資源簡介

核心專題2　凸透鏡成像規律的應用
素養目標
1.回顧凸透鏡成像規律探究過程,總結出凸透鏡成像規律。
2.概述凸透鏡成像規律及其應用,并且能夠用于解題,理論聯系實際,培養實事求是的科學態度。
3.養成及時歸類、總結的學習習慣。
◎重點:概述凸透鏡成像規律及其應用。
【專題突破】
1.確定像的性質
例1　實驗室里某凸透鏡的焦距是8 cm,把物體放在距該凸透鏡10 cm處,則物體通過該凸透鏡成的像是 （ ）
A.正立、縮小的實像
B.倒立、放大的實像
C.正立、放大的虛像
D.倒立、縮小的實像
思路導引　利用物距和焦距的具體數值,確定兩者的關系,然后利用凸透鏡成像的規律即可確定成像的性質。物距為10厘米,焦距為8厘米,由此可知,物距大于一倍焦距小于二倍焦距,根據凸透鏡成像的規律可知,此時成倒立、放大的實像。
對點自測
1.如圖所示,在“探究凸透鏡成像的規律”的實驗中,燭焰在距離凸透鏡8 cm處時,在距離凸透鏡15 cm處的光屏上成倒立的像。保持蠟燭和光屏不動,現把凸透鏡向光屏方向移動7 cm,下列關于燭焰在光屏上成像的說法正確的是 （ ）
A.不能成清晰的像
B.成倒立、縮小的像
C.成倒立、放大的像
D.成倒立、等大的像
【答案】例1　B
對點自測
1.B
2.判斷焦距的大小
例2　在“探究凸透鏡成像的規律”時,當燭焰離透鏡14 cm時成放大的實像,當燭焰離透鏡8 cm時成放大的虛像,則這個透鏡的焦距可能是 （ ）
A.4 cm B.7 cm
C.10 cm D.16 cm
思路導引　當燭焰離透鏡14厘米時,成放大的實像,則物體在一倍焦距和二倍焦距之間,即2f>14 cm>f,所以7 cm對點自測
2.在探究“凸透鏡成像規律”的實驗中,將點燃的蠟燭放在距凸透鏡32 cm處,在透鏡另一側距透鏡18 cm處的光屏上得到燭焰清晰的像,則 （ ）
A.光屏上所成的是倒立、放大的實像
B.該透鏡的焦距f小于9 cm
C.將點燃的蠟燭移至距透鏡9 cm處,不能觀察到燭焰放大的虛像
D.透鏡位置不變,蠟燭和光屏位置互換,光屏上也得到燭焰清晰的像
【答案】例2　C
對點自測
2.D
3.判斷物距、像距
例3　物體放在焦距為16 cm的凸透鏡主光軸上,在透鏡的另一側光屏上得到一個縮小的像,則該物體離透鏡的距離可能是 （ ）
A.40 cm B.32 cm
C.20 cm D.10 cm
思路導引　當u>2f時,成倒立、縮小的實像,據此進行分析。物體放在焦距為16 cm的凸透鏡主光軸上,在透鏡的另一側光屏上得到一個縮小的像,光屏能接到是實像,所以得到的是倒立、縮小的實像,u>2f,f=16 cm,所以u>32 cm,只有A符合題意。
對點自測
3.小麗用焦距為10 cm的凸透鏡研究凸透鏡成像實驗,把燭焰放在凸透鏡前25 cm處,移動光屏,在光屏上得到一個清晰的像,則光屏到燭焰的距離范圍是 （ ）
A.10 cm~20 cm
B.35 cm~45 cm
C.小于35 cm
D.大于45 cm
【答案】例3　A
對點自測
3.B
4.成像的動態變化
例4　在“探究凸透鏡成像的規律”的實驗中,凸透鏡焦距為15 cm,把蠟燭放在凸透鏡前25 cm處,光屏上可承接到燭焰放大、倒立、清晰的實像,然后保持凸透鏡位置不變,將蠟燭緩慢向凸透鏡靠近。最終停在距凸透鏡20 cm處,為在光屏上得到燭焰清晰的實像,則光屏的移動方向和光屏上所得到像的大小變化分別是 （ ）
A.遠離凸透鏡,變大
B.遠離凸透鏡,變小
C.靠近凸透鏡,變大
D.靠近凸透鏡,變小
思路導引　根據凸透鏡成實像時,物距減小,像距增大,像增大可做出選擇。成實像的過程中,如果將蠟燭向靠近透鏡方向移動,物距減小,像距增大,像變大,所以將蠟燭緩慢向凸透鏡靠近。
對點自測
4.在探究凸透鏡成像規律時,開始時燭焰在光屏上成縮小的像,接著把物距調整為剛才的一半,移動光屏使燭焰在光屏上成像,此時的像 （ ）
A.是放大的
B.是縮小的
C.是等大的
D.以上三種都有可能
【答案】例4　A
對點自測
4.D
5.圖像與規律的結合
例5　凸透鏡成像規律可以通過畫光路圖去理解。在光路圖中凸透鏡用圖甲表示,O點為光心,F點為其焦點。圖乙是運用經過凸透鏡的兩條特殊光線,所畫物體AB經凸透鏡成的像A'B'的光路圖。請參照圖乙,在圖丙中畫出物體CD經過凸透鏡所成的像C'D'的光路圖。
思路導引　圖乙中兩條特殊光線是:平行于主光軸的光線經凸透鏡折射后通過焦點;過光心的光線其傳播方向不變。分別在圖丙中作出這兩條特殊光線,在透鏡的右側交于C'點,再向主光軸引垂線,垂足即為D點的像點D',C'D'即為CD的像。
對點自測
5.如圖所示,MN為凸透鏡的主光軸,A為蠟燭,A'為蠟燭在光屏上所成的像,根據凸透鏡成像原理確定凸透鏡的位置及其焦點,并將它們畫出來。
【答案】例5
對點自測
5.
【方法突破】
凸透鏡成像解題三法
在凸透鏡成像規律的應用中,u>2f和f　　(1)先找出物距和焦距的大小,再比較物距和焦距的大小關系,對照凸透鏡成像規律,找出像的特點。
(2)根據題中像的特點,有的像的特點不是很完整,但是能在光屏上成的像一定是實像,從凸透鏡成像規律中找出對應像特點的物距和焦距、像距與焦距的關系。
(3)比較物距和像距的大小關系,當u>v(此時u>2f,f2f)時,成倒立、放大的實像,找出像的特點或焦距的范圍。
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凸透鏡成像規律及應用
焦距f 的關系 成像的特點 與焦 距f 物距u與 像距v的 關系 應用
正、倒 縮、放 虛、實
u>2f 倒立 縮小 實像 fu=2f 倒立 等大 實像 v=2f v=u 測焦距
f2f v>u 投影儀、 幻燈機
uu 放大鏡
u=f 不成像 / / 測焦距
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