“生活中的透鏡”和“凸透鏡成像的規(guī)律”

1、“生活中的透鏡和“凸透鏡成像的規(guī)律生活中的透鏡小孔中發(fā)生光的直線傳播 ,能成像；平面鏡上發(fā)生光的反射 ,能成像。凸透鏡上發(fā)生光的折射 ,你會(huì)因此提出問(wèn)題嗎？你會(huì)提出？凸透鏡也能成像嗎？手持一個(gè)凸透鏡 ,在白墻與窗戶間移動(dòng)離窗戶遠(yuǎn)離墻近些 ,會(huì)看到在墻上出現(xiàn)了明亮的窗戶窗戶的像。很明顯 ,像比窗戶小 ,是縮小的像。這時(shí) ,凸透鏡其實(shí)就是照相機(jī)的鏡頭。假設(shè)窗戶開(kāi)一扇關(guān)一扇 ,還會(huì)看到像與物上下顛倒、東西顛倒窗戶面向南方 ,就是說(shuō) ,像是倒立的像。手持這個(gè)凸透鏡 ,繼續(xù)在白墻與窗戶間移動(dòng)離窗戶近離墻遠(yuǎn)些 ,會(huì)看到在墻上沒(méi)出現(xiàn)明亮的窗戶。那么 ,墻上有窗戶的像嗎？用一個(gè)電池用久了的手電筒照射白墻離墻近

2、些 ,墻上出現(xiàn)了光斑；用這個(gè)電池用久了的手電筒照射白墻離墻遠(yuǎn)些 ,墻上還看到光斑嗎？墻上有手電光照射嗎？顯然有 ,只是看不到。為什么看不到？亮度太小。換個(gè)使用新電池的手電筒就知道了。那么 ,是不是手持這個(gè)凸透鏡 ,在白墻與窗戶間移動(dòng)離窗戶近離墻遠(yuǎn)些 ,在墻上有窗戶的像 ,只是像的亮度太小才看不到？是不是 ,怎么判斷？換個(gè)亮的窗戶。干脆 ,弄個(gè)發(fā)光的窗框看看。為了簡(jiǎn)單 ,取個(gè)強(qiáng)光燈代替窗戶透光處設(shè)置成圖案。結(jié)果讓人驚喜 ,真的在白墻上清晰地看到了強(qiáng)光燈上的圖案 ,而且 ,看到的圖案比燈上的圖案大 ,凸透鏡成了像 ,像是放大的、倒立的。這時(shí) ,凸透鏡其實(shí)就是投影儀的鏡頭。用用投影儀 ,投影空心字母

3、F。手持這個(gè)凸透鏡 ,繼續(xù)在白墻與強(qiáng)光燈間移動(dòng)離窗戶再近些離墻再遠(yuǎn)些 ,會(huì)看到在墻上出現(xiàn)的強(qiáng)光燈上的圖案又消失了。不過(guò) ,不要糾結(jié)。換個(gè)角度想想？別往墻上看 ,干脆透過(guò)鏡子看燈上的圖案。太刺眼？那就看書(shū)吧?？梢钥吹椒糯蟮?、正立的像。這時(shí) ,凸透鏡其實(shí)就是一個(gè)放大鏡。這里是標(biāo)準(zhǔn)的玻璃凸透鏡 ,生活中還有些東西相當(dāng)于凸透鏡。體溫計(jì) ,大家都熟悉 ,玻璃管內(nèi)徑很小 ,可是我們能清楚地看到里面的水銀柱。原因是玻璃管做成了凸棱狀 ,相當(dāng)于放大鏡。球形魚(yú)缸中的小魚(yú) ,從外面水平去看 ,感覺(jué)大多了。魚(yú)缸中的水相當(dāng)于水凸透鏡 ,充當(dāng)了放大鏡。樹(shù)葉上露水珠下的葉脈看起來(lái)粗了 ,露水珠相當(dāng)于放大鏡。那么 ,為什么

4、凸透鏡能成像呢？類比平面鏡 ,我們應(yīng)該看看光經(jīng)過(guò)凸透鏡前后的光路。用三條特殊的光線畫(huà)圖 ,畫(huà)出凸透鏡成像光路圖?？梢园l(fā)現(xiàn) ,凸透鏡既可成實(shí)像相應(yīng)地 ,可以理解：為什么自制模型照相機(jī)要讓鏡頭對(duì)著明亮的室外 ,半透膜在較暗的室內(nèi) ,也可成虛像。探究凸透鏡成像的規(guī)律前面大家道凸透鏡可以成像。凸透鏡離窗戶遠(yuǎn)時(shí) ,成的是窗戶的縮小的、倒立的實(shí)像；凸透鏡離窗戶較近時(shí) ,成的是放大的、倒立的實(shí)像；凸透鏡離窗戶很近時(shí) ,成的是放大的、正立的虛像。你是不是發(fā)現(xiàn)了什么？凸透鏡所成的像有大有小 ,有正有倒 ,有實(shí)有虛 ,像的大小、正倒、虛實(shí)好似跟物體到凸透鏡的距離有關(guān)。那么 ,你有問(wèn)題嗎？像的大小、正倒、虛實(shí)跟物體

5、到凸透鏡的距離物距有什么關(guān)系？凸透鏡成像有什么規(guī)律？前面大家道凸透鏡可以成像 ,也知道了凸透鏡為什么能成像。觀察凸透鏡成像光路圖 ,注意到像由實(shí)到虛的變化 ,折射光由會(huì)聚光到發(fā)散光 ,大家會(huì)想平行光。那就會(huì)注意物體放在焦點(diǎn)的情形。那么 ,你是不是發(fā)現(xiàn)了什么？應(yīng)該物體不在焦點(diǎn)與凸透鏡之間時(shí)成倒立的實(shí)像 ,在焦點(diǎn)與凸透鏡之間時(shí)成正立的虛像。這也可表達(dá)為物體在焦點(diǎn)外成倒立的實(shí)像 ,在焦點(diǎn)內(nèi)成正立的虛像。或者表達(dá)為物距大于焦距時(shí)成倒立的實(shí)像 ,物距小于焦距時(shí)成正立的虛像?？磥?lái)我們不僅要關(guān)心物距 ,也應(yīng)關(guān)心焦距或者說(shuō)像的正倒、虛實(shí)還跟焦距有關(guān)。讓物距由大到小變化 ,注意到像由縮小到放大的變化 ,你會(huì)想？等大。對(duì)！等大 ,這一情況特殊 ,先看看特殊情況。這給我們一個(gè)直覺(jué)：這時(shí)物距好似是焦距的兩倍。為此 ,我們可以把物距分為幾類：大于2倍焦距 ,等于2倍焦距 ,小于2倍焦距且大于焦距 ,等于焦距 ,小于焦距。畫(huà)圖。讓物距由大到小變化 ,畫(huà)出兩三個(gè)成縮小實(shí)像、兩三個(gè)成放大實(shí)像、兩個(gè)成放大虛像的光路圖。依圖看 ,我們是不是可以猜測(cè)凸透鏡成像的規(guī)律？猜完了 ,我們應(yīng)該用實(shí)