第3节-凸透镜成像的规律导学案

第3节凸透镜成像的规律一、课前预习通（一）知识清单梳理知识点知识解读凸透镜成像规律实验中将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上，并调整三者的高度，使三者的中心在同一高度。烛焰到凸透镜的距离叫物距（u），光屏上的像到凸透镜的距离叫相距（v）。凸透镜成像的特点是：U和f的关系成像性质V和f的关系应用正立或倒立放大、缩小、等大实像或虚像U﹥2f倒立缩小实像2f﹥v﹥f照相机U=2f倒立等大实像v=2f2f﹥U﹥f倒立放大实像v﹥2f投影仪U=f不成像U﹤f正立放大虚像u﹥v放大镜（二）基础知识达标凸透镜成像规律及应用自学教材P97页“凸透镜成像规律”，回答下列问题：1.在探究凸透镜成像规律的时候，应先将凸透镜、点燃的蜡烛、光屏的中心调整到_______，这样才能使烛焰的像成在_____。实验中，我们所说像的倒立或正立，是相对于______来说的。2.将点燃的蜡烛放在凸透镜的二倍焦距以外，在光屏上可先观察到_________、_________的实像，像成在，根据凸透镜这种成像特点，做成了。3.将点燃的蜡烛放在凸透镜的二倍焦距处，在光屏上可观察到_________、_________的实像，像成在。4.将点燃的蜡烛放在凸透镜的一倍焦距和两倍焦距之间，在光屏上可观察到_________、_________的实像，像成在，根据凸透镜这种成像特点，做成了。5.将点燃的蜡烛放在凸透镜的焦点上时能否在光屏上看到烛焰的像？在烛焰的同侧能否看到烛焰的像？6.将点燃的蜡烛放在凸透镜一倍焦距以内，在光屏上看到像（选填“能”或“不能”），从烛焰的另一侧却能看到的的像，根据凸透镜这种成像特点，做成了。二、课堂探究通（一）重难点探究探究凸透镜成像规律如图所示，将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上，并调整三者的高度，使三者的中心在同一高度。分别将点燃的蜡烛放在距凸透镜二倍焦距以外、二倍焦距、一倍焦距和二倍焦距之间、一倍焦距以内，适当的移动光屏的位置，观察光屏上的像有什么特点。若光屏上没有像，可以尝试在烛焰相反的方向观察所成的像有什么特点。根据凸透镜成像的特点，联想一下在生活中的应用。实验结论：将烛焰、凸透镜、光屏三者的中心调至同一高度，是为了在光凭上得到更清晰、完整的像。具体的成像特点如表格所示：U和f的关系成像性质V和f的关系应用正立或倒立放大、缩小、等大实像或虚像U﹥2f倒立缩小实像2f﹥v﹥f照相机U=2f倒立等大实像v=2f2f﹥U﹥f倒立放大实像v﹥2f投影仪U=f不成像U﹤f正立放大虚像u﹥v放大镜从成像性质来看，一倍焦距是实像和虚像的分界线，即一焦分虚实；二倍焦距是成像大小的分界线，即两焦分大小；成实像时，物近像远像变大，物远像近像变小；无论成实像还是成虚像，烛焰总是越靠近焦点成像越大；当烛焰放在一倍焦距上时，射向凸透镜的光线将被平行射出，此时光线不会相交，不成像。凸透镜成像规律1.成像规律及应用U和f的关系成像性质V和f的关系应用正立或倒立放大、缩小、等大实像或虚像U﹥2f倒立缩小实像2f﹥v﹥f照相机U=2f倒立等大实像v=2f2f﹥U﹥f倒立放大实像v﹥2f投影仪U=f不成像U﹤f正立放大虚像u﹥v放大镜2.记忆规律：一焦分虚实；两焦分大小；物近像远像变大，物远像近像变小；无论成实像还是成虚像，烛焰总是越靠近焦点成像越大。例小亮同学在研究凸透镜成象规律时作了如下的记录：当物距为30cm时，在光屏上出现倒立、缩小的像；当物距为20cm时，在光屏上出现倒立、放大的像；当物距为8cm时，在光屏上始终得不到像.由此可判断凸透镜的焦距可能是（）A．6cmB．12cmC．16cmD．解析：本题考查凸透镜规律。根据凸透镜的成像规律，当成倒立、缩小实像的时候，物距u=30cm>2f，得f<15cm；当成倒立、放大实像的时候，f<u<2f，即10cm<f<20cm，当成虚像的时候，u<f，则f>8cm，综合以上数据，凸透镜的焦距的大小规律是：10cm<f<15cm，故选B。答案：B点拨：熟记凸透镜成像规律是关键。要会根据U和f的关系联系成像特点，也要根据V和f的关系联系成像特点。还要注意一种特殊情况，即u=v时成倒立等大的实像。变式训练：1.在探究凸透镜成像规律的实验中，当烛焰、凸透镜、光屏处于图所示的位置时，恰能在光屏上得到一个清晰的像。利用这一成像原理可以制成（）A．幻灯机B．照相机C．放大镜D．潜望镜2.某物体放在凸透镜前15cm处时，在另一侧的光屏上得到了物体倒立、缩小的实像，则该凸透镜的焦距可能是（）A.20cmB.15cmC.10cmD.5cm3.小青将点燃的蜡烛分别放在如图所示的a、b、c点探究凸透镜成像规律，蜡烛在_____点时，凸透镜右侧光屏上成的像最大，像是______（选填“正立”或“倒立”）的。（二）当堂达标训练1.测绘人员绘制地图时，需从高空向地面照相，若使用的相机镜头焦距为50mm，则胶片到镜头的距离（）A．大于100mmB．等于C．小于50mmD．介于502.小王同学用光具座做凸透镜成像实验时，，为了使蜡烛的像能成在光屏中央，以下操作可达到目的的是（）A.将凸透镜往上移B.将光屏往下移C.将蜡烛往上移D.将蜡烛往下移3.物体沿主光轴远离凸透镜，从距凸透镜一倍焦距移到三倍焦距的过程中，它成像的大小将，像距的的大小将。（填“增大”、“减小”或“不变”）4.如图所示是物体A通过凸透镜（透镜未标出）成像的示意图，只有将凸透镜放在点时，才能产生图中所成的像。5.我州凯里市及部分县城开通的无人售票公交车上，为了保证人们从公交车后门上下车的安全。安装了“车载电视监控器”，如图所示，是该装置的光学系统，图中的摄像头的工作原理相当于透镜成像（填“虚”“实”）。6.如图所示是某实验小组合作探究“凸透镜成像规律”的实验装置（足够长）．实验时应先调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一直线上，并且大致在____________；当烛焰离凸透镜20cm时，在另一侧光屏上得到一个清晰、倒立、缩小的烛焰的像，随着蜡烛的燃烧，可观察到光屏上的像向____________（上／下）移动；移动蜡烛，使烛焰离凸透镜10cm，再移动光屏，____________（能／不能）在光屏上得到一个清晰的烛焰的像。三、课后能力通能力拓展提升（一）综合提升1.如图所示，把人参泡在酒中，通过酒瓶看见的是人参的放大虚像，这时的瓶和酒相当于一个（）A．凸透镜 B．凹透镜C．凸面镜 D．凹面镜2.如图所示是利用航空摄影拍摄到的铜仁市碧江区一角，如果拍摄时所用照像机的镜头焦距是50mm,则胶片到镜头的距离应（）A．大于100mm B．大于50mm小于100mmC．小于50mm D．等于50mm3.实验表明：凸透镜到物体的距离大于2倍焦距时，成倒立、缩小的实像。利用这个原理可以制成（）A放大镜 B.幻灯机 C.照相机 D.投影仪4.某小区楼道设有多功能电子门铃，此装置可以通过其内置摄像镜头来识别来访者，该摄像镜头相当于凸透镜，经摄像镜头所成的是（选填“正立”或“倒立”）、（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像；若镜头的焦距为l0cm，为了能成清晰的像，人到镜头的距离应大于cm.。5.如图所示，投影仪的镜头相当于一个焦距为10cm的凸透镜，当物体到镜头的距离在时，在屏幕上就可以看到倒立、放大的像；投影仪上有一块平面镜，它的作用是，使像能够投射到屏幕上。6.一束平行光射向凸透镜的光路图如图所示，若把蜡烛放在距该透镜30cm处时，将得到一个倒立、（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像。利用这一成像原理可以制成的光学仪器是（答出一个即可）。7.凸透镜是许多光学仪器的重要元件，可以呈现不同的像，应用凸透镜，在照相机中成（填“实”或“虚”）像，在投影仪中成（填“正立”或“倒立”）的像，而直接用凸透镜做放大镜时成正立的（填“放大”或“缩小”）的像。8.小明和小华一起探究“凸透镜成像的规律”，他们分别用f1＝l5cm和f2＝10cm的凸透镜做实验，下表是他们记录的部分数据：由这部分数据可初步发现(1)若以“透镜的焦距为单位”进行比较，在成倒立、缩小的像时：物距(u)与焦距(f)的关系是___________；像距（v）与焦距（f）的关系是____________。(2)成倒立、缩小实像时：物距减小，像距_______；若物距相同，焦距大，像距______。（二）横向拓展1.在探究凸透镜成像规律的实验中，当烛焰、凸透镜、光屏位于如图所示的位置时，烛焰在光屏上呈现一个清晰放大的像。要使烛焰在光屏上呈现一个清晰缩小的像，调节的方法是（）A.透镜不动，蜡烛远离透镜移动，光屏靠近透镜移动B.透镜不动，蜡烛远离透镜移动，光屏远离透镜移动C.透镜不动，蜡烛靠近透镜移动，光屏远离透镜移动D.透镜不动，蜡烛靠近透镜移动，光屏靠近透镜移动2.探究凸透镜成像规律时，小明在凸透镜前放一燃着的蜡烛，移动光屏并在光屏上找到清晰的像.然后将蜡烛远离透镜，调节光屏再次找到一个清晰的像，比较两像（）A.像相距增大，像增大B.像距减小，像增大C.像距减小，像减小D.像距增大，像减小（三）纵向提升1.在“探究凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛距凸透镜36cm时，在凸透镜另一侧18cm处的光屏上得到清晰缩小的像，当蜡烛距凸透镜18cm时，它的像一定是（）A．像距为36cm，且成缩小的实像B．像距为36cm，且成放大的实像C．像距为18cm，且成缩小的实像D．像距为18cm，且成放大的虚像2.如图所示是小伟通过实验得到的凸透镜的像距v和物距u关系的图像，由图可知凸透镜的焦距是cm；当物距为30cm时的成像特点可应用于(填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)。挑战自我潜能1.在“探究凸透镜成像的规律”时，把蜡烛放在凸透镜前30cm处，光屏上可接受到倒立、放大的像，若保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏的位置对调一下，则在光屏上（）A．无法成像

B．呈现正立、放大的像

C．呈现倒立、放大的像

D．呈现倒立、缩小的像2.如图所示，MN为凸透镜的主光轴，A为蜡烛，A’为蜡烛在光屏上所成的像，根据凸透镜成像原理确定凸透镜的位置，并将凸透镜画出来．3.小芳利用光具座探究凸透镜成像规律。实验中：（1）她先让一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后，在光屏上形成一个

的光斑，