上海初二物理上学期 凸透镜成像 知识点及例题精讲
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第五讲透镜成像
知识要点
知识点1几个基本概念
1.凸透镜:中央比边缘厚的透镜,对光有会聚作用,又称会聚透镜
2.凹透镜:中央比边缘薄的透镜,对光有发散作用,又称发散透镜
3.主光轴:通过透镜球面的球心的直线
4.光心:透镜的中心O点
5.焦点:平行光线射入凸透镜后所会聚的一点,通常用F来表示
6.焦距:光心到焦点的距离,通常用f来表示
7.物距:物体到透镜中心的距离简称物距(u)。
8.像距:像到透镜中心的距离简称像距(v)。
9.实像:由实际光线会聚而成的。可以用眼睛观察到,又可以显现在光屏上。
10.虚像:不是实际光线会聚而成的,是由发散光线的反向延长线的交点发出的。
不能在光屏上显现出来
知识点2探究凸透镜成像规律的实验
1.主要器材:光具座、凸透镜(焦距已知)、蜡烛、光屏等。
2.注意事项:
(1)在调整实验装置时,要使凸透镜和光屏的中心跟烛焰的中心大致在同一高度,以保证烛焰的像能成在光屏的中央。
(2)在移动光屏找像时,要保持蜡烛和凸透镜的位置不变。在移动过程中,眼睛要注意观察光屏上的像,直到光屏上的像最清晰为止。
(3)在归纳实验结果时,要将从光具座上读出的物距和像距的值分别跟凸透镜的一倍焦
距和两倍焦距相比较,并记录相应的成像情况。
凸透镜
光屏
蜡烛
知识点 3凸透镜成像规律及应用 (1)物体处于 2倍焦距以外,成倒立缩小的实像(例子:照相机)
(2)物体处于 2倍焦距和 1倍焦距之间,成倒立放大实像。(例子:幻灯机、投影仪)
(4)光源在焦点上,在光屏上接收不到像,而是形成一个光斑。
(5)物体放在 2倍焦距上,成倒立等大的实像。
本节学习要求
1.知道什么叫凸透镜,什么叫凹透镜。
2.知道凸透镜和凹透镜对光的作用。
3.知道凸透镜的成像规律,及凸透镜成像特点。
4.掌握凸透镜成像作图法。
5.知道照相机、投影仪、放大镜的成像原理。
例题精讲
透镜的作用
【例题1】如图1中正确表示了光通过透镜的是()
A.甲图
B.乙图图 1
C.丙图
D.丁图
【分析】根据凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用,对此观察入射前和出射后光的变化情况,甲透镜和丙透镜是凸透镜,对光有会聚作用,而丙
的入射光线本应会聚成一点,但是通过透镜却是发散的,所以丙错;甲的
入射光线是发散的,经过透镜折射后,稍微的收拢一些,即将光线会聚了。
故甲是正确的。乙透镜和丁透镜是凹透镜,对光有发散作用,但是显然,
图中显示的出射光线却是会聚的。故乙和丁是错的。故选A。
【答案】A
【例题2】如图2画出了光通过透镜前后的方向,填上适当类型的透镜。
图 2
【分析】根据凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用确定透镜的类型。
分别为:凹透镜;凸透镜;凹透镜;凸透镜。
【答案】如图
作图
【例题3】如图3所示,画出光线通过透镜后的光路图。
图 3
【分析】在作凸透镜或凹透镜的光路图时,先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点来作图,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点;过焦点
的光线经凸透镜折射后,平行于主光轴。
【答案】如图
透镜成像规律应用
【例题4】物体放在焦距为16厘米的凸透镜主光轴上,在透镜的另一侧光屏上得到一个缩小的像,则该物体离透镜的距离可能是()
A. 10厘米
B. 20厘米
C. 30厘米
D. 40厘米
【分析】(1)当U>2f时,成倒立、缩小的实像。
(2)实像用光屏能接到,虚像用光屏呈接不到。
物体放在焦距为16cm的凸透镜主光轴上,在透镜的另一侧光屏上得到一个
缩小的像,光屏能接到是实像,所以得到的是倒立、缩小的实像,U>2f,
f=16cm,所以U>32cm。
【答案】D
【例题5】一束平行光线沿主光轴射到凸透镜上,经凸透镜折射后会聚于透镜另一侧主光轴上距离透镜中心12cm的地方,若把点燃的蜡烛置于主光轴上距透镜15cm处,
所成的像是
A.倒立缩小的实像C.正立放大的虚像
B.倒立放大的实像
D.倒立放大的虚像
()
【分析】根据题中信息先确定焦距,然后利用焦距与物距的关系,结合凸透镜成像规律可以确定成像的性质。一束平行光正对凸透镜照射,经凸透镜折射后
会聚于透镜另一侧主光轴上距透镜中心12cm的地方,由此可以确定该凸透
镜的焦距为12cm。把点燃的蜡烛放在光具座上距凸透镜15cm的地方时,此
时的物距大于一倍焦距小于二倍焦距,根据凸透镜成像的规律可知,此时
成的像是倒立的放大的实像。
【答案】B
实战演练
一、 基础巩固 1. 透镜一般分为两类:中间厚边缘薄的透镜叫 ,它对光线有 作用, 所以又叫
。中间薄边缘厚的透镜叫
,它对光线有
作用。 2. 利用凸透镜使小灯泡发出的光线变成平行光,应该把小灯泡放在凸透镜的 上。
3. 照相机的镜头相当于一个 镜,被拍摄的物体应在距镜头_______________
的位置,在相当于
的胶片上得到
像。
4.
5. 幻灯机的镜头和放大镜的镜头都是凸透镜,它们都能成_______的像。但不同的是幻灯 机镜头成的是_______像,放大镜成的是_______像。
来自远方物体的光,经眼球折光系统折射后成像情况如图 4所示.根据该光路图,这个 人可配戴装有 镜的眼镜加以矫正。
6.
若来自远方物体的光经眼球折光系统折射后成像情况如图 5所示,根据该图,这个人患
了
(选填“近视”或“远视”)症,可配戴装有
图 4
镜的眼镜加以矫正。
图 5
7. 8. 9.
10.
一物体放在焦距为 10厘米的凸透镜前,在凸透镜另一侧的光屏上成了一个缩小的像, 则光屏的位置离透镜的距离是在___________之间。
摄影师在为小明同学拍了一张半身照后,再为他拍一张全身照。这是摄影师应______(选 填“增大”或“减小”,下同)照相机与小明的距离;________镜头到底片的距离。 在平面镜、凸透镜的成像中,________镜能成等大的虚像,_______镜能成等大的实像, _______镜能成放大的虚像。
在凸透镜成像的实验中,烛焰在距透镜 30厘米处,光屏距透镜 20厘米处,在光屏上恰
成一个清晰的像,由此可知,该凸透镜的焦距在_____厘米到______厘米之间,屏上像
的大小_____(选填“大于”、“等于”或“小于”)烛焰的大小。 11. 放映幻灯时,幻灯片离镜头的距离应为
A.小于一倍焦距
C.在一倍焦距和两倍焦距之间
B.等于一倍焦距 D.大于两倍焦距
( )
12. 13.
14.
用照相机给物体拍照时,照相底片的位置离镜头的距离
A.小于焦距
B.等于焦距
C.在一倍焦距和两倍焦距之间
D.大于两倍焦距
下列关于实像的说法中正确的是 A.眼睛能看见的像是实像
B.凸透镜成的像是实像
C.能在光屏上得到的像是实像
D.与物体一样大小的像是实像
关于实像和虚像,下列说法中正确的是 (
(
( )
)
)
A.实像能用光屏收集到,虚像不能
B.虚像是人的幻觉,并没有光线进入人眼,实像则相反
C.实像一定是由光的折射现象形成的,虚像一定是由光的反射现象形成的