凸透镜成像神奇的眼睛Word文件下载.docx
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凸透镜能使跟主轴平行的光线会聚在主光轴上的一点,这点叫透镜的焦点,用“F”表示。
虚焦点:
跟主光轴平行的光线经凹透镜后变得发散,发散光线的反向延长线相交在主光轴上一点,这一点不是实际光线的会聚点,所以叫虚焦点。
d.焦距:
焦点到光心的距离叫焦距,用“f”表示。
每个透镜都有两个焦点、焦距和一个光心。
3、透镜对光的作用
凸透镜:
对光起会聚作用;
对光起发散作用
(1)凸透镜成像规律
1、凸透镜成像规律
物距(u)
成像大小
虚实
物像位置
像距(v)
应用
u>
2f
缩小
实像
透镜两侧
f<
v<
2f
照相机
u=2f
等大
v=2f
u<
放大
v>
幻灯片
u=f
不成像
u<
f
虚像
u
放大镜
【凸透镜成像规律口决记忆法】
“一焦分虚实,二焦分大小;
虚像同侧正,物远像变大;
实像异侧倒,物远像变小”
(四)凸透镜成像规律的应用:
1、照相机与眼睛
a.人的眼睛与照相机都利用凸透镜成像规律,使物体成倒立、缩小的实像。
b.近视眼需佩戴凹透镜,老花眼需佩戴凸透镜。
2、望远镜与显微镜
a.构造:
由两个透镜组成,分为目镜(靠近眼睛的透镜)和物镜(靠近物体的透镜)。
3、投影仪:
为了使幕上的像“正立”(朝上),幻灯片要倒着插。
2、典型例题
例1老奶奶用放大镜看报时,为了看到更大的清晰的像,她常常这样做( )
A.报与放大镜不动,眼睛离报远些
B.报与眼睛不动,放大镜离报远一些
C.报与放大镜不动,眼睛离报近一些
D.报与眼睛不动,放大镜离报近一些
解析:
放大镜是凸透镜,由凸透镜成像实验可以看出,当物体在一倍焦距以内的时候,物距越大,像距越大,像也越大。
也可从成像原理得出结论,平行于主轴的光线不变,而随着物体的远离透镜,过光心的光线越来越平缓,所以两条光线的反向延长线交点就离透镜越远,像就越大。
也就是在一倍焦距以内的时候,物体离焦点越近,像越大。
所以答案为B。
例2小明拿着一个直径比较大的实验用的放大镜,伸直手臂观看远处的物体,他可以看到物体的像,下面说法中正确的是( )
A.射入眼中的光一定是由像发出的
B.像一定是虚像
C.像一定是倒立的
D.像一定是放大的
放大镜是凸透镜,在手拿凸透镜,并伸直了手臂看远处的物体时,物距远大于两倍焦距,所以会成像在手内侧稍大于一倍焦距处。
而人的眼睛在一个手臂以外,所以进入人眼的光线肯定是折射光线汇聚成像后再分开的光线,我们看到就好像是从像发出的。
这个像肯定是倒立缩小的实像。
所以答案是C。
而选项A中并非所有进入人眼的光线都是从像发出来的。
二、作为放映机镜头的应用
例3在农村放映电影,试镜头时,发现屏上的影像小了一点,应当怎样调整放映机( )
A.放映机离屏远一些,胶片离镜头远一些
B.放映机离屏远一些,胶片离镜头近一些
C.放映机离屏近一些,胶片离镜头远一些
D.放映机离屏近一些,胶片离镜头近一些
这是一道凸透镜的应用题,电影放映机镜头(凸透镜)的焦距是不变的,根据凸透镜成像规律,胶片距透镜焦点的距离越近,屏上成的像越大,同时,屏离透镜越远。
从上述分析可知,本题的正确选项为B。
三、作为照相机镜头的应用
例4某同学拍毕业合影后,想拍一张单身像。
摄影师应采取的方法是( )
A.使照相机靠近同学,同时镜头往后缩,离胶片近些
B.使照相机靠近同学,同时镜头往前伸,离胶片远些
C.使照相机远离同学,同时镜头往后缩,离胶片近些
D.使照相机远离同学,同时镜头往前伸,离胶片远些
照相机镜头相当于一个凸透镜。
镜头后是暗箱,胶片装在暗箱底部,胶片相当于光屏;
当拍完合影后,再拍单身像,像要变大。
成像时要使像变大,物距应减小,同时增大像距,即拉长暗箱或使镜头前伸。
例5用照相机拍摄水池底部的物体时,若保持照相机的位置不变,比较池中有水和无水两种情况(假设两种情况下,人眼看到的物体等大),则有水时()
A.暗箱应略短一些,得到的像会略大些
B.暗箱应略短一些,得到的像会略小些
C.暗箱应略长一些,得到的像会略大些
D.暗箱应略长一些,得到的像会略小些
根据照相机成像原理,当物距减小时,像距变大,要在胶片上得到物体清晰的像,应将暗箱适当拉长一些,同时,胶片上的像将比原来的像略大一些。
本例中,池底的物体在有水与无水两种情况下,相对于照相机镜头的距离是不同的;
由于光的折射作用,池中有水时相当于物距减小了。
根据成像原理可知,正确选项为C。
例6测绘人员绘制地图时,需要在空中的飞机上向地面照相,称为航空摄影,若使用航空摄影照相机的镜头焦距为50mm,则底片到镜头的距离为()
A.10mm之外
B.略小于50mm
C.略大于50mm
D.等于50mm
航空摄影是指在飞机上向地面拍照,由于物体距离凸透镜非常远,可以看成从无限远处入射的光线,它所成的像应当略大于焦距。
故本题的正确选项为C。
3、课堂练习
1.一个焦距为10cm的凸透镜,当物体从离透镜30cm处逐渐移到离透镜20cm处的过程中,像与像距的变化为()
A.像逐渐变小,像距逐渐变小B.像逐渐增大,像距逐渐增大
C.像先小后大,像距逐渐增大D.像逐渐增大,像距逐渐变小
2.通过实验发现凸透镜可以成实像,也可以成虚像;
可以成放大的像,也可以成缩小的像;
可以成倒立的像,也可以成正立的像。
我们可以看到,物体通过凸透镜所成的像的____________、____________、____________、____________等取决于物距和凸透镜的____________关系。
3.当物距___________2倍焦距时,凸透镜成的像是___________实像;
当物距___________焦距时,成虚像,并且虚像的尺寸___________。
4.一个物体在凸透镜前20cm处,在屏上成一倒立缩小的像,则透镜的焦距f()
A.10cm<
f<
20cmB.f>
10cmC.f<
10cmD.f>
20cm
5.许多家庭的门上都装有防盗门镜(俗称“猫眼”)。
从室内透过防盗门镜向外看,可以看到来客的正立、缩小的像。
由此可以断定,此时防盗门镜的作用相当于一个()
A.凸透镜B.凹透镜C.凸透镜和凹透镜D.玻璃砖
6.(2010天津模拟)如图3-3-1所示,凸透镜的焦距为8cm,当物体AB放在该凸透镜主轴上距离凸透镜12cm的位置处时,调整光屏的位置使光屏上出现该物体清晰的像,则在光屏上得到一个()
图3-3-1
A.倒立放大的实像B.倒立缩小的实像C.正立放大的实像D.正立放大的虚像
7.(2010江苏连云港模拟)如图3-3-2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()
图3-3-2
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
8.(2010江苏徐州课改区模拟)如图3-3-3所示,是赵强同学用蜡烛、凸透镜和光屏研究凸透镜成像规律的实验装置,其中还需要调整的是____________。
调整后烛焰能在光屏上成____________立的实像,若想使像变大,应将蜡烛向____________移。
图3-3-3
9.(2010河南模拟)在观察凸透镜成像的实验中,光屏上已成清晰、缩小的像,当烛焰向透镜靠近时,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏应向____________(填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动,若要观察到烛焰放大的虚像,烛焰到透镜的距离应____________透镜的焦距。
10.有一焦距为10cm的凸透镜,将物体从离凸透镜30cm处沿主光轴移到距透镜20cm处,这个过程中所成的像()
A.始终是正立、放大的实像B.始终是倒立、放大的实像
C.离透镜越来越远,像变大D.离透镜越来越近,像变小
11.(2010山东滨州模拟)张晨在做研究凸透镜成像的实验时,保持凸透镜位置不变,如图3-3-5所示,先后使烛焰位于a、b、c、d四点,并分别调整光屏的位置。
实验后,他归纳出以下说法,其中错误的是()
图3-3-5
A.烛焰位于a点时,屏上出现的实像最小B.烛焰位于b点时,成放大的实像
C.烛焰位于c点时,屏上出现的实像最大D.烛焰位于d点时,成放大的实像
12.一物体放在凸透镜前18cm处,在透镜另一侧20cm处成一清晰像,则此透镜的焦距()
A.一定大于20cmB.一定小于9cm
C.一定在10cm到8cm之间D.一定在9cm到10cm之间
13.在研究凸透镜成像实验时,当烛焰离透镜12cm时成的是放大的实像,当烛焰离透镜7cm时成的是放大的虚像,则这个透镜的焦距不可能是下列的哪个值()
A.8cmB.10cmC.11cmD.14cm
14.一物体沿凸透镜的主光轴移动,当物距为30cm时,在凸透镜另一侧的光屏上得到一个放大的实像,当物体移到物距为15cm时,它的像一定是()
A.放大的实像B.缩小的实像C.放大的虚像D.缩小的虚像
15.在观察凸透镜成像的实验中,把物体从距凸透镜2倍焦距之外逐渐向凸透镜靠拢的过程中,光屏上所成的像将()
A.一直变大B.一直变小C.先变大后变小D.先变小后变大
16.一个物体在凸透镜前的主光轴上,在凸透镜另一侧的光屏上形成该物体的明亮、清晰的实像,当用不透光的物体遮住凸透镜的上半部分后,物体此时在光屏上形成的像是()
A.只有上半部分,亮度不变B.只有下半部分,亮度不变
C.与原来相同,亮度不变D.与原来相同,亮度变暗
17.(2010江苏南通模拟)小明在做“凸透镜成像”实验时,将点燃的蜡烛放在凸透镜前20cm处,在透镜另一侧的光屏上观察到缩小的像。
小明又把点燃的蜡烛置于原来的光屏处,则所成像的性质是()
A.倒立放大的实像B.正立放大的虚像C.倒立缩小的实像D.倒立等大的实像
18.在凸透镜2倍焦距以外的地方,沿主光轴方向平放一根粗细均匀的棒AB,如图3-3-6所示,则形成的像A′B′为
图3-3-6
A.比实物短,且B′端比A′端粗B.比实物短,且A′端比B′端粗
C.比实物长,且B′端比A′端粗D.比实物长,且A′端比B′端粗
19.(2010福建莆田模拟)在研究凸透镜成像实验中,当烛焰离凸透镜的距离小于焦距时,眼睛通过透镜观察到的虚像可能是图3-3-7中的()
图3-3-7
20.在“研究凸透镜成像”的实验中,当凸透镜、烛焰和光屏放在图3-3-8中A、B、C三个位置时,屏上成一个缩小的像,则在A点位置放的是____________,在B点位