《凸透鏡成像》導(dǎo)學(xué)案滬科版物理

第 2 課時凸透鏡成像一、課前知識準(zhǔn)備把物體置于凸透鏡主光軸上距透鏡40cm，透鏡的焦距為 15cm，則物體通過透鏡成的像是 _立_的 _像若將物體向透鏡方向移動了15cm，則物體的像將向方向移動，同時像變?yōu)開立_的_像二、名師解讀點(diǎn)撥在研究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)中：(1)光具座上應(yīng)放有凸透鏡、 光屏和蠟燭，應(yīng)當(dāng)放在其它兩種器材之間，為了使?fàn)T焰的像能成在光屏中央，要調(diào)整凸透鏡和光屏的高度，使它們的中心.(2)當(dāng)在光屏上得到一個清晰、縮小的實(shí)像時，說明蠟燭在凸透鏡；若想得到一個清晰放大的實(shí)像， 蠟燭應(yīng)向方向移動，同時光屏應(yīng)向方向移動像的大小是逐漸若無論怎樣移動光屏都不能接收到蠟燭的像，說明蠟燭處于的范圍了(3)利用凸透鏡在光屏上已得到燭焰清晰的實(shí)像，此時如果用黑紙遮住透鏡的下半部分，則光屏上的像()A 上半部沒有了B下半部沒有了C整個像縮小了D整個像變暗了答案： (1)凸透鏡，同一高度；(2)二倍焦距之外，靠近透鏡，遠(yuǎn)離透鏡，變大，小于一倍焦距； (3)D【理解】 凸透鏡成像原理以燭焰通過凸透鏡成像為例，如右圖燭焰可看作是由許多發(fā)光點(diǎn)組成的，每個發(fā)光點(diǎn)射向凸透鏡的光線有無數(shù)條，這無數(shù)條光線經(jīng)凸透鏡折射后，會聚到一點(diǎn)，這一點(diǎn)就是發(fā)光點(diǎn)的像點(diǎn)，全部的像點(diǎn)構(gòu)成了燭焰的像【注意】 若用紙板檔住凸透鏡的上半部，下半部的光仍能會聚起來組成物體的完整的像但會聚的光少了，所得的像亮度將變暗【明確】凸透鏡成像規(guī)律：第1頁共5頁物 距像的特點(diǎn)像 距u倒 或 正縮小或放大實(shí) 或v虛A. u>2f倒立縮小實(shí)像f<v<2f （ v<u）B. u=2f倒立等大實(shí)像v=2f（ v=u）C.倒立放大實(shí)像v>2f（ v>u）f<u<2fD. u=fE. u<f正立放大虛象物像同側(cè)（v>u）一焦分虛實(shí)。 u=f 是成實(shí)像與虛像分界點(diǎn)，u>f 成實(shí)像 , u=f 不成像 ,u<f 成虛像 ;二焦分大小。u=2f 是成縮小的像與放大的像分界點(diǎn)， u>2f 成縮小的實(shí)像 , u=2f 成等大的實(shí)像 ,f<u<2f 可成放大的實(shí)像 u<f 成放大的虛像 ;成實(shí)象時，物近像遠(yuǎn)像變大。 物距從遠(yuǎn)大于 2 倍焦距減小到等于 2 倍焦距的過程中，像距從稍大于焦距逐漸增大到等于 2 倍焦距，物距大于像距一直到等于像距，透鏡另一側(cè)的像逐漸變大一直到與物體等大， 物體與像的距離由很大逐漸減少到 4 倍焦距；物距從稍小于 2 倍焦距減小到稍大于焦距的過程中， 像距從稍大于 2 倍焦距逐漸增大到遠(yuǎn)大于 2 倍焦距，像距大于物距， 透鏡另一側(cè)的像逐漸變大，物體與像之間的距離由稍大于 4 倍焦距逐漸增大到很大。成虛象時，物近像近像變小。當(dāng)物距在稍小于焦距處向凸透鏡靠近的過程中，虛像越來越小。實(shí)象皆倒立，虛象皆正立。凹透鏡對物體只能成正立、縮小的虛像?！疽紫c(diǎn)】 放大的像與像變大放大的像指所成的像的大小比物體的大小大； 像變大指物體到鏡子的距離發(fā)生變化時，像相對于原來的像變大。 像變大不等于所成的像是放大的， 如物距從大于 2 倍焦距減小到等于 2 倍焦距的過程中，所成的像是縮小的但像逐漸變大的【辨別】凸透鏡和凹透鏡(1)用手摸，中間厚邊緣薄的是凸透鏡，中間薄邊緣厚的是凹透鏡(精密的光學(xué)儀器不能用此法 )(2)用平行光檢測，對光起會聚作用的是凸透鏡，對光起發(fā)散作用的是凹透鏡(3)用光屏檢測， 能在光屏上呈現(xiàn)像的是凸透鏡，不能在光屏上呈現(xiàn)像的是凹透鏡【辨析】虛像和實(shí)像（1）凸透鏡成實(shí)像（ 2）凸透鏡成虛像第2頁共5頁虛像不是實(shí)際光線會聚成的，因此不能像投影儀或電影那樣用屏幕去承接，也不能用膠片去感光，只能用眼睛直接觀察。虛像是“虛”的，但人眼視網(wǎng)膜上的像卻是實(shí)實(shí)在在的，如果光線進(jìn)不了人眼，那人眼也就看不見那個物體了。實(shí)像是射向凸透鏡的光經(jīng)過凸透鏡會聚而成的，是實(shí)際光成的會聚點(diǎn)，能用光屏承接?？梢曰仡櫰矫骁R成虛像的情況，明白實(shí)像與虛像的區(qū)別，面鏡由反射成像， 透鏡由折射成像三、拓展整合創(chuàng)新類型之一：凸透鏡成像【例 1】如圖是用來研究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖（屏未畫出），當(dāng)蠟燭和透鏡放在圖示位置時，通過移動光屏，可以在光屏上得到與物體等大的像。若透鏡位置不變，將蠟燭移到刻度為 30cm 處，則A 移動光屏，可以在屏上得到倒立放大的像B移動光屏，可以在屏上得到倒立縮小的像1020304050607080(cm)C移動光屏，可以在屏上得到正立放大的像D不論光屏移到什么位置，都不能在屏上得到清晰的像解析：根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律可知在光屏上得到與物體等大的像，u=v=2f=30cm ，f=15cm。若透鏡位置不變，將蠟燭移到刻度為 30cm 處，此時物距 u=10cm<f，所以不論光屏移到什么位置，都不能在屏上得到清晰的像。答案：D變式題：某同學(xué)做 “研究凸透鏡成像 ”的實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)中固定了透鏡，無論怎樣移動蠟燭和光屏，在光屏上都找不到像，則原因是 _。找到原因后在光屏上得到了像，如果蠟燭燃燒時間較長，蠟燭變短，則光屏上的像將向_移動（選填 “上”或“下 ”）。類型之二：綜合應(yīng)用創(chuàng)新【例 2】一種手電筒上所有的聚光小電珠如圖所示，其前端相當(dāng)于一個玻璃制成的凸透鏡，燈絲（可看作一個點(diǎn)光源） 發(fā)出的光通過它出射時， 出射光束（圖中實(shí)線所示）比無此透鏡時的光束（圖中虛線所示）要窄，即它可減小光束的發(fā)散，有聚光功能。在這種小電珠中，燈絲應(yīng)位于（）A 凸透鏡的焦點(diǎn)以內(nèi)B凸透鏡的一倍焦距和兩倍焦距之間C凸透鏡的焦點(diǎn)D凸透鏡的兩倍焦距處解析：把發(fā)光的燈絲視為一點(diǎn)光源， 由凸透鏡成像的規(guī)律可以得出燈絲發(fā)出第3頁共5頁的光通過凸透鏡后所成光束的形狀。當(dāng)燈絲 S 位于凸透鏡焦點(diǎn)以外 (即它與透鏡的距離大于 1 倍焦距 )時， S 通過透鏡會成一個實(shí)像 S，如圖所示，由圖可見，此時透過透鏡形成的光束是先會聚成一點(diǎn)后再發(fā)散；當(dāng)燈絲 S 位于凸透鏡的焦點(diǎn)上 (即它與透鏡的距離等于 l 倍焦距 )時， s 發(fā)出的光通過透鏡后成為一平行光束，如圖所示；當(dāng)燈絲 S 位于凸透鏡的焦點(diǎn)以內(nèi) (即它與透鏡的距離小于 1 倍焦距 )時， S 通過透鏡生成一虛像 S， S與 S 居于透鏡的同側(cè)且 S離透鏡較遠(yuǎn)，而在透鏡的另一側(cè)看起來，則光線好像是從 S點(diǎn)發(fā)出的一樣，如圖所示，此時射出的光束比無此透鏡時的光束 (圖中透鏡左側(cè)由 S 射出的光束 )要窄一些由上分析知，形成圖所示的光束，小電珠的燈絲應(yīng)位于凸透鏡的焦點(diǎn)以內(nèi)答案： A四、當(dāng)堂檢測反饋1.如圖所示，魚缸中只有一條小魚，而眼睛從A 點(diǎn)可以觀察到兩條，一條魚的位置變淺，另一條魚變大前者是由于 _形成的 _像 (填 “實(shí) ”或 “虛 ”)后者是由于魚缸的 _側(cè)部分 (填 “左 ”或 “右 ”)等效凸透鏡而形成的_像(填“實(shí)”或 “虛 ”)。2.通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)凸透鏡可以成實(shí)像，也可以成虛像；可以成放大的像，也可以成縮小的像；可以成倒立的像，也可以成正立的像。我們可以看到，物體通過凸透鏡所成的像的 _、_、_、_等取決于物距和凸透鏡的_關(guān)系。3.如圖所示，是趙強(qiáng)同學(xué)用蠟燭、凸透鏡和光屏研究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)裝置， 其中還需要調(diào)整的是 _。調(diào)整后燭焰能在光屏上成_立的實(shí)像，若想使像變大，應(yīng)將蠟燭向_移。4、用凸透鏡正對著太陽，發(fā)現(xiàn)在凸透鏡的另一側(cè)10cm 處的光屏上得到一個亮點(diǎn)，尋那么將點(diǎn)燃的蠟燭放在位于凸透鏡前15cm 處時，光屏上得到的像是（）A 、正立放大的像B、正立縮小的像C、倒立縮小的像D、倒立放大的像5.一個焦距為 10 cm 的凸透鏡，當(dāng)物體從離透鏡30 cm 處逐漸移到離透鏡20第4頁共5頁cm 處的過程中，像與像距的變化為（）A. 像逐漸變小，像距逐漸變小B.像逐漸增大，像距逐漸增大C.像先小后大，像距逐漸增大D.像逐漸增大，像距逐漸變小6.張強(qiáng)同學(xué)在光具座上做 “研究凸透鏡成像 ”的實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)光屏、透鏡及燭焰的相對位置如圖所示時，恰能在光屏上得到一個清晰的像由此判斷，他所用凸透鏡的焦距()A 一定大于 20 cmB一定在 10 cm 到 16 cm 之間C一定小于 8 cmD一定在 8 cm 到 10 cm 之間第5頁共5頁