏上得到倒立、清晰的实像。5、小宇在做“探究凸透镜成像规律”实验，其实验装置的示意图如图所示。a、b、c、d、e是主光轴上的五个点，F点和2F点分别是凸透

14、镜的焦点和 2倍焦距点。在a、b、c、d、e这五个点中：把烛焰放在 点上，可以成正立、放大的虚像。把烛焰放在点上，所成的像最小。把烛焰放在点上是属于照相机原理。把烛焰放在点上是属于投影仪原理。.将物体放在距凸透镜 15cm处时，能在光屏上得到物体清晰放大的像，则凸透镜的焦距可能是（A. 5 cmB. 10 cmC. 15 cmD. 20 cm一个物体到凸透镜的距离是30cm时，在光屏上得到一个放大的实像，若把物体沿凸透镜的主轴移到距凸透镜45cm处，则成像的情况是（A.放大的实像C.等大的实像B. 10 cmC. 15 cm30cm时，在光屏上得到一个放大的实像, ）B.缩小的实像D.上述三种

15、情况都可能作业二:、选择题1、光由空气斜射向水面上时发生反射和折射现象，下图中正确的光路图是:2、在图中，AB是物体AB经凸透镜所成的实像，像的性质（）根据像的性质在图致标出物体AB的大小、正倒A.倒立、放大的实像C. 倒立、缩小的实像B. 正立、等大的实像D.正立、放大的虚像3、下列说法中不正确的是（）A.穿衣镜成正立等大的虚像.B. 照相机成倒立缩小的实像.C.汽车观后镜成正立缩小实像.D.幻灯机成倒立放大实像.4、有一凸透镜f=15 cm，若物体放在焦点外 5 cm，则像一定是（）A.正立放大虚像.B.倒立放大虚像.C.倒立缩小实像.D.倒立放大实像5、明同学和妈妈到公园游玩，他想为妈妈

16、拍一清晰的照片，妈妈应站在镜头的A. 一倍焦距以B.一倍与两倍焦距之间C.焦点位置上D.二倍焦距之外6、下列现象中属于光的折射现象的是A.平静的水面映出白云B.从岸边看池中的水变浅C黑板发生“反光”现象D.大树挡住太形成树荫7、物体通过凸透镜可以在光屏上形成倒立放大的实像，下列哪个光学仪器应用了这种成像原理A.照相机 B.放大镜C.幻灯机 D.汽车后视镜先后把蜡烛放在 a、b、c、d四点并分别调整光屏的位置,8、小明在探究凸透镜成像规律时，保持凸透镜的位置不变,如图2所示，探究后他总结出下列说法。其中正确的是A .照像机是利用蜡烛放在 a点的成像特点制成的B .放大镜是利用蜡烛放在 b点的成像

17、特点制成的C .幻灯机是利用蜡烛放在 d点的成像特点制成的D .蜡烛放在b点成的像比它放在 c点成的像大 9、使用显微镜观察装片的过程中，当调节镜筒下降时，眼睛应注视的部位是A、物镜 B 、目镜C 、反光镜D、镜筒11、图4是关于透镜几种光路图，正确的是：12、下列有关光的现象中，正确的说法是【】A 下，微风吹拂的河面，波光粼粼，这里蕴含着光的反射现象B .汽车在夜间行驶时，不宜打开驾驶室里的电灯C 人在照镜子时，总是靠近镜子去看，其原因是靠近时，平面镜所成的像会变大D 在暗室里，为了能从镜子中看清自己的脸部，应把手电筒正对镜子照射 二、填空题1、 在岸上看水中的鱼，看到的鱼的位置比实际位置

18、，这是由于光的 造成的.2、 透镜有 透镜和 透镜两种，透镜是利用光的 规律工作的.3、 做“研究凸透镜成像规律”实验时，放好仪器，调节 、和，使它们中心的高度相同，即都处在透镜的主轴上，叫共轴调节.4、 如图一束光线从空气射入某种介质，在分界面处发生反射和折射，则是入射光线，是反射光线,是折射光线. 是法线.5、在“研究凸透镜成像”的实验中，已知凸透镜焦距为10cm,若将一物体放在距透镜30cm处，将成像（填：正立或倒立、放大或缩小、实像或虚像）就是这一成像性质的应用若要使该凸透镜作放大镜用，物体应该距凸透镜cm 6、当摄影师用一台镜头焦距固定的照相机给全班同学照完合影后，接着又给小明同学照

19、半身像，这时摄影师应该（填“增大”或“减小”）照相机镜头和小明的距离，同时（ 填“增大”或“减小”）镜头到底片的距离。7、 在探究凸透镜成像规律的实验中，当两支点燃的蜡烛、凸透镜和光屏分别置于图9所示的位置时，光屏上 C、D两处会得到清晰 （选填“缩小”、“等大”或“放大”）的烛焰的像，生活中的光学器件 就是利用这一成像规律工作的。用一厚纸板挡住A处的烛焰，在光屏上 （选填“ C或“ D）处仍能得到一个清晰的像。8、小明做“探究凸透镜成像规律”的实验，所用凸透镜焦距为10cm.实验过程中，如图 22所示，光屏上可得一个清晰的像，这个像是 （ 选填“倒立”或“正立”），（ 选填“放大”、“等大”

20、或“缩小”）的实像.生活中就是利用这个原理制成的图中若固定凸透镜，将蜡烛移到30 cm刻线处，再向 （ 选填“左”或“右”）移动光屏到适当位置，又可在屏上得到一个清晰的像.着”或“倒着”）插入架上用强光照射幻灯片，幻灯片上的画面在屏幕上形成 像（填“实”或“虚”）。B)nL】?AB课后练习、选择题1、下列几种情况中，利用了凸透镜成正立放大虚像这一特点的是（）投影仪放大图片.A.照相机拍照片.C.戴近视眼镜观察物体.D.从透镜玻璃板上的小水滴看下面的文字变大.A.像逐渐靠近凸透镜，并逐渐变大.B.像逐渐靠进凸透镜，并逐渐变小.C.像逐渐远离凸透镜，并逐渐变小.D.像逐渐远离凸透镜，并逐渐变大.3

21、、如图所示，现有五种光学元件，对右图的光路图，方框中可放入的元件为（）A.2 或 5.B.1 或 5.C.1 或 3 或 5.D.2 或 3 或 4.123454、光的世界丰富多彩，光学器件在我们的生活、学习中有着广泛应用。下列说法中不符合实际的是【A.近视眼镜利用了凹透镜对光线的发散作用B.照像时，被照者应站在距镜头二倍焦距以外C.借助放大镜看地图时，地图到放大镜的距离应大于一倍焦距D.通过凸透镜可以点燃纸屑，是利用凸透镜对光线的会聚作用5、下列有关光现象的描述正确的是6、下列属于光的反射现象的是A 下，地面上形成树影B 斜插入水中的筷子看起来变弯折了2、物体沿凸透镜的主轴，从远处逐渐移向焦

22、点过程中，像的位置和大小的变化将是（A.日食、月食的形成是由于光的直线传播B太是由多种色光组成的C. “水中月”比天空的月亮离我们更近D.斜插在水中的筷子变弯折是光的折射C 激光引导掘进机沿直线前进D 黑板的“反光”现象7、如图是小明同学画的一条通过凸透镜或凹透镜后折射的光线光路图，错误的是（ ）第8题图CD8、图1所示的四种现象中，属于光的折射现象的是CD 图1)9、光线从空气斜射入水中发生折射，图1中描述折射的四幅光路图正确的是（）10、关于光的反射，下列说确的是（A. 当入射光线与反射面的夹角为20时，反射角也为20 B. 入射光线靠近法线时，反射光线也靠近法线C. 入射角增大5。时，反射光线与入射光线的夹角也增大5 D. 镜面反射遵守光的反射定律，漫反射不遵守光的反射定律11、 幻灯机的镜头焦距为f，用它放映时，要在屏幕上成放大的清晰的像，幻灯片与镜头间的距离应该（A.大于2fB.等于f C 、大于f,小于2f D.小于f12、 一束光线从空气斜射入水中，在水和空气的界面上会发翅反射和折射现象.若使这束光的入射角增