透镜成像。
一、知识概述。
通过前面一段时间的学习,我们对光现象的相关知识已有所了解,知道光在同种均匀介质中沿直线传播,在两种介质的表面会发生反射现象和折射现象。本周我们将学习一透镜和透镜的成像规律。
二、重难点知识归纳及讲解。
一)透镜。1、几个概念。
凸透镜——中间厚边缘薄的透镜叫凸透镜。
凹透镜——中间薄边缘厚的透镜叫凹透镜。
主轴——最简单的透镜两个表面都是球面的一部分,通过两个球心的直线叫做透镜的主轴。
薄透镜——如果透镜的厚度比球面的半径小许多,这种透镜叫做薄透镜。
光心——薄透镜的中心叫透镜的光心。
2、凸透镜的光学性质。
1)凸透镜对光线有会聚作用。
跟主光轴平行的光线,经过凸透镜后会聚于主光轴上的一点f,f叫做凸透镜的焦点,焦点到凸透镜光心o点的距离叫做焦距。
注意:会聚作用不一定要使折射光线相交,凸透镜对光的会聚作用指的是:光通过透镜后,其折射光线向主轴偏折,即在原光线的传播方向上合拢一些。
2)凸透镜的三条特殊光线如下图所示:
3、凹透镜的光学性质。
1)凹透镜对光线有发散作用。
跟凹透镜主光轴平行的光线,经过凹透镜后形成发散光线。如果迎着发散的光线望去,会觉得这些光线好像是从凹透镜后某一点f发出来的,f点叫做凹透镜的虚焦点。
凹透镜对光线的发散作用指的是:光线通过凹透镜后,其折射光线远离主光轴偏折,即在原光线的传播方向上发散开一些。
2)凹透镜的三条特殊光线如下图所示:
例1、如图所示,ab为一条经过透镜折射后的光线,mn为透镜的主光轴,l为透镜。由图可知( )
a.该透镜可能是凸透镜。
b.该透镜可能是凹透镜。
c.若该透镜是凸透镜,b点一定是透镜的焦点。
d.若该透镜是凹透镜,b点一定是透镜的焦点。
解析:图中仅仅只给出了折射光线,而没有入射光线,此时无法确定光线相对于原来是会聚还是发散,故a、b都是正确;若入射光线平行于主光轴,则b点为凸透镜的焦点,若入射光线没有平行主光轴,则折射光线不会通过焦点,即b不是焦点,对于凹透镜而言,没有实焦点,故c、d都是错误的。
答案:a、b
例2、完成下列光路图。
解析:画通过透镜的折射光线时,应记住三条特殊光线:⑴平行于主光轴的光线折射后通过焦点。
(凸透镜是实际光线通过焦点,凹透镜是光线的反向延长线通过焦点)⑵通过焦点的光线(或光线的延长线),折射后平行于主光轴;⑶通过光心的光线,传播方向不改变。
答案:如下图所示。
二)**凸透镜成像规律。
1、凸透镜成像的原因。
凸透镜成像是由于光的折射现象形成的,从物体上一点发出的光线(或反射出的光线),经凸透镜折射后交于一点,这点就是物体上点的像点,若干像点就形成了物体的像。
2、凸透镜成像的规律。
3、凸透镜成像的大小变化规律。
1)凸透镜成实像时,若物距增大,则像距减小,像也减小;反之,若物距减小,则像距增大,像也增大。
2)凸透镜成虚像时,若物距增大,则像距和像都增大;反之,若物距减小,则像距和像都减小。
4、利用透镜的特殊光线作透镜成像光路。
1)物体处于2倍焦距以外。
2)物体处于2倍焦距和1倍焦距之间。
3)物体处于焦距以内。
4)凹透镜成像光路。
例3、一个物体在凸透镜前20cm处,在屏上成一倒立缩小的像,则透镜的焦距f( )
a.10cm < f < 20cm b.f > 10cm
c.f < 10cmd.f >20cm
解析:解决这类类问题的关键,是根据凸透镜的成像特点和成像条件,物体通过凸透镜成倒立,缩小的实像,物距必然大于二倍焦距,即u>2f。
本题中有20cm>2f
解不等式得:f<10cm
答案:c例4、一物体放在凸透镜前18cm处,在透镜另一侧20 cm处成一清晰像,则此透镜的焦距( )
a.一定大于20 cm
b.一定小于9 cm
c.一定在10 cm到8 cm之间。
d.一定在9 cm到10 cm之间。
解析:由于本题中物像异侧,说明此像是一实像;又由于像距比物距大,可推知此像是一放大、倒立的实像,此时物体应在一倍焦距和二倍焦距之间,像在另一侧的二倍焦距之外。
即:f<18cm<2f ①
20cm >2f ②
综合①、②解得9cm答案:d
a卷。一、选择题。
1、由于下雨,一透明塑料薄膜的顶棚积满了水,形状如图所示,下面关于它的讨论正确的有( )
a.这些水构成一个凸透镜,它对平行光有会聚作用。
b.透镜必须是固体,水不可能成为凸透镜。
c.水的下表面虽然近似于球面,但上表面却是平的,所以它不可能起凸透镜的作用。
c.只要是透明物质,就有可能构成透镜。
2、下列各镜中,不能改变光束会聚或发散性质是( )
a.凸透镜b.凹透镜。
c.凸镜c.平面镜。
3、如图所示,四幅图均表示光线通过凸透镜前后的传播方向,其中正确的是( )
a. b.c. c.
4、一凸透镜的焦点为f,一凹透镜的焦点为f′,让这两个透镜的一侧都正对着太阳,则在两透镜的另一侧的焦点上,f与f′的温度相比( )
a.f点的温度较高。
b.f′点的温度较高。
c.两点温度一样高。
c.无法判断。
5、关于凸透镜对光线的作用,以下说法中正确的是( )
a.平行射向凸透镜的一束光,经折射一定交于凸透镜的焦点。
b.经过凸透镜会聚的光线一定交于一点。
c.凸透镜只能使平行于主光轴的光线发生会聚作用。
c.过凸透镜光心的光线,一定不改变传播的方向。
6、一束平行光正对凸透镜照射,在离透镜10cm处的光屏上得到一个亮点,那么当物体在凸透镜前25cm处时,在透镜的另一侧可以得到( )
a.倒立缩小的实像 b.倒立放大的实像。
c.正立缩小的实像 c.正立放大的实像。
7、将蜡烛放在离凸透镜30cm的地方,在离物体45cm的光屏上可以得到烛焰的清晰的像,则( )
a.凸透镜的焦距是90cm,像是放大的。
b.凸透镜的焦距是18cm,像是放大的。
c.凸透镜的焦距是10cm,像是放大的。
c.凸透镜的焦距是10cm,像是缩小的。
8、某物体通过凸透镜成一个倒立,缩小的实像,像与凸透镜距离为20cm,则此凸透镜的焦距为( )
a.f<10cmb.10cmc.f>20cmc.无法判断。
9、在研究凸透镜成像的实验中,如果在光屏上得到一个放大、倒立的像,量得光屏到透镜的距离为24cm,则凸透镜的焦距可能为( )
a.20cmb.15cm
c.12cmc.10cm
10、一凸透镜的焦距为15cm,当物体放在距焦点5cm处,一定能得到( )
a.正立放大的虚像。
b.倒立放大的实像。
c.倒立缩小的实像。
c.倒立、放大实像或正立放大虚像
提示:1、凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜和凸镜对光线有发散作用。
3、根据凸透镜的性质——对光线有会聚作用。
6、该凸透镜的焦距为10cm
7、由题可知,物距为30cm,像距为15cm
8、f<20cm<2f 所以10cmcm>2f 即 f<12cm
第1题正确答案为 ad
第2题正确答案为 d
第3题正确答案为 c
第4题正确答案为 a
第5题正确答案为 d
第6题正确答案为 a
第7题正确答案为 d
第8题正确答案为 b
第9题正确答案为 d
第10题正确答案为 d
卷。二、填空题。
11、让凸透镜正对着太阳光,移动凸透镜的位置,直到地上的亮斑最小最亮,这亮点到凸透镜光心的距离是___亮斑所在的位置就是该凸透镜的。
12、当凸透镜焦距为20cm时,要在光屏上成一缩小的像,蜡烛可在距凸透镜移动,要使像变大些但仍是缩小的,蜡烛应(填“远离”或“靠拢”)凸透镜,同时光屏离凸透镜应填“近”或“远”)些。
13、如图所示,把蜡烛放在a、b、c、d各点,调节光屏的位置,则:(其中f为焦点,p为二倍焦距处)
(1)在屏上出现的实像最大时,蜡烛放在点上。
(2)在屏上出现的实像最小时 ,蜡烛放在点上。
(3)当屏上出现与物体等大的实像时,蜡烛放在点上。
(4)当屏上观察不到像时,蜡烛放在点上。
(5)当蜡烛放在点上,凸透镜不可能成像。
(6)若把蜡烛入在c点上,能成倒立的实像,把屏和蜡烛的位置颠倒一下,则成的、倒立的实像。
答案:11、焦距;焦点。
cm之外;靠拢;远。
13、⑴ c;⑵ a;⑶ b;⑷ d;⑸ f;⑹放大;缩小。
三、综合题。
14、给你一些透镜,你怎样鉴别它们是凸透镜还是凹透镜?请写出三种方法。
答案:(1)观察法:中间厚、边缘薄的是凸透镜,中间薄、边缘厚的是凹透镜。
(2)聚焦法:把透镜正对太阳,上下移动透镜的位置,能在地面上找到会聚点的是凸透镜,反之为凹透镜。
3)成像法:将透镜靠近书本等物体,能看到放大正立的虚像,起放大作用的是凸透镜,反之为凹透镜。
15、如图所示,光射到某光具上,要使出射光线沿水平方向射出,请在图中画出三种不同的光学元件。
解答:如下图所示。
中考解析。一、中考要求。
透镜及透镜的成像规律是历年中考的必考内容,考查的知识点有透镜的种类及光学性质、凸透镜成像的条件和规律。常见的题型有选择题,填空题和作图题。
二、中考新题例说。
1、(上海)在下图中,凸透镜焦距为10厘米。保持透镜位置不变,当蜡烛在15厘米刻度处时,为了在光屏的中心找到像,应调整光屏的并将光屏向方向移动(选填“远离透镜”或“靠近透镜”)。
答案:高度靠近透镜。
2、(陕西省)某同学在做研究凸透镜成像的实验时,保持凸透镜位置不变,如图所示,先后使烛焰位于a、b、c、d四点,并分别调整光屏的位置。实验后,他归纳出以下结论,其中错误的是( )
八年级物理凸透镜成像
第四章第五节科学 凸透镜成像教案。课题科学 凸透镜成像教学目标。知识与技能。过程与通过实验培养对数据的初步分析现象的能力方法。课型。新授。由上节实验得出凸透镜成像的基本规律。情感态度与价值观。重点。初步培养对 结果进行交流 评价的能力。得出实验结论。难点掌握凸透镜成像规律教学环节。教师调控物距小于焦...
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科学 凸透镜成像 课题 科学 凸透镜成像。教材 八年级物理第四章第五节。一 教材分析。本节选自义务教育课程标准实验教科书 物理 八年级上册,是初中物理光学的重要内容,凸透镜成像又是初二物理知识的重点,本节既是学习凸透镜成像原理,又是进一步学习眼睛成像和照相机等仪器原理的基础,是一节集物理现象 物理概...
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第五节 科学 凸透镜成像 说课。一 教材分析 1 教材地位和作用 涉及的概念 本章所涉及到的概念有凸透镜 凹透镜的光学性质,凸透镜成像规律,光的折射等 涉及的定律 光的折射 本章有两大特点 综合性 实用性比较强,于日常生活联系特别紧密 概念性很清晰,本节知识是本章的重点也是难点,学生对凸透镜的认识只...