資源簡介

1080770011874500002.3凸透鏡成像
一、知識要點
1．透鏡的種類：
（1）凸透鏡：中間厚邊緣薄．（2）凹透鏡：中間薄邊緣厚．
2．透鏡對光線的作用
（1）凸透鏡：有會聚光線的作用．（凹面鏡也有會聚光線的作用）
（2）凹透鏡：中間薄，邊緣厚，有發散光線的作用．（凸面鏡也有發散光線的作用）
3.有關透鏡的幾個概念：
(1)主光軸：透鏡兩個球面球心的連線。
(2)光心：位于透鏡的中心，光通過它時傳播方向不變。
(3)焦點：凸透鏡能使平行于主光軸的光線會聚在一點，這個點叫焦點(F)。凸透鏡有2個焦點。
(4)焦距：焦點到光心的距離叫焦距，每個凸透鏡的焦距是一定的。
(5)物距(u)：物體到透鏡中心的距離。
像距(v)：像到透鏡中心的距離。
36125152844804．三條特殊光線
（1）凸透鏡的三條特殊的光線（如圖所示）
①跟主軸平行的光線，經過凸透鏡折射后通過焦點；
②通過焦點的光線，經過凸透鏡折射后平行于主軸；
③通過光心的光線，經過透鏡后方向不變．
4443095138430（2）凹透鏡的三條特殊的光線（如圖所示）
①跟主軸平行的光線，經過凹透鏡折射后發散，其反向延長線過虛焦點；
②延長線過虛焦點的光線，經過凹透鏡折射后，折射光線平行于主軸；
③通過光心的光線，經過透鏡后方向不變．
5. 探究凸透鏡成像的規律
(1)利用太陽光測出凸透鏡的焦距。
(2)把蠟燭、凸透鏡、光屏放在同一直線上，并調整燭焰的中心、凸透鏡的中心、光屏的中心在同一高度(這樣做的目的是讓凸透鏡所成的實像呈現在光屏上)。
(3)先把蠟燭放在離凸透鏡盡量遠的位置(物距大于2倍焦距)，調整光屏與透鏡的距離，使燭焰在光屏上成一清晰的像，觀察像的大小、倒或正，分別測量物體、像到凸透鏡的距離。
(4)把蠟燭移到距凸透鏡1倍焦距與2倍焦距之間，放好后重復以上操作。
(5)繼續把蠟燭向凸透鏡靠近，這時在光屏上已經看不到蠟燭的像，用眼睛直接對著凸透鏡觀察蠟燭的像。
凸透鏡成像規律
二、溫馨提示
1.注意凸透鏡和凸面鏡、凹透鏡和凹面鏡的區別，凹凸透鏡是折射，凹凸面鏡是反射
2.透鏡對光是有會聚作用還是發散作用，不是看光線經過透鏡折射后是會聚還是發散，而是看經過透鏡后的光線與經過透鏡前的光線從傳播方向上相比是相互“靠近”還是“遠離”了。
3.光在傳播過程中，光路是可逆的，若光線逆著射出光線的方向入射，則出射光線逆著原入射光線 的方向射出，光的這一特性對于光的反射和折射均適用．
4. 凸透鏡成像口訣：一倍焦距分虛實，兩倍焦距分大小，物近像遠像變大，物遠像近像變小，實像（能夠呈在光屏上）一定倒立，虛像（不能呈在光屏上）一定正立，且放大。
三、解題指導
【例題1】下列關于透鏡的說法中正確的是（ ）
A．a、b 是凸透鏡 B．a、c 是凹透鏡
C．a、c 是凸透鏡，b、d 是凹透鏡 D．a 是凸透鏡，b、c、d 是凹透鏡
【解析】按照凸透鏡和凹透鏡的定義，看所給透鏡是中間厚兩邊薄還是兩邊厚中間薄，可知a,b為凸透鏡，c,d為凹透鏡，故選A
【例題2】（多選）能對光起發散作用的是（ ）
A．凸透鏡 B．凹面鏡 C．凸面鏡 D．凹透鏡
【解析】凸透鏡和凹面鏡能會聚光線，凹透鏡和凸面鏡能發散光線，故選CD
【例題3】關于透鏡對光線的作用，下列敘述不正確的是（ ）
A．凸透鏡對光線有會聚作用
B．點光源發光經凸透鏡后的光線一定是平行光
C．凹透鏡對光線有發散作用
D．點光源發光經凹透鏡后的光線一定是發散的
【解析】AC項，凸透鏡聚光，凹透鏡發散光，正確；D項，點光源經凹透鏡發散后，一定是發散的，正確；B項，凸透鏡有聚光作用，必須滿足u=f才能在折射后變成平行光，B錯誤，故選B。
【例題4】如圖所示，是光線通過透鏡后的光路圖，其中不正確的是（ ）
【解析】A項，光線通過凹透鏡折射，肯定會發散，A錯誤，B正確；CD都是凸透鏡，會聚光線，都正確。故選A
【例題5】如圖所示，在“研究凸透鏡成像特點”的實驗中，右側光屏上出現了清晰的燭焰像。已知凸透鏡的焦距為f，由此可以判斷左側蠟燭到凸透鏡的距離u所在的范圍是 （ ）
285750013335A. u＜f
B. f＜u＜2f
C. u＝2f
D. u＞2f
【解析】根據圖像可知，此時成像特點為倒立放大的實像，根據凸透鏡成像規律，此時
f＜u＜2f，故選B
【例題6】如圖所示，小剛同學手握放大鏡，隔著放大鏡看物體，則看到的（ ）
right4826000A. 只能是正立放大的像
B. 只能是倒立縮小的像
C. 只能是倒立放大的像
D. 這三種像都可以看到
【解析】當u2f時，成倒立縮小的實像，題中未確定物距，故可能成正立放大虛像，也可能成倒立縮小實像，故選D
【例題7】如圖所示的是用來研究凸透鏡成像規律的實驗裝置示意圖(光屏未畫出)，當蠟燭和透鏡放在圖示位置時，通過移動光屏，可以在光屏上得到與物體等大的像。若透鏡位置不變，將蠟燭移動到30cm刻度線處，則 （ ）
34182057620A. 移動光屏，可以在光屏上得到倒立放大的像
B. 移動光屏，可以在光屏上得到倒立縮小的像
C. 移動光屏，可以在光屏上得到正立放大的像
D. 不論如何移動光屏，都不能在光屏上得到清晰的像
【解析】由圖像可知，此時u=2f=v，則f=15cm。將蠟燭移動到30cm處，u=10cm四、鞏固練習
1．關于如圖所示的a、b、c、d四個透鏡的說法正確的是(　　)
A．a、c為凸透鏡　　　　　　　　　B．a為凸透鏡，d為凹透鏡
C．b、c為凹透鏡　　　　　　　　　D．b為凹透鏡，c為凸透鏡
2．如圖所示，兩條入射光線(或延長線)分別過凹透鏡的光心O和焦點F，分別畫出經過凹透鏡折射后的光線。

3．用手機自拍成為當下年輕人的時尚。手機的鏡頭相當于一個凸透鏡，自拍時人離鏡頭的距離u和鏡頭焦距f的關系是(　　)
A．u2f
4．拿一副遠視眼鏡放在凸透鏡前，如上右圖所示，光屏上出現燭焰清晰的像，移走遠視眼鏡，燭焰的像變得模糊，為了能在光屏上重新得到清晰的像，下列操作可行的是(　　)
3013075-8019415A．將蠟燭靠近凸透鏡
B．將光屏靠近凸透鏡
C．將光屏遠離凸透鏡
D．將光屏和蠟燭同時靠近凸透鏡
5．一束光在空氣中經凸透鏡折射后，下列說法中正確的是(　　)
A．一定是平行光束　　　　　　　　　　　B．一定是會聚光束
C．一定是發散光束　　　　　　　　　　　D．折射光束比原來的光束會聚一些
360045012941306．如圖所示為某款數碼相機的成像原理，鏡頭相當于一個凸透鏡，影像傳感器相當于光屏。拍照時，將鏡頭對準景物，相機通過自動調節，就能得到清晰的像。下列說法正確的是(　　)
A．為拍攝到更大的像應將鏡頭遠離景物
B．為擴大拍攝范圍應將鏡頭靠近景物
C．影像傳感器上成的是正立的實像
D．景物在二倍焦距以外才能成縮小的像
7．小明在做“探究凸透鏡成像規律”的實驗時，凸透鏡的位置固定不動。在圖1所示位置時，燭焰恰好在光屏上成清晰的像。
(1)由圖可知，凸透鏡焦距范圍正確的是________。
A．f＜13cm 　 B．13cm＜f＜20cm　　
C．20cm＜f＜40cm D．f＞40cm
(2)若將蠟燭向右移動一小段距離，則應將光屏向________(填“左”或“右”)移動適當距離可再次在光屏上成清晰的像，此時像的大小比原來的像要________些。
(3)若將蠟燭向左移動一小段距離，此時光屏上的像變模糊，在蠟燭和透鏡之間放置一個合適的________(填“凸透鏡”或“凹透鏡”)，光屏上的像又變清晰，________(填“近視眼”或“遠視眼”)的矯正原理與此相同。
(4)把燭焰置于凸透鏡焦點以內，在透鏡另一側可以觀察到放大的虛像。若將一不透明的光屏置于圖中虛線處，如圖2所示，則燭焰的像________。
A．會消失 B．亮度變暗 C．沒有變化 D．成在光屏上
8．閱讀短文，回答問題：
光電鼠標中的凸透鏡成像
光電鼠標在電腦中應用非常廣泛，其原理就是利用發光二極管照射移動表面(如圖)，并被反射回鼠標的光學感應器(相當于光屏)，用以記錄移動動作，以此捕捉移動位置的不同畫面。鼠標移動時，感應器會連續拍攝鼠標墊表面所成的像，并利用數字信號處理來比較各個影像，以決定移動的距離和方向。產生的結果會傳回計算機，而屏幕上的光標根據這些結果來移動，圖中光學感應器、透鏡、發光二極管等元件固定在鼠標內。
(1)當發光二極管的光照射在粗糙的鼠標墊上時會發生________(填“鏡面反射”或“漫反射”)。
(2)當鼠標平放在鼠標墊上，成像透鏡距鼠標墊7mm，光學感應器距成像透鏡3mm，則在光學感應器上成________(填“倒立”或“正立”)、________(填“放大”或“縮小”)的________(填“實”或“虛”)像，這和__________成像原理是一樣的。
(3)當鼠標向前推移時，感光器件上的像相對于光學感應器在向________(填“前”或“后”)移動。
(4)將鼠標離開鼠標墊一定高度后懸空向前移動時，電腦顯示器上的光標并不移動，是因為像成在光學感應器的________(填“上”或“下”)方，而且所成的像________(填“變大”、“不變”或“變小”)。
9．小麗同學用焦距為10cm的凸透鏡做“探究凸透鏡成像規律”的實驗，裝置如圖所示。在實驗過程中保持凸透鏡的位置不變，請你根據所學知識回答下列問題。
(1)實驗前應首先調節蠟燭的焰心、__________________、光屏的中心在同一高度。
(2)改變蠟燭的位置，使其位于20cm刻度線處，再移動光屏，使燭焰在光屏上成清晰的倒立、________的實像(填“放大”、“等大”或“縮小”)。
(3)在實驗(2)的基礎上，將蠟燭和光屏互換位置，此時燭焰在光屏上成清晰________的________實像(填“放大”、“等大”或“縮小”)。
(4)改變蠟燭的位置，使其位于56cm刻度線處，小麗從透鏡的左側通過透鏡可以看到一個清晰的________(填“倒立”或“正立”)的像。利用這種成像規律可制成________鏡。
【鞏固提升】
1.C　2.如圖
3—6.DC DD
7.(1)A　(2)右　大　(3)凹透鏡 近視眼　(4)C　
8.(1)漫反射　(2)倒立　縮小　實 照相機　(3)前　(4)下　變小
9．(1)凸透鏡的光心　(2)縮小
(3)倒立　放大　(4)正立　放大

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