凸透鏡成像有哪些規(guī)律

1、第7問(wèn). 凸透鏡成像有哪些規(guī)律？ 阿聰提問(wèn)在物理實(shí)踐活動(dòng)中，某活動(dòng)小組的同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究凸透鏡成像的規(guī)律，他們用了A、B兩個(gè)焦距不同的透鏡分別進(jìn)行了若干次操作，并把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及部分現(xiàn)象準(zhǔn)確地記錄在下表中。請(qǐng)你完成下表并幫助他們分析從表中獲得的信息，把能得出的探究結(jié)論填在橫線上。（示例）結(jié)論一：在成實(shí)像的情況下，物體到凸透鏡的距離相同時(shí)，凸透鏡的焦距越長(zhǎng)，像到凸透鏡的距離越長(zhǎng)。結(jié)論二：在成實(shí)像的情況下， 。凸透鏡焦距（cm）物到凸透鏡距離（cm）像到透鏡距離（cm）像的情況正、倒大、小虛、實(shí)凸透鏡A142047倒立實(shí)像3026縮小4022縮小6018縮小凸透鏡B162080倒立放大實(shí)像303440

2、27縮小6022縮小 老師，怎么解答這種凸透鏡成像規(guī)律的題目呀？問(wèn)題探究凸透鏡成像的規(guī)律（重要性：）老師：解答此類(lèi)問(wèn)題的關(guān)鍵是弄清凸透鏡成像時(shí)物距、像距、像的特點(diǎn)三者之間的規(guī)律性關(guān)系。你知道確定物距和像距的尺度是什么嗎？阿聰：物距和像距的大小并不是單一的以“cm”或“m”為單位來(lái)衡量的。因?yàn)椴煌雇哥R的焦距不同，所以物距、像距的大小我們是以焦距和二倍焦距為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)判斷的。老師：對(duì)呀。當(dāng)物距大于二倍焦距時(shí)，凸透鏡成像成像有什么特點(diǎn)呢？阿聰：當(dāng)物距大于二倍焦距時(shí)，像距在一倍焦距和二倍焦距之間。凸透鏡所成的像是倒立的、縮小的實(shí)像。如下圖所示。老師：當(dāng)物距等于二倍焦距時(shí)，凸透鏡成像成像有什么特點(diǎn)呢？阿聰

3、：當(dāng)物距等于二倍焦距時(shí)，像距也等于二倍焦距。凸透鏡能成倒立、等大的實(shí)像。老師：嗯，看來(lái)物距等于二倍焦距的情況很特殊呀。那么當(dāng)物距在一倍焦距和二倍焦距之間時(shí)，凸透鏡成像有什么特點(diǎn)呢？阿聰：當(dāng)物距在一倍焦距和二倍焦距之間時(shí)，像距大于二倍焦距。凸透鏡所成的像是倒立的、放大的實(shí)像。如下圖所示。老師：哦，我感覺(jué)到“當(dāng)物距在一倍焦距和二倍焦距之間時(shí)”的成像情況跟“當(dāng)物距大于二倍焦距時(shí)”的成像情況正好相反呀。阿聰：是的。您給我們講過(guò)“折射時(shí)光路是可逆的”，這就是這種規(guī)律的具體體現(xiàn)吧。老師：你靈活應(yīng)用的能力很強(qiáng)呀！當(dāng)物距正好等于焦距時(shí)，也就是物體正好在焦點(diǎn)上時(shí)會(huì)是什么情況呢？阿聰：焦點(diǎn)上發(fā)出的光經(jīng)過(guò)凸透鏡折射

4、后會(huì)平行射出，不會(huì)相交，所以物體在焦點(diǎn)上時(shí)不能成像，也就不存在像距之類(lèi)的說(shuō)法了。老師：對(duì)。看來(lái)物距等于焦距又是一種特殊情況，焦點(diǎn)又是個(gè)特殊點(diǎn)。那么當(dāng)物距小于焦距時(shí)，凸透鏡成像又有什么特點(diǎn)呢？阿聰：當(dāng)物距小于焦距時(shí)，凸透鏡能成正立的、放大的虛像。如下圖所示。凸透鏡成像的幾個(gè)特殊點(diǎn)（重要性：）老師：哦，此時(shí)成虛像了。凸透鏡什么情況下成虛像？什么情況下成實(shí)像呀？阿聰：虛像和實(shí)像是以一倍焦距為標(biāo)準(zhǔn)的。當(dāng)物距大于一倍焦距時(shí)成實(shí)像，當(dāng)物距小于焦距時(shí)成虛像。老師：那凸透鏡什么情況下成放大的像？什么情況下成縮小的像呀？阿聰：放大的像和縮小的像是以二倍焦距為標(biāo)志的。當(dāng)物距大于二倍焦距時(shí)成縮小的像，當(dāng)物距小于二倍

5、焦距時(shí)成放大的像。老師：還有哪些方法來(lái)區(qū)分凸透鏡所成的實(shí)像和虛像？阿聰：凸透鏡所成的實(shí)像是倒立的，虛像是正立的。老師：提示你一下，從像和物體的位置關(guān)系來(lái)看，還能找到區(qū)分凸透鏡所成實(shí)像和虛像的標(biāo)準(zhǔn)嗎？阿聰：我知道了！凸透鏡成實(shí)像時(shí)，像和物體在凸透鏡的兩側(cè)；成虛像時(shí)，像和物體在凸透鏡的同側(cè)。老師：真棒！這樣你能解答上面的問(wèn)題了嗎？阿聰：我能！由表格中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出“結(jié)論二：在成實(shí)像的情況下，物距越大像距越小或物距越大像越小?！崩蠋煟罕砀裰袘?yīng)該填什么呀？阿聰：從上到下依次填“放大”、“放大”。老師，我填的對(duì)嗎？老師：對(duì)！看來(lái)你已經(jīng)完全掌握了！阿聰筆記1.凸透鏡成像規(guī)律匯總：物距像距像的性質(zhì)（u）

6、（v）實(shí)像或虛像倒立或正立放大或縮小像、物同側(cè)或異側(cè)u2ffv2f實(shí)像倒立縮小異側(cè)u2fv2f實(shí)像倒立等大異側(cè)2fufv2f實(shí)像倒立放大異側(cè)ufv 不能成像Ufv 0虛像正立放大虛像和物在同側(cè)2.凸透鏡成像時(shí)的幾個(gè)小規(guī)律：1）實(shí)像都是倒立的，即物、像的左右 相反 ，上下 顛倒 ；像和物在透鏡兩側(cè)。 虛像都是正立的，即物、像的左右一致，上下一致 ；像和物在透鏡同側(cè)。2）焦點(diǎn)是實(shí)像、虛像的分界點(diǎn)； 二倍焦距點(diǎn)是放大、縮小像的分界點(diǎn)。3）實(shí)像可用光屏直接觀察，也可用眼睛直接觀察；虛像用光屏觀察不到，但可用眼睛直接觀察。4）物體從二倍焦距以外逐漸移向凸透鏡焦點(diǎn)，像在增大，像距也在增大。5）像與物運(yùn)動(dòng)快

7、慢不同6）當(dāng)凸透鏡一部分被遮蔽時(shí)，像形狀不會(huì)缺失，而是亮度變暗。要點(diǎn)訓(xùn)練1. 如圖所示，凸透鏡的焦距為8cm，當(dāng)物體AB放在該凸透鏡主軸上距離凸透鏡12cm的位置處時(shí)，調(diào)整光屏的位置使光屏上出現(xiàn)該物體清晰的像，則在光屏上得到一個(gè)（） A、倒立放大的實(shí)像 B、倒立縮小的實(shí)像 C、正立放大的實(shí)像 D、正立放大的虛像答案：A解析：已知該凸透鏡的焦距為8cm,當(dāng)物體位于12cm處時(shí)，它位于1倍焦距和2倍焦距之間。根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律：當(dāng)物體位于1倍焦距和2倍焦距之間時(shí)，在2倍焦距之外，成倒立放大的實(shí)像。因此，答案為A。該題要求我們要牢記凸透鏡成像規(guī)律。即使記不住成像規(guī)律也不要緊，我們 可以用三條特殊光線

8、，在草紙上畫(huà)畫(huà)，凸透鏡成像的規(guī)律很快就出來(lái)了。2. 某同學(xué)在做研究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)時(shí)，保持凸透鏡位置不變，如圖所示，先后使?fàn)T焰位于a、b、c、d四點(diǎn)，并分別調(diào)整光屏的位置，實(shí)驗(yàn)后，他歸納出下列說(shuō)法，其中錯(cuò)誤的是（）A使?fàn)T焰位于a點(diǎn)時(shí)，屏上出現(xiàn)的實(shí)像最小B使?fàn)T焰位于c點(diǎn)時(shí)，屏上出現(xiàn)的實(shí)像最大C使?fàn)T焰位于a點(diǎn)時(shí)，成縮小的實(shí)像D使?fàn)T焰位于d點(diǎn)時(shí)，成放大的實(shí)像 答案：D解析：我們先對(duì)燭焰在每一個(gè)位置的成像進(jìn)行分析：（1）當(dāng)燭焰位于a點(diǎn)時(shí)，也就是說(shuō)在2倍焦距以外時(shí)，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，在1倍焦距和2倍焦距之間成倒立縮小的實(shí)像，而題中只有a點(diǎn)位于2倍焦距以外，因此，對(duì)應(yīng)答案選項(xiàng)可得，A,C正確。（2）當(dāng)燭

9、焰位于b、c點(diǎn)時(shí)，也就是說(shuō)物體在1倍焦距和2倍焦距之間時(shí)，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，在2倍焦距以外成倒立放大的實(shí)像。用作圖法中的三條特殊光線作圖，可以發(fā)現(xiàn)c點(diǎn)所成的像比在b點(diǎn)所成的像大。因此，對(duì)應(yīng)答案選項(xiàng)可得，B正確。（3）當(dāng)燭焰位于d點(diǎn)時(shí)，也就是說(shuō)物體們于1倍焦距以內(nèi)時(shí)，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，成放大正立虛像、與物同側(cè)。因此，答案選項(xiàng)D錯(cuò)。從此題中我們?nèi)钥梢园l(fā)現(xiàn)另一個(gè)規(guī)律，如物體在1倍焦距之外由遠(yuǎn)而近的向凸透鏡移動(dòng)，像的大小由小變大。3.小明做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)，所用凸透鏡焦距為10cm。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，如圖所示，光屏上可得一個(gè)清晰的像，這個(gè)像是 (選填“倒立”或“正立”)， (選填“放大”、“

10、等大”或“縮小”)的實(shí)像。生活中 就是利用這個(gè)原理制成的。圖中若固定凸透鏡，將蠟燭移到30 cm刻線處，再向 (選填“左”或“右”)移動(dòng)光屏到適當(dāng)位置，又可在屏上得到一個(gè)清晰的像。 答案：倒立 放大 投影儀（或幻燈機(jī)） 左 解析：凸透鏡焦距為10cm，由圖可知物距是15cm，既然物距在一倍焦距和二倍焦距之間，所以會(huì)在光屏上得到一個(gè)倒立、放大的實(shí)像。圖中若固定凸透鏡，將蠟燭移到30 cm刻線處，增大了物距，為了得到清晰地像，應(yīng)該適當(dāng)減小像距，所以應(yīng)該把光屏向左移動(dòng)。 4.在用焦距為10cm的凸透鏡來(lái)探究成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中。(1)如圖所示，將蠟燭、凸透鏡、光屏依次放在光具座上。點(diǎn)燃蠟燭后，調(diào)節(jié)凸透鏡和光屏的高度，使它們的中心與燭焰中心大致在同一高度。其目的是使像成在 。(2)當(dāng)燭焰距凸透鏡15cm時(shí)，移動(dòng)光屏，可在光屏上得到一個(gè)清晰的倒立、_(選填“放大”或“縮小”)的實(shí)像。(3)把圖中的凸透鏡看作眼睛的晶狀體，光屏看作視網(wǎng)膜。給“眼睛”戴上遠(yuǎn)視眼鏡，使?fàn)T焰在“視網(wǎng)膜”上成一清晰的像。若取下遠(yuǎn)視眼鏡，為使光屏上得到清晰的像，應(yīng)將光屏_(選填“遠(yuǎn)離”或“靠近”)透鏡。 答案：（1）光屏上；（2）放大；（3）遠(yuǎn)離。 解析：在探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，要注意“三點(diǎn)一線”，即：燭焰、凸透鏡的光心、光屏的中心要在同一條直線上，還要在統(tǒng)一高度。用焦距為10cm的凸透鏡來(lái)做實(shí)驗(yàn)，物距是15cm，也