《凸透鏡成像》導(dǎo)學(xué)案滬科版物理

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1、 第 2 課時(shí) 凸透鏡成像 一、課前知識(shí)準(zhǔn)備 把物體置于凸透鏡主光軸上距透鏡 40cm，透鏡的焦距為 15cm，則物體通過(guò) 透鏡成的像是 ________立________的 ________像．若將物體向透鏡方向移動(dòng)了 15cm，則物體的像將向方向移動(dòng)，同時(shí)像變?yōu)?________立________的________ 像． 二、名師解讀點(diǎn)撥 在研究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)中： (1)光具座上應(yīng)放有凸透鏡、 光屏和蠟燭， 應(yīng)當(dāng)放在其它兩種器材之間， 為了使?fàn)T焰的像能成在光屏中央，要調(diào)整凸透鏡和光屏的高度，使它們的中 心 .

2、 (2)當(dāng)在光屏上得到一個(gè)清晰、縮小的實(shí)像時(shí)，說(shuō)明蠟燭在凸透鏡 ； 若想得到一個(gè)清晰放大的實(shí)像， 蠟燭應(yīng)向 方向移動(dòng)，同時(shí)光屏應(yīng)向 方 向移動(dòng)．像的大小是逐漸 若無(wú)論怎樣移動(dòng)光屏都不能接收到蠟燭的像， 說(shuō)明 蠟燭處于 的范圍了． (3)利用凸透鏡在光屏上已得到燭焰清晰的實(shí)像，此時(shí)如果用黑紙遮住透鏡 的下半部分，則光屏上的像 ( ) A ．上半部沒(méi)有了 B．下半部沒(méi)有了 C．整個(gè)像縮小了 D．整個(gè)像變暗了 答案： (1)凸透鏡，同一高度； (2)二倍焦距之外，靠近透鏡，遠(yuǎn)離透鏡，變 大，小于一倍焦距； (3)D 【理解】 凸透鏡

3、成像原理 以燭焰通過(guò)凸透鏡成像為例，如右圖燭焰可看作是由許多發(fā)光點(diǎn)組成的，每 個(gè)發(fā)光點(diǎn)射向凸透鏡的光線有無(wú)數(shù)條， 這無(wú)數(shù)條光線經(jīng)凸透鏡折射 后，會(huì)聚到一點(diǎn)，這一點(diǎn)就是發(fā)光點(diǎn)的像點(diǎn)，全部的像點(diǎn)構(gòu)成了燭 焰的像． 【注意】 若用紙板檔住凸透鏡的上半部，下半部的光仍能會(huì)聚 起來(lái)組成物體的完整的像．但會(huì)聚的光少了，所得的像亮度將變暗． 【明確】 凸透鏡成像規(guī)律： 第 1頁(yè)共5頁(yè) 物 距 像 的 特 點(diǎn) 像 距

4、u 倒 或 正 縮小或放大 實(shí) 或 v 虛 A. u>2f 倒立 縮小 實(shí)像 f2f （ v>u） fu） 一焦分虛實(shí)。 u=f 是成實(shí)像與虛像分界點(diǎn)， u>f 成實(shí)像 , u=f 不成像 ,u<

5、f 成虛 像 ; 二焦分大小。u=2f 是成縮小的像與放大的像分界點(diǎn)， u>2f 成縮小的實(shí)像 , u=2f 成等大的實(shí)像 ,f

6、間的距離由稍大于 4 倍焦距逐漸增大到很大。 成虛象時(shí)，物近像近像變小。當(dāng)物距在稍小于焦距處向凸透鏡靠近的過(guò)程中，虛像越來(lái)越小。 實(shí)象皆倒立，虛象皆正立。 凹透鏡對(duì)物體只能成正立、縮小的虛像。 【易淆點(diǎn)】 放大的像與像變大 放大的像指所成的像的大小比物體的大小大； 像變大指物體到鏡子的距離發(fā)生變化時(shí)，像相對(duì)于原來(lái)的像變大。 像變大不等于所成的像是放大的， 如物距從大于 2 倍焦距減小到等于 2 倍焦距的過(guò)程中，所成的像是縮小的但像逐漸變大的 【辨別】凸透鏡和凹透鏡 (1)用手摸，中間厚邊緣薄的是凸透鏡，中間薄邊緣厚的是凹透鏡． (精密的 光學(xué)儀器

7、不能用此法 ) (2)用平行光檢測(cè)，對(duì)光起會(huì)聚作用的是凸透鏡，對(duì)光起發(fā)散作用的是凹透 鏡． (3)用光屏檢測(cè)， 能在光屏上呈現(xiàn)像的是凸透鏡， 不能在光屏上呈現(xiàn)像的是凹 透鏡． 【辨析】虛像和實(shí)像 （1）凸透鏡成實(shí)像 （ 2）凸透鏡成虛像 第 2頁(yè)共5頁(yè) 虛像不是實(shí)際光線會(huì)聚成的，因此不能像投影儀或電影那樣用屏幕去承接， 也不能用膠片去感光，只能用眼睛直接觀察。虛像是 “虛”的，但人眼視網(wǎng)膜上的 像卻是實(shí)實(shí)在在的，如果光線進(jìn)不了人眼， 那人眼也就看不見(jiàn)那個(gè)物體

8、了。 實(shí)像 是射向凸透鏡的光經(jīng)過(guò)凸透鏡會(huì)聚而成的， 是實(shí)際光成的會(huì)聚點(diǎn)，能用光屏承接。 可以回顧平面鏡成虛像的情況，明白實(shí)像與虛像的區(qū)別，面鏡由反射成像， 透鏡由折射成像 三、拓展整合創(chuàng)新 類型之一：凸透鏡成像 【例 1】如圖是用來(lái)研究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖（屏未畫出），當(dāng)蠟燭和透鏡放在圖示位置時(shí)，通過(guò)移動(dòng)光屏，可以在光屏上得到與物體等大的像。若透鏡位置不變，將蠟燭移到刻度為 30cm 處，則 A ．移動(dòng)光屏，可以在屏上得到倒立放大的像 B．移動(dòng)光屏，可以在屏上得到倒立縮小的像 10 20 30 40 50 60 70 80(cm) C．移

9、動(dòng)光屏，可以在屏上得到正立放大的像 D．不論光屏移到什么位置，都不能在屏上得到清晰的像 解析：根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律可知在光屏上得到與物體等大的像， u=v=2f=30cm ，f=15cm。若透鏡位置不變，將蠟燭移到刻度為 30cm 處，此時(shí)物距 u=10cm

10、動(dòng)（選填 “上”或“下 ”）。 類型之二：綜合應(yīng)用創(chuàng)新 【例 2】一種手電筒上所有的聚光小電珠如圖所示，其前端相當(dāng)于一個(gè)玻璃 制成的凸透鏡，燈絲（可看作一個(gè)點(diǎn)光源） 發(fā)出的光通過(guò)它出射時(shí)， 出射光束（圖中實(shí)線所示）比無(wú)此透鏡時(shí)的光束（圖中虛線所示）要窄，即它可減小光束的發(fā) 散，有聚光功能。在這種小電珠中，燈絲應(yīng)位于 （ ） A ．凸透鏡的焦點(diǎn)以內(nèi) B．凸透鏡的一倍焦距和兩倍焦距之間 C．凸透鏡的焦點(diǎn) D．凸透鏡的兩倍焦距處 解析：把發(fā)光的燈絲視為一點(diǎn)光源， 由凸透鏡成像的規(guī)律可以得出燈絲發(fā)出 第 3頁(yè)共5頁(yè)

11、 的光通過(guò)凸透鏡后所成光束的形狀。 當(dāng)燈絲 S 位于凸透鏡焦點(diǎn)以外 (即它與透鏡的距離大于 1 倍焦距 )時(shí)， S 通過(guò)透鏡會(huì)成一個(gè)實(shí)像 S’，如圖所示，由圖可見(jiàn)，此時(shí)透過(guò)透鏡形成的光束是先會(huì)聚成一點(diǎn)后再發(fā)散； 當(dāng)燈絲 S 位于凸透鏡的焦點(diǎn)上 (即它與透鏡的距離等于 l 倍焦距 )時(shí)， s 發(fā)出的光通過(guò)透鏡后成為一平行光束，如圖所示； 當(dāng)燈絲 S 位于凸透鏡的焦點(diǎn)以內(nèi) (即它與透鏡的距離小于 1 倍焦距 )時(shí)， S 通過(guò)透鏡生成一虛像 S’， S’與 S 居于透鏡的同側(cè)且 S’離透鏡較遠(yuǎn)，而在透鏡的另一側(cè)看起來(lái)，則

12、光線好像是從 S’點(diǎn)發(fā)出的一樣，如圖所示，此時(shí)射出的光束比無(wú)此透鏡時(shí)的光束 (圖中透鏡左側(cè)由 S 射出的光束 )要窄一些． 由上分析知，形成圖所示的光束，小電珠的燈絲應(yīng)位于凸透鏡的焦點(diǎn)以內(nèi)． 答案： A 四、當(dāng)堂檢測(cè)反饋 1.如圖所示，魚缸中只有一條小魚，而眼睛從 A 點(diǎn)可以 觀察到兩條，一條魚的位置變淺，另一條魚變大．前者是由 于 __________________形成的 ____像 (填 “實(shí) ”或 “虛 ”)后者是由于魚缸的 ____側(cè)部分 (填 “左 ”或 “右 ”)等效凸透鏡而形成的 ____像(填“實(shí)”或 “虛 ”)。 2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)

13、發(fā)現(xiàn)凸透鏡可以成實(shí)像，也可以成虛像；可以成放大的像，也可以成縮小的像；可以成倒立的像，也可以成正立的像。我們可以看到，物體通過(guò) 凸透鏡所成的像的 ____________、____________、____________、____________ 等取決于物距和凸透鏡的 ____________關(guān)系。 3.如圖所示，是趙強(qiáng)同學(xué)用蠟燭、凸透鏡和光屏研究凸透鏡成像規(guī) 律的實(shí)驗(yàn)裝置， 其中還需要調(diào)整的是 ____________。調(diào)整后燭焰能在光 屏上成____________立的實(shí)像，若想使像變大，應(yīng)將蠟燭向 ____________移。 4、用凸透鏡

14、正對(duì)著太陽(yáng)，發(fā)現(xiàn)在凸透鏡的另一側(cè) 10cm 處的光屏 上得到一個(gè)亮點(diǎn)，尋那么將點(diǎn)燃的蠟燭放在位于凸透鏡前 15cm 處時(shí)，光屏上得 到的像 是 （ ） A 、正立放大的像 B、正立縮小的像 C、倒立縮小的像 D、倒立放大的像 5.一個(gè)焦距為 10 cm 的凸透鏡，當(dāng)物體從離透鏡 30 cm 處逐漸移到離透鏡 20 第 4頁(yè)共5頁(yè) cm 處的過(guò)程中，像與像距的變化為 （ ） A. 像逐漸變小，像距逐漸變小 B.像逐漸增大，像距逐漸增大 C.像先小后大，像距逐漸增大 D.像逐漸增大，像距逐漸變小 6.

15、張強(qiáng)同學(xué)在光具座上做 “研究凸透鏡成像 ”的實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)光屏、透鏡及燭焰 的相對(duì)位置如圖所示時(shí)，恰能在光屏上得到一個(gè)清晰的像．由此判斷， 他所用凸 透鏡的焦距 ( ) A ．一定大于 20 cm B．一定在 10 cm 到 16 cm 之間 C．一定小于 8 cm D．一定在 8 cm 到 10 cm 之間 第 5頁(yè)共5頁(yè)