透鏡及應用復習課 知識網絡結構 透鏡 定義 種類 凸透鏡 定義 種類 光學性質 凹透鏡 定義 種類 光學性質 相關概念 1 主光軸 2 光心 3 焦點和焦距 有關作圖 三條特殊光線作圖 凸透鏡成像規律 成像原理 成實像原理 成虛像原理 成像規律及應用 規律 應用 照相機 投影儀 放大鏡 一 透鏡的分類 識別下列透鏡 并歸類 凸透鏡對光線的作用 凸透鏡對平行光線起會聚作用也叫會聚透鏡 F F F 凸透鏡的三條特殊光線 F F F 1 過光心的光線傳播方向不變 2 平行主光軸的光線經凸透鏡折射后通過焦點 3 通過焦點的光線經凸透鏡折射后平行于主光軸 凹透鏡對光線的作用 F 結論 平行于主光軸的光線經凹透鏡后變得發散 此凹透鏡也叫發散透鏡 虛焦點 根據光路可逆 下面的光線應如何射出 結論 射向凹透鏡另一側焦點的光線折射后平行于主光軸射出 凹透鏡的三條特殊光線 1 過光心的光線傳播方向不變 3 通過焦點的光線經凸透鏡折射后平行于主光軸 2 平行主光軸的光線經凹透鏡折射后發散射出 反向延長通過焦點 在下列虛線處填上適當的透鏡 F 凸透鏡成像的規律 二 實驗探究 設計實驗 如何組裝實驗裝置 凸透鏡 蠟燭 光屏如何放置 注意 調整蠟燭 光屏的高度 使燭焰 凸透鏡 光屏的中心大致在同一高度 預備知識 S2 50 0cm S1 33 0cm S3 74 3cm u v S2 S1 17 0cm S3 S2 24 3cm 大于2倍焦距 倒立 縮小 實像 1 將蠟燭放在2f之外的地方 移動光屏 直到光屏上出現清晰的像 觀察像的大小與倒正 等于2倍焦距 倒立 等大 實像 2 把物體放在2倍焦距上 觀察像的大小 倒正 虛實 小于2倍焦距大于1倍焦距 倒立 放大 實像 3 將蠟燭移到2f和f之間 重復以上的操作 進行觀察和測量 等于1倍焦距 不成像 4 把物體放在焦點上 觀察能否成像 小于1倍焦距 正立 放大 虛像 5 繼續移近蠟燭 使U F 在光屏上能否得到像呢 怎樣才能看到蠟燭的像呢 透過凸透鏡觀察像的情況 凸透鏡成像的規律 照相機的原理 A B A B 鏡頭 凸透鏡 膠卷 光屏 1 照相機的鏡頭相當于一個凸透鏡 膠卷相當于屏幕 2 照相機成像的特點 倒立縮小的實像 投影儀的鏡頭相當于一個凸透鏡 屏幕相當于光屏 投影儀成像特點 倒立 放大的實像 平面鏡在這里有什么作用 改變光的傳播路徑 使投影片的像出現在投影機前方的屏幕上 我們在屏幕上要看到正立的像投影片應該怎么放 投影片要倒放 放大鏡 放大鏡成像的特點 正立 放大的虛像 放大鏡實質就是一個凸透鏡 視角 視角 視角與和距離的關系 總結規律 照相機 幻燈機 放大鏡 像的特點 倒立 放大 實像 物距 像距 像的特點 倒立 縮小 實像 物距 像距 像的特點 正立 放大 虛像 物像同側 規律一 規律二 成實像 即物距大于焦距時 當物距增大時 像距在減小 像也隨之減小當物距減小時 像距在增加 像也隨之增大成虛像 即物距小于焦距時 當物距減小時 像距減小 像也減小當物距增大時 像距增大 像也增大 規律三 當所成的像是實像時 物 像異側且為倒立當所成的像是虛像時 物 像同側且為正立規律四 1 焦點是成實像和虛像的分界點 物體在焦點以外成實像 焦點以內成虛像 即U f是成像虛實的分界點 2 二倍焦距是成放大和縮小像的分界點 物體在二倍焦距以外成縮小像 在二倍焦距以內成放大象 即U 2f是成像大小的分界點 題型 一 凸透鏡成像與物距的關系 1 凸透鏡焦距是8厘米 物體放在距透鏡20厘米處 在透鏡的另一側的光屏上可得到一個 的像 利用這個原理制成了 若把物體放在距透鏡12厘米的位置上 調整光屏 可在透鏡上得到一個 的像 利用這個原理制成了 若把物體放在距透鏡 厘米的地方 填能或不能 在光屏上成像 那么能成個 的像 應用是 倒立 縮小 實 照相機 倒立 實 放大 投影儀 不能 正立 放大 虛 放大鏡 二 根據物距和像距的關系 判斷像的性質 當蠟燭離凸透鏡36厘米時 它的像清晰的映在距透鏡20厘米的另一側的光屏上 光屏上得到的是一個 的像 倒立 縮小 實 三 根據像的性質判斷物距與焦距的關系 像距與焦距的關系 1 將物體放在凸透鏡前16厘米處 在光屏上得到倒立縮小的像 則凸透鏡的焦距可能是 10cm 7cm 8cm 16cm 在探究凸透鏡成像實驗中 當物距為20厘米時 得到一個倒立縮小的實象 此時像距為13厘米 則凸透鏡的焦距是 A f 20cmB 13cm f 20cmC 10cm f 13cmD 6 5cm f 10cm B D 四 根據像的變化規律判斷像的大小變化 像的大小調節 在探究凸透鏡成像規律實驗中 如圖保持凸透鏡的位置不變 分別將蠟燭放在a b c d e f g點 并分別調整光屏的位置 觀察蠟燭在光屏上成的像 則 當蠟燭放在 點 光屏上出現最小的像 把蠟燭放在 點 光屏上看不到像 但從透鏡另一側可看到燭焰正立的放大的像 把蠟燭放在 點 在光屏上看不到像 在透鏡的另一側也看不到像 把蠟燭放在 點 在光屏上出現最大的像 若把蠟燭放在 點 光屏上出現的像離透鏡最遠 當把蠟燭由a點向b點移動 像的大小 像距 7 把蠟燭點燃一段時間后 光屏上得不到像 你能想出什么好辦法 a b c d e g 2F F a e g F d d 變大 變大 1 焦距不變的照相機給某個同學拍照 底片上成一個清晰的全身像 若要改拍半身像 則照相機應 填靠近或遠離 該同學 鏡頭離底片 一些 2 某校學生進行 珍惜生命 遠離毒品 的法制教育放映的幻燈片 發現屏幕上的像小了點 放映機離屏幕 一些 膠片離鏡頭 一些 五 綜合訓練 靠近 遠 遠 近 3 老奶奶用放大鏡看報紙時 為了看到更大更清晰的像 應 請看下一個幻燈片 A 報紙與眼睛不動 放大鏡離報紙遠一些B 報紙與眼睛不動 放大鏡離報紙近一些C 報紙與放大鏡不動 眼睛離報紙近一些D 報紙與放大鏡不動 眼睛離報紙遠一些 A 下一頁 4 一凸透鏡的焦距為f 當物體從離凸透鏡1 5f處移到3f處的過程中 像的大小和像距變化情況是 A 像變小 像距變小B 像變小 像距變大C 像變大 像距變小D 像變小 像距變大 A 物距與放大鏡成像大小的關系 物距增大 像距增大 像也隨之增大 上一頁 例10 某同學用焦距不同的凸透鏡探究凸透鏡成像的規律進行了若干次操作 實驗數據如下表 1 請分析以上數據 把能得出的探究結論填在橫線上 結論一 結論二 結論三 物體到凸透鏡距離大于焦距時 成的像都是倒立的 物體到凸透鏡的距離越大 像到凸透鏡的距離越小 物距相同時 凸透鏡焦距大的 像到凸透鏡距離大些 像的大 小 像的虛 實 2 根據你探究出的凸透鏡成像規律 你認為上述探究實驗還缺少什么項目 請補在上表下面的兩行里 3 你覺得該同學的探究實驗是否完整和全面 提出你的看法 答 該同學的探究實驗不夠完整和全面 探究的都是物體到凸透鏡的距離大于凸透鏡的焦距的情況 沒有探究物體到凸透鏡的距離小于凸透鏡焦距的情況 另外像的性質也僅僅討論像的正 倒 沒有討論像的大小 虛實 例1 小麗看書總把書放得很近 而他的外公看報時卻把報紙放得很遠 小麗和外公分別戴裝什么樣的眼鏡矯正視力 A 都是凸透鏡B 都是凹透鏡C 凸透鏡和凹透鏡D 凹透鏡和凸透鏡例2 如圖所示 畫出了光線經過透鏡前后的方向 則在虛線處的透鏡應是 A 凸透鏡B 凸透鏡和凹透鏡都可以C 凹透鏡D 凸透鏡和凹透鏡都不可以 D C 例3 放映幻燈片時 在屏幕上得到的是幻燈片上圖像的 A 正立放大的虛像B 正立放大的實像C 倒立放大的虛像D 倒立放大的實像例4 李東從側面透過球形玻璃魚缸欣賞水中游動的金魚 他所看到的 金魚 是 A 放大了的金魚實像B 放大了的金魚虛像C 縮小了的金魚實像D 縮小了的金魚虛像 D B 例5 投影儀是教學中常用的儀器 如圖所示是投影儀的結構圖 在水平位置的凸透鏡的正上方有一與水平方向成45 角的平面鏡 右邊豎直放一屏幕物體發出的光線經過凸透鏡和平面鏡后 可在平幕上成一清晰的像 一教師在使用投影儀時 發現在屏幕上的畫面太小 正確的調節方法是 A 減小投影儀與平幕的距離 下調凸透鏡 減小凸透鏡到物體間的距離B 減小投影儀與平幕的距離 上調凸透鏡 增大凸透鏡到物體間的距離C 增大投影儀與平幕的距離 下調凸透鏡 減小凸透鏡到物體間的距離D 增大投影儀與平幕的距離 上調凸透鏡 增大凸透鏡到物體間的距離 C 例6 醫用體溫計的刻度部分為三棱體 橫截面如圖 其正面呈圓弧形 這樣就可看清體溫計內極細的汞柱 以便于讀數 這是因為圓弧形玻璃的作用相當于 我們用它能看到汞柱被放大后正立的 像 6圖 凸透鏡 放大鏡 虛 例7 測繪人員繪制地圖時 常常需要在高空的飛機上向地面照相 稱為航空攝影 若使用航空攝影照相機的鏡頭焦距為50mm 則底片到鏡頭的距離為 A 100mm以外B 50mm以內C 略大于50mmD 恰為50mm 分析 航空攝影是指飛機向地面拍照 由于物距較遠 相當于從無限遠處入射的光線 它所成的像在焦點附近且略大于焦距 C 例8 物體從距凸透鏡12cm處移到凸透鏡20cm處 調整光屏的位置 總能在光屏上得到倒立 放大的像 由此可知凸透鏡的焦距可能是 A 11cmB 12cmC 20cmD 以上都不對 分析 成倒立 放大的實像 f u 2fu 12cm即 f 12cm 2f得 6cm f 12cmu 20cm即 f 20cm 2f得 10cm f 20cm綜合上述10cm f 12cm故選C C 例9 有A B C 三塊凸透鏡 現用這三塊凸透鏡做成像實驗 當保持各凸透鏡跟物體距離相等的條件下 得到如下表的實驗記錄 由此可知A B C 三個凸透鏡的焦距關系為 A A B cB C A BC A B cD B C A 分析 A成像性質可知 A u 2 A 可得 u 2 A uB成像性質可知 u 2 B 可得 B u 2C成像性質可知 u C 可得 C u故可得 C A B B 課堂作業 1 在凸透鏡成像的觀察實驗中 已知凸透鏡的焦距是10cm 點燃的蠟燭放在凸透鏡前25cm處 則在光屏上所成清晰的像是 A 倒立縮小的實像B 正立縮小