在本章内容学习中刚开始就给同学们讲解了凸透镜和凹透镜而我们在上一节《生活中的透镜》中,简单介绍了放大镜、幻灯机、照相机的工作原理。这一小节的内容重点要给大家讲述凸透镜成像的规律,在学习中我们要知道物距,焦距和像距,这三个知识都是在之前内容中有讲到的,所以本小结观点内容更要重点放在成像规律上。
凸透镜成像规律
(1)物体在二倍焦距以外(u>2f),成倒立、缩小的实像(像距:f
(2)物体在焦距和二倍焦距之间(f2f)。具体应用如幻灯机。
(3)物体在焦距之内(u
(4)物体在2倍焦距处(u=2f),成倒立、等大的实像(像距:v=2f)。
(5)物体在1倍焦距处(u=f),不成像。
其中,u指的是物距,f指的是焦距,v指的是像距。这些概念不熟练请同学们复习5.1《透镜》中所述内容。
成像特点与物距的关系
像与物距u的关系表格整理如下:
(1)当u
(2)当f
(3)当2f
凸透镜成像的规律理解难点
想深入理解凸透镜成像规律,王尚老师建议同学们思考如下问题:
(1)什么是实像?
实像是由实际光线会聚而成的,能使底片感光,能被光屏承接。比如,我们看电影时看到的屏幕上的像,就是放映机投射出来的光线汇聚而成的。凸透镜成像规律中不难看出,实像皆是倒立的。
(2)什么是虚像?
如果光束是发散的,那么就是实际光线的反向延长线的交点的集合点,叫作物体的“虚像”。虚像是实际光线所不能达到的,因此不能被光屏承接。
比如,放大镜原理所成的像,和平面镜所成的像,都是虚像。一般来说,虚像都是正立的。
(3)凸透镜成的都是实像吗?
并非如此,幻灯机工作原理和照相机工作原理,成的像都是实像,而放大镜工作原理成的像就是虚像了。
《凸透镜成像的规律》基础知识巩固题
1、实验时点燃蜡烛,使 大致在同一高度,目的是 。若在实验时,无论怎么移动光屏,在光屏上都得不到像,可能的原因有 。
2、凸透镜的性质,物的位置:当u=∞(平行光),像的位置为 ,像与物 ,(同侧或异侧,,下同)像的性质是 ,应用举例 ;
当u>2f,像的位置为 ,像与物 ,像的性质是 ,应用举例 ;
u=2f像的位置为 ,像与物 ,像的性质是 ,应用举例 ;
2f>u>f像的位置为 ,像与物 ,像的性质是 ,应用举例 ;
u=f像的位置为 ,像与物 ,像的性质是 ,应用举例 ;
u
凹透镜,物在镜前处,像的位置为 ,像与物 ,像的性质是 ,应用举例 ;
3、小明在研究“凸透镜成像规律”的实验中,烛焰经过凸透镜在光屏上成了一清晰的像,他用硬纸片盖住凸透镜的上半部分,则发现光屏上的像 。
4、物体位于举例凸透镜12cm处,在凸透镜另一侧20cm处成一个放大的实像,该凸透镜的焦距大约是 。
5、老奶奶用放大镜看报时,为了看到更大的清晰的像,她常常这样做报与眼睛 (动或不动),放大镜离报 (远或近)一些。
6、小明拿着一个直径比较大的实验用的放大镜,伸直手臂观看远处的物体,他可以看到物体的像,像是 (放大、倒立、虚像中选一个)。
7、在农村放映电影,试镜头时,发现屏上的影像小了一点,应当怎样调整放映机?放映机离屏 (远或近)一些,胶片离镜头 (远或近)一些。
8、某同学拍毕业合影后,想拍一张单身像。摄影师应采取的方法是:使照相机 (靠近或远离)同学,同时镜头往 (前或后),离胶片 (远或近)些。
9、用照相机拍摄水池底部的物体时,若保持照相机的位置不变,比较池中有水和无水两种情况(假设两种情况下,人眼看到的物体等大),则有水时暗箱应略 (短或长)一些,得到的像会略 (大或小)些。
10.、善于观察的小明同学发现,在一个装满水的圆形鱼缸上可以形成多种不同原理的像,你能知道他们都是什么样的像吗?是什么原因形成的?
《凸透镜成像的规律》基础知识巩固题答案
1、烛焰、凸透镜、荧屏的中心 使烛焰的像成在光屏中央 (1)蜡烛在焦点以内;(2)蜡烛在焦点上;(3)烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度;(4)蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦距,成像在很远的地方,光具座的屏无法移动到该位置。
2、v=f 异侧 成一点 测定焦距
2f>v>f 异侧 缩小、倒立、实像 照相机、眼睛
v=2f 异侧 等大、倒立、实像 可测焦距
v>2f 异侧 放大、倒立、实像 幻灯、电影机
v=∞ 同侧 不成像 探照灯的透镜
v>u 同侧 放大、正立、虚像 放大镜
v
3、仍有原来大小的像,但是比原来暗
4、10cm>f>6cm
5、不动 远一些(放大镜是凸透镜,由凸透镜成像实验可以看出,当物体在一倍焦距以内的时候,物距越大,像距越大,像也越大。也可从成像原理得出结论,平行于主轴的光线不变,而随着物体的远离透镜,过光心的光线越来越平缓,所以两条光线的反向延长线交点就离透镜越远,像就越大。也就是在一倍焦距以内的时候,物体离焦点越近,像越大。)
6、倒立
7、远 近
8、近 前 远
9、短 大
10、(1)凸形的鱼缸表面是一个凸面镜,可形成正立、缩小的虚像;(2)装满水的鱼缸相当于凸透镜,当物体在这个凸透镜的焦点内时,刻形成正立、放大的虚像;(3)当物体在这个凸透镜的焦点和二倍焦距之间时,刻形成倒立、放大的实像;(4)当物体在这个凸透镜的二倍焦距外时,可形成倒立、缩小的实像;(5)睡眠相当于平面镜,能成等大的虚像;(6)鱼缸底部光线从水中射入空气中发生折射,在人眼中形成虚像,看上去比实际位置浅。