1、第 4 课时 透镜 凸透镜成像,考点1 凸透镜和凹透镜,会聚,发散,不变,考点1 凸透镜和凹透镜,【点拨】 透镜对光的作用是会聚还是发散,不是看光线经过透镜折射后是否相交,而是看光线经过透镜后与原来的传播方向相比是相互“靠近”还是相互“远离”了.,考点 2 眼睛和视力矫正,短,长,凹,凸,考点3 显微镜和望远镜,1.在利用太阳光测量凸透镜的焦距时,小华将凸透镜正对着太阳,再把一张纸放在它的下方,如图4-1所示.当在纸上呈现一个并非最小的光斑时,测得这个光斑到凸透镜的距离为L.小华推断,凸透镜的焦距一定大于L.图4-1 (1)你认为小华的推断对吗?答: . (2)小华为了检验自己的推断是否正确,
2、将手上的凸透镜向下方的纸张移近了一些,若观察到纸上呈现的光斑变 ,则自己的推断是正确的. (3)通过实验发现这个方案的优点是 ;缺点是 .,不对,大,取材方便,易于操作,不够精确,很难将焦距测量准确,2. 2018鞍山 在“探究凸透镜成像规律”的实验中: (1)实验所用光具座的长度为1 m,如果有焦距为10 cm、25 cm的两块凸透镜,应该选择焦距为 cm的凸透镜完成实验. (2)实验前应点燃蜡烛,观察烛焰、凸透镜和光屏的中心是否在同一高度上,这样做的目的是 . (3)当蜡烛、凸透镜和光屏的相对位置如图4-2甲所示时,光屏上出现清晰的像,则像是倒立、 的实像. 图4-2,10,使像能够成在光
3、屏的中央,缩小,(4)实验中,不但虚像可以用肉眼直接看到,实像也可以用肉眼直接看到.如图乙所示在(3)的基础上,拿掉光屏,用肉眼在 (选填“A”“B”或“C”)位置沿图示方向能看到这个实像. (5)在(3)的基础上,当光屏略微向右移动时,光屏上的像将会模糊,如果蜡烛与凸透镜位置不动,则在凸透镜前放置 (选填“凸”或“凹”)透镜,才可能在光屏上得到清晰的像,这其实就是 (选填“近视眼”或“远视眼”)的矫正原理.,C,凹,近视眼,3.在“模拟探究近视眼的缺陷”实验中,小华的探究步骤如下: 她将蜡烛、凸透镜和光屏放置在如图4-3所示位置;图4-3 将一副近视眼镜放在图示位置,移动光屏直至在光屏上出现
4、了一个清晰的烛焰的像; 拿掉近视眼镜,将光屏向 (选填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动,直至在光屏上重新出现烛焰清晰的像. (1)在本实验中小华用 来模拟人眼的晶状体,用 来模拟人眼的视网膜. (2)实验中步骤的目的是 .,靠近,凸透镜,光屏,确定视网膜的位置,探究 1 凸透镜和凹透镜,例 1 凸透镜和凹透镜的光学性质不同,为判别直径相同的两个透镜的种类,现分别将它们正对太阳,再把一张纸放在它们的下方,在纸上分别得到大小不同的甲、乙两个光斑,透镜与光斑的大小如图4-4所示(d1dd2).则根据这两个光斑 ( )图4-4 A.甲、乙均能准确判断透镜的种类 B.甲能准确判断透镜的种类而乙不能 C
5、.乙能准确判断透镜的种类而甲不能 D.甲、乙均不能准确判断透镜的种类,B,变式1 2018常州 透镜左侧有一点光源S发出两条光线,经透镜折射后在右侧的出射光线如图4-5所示,请在图中通过光路作图标出点光源S的位置.图4-5,探究 1 凸透镜和凹透镜,如图所示,变式2 2018大庆 请在图4-6中补充完整通过凹透镜的两条光线的光路图(其中一条光线指向透镜左侧焦点,另一条光线平行于主光轴)图4-6,探究 1 凸透镜和凹透镜,如图所示,探究 1 凸透镜和凹透镜,变式3 将凸透镜正对太阳光,其下方的纸上呈现一个并非最小的光斑,这时光斑到凸透镜的距离为l.若凸透镜远离纸的过程中光斑一直变大,则该凸透镜的
6、焦距 ( )图4-7 A.一定小于l B.一定等于l C.一定大于l D.可能小于l,也可能大于l,A,探究 2 凸透镜成像规律,例 2 2018黑龙江 小华用透镜观察书上的字,看到如图4-8所示情景,以下说法正确的是 ( )图4-8 A.图中成的是虚像 B.图中成像规律可应用于投影仪 C.图中的透镜制成的眼镜可以用于矫正近视眼 D.图中透镜远离书本,所成的像变大,B,探究 2 凸透镜成像规律,例 3 某同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制了物距u和像距v之间关系的图像,如图4-9所示.图4-9 (1)该凸透镜的焦距是 cm. (2)当物体沿着主光轴从距凸透镜30 cm处向15 c
7、m处移动的过程中,像距 , 像的大小将 .(均选填“变大”“变小”或“不变”) (3)当物体距凸透镜8 cm时,光屏上 (选填“能”或“不能”)得到一个清晰的像.,10,变大,变大,不能,探究 2 凸透镜成像规律,变式 小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,实验操作规范. (1) 如图4-10所示,将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后,调整凸透镜和光屏的高度,使它们的中心与烛焰中心大致在同一高度,其目的是使像成在 . 图4-10 (2)在如图甲所示位置时,烛焰恰好在光屏上成清晰的像.这个像的成像原理与 (选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”)相同.若将蜡烛向右移动少许,则应将光屏
8、向 (选填“左”或“右”)移动才能再次在光屏上成清晰的像,此时像的大小比刚才的像要 (选填“大”或“小”)些.如果此时透镜上落了一只小飞虫,则光屏上的像的大小 (选填“变大”“变小”或“不变”).,光屏中央,照相机,右,大,不变,探究 2 凸透镜成像规律,(3)此时小明在光屏和凸透镜间放上自己所戴的近视眼镜,若仍要在光屏上成清晰的像,则需将光屏向(选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动,此时所成的清晰像为 (选填“实”或“虚”)像.近视眼镜对光起 (选填“发散”或“会聚”)作用. (4)如图乙所示为了测量凸透镜的焦距,小刚同学将凸透镜正对太阳光,在透镜的另一侧调整白纸位置,在距离凸透镜10
9、cm时,白纸上呈现出最小最亮的光斑,则凸透镜焦距约为 cm.,远离,实,发散,10,探究 3 透镜的应用,例 4 2018通辽 如图4-11所示,用手机扫描二维码,相当于给二维码拍了一张照片,手机摄像头相当于凸透镜,影像传感器相当于光屏,下列说法正确的是 ( )图4-11 A.物体上的二维码是光源 B.扫码时二维码要位于摄像头二倍焦距以外 C.要使屏幕上二维码的像变小,只需将二维码靠近凸透镜 D.影像传感器上成的是正立的实像,B,探究 3 透镜的应用,变式1 2017河南 无人机利用携带焦距一定的微型摄像机进行航拍,来自地面景物的光通过摄像机镜头,会聚在感光晶片上,形成倒立、 (选填“放大”或
10、“缩小”)的实像;当无人机上升时,需 (选填“增大”或“减小”)镜头与感光晶片间的距离,才能拍摄到清晰的画面.,缩小,减小,探究 3 透镜的应用,解析 摄像机的镜头相当于凸透镜,它的成像原理与照相机相同,已知镜头焦距为f,则人脸距离凸透镜大于2f时,成倒立、缩小的实像,同时当人靠近镜头且在一倍焦距外时,物距变小,像距变大,像变大.,变式2 人脸识别门禁一体机是通过摄像机镜头来捕捉人脸信息的.该摄像机镜头相当于 透镜,它的成像原理与 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)相似,所成的是(选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像.已知镜头焦距为f,人脸到镜头的距离应大于 ,要使屏幕上的像变大些,人
11、应离镜头 (选填“远”或“近”)些. 图4-12,凸,照相机,缩小,2f,近,探究 4 视力的矫正,例 5 2017烟台 拿一副远视眼镜放在凸透镜前,如图4-13所示,光屏上出现烛焰清晰的像,移走远视眼镜,烛焰的像变得模糊,为了能在光屏上重新得到清晰的像,下列操作可行的是 ( )图4-13 A.将蜡烛靠近凸透镜 B.将光屏靠近凸透镜 C.将光屏远离凸透镜 D.将光屏和蜡烛同时靠近凸透镜,C,探究 4 视力的矫正,例 6 视力正常的小明把凸透镜贴近眼睛,观察远处的房子,眼前“模糊”,此时来自远处房子的光会聚在视网膜的 (选填“前”或“后”)方.如图4-14所示,他又伸直手臂通过凸透镜观察到房屋清
12、晰的(选填“实”或“虚”)像,像的位置在凸透镜的 (选填“左”或“右”)侧. 图4-14,前,实,右,探究 4 视力的矫正,变式 2018青海 “眼睛是心灵的窗户”,我们应该保护好自己的眼睛.但有些同学因为不良习惯导致眼睛近视了.如图4-15所示,是近视眼成因示意图,造成近视眼的原因是晶状体变 (选填“薄”或“厚”),折光能力太强,使远处某点的光会聚在视网膜的 (选填“前面”或“后面”),要用(选填“凸透镜”或“凹透镜”)来矫正. 图4-15,厚,前面,凹透镜,突破 探究凸透镜成像的规律,【实验梳理】,突破 探究凸透镜成像的规律,两侧,同一高度,光屏的中心,倒立,缩小,实像,照相机,倒立,等大
13、,实像,倒立,放大,实像,投影仪,正立,放大,虚像,放大镜,突破 探究凸透镜成像的规律,(续表),凸透镜、光屏、烛焰三者的中心不在同一高度上,物体在一倍焦距内或物体在焦点上,突破 探究凸透镜成像的规律,例 小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,凸透镜的位置固定不动,在如图4-16所示的位置时,烛焰恰好在光屏上成清晰的像.图4-16 (1)由图可知,凸透镜焦距范围是 . A.6.5 cm40 cm,A,解析 (1)由题图可知,物距大于像距,此时成倒立、缩小的实像,因此物距大于二倍焦距,像距处于一倍焦距和二倍焦距之间.物距u=50 cm-10 cm=40 cm,像距v=63 cm-50 cm=1
14、3 cm.由以上分析得40 cm2f,f13 cm2f,解得6.5 cmf13 cm,所以选A.,突破 探究凸透镜成像的规律,例 小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,凸透镜的位置固定不动,在如图4-16所示的位置时,烛焰恰好在光屏上成清晰的像.图4-16 (2)图示位置的成像原理与 (选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”)的原理相同.,照相机,解析 (2)由图知,此时物距大于像距,成倒立、缩小的实像,所以和照相机原理相同.,突破 探究凸透镜成像的规律,例 小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,凸透镜的位置固定不动,在如图4-16所示的位置时,烛焰恰好在光屏上成清晰的像.图4-16 (3)
15、若将蜡烛向右移动一小段距离,则应将光屏向 (选填“左”或“右”)移动适当距离,可再次在光屏上成清晰的像,此时像的大小比原来的像要 些.,右,大,解析 (3)凸透镜成实像时,物近像远像变大,所以光屏应向右移动,像变大.,突破 探究凸透镜成像的规律,例 小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,凸透镜的位置固定不动,在如图4-16所示的位置时,烛焰恰好在光屏上成清晰的像.图4-16 (4)若将蜡烛向左移动一小段距离,此时光屏上的像变模糊,在蜡烛和透镜之间放置一个合适的 (选填“凸透镜”或“凹透镜”),光屏上的像又变清晰, (选填“近视眼”或“远视眼”)的矫正原理与此相同.,凹透镜,近视眼,解析 (4
16、)根据凸透镜成实像时,“物远像近像变小”可知,像距不变,物距增大,光屏位置不变时,像成在光屏前方,加凹透镜使光线发散,使像后移才能使像变清晰;与近视眼的矫正原理相同.,突破 探究凸透镜成像的规律,例 小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,凸透镜的位置固定不动,在如图4-16所示的位置时,烛焰恰好在光屏上成清晰的像.图4-16 【实验拓展】 (5)随着蜡烛的燃烧,可观察到光屏上的像 (选填“向上”或“向下”)移动,此时应将透镜向 (选填“上”或“下”)移动.,向上,下,突破 探究凸透镜成像的规律,例 小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,凸透镜的位置固定不动,在如图4-16所示的位置时,烛焰
17、恰好在光屏上成清晰的像.图4-16 (6)对调图中蜡烛与光屏的位置,光屏上会出现一个清晰的(选填“放大”“缩小”或“等大”)的像,同时说明光路是 .,解析 (6)对调蜡烛与光屏的位置后像距大于物距,所以像是放大的,在折射现象中光路是可逆的.,放大,可逆的,突破 探究凸透镜成像的规律,例 小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,凸透镜的位置固定不动,在如图4-16所示的位置时,烛焰恰好在光屏上成清晰的像.图4-16 (7)如图所示,蜡烛和透镜的位置不变,将光屏向远离透镜的方向移动,要使光屏上再次呈现清晰的像,蜡烛应该向 (选填“远离”或“靠近”)透镜的方向移动.,解析 (7)将光屏远离透镜,要使光屏上再次呈现清晰的像,像距变大,物距应变小,所以蜡烛应该向靠近透镜的方向移动.,靠近,突破 探究凸透镜成像的规律,例 小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,凸透镜的位置固定不动,在如图4-16所示的位置时,烛焰恰好在光屏上成清晰的像.图4-16 (8)当烛焰通过凸透镜在光屏上成一实像时,如果透镜上有一只小虫在爬动,则光屏上像的大小将 (选填“变大”“变小”或“不变”),像的明暗将 (选填“变亮”“变暗”或“不变”).,解析 (8)当烛焰通过凸透镜在光屏上成一实像时,小虫到透镜的距离小于一倍焦距,所以小虫不能在光屏上成像,光屏上的像不变;因为光线被小虫挡住一些,所以像会变暗.,不变,变暗,
