透鏡和透鏡成像

1、 復(fù)習(xí)作圖復(fù)習(xí)作圖比較甲乙兩圖，思考三棱鏡的頂端破損對(duì)光的折射有無(wú)影響？甲甲乙乙凸透鏡 透鏡就是一個(gè)透明的圓盤(pán)。有的透鏡中間厚邊緣薄叫凸透鏡。 從側(cè)面看，中間厚邊緣薄 更容易體現(xiàn)出來(lái)。凹透鏡 有的透鏡中間薄邊緣厚叫凸透鏡。從側(cè)面看，中間薄邊緣厚 更容易體現(xiàn)出來(lái)。凸透鏡和凹透鏡兩個(gè)面都是球面的一部分或一個(gè)面是球面的一部分一個(gè)面是平面的一部分。兩個(gè)球心的連線叫主光軸。在主光軸上透鏡的中心叫光心。一束太陽(yáng)光（平行光）照射到凸透鏡上，經(jīng)凸透鏡折射后能會(huì)聚于一點(diǎn)。把一張白紙放在這個(gè)會(huì)聚點(diǎn)上，白紙會(huì)被燒焦。所以這個(gè)會(huì)聚點(diǎn)叫焦點(diǎn)，用F表示。焦點(diǎn)在主光軸上。OFffOFff測(cè)量凸透鏡的焦距取一凸透鏡，使其正對(duì)

2、著太陽(yáng)，凸透鏡后面放一張白紙，上下移動(dòng)凸透鏡，使白紙上的光斑最小、最亮?xí)r為止。用刻度尺測(cè)出光斑到凸透鏡的距離就是該凸透鏡的焦距。一束太陽(yáng)光（平行光）照射到凹透鏡上，經(jīng)凹透鏡折射后光線發(fā)散。發(fā)散光線的反向延長(zhǎng)線交與一點(diǎn)，把一張白紙放在這個(gè)點(diǎn)上，白紙不會(huì)被燒焦。所以這個(gè)會(huì)聚點(diǎn)叫虛焦點(diǎn)，用F表示。凸透鏡的焦點(diǎn)叫實(shí)焦點(diǎn)。焦點(diǎn)F到光心O的距離叫焦距，用f表示。FffFFffF凸透鏡可以看做無(wú)數(shù)個(gè)小三棱鏡組成的。結(jié)合下面的兩個(gè)圖不難理解凸透鏡為什么具有會(huì)聚光線的作用凹透鏡可以看做無(wú)數(shù)個(gè)小三棱鏡組成的。結(jié)合下面的兩個(gè)圖不難理解凹透鏡為什么具有發(fā)散光線的作用透鏡的特點(diǎn)透鏡透鏡凸透鏡具有會(huì)聚光線的作用凸透鏡具有

3、會(huì)聚光線的作用凹透鏡具有發(fā)散光線的作用凹透鏡具有發(fā)散光線的作用（凹面鏡具有會(huì)聚光線的作用）（凹面鏡具有會(huì)聚光線的作用）（凸面鏡具有發(fā)散光線的作用）（凸面鏡具有發(fā)散光線的作用）凸透鏡的特殊光線一OFffOFff如果去掉如圖中五條光線中的四條，只留一條，如圖，這條光線有什么特點(diǎn)？用語(yǔ)言任何描述？平行主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后通過(guò)焦點(diǎn)。凸透鏡的特殊光線二OFffOFff根據(jù)光的可逆性原理、畫(huà)出如圖藍(lán)色的光線。這條光線任何用語(yǔ)言描述。經(jīng)過(guò)焦點(diǎn)的經(jīng)過(guò)焦點(diǎn)的光線經(jīng)凸透光線經(jīng)凸透鏡折射后平鏡折射后平行主光軸。行主光軸。凸透鏡的特殊光線三OFffOFff如圖所示的如圖所示的光線用語(yǔ)言光線用語(yǔ)言任何描述？任何描

4、述？通過(guò)光心通過(guò)光心的光線傳的光線傳播方向不播方向不變。變。凸透鏡三條特殊光線凸透鏡三條特殊光線通過(guò)光心的光線傳播方向不變。通過(guò)光心的光線傳播方向不變。經(jīng)過(guò)焦點(diǎn)的光線經(jīng)凸透鏡折射后平行經(jīng)過(guò)焦點(diǎn)的光線經(jīng)凸透鏡折射后平行主光軸。主光軸。平行主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后通過(guò)焦點(diǎn)。凹透鏡的特殊光線一FffFFfFf如果去掉如圖中五條光線中的四條，只留一條，如圖，這條光線有什么特點(diǎn)？用語(yǔ)言任何描述？平行主光軸的光線經(jīng)凹透鏡折射后反向延長(zhǎng)線通過(guò)焦點(diǎn)。凹透鏡的特殊光線二FffFFfFf根據(jù)光的可逆性原理、畫(huà)出如圖藍(lán)色的光線。這條光線任何用語(yǔ)言描述。延長(zhǎng)線經(jīng)過(guò)焦延長(zhǎng)線經(jīng)過(guò)焦點(diǎn)的光線經(jīng)凹點(diǎn)的光線經(jīng)凹透鏡折射后平透

5、鏡折射后平行主光軸。行主光軸。凹透鏡的特殊光線三FffFFfFf如圖所示的光線用語(yǔ)言如圖所示的光線用語(yǔ)言任何描述？任何描述？通過(guò)光心的光通過(guò)光心的光線傳播方向不線傳播方向不變。變。凹透鏡三條特殊光線凹透鏡三條特殊光線通過(guò)光心的光線傳播方向不變。通過(guò)光心的光線傳播方向不變。延長(zhǎng)線經(jīng)過(guò)焦點(diǎn)的光線經(jīng)凹透鏡折射延長(zhǎng)線經(jīng)過(guò)焦點(diǎn)的光線經(jīng)凹透鏡折射后平行主光軸。后平行主光軸。平行主光軸的光線經(jīng)凹透鏡折射后發(fā)散其反向延長(zhǎng)線通過(guò)焦點(diǎn)。凸透鏡成像這里有光具座、光屏、凸透鏡和蠟這里有光具座、光屏、凸透鏡和蠟燭。燭。凸透鏡成像 凸透鏡是能成像的這一事實(shí)，我們是有感性認(rèn)識(shí)的。為了加強(qiáng)這種感性認(rèn)識(shí)，我們?cè)诩抑羞€有親自動(dòng)手

6、做一做。不用光具座，以白墻做光屏，以放大鏡做凸透鏡，放大鏡隨處可以買(mǎi)到，蠟燭是隨處可以找到的。同學(xué)們回家一定要親自做一做。研究光的現(xiàn)象還是從點(diǎn)光源開(kāi)始。點(diǎn)光源S向四周反射出無(wú)數(shù)條光線。照射到凸透鏡上的光線也有無(wú)數(shù)條，這無(wú)數(shù)條光線經(jīng)凸透鏡折射后都會(huì)聚在S點(diǎn)， S點(diǎn)就是點(diǎn)光源S經(jīng)凸透鏡所成的像。sSoFF提問(wèn)：凸透鏡的大提問(wèn)：凸透鏡的大小對(duì)所成的像有什小對(duì)所成的像有什么影響？么影響？研究光學(xué)主要是確定像的位置。研究光學(xué)主要是確定像的位置。確定確定像的位置不需要無(wú)數(shù)條光線，兩條光線就像的位置不需要無(wú)數(shù)條光線，兩條光線就夠夠了。兩條光線相交成實(shí)像，反向延了。兩條光線相交成實(shí)像，反向延長(zhǎng)相交成虛像。延長(zhǎng)

7、、反向延長(zhǎng)都不長(zhǎng)相交成虛像。延長(zhǎng)、反向延長(zhǎng)都不相交不成像。相交不成像。能畫(huà)出一個(gè)點(diǎn)的像就能畫(huà)出無(wú)數(shù)點(diǎn)的像。能畫(huà)出無(wú)數(shù)點(diǎn)的像就能畫(huà)出一條線的像。能畫(huà)出一條線的像就能畫(huà)出一個(gè)面的像。能畫(huà)出一個(gè)面的像就能畫(huà)出一個(gè)體的像。OFF2f2fABAB如圖：作物體如圖：作物體AB的像時(shí)，的像時(shí)，只要兩條光線就能找出只要兩條光線就能找出A點(diǎn)的像點(diǎn)的像A點(diǎn)，過(guò)點(diǎn)，過(guò)A點(diǎn)作主點(diǎn)作主光軸的垂線與主光軸的交光軸的垂線與主光軸的交點(diǎn)點(diǎn)B點(diǎn)就是點(diǎn)就是B點(diǎn)的像點(diǎn)的像。AB就是物體就是物體AB的像。的像。由圖中可以看出：物由圖中可以看出：物體體AB通過(guò)凸透鏡所通過(guò)凸透鏡所成的像是倒立的實(shí)像。成的像是倒立的實(shí)像。如圖：相同大小的

8、黑、綠、藍(lán)物體AB距離凸透鏡越近，所成的像AB離凸透鏡越遠(yuǎn)，所成的像AB越大。換句話說(shuō)：物體AB靠近透鏡、像AB遠(yuǎn)離透鏡、像AB越大。OFF2f2fABABABBAABABOFF2f2fABABABBAABABAABB從下圖中可以看出：凸透鏡從下圖中可以看出：凸透鏡可以成實(shí)像，可以不成像，可以成實(shí)像，可以不成像，可以成虛像?？梢猿傻沽⒌目梢猿商撓??？梢猿傻沽⒌南?，可以成正立的像?？梢韵瘢梢猿烧⒌南??？梢猿煽s小實(shí)像，可以成放大實(shí)成縮小實(shí)像，可以成放大實(shí)像，可以成等大實(shí)像。像，可以成等大實(shí)像。提出問(wèn)題：什么條件下成像？提出問(wèn)題：什么條件下成像？什么條件下不成像？什么條件什么條件下不成像？什么條

9、件下成實(shí)像？什么條件下成虛像？下成實(shí)像？什么條件下成虛像？什么條件下成倒立的像？什么什么條件下成倒立的像？什么條件下成正立的像？什么條件條件下成正立的像？什么條件下成放大的像？什么條件下成下成放大的像？什么條件下成縮小的像？縮小的像？OFF2f2f從圖中可以看出：從圖中可以看出：1、物體在焦點(diǎn)以?xún)?nèi)成虛像，在、物體在焦點(diǎn)以?xún)?nèi)成虛像，在焦點(diǎn)以外成實(shí)像，實(shí)像是在焦點(diǎn)上不成虛像。焦點(diǎn)以外成實(shí)像，實(shí)像是在焦點(diǎn)上不成虛像。2、實(shí)像是倒立的，虛像是正立的。實(shí)像是倒立的，虛像是正立的。3、焦點(diǎn)是實(shí)像和、焦點(diǎn)是實(shí)像和虛像的分界點(diǎn)。在焦點(diǎn)上光線不相交，反向延長(zhǎng)線虛像的分界點(diǎn)。在焦點(diǎn)上光線不相交，反向延長(zhǎng)線也不相交

10、。也不相交。OFF從圖中可以看出：從圖中可以看出：1、物體在焦點(diǎn)以?xún)?nèi)成虛像。、物體在焦點(diǎn)以?xún)?nèi)成虛像。2、虛像都是正立放大的。、虛像都是正立放大的。3、虛像和物體在透、虛像和物體在透鏡的同一側(cè)。鏡的同一側(cè)。4、物體離透鏡越遠(yuǎn)，成的虛像越、物體離透鏡越遠(yuǎn)，成的虛像越大，像離透鏡越遠(yuǎn)。物體離透鏡越近，成的虛大，像離透鏡越遠(yuǎn)。物體離透鏡越近，成的虛像越小，像離透鏡越近。像越小，像離透鏡越近。OFF2f2f物體在焦點(diǎn)上，光線延長(zhǎng)不相交，物體在焦點(diǎn)上，光線延長(zhǎng)不相交，反向延長(zhǎng)也不相交，兩條直線平反向延長(zhǎng)也不相交，兩條直線平行。所以不成實(shí)像，也不成虛像。行。所以不成實(shí)像，也不成虛像。OFF2f2f從圖中可以

11、看出：從圖中可以看出：1、物體在一倍焦距之外所成的像都、物體在一倍焦距之外所成的像都是實(shí)像。是實(shí)像。2、所成實(shí)像與物體分別位于透鏡的兩側(cè)。、所成實(shí)像與物體分別位于透鏡的兩側(cè)。3、所成實(shí)像都是倒立的。所成實(shí)像都是倒立的。4、所成實(shí)像可以是放大的、可、所成實(shí)像可以是放大的、可以是縮小的、可以是等大的。以是縮小的、可以是等大的。5、成放大的像物體可能、成放大的像物體可能在在2f之外、成縮小的像物體可能在之外、成縮小的像物體可能在2f和和F之間、之間、2f點(diǎn)可點(diǎn)可能是放大和縮小的分界點(diǎn)。能是放大和縮小的分界點(diǎn)。OFF2f2f從下圖中可以看出：物體在從下圖中可以看出：物體在2f點(diǎn)成倒點(diǎn)成倒立等大的實(shí)像。

12、也可以用三角形全等立等大的實(shí)像。也可以用三角形全等證明物體在證明物體在2f點(diǎn)成倒立等大的實(shí)像。點(diǎn)成倒立等大的實(shí)像。OFF2f2f從下圖中可以看出：從下圖中可以看出：1、物體在、物體在2f和和F之間（之間（fu2f.u表示物距）成倒立放大的實(shí)像。表示物距）成倒立放大的實(shí)像。2、像、像都在都在2f之外（之外（V 2f . V表示像距）。表示像距）。3、物距、物距U越小，像距越小，像距V越大，像越大。越大，像越大。OFF2f2f從下圖中可以看出：從下圖中可以看出：1、U 2f ,成倒成倒立縮小的實(shí)像。立縮小的實(shí)像。2、像都在、像都在2f和和f之間之間很小的范圍內(nèi)變化（很小的范圍內(nèi)變化（fV 2f .

13、 ）。）。3、物距物距U越小，像距越小，像距V越大，像越大。越大，像越大。虛實(shí)虛實(shí)倒正倒正大小大小vuv物像物像u2f實(shí)像倒立縮小fv2fuv不同側(cè)U=2f實(shí)像倒立等大V=2fuv不同側(cè)fu2f實(shí)像倒立放大v2fuv不同側(cè)U=f不成像u f虛像正立放大vuuv同側(cè)在做具體的光學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，一定要左在做具體的光學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，一定要左右移動(dòng)光屏的位置，光屏上才能到右移動(dòng)光屏的位置，光屏上才能到清晰的像。有了一定的理論知識(shí)，清晰的像。有了一定的理論知識(shí)，同學(xué)們一定要實(shí)驗(yàn)親自驗(yàn)證。同學(xué)們一定要實(shí)驗(yàn)親自驗(yàn)證。oFF凹透鏡成的像都是正立、縮小的虛像。物體凹透鏡成的像都是正立、縮小的虛像。物體與像都在透鏡的同側(cè)。物體離透鏡越遠(yuǎn)，所與像都在透鏡的同側(cè)。物體離透鏡越遠(yuǎn)，所成的像離透鏡也越遠(yuǎn)，像越小。成的像離透鏡也越遠(yuǎn)，像越小。OFF2f2fFFOFFOFFOFFO交流合作交流