2.3 凸透镜成像（3课时）同步讲义（方法指导+典例+专训）

1、Word文档，下载后可任意编辑 .3 凸透镜成像（3课时）同步讲义（方法指导+典例+专训）3凸透镜成像透镜一、透镜及与透镜相关的概念1、透镜：透镜是利用光的折射来工作的光学元件它是由透明物质(如玻璃、塑料、水晶等)制成的，表面是球面的一部分。按其厚薄的形状可分为两类：中间厚、边缘薄的透镜叫凸透镜，如图甲所示；中间薄、边缘厚的透镜叫凹透镜，如图乙所示。2、主光轴：通过两个球面球心的直线叫主光轴，每个透镜都有一条主光轴，如图所示。3、光心：主光轴上有个特殊的点，通过它的光线传播方向不改变，这个点叫做透镜的光心，如图所示，用字母“O”表示，可以认为薄透镜的光心就在透镜的中心。4、焦点：凸透镜能使跟主

2、光轴平行的光线会聚在主光轴上的一点，这一点叫凸透镜的焦点，如图甲所示。凹透镜能使跟主光轴平行的光线通过凹透镜后变得发散，且这些发散光线的反向延长线相交在主光轴上一点，这一点不是实际光线的会聚点，所以叫凹透镜的虚焦点，如图乙所示。透镜两侧各有一个焦点，且对称，用字母“F”表示。5、焦距：焦点到透镜光心的距离叫焦距，如图甲所示，透镜两侧焦距相等，用字母“f表示。二、透镜对光的作用1、凸透镜的会聚作用：一束平行于凸透镜主光轴的光线，经凸透镜后会聚于焦点，如图所示。可见凸透镜对光有会聚作用，因此凸透镜又叫会聚透镜。由于光路可逆，若把光源放在焦点上，光源射向凸透镜的光，经凸透镜折射后将变为平行于主光轴的

3、光，因此利用凸透镜可产生平行光，如图所示。2、凹透镜的发散作用：一束平行于凹透镜主光轴的光，经凹透镜折射后发散射出，这些发散光线的反向延长线交于凹透镜另一侧的焦点，如图所示。可见凹透镜对光有发散作用，所以凹透镜又叫发散透镜。由于光路可逆，从凹透镜一侧射向另一侧焦点的光经凹透镜折射后平行于主光轴射出，如图所示。注意：会聚作用是指经透镜折射后的光线相对于入射光线更“靠拢”主光轴，发散作用是指经透镜折射后的光线相对于入射光线更“远离”主光轴，不能将会聚理解成会聚于一点。方法：透镜中的三条特殊光线可简记为：平行过焦点，过焦点平行，过光心不变。【提示】凸透镜表面越凸，焦距越短，折光能力越强.【例题】在图

4、中画出光线经过凸透镜后的光路图(O为光心，F为焦点)【变式1】永州阳明山国家森林公园风景秀丽，园内严禁游客随地丢弃饮料瓶，这不仅是为了保护环境，更重要的是因为透明圆饮料瓶装水后相当于一个镜，它对太阳光的作用，可能会导致森林火灾【变式2】画出图中光线ab和Oc通过透镜前后的完整光路【变式3】下列透镜中，属于凹透镜的是()1、如图所示，请将下列光路图补充完整2、如图所示，表示小欣同学用激光分别射向甲、乙两透镜后光的传播路径，由图可知甲透镜应是透镜，乙透镜应是透镜(填“凹”或“凸”)3、如图所示，S为蜡烛，S为蜡烛通过凸透镜所成的像，请根据凸透镜成像特点，画图确定并标出凸透镜光心O点的位置及两侧焦点

5、F的位置4、如图所示的透镜中最适合用来观察细小物体的是()5、据央视新闻报道，我国台湾省台中市一辆小客车，因车主将矿泉水随手放在仪表盘上的防滑垫上，导致防滑垫起火这瓶矿泉水所起的作用相当于()A.平面境B.三棱镜C.凸透镜D.凹透镜6、如图，保持矿泉水瓶与白纸的位置不变，当向空瓶中倒入水后，可观察到“黑白颠倒”的现象，这是由于倒入水后的矿泉水瓶相当于形成了一块镜此时，若要将“黑白颠倒”的现象重新颠倒回来，白纸应(选填“靠近”或“远离”)矿泉水瓶7、如果把一个玻璃球分割成五块，其截面如图所示，再将这五块玻璃a、b、c、d、e分别放在太阳光下，那么能使光线发散的是()AaBbCcDD8、如图所示，

6、由于下雨，一透明塑料薄膜的顶棚积满了水，下面关于它的讨论正确的是()A这些水构成了一个凹透镜，它对平行光有发散作用B透镜必须是固体，水是不可能形成透镜的C水的下表面虽然近似为球面，但上表面是平的，所以不能起凸透镜的作用D只要是透明物质，就可构成透镜，顶棚的积水构成凸透镜，应注意防止由于它对太阳光的会聚而引燃棚内物品的隐患9、如图是德国设计师设计的一个球形透镜太阳能系统，通过透镜聚光之后再发电，此透镜是一个()A凸透镜，对光线具有会聚作用B凸透镜，对光线具有发散作用C凹透镜，对光线具有会聚作用D凹透镜，对光线具有发散作用10、一束平行光照射到某个透镜上，在光屏上得到的光斑比透镜大，则这个透镜是(

7、)A一定是凸透镜B一定是凹透镜C凸透镜、凹透镜都有可能D凸透镜、凹透镜都不可能11、截面为正方形、中空部分为椭圆形的玻璃体如图所示。则这个玻璃体(多选)()A可以看做两块凹透镜B可以看做一块凸透镜C对图示光束具有发散作用D对图示光束具有会聚作用12、如图所示，东东在探究光的色散现象时，看到白光经三棱镜后，光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带。东东对产生的原因进行了思考。受此启发，在测量凸透镜的焦距时，东东想：如果分别用红光和紫光平行于同一个凸透镜的主光轴射入，红光、紫光对凸透镜的焦距是否相同呢？请写出你的推断：色光对凸透镜的焦距大，你推断的理由是。13、如图所示，在注有清水的试

8、管内留有一稍大的空气泡，使太阳光从试管的正上方向下照，观察试管下方的白纸，可以发现白纸上与空气泡相对应的位置上有一椭圆黑影，而其他部分是一条与试管平行的亮线。这是因为试管充满水的地方相当于透镜，而气泡与周围的水组成透镜，如果把白纸从靠近试管处向下移动到较远处，亮线的粗细变化情况是。参考答案考点突破典例：变式1、凸透会聚2、3、D夯实基础2、凹凸4、D5、C6、凸透靠近B8、D9、A能力提升C11、AC12、红凸透镜对红光偏折程度小13、凸凹先变细后变粗第3课时生活中的透镜一、生活中的透镜比较照相机投影仪或幻灯机放大镜原理成像性质倒立、缩小的实像倒立、放大的实像(实际像的正、倒与透明胶片的方位有

9、关)正立、放大的虚像调节物近像远像变大(要想胶片上成的像大一些，则镜头要离人近一些，即镜头往前伸)物近像远像变大(要想屏幕上成的像大一些，则镜头要离透明胶片近一些，即镜头往下调节)物远像远像变大(要想看到的像大一些，则放大镜要离物体远一些)二、显微镜和望远镜比较显微镜望远镜主要构造两个凸透镜组合开普勒望远镜是由两组凸透镜组成的目镜靠近眼睛的一组透镜，成正立、放大的虚像，其作用相当于一个普通的放大镜靠近眼睛的叫目镜，它的作用相当于一个放大镜，把物镜所成的像放大物镜靠近被观察物体的一组透镜，成倒立、放大的实像，其作用相当于一个投影仪镜头靠近被观测物体的叫物镜，它的作用是使远处的物体在焦点附近成倒立

10、、缩小的实像，相当于一架照相机两个凸透镜间的距离显微镜的物镜要成放大的实像，物体处于物镜的1倍焦距与2倍焦距之间，则像距将大于2倍焦距。像在目镜中需要成放大的虚像，则实像应处在目镜的焦距之内。由此可知，两个透镜间的距离大约为用开普勒望远镜观察较远的物体物镜使远处的物体所成的像在物镜的焦点附近。这一实像又要在目镜中成放大的虚像，实像就必须落在目镜的焦点以内。因此，望远镜的物镜与目镜的距离应不大于两凸透镜的焦距之和。实际望远镜物镜的焦点和目镜的焦点重合在一起调节物镜成倒立的实像，目镜成正立的虚像。因此，眼睛看到的像相对于原物是倒立的。当从显微镜中观察到物体偏上时，应向上移动载玻片，才能使被观察的物

11、体处于视野的中央物镜成倒立的实像，目镜成正立的虚像。所以，眼睛看到的像相对于原物是倒立的。当从望远镜中看到物体偏下时，应将物镜镜头上移，才能使被观察的物体处于视野的中心1、如图，右面为幻灯机，左图为其原理图当放映幻灯片时，物距(填“大于2倍焦距”“大于一倍焦距小于二倍焦距”或“小于一倍焦距”)，像距(填“大于”“小于”或“等于”)2倍焦距，成倒立、放大的(填“实”或“虚”)像2、3D电影具有三维立体视觉效果，拍摄时，将两个摄像头按照人两眼间的距离放置，同时拍摄，制成胶片；放映时，两个放映机在银幕上呈现两个略有差异的画面，观看者带上特殊眼镜后，就和直接用双眼看到的物体的效果一样观看时，光在银幕上

12、发生的是反射；画面在人眼视网膜上所成的像是倒立、的实像；此时，胶片到放映机镜头的距离应满足填“小于一倍焦距”“大于一倍焦距小于二倍焦距”或“大于二倍焦距”)3、2014年最为特别的天象之一“超级月亮”出现于8月11日凌晨，它比正常时的月亮要大百分之二十亮度也有所增加，某天文爱好者为了研究这一现象，于是架设一台天文望远镜做进一步观察，关于该望远镜，下列说法正确的是()A它的物镜和显微镜的物镜作用相同B它的物镜相当于放大镜，用来把像放大C它的物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成虚像D它由两组透镜组成靠近眼睛的为目镜，靠近被观测物体的为物镜4、如图所示，有一种望远镜由两组凸透镜组成。靠近被观察物体的

13、叫物镜，靠近眼睛的叫目镜。物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成缩小的实像，好像一架()A投影仪B放大镜C照相机D显微镜5、用天文望远镜观察夜晚的星空时，发现镜头中的左下方有一颗从未有过的美丽天体，要仔细观察必须调节望远镜使这一天体位于镜头的中央，应()A将望远镜镜头向左下方移动直到天体位于镜头的中央B将望远镜镜头向右上方移动直到天体位于镜头的中央C增大望远镜的放大倍数直到天体位于镜头中央D不调节随着地球的移动这个天体会移到镜头中央6、下列关于望远镜的用途说法错误的是()A望远镜用来观察远处的物体B望远镜在军事上有重要的应用C望远镜在天文学上有很重要的应用D望远镜可用来观察动物细胞的结构7、折射

14、式望远镜物镜的作用是使远处的物体在附近成实像，目镜的作用相当于一个，用来把这个像。天文望远镜物镜口径做得较大，是为了。8、显微镜镜筒的两端各有一组透镜，每组透镜的作用相当于一个，靠近被观察物体的是，物体经成一个放大的像，这个像再经放大。这样就可以看到肉眼看不见的微小物体了。9、天文爱好者使用望远镜观察远处的物体，物体通过物镜成一缩小的实像，目镜再对这个像放大，则通过目镜看到的像比物体(选填“大”或“小”)，但它比我们用眼睛直接观察到的要大，这是因为它离我们眼睛很近，再加上目镜的放大作用，视角就可以变(选填“大”或“小”)。10、如图表示一种光学仪器的原理，图中L1是物镜，L2是目镜，这种仪器是

15、(选填“望远镜”或“显微镜”)，目镜的作用相当于(选填“放大镜”或“投影仪”)。11、下列关于显微镜的说法正确的是()A电子显微镜要比光学显微镜的放大倍数高B当室内光线较暗时，要用反光镜的平面C显微镜的放大倍数等于物镜和目镜的放大倍数之和D显微镜的物镜和目镜都成放大的虚像12、使用显微镜时，被观察物体离物镜的距离()A小于焦距B等于2倍焦距C小于2倍焦距，大于1倍焦距D大于2倍焦距13、关于望远镜，下列说法中不正确的是()A望远镜的目镜可以是凸透镜，也可以是凹透镜B望远镜的目镜观察的是物体第二次成像C除了凸透镜外，天文望远镜也常用凹面镜作物镜D望远镜的放大倍数等于物镜的放大倍数与目镜的放大倍数

16、之积14、如图所示，物镜和目镜都由凸透镜组成的望远镜，远处物体通过它成像情况是()A经物镜成正立、放大的实像，再经目镜成正立、放大的虚像B经物镜成倒立、缩小的实像，再经目镜成正立、放大的虚像C经物镜成正立、放大的虚像，再经目镜成倒立、放大的实像D经物镜成倒立、放大的实像，再经目镜成倒立、缩小的实像15、取两个焦距不同的放大镜，一只手握住一个，通过两个透镜看前面的物体，如图所示，调整两个放大镜间的距离，直到看得最清楚为止。物体变大了还是变小了？把两个放大镜的位置前后对调，你有什么新的发现？为什么要用两个焦距不同的放大镜？参考答案夯实基础大于一倍焦距小于二倍焦距大于实漫缩小大于一倍焦距小于二倍焦距

17、D4、C5、B6、D7、焦点放大镜放大获得更多来自物体的光凸透镜物镜物镜目镜小大望远镜放大镜A12、C13、A14、B15、若焦距大的靠近物体，物体变大了，前后对调，物体就变小了，因此只有物镜焦距长、目镜焦距短时我们才能看到远处物体变大了。若两透镜焦距相等，则看到的物体大小几乎不变，起不到望远镜望远的作用凸透镜成像规律一、凸透镜成像的规律物距u和焦距f的关系像的性质像距v和焦距f的关系像与物同侧或异侧正立或倒立缩小或放大实像或虚像倒立缩小实像异侧倒立等大实像异侧倒立放大实像异侧不成像正立放大虚像同侧点拨：实验前首先调整烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在同一高度上，目的是使烛焰通过凸透镜所成的像呈现

18、在光屏中央，便于观察和比较像和物的关系。(2)凸透镜所成的实像必倒立，且物与像分居透镜的两侧，可以是放大的、等大的或缩小的；成虚像必正立，且物与像位于透镜的同侧，一定是放大的。(3)透镜一部分被遮档，这部分不透光，其余仍透光，仍能成完整的像，只不过像变暗些。透镜破裂后去掉一部分，就相当于遮档了一部分，像大小、位置不变，只是变暗些。二、实像和虚像1实像：物体上某点发出的光，经过面镜反射、透镜折射后的实际光线如果是会聚的，其会聚点就是该点的实像点。镜前的物体可以看成是由许多点组成的，对应于物体上每一个物点都有一个像点，这些像点就组成物体的实像。实像可以在光屏上呈现出来，如照相机底片上所成的像就是实

19、像。2虚像：物体上某点发出的光，经面镜反射或透镜折射后的实际光线如果是发散的，则它们不可能会聚，它们的反向延长线的交点就是虚像点。对应于物体上每一个物点都有一个虚像点，这些虚像点就组成物体的虚像。虚像不能呈现在光屏上，但可以用眼睛直接观察到，如平面镜成的像就是虚像。三、口诀法巧记凸透镜成像规律口诀：“一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小；成实像，物近像远像变大；成虚像，物近像近像变小”。我们可以结合下图加深理解。由此我们可以得出以下两个性质：(1)焦点分界：是成放大实像与缩小实像的分界点，是成实像与虚像的分界点。(2)动态特性：物体沿主光轴移动时，物距(物体到凸透镜的距离)减小(增大)，像距(像到凸

20、透镜的距离)增大(减小)，且像变大(小)。【典例】如图所示，烛焰在光屏上成清晰的像，下列哪个光学器材的成像原理与其相同()A投影仪B照相机C放大镜D近视眼镜【变式1】数码相机已在我们的生活中普及，照相机的镜头相当于一个透镜若照相机镜头的焦距为50mm，当被拍照的人到镜头的距离大于100mm时，会得到一个的实像【变式2】用照相机照相时，突然镜头上落下一个小昆虫，洗出的相片将会出现的现象是()A相片上有一个昆虫的黑影B相片上有一个昆虫缩小的像C相片上有一个昆虫放大的像D没有昆虫的黑影和像，只是原来的像变暗了些【变式3】在做“探究凸透镜成像规律”的实验时，将焦距为10cm的凸透镜和蜡烛放在光具座上，

21、位置如图所示则在光屏上()A成倒立、放大的实像B成倒立、缩小的实像C光屏上不会得到像D像距大于10cm小于20cm1、小明将一支点燃的蜡烛放在凸透镜(f10cm)前18cm处，光屏上得到了烛焰倒立、的清晰的像，然后他在蜡烛和凸透镜之间放置了一个远视眼镜片，由于远视眼镜片对光线有作用，所以光屏上烛焰的像变模糊了(如图所示)，若想在光屏上重新得到清晰的像，他可将光屏凸透镜2、(多选)如图所示，是小明探究甲凸透镜(f甲20cm)的成像情况此时，他又用乙凸透镜(f乙10cm)替换甲凸透镜，不改变蜡烛和凸透镜的位置，继续实验下列关于乙凸透镜成像情况，说法正确的是()A要在光屏上成清晰的像，光屏应向右移动

22、B要在光屏上成清晰的像，光屏应向左移动C移动光屏，在光屏上可以得到一个清晰放大的像D移动光屏，在光屏上可以得到一个清晰缩小的像3、(多选)如图所示，将凸透镜固定在光具座上某位置(图中未标出)，点燃的蜡烛放在光具座上的a点，调节光屏的位置，在光屏上得到烛焰清晰倒立缩小的像将蜡烛从a滑到b点后，再移动光屏，屏上得到清晰的像变小则正确的是()A凸透镜位于b点右侧B蜡烛从a点移至b点时，像距一定减小C蜡烛放在b点时，它的像距大于二倍焦距D蜡烛在a点时的成像特点可应用于生活中的照相机4、(多选)凸透镜是一种基本的光学元件，它在生活中有着广泛的应用下列说法不正确的是()A凸透镜成像和小孔成像都是由光的折射

23、形成的B使用照相机照像时，成倒立、缩小的实像C投影仪成像时，物体离透镜越近像越小D凸透镜可以用于矫正近视眼5、如图所示是医学上常用的内窥镜，它是一种在细管顶端装有小型摄像机的医疗器械。检查时，要使观察更加仔细，就要减小观察范围，此时应该使内窥镜细管顶端_(选填“接近”或“远离”)患处。6、小科利用如图所示的器材探究凸透镜成像规律，先用焦距为10cm的凸透镜进行实验，在光屏上得到了清晰的缩小的实像。接着他改用焦距为5cm的凸透镜继续进行实验，如果不改变光源和凸透镜的位置，此时像的性质是倒立、_的实像；若要在光屏上成清晰的像，光屏应该_(选填“向右移动”“向左移动”或“保持不变”)。7、一个物体放

24、在凸透镜前20cm处时，在透镜另一侧光屏上找到一个清晰的等大的像，现将物体移动至凸透镜前15cm处时，移动光屏能找到()A.倒立缩小的实像B.倒立放大的实像C.倒立放大的虚像D.正立放大的虚像8、在“探究凸透镜成像的规律”时，当烛焰离透镜14cm时成放大的实像，当烛焰离透镜8cm时成放大的虚像，则这个透镜的焦距可能是()A.4cmB.7cmC.10cmD.16cm9、在探究凸透镜成像的实验中，先用焦距为10cm的透镜甲进行实验，在透镜右侧的光屏上得到了清晰缩小的实像接下来不改变发光体和凸透镜的位置，改用焦距为20cm的透镜乙继续进行实验下列情形可能发生的是()A光屏向右移，能接收到清晰缩小的实

25、像B光屏向左移，能接收到清晰放大的实像C光屏向左移，能接收到清晰缩小的实像D无论怎样移动光屏，都接收不到清晰的像10、某同学做“探究凸透镜成像的规律”实验时，所用凸透镜的焦距为f，保持凸透镜位置不变，如图所示，先后使烛焰位于a，b，c，d四点，并分别调整光屏的位置，关于a，b，c，d四点的成像情况，他归纳出下列说法，其中错误的是()A烛焰位于a点时，屏上出现的实像最小B烛焰位于c点时，屏上出现的实像最大C烛焰位于b点时，屏上出现的实像最大D烛焰位于d点时，成正立放大的虚像11、有一物体，放在离凸透镜20cm的地方，在另一侧的光屏上呈现了一个倒立、放大的实像，现将物体移到离透镜10cm的地方，移

26、动另一侧光屏，在光屏上可能呈现()A倒立、放大的实像B倒立、缩小的实像C倒立、等大的实像D不成像12、某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟物体到凸透镜的距离u之间关系的图像，如图所示，下列判断正确的是()A该凸透镜的焦距是16cmB当u12cm时，在光屏上能得到一个缩小的像C当u20cm时成放大的像，投影仪就是根据这一原理制成的D把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中，像逐渐变小13、如图所示，在“用凸透镜观察周围的景物”活动中，小科将印有绿色环保标志“”的纸固定在墙上，再将一只装有水的圆柱形玻璃杯移到标志的正前方，然后改变玻璃杯与标志之间的距

27、离。小科站立时透过玻璃杯和水观察。下列图像中，不可能看到的是()A.B.C.D.14、小金在实验室利用光具座研究凸透镜成像的规律。(1)当小金将三个元件移动到图示位置时，光屏上出现了清晰的像。请你根据此现象回答下列问题：光屏上像的性质为_，并推算出焦距为_cm。(2)保持蜡烛和凸透镜位置不变，小金换了个凸透镜继续实验，并使透镜光心、蜡烛焰心和光屏中心三者高度相同，但在透镜右侧无论怎样移动光屏都无法在屏上成像(光具座足够长)，请你帮助小金分析产生此现象的原因：_。15、如图，两端开口的圆筒内嵌一光学元件，在圆筒左侧中心轴上放一光源S，圆筒右侧中心轴上垂直固定一光屏。现左右移动圆筒，当圆筒左端面距

28、离光源为a时，恰好在光屏上成一清晰的像；将圆筒向右水平移动距离b时，光屏上第二次出现清晰像。则此光学元件是_透镜，第二次所成像的性质是_(选填“放大”“等大”或“缩小”)、_(选填“正立”或“倒立”)的实像。16、如图所示，小明和实验小组同学利用透镜、光屏、蜡烛等实验器材探究凸透镜成像的规律实验数据记录如下：物距u/cm像距v/cm像的性质缩放正倒虚实3514缩小倒立实像2517缩小倒立实像2020等大倒立实像1625放大倒立实像5放大正立虚像根据以上实验回答下列问题：(1)在实验过程中，要使透镜中心、烛焰和光屏中心大致在_；由实验数据可判断该透镜的焦距为_cm；(2)如图所示，保持蜡烛位置不变，移动凸透镜至16cm刻度线处，人眼在图中A处应向_(选填“左”或“右”)看才能观察到烛焰的像；(3)分析实验数据可知，凸透镜成实像时，随着物距的减小，像逐渐_(选填“变大”、“变小”或“不变”)，像距逐渐增大；(4)如果用该实验中的透镜来矫正视力，可以制成_(选填“近视”或“远视”)眼镜17、如图所示为“探究凸透镜成像规律”的实验装置(1)实验前老师为同学们准备了焦距分别为10cm和30cm两个凸透镜，为了顺利完成实验，你应该选择焦距为_cm的凸透镜；(2)将点燃的蜡烛和光屏分别