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文檔簡介
2022年八年級下冊物理講義(北師大版)
課時01透鏡(學生版)
一、知識點解析
1.透鏡是用透明物質(zhì)制成的表面為球面一部分的光學元件,透鏡是根據(jù)光的制
成的。
2.透鏡與面鏡區(qū)別:面鏡利用光的成像,透鏡利用光的成像;透鏡成
像遵循光的,面鏡成像遵循光的。
3.透鏡分類:透鏡分為凸透鏡和凹透鏡。
(1)凸透鏡:中間厚、邊緣薄的透鏡(遠視鏡鏡片,照相機的鏡頭、投影儀的鏡頭、
放大鏡等)。
(2)凹透鏡:中間薄、邊緣厚的透鏡(近視鏡等)。
4.透鏡光路基本概念:圖(1)是透鏡光路示意圖。
(1)過透鏡兩個球面球心的直線叫(主軸),用“CC/”表示,透鏡的幾何中心
叫光心,用“0”表示。
a.凸透鏡光路b.凹透鏡光路
圖(1)透鏡光路示意圖
(2)平行于凸透鏡主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后主光軸上一點,這點叫凸透
鏡焦點,用?!北硎?,如圖C)a所示;平行于凹透鏡主光軸的光線經(jīng)凹透鏡折射后發(fā)散,
其會交于一點,這是凹透鏡的焦點(虛焦點),如圖(2)b所示。
a.凸透鏡光路概念b.凹透鏡光路概念
圖(2)透鏡光路概念
(3)焦點到光心的距離____焦距用“f”表示,圖(1)中就是“OF”之間的距離。
凸透鏡和凹透鏡都各有兩個焦點,凸透鏡的焦點是實焦點,凹透鏡的焦點是虛焦點。
(4)物體到光心的距離叫,用“u”表示。
(5)像到光心的距離叫,用“v”表示。
5*知識拓展-透鏡的三條特殊光線
(1)過光心的光線,經(jīng)透鏡折射后傳播方向,如圖(3)所示。
圖(3)過光心的光線
(2)平行于主光軸的光線,經(jīng)凸透鏡折射后經(jīng)過另一側(cè);經(jīng)凹透鏡折射后向外發(fā)
散,但其反向延長線過,如圖(4)所示。
圖(4)平行于主軸的光線
(3)經(jīng)過凸透鏡焦點的光線經(jīng)凸透鏡折射后平行于;射向異側(cè)焦點的光線經(jīng)凹
透鏡折射后平行于,如圖(5)所示。
2
圖(5)過焦點的光線
6.透鏡的作用:凸透鏡有光線作用,所以凸透鏡也叫;凹透鏡有光
線作用,所以凹透鏡也叫。
二、重點、難點與易錯點
★重點一:認識透鏡
1.透鏡是用透明物質(zhì)(如玻璃、水晶等)制成的表面為球面一部分的光學元件。透鏡是根
據(jù)光的折射規(guī)律制成的。所以,透鏡也稱為折射鏡,其折射面是兩個球面(球面一部分),或
一個球面(球面一部分)一個平面的透明體。透鏡可廣泛應用于安防、車載、數(shù)碼相機、激光、
光學儀器等各個領域,隨著市場不斷的發(fā)展,透鏡技術也越來越應用廣泛。
如圖,是常見透鏡外觀圖形。
2.透鏡分為凸透鏡和凹透鏡。凸透鏡:中間厚,邊緣薄,有雙凸、平凸、凹凸三種;凹
透鏡:中間薄,邊緣厚,有雙凹、平凹、凸凹三種。
★重點二:透鏡光路的概念
1.光心(0):薄透鏡的中心。其性質(zhì)是通過光心的光線,傳播方向不改變。
2.主光軸(00):過透鏡兩個球面球心的直線叫主光軸(簡稱主軸)。
3.焦點(F):平行于凸透鏡主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后會聚于主光軸上一點,這點
叫凸透鏡焦點,用“F”表示;平行于凹透鏡主光軸的光線經(jīng)凹透鏡折射后發(fā)散,其反向延
3
長線會交于一點,這是凹透鏡的焦點(虛焦點)。
4.焦距(f):焦點到光心的距離蠱距,焦距用“f”表示。
物距(u):物體到光心的距離叫物距,用“u”表示。
像距(v):像到光心的距離叫像距,用“v”表示。
4.牢記并熟練運用三條主要光線是透鏡作圖的基礎,也是透鏡成像規(guī)律的基礎;學習中
要加強這方面的練習。
5.透鏡的作用:凸透鏡有會聚光線作用,所以凸透鏡也叫會聚透鏡;凹透鏡有發(fā)散光線
作用,所以凹透鏡也叫發(fā)散透鏡。
三、考查方向
1.透鏡概念
考題主要集中在對透鏡概念的認識和理解上。像透鏡的作用,透鏡的三條主要光線作圖,
透鏡在生活中的應用等。從??碱}型方面來看,主要是選擇題和作圖題;選擇題主要考查學
生對透鏡概念的認識程度,作圖題主要考查學生會不會利用三條主要光線作圖。
典例一:(2019?鹽城)小明利用太陽光測量凸透鏡焦距,下列操作最合理的是()。
A.—透債B.X透債
睜白家之
C裊透債D透債
白紙二勺白紙尸”
典例二:如圖中,M是透鏡,兩條平行光軸的光線射向透鏡,經(jīng)透鏡折射后,光線方向
如圖a和b,那么a圖中透鏡是,b圖中透鏡是o
4
MN
二、透鏡作圖
典例三:(2020?福建)如圖,點光源S位于凸透鏡一側(cè)。在圖中畫出S發(fā)出的兩條
光線通過凸透鏡后的折射光線。
典例四:(2020?廣東)清畫出圖中入射光線經(jīng)凸透鏡后的折射光線。
四、跟蹤練習
一、基礎練習
1.如圖所示透鏡中,屬于凹透鏡的是()。
2.現(xiàn)有以下關于凸透鏡的說法:
5
①所有的凸透鏡都只有右側(cè)一個焦點;②凸透鏡使能夠會聚的光線提前會聚;③任何一
束光線通過凸透鏡后都將會聚于一點;④一個凸透鏡的焦距是隨時變化的。
A.只有①②正確;B.只有②正確;C.只有③④正確;D.只有④正確。
其中正確的是()。
3.在用光具座研究凸透鏡成像規(guī)律的實驗中,測量凸透鏡的焦距如圖所示,則該凸透
鏡的焦距是()。
A.10厘米B.20厘米
C.30厘米D.50厘米
4.如圖所示,某同學將凸透鏡正對太陽光,將一張白紙在透鏡的另一側(cè)逐漸遠離透鏡
的過程中,看到的現(xiàn)象是()。
A.白紙上有縮小的光斑,且光斑的大小不變;
B.白紙上有光斑,且一直變大;
C.白紙上有光斑,且先變大再變小;
D.白紙上有光斑,且先變小再變大
5.有關人士研究發(fā)現(xiàn):在烈日下洗車,水滴會使車漆的最上層產(chǎn)生局部高溫現(xiàn)象,時
間長了車漆便會失去光澤,這是因為水滴相當于__________能使光線(選填“會
聚”或“發(fā)散”)。
6.在探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中,如圖所示,讓平行光正對著凸透鏡照射,左
6
右移動光屏,直到光屏上出現(xiàn)一個最小最亮的光斑,測得凸透鏡的焦距f=emo
8.請畫出如圖光線經(jīng)過透鏡的光路圖。
二、提升練習
1.在學習凸透鏡時,小可利用平行光源照射凸透鏡后交于A點(如圖所示),說明凸
透鏡對光有作用。小可認為A點就是該凸透鏡的焦點,請對他的觀點作出評判:
2.(2020岳陽)圖中給出入射光線和出射光線,請在方框中畫出適當?shù)耐哥R。
7
3.(2018?連云港)按照題目要求作圖或作答:如圖所示,請畫出這束光線經(jīng)過凹透鏡
后的折射光線。
4.如圖所示是讓凸透鏡正對著太陽光確定它的焦點的情景,請在右圖上畫出確定焦點
的光路圖。
5.如圖所示,清畫出由燭焰S點發(fā)出的光經(jīng)過凸透鏡折射后的兩條折射光線,并確定
發(fā)光點S的像點S,的位置。
6.如圖所示,一條光線經(jīng)平面鏡反射后,過凸透鏡的焦點F射向凸透鏡。請在圖中畫
出射向平面鏡的入射光線和經(jīng)凸透鏡后的折射光線;
7.(2019?廣州)圖為某望遠鏡內(nèi)部部分光路圖,物鏡是凸進鏡,0為光心,F(xiàn)為物鏡
焦點,焦距為500mm。
8
(1)在圖中畫出光線a、b經(jīng)物鏡折射前的入射光線。
(2)由圖中可以看出目鏡是____透鏡(選填“凹”、”凸“)。
2022年八年級下冊物理講義(北師大版)
課時01透鏡(教師版)
一、知識點解析
1.透鏡是用透明物質(zhì)制成的表面為球面一部分的光學元件,透鏡是根據(jù)光的折射現(xiàn)象制
成的。
2.透鏡與面鏡區(qū)別:面鏡利用光的反射現(xiàn)象成像,透鏡利用光的折射現(xiàn)象成像;透鏡成
像遵循光的折射定律,面鏡成像遵循光的反射定律。
3.透鏡分類:透鏡分為凸透鏡和凹透鏡。
(1)凸透鏡:中間厚、邊緣薄的透鏡(遠視鏡鏡片,照相機的鏡頭、投影儀的鏡頭、
放大鏡等)。
(2)凹透鏡:中間薄、邊緣厚的透鏡(近視鏡等)。
4.透鏡光路基本概念:圖(1)是透鏡光路示意圖。
(1)過透鏡兩個球面球心的直線叫主光軸(主軸),用“CC/”表示,透鏡的幾何中心
叫光心,用“0”表示。
9
a.凸透鏡光路b.凹透鏡光路
圖(1)透鏡光路示意圖
(2)平行于凸透鏡主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后會聚于主光軸上一點,這點叫凸透鏡
焦點,用“F”表示,如圖(2)a所示;平行于凹透鏡主光軸的光線經(jīng)凹透鏡折射后發(fā)散,
其反向延長線會交于一點,這是凹透鏡的焦點(虛焦點),如圖(2)b所示。
a.凸透鏡光路概念b.凹透鏡光路概念
圖(2)透鏡光路概念
(3)焦點到光心的距離焦距,焦距用“f”表示,圖(1)中就是“OF”之間的距離。
凸透鏡和凹透鏡都各有兩個焦點,凸透鏡的焦點是實焦點,凹透鏡的焦點是虛焦點。
(4)物體到光心的距離叫物距,用“u”表示。
(5)像到光心的距離叫像距,用“v”表示。
5*知識拓展-透鏡的三條特殊光線
(1)過光心的光線,經(jīng)透鏡折射后傳播方向丕改變,如圖(3)所示。
圖(3)過光心的光線
(2)平行于主光軸的光線,經(jīng)凸透鏡折射后經(jīng)過另一側(cè)I焦點;經(jīng)凹透鏡折射后向外發(fā)
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散,但其反向延長線過圓雌點,如圖(4)所示。
圖(4)平行于主軸的光線
(3)經(jīng)過凸透鏡焦點的光線經(jīng)凸透鏡折射后平行于主光軸;射向異側(cè)焦點的光線經(jīng)凹
透鏡折射后平行于主光軸,如圖(5)所示。
圖(5)過焦點的光線
6.透鏡的作用:凸透鏡有會聚光線作用,所以凸透鏡也叫會聚透鏡:凹透鏡有發(fā)散光線
作用,所以凹透鏡也叫發(fā)散透鏡。
二、重點、難點與易錯點
★重點一:認識透鏡
1.透鏡是用透明物質(zhì)(如玻璃、水晶等)制成的表面為球面一部分的光學元件。透鏡是根
據(jù)光的折射規(guī)律制成的。所以,透鏡也稱為折射鏡,其折射面是兩個球面(球面一部分),或
一個球面(球面一部分)一個平面的透明體。透鏡可廣泛應用于安防、車載、數(shù)碼相機、激光、
光學儀器等各個領域,隨著市場不斷的發(fā)展,透鏡技術也越來越應用廣泛。
如圖,是常見透鏡外觀圖形。
2.透鏡分為凸透鏡和凹透鏡。凸透鏡:中間厚,邊緣薄,有雙凸、平凸、凹凸三種;凹
透鏡:中間薄,邊緣厚,有雙凹、平凹、凸凹三種。
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★重點二:透鏡光路的概念
1.光心(0):薄透鏡的中心。其性質(zhì)是通過光心的光線,傳播方向不改變。
2.主光軸(00):過透鏡兩個球面球心的直線叫主光軸(簡稱主軸)。
3.焦點(F):平行于凸透鏡主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后會聚于主光軸上一點,這點
叫凸透鏡焦點,用“F”表示;平行于凹透鏡主光軸的光線經(jīng)凹透鏡折射后發(fā)散,其反向延
長線會交于一點,這是凹透鏡的焦點(虛焦點)。
4.焦距(f):焦點到光心的距離焦距,焦距用“f”表示。
物距(u):物體到光心的距離叫物距,用“u”表示。
像距(v):像到光心的距離叫像距,用“v”表示。
4.牢記并熟練運用三條主要光線是透鏡作圖的基礎,也是透鏡成像規(guī)律的基礎;學習中
要加強這方面的練習。
5.透鏡的作用:凸透鏡有會聚光線作用,所以凸透鏡也叫會聚透鏡;凹透鏡有發(fā)散光線
作用,所以凹透鏡也叫發(fā)散透鏡。
三、考查方向
1.透鏡概念
考題主要集中在對透鏡概念的認識和理解上。像透鏡的作用,透鏡的三條主要光線作圖,
透鏡在生活中的應用等。從??碱}型方面來看,主要是選擇題和作圖題;選擇題主要考查學
生對透鏡概念的認識程度,作圖題主要考查學生會不會利用三條主要光線作圖。
典例一:(2019?鹽城)小明利用太陽光測量凸透鏡焦距,下列操作最合理的是()。
A.—透廢B,且透鏡
白紙白或
12
c.三酸
白如^
【答案】Co
【解析】利用太陽光測量凸透鏡焦距,應將透鏡正對太陽光,目觀察光斑的紙張也應正
對太陽光。故C符合要求。
典例二:如圖中,M是透鏡,兩條平行光軸的光線射向透鏡,經(jīng)透鏡折射后,光線方向
如圖a和b,那么a圖中透鏡是b圖中透鏡是<
【答案】凸透鏡;凹透鏡。
【解析】圖a中,平行光線經(jīng)透鏡折射后會聚,并與主光軸相交,因此該透鏡對光線起
會聚作用,是凸透鏡。
圖b中,平行光線經(jīng)透鏡折射后發(fā)散,其折射光線反向延長線與主光軸相交,因此該透
鏡對光線起發(fā)散作用,是凹透鏡。
三、透鏡作圖
典例三:(2020?福建)如圖,點光源S位于凸透鏡一側(cè)。在圖中畫出S發(fā)出的兩條
光線通過凸透鏡后的折射光線。
【解析】平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后將過焦點,過光心的光線經(jīng)凸透鏡折射后
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傳播方向不改變,如圖所示:
典例四:(2020?廣東)請畫出圖中入射光線經(jīng)凸透鏡后的折射光線。
【答案】如圖
【解析】平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后招過焦點;過光心的光線經(jīng)凸透鏡折射后
傳播方向不改變;答案如圖所示:
四、跟蹤練習
一、基礎練習
1.如圖所示透鏡中,屬于凹透鏡的是(
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【答案】Do
【解析】如圖,中間比邊緣厚的ABC是凸透鏡,中間比邊緣薄的D是凹透鏡。故選D。
2.現(xiàn)有以下關于凸透鏡的說法:
①所有的凸透鏡都只有右側(cè)一個焦點;②凸透鏡使能夠會聚的光線提前會聚;③任何一
束光線通過凸透鏡后都將會聚于一點;④一個凸透鏡的焦距是隨時變化的。
A.只有①②正確;B.只有②正確;C.只有③④正確;D.只有④正確。
其中正確的是()。
【答案】Bo
【解析】根據(jù)凸透鏡對光線的作用可知:
①凸透鏡都有詼個焦點;②凸透鏡對光線有會聚作用,使能夠會聚的關系提前會聚;③
任何關系經(jīng)凸透鏡后都有會聚作用,但不一定都會聚于一點;凸透鏡的焦距是固定不變的。
故以上說法只有②是正確的。故選B。
3.在用光具座研究凸透鏡成像規(guī)律的實驗中,測量凸透鏡的焦距如圖所示,則該凸透
鏡的焦距是()。
A.10厘米B.20厘米
C.30厘米D.50厘米
【答案】Ao
【解析】焦點到凸透鏡的距離為10cm,所以凸透鏡的焦距為10cm,故選A。
4.如圖所示,某同學將凸透鏡正對太陽光,將一張白紙在透鏡的另一側(cè)逐漸遠離透鏡
的過程中,看到的現(xiàn)象是()。
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A.白紙上有縮小的光斑,目光斑的大小不變;
B.白紙上有光斑,且一直變大;
C.白紙上有光斑,且先變大再變小;
D.白紙上有光斑,且先變小再變大
【答案】Do
【解析】太陽光射向地球,可以認為是平行光,太陽光正對凸透鏡,此時的太陽光平行
于主光軸,經(jīng)凸透鏡折射后會聚在主光軸上,拿一張白紙在它的另一側(cè)從透鏡處緩慢遠離透
鏡,在白紙上的光斑會逐漸會聚,所以光斑變小,但當白紙在凸透鏡的焦點上時光斑最小,
再緩慢遠離透鏡時會聚的光就開始發(fā)散,所以光斑又變大。故選D。
5.有關人士研究發(fā)現(xiàn):在烈日下洗車,水滴會使車漆的最上層產(chǎn)生局部高溫現(xiàn)象,時
間長了車漆便會失去光澤,這是因為水滴相當于_________,能使光線(選填“會
聚”或“發(fā)散”)。
【答案】凸透鏡;會聚。
【解析】在陽光下的水滴相當于一個小的凸透鏡,把太陽光進行了會聚,同時也會聚了
太陽光的能量,使得局部高溫,從而傷害汽車的外表。
6.在探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中,如圖所示,讓平行光正對著凸透鏡照射,左
右移動光屏,直到光屏上出現(xiàn)一個最小最亮的光斑,測得凸透鏡的焦距f=emo
三三三A一九那
......
【答案】15.0
【解析】平行光線經(jīng)凸透鏡折射后會聚到一點,光屏上得到的最小、最亮的光斑,即是
凸透鏡的焦點,所以凸透鏡的焦距:f=35.0cm20.0cm=15.0enb
7.畫出兩條光線經(jīng)過凸透鏡后的光路。
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【解析】通過焦點的光線經(jīng)凸透鏡折射后招平行于主光軸;過光心的光線經(jīng)凸透鏡折射
后傳播方向不改變。如圖所示:
8.請畫出如圖光線經(jīng)過透鏡的光路圖。
乙
【解析】(1)過光心的光線經(jīng)凸透鏡折射后傳播方向不改變,通過焦點的光線經(jīng)凸透
鏡折射后將平行于主光軸,如圖所示:
(2)平行于主光軸的光線經(jīng)凹透鏡折射后,其折射光線的反向延長線過焦點;延長線
過另一側(cè)焦點的光線經(jīng)凹透鏡折射后將平行于主光軸,如圖所示:
二、提升練習
1.在學習凸透鏡時,小可利用平行光源照射凸透鏡后交于A點(如圖所示),說明凸
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透鏡對光有作用。小可認為A點就是該凸透鏡的焦點,請對他的觀點作出評判:
【答案】會聚;A點不是該凸透鏡的焦點,只有平行于主光軸的光線經(jīng)過凸透鏡折射后
才會聚到焦點上。
【解析】由圖可知,平行光線經(jīng)過凸透鏡后會聚到某一點,這說明凸透鏡對光有會聚作
用;由于平行于主光軸的光線經(jīng)過凸透鏡后會匯聚到焦點上,而圖中平行光線明顯不平行于
主光軸;所以可判定A點不是焦點。
2.(2020岳陽)圖中給出入射光線和出射光線,請在方框中畫出適當?shù)耐哥R。
【解析】從光路可知,此題的透鏡為會聚透鏡,為凸透鏡。所選凸透鏡如圖所示。
3.(2018?連云港)按照題目要求作圖或作答:如圖所示,請畫出這束光線經(jīng)過凹透鏡
后的折射光線。
【解析】入射光線平行于主光軸,所以該光線經(jīng)凹透鏡折射后,其折射光線的反向延長
線過焦點。連接入射光線一側(cè)的焦點和折射點,并延長兩點的連線,標出光線的方向。如圖
18
所示:
4.如圖所示是讓凸透鏡正對著太陽光確定它的焦點的情景,請在右圖上畫出確定焦點
的光路圖。
【解析】凸透鏡正對著太陽光,太陽光可以認為是平行于主光軸的光線,經(jīng)凸透鏡折射
后折射光線通過焦點,如圖所示:
“
5.如圖所示,請畫出由燭焰S點發(fā)出的光經(jīng)過凸透鏡折射后的兩條折射光線,并確定
發(fā)光點S的像點S’的位置。
【解析】過光心的光線經(jīng)凸透鏡折射后傳播方向不改變;平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡
折射后將過焦點。兩條折射光線的反向延長線的交點即為發(fā)光點S的像點S,,如圖所示:
19
6.如圖所示,一條光線經(jīng)平面鏡反射后,過凸透鏡的焦點F射向凸透鏡。請在圖中畫
出射向平面鏡的入射光線和經(jīng)凸透鏡后的折射光線;
【解析】過平面鏡的反射點垂直鏡面作出法線,因為反射光線與鏡面的夾角為30。,
則反射角為:90°-30。=60。,則入射角也為60°,據(jù)此在法線右側(cè)作出入射光線,如圖;
過焦點的光線經(jīng)凸透鏡折射后,折射光線平行于主光軸射出,據(jù)此畫出折射光線,如圖:
7.(2019?廣州)圖為某望遠鏡內(nèi)部部分光路圖,物鏡是凸進鏡,0為光心,F(xiàn)為物鏡
焦點,焦距為500mm。
(1)在圖中畫出光線a、b經(jīng)物鏡折射前的入射光線。
(2)由圖中可以看出目鏡是____透鏡(選填“凹”、”凸“)。
【答案】(1)如圖;⑵凹。
【解析】(1)由凸透鏡的三條特殊光線得,過光心的光線傳播方向不改變,經(jīng)過焦點
的光線經(jīng)凸透鏡折射后平行主光軸射出,據(jù)此即可作出光線a、b經(jīng)物鏡折射前的入射光線,
如圖所示;
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(2)由圖知,目鏡對光線a、b有發(fā)散作用,說明目鏡是凹透鏡。
2022年八年級下冊物理講義(北師大版)
課時6.2學生實驗:探究-凸透鏡成像(學生版)
一、知識點解析
1.探究-凸透鏡成像規(guī)律
【實驗目的】透鏡凸透鏡成像規(guī)律。像與物的大小關系、物距變化成像規(guī)律變化、像的
虛實。
【實驗器材】凸透鏡、光具座、蠟燭、光屏、火柴等。
【實驗步驟】一、按圖組裝器材。調(diào)整蠟燭、凸透鏡、光屏在同一水平線上。
二、將蠟燭放在遠處(此時U>2f),移動光屏直至在光屏上成清晰的像;觀察像的大
小、正立還是倒立,并測量物距和像距;數(shù)據(jù)記錄實驗表格。
三、將蠟燭往凸透鏡方向移動,使2f>u>f,移動光屏直至在光屏上成清晰的像;觀察
像的大小、正立還是倒立,并測量物距和像距;數(shù)據(jù)記錄實驗表格。
四、將蠟燭繼續(xù)往凸透鏡方向移動,使肝。移動光屏,看能否成像。
五、將蠟燭繼續(xù)往凸透鏡方向移動,使u<f,移動光屏,看在光屏上能否找到像。
21
六、實驗表格
像的性質(zhì)
物距與焦距關系物距(cm)像距(cm)
大小正倒虛實
u>2f
u=2f
2f>u>f
u=f
u<f
七、整理器材。
【實驗結論】(見下表)
像的性質(zhì)
物距像距(cm)
大小正倒虛實
u>2f縮小倒立實像2f<v<f
2f>u>f放大倒立實像v>2f
u<f放大正立虛像——
探究實驗經(jīng)??疾榈膬?nèi)容
考查方向解答思路
如何測量焦距一束平行光通過凸透鏡后會聚的點即為焦點,可測焦距
保障實驗成功蠟燭、凸透鏡不動,移動光屏直至在光屏上成清晰的像
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如何判斷成虛像物距小于焦距時,無論怎么移動光屏都無法在光屏上成像
無法成像的原因蠟燭在焦點上或物距小于焦距、焦距太大成像在光具座外、蠟燭與凸
透鏡和光屏沒有在同一水平線上
成像位置如何移動可調(diào)節(jié)蠟燭或凸透鏡
蠟燭變短成像上移
像的明暗變化用遮光板擋住部分光線,成像完整但像變暗
2.凸透鏡成像規(guī)律:下圖是常見凸透鏡成像規(guī)律光路圖。凸透鏡成像規(guī)律詳見下表(1)。
表(1)凸透鏡成像規(guī)律表
成像條件物距(U)成像的性質(zhì)像距(V)應用
u>2f倒立、縮小的實像—照相機(圖a)
u=2f倒立、等大的實像—圖d
f<u<2f倒立、放大的實像—投影儀(圖b)
u=f不成像射出的是平行光線
0<u<f正立、放大的虛像—放大鏡(圖c)
凸透鏡成像光路圖
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3.凸透鏡成像規(guī)律口訣:同學們可以自己總結其規(guī)律。也可以背下下面口訣:“物大
焦,倒立實,物越大,像越??;物小焦,正立虛;物為焦,不成像”。這里的“物''指物距,
“像”指像距,“焦”指焦距。
注意:(1)實像是由實際______而成,在光屏上可呈現(xiàn),可用眼睛直接看,所有光線
必過—;(2)虛像不能在光屏上_,但能用眼睛看,由光線的___________會聚而成。
4.凹透鏡成像規(guī)律:凹透鏡始終成縮小、的,如圖所示。
凹透鏡成像光路圖
注意:大家還要記住:虛像,物、像同側(cè);實像,物、像異側(cè)。
二、重點、難點與易錯點
★重點一:凸透鏡成像規(guī)律
凸透鏡成像規(guī)律是本章重點,也是??紵狳c。在熟悉成像規(guī)律基礎上還要注意每種成像
特點和與生活中的應用相結合。
規(guī)律1:當物距大于2倍焦距時,則像距在1倍焦距和2倍焦距之間,成倒立、縮小的
實像。此時像距小于物距,像比物小,物像異側(cè)。應用:照相機、攝像機。
規(guī)律2:當物距等于2倍焦距時,則像距也在2倍焦距,成倒立、等大的實像。此時物
距等于像距,像與物大小相等,物像異側(cè)。應用:測焦距。
規(guī)律3:當物距小于2倍焦距、大于1倍焦距時,則像距大于2倍焦距,成倒立、放大
的實像。此時像距大于物距,像比物大,物像異側(cè)。應用:投影儀、幻燈機、電影放映機。
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規(guī)律4:當物距等于1倍焦距時,則不成像,成平行光射出。
規(guī)律5:當物距小于1倍焦距時,則成正立、放大的虛像。此時像距大于物距,像比物
大,物像同側(cè)。應用:放大鏡。
★難點一:凸透鏡“物”“像”關系
凸透鏡成像中,“物”(這里指的是物距)的變化會引起"像''的變化,這種變化不僅
是大小的變化,倒立與正立,像的虛實都有可能發(fā)生變化。這一問題是學生學習的難點,應
該加以重視。下面對這一問題進行概括總、結:
1.記憶口訣
一倍焦距分虛實,二倍焦距分大小,二倍焦點物像等。
實像總、是異側(cè)倒。物近像遠像變大,物遠像近像變小。
虛像總、是同側(cè)正。物遠像遠像變大,物近像近像變小。
像的大小像距定,像兒追著物體跑,物距像距和在變。
(1)一倍焦距分虛實,“由虛像變實像”,剛好一倍不成像。
(2)二倍焦距分大小,“物像由大變小”,剛好兩倍一樣大。物近像遠像變大;物遠
像近像變小。實像倒立在異側(cè);虛像正立在同側(cè)。
2.凸透鏡成像的兩個分界點:2f點是成放大、縮小實像的分界點;f點是成實像、虛像
的分界點。
3.二焦以外倒實小,我們用作照相機;一二焦間倒實大,我們用作投影儀;焦點以內(nèi)正
大虛,我們用作放大鏡;欲想得到等實像,兩倍焦距物體放;焦點之上不成像,點光可變平
行光。
4.物進像退,像越退越大。
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三、考查方向
1.凸透鏡成像規(guī)律
凸透鏡成像規(guī)律是本節(jié)重點,同樣也是本章重點。是知識點、難點和考點集中的內(nèi)容,
在期中、期末乃至中考屬于必考內(nèi)容,出現(xiàn)概率高,所占比例也較高??碱}所涉及的題型有
選擇題、填空題、作圖題和實驗探究題??疾閮?nèi)容涉及主要知識點是:凸透鏡成像規(guī)律,凹
透鏡成像規(guī)律以及動態(tài)變化(物距、相距、焦距變化)時成像特點與變化情況。
典例一:(2020?四川樂山)在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實驗中,下列說法正確的
是()O
d
A.將蠟燭移至a處時,移動光屏,可看見放大、正立的實像;
B.將蠟燭移至b處時,移動光屏,可看見縮小、倒立的實像;
C.將蠟燭移至c處時,移動光屏,可看見放大、倒立的實像;
D.招蠟燭移至d處時,移動光屏,可看見放大、正立的虛像
典例二:(2020?天津)在探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗中,招點燃的蠟燭放在距凸透
鏡30cm處時,在透鏡另一側(cè)距透鏡15cm處的光屏上得到燭焰清晰的像則()。
A.光屏上成倒立放大的實像;
B.光屏上成倒立縮小的實像;
C.照相機應用了該次實驗的成像規(guī)律;
D.投影儀應用了該次實驗的成像規(guī)律
四、探究凸透鏡成像規(guī)律
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探究凸透鏡成像規(guī)律實驗作為學習本節(jié)重點和考試重點應給與重視。復習時,應注重實
驗過程和實驗探究的思路,多積累此類實驗探究題的??挤较?。
典例三:(2020?荊門)在做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中,將蠟燭、凸透鏡、
光屏依次放在光具座上并調(diào)節(jié)它們的中心在同一高度,如圖所示?,F(xiàn)進行如下操作:
(1)將蠟燭第一次放置在M處,第二次放置在N處,則蠟燭與所成像的位置關系為;
A.兩次都在凸透鏡同側(cè)
B.兩次都在凸透鏡兩側(cè)
C.第一次在凸透鏡同側(cè),第二次在凸透鏡兩側(cè)
D.第一次在凸透鏡兩側(cè),第二次在凸透鏡同側(cè)
(2)某次實驗中將蠟燭放置在p處,光屏上所成的像在Q處,現(xiàn)將蠟燭放置Q處,根據(jù)
原理,光屏上所成的像____(選填“在"或“不在”)P處。
典例四:(2020?沈陽)安安和康康在老師指導下完成“探究凸透鏡成像的規(guī)律”的
實驗,實驗所用凸透鏡的焦距為fl°cm。他們把凸透鏡固定在光具座上50cm處,調(diào)節(jié)
蠟燭的燭焰、凸透鏡和光屏的中心在同一高度。
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(1)如圖甲所示,若此時他們想在實驗中能用光屏承接到燭焰的實像,光屏應在—
(選填“50cm~60cm”、“60cm~70cm”或?70cm~100cm”)范圍內(nèi)移動;
(2)他們保持凸透鏡位置不變,把蠟燭放在30cm刻度線處,調(diào)整光屏到透鏡的距離,
則會在光屏上看到燭煙______(選填“放大”、“縮小”或“等大”)倒立的像;
(3)他們想模擬投影儀的成像原理,康康應在步驟⑵的基礎上將蠟燭向(選填“靠
近”或“遠離”)凸透鏡的方向移動,同時調(diào)節(jié)光屏的位置,使燭焰在光屏上成清晰的像;
(4)他們保持凸透鏡的位置不變,同時取下光屏,直接用眼睛觀察凸透鏡成像的各種情
況??悼狄苿酉灎T使它從零刻度線處逐漸靠近凸透鏡,同時安安從透鏡的右側(cè)透過透鏡現(xiàn)察
燭焰的像,圖乙是安安整理并記錄看到的像的情況,根據(jù)你所學的知識,判斷地最先看到的
像的編號是(選填代表像編號的數(shù)字);
(5)請在圖丙中完成從燭焰發(fā)出一束光通過透鏡的光路o
四》跟蹤練習
一、基礎練習
1.如圖,小強在做凸透鏡成像實驗時,他得到以下結論,你認為正確的是()。
A.蠟燭置于c點時,在光屏上能成一個放大的像;
B.蠟燭置于b點時,在光屏上能成一個倒立縮小的像;
C.蠟燭從a點向b點移動,光屏上的像逐漸變大;
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D.蠟燭從b點向左移動,光屏上的像逐漸變大
2.如圖所示,發(fā)光二極管組成的紅旗圖案放在凸透鏡之前,與凸透鏡的距離在一倍焦距
和二倍焦距之間,則紅旗在光屏上所成清晰的像可能是下圖中的()。
3.小軍做凸透鏡成像規(guī)律的實驗時,將焦距為10cm的凸透鏡固定在光具座上50cm
刻度線處,光屏和點燃的蠟燭分別位于凸透鏡兩側(cè),蠟燭放置在35cm刻度線處,如圖所示。
移動光屏,直到在光屏上呈現(xiàn)燭焰清晰的像。下列說法中正確的是()。
A.光屏上呈現(xiàn)的是燭焰的虛像;
B.光屏上呈現(xiàn)的是燭焰正立的像;
C.光屏上呈現(xiàn)的是燭焰放大的像;
D.該實驗現(xiàn)象能說明照相機的成像特點
4.如圖所示,將焦距為10cm的凸透鏡固定在光具座50cm刻度線處,此時在光屏中
心已成燭焰清晰的像,下列說法正確的是()。
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A.此時燭焰在光屏上的成像特點于投影儀成像特點相同;
B.若蠟燭移至20cm刻度線處,移動光屏,可在光屏上呈現(xiàn)燭焰清晰縮小的像;
C.若蠟燭移至45cm刻度線處,移動光屏,可在光屏上呈現(xiàn)燭焰清晰放大的像;
D.在圖示中的燭焰和凸透鏡之間放一凹透鏡,將光屏左移可再次成清晰的像
5.如圖是媛媛同學在做完“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗后,將觀察到的實驗現(xiàn)象通
過畫圖記錄的物、像大致關系的四幅簡圖,其中不正確的是()。
6.在探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗中,某次實驗的成像情況如圖所示,小組成員提出“有
哪些方法可以讓光屏上的像變大''的問題,經(jīng)過討論后形成兩個方案,而且結果都達到目的。
方案一:保持蠟燭和光屏的位置不動,只將凸透鏡向_______移動適當距離;方案二:保持
凸透鏡位置不動,將蠟燭和光屏都向_______移動。
7.某同學在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中,繪制了如圖所示的圖象(v表示像到
凸透鏡的距離,u表示物體到凸透鏡的距離),用該凸透鏡作放大鏡使用時,被觀察的物體
到透鏡的距離在______m以內(nèi);把物體從距凸透鏡5cm處移動到距凸透鏡20cm處的過程
中,像的大小將(選填“變大”、“變小”、“先變小再變大”、“先變大再變小”)。
30
8.在探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗中:
(1)如圖甲所示,一束平行主光軸的光線經(jīng)凸透鏡后,在光具座光屏上形成一個最小、
最亮的光斑,說明凸透鏡對光具有______作用。
(2)為了能使像始終成在光屏中心位置,要調(diào)整燭焰、凸透鏡和光屏的中心大致在
如圖乙所示的位置示意圖,在光屏上得到了一個清晰的像,這個像是倒立、―
(選填“放大”或“縮小”)的實像。
9.小明用一個焦距為10cm的凸透鏡探究凸透鏡成像規(guī)律,實驗如下:
U
JJR1)
甲乙丙丁
(1)實險前,讓平行光束垂直鏡面射入倒扣的燒杯中(如圖甲),從煙霧中可以觀察
到凸透鏡對光有__________(選填“會聚"或"發(fā)散”)作用。
(2)探究凸透鏡成像規(guī)律時,應調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡與光屏中心在__________to
(3)當裝置如圖乙所示時,燭焰在光屏上成清晰的像是倒立的、的實像,
那么光屏離凸透鏡的距離可能是__________(填序號)
A.26cm
B.16cm
C.6cm
31
(4)實驗中蠟燭在原來的位置越燒越短,則像在光屏上的位置會(選填“往
下移“、“不變”或“往上移”)
(5)若將印有字母呼”的紙片(圖丙)放在離凸透鏡6cm的地方,我們能看到的清
晰的像是圖丁中的(請?zhí)钚蛱枺?/p>
二、提升練習
L(2020綿陽)如圖所示,在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中,凸透鏡焦距是10cm,
蠟燭放在A處,位于C處的光屏(圖中未畫出)上得到了清晰的像;保持透鏡位置不變,將
蠟燭移到B處,移動光屏再次得到清晰的像。關于光屏移動的方向和移動距離L同與蠟燭移
動距離L期的大小關系,正確的是()。
0cm102030405060708090100
A.向右移動光屏,WB.向左移動光屏,L/L燦
C向左移動光屏,L/L燭D.向右移動光屏,L/L-
2.(2020西寧)小明在房間里進行探究凸透鏡成像特點的情景如圖所示。保持蠟燭的
位置不變,只移動透鏡,小明發(fā)現(xiàn)透鏡在A、B兩處時,墻壁上都能得到清晰的像,則兩次
所成的像()。
A,都是正立的;
B.都是虛像;
C.透鏡在B處時墻上成的像較大;
D.透鏡在A處時墻上成的像較大
3.(2020南通)在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”的實驗中,光屏上得到一個倒立、等大
32
的實像,若想再模擬照相機的成像原理,應揩()o
A.蠟燭和光屏都遠離透鏡;
B.蠟燭和光屏都靠近透鏡;
C.蠟燭遠離透鏡且光屏靠近透鏡;
D.蠟燭靠近透鏡目光屏遠離透鏡
4.(2020鎮(zhèn)江)當蠟燭、透鏡甲和光屏放置在圖示位置時,燭焰在光屏上成清晰的像。
現(xiàn)保持蠟燭和透鏡的位置不變,將透鏡甲更換為透鏡乙后,需將光屏向左移動距離s,方可
在光屏上再次成清晰的像,則()。
A.透鏡甲的焦距為20cm;
B.透鏡甲的焦距比乙的大;
C.第二次所成的像是放大的;
D.光屏移動的距離s<10cm
5.(2020棗莊)在探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗中,小歡同學將點燃的蠟燭放在凸透鏡
前某一位置時,恰好在凸透鏡后30cm處的光屏上出現(xiàn)一個與蠟燭等大倒立的像;若將此蠟
燭移至凸透鏡前12cm處時,則()。
A.光屏上出現(xiàn)倒立放大的實像;
B.光屏上出現(xiàn)倒立縮小的實像;
C.無論怎樣移動光屏,光屏上均不會出現(xiàn)實像;
D.將光屏遠離凸透鏡方向移動一段距離,光屏上才會出現(xiàn)倒立放大的實像
6.(2020鞍山)在探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中,將凸透鏡固定在光具座上50cm
刻度線處不動,移動蠟燭和光屏至如圖所示的位置時,在光屏上得到燭焰清晰的像。
33
|nii|iiii|iiii|iiirpiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|ini|ii
01020JO405060708090err
(1)該凸透鏡的焦距為cm。
(2)招蠟燭移到10cm刻度線處,燭焰所成的像是_____(填“放大”、“縮小”或“等
大”)的。
(3)在燭焰和凸透鏡之間放一眼鏡的鏡片,發(fā)現(xiàn)光屏上的像由清晰變模糊了。將光屏
向靠近凸透鏡的方向移動適當距離后,光屏上再次呈現(xiàn)清晰的像,則該眼鏡的鏡片是—(填
“凸透鏡”或“凹透鏡”)。
(4)蠟燭隨著燃燒而變短,為了使像仍能成在光屏中央,這時需要_____(填“向上”
或“向下”)移動光屏。
7.(2020錦州)在探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中,凸透鏡的焦距為10cm。
|川|||||甲川||川|川||川甲山||||平川|1川「“1川|1川|1川|川1|1小卜11|11\川||川1|
0cm1020304Q506070809Q
(1)將蠟燭、凸透鏡和光屏依次放在光具座上,點燃蠟燭后,調(diào)整燭焰、凸透鏡和光
屏三者的中心大致在__________O
(2)蠟燭、凸透鏡和光屏在光具座上的位置如圖所示,觀察到光屏上有燭焰清晰的像
(像未畫出),該像是____(填“正立”或“倒立”)、—(填“放大”、"縮小”或"等
大”)的實像。
(3)實驗過程中由于蠟燭燃燒變短,燭焰在光屏上的像將向____移動。為了使燭焰的
像再次成在光屏中央,應將凸透鏡向____移動。(兩空均填“上”或"下”)
8.(2020盤錦)小明對如圖甲所示的投影儀產(chǎn)生了興趣,了解到投影儀主要由一個鏡
頭(相當于一個凸透鏡)和靠近鏡頭的液晶元件(相當于投影片)組成。于是利用蠟燭(S
為燭焰中心)、焦距f=10cm的凸透鏡和光屏等器材,探究屏幕上成放大像時物距應滿足的
條件。
34
(1)正確安裝和調(diào)整器材后,保持透鏡位置不動,將蠟燭從貼近透鏡的位置向焦點移
動,同時移動光屏,光屏上一直出現(xiàn)的是______(填“光斑”或“像”)。
(2)請在圖乙中畫出光線SP經(jīng)過透鏡后的折射光線。
(3)繼續(xù)將蠟燭從焦點位置向遠離透鏡的方向移動,同時移動光屏發(fā)現(xiàn):
①光屏上燭焰的像(填“變大”、“變小”或“不變”)O
②從30cm刻度線處開始,光屏上不再出現(xiàn)放大的像。
(4)通過實驗得出:屏幕上成放大的像時,物距u應滿足(填“uvf”、“f
vuv2f"或“u>2f")o
9.(2020阜新)小明在探究“凸透鏡成像的規(guī)律”實驗中,操作如下:
9
ii|iii|iii|iiii|iiii|iiii|iii|ii
Ocm1320304050
乙
(1)實驗前,小明調(diào)節(jié)_____、凸透鏡、光屏的中心在同一高度。
(2)將蠟燭放在如甲圖所示的位置,在光屏上看到一個清晰的、等大的實像,小明計
算出這個凸透鏡的焦距是______cm。
(3)把蠟燭移到25cm刻度線處,向______(選填“靠近”或“遠離”)
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