“靠近”，则对光线起会 ）平行于主光轴的光线，经折射后过透镜焦点。
像清晰 五. 凸透镜成像规律：说明几点： ① 焦点是凸透镜成实像和虚像的分界点，时不成像，成实像，成虚像。 f u =f u >f u <② 二倍焦距处是像大小的分界点，时，成等大实像，时，成缩小的实像， f u 2=f u 2>时，成放大实像或放大虚像。 ③ 成实像特点：成实像时，物、像在镜的两侧 f u 2<且倒立，同时，，像变小，，像变大，物像移动方向一致。 ④ 成虚 ↑u ↓v ↑↓v u 像的特点：成虚像时，物、像在镜同侧，且正立、放大，同时，，像变大， ↑↑v u 像变小，像物移动方向也一致。 ↓↓v u ⑤ 成实像时，物、像距离最小值为4倍焦距（即）。 f 4口诀：一焦分虚实，分正倒；二焦分大小；物近（与焦点的距离）像远大，物远（与焦点 的距离）像近小；实像异侧倒，虚像同侧正；像距大（于物距）像放大，像距小（于物距） 像缩小。 例7: 将一支点燃的蜡烛放在一个凸透镜前30cm 处，在透镜另一侧的光屏上得到清晰等 大的像。若把蜡烛从原来的位置向此透镜方向移动20cm ，则此时蜡烛经该透镜所成的像是 （ ） A ．放大的虚像 B ．等大的虚像 C ．缩小 的实像 D ．缩小的虚像 例8、关于实像和虚像，下列说法正确的是： ( ) A 、实像能用光屏承接，虚像也能用光屏承接 B 、实像是光的折射形成的，虚像是光的反射形成的 C 、实像是实际光线会聚而成的，虚像是光线反向延长线会聚而成的 D 、实像是实 际存在的像，虚像是实际不存在的像，是人的幻觉形成的 六、对凸透镜成像规律的科学探究题 例9： 在做“探究凸透镜成像”的实验中： （1）将凸透镜正对太阳光，在透镜的另一侧移动光屏，在距透镜10cm 处，屏上呈现出最 小最亮的光斑，则此凸透镜焦距约是__________cm ； （2）小莉同学做实验时，发现烛焰在光屏上的像偏高，如图7所示，若要使烛焰成像在 光屏中心，只调节光屏，应将光屏向__________（填“上”、“下”）调节； （3）若将烛焰移至距凸透镜15cm 处，移动光屏，使烛焰在屏上得到倒立、_______清晰 的实像，_______就是应用这一原理制成的（填“照相机”、 “幻灯机”或“放大镜”）。 巩固练习： 1.如图8所示，一玻璃砖内有一凸形气泡，一束平行光垂直射 向玻璃砖的侧面，通过玻璃砖后，光线将会（ ） A.仍然平行 B.会聚 C.发散 D.无法确定 2.一束光在空气中经凸透镜折射后，下列说法中正确的是（ ）A.一定是平行光束 B.一定是会聚光束 C.折射光束比原来的光束会聚一些 D.一定是发散光束
一、初中物理凸透镜成像的规律 1．用三块凸透镜做成像实验，在保持各凸透镜跟烛焰距离相等的条件下，得到的实验结果如下：透镜甲成放大、倒立、实像；透镜乙成缩小、倒立、实像；透镜丙成放大、正立、虚像。由此可知甲、乙、丙三个透镜的焦距关系为（ ） A ．f f f >>甲乙丙 B ．f f f >>丙甲乙 C ．f f f <<甲乙丙 D ．f f f <<乙丙甲 【答案】B 【解析】 【详解】 在保持各凸透镜跟烛焰距离相等的条件下，说明物距u 相等，甲透镜成放大、倒立的实像，说明2f u f 甲甲＞＞，所以2u u f 甲＞＞ ；乙透镜成缩小、倒立的实像，说明2u f 乙＞，所以2 u f 乙＜；丙透镜成放大、正立的虚像，说明f u 丙＞；所以，f f f 甲乙丙＞＞。 故选B 。 2．物体放在凸透镜的主光轴上，在距透镜40cm 处的光屏上得到一个倒立、放大的像，则该透镜的焦距可能是 A ．40cm B ．30cm C ．20cm D ．10cm 【答案】D 【解析】 在凸透镜成像时，得到的实像都可以用光屏承接，所以在光屏上得到一个倒立、放大的实像；即2f ＞U ＞f ，v ＞2f ； 而透镜到光屏的距离为像距，即v=40cm ，所以，40cm ＞2f ，解得：20cm ＞f ，只有D 选项符合条件．故选D ． 思路分析：在凸透镜成像时，得到的实像都可以用光屏承接，而虚像则不可以，所以在光屏上得到一个倒立、放大的实像．而凸透镜成倒立、放大的实像时，此时物距大于一倍焦距小于二倍焦距，像距大于2倍焦距，从而可以计算出该透镜的焦距． 试题点评：本题通过凸透镜成像情况，根据物距和焦距、像距和焦距的关系解不等式确定凸透镜的焦距范围．因此解答此题要求学生应具备一定的学科综合能力．需要注意的是透镜到光屏的距离为像距． 3．如图是用来研 究凸透镜成像规律的实验装置示意图,当蜡烛和透镜放在图示位置时，通过移动光屏，可以在光屏上得到与物体等大的像． 若透镜位置不变，将蜡烛移到刻度为30cm 处，则（ ）
复习：《凸透镜成像的规律及应用》导学案 编写人：审核人:初三物理组学生姓名: 班级： 复习目标： 1。知道凸透镜所成的实像与虚像的区别 2。知道凸透镜成放大、缩小实像和虚像的条件,并能根据题目中的条件判断出凸透镜的焦距以及凸透镜成像的情况 3．能应用凸透镜成像的规律解决一些简单的实际问题以及照相机、投影仪、放大镜的成像原理及调节方法 知识储备： １。回顾“探究凸透镜成像规律”的实验，填写下列表格： 物距u与焦距的关系 像的性质像距v与 焦距的关系 应用正倒大小实虚 u＞2ｆ u=2ｆ—-———f 凸透镜成像规律及其探究实验 一、选择题（共10小题） 1、（2006?潍坊）在探究凸透镜成像的实验中，当烛焰、凸透镜、光屏位于如图所示的位置时，烛焰在光 屏上呈现一个清晰的缩小的像，要使烛焰在光屏上呈现一个 清晰的放大的像，调节的方法是（） A、透镜不动，蜡烛向透镜移动，光屏向透镜移动 B、透镜不动，蜡烛向透镜移动，光屏远离透镜移动 C、透镜不动，蜡烛远离透镜移动，光屏远离透镜移动 D、透镜不动，蜡烛远离透镜移动，光屏向透镜移动 2、（2008?柳州）如图所示是探究凸透镜成像规律的实验装置， 将点燃的蜡烛放在离透镜较远处，移动光屏使烛焰在屏上成一 缩小实像，然后只将蜡烛向透镜逐渐移近，那么（） A、光屏上出现等大的实像 B、光屏上出现放大的实像 C、光屏上出现缩小的实像 D、透过凸透镜可能会看到放大的像 3、如图是用来研究凸透镜成像规律的实验装置示意图（屏 未画出），当蜡烛和透镜放在图示位置时，通过移动光屏， 可以在光屏上得到与物体等大的像．若透镜位置不变，将蜡 烛移到刻度为30cm处，则（） A、移动光屏，可以在屏上得到倒立放大的像 B、移动光屏，可以在屏上得到倒立缩小的像 C、移动光屏，可以在屏上得到正立放大的像 D、不论光屏移到什么位置，都不能在屏上得到清晰的像 4、（2010?乌鲁木齐）物体S（未画出）经凸透镜L成像于M处的光屏上．若将光屏移至N处，仍要在屏上得到物体S的像，则在凸透镜L左侧P处放置的透镜是（） A、B、C、D、 5、（2009?江西）如图所示，F为凸透镜的两个焦点，A′B′为物体AB的像，则物体AB在（） A、图中Ⅰ区域，比A′B′大，箭头方向向上 B、图中Ⅱ区域，比A′B′大，箭头方向向下 C、图中Ⅲ区域，比A′B′大，箭头方向向上 D、图中Ⅳ区域，比A′B′小，箭头方向向下 6、（2006?沈阳）在阳光充足的教室内．小阳手持一个焦距为10cm的凸透镜在白墙和窗户之间移动，可以在墙上看到窗户的像，这个像是（） A、倒立、等大的 B、倒立、缩小的 C、正立、放大的 D、正立、缩小的 7、用一个凸透镜成像时，下面说法中正确的是（） A、实像总是倒立的，虚像总是正立的 B、实像和虚像都可能是放大或缩小的 C、成实像时，物体离凸透镜越近，像越大 D、成虚像时，物体离凸透镜越近，像越大 8、（2010?河南）如图所示，a、b、c、d是距凸透镜不同距离的四个点．F为焦点．下列几种光学仪器的成像原理与物体在不同点时的成像情况相对应，下列说法正确的是（） A、幻灯机是根据物体放在c点时的成像特点制成的 B、照相机是根据物体放在d点时的成像特点制成的 C、使用放大镜时的成像情况与物体放在a点时的成像情况相似 D、人眼看物体时的成像情况与物体放在F点时的成像情况相似 9、（2008?辽宁）某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘 制了物体到凸透镜的距离u跟像到凸透镜的距离v之间关系的图象，如图 所示，下列判断正确的是（） A、该凸透镜的焦距是10cm B、当u=15cm时，在光屏上能得到一个放大的像 C、当u=25cm时成缩小的像，照相机就是根据这一原理制成的 凸透镜成像规律总结 1．成像规律 二．记忆口诀 一倍焦距分虚实；二倍焦距分大小； 物远像近像变小；物近像远像变大。 （物和像的移动方向一样） 三．考点归纳： 1.凸透镜焦距的测量：用平行光（太阳光或远距离的手电筒）垂直照射凸透镜，在凸透镜的另一侧的光屏上承接到最小最亮的亮点，用刻度尺测量出亮点到凸透镜中心的距离，即是凸透镜的焦距。由此可知，凸透镜对光线具有会聚作用。 2.实验器材的摆放顺序：先将凸透镜、蜡烛、光屏依次放在光具座上。 3.点燃蜡烛后，调节烛焰中心、透镜中心、光屏中心，使它们在同一高度上。目的是使像成在光屏中央。 4.无论怎样移动光屏都找不到像的原因： （1）烛焰在一倍焦距以内成虚像； （2）烛焰在一倍焦距处不成像； （3）烛焰、凸透镜和光屏的中心不在同一高度。 5.成像变化情况：要使光屏上的像变大，物体靠近凸透镜，同时光屏远离凸透镜；（物近像远像变大）； 6.成实像时，物体越靠近焦点处，像越大；成虚像时，物体越靠近焦点处，像也越大。（实像都是倒立的，虚像都是正立的） 7.蜡烛燃烧后会变短，光屏上烛焰的像位置会上升。 8.实验中选择蜡烛的缺点：蜡烛燃烧会变短，光屏上像的位置会上升;烛焰会晃动，成像不稳定。改进：选发光二极管，优点：成像更稳定，容易对比大小。 9.发光二极管图案的选择：最好左右不对称，上下不对称。 10.实验后，在凸透镜前加凹透镜后，像和像距都变大，光屏需要远 离凸透镜，相当于近视眼的原理。 11.实验后，在凸透镜前加凸透镜后，像和像距都变小，光屏需要靠近凸透镜，相当于远视眼的原理。 12.实验中在光屏上得到了清晰的像，如果用遮光布遮住透镜的一半，则屏上的像是亮度稍暗的完整的像。 13.用该凸透镜做成像实验，把蜡烛放在凸透镜如图所示，移动光屏，光屏上出现清晰的像，若撤去光屏，则人眼在图示位置能观察到蜡 烛的像。 14.完成实验后，给透镜戴上远视眼镜，调节光屏的位置，使烛焰在 光屏上成一个清晰的像，取下远视眼镜，保持蜡烛和凸透镜的位置 不变，为使光屏上再次得到清晰的像，光屏应该远离透镜。 15.把蜡烛放在一倍焦点处，移动光屏，光屏上无像，但是会有大小 不变的光斑。 16.把蜡烛放在一倍焦点以内，移动光屏，光屏上无像，但是会出现 大小变化的光斑。 中学物理凸透镜成像原理及规律 物理凸透镜成像原理及归率 目标认知： 学习目标： 1.理解凸透镜的成像规律。 2.能在探究活动中，初步获得提出问题的能力。 3.通过探究活动，体验科学探究的全过程和方法。 4.学习从物理现象中归纳科学规律的方法。学习重点： 1、理解凸透镜的成像规律； 2、会应用凸透镜的成像规律解决实际问题。学习难点： 凸透镜成像规律的探究和总结过程。 知识要点梳理： 探究凸透镜成像规律： 实验：从左向右依次放置蜡烛、凸透镜、光屏。 1、调整它们的位置，使三者在同一直线（光具座不用）； 2、调整它们，使烛焰的中心、凸透镜的中心、光屏的中心在同一高度。 物距像的性质像距应用 （u ） 倒正 实虚 放大或缩小 (v) u ＞2f 倒立 实像 缩小 f ＜v ＜2f 照相机 u=2f 倒立 实像 等大 v=2f 特点：实像大小转折点 f ＜u ＜2f 倒立 实像 放大 v ＞2f 幻灯机 u=f 不 成 像 特点：像的虚实 转折点 u ＜f 正立放大虚像 v ＞u 放大镜 规律方法指导: 一、要解决凸透镜成像问题，同学们要弄清以下几个问题： 1.跟主光轴平行的光线，经过凸透镜折射后通过焦点； 2.通过焦点的光线，经凸透镜折射后跟主光轴平行； 3.通过光心的光线，经过凸透镜折射后方向不变。 现在，我们利用这三条光线完成凸透镜成像规律作图，作法： ①画一直线表示主光轴； ②把透镜放在主光轴中央，从透镜的位置开始在左右两边的轴上用粉笔标出等于焦距和2倍焦距的位置； ③物体分别放三个位置（u＜f、f＜u＜2f、u＞2f）； ④画出平行于主光轴的光线被凸透镜折射后经过焦点的光线.； ⑤通过焦点的光线被凸透镜折射以后平行于主光轴射出； ⑥两条折射光线在透镜另一侧相交于一点； ⑦过这一点作垂直主光轴的线，这就是物体的像； ⑧若两条折射光线在透镜另一侧不相交，反向延长，交于物体与透镜的同侧； ⑨过这一点作垂直主光轴的线，用虚线表示其成的像为虚像，如图所示: 二、凸透镜成像规律口决记忆法： 探究凸透镜成像的规律 教学目标： 1.知道凸透镜成各种像的条件； 2.组织学生进行图解，探究凸透镜成像的动态规律； 3.培养学生的交流与合作意识，养成科学的探究态度。 教学重点：凸透镜成像的动态规律。 教学难点：凸透镜成像规律的描述。 课型/课时：新授课 /一课时 教学过程设计： 【创设情境新课引入】 [演示] 当物体逐渐远离凸透镜时，物体所成的像会发生怎么样的变化？ 物体所成的像发生了变化，有正立的，也有倒立的，有放大的，也有缩小的。 [问题] 凸透镜成各种不同的像时，应该满足什么条件呢？让我们通过光路图来探究一下。在画图之前，先复习几个名词： 物距（u）：物体到透镜光心的距离。 像距（ν）：物体的像到透镜光心的距离。 实像：能在光屏上呈现的像，它是由实际光线会聚而成的。 虚像：人眼能观察到，却不能在光屏上呈现的像。 【合作交流解读探究】 [猜一猜] 物体经过凸透镜成像时有那些规律？ [分组实验] 1)多媒体展示图片，让学生自己动手根据三条特殊的光线画出所成 的像。 2)分别让学生画u＞2f、u＝2f、f＜u＜2f、u＝f、u＜f的成像光路 图。注意观察，像的大小、正倒、虚实是如何随物距的变化而变 [想一想] 物距、像距、像的变化有什么规律？ 对于实像：物距减小时，像距增大，像也变大；物距增大时，像距减小，像也变小。 对于虚像：物距减小时，像距减小，像也变小。 [结论] 物体通过凸透镜成像的性质与凸透镜的焦距有关，并随物距的变化而改变。二倍焦距分大小，一倍焦距定虚实。 【应用迁移巩固提高】 1.在做“探究凸透镜成像的规律”的实验中，某同学先把凸透镜固 定在光具座上，然后将光屏和点燃的蜡烛分别放置在凸透镜的两侧，无论他怎么移动光屏，都不能呈现出烛焰的像，则原因可能是：。 [解析] 1、能否成像；2、成像，但不在光屏上；3、成虚像，光屏接收不到。[答案] 1)蜡烛到透镜的距离小于焦距； 2)蜡烛在凸透镜的焦点上； 3)烛焰、凸透镜的光心、光屏的中心不在同一条直线上。 2.某班同学照集体相时，摄像师发现有些人没有进入镜头，假使同 学不动，应将（A） A.照相机向后移并缩短暗箱 B.照相机向前移并缩短暗箱 C.照相机向后移并拉长暗箱 D.照相机向前移并拉长暗箱 3.做实验时，屏上出现清晰的烛焰的像，正好一直苍蝇落在了凸透 镜上，光屏上将（D ） A.出现苍蝇放大的像 B.出现苍蝇等大的像 C.不出现苍蝇的像，但屏幕上有一黑点 D.不出现苍蝇的像，烛焰的像比原来的暗 [解析] 苍蝇距透镜的距离小于透镜的焦距，只能成虚像，且像与苍蝇在透镜的同一侧，不会呈现在光屏上，但是苍蝇挡住了一部分光线，所以烛焰的像比原来暗。 【知识拓展】凸透镜的应用 凸透镜的主要应用——成像，改变光路。 凸透镜成像规律图解 2009年08月03日星期一 20:15 凸透镜成像规律 物体放在焦点之外，在凸透镜另一侧成倒立的实像，实像有缩小、等大、放大三种。物距越小，像距越大，实像越大。物体放在焦点之内，在凸透镜同一侧 成正立放大的虚像。物距越大，像距越小，虚像越小。 在光学中，由实际光线汇聚成的像，称为实像，能用光屏呈接；反之，则称为虚像，只能由眼睛感觉。有经验的物理老师，在讲述实像和虚像的区别时，往往会提到这样一种区分方法：“实像都是倒立的，而虚像都是正立的。”所谓“正立”和“倒立”，当然是相对于原物体而言。 平面镜、凸面镜和凹透镜所成的三种虚像，都是正立的；而凹面镜和凸透镜所成的实像，以及小孔成像中所成的实像，无一例外都是倒立的。当然，凹面镜和凸透镜也可以成虚像，而它们所成的两种虚像，同样是正立的状态。 那么人类的眼睛所成的像，是实像还是虚像呢？我们知道，人眼的结构相当于一个凸透镜，那么外界物体在视网膜上所成的像，一定是实像。根据上面的经验规律，视网膜上的物像似乎应该是倒立的。可是我们平常看见的任何物体，明明是正立的啊？这个与“经验规律”发生冲突的问题，实际上涉及到大 脑皮层的调整作用以及生活经验的影响。 当物体与凸透镜的距离大于透镜的焦距时，物体成倒立的像，当物体从较远处向透镜靠近时，像逐渐变大，像到透镜的距离也逐渐变大；当物体与透镜的距离小于焦距时，物体成放大的像，这个像不是实际折射光线的会聚点，而是它们的反向延长线的交点，用光屏接收不到，是虚像。可与平面镜所成的虚 像对比（不能用光屏接收到，只能用眼睛看到）。 当物体与透镜的距离大于焦距时，物体成倒立的像，这个像是蜡烛射向凸透镜的光经过凸透镜会聚而成的，是实际光线的会聚点，能用光屏承接，是实 凸透镜成像规律习题层次分类 （一）照相机、投影仪、放大镜成像的性质及像距和物距的关系 1照相时，底片上所成的像是___________ 、__________ 、_____________ 。镜头离被照物体距 离较__________ ，物体距镜头的距离_____________ 底片离镜头的距离。物体离照相机镜头越 远，底片上成的像就越__________ （最后一问感性认识。答案中的红字部分是必须在本节教 学中记住。） 2、__________________________________________________________________________________投影仪的镜头相当于一个 _—来自图案的光经过这个透镜成一个 _____________________________ 像。在经过____________ ，反射到屏幕上。 3、我们使用放大镜的时候，可以发现物体被______ ，物体和物体经过透镜所成的像在透镜 的_________ 侧。且放大镜离透镜越近。成的像就越_____________ 。 4、在使用照相机、投影仪、放大镜时，呈放大像的是___________ ，成缩小像的是__________， 成倒立像的是___________ ，成正立像的是 ___________ ，成像能用光屏接到的是__________ 。 5、关于四种光学仪器的成像情况，下列说法中正确的是（） A.放大镜成正立、放大的实像 B. 照相机成正立、缩小的实像 C.幻灯机成倒立、放大的实像 D. 近视眼镜成正立、放大的虚像 （二）照相机、投影仪、放大镜成像时物距像距的具体范围。 1照相时，被照物体离照相机镜头的距离较_________________ ，范围是___________________ 底 片上所成的像是________ 、 _______ 、_____ 。像所在的范围是____________________ 。 （三）根据物距范围判断成像的性质，根据成像的性质判断物距范围（静态的区域判断） 1画出物体在a、b、c、d、e各处成像的大致位置和像的大小 2、用平行光源对着玻璃板上的画像照射，如图丙所示。移动光屏找到像，此时画像在光屏 上所成的像是_________________ 、_______________ 、___________________ 3、下图所示，光屏上有清晰地像，像的性是___________ 、______________ 、 ____________________________________________________ ， 判断的依据是____________________________________ 。 当蜡烛移到A点时，向远离凸透镜的方向移动光屏可以找到清晰的蜡烛的像，像的 性质__________ 、______________ 、________________ ，此时成像为____________ 成像原理。 当蜡烛移到B点时，从光屏一侧透过透镜看到烛焰__________ 的、放大的虚像。此时成像为 _ 成像原理。 4、在利用蜡烛研究凸透镜成像的实验中，太阳光线会聚后在距离透镜10cm处发现一亮点， 若把点燃的蜡烛放在距凸透镜15cm （改变此距离改变为35cm, 5cm选项改变，增加练习度）处， 在凸透镜另一侧的光屏上观察到了蜡烛清晰的像这个像一定是（） A、倒立、放大的实像 B 、倒立、缩小的实像 C正立、放大的虚像 D 、正立、放大的实像 （四）根据物距范围判断成像的性质，根据成像的性质判断物距范围（物、像动态变化） 1照集体相时，发现有些人没有进入镜头，为了使全体人员都进入镜头，应采取： A、人不动，照相机离人远一些，镜头往外伸一些 B人不动，照相机离人近一些，镜头往里缩一些 C人不动，照相机离人近一些，镜头往外伸一些 一、作图成像法 光学作图，是掌握光学内容的有效途径之一。因此，凸透镜成像规律完全可以利用三条特殊光线中的两条，而找到像点，这种方法适用于基础较好的学生，也可以作为实验后，强化知识的一种补充，也可以为那些要参加各种物理竞赛的学生，作为知识的一种拓宽。方法是过物体上的一点，画出三条特殊光线中的任意两条，然后找到光线通过凸透镜后相交的点，或者光线的反向延长线的交点，就是物体上该点的像点。再根据物体与主光轴的垂直关系，画出像也与主光轴垂直，就可以画出虚实像。还可以借此介绍虚实像。 本文列举两种利用作图法探究成像规律，作图在下： 两条光线：(1)过光心的光线方向不变；(2)平行于主光轴光线通过焦点。 二、光路可逆法 光路可逆性是光学的一个重要知识点，学生对这个知识也是记忆犹新。具体方法是先根据作图法作出一种成像规律的图后，提醒学生从光路可逆性来考虑问题，把作出来的图，从反面看一下，又是什么成像规律？这样所有的成像规律，就可以从光路可逆性来记住规律。下图中就是利用光路可逆性，完成两个成像规律！ 五、口诀记忆法 总结归纳口诀，一直是我们教师追求高效教学效果的有效途径，下面列举一些简单的口诀，有的是学生自己想出来的，供大家参考： 口诀一：凸透镜成像，远缩小近放大！(远处的物体成缩小的像，近处的物体成放大的像) 口诀二：物近像远大，物远像近小！(物体近的，成像远，而且放大，反之) 口诀三：物远成实像，倒立缩小放大；物近成虚像，正立虚像放大。 (成实像时，像是倒立的，先是缩小的再是放大的；成虚像时，像是正立的，是放大的虚像) 这种方法，在实施过程中，效果是比较好的。学生也设计了适合自己的口诀。由此推广，在学习其他知识时大多可以利用这种方法。 七、辅助线记忆法 作辅助线，按照物体的运动轨迹，把像点的运动轨迹用辅助线描出来，具体辅助线的作图方法是：过倒立、等大实像的顶端和焦点画出辅助线，所有的像的顶端的轨迹都在这条线上。详细图作图如下： 辅助线帮助学生记忆，这种方法可以在实验后引入，可以解决一些变化类题型。 一、初中物理凸透镜成像的规律 1．如图甲测凸透镜的焦距，图乙“探究凸透镜成像的规律”，实验过程中小明同学将蜡烛分别放在甲、乙、丙、丁不同的位置，下列说法正确的是（） A．图甲可知凸透镜的焦距是40.0cm B．图乙四个位置中，移动光屏，有4个位置上的蜡烛可以在光屏上成像 C．将蜡烛放在丙位置，若凸透镜上有一个泥点，则在光屏上不会出现泥点的影子 D．将蜡烛放在乙位置，光屏应向左移动才能找到清晰的像，此时的成像特点与投影仪的成像原理相同 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 A．从图甲可以看到，凸透镜所在的位置是30.0cm刻度，而光屏所在的位置是40.0cm刻度，而平行光线经凸透镜折射后，会聚于焦点，可知凸透镜的焦距是 40.0cm-30.0cm10.0cm f== 凸透镜的焦距是10.0cm，A错误； B．一倍焦距以外是实像，以内是虚像，因为甲乙丙在焦点外，所以成实像，可以成在光屏上，B错误； C．凸透镜成实像时，所有透过透镜的光会聚到光屏上成像，凸透镜上有一个泥点，整个物体发出的光虽有一小部分被挡住，但总会有一部分的光通过凸透镜而会聚成像，因此像与原来的相同，大小不变，但是由于透镜的一小部分被遮住，因此折射出的光线与原来相比减少了，像是完好的，只是亮度变暗，不会出现泥点的影子，C正确； D．将蜡烛放在乙位置，这时物距大于两倍焦距，根据凸透镜的成像规律可知，像距会大于一倍焦距，小于两倍焦距，从图乙可以看到，光屏应向左移动才能找到清晰的像，这是成倒立缩小的实像，此时的成像特点与照相机的成像原理相同，D错误。 故选C。 2．小明和小红用焦距相等的相同照相机对小强同学拍照,洗出的底片分别为图中的甲和乙,则 第三节探究凸透镜成像的规律 教学设计 【教材分析】 本节内容是本章的核心，它是学生在学习第1节“透镜”，对生活中常用的透镜及对其成像情况获得丰富、具体的感性认识的基础上，带着问题，用探究的方法研究本节的内容。本节的主要内容，就是让学生通过科学探究的活动，找出凸透镜成像的规律，使学生在全过程中自主探究，体验科学探究的全过程，从而激发学生探究成像规律的兴趣，使学生能够体验科学探究的过程与方法。新教材以探究凸透镜成像情况与物距关系有关为主线，安排了学生“提出问题、猜想、设计实验、进行实验、分析与结论”等教学过程，让学生经历产生兴趣、发现问题、激发矛盾、进一步解决问题的过程。很好地体现了新教材让学生在体验知识的形成、发展过程中，主动获取知识的精神。活中的透镜的成像原理。教材这样处理，体现了课标“从生活走向物理，从物理走向社会”的思想。这样加深学生对凸透镜规律，又让学生运用所学知识，分析生活中的透镜的成像原理。教材这样处理，体现了课标“从生活走向物理，从物理走向社会”的思想。 【教法分析】 本节课是初中学生在物理学习过程中第一次进行全过程探究，本节课需要两个课时，第1课时重点在于培养学生猜想能力与设计实验的能力，学生猜想时一般不懂怎样去猜想，有时猜想与提出的问题毫无关联，所以我们关键应该引导学生怎样去猜想，在教学中创设合理猜想情景，并且引导学生知道猜想要有猜想的理由，不能胡乱猜想。设计实验是探究的一个重要环节，所以我们要引导学生进行设计实验，让学生明白实验研究什么和怎样去研究，实验时应该观察什么、测量什么、记录什么？第二课时的重点放在培养学生对实验数据的分析和论证的能力方面，教师引导学生分析表格数据进行简单的比较，分析它们的相同点与不同点，让学生进行简单的因果推理，让学生以书面或口头表述自己的观点，最后教师归纳总结，这样让学生经历从物理现象和实验归纳科学规律的过程，培养了学生的处理信息的能力、分析概括的能力，从而提高了学生的科学素养。 【教学目标】 1.知识与技能 ●理解凸透镜成像规律。 ●知道凸透镜成放大、缩小实像和虚的条件。 2.过程与方法 ●能在探究活动中，初步获得提出问题的能力。 ●通过探究凸透镜成像规律的过程，体验科学探究的主要过程与方法。 ●学习从物理现象中归纳科学规律的方法。学习从物理现象中总结归纳科学规律的方法。 3.情感态度与价值观 ●乐于参与观察、实验、制作等科学实践。 ●通过探究活动，激发学生的学习兴趣，培养学生具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理，勇于探究日常生活中的物理学规律。 【重点难点】 凸透镜成像动态变化图 凸透镜成像变化多端，原理较复杂，对于同学们来说，理解、应用起来都不是轻而易举的事情。有很多同学不会根据物距的远近判断像的大小；不会根据物距、像距或像的特点来推算焦距；不能正确掌握凸透镜成像的规律，容易把凸透镜成放大或缩小实像时的像距、物距相混，不能根据凸透镜成像的情况来推算物距、像距，等等。为了解决这些问题，现用做图法把整个成像规律形象地集中到一具体、活动的物理图示中，能很好地帮助同学们理解成像规律，在解决有关问题时有图可依，有路可循。 作图依据：可利用物体上的一点A发出的射向凸透镜的三条特殊光线来确定它成像的位置。 ○1平行于主光轴的光线，折射后经过凸透镜的后焦点。 ②通过凸透镜焦点射向凸透镜的光线，折射后平行于主光轴。 ③通过光心的光线方向不变。 作图时只要找到上述任意两条光线的交点（或反向延长线的交点）即为像点A＇。为方便起见，这里采用上述○1和○3两条光线来作图。 当同一物体AB从2倍焦距以外沿主光轴向凸透镜靠近的过程中，从A点发出平行主光轴的光线经透镜折射后通过后焦点，且这条光线的传播方向在物体移动过程中始终不变，然后只要作出从A点发出经过透镜光心的光线，那么这两条光线的交点（或它们反向延长线的交点）就是点A的像，然后整个物体成像的情况就可确定；如图1所示。 图1 从上图中我们可以很明确地概括出以下规律： （1）三个位置关系：○1成虚像时，物、像居透镜同侧。②成实物时，物、像分居透镜的异侧。③u=2f成实像时，物、像间的距离d，最小d=4f。 （2）三个移动关系：①凸透镜成实像时，物近、像远、像变大；物远、像近、像变小。②凸透镜成虚像时，物近，像近，像变小；物远，像远、像变大。③物从远处靠近2f处时，物体移动的速度大于像移动的速度；物体从2f处靠近f处时，物体移动的速度小于像移动的速度。 （3）三个成像特点：u＞2f时，成倒立、缩小的实像，f＜u＜2f时，成倒立、放大的实像；u＜f成正立、放大的虚像。 例1 如图2所示是对同一个物体拍摄的两张清晰程度相同的照片底片，拍摄这两张照片时照相机的镜头焦距相同，下列说法正确的是（） A．拍摄a时，相机与物体的距离较大B．拍摄b时，相机与物体的距离较大 C．拍摄a和b时，相机与物体的距离一样大D．无法判断 凸透镜成像的规律（讲义） 一、知识点睛 1.基本概念 （1）物距：______________________叫物距，用u表示；（2）像距：______________________叫像距，用v表示；（3）焦距：______________________叫焦距，用f表示。 2.凸透镜成像规律 凸透镜成像原理： 从光源出发的所有光线经过凸透镜折射后会聚于像点。（1）当u>2f，像距v满足_______________，像的特点是：_________________________； （2）当u=2f，像距v满足_______________，像的特点是：________________________； （3）当f （5）当u C．可能成实像或虚像D．一定不能成像 2.发光体从距凸透镜很远的地方向焦点移动时，在凸透镜另一侧光屏得到的像， 像距和像的大小的变化情况是（） A．像距变大、像变大B．像距不变、像变小 C．像距变小、像变小D．像距变大、像变小 3.用放大镜来观察物体，必须把物体放在（） A．透镜的一倍焦距以内 B．透镜的2倍焦距处 C．透镜的焦点与2倍焦距点之间 D．透镜的2倍焦距以外的地方 4.一物体在离凸透镜20cm处，此时成一放大像，则该凸透镜的焦距不可能是 （） A．11cm B．15cm C．20cm D．25cm 5.有一焦距为10cm的凸透镜，将物体从离凸透镜30cm处沿主光轴移到离凸 透镜20cm处，在这个过程中，物体所成的像（） A．始终是正立放大的实像 B．始终是倒立放大的实像 C．离凸透镜越来越远，像变大 D．离凸透镜越来越近，像变小 6.一个物体到凸透镜的距离是30cm时，在光屏上得到一个放大的实像，若把 物体沿凸透镜的主光轴移到距透镜45cm处，成的像情况是（） A．放大的实像 B．缩小的实像 C．等大的实像 D．上述三种情况都有可能 7.如图所示，在光屏上恰能看到清晰的像。则像的性质是（） A．倒立缩小的实像 B．正立放大的虚像 C．倒立放大的实像 D．正立缩小的虚像 8.如图所示，OO′为透镜的主光轴，AB是物体，A′B′是AB经过透镜所成的像。 用作图方法找出透镜的位置，并在这个位置画出这个透镜。 凸透镜成像规律 1．如图中画出了光线通过透镜（图中未画出）的情形，其中凸透镜是（） 其直径是透镜直径的一半，若将透镜向上移动少许，光斑变大．透镜的焦距是（） A．5cm B．10cm C．15cm D．30cm 3．如下中图所示，当用眼睛去观察镜子时，光束似乎是从M处发散开来的，则透镜的焦距是（）A．0.1m B．0.2m C．0.3m D．0.5m 4．两个完全相同的凸透镜L1、L2如下右图放置，其中AO1=O1B=BO2，过A点的一条光线经L1折射后按如图方向到达L2，则关于该光线再经L2折射后的去向，以下判断正确的是（） A．过L2的二倍焦距点B．过L2的焦点 C．平行于L2的主光轴D．过L2的二倍焦距以外的点 5．小王同学用光具座做凸透镜成像实验时，蜡烛的像成在了光屏上侧，为了使蜡烛的像能成在光屏中央，以下操作可达到目的是（） A．将凸透镜往上移B．将光屏往下移C．将蜡烛往上移D．将蜡烛往下移6．“五?四”青年节那天，学校请来摄影师给我们拍毕业照，列好队后，摄影师发现有几位同学没有进入取 在光屏上得到一个清晰的像．由此判断，他所用凸透镜的焦距（） A．一定大于20cm B．一定在10cm到16cm之间 C．一定小于8cm D．一定在8cm到10cm之间 8．在探究凸透镜成像实验中： （1）如图甲，要使像能够成在光屏的中央，应将透镜向_________（上/下）调整． （2）若凸透镜的焦距是10cm，当烛焰距凸透镜15cm时，能成倒立、_________的实像；当烛焰向左（远离透镜）移动后，要在光屏上成清晰的像，需将光屏向_________（左 /右）移． （3）在上一步实验获得清晰的像后，小明取了一副近视眼镜放在凸透镜前 （如图乙），要使光屏上还能成清晰的像，可将蜡烛向 _________（左/右）移． 一、初中物理凸透镜成像的规律 1．小明用放大镜看自己的指纹，如图所示。随后小明拿着同一个放大镜看窗外的物体，并且离窗外的物体越来越远，如图所示。以下说法正确的是（） A．小明用放大镜看自己的指纹，看到的是正立、放大的实像 B．小明用放大镜看自己的指纹，看到的是倒立、放大的虚像 C．小明拿同一个放大镜看窗外的物体，离窗外的物体越来越远时，看到的是像越来越小D．小明拿同一个放大镜看窗外的物体，离窗外的物体越来越远时，看到的是像虚像 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 AB．小明用放大镜看自己的指纹，看到的是正立、放大的虚像，不是实像，也不是倒立的，A、B错误； CD．小明拿同一个放大镜看窗外的物体，离窗外的物体越来越远时，根据凸透镜的动态成像规律可知，物体到凸透镜的距离越大时，像到凸透镜的距离越小，所成的像是越来越小的，并且是实像；C正确、D错误。 故选C。 2．近视的人，戴上近视眼镜，从适当的角度仔细观察镜面，可以看到放大了的自己的眼睛、睫毛和汗毛孔等，这是（） A．凹透镜成的像B．凸透镜成的像 C．凹面镜成的像D．凸面镜成的像 【答案】C 【解析】 【详解】 AB．眼睛和睫毛都在镜子的同侧，所以看到的像应该是面镜形成的，凸透镜和凹透镜都不符合题意． C．凹透镜由于中间薄，边缘厚，在眼睛一侧镜面相当于一个凹面镜，当物距小于焦距时成正立、放大的虚像．符合题意． D．凸面镜成正立、缩小的虚像．不符合题意． 3．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，光具座上各元件位置如图所示，此时在光屏上恰好成 一个清晰的像，则下列说法正确的是（ ） A ．利用了这一原理制成了照相机 B ．若将蜡烛远离凸透镜，则应将光屏靠近凸透镜才能得到清晰的像，且像逐渐变大 C ．若保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏的位置互换，会在光屏上成一个清晰倒立、缩小的像 D ．若保持凸透镜位置不变，将蜡烛放在 45 cm 刻度线处，适当移动光屏也能得到一个清晰的像 【答案】C 【解析】 【详解】 A ．从图中可以看到，蜡烛物距20cm u =，像距30cm v =，可知u v <，而照相机的是u v >，A 错误； B ．根据凸透镜成像的规律可知，若将蜡烛远离凸透镜，则应将光屏靠近凸透镜才能得到清晰的像，像是逐渐变小的，B 错误； C ．若保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏的位置互换，根据光路的可逆性，会在光屏上成一个清晰倒立、缩小的像，C 正确； D ．由题意可知10cm f >，若保持凸透镜位置不变，将蜡烛放在45 cm 刻度线处，此时5cm u =，u f <，会成正立放大的虚像，适当移动光屏是不能得到清晰的像，D 错误． 4．如图所示，光屏上能看到烛焰清晰的像，下列操作不能使光屏上清晰的像变大的是（ ） A ．保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏的位置对调 B ．保持蜡烛和光屏的位置不变，只将凸透镜向左移动适当距离 C ．保持凸透镜的位置不变，将蜡烛和光屏都向右移动适当距离 第十四周专题训练—凸透镜成像的规律 一、选择题（本大题共27小题，共54.0分） 1.在做“探究凸透镜成像的规律”实验时，某实验小组所描绘的图线如图所示．图线中A、B、C三点分别与蜡烛在光具座上移动过程中的三个位置相对应．则下列说法正确的是（ C ） A. 蜡烛处于AB间某一位置时，成倒立、缩小的实像 B. 蜡烛处于BC间某一位置时，成倒立、放大的实像 C. 将蜡烛从C移动到B的过程中，所成像逐渐增大 D. 将蜡烛从B移动到A的过程中，所成像逐渐减小 2.将点燃的蜡烛放在离凸透镜25cm处，恰好能在光屏上得到一个等大清晰的像，物体 放在离凸透镜15cm时，成像的规律与下列哪种成像规律相同（ A ） A. 投影仪 B. 照相机 C. 放大镜 D. 近视眼镜 3.物理课上，小阳利用如图所示的实验装置探究凸透镜成像规律，他将蜡烛从大于二倍焦距处向凸透镜焦点移动的过程中，下列说法中正确的是（ B ） A. 像始终是正立 B. 像始终是倒立 C. 像始终是缩小的 D. 像始终是虚的 4.关于放大镜、照相机、幻灯机和投影仪四种光学仪器的成像 情况，下列说法中正确的是（ C ） A. 放大镜成正立、放大的实像 B. 照相机成正立、缩小的实像 C. 幻灯机成倒立、放大的实像 D. 投影仪成正立、放大的虚像 5.小丽在做探究凸透镜成像规律的实验时，将焦距为 10cm的薄凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处，将点燃的蜡烛放置在光具座上 20cm刻度线处，移动光屏至 65cm刻度线处，烛焰在光屏上成清晰的像，如图所示．请结合此实验判断下列说法正确的是（ D ） A. 如图所示的实验现象能够说明幻灯机的成像特点 B. 保持凸透镜不动，若要在光屏上得到更大的清晰的像，应将蜡烛右移，光屏左移 C. 保持凸透镜不动，若将点燃的蜡烛放在光具座35cm刻度线处，移动光屏，在光屏上可呈现烛焰清晰的倒立缩小的像 D. 保持凸透镜不动，若将点燃的蜡烛放在光具座80cm刻度线处，将光屏放在光具座上透镜的左侧，移动光屏，在光屏上可呈现烛焰清晰的倒立缩小的像 6.如图所示，向透明塑料袋内吹气后，将袋口扎紧，再在袋口下挂一重物，将它放入盛水的玻璃容器中，就成了一个“空气透镜”．当平行光束射到这个“空气透镜”上时，射出的激光束将成为（ B ） A. 会聚光束 B. 发散光束 C. 平行光束 D. 不能确定 7.放电影试镜头时，发现银幕上的影像小了一点，为了使画面更大一些，应当调整放映机（ D ） A. 离银幕近一些，胶片离镜头远一些 B. 离银幕近一些，胶片离镜头近一些 C. 离银幕远一些，胶片离镜头远一些 D. 离银幕远一些，胶片离镜头近一些 8.用照相机照相时，突然镜头上落下一个小昆虫，洗出的相片将会出现的现象是（ A ） A. 相片上有一个昆虫的黑影 B. 相片上有一个昆虫缩小的像 C. 相片上有一个昆虫放大的像 D. 没有昆虫的黑影和像，但比正常情况暗一些 光学作图专项练习 2. 眼睛看到从平面镜反射来的光线如图所示，在图中确定 入 射光线，并标出入射角。 3. 如图是一条入射光线及其经过平面镜反射后的反射光线, 试分别做岀平面镜的位置。 4. 平面镜前有一点光源 s ,做岀一条从光源 s 射岀的光线，使 它经平面镜反射后，恰好经过 A 点。 5. 如图S 是发光点，S 是S 在平面镜中的像，I 是射向平面 镜的一条入射光线，在图中画出平面镜的位置和 I 的反射光 线。 10. 下图中A ' B '是物体AB 在平面镜中所成的像，请在图 中画岀平面镜的位置。 6. 如图所示的两条反射光线是同一发光点 S 发出的光经平面 镜反射后形成的，请你画岀发光点 S 的位置。 11. 如图所示，发光点 S 所发出的光，经平面镜 AB 反射后, 在障碍物CD 的后面岀现一片明亮区域，请画岀明亮区域的 范围。 S i S 2 &画出物体AB 在平面镜中所成的像。 S ' A B 7.如图所示，发光点S在平面镜MN中的像为S1,当平面镜转过一定角度后，它的像为 S2,请你画岀转动后平面镜的大致位置。 12.如下图所示，光线A、B是点光源S发出的两条光线经平S ■ 面镜反射后的反射光线，请在图中作岀平面镜的位置，并完成光路图。 13.点光源S发出的一条光线AB射在镜面MN，光线CD是由S发出的 另一条入射光线的反射光线，如图所示，请在图 ------------------------------------------ 15.发光 点S旁竖直放置一挡板，下方还有一块大平面镜，请在挡板另一 侧画岀S能照亮的区域。 中画岀点光源S的位置 14.如图，水平天花板上贴着一块平面镜，请你画出地面上哪个 区域可以通过平面镜看到发光点S （不考虑人的高度）。 S. 3、画出反射光线，标出反射角的大小，并大致画出 折射光线，标出折射角a 的位置; 16. 、空气 45 空气 空气 15.如图所示, 验中，观测到正立、 在“研究凸透镜成像规律”的实 放大的虚像，试通过作图找出 该透镜的两个焦点F 的位置。 为了把竖直照射的太阳光经平面镜反射后，沿 17、?完成物体在透镜中的成像光路图凸透镜成像规律及其探究实验
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