人教版八年級(jí)第五章透鏡及其應(yīng)用第三節(jié)凸透鏡成像的規(guī)則講義

1、.高效講堂*精講精練知識(shí)點(diǎn)1 凸透鏡成倒立、縮小的實(shí)像的條件情景激疑 如下圖，將蠟燭、凸透鏡、光屏在一直線上依次排列，蠟燭放在離凸透鏡盡量遠(yuǎn)的位置上，調(diào)整光屏到透鏡的間隔 ，使?fàn)T焰在光屏上成一個(gè)明晰的像。觀察像的大小、正倒，分別測量物體、像到凸透鏡的間隔 。 要使這個(gè)實(shí)驗(yàn)順利完成，對(duì)蠟燭、凸透鏡和光屏的高度有什么要求？ 要想在光屏上要得到更小的明晰的像，如何調(diào)節(jié)蠟燭和光屏的位置?教材全解 1.條件:凸透鏡到物體的間隔 大于二倍焦距時(shí)，像到凸透鏡的間隔 在一倍焦距與二倍焦距之間，成倒立、縮小的實(shí)像。 2.凸透鏡成倒立、縮小的實(shí)像時(shí)，物距越大，像距越小，像越小；物距越小，像距越大，像越大。 3.應(yīng)

2、用:照相機(jī)。 知識(shí)拓展 利用如下作圖法理解成像特點(diǎn)。u>2f,f<v<2f凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距一樣時(shí)，焦距越大，像越大。即學(xué)即練 例1 如下圖，把一支點(diǎn)燃的蠟燭放在間隔 凸透鏡二倍焦距以外的地方，在透鏡的另一側(cè)調(diào)節(jié)光屏位置可找到一個(gè)明晰的像這個(gè)像是以下圖中的 解析 依題意，蠟燭間隔 凸透鏡二倍焦距以外，滿足u>2f的條件，那么一定可在光屏上得到倒立、縮小的像，即一個(gè)倒放的小“蠟燭。答案 B例2 在“研究凸透鏡成像規(guī)律實(shí)驗(yàn)中，保持凸透鏡的位置不變，如下圖的是物體放在A點(diǎn)成像的示意圖，將物體向B點(diǎn)挪動(dòng)過程中未到B點(diǎn)，光屏應(yīng)向_填“左或“右挪動(dòng)，才能得到明晰的像，像的大小將_

3、填“變大“變小或“不變。解析 物體由A向B挪動(dòng)過程中，物距變小，像距必然增大，即凸透鏡與光屏之間的間隔 增大，光屏應(yīng)向右挪動(dòng)；同時(shí)，在像距增大的過程中，像也隨之增大。答案 右變大穩(wěn)固練習(xí)1 在做凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)中，假設(shè)光屏上得到一個(gè)倒立、縮小的實(shí)像，測得物體到凸透鏡的間隔 為10cm，那么該凸透鏡的焦距可能為 A.5 cm B.3 cm C.7 cm D.14 cm答案 B點(diǎn)撥 凸透鏡成倒立、縮小的實(shí)像的條件是u>2f，而u=10cm，解此不等式得f<5cm，只有f=3cm符合題意。穩(wěn)固練習(xí)2 用一架鏡頭焦距不變的照相機(jī)，給一個(gè)人照了一張2寸的全身照，如今又要照一張2寸的半身照，應(yīng)使

4、 A.照相機(jī)與人的間隔 增大，暗箱長度縮短B.照相機(jī)與人的間隔 增大，暗箱長度伸長C.照相機(jī)與人的間隔 減小，暗箱長度縮短D.照相機(jī)與人的間隔 減小，暗箱長度伸長答案 D點(diǎn)拔 照相機(jī)是利用凸透鏡成倒立、縮小的實(shí)像的原理工作的用照相機(jī)照完2寸的全身照,再照2寸的半身照,像的大小變大,那么物距必然減小,像距必然增大.即照相機(jī)與人的間隔 減小,暗箱長度伸長知識(shí)點(diǎn)2 凸透鏡成倒立、放大的實(shí)像的條件情景激疑如下圖，將蠟燭、凸透鏡、光屏在一直線上依次排列，蠟燭放在離凸透鏡稍小于二倍焦距的地方，調(diào)整光屏到凸透鏡的間隔 ，使?fàn)T焰在光屏上成一個(gè)明晰的像。觀察像的大小、正倒，分別測量物體、像到凸透鏡的間隔 。測岀

5、該凸透鏡的焦距，比較物距與焦距、像距與焦距的大小關(guān)系。凸透鏡成實(shí)像時(shí)，蠟燭的火焰上移，它的像如何挪動(dòng)?光屏上得到明晰的像后，用不透光的紙遮住透鏡的一部分，你會(huì)看到什么現(xiàn)象?光屏上能不能得到倒立、等大的像?假如能，要滿足什么條件?教材全解1.條件:物距在一倍焦距與二倍焦距之間時(shí)，像距大于二倍焦距，即f<u<2f，v>2f，成倒立、放大的實(shí)像。2.凸透鏡成倒立、放大的實(shí)像時(shí)，物距越大，像距越小，像越??；物距越小，像距越大，像越大。3.應(yīng)用:投影儀、幻燈機(jī)、放映機(jī)。知識(shí)拓展利用如下作圖法理解成像特點(diǎn)。f<u<2f，v>2f例3 物體放在凸透鏡的主光軸上，在距透鏡4

6、0cm處的光屏上得到一個(gè)倒立、放大的像，那么該透鏡的焦距可能為 A.40 cm B.30 cmC.20 cm D.10 cm解析 凸透鏡成倒立、放大的像時(shí)，像距v>2f，而v=40cm，得f<20cm，D項(xiàng)符合題意。 答案 D例4 張老師在使用投影儀時(shí)，發(fā)如今屏幕上的畫面太小，正確的調(diào)節(jié)方法是:_填“增大或“減小投影儀與屏間的間隔 ，_填“上或“下調(diào)凸透鏡，_填“增大或“減小凸透鏡到物體間的間隔 。解析 投影儀是利用凸透鏡成倒立、放大的實(shí)像的原理工作的，為了增大屏幕上的畫面，即所成的像增大，應(yīng)該使物距減小、像距增大。因此，應(yīng)下調(diào)凸透鏡，減小凸透鏡到物體間的間隔 ，同時(shí)增大投影儀與屏

7、幕間的間隔 。答案 增大下減小穩(wěn)固練習(xí)3 一個(gè)凸透鏡的焦距為10cm，當(dāng)物體間隔 透鏡15cm時(shí)，挪動(dòng)透鏡另一側(cè)的光屏，可得到_、_的實(shí)像。答案 倒立放大點(diǎn)撥 依題意可知，物距u=15cm，焦距f=10cm，滿足f<u<2f的條件，光屏上能得到倒立、放大的實(shí)像。穩(wěn)固練習(xí)4 在“探究凸透鏡成像的規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，凸透鏡焦距為15cm，把蠟燭放在凸透鏡前25cm處，光屏上可承接到燭焰放大、倒立、明晰的實(shí)像，然后保持凸透鏡位置不變，將蠟燭緩慢向凸透鏡靠近，最終停在距凸透鏡20cm處，為在光屏上得到燭焰明晰的實(shí)像，那么光屏的挪動(dòng)方向和光屏上所得到像的大小變化分別是 A.靠近凸透鏡，變大B.遠(yuǎn)離

8、凸透鏡，變大C.靠近凸透鏡，變小 D.遠(yuǎn)離凸透鏡,變小答案 B點(diǎn)撥 凸透鏡成實(shí)像的過程中，假如將蠟燭向靠近透鏡方向挪動(dòng)，使物距減小，那么像距增大，同時(shí)像也變大，所以將蠟燭緩慢向凸透鏡靠近，最終停在距凸透鏡20cm處，為在光屏上得到燭焰明晰的實(shí)像，那么光屏要遠(yuǎn)離凸透鏡，光屏上所得到像的大小變化是變大了。知識(shí)點(diǎn)3 凸透鏡成虛像的條件情景激疑如下圖，將蠟燭、凸透鏡、光屏在一直線上依次排列，蠟燭放在離凸透鏡稍小于焦距的地方，挪動(dòng)光屏，觀察在光屏上是否還能看到燭焰的像。去掉光屏，從光屏這一側(cè)透過凸透鏡用眼直接觀察燭焰，看到什么現(xiàn)象?將蠟燭向凸透鏡靠近，繼續(xù)進(jìn)展上述實(shí)驗(yàn)，比較兩次像的大小，蠟燭移到焦點(diǎn)處、

9、焦點(diǎn)以內(nèi)時(shí)，光屏上會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象?燭焰上移，凸透鏡所成的虛像如何挪動(dòng)?教材全解1. 條件:物體到凸透鏡的間隔 小于焦距u<f時(shí)，成正立、放大的虛像，此光陰屏上得不到物體的像。如下圖2.當(dāng)物體從凸透鏡向焦點(diǎn)靠近時(shí)，像變小。3應(yīng)用:放大鏡。知識(shí)拓展利用如下作圖法理解成像特點(diǎn)。u<f例5 如下圖的是小明用放大鏡觀察郵票的情景，該放大鏡的焦距為15cm，那么它與郵票之間的間隔 應(yīng)_。解析 用放大鏡觀察郵票，看到的是郵票正立、放大的虛像此時(shí)，應(yīng)滿足u<f，而f=15cm，故u<15cm，即放大鏡與郵票之間的間隔 應(yīng)小于15cm。 答案 小于15cm 穩(wěn)固練習(xí)5 如下圖,小樂用放大

10、鏡看指紋時(shí),覺得指紋的像太小,為使指紋的像大一些,正確的做法是 A.眼睛和手指不動(dòng)，讓放大鏡離手指稍近些B.眼睛和手指不動(dòng)，,讓放大鏡離手指稍遠(yuǎn)些C.放大鏡和手指不動(dòng)，讓眼睛離放大鏡稍近些D.放大鏡和手指不動(dòng)，讓眼睛離放大鏡稍遠(yuǎn)些答案 B點(diǎn)撥 用放大鏡看指紋時(shí)，所成的是虛像，此時(shí)，物距越大，所成的像越大，即放大鏡與手指的間隔 越大，眼睛看到指紋的像越大。規(guī)律方法凸透鏡成像的規(guī)律如下表所示:物距u和焦距f的關(guān)系像的性質(zhì)像的位置應(yīng)用舉例正立或倒立縮小或放大實(shí)像或虛像與物同側(cè)或異側(cè)u>2f倒立縮小實(shí)像異側(cè)照相機(jī)u=2f倒立等大實(shí)像異側(cè)f<u<2f倒立放大實(shí)像異側(cè)幻燈機(jī)u<f正

11、立放大虛像同側(cè)放大鏡重點(diǎn)難點(diǎn)*活學(xué)活用重點(diǎn)探究1 凸透鏡成像規(guī)律的應(yīng)用名師指津根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律分析判斷凸透鏡的焦距時(shí)，首先要明確凸透鏡的成像情況，根據(jù)成像情況列出物距與焦距的光系式，然后解不等式即可得到焦距的變化范圍，最后再作進(jìn)一步分析。典例探究例1 如下圖的是用來研究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖光屏未畫出,當(dāng)蠟燭和透鏡放在圖示位置時(shí)，通過挪動(dòng)光屏，可以在光屏上得到與物體等大的像，假設(shè)透鏡位置不變，將蠟燭移到刻度為30cm處，那么 A.挪動(dòng)光屏，可以在屏上得到倒立放大的像B.挪動(dòng)光屏，可以在屏上得到倒立縮小的像C.挪動(dòng)光屏，可以在屏上得到正立放大的像D.不管光屏移到什么位置，都不能在屏上得

12、到明晰的像解析 當(dāng)蠟燭和透鏡放在圖示位置時(shí)，通過挪動(dòng)光屏，可以在光屏上得到與物體等大的像，說明此時(shí)得到的是實(shí)像在光屏上得到，且蠟燭物體放在透鏡二倍焦距處成等大的像，即該透鏡的焦距為15cm，當(dāng)蠟燭移到刻度為30cm處時(shí)，物距為10cm，小于一倍焦距，成正立、放大的虛像。答案 D方法指導(dǎo)熟記凸透鏡成像規(guī)律是解答此題的根底。此題應(yīng)從題意中分析出透鏡的焦距，再根據(jù)焦距確定成像情況。例2 在光具座上做“探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)光屏、透鏡、燭焰的相對(duì)位置如以下圖所示時(shí)，恰能在光屏上得到蠟一個(gè)縮小、明晰的像，由此判斷，所用凸透鏡的焦距為 A.小于12cm B.大于24cmC.等于12cm D.大于1

13、2cm、小于24cm解析 根據(jù)凸透鏡成像的特點(diǎn)可知：要成縮小、明晰的像，且成在光屏上，那么應(yīng)滿足u>2f，據(jù)題可知：u=24cm，所以光屏24cm>2f，解不等式可得：f<12cm。答案 A 方法指導(dǎo)先根據(jù)成像的情況判斷出成像的條件，然后將的物距代入成像的條件，解出不等式的解就是答案。 變式訓(xùn)練1 將點(diǎn)燃的蠟燭放在距凸透鏡20cm處時(shí)，在另一側(cè)距凸透鏡20cm處的光屏上出現(xiàn)了一個(gè)與燭焰等大的明晰像，假設(shè)保持物距不變，更換一個(gè)焦距為15cm的凸透鏡，要想在屏物體上出現(xiàn)明晰像，以下操作可行的是 A.使屏遠(yuǎn)離透鏡 B.使屏靠近透鏡 C.使屏向上挪動(dòng) D.使屏向下挪動(dòng)答案 A 點(diǎn)撥

14、根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，當(dāng)u=2f時(shí)，成倒立、等大的實(shí)像，像距v=2f；此題中u=20cm時(shí)，在另一側(cè)距凸透鏡20cm處的光屏上可以得到一個(gè)與蠟燭等大的像，所以2f=20cm，即f=10cm。當(dāng)f<u<2f時(shí)，成倒立、放大的實(shí)像，此時(shí)接收像距v>2f，所以當(dāng)凸透鏡焦距為15cm時(shí)，f=15cm<20cm<2f=30cm，成倒立、放大的實(shí)像，像距v>2f=30cm，所以屏應(yīng)遠(yuǎn)離透鏡。變式訓(xùn)練2 如下圖，此時(shí)蠟燭通過凸透鏡在光屏上形成一個(gè)明晰的像，現(xiàn)保持凸透鏡的位置不變，將光屏與蠟燭的位置對(duì)調(diào)，那么光屏上 A.無像 B.成倒立縮小的實(shí)像 C.成倒立放大的實(shí)像 D.成

15、正立放大的實(shí)像 答案 C 點(diǎn)撥 由題意知，u>2f，由凸透鏡成像規(guī)律可知，在光屏上能成倒立、縮小的實(shí)像，此時(shí)2f>v>f；假設(shè)保持凸透鏡的位置不動(dòng)，將蠟燭和光屏互換一下位置,那么2f>u>f，根據(jù)光路是可逆的，由凸透鏡成像規(guī)律可知，成倒立、放大的實(shí)像。重點(diǎn)探究 2探究凸透鏡成像規(guī)律名師指津 判斷成像性質(zhì)的方法 1題目的圖中已經(jīng)給出了物和像時(shí),通過觀察題圖直接判斷。(2) 根據(jù)物距與焦距的關(guān)系判斷。 3根據(jù)物距與像距的關(guān)系判斷。 物距大于像距時(shí),成倒立縮小的實(shí)像。 物距等于像距時(shí),成倒立等大的實(shí)像。 物距小于像距時(shí),成倒立放大的實(shí)像。典例探究 例3 在探究凸透鏡成像

16、規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中: 1第一小組同學(xué)依次把點(diǎn)燃的蠟燭、透鏡、光屏放在光具座上，但是，在實(shí)驗(yàn)中無論怎樣挪動(dòng)光屏都找不到明晰的像，請(qǐng)你幫他們找出一個(gè)可能的原因_。 2第一、二兩個(gè)實(shí)驗(yàn)小組分別進(jìn)展了假設(shè)干次操作，并把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確記錄在下面表格中。第一小組第二小組凸透鏡焦距/cm1414141416161616物體到凸透鏡間隔 /cm2030406020304060像到凸透鏡間隔 /cm4726221880342722像的正倒倒立倒立倒立倒立倒立倒立倒立倒立分析以上數(shù)據(jù)，你能得出什么結(jié)論?寫出兩條即可解析 如何挪動(dòng)光屏都找不到明晰的像，主要原因可能有兩種：一是物體已成像，光屏接收不到；二是燭焰沒有成像，光屏

17、接收不到。觀察表格中的數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)：對(duì)同一種焦距的凸透鏡如第一組焦距一樣，物距由20cm變大到60cm時(shí)，像距從47cm變小到18cm，由第二組實(shí)驗(yàn)也能發(fā)現(xiàn)此規(guī)律。比較第一組第1列與第二組第1列數(shù)據(jù)可知，當(dāng)物距一樣20cm時(shí)，焦距越長，像距越大兩組數(shù)據(jù)中，物距大于各自焦距，此時(shí)像是倒立的，這說明當(dāng)物距大于焦距時(shí)，物體成倒立的實(shí)像。答案 1蠟燭的燭焰、透鏡、光屏三者的中心不在同一直線上；蠟燭放在了焦點(diǎn)上；蠟燭放在了焦點(diǎn)以內(nèi)；蠟燭放在一倍焦距和二倍焦距之間，但離焦點(diǎn)過近，成像較遠(yuǎn)，光具座不夠長，光屏承接不到像。 2在凸透鏡焦距一定且成實(shí)像情況下，物體到凸透鏡越遠(yuǎn)近，像離凸透鏡越遠(yuǎn)；在成實(shí)像情況下，物距一樣時(shí)，透鏡焦距越大，像離透鏡越遠(yuǎn)；在成實(shí)像情況下，物體到凸透鏡間隔 大于一倍焦距時(shí)，成倒立的像。 變式訓(xùn)練3 小明用蠟燭、凸透鏡和光屏做“探究凸透鏡成像的規(guī)律的實(shí)驗(yàn)，如下圖:(1) 要使像可以成在光屏的中央,應(yīng)將光屏向_填“上或“下調(diào)整。 2實(shí)驗(yàn)過程中，當(dāng)燭