凸透镜成像规律罗明方

1、,探究凸透镜成像的规律,F,F,F,F,1、 通过光心的光线 传播方向不改变。,2、平行于主光轴的光线 经凸透镜折射后通过焦点， 经凹透镜折射后发散，发散光线的反向延长线 通过虚焦点。,3、经过凸透镜焦点的光线 折射后平行于主光轴射出。 对着凹透镜异侧虚焦点入射的光线 折射后平行于 主光轴射出 。,三条特殊光线,温故知新,F,真实光线会聚的像,2F,2F,F,实像：,物体和实像分别在凸透镜的两侧（物像异侧）,实像既能呈现在光屏，又可用眼睛观察,对于凸透镜成像可用这三条特殊光线模拟。,F,F,真实光线的反向延长线会聚的像,虚像：,物体和虚像分别在凸透镜的同侧（物像同侧）,虚像不能呈现在光屏，只能

2、用眼睛观察,F,F,2F,2F,物距u,像距 V,几个术语： 物距u、像距v 、焦距f,焦距 f,倍焦距 f,2020/7/18,2020/7/18,？问题： 凸透镜成像有什么规律？像的虚实、大小、正倒跟物距有什么关系？,凸透镜成像可能与_有关。,物体到透镜的距离,猜想：,三：探究凸透镜成像的规律,实验目的：,探究凸透镜成像规律,光具座(刻度尺)、凸透镜、蜡烛、光屏、天燃气打火机(或火柴)。,实验器材:,光屏,如何保证蜡烛的像始终能成在光屏上？,为了使烛焰的像成在光屏的中央，调节蜡烛中心、透镜、光屏的中心，使它们的三心在同一高度上。,光屏,2020/7/18,想一想,如何测定凸透镜焦距,根据凸

3、透镜特性，让平行光（如太阳光）沿主轴方向入射到凸透镜上，在另一侧与透镜平行放置一光屏，调节光屏位置使光屏上的光斑最小且最明亮，此时透镜与光屏的间距为凸透镜焦距。这是一种简便的粗测凸透镜焦距的方法。,测定凸透镜的焦距,移动透镜，直到屏上出现最小、清晰的烛焰的像。此时焦距近似等于像距(透镜到光屏的距离),f,=,v,测定凸透镜的焦距3,透镜位置不变，分别向两侧同时移动蜡烛与光屏，直到屏上出现等大、清晰的烛焰的像。此时物距=像距=2*焦距(二倍焦距成等大实像),f,=,(U+v) 4,f,=,2,1,U,=,2,1,v,实验步骤：,1，记下凸透镜的焦距；f 10 厘米 2，在光具座上从左到右依次放好

4、蜡烛、凸透镜、光屏。调节凸透镜和光屏的高度使它们的中心与烛焰的中心在同一高度，目的是使烛焰的像成在光屏的中央； 3，移动凸透镜位置，使物距分别为u2f； fu2f； uf再移动光屏找像，眼睛观察光屏上的像，直到最清晰为止； 4，记下物距、像距和成像情况。,50cm V=5cm,40cm,f=5cm,45cm,f=5cm,35cm,55cm,温馨提示：,1凸透镜的焦距为5,2光屏上承接的像最清晰时，记录物距u、像距v和像的性质。,实验记录,凸透镜焦距f=5cm,2020/7/18,实验记录,凸透镜焦距f=5cm,凸透镜成像规律,结论,2020/7/18,1、在实验中，你能发现实像和虚像的分界点在

5、什么位置吗？,2、在实验中，你能发现放大的实像和缩小的实像的分界点在什么位置吗？,焦点是实像和虚像的分界点,二倍焦距是放大的实像和缩小的实像的分界点,2020/7/18,实验思考,3、什么情况下像和物体在凸透镜两侧？ 什么情况下像和物体在凸透镜同侧？,成实像时物像异侧 成虚像时物像同侧,2020/7/18,实验思考,4、当凸透镜成实像时，随着物距的减小，像距是怎样变化的？,2020/7/18,实验思考,5、该实验中，虚像都是正立的吗？实像有正立的吗？虚像都是放大的吗？实像都是缩小的吗？,该实验中，虚像都是正立的。实像都是倒立的。虚像都是放。实像有缩小的，也有放大的。,2020/7/18,实验思

6、考,、当成实像时，如用手挡住透镜的上半部，猜一猜，光屏上的像可能有什么变化？,2020/7/18,能成完整的像，像变暗了。,变式练习,2、如果凸透镜中心有一V字，光屏上像有什么变化？,凸透镜成像光路图,分析凸透镜成像特点（一）,当物体放在距离凸透镜大于二倍焦距的位置时，光线经过凸透镜的_射，在透镜的另一侧会聚，形成一个_、 _的_像，像的位置在_。应用实例_。,折,倒立,缩小,实,大于一倍焦距小于二倍焦距之间,照相机,分析凸透镜成像特点（二）,当物体放在距离凸透镜等于二倍焦距的位置时，光线经过凸透镜的_射，在透镜的另一侧会聚，形成一个_、 _的_像，像的位置在_。应用实例_。,折,倒立,等大,

7、实,二倍焦距的位置,测凸透镜焦距,分析凸透镜成像特点（三）,当物体放在距离凸透镜大于一倍焦距小于二倍焦距的位置时，光线经过凸透镜的_射，在透镜的另一侧会聚，形成一个_、 _的_像，像的位置在_。应用实例_。,折,倒立,放大,实,大于二倍焦距位置,投影仪,分析凸透镜成像特点（四）,当物体放在距离凸透镜等于一倍焦距的位置时，光线经过凸透镜的_射，在透镜的另一侧_成像（填“能”或“不能”）， 应用实例_。,折,不能,产生平行光,分析凸透镜成像特点（五）,当物体放在距离凸透镜小于一倍焦距的位置时，光线经过凸透镜的_射后，将折射光线反向延长，形成一个_、 _的_像，像和物体的位置在透镜的_（填“同侧”或

8、“异侧”）。应用实例_。,折,正立,放大,虚,同侧,放大镜,分析凸透镜成像特点（六）,对比前三个图，你会发现物体离凸透镜越近，像离凸透镜越_（填“远”或“近”），像的大小会逐渐_（填“变大”或“变小”）。,远,变大,分析凸透镜成像特点（七）,对比上面的光路图，可以发现： _是实像或虚像的分界点。 _是实像成放大或缩小的分界点。 实像都是_的，虚像都是_的。 实像跟物体在透镜的_，虚像跟物体在透镜的_。,物距等于二倍焦距,物距等于一倍焦距,倒立,正立,异侧,同侧,分区记忆,实,虚,小,大,2F,F,一焦分虚实,二焦分大小,F,2F,像的大小像距定,2020/7/18,一倍焦点分虚实；二倍焦距分大

9、小。 二倍焦距物像等；像的大小像距定； 实像与物异侧倒，物近像远像变大； 虚像与物同侧正；物近像近像变小； 像儿跟着物体跑。,物距越接近2f，物像距离越小，越接近4f。,小结,物体越靠近焦点像越大,小结探究凸透镜成像的规律,记忆口诀2：光屏接到像的位置,f,2f,（1区）,（2区）,（3区）,“ 敌进我退、我进敌退”。,F,F,F,F,光屏位置1,光屏位置2,光屏位置3,光屏位置5,光屏位置4,2020/7/18,如图所示，保持凸透镜的位置不变，先后 把烛焰放在a、b、c、d、e各点，并分别调整光 屏的位置。则： 1、把烛焰放在 点，屏上出现的像最大； 把烛焰放在 点，屏上出现的像最小。,20

10、20/7/18,2、把烛焰放在 点，屏上出现清晰的像时， 屏距凸透镜最远。 3、把烛焰放在 点，屏上不会出现像。,1.当物体在2倍焦距以外时，凸透镜成_、_、_像；像在1倍焦距和2倍焦距之间。 2.当物体在1倍焦距和2倍焦距之间时，凸透镜成_、_、_像；像距在二倍焦距以外。 3.当物体在焦距以内时，凸透镜成_、_、_像；像距大于物距。 4.当物体放在交点上时，_，光线经折射后平行射出。,倒立,缩小,实,倒立,放大,实,正立,放大,虚,不能成像,在利用蜡烛研究凸透镜成像的实验中凸透镜的焦距是10cm，点燃的蜡烛放在距凸透镜5cm处，在凸透镜另一侧的光屏上观察到了蜡烛清晰的像，这个像一定是（ ）,

11、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光轴移到距凸透镜65cm处，则成像的情况是 ( ）,解析： 凸透镜所成像的性质与物距有关，由u=30cm时成倒立放大的实像可知：f2f。所以成倒立缩小的实像。,倒立缩小的实像,1、无限远处的太阳光垂直射在凸透镜上，则（ ） A成像在2倍焦距处 B成像在焦点上 C成像在焦点内 D不成像,B,2、用圆形的鱼缸或透明的罐头瓶养鱼，从侧面观赏缸内的鱼，你看到的那条鱼是（ ） A实物 B等大的实像 C放大的实像 D放大的虚像,D,3、某学生在做凸透镜成像实验时，若发现在距透镜20cm处的光屏上有一个倒立等大的像，则此透镜

12、的焦距可能为（ ） A10cm B6cm C25cm D无法确定,A,4、某物体经凸透镜在光屏上得到一个像，现将透镜中部遮住不让光通过，则屏上的像（ ） A缺少中部 B变小 C性质不变，像变暗 D变大,C,5、将一物体放在凸透镜前，使物距依次为6cm，18cm和24cm，分别得到放大的虚像、放大的实像和缩小的实像，则凸透镜的焦距f满足关系式（ ） Af6cm B6cmf18cm C9cmf12cm D18cmf24cm,C,题型演练,题型一、选择题：六种基本题型,(1)确定像的特点 例1:凸透镜的焦距是15cm.将物体放在主轴上距透镜焦点5cm处,所成的像一定是( ). A.正立的 B.倒立的

13、 C.放大的 D.虚像,15cm,题型演练,练习：1、将一个凸透镜正对着太阳光，在距凸透镜20 cm的纸上接到一个很小的亮斑.当将一个物体放在距这个透镜50 cm处时，在凸透镜的另一侧可以得到 A.倒立、放大的实像 B.倒立、缩小的实像 C.正立、放大的实像 D.正立、缩小的实像,小试牛刀,2、一凸透镜的焦距在1020厘米之间，当物体距透镜25厘米时，所成的像一定是 （ ） A 缩小的像 B 放大的像 C 正立的像 D 倒立的像 3、 物体放在凸透镜前12厘米处，在透镜一侧的光屏上成一个倒立放大的像。当物体距凸透镜8厘米，所成的像 （ ） A 一定是倒立放大的实像 B 可能是倒立缩小的实像 C

14、 可能是正立放大的虚像 D 可能是正立等大的虚像,(2)确定焦距范围,例题：将蜡烛放在距离凸透镜30cm的地方，在透镜另一侧的光屏上，有蜡烛清晰放大的像，由此可知，该透镜的焦距可能是 A.20cm B.15cm C.10cm D.5cm,例题：将蜡烛放在距离凸透镜30cm的地方，在透镜另一侧的光屏上，有蜡烛清晰放大的像，由此可知，该透镜的焦距可能是 A.20cm B.15cm C.10cm D.5cm,分析：成的是_、_、的_像,倒立,放大,实,物体应该在什么区域？,在F和2F之间,即fu2f,那物距u？,u=30cm,代入得到：,即f302f,A,如何解出f的范围？,1、在关于凸透镜的成像实

15、验中,将物体放在距透镜20cm处,这时得到一个倒立放大的实像,则该凸透镜的焦距的大小的范围为 . 2、某同学在探究凸透镜成像的实验中，蜡烛到光屏的距离为60 cm，他想在光屏上成一个与蜡烛等大的像（保持蜡烛到光屏的距离不变），应选择的凸透镜是 A.焦距大于30 cm的 B.焦距小于30 cm的 C.焦距等于30 cm的 D.焦距等于15 cm的,小试牛刀,2、某同学将点燃的蜡烛放在距凸透镜14 cm处时，在光屏上得到了一个缩小的像.这个凸透镜的焦距可能是 A.6 cm B.7cm C.10 cm D.20 cm 3、 当烛焰离凸透镜40厘米时，在凸透镜另一侧的光屏上可得到一个倒立的、放大的实像

16、。该凸透镜的焦距可能为 （ ） A 50厘米 B 40厘米 C 30厘米 D 10厘米,(3)确定物距或像距 例3:用照相机给家人照相,人与照相机镜头的距离和底片到照相机镜头的距离分别是( ) A.大于2f,小于f B. 大于2f,小于2f大于f C. 小于2f大于f,大于2f D. 大于f, 大于2f,1、一凸透镜的焦距为20厘米，要得到放大的实像，物体应位于凸透镜前( ) A.小于20cm处 B.大于40cm处 C.20cm与40cm之间 D.条件不足无法确定,小试牛刀,2、航空摄影摄制人员要从高空给地面上的物体照相,若所用的照相机镜头的焦距为50mm,则胶片与镜头的距离为 ( ) A.5

17、0mm以内 B.恰为50mm C.略大于50mm D.在100mm以外,3.如图5示,f是凸透镜的焦点,将点燃的蜡烛依次放在a、b、c、d等位置,则在屏上生成最大的像时,蜡烛的位置是 ( ) A.a点 B.b点 C.c点 D.d点,(4)确定物距或像距变化 例4:用一架镜头焦距不变的照相机,给一个人照了一张全身像,再用它给这个人照一张半身像,应该使 ( ) A. 照相机与人的距离增大,暗箱长度缩短 B. 照相机与人的距离增大,暗箱长度伸长 C. 照相机与人的距离减小,暗箱长度缩短 D. 照相机与人的距离减小,暗箱长度伸长,(5)确定物像间距离变化 例5:一凸透镜的焦距为10cm,当物体从距透镜

18、15cm处沿透镜主轴远离,移动到距透镜40cm处的过程中,物体与它的像之间的距离 ( ) A. 逐渐增大 B. 先减小,后增大 C. 逐渐减小 D. 先增大,后减小,2、若一物体从距凸透镜3倍焦距的地方，沿主光轴移到1.5倍焦距的地方，则（ ） A像距变小，像变小 B像距变大，像变大 C像距不变，像不变 D像距变大，像不变,1、在研究凸透镜成像的实验中，光屏上已成清晰、缩小的像。当烛焰向透镜靠近时，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向 透镜的方向移动（填“靠近”或“远离”）。,3、一个焦距是10cm的凸透镜，当物体从离透镜20cm处逐渐移向30cm处的过程中（ ）。 A、像逐渐变大，像距逐渐变小

19、 B、像逐渐变小，像距逐渐变大 C、像逐渐变大，像距逐渐变大 D、像逐渐变小，像距逐渐变小,(6)确定像的移动方向 例:一物体从远处向凸透镜的2倍焦距处匀速运动而来,则物体的像( ) A.与物体的运动方向相同,像距越来越小 B.与物体的运动方向相同,像距越来越大 C.与物体的运动方向相反,像距越来越大 D.与物体的运动方向相反,像距越来越小,1.放映幻灯时,要想在屏幕上得到更大的像,应该采取的做法是 ( ) A.换上大屏幕 B.增大屏幕到镜头的距离,同时减小幻灯片与镜头的距离 C.减小屏幕到幻灯机的距离,同时增大幻灯片与镜头的距离 D.增大幻灯片到镜头的距离,例1、(2007上海)在图319中

20、，凸透镜焦距为10厘米保持透镜位置不变，当蜡烛在15厘米刻度处时，为了在光屏的中央找到像，应调整光屏的 ，并将光屏向 方向移动(选填“远离透镜”或“靠近透镜”),题型二：实验题,高度,靠近透镜,例10、（2007陕西课改区）图320为“探究凸透镜成像规律”的实验装置 (1)点燃蜡烛后，调节凸透镜和光屏使它们的中心跟烛焰的中心大致在 上 (2)为了找到像的准确位置，必须做好光屏的微调，即在一定范围内左右移动光屏，使光屏上的像由模糊到 ，直至找到像最清晰的位置,同一高度,清晰,(3)如图320，烛焰恰好在光屏上成倒立、等大、清晰的像，则该凸透镜的焦距是 cm (4)保持烛焰位置不动，把凸透镜从距烛

21、焰一倍焦距处向烛焰移动2cm，可以从 (选填“光屏一侧”或“烛焰一侧”)通过凸透镜观察到烛焰正立、 的虚像， 就是利用了这一成像规律,10,光屏一侧,放大,放大镜,练习1.小华同学在做凸透镜成像实验时出现了下列问题，请你帮他一一解决。 （1）无论怎样移动光屏都不能在光屏上呈现出烛焰的像；原因是（请写出两点） ； 。 （2）实验中发现光屏上烛焰的像偏左偏上，为了使烛焰能成在光屏中央，应向 、向 （上/下/左/右）调烛焰位置。 （3）实验结束后，小华发现透镜上有一块污斑，他不知道这对成像情况有无影响，请你告诉他。 。,烛焰、透镜、光屏三者中心不在同一高度,uf,左,上,对成像情况没有影响，只是像的

22、亮度变暗,题型三：光路图,例12、图中A为烛焰上一点,A为A在光屏上的像点,画出a、b经过透镜后的传播方向。,例13、如图9示,A是物体,A是物体经过凸透镜所成的像,试画出凸透镜的大致位置。,例14、完成下面光路图。,例15、请在图上大致位置画出物体AB通过凸透镜所成的像AB。,学以致用,例1：,(05年天津)如图1所示，凸透镜的焦距为8cm，当物体AB放在该凸透镜主轴上距离凸透镜12cm的位置处时，调整光屏的位置使光屏上出现该物体清晰的像，则在光屏上得到一个 ( ) A、倒立放大的实像 B、倒立缩小的实像 C、正立放大的实像 D、正立放大的虚像,分析：物体处于哪个位置？,先画出f和2f点,F

23、,2F,A,再思考：做题之前可以排除哪一项？,学以致用,练习：,如图1所示，凸透镜的焦距为15cm，当物体AB放在该凸透镜主轴上距离凸透镜29cm的位置处时，调整光屏的位置使光屏上出现该物体清晰的像，则在光屏上得到一个 ( ) A、倒立放大的实像 B、倒立缩小的实像 C、正立放大的实像 D、正立放大的虚像,分析：物体处于哪个位置？,先画出f和2f点,F,2F,A,学以致用,练习：,如图1所示，凸透镜的焦距为7cm，当物体AB放在该凸透镜主轴上距离凸透镜21cm的位置处时，调整光屏的位置使光屏上出现该物体清晰的像，则在光屏上得到一个 ( ) A、倒立放大的实像 B、倒立缩小的实像 C、正立放大的实像 D、正立放大的虚像,分析：物体处于哪个位置？,先画出f和2f点,F,2F,B,