凸透镜成像的规律考点汇总新版新人教版Word格式.docx
《凸透镜成像的规律考点汇总新版新人教版Word格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《凸透镜成像的规律考点汇总新版新人教版Word格式.docx（11页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
正立
虚
知识点1:
探究凸透镜成像规律的实验
提出问题
照相机、投影仪以及放大镜都是利用凸透镜成像规律制成的,但是它们的成像情况存在着虚与实、正与倒、大与小及远与近的不同。
那么,凸透镜所成像的虚实、大小、正倒跟物
距有什么关系呢?
假设猜想
改变凸透镜的物距和像距,可以得到不同的像。
那么,物距和像距是否就是影响凸透镜成像情况的主要因素呢?
实验设计探究
[思考]1.探究实验中物距、像距各具体指什么距离?
怎样测定其大小?
2.物距、像距的变
化可引起凸透镜成像的变化,选取什么距离来做
实验中的参照呢?
3.凸透镜成像有实与虚的区别,它们都能用光屏承接吗?
如何观察所成的实像或虚像呢?
4.做该探究实验时,所用器材在放置时有什么要求呢?
[实验设计方案]1.实验目的:
（1）把物体放在凸透镜2倍焦距以外,观察像的性质。
（2）把物体放在凸透镜2倍焦距处,观察像的性质。
（3）把物体放在凸透镜2倍焦距与1倍焦距之间,观察像的性质。
（4）把物体放在凸透镜1倍焦距之内,观察像的性质。
2.实验原理:
凸透镜成像（光的折射成像）。
3.实验器材:
凸透镜、蜡烛、光屏、光具座（带刻度尺）、火柴。
4.实验步骤:
（1）如图所示,在桌面上放置好光具座,将蜡烛、凸透镜和光屏等器材按正确顺序安装在光具座上。
点燃蜡烛,调整凸透镜和光屏的高度,使它们的中心和烛焰中心大致在同一高度处。
（其中F、F'
点为焦点,P、P'
点为二倍焦距点）
（2）把蜡烛放在离凸透镜远大于2倍焦距的地方,移动光屏,直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰像。
观察这个像是倒立的还是正立的,是放大的还是缩小的。
改变物距,重做这一步。
（3）把蜡烛移向凸透镜,让蜡烛到凸透镜的距离等于2倍焦距,移动光屏,使光屏上出现明亮、清晰的烛焰像,观察像到凸透镜的距离、像的倒正和大小。
（4）把蜡烛再靠近凸透镜,让蜡烛到凸透镜的距离在2倍焦距与1倍焦距之间,移动光屏,使光屏上出现明亮、清晰的烛焰像,观察像到凸透镜的距离、像的倒正和大小。
（5）把蜡烛移到凸透镜的1倍焦距内,无论怎样移动光屏,在光屏上都没有烛焰的像。
如图所示,从光屏一侧透过透镜观察到烛焰的像,记下像的性质。
分析论证
按上述步骤操作,所得数据和观察结果如下表所示,从中可得出凸透镜成像规律。
凸透镜焦距f=10cm
物距与
焦距的关系
物距u/cm
像的性质
像距v/cm
像距与焦
距的关系
实虚
大小
正倒
2f
43
倒
13
f<
v<
30
15
u=2f
20
v=2f
2f>
f
18
23
12
60
u<
8
正
物像同侧
——
6
在本实验的操作过程中,应注意以下几个问题:
①在安装“探究凸透镜成像的规律”实验装置时,必须使烛焰、凸透镜和光屏三者中心在同一高度处,否则像有可能不能呈现在光屏上。
②从光具座上读取物距和像距大小时,应注意读取蜡
烛、凸透镜、光屏底座中央所对刻度线的数值。
③因光具座的长度有限,故所调物距和像距的范围有限,选取物距时要根据实际情况而定,否则可能导致在屏上无法成像。
【例】 物体在距凸透镜20cm时成等大、倒立的实像,试判断物体距凸透镜30cm时所成像应是 。
答案:
倒立、缩小的实像
点拨：
物体在距凸透镜2倍焦距处时成等大、倒立的实
像,再结合题述可知该凸透镜的焦距为10cm,
则物距为30cm时,处在二倍焦距以外,由凸透镜成像规律知,此时成倒立、缩小的实像。
知识点2:
实验结论
1.用作图法确认凸透镜成像的规律
利用凸透镜的三条特殊折射光线作图,可巧妙记忆凸透镜成像的规律,如图所示,其中P、P'
点为二倍焦距点,A1B1、A2B2、A3B3、A4B4为物体,对应的像分别是A1'
B1'
、A2'
B2'
、A3'
B3'
、A'
B'
。
2.凸透镜成像的规律可用下面的顺口溜来记忆,即:
实像倒,位异侧;
虚像正,位同侧;
一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小。
拓展延伸
（1）根据凸透镜成像的规律,我们还可总结出物距变化和像的大小变化的规律:
凸透镜成实像时,物近像远像变大,物远像近像变小;
成虚像时,物远则像大,物近则像小。
（2）当光屏上得到清晰的像时,用纸遮住透镜的下半部分,光屏上仍然能出现完整的像,但像的亮度变暗。
因为用纸遮住透镜的下半部分,剩余部分仍可成清晰像,只不过透过去的光减少,导致所成的像变暗。
诸如凸透镜摔掉了一块、凸透镜上落了个小飞虫等,都属于这种情况,可以成清晰像,但像变暗。
（3）当物距非常大时,像距会非常小,几乎接近焦距,诸如“高空摄影”时胶片的位置如何放置类问题,就可从这个角度入手解决。
（4）透镜成像时,若像距比物距大,则成放大像;
若像距等于物距,则成等大像;
若像距比物距小,则成缩小像,所以可根据像距和物距的大小关系,判断所成的是放大像、等大像,还是缩小像。
【例】 在用焦距为10cm的凸透镜来探究其成像规律的实验中:
（1）如图所示,将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上。
点燃蜡烛后,调节凸透镜和光屏的高度,使它们的中心与烛焰中心大致在 ,其目的是使像成在 。
（2）当烛焰距凸透镜25cm时,移动光屏,可在光屏上得到一个清晰的 、 的实像,人们利用这个原理制成了 。
（1）同一高度;
光屏中央
（2）倒立;
缩小;
照相机
熟悉凸透镜成像规律,是正确解答这类题的关键。
因为物距大于2倍焦距,所以成倒立、缩小的实像,是照相机的成像原理。
考点1:
凸透镜成像规律的实验探究
【
例1】 小华想探究凸透镜成像规律。
实验桌上有A、B、C三个凸透镜,其中凸透镜A的焦距为10cm,凸透镜B的焦距为50cm,凸透镜C的焦距未知。
光具座上标尺的刻度范围如图所示。
（1）小华想探究凸透镜成实像的规律,应选用 （填“A”或“B”）凸透镜。
实验过程中,他将点燃的蜡烛放置在距凸透镜25cm处时,移动光屏,直到光屏上呈现出烛焰清晰的像,则该像是倒立、 （填“放大”或“缩小”）的实像。
（2）小华将凸透镜C固定在光具座上50cm刻线处,当蜡烛在光具座上30cm到40cm刻线之间时,烛焰的像是放大、倒立的实像;
当蜡烛在光具座上0cm到30cm刻线之间时,烛焰的像是缩小、倒立的实像。
由此可判断蜡烛在光具座上45cm刻线处时,烛焰的像是放大、 的 像。
（1）A;
缩小
（2）正立;
（1）受光具座长度的限制,应选择凸透镜A,当蜡烛放置在距凸透镜25cm处时,物距大于2倍焦距,所以成缩小的实像;
（2）根据题意,凸透镜C的焦距为10cm,
蜡烛在光具座上45cm刻线处时
物距为5cm,小于焦距,所以成正立、放大的虚像。
考点2:
凸透镜成像规律的灵活运用
【例2】 某物体放在凸透镜前20cm处时,在光屏上得到了物体倒立、缩小的清晰实像,则该凸透镜的焦距可能是（ ）
A.20cm
B.15cm
C.10cm
D.5cm
D
根据凸透镜成像规律,当在光屏上成倒立、缩小的实像时,物距应大于2倍焦距,即20cm>
2f,则f<
10cm,故只有选项D正确。
【例3】 某同学在探究凸透镜成像的规律时,在光屏上得到了一个清晰的烛焰的像（如图所示）,为使光屏上清晰的像变大些,下列调节方法可行的是（ ）
A.将蜡烛适当远离透镜
光屏适当靠近透镜
B.将蜡烛适当靠近透
镜,光屏适当远离透镜
C.将透镜适当靠近蜡烛
D.将透镜适当靠近光屏
B、C
因在光屏上成像,故此时凸透镜成的是实像。
由凸透镜成实像时的规律“物近像远像变大,物远像近像变小”
可知,要使光屏上的像变大,应适当减小物距,增大像距,故B、C项正确。
第五章透镜及其应用第4节眼睛和眼镜
1.眼球好像一架照相机,晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,视网膜相当于底片。
正常眼视物时,在视网膜上成倒立、缩小的实像。
2.近视眼看远处物体时,成像于视网膜前,用凹透镜进行矫正。
3.远视眼看近处物体时,成像于视网膜后,用凸透镜进行矫正。
眼睛
眼睛的结构如图所示,眼睛相当于一架可变焦的照相机。
眼睛的晶状体和角膜共同作用的结果,相当于一个可以改变焦距的凸透镜,视网膜相当于一个光屏。
如图所示,看远处物体时,晶状体变薄,焦距变大,折射能力变弱,使像成在视网膜上;
看近处物体时,晶状体变厚,焦距变小,折射能力变强,也可使像成在视网膜上,因此眼睛可看清远近不同的物体
依靠眼睛调节所能看清的最远和最近的两个极限点分别叫做远点和近点。
正常眼睛的远点在无限远,近点大约在10cm处。
正常眼睛观察近处物体最清晰而又不疲劳的距离大约是25cm,这个距离叫做明视距离。
【例】 来自于物体的光经过晶状体
等会聚在视网膜上,形成物体的像。
下列说法错误的是（ ）
A.晶状体相当于凸透镜
B.视网膜相当于光屏
C.所成的像是实像
D.所成的像相对于物体是正立的
因为眼睛相当于照相机,所以所成的像是倒立、缩小的实像,因此选项D的说法错误,本题选D。
近视眼的成因和矫正
近视眼都有一个共同的
特征:
只能看清近处的物体,看不清远处的物体。
成因
矫正
近
视
眼
如图所示:
晶状体太厚,折光能力太强,使来自远处某点的光还没到视网膜就会聚成像,到视网膜时已经变成了一个模糊的光斑
近视眼患者可以戴凹透镜做的眼镜,让光适当发散,使清晰的像向后移,准确地成在视网膜上
【例】 如果一束来自远处某点的光经过角膜和晶状体折射后所成的像落在视网膜
（填“前”或“后”）,这就是近视眼。
现在的中学生患近视眼的很多,矫正的方法是配戴一副由 透镜片做的眼镜。
前;
凹
因为近视眼晶状体对光的会聚能力偏强,使光提前会聚在视网膜的前方成像,所以需要配戴的眼镜,应能使进入眼睛的光变得发散一些,因此用凹透镜做镜片。
知识点3:
远视眼的成因和矫正
远视眼和老花眼都有一个
共同的特征:
只能看清远处的物体,看不清近处的物体。
远
晶状体太薄,折光能力太弱,使来自近处某点的光
还没会聚成像就到视网膜了,像成在视网膜的后方,在视网膜上形成的是一个模糊的光斑
患者可以戴凸透镜做的眼镜,让光适当会聚,使清晰的像向前移,准确地成在视网膜上
【例】 在下图中, （填“甲”或“乙”）图表示远视眼成像示意图。
矫正远视眼应配戴的镜片是 （填“凸”或“凹”）透镜。
甲;
凸
远视眼是由于晶状体曲度过小,折光能力差,使来自近处物体的光折射后成像在视网膜的后方,所以看不清近处的物体,故甲图是远视眼的成像示意图。
矫正远视眼应配戴凸透镜来帮助眼睛增强对光的会聚能力。
知识点4:
眼睛的度数与焦距的关系
因为透镜焦距f的长短标志着折光本领的
大小,物理学中就把透镜焦距的倒数叫做透镜焦度,用Φ表示,所以Φ=
用镜片的透镜焦度乘100,就是我们平常所说的眼镜的度数,一般用符号D表示,即眼镜的度数D=
×
100（其中f以米作为单位）。
远视眼镜和老花眼镜的镜片为凸透镜,其度
数是正数,近视眼镜的镜片为凹透镜,其度数是负数。
【例】 老花镜的镜片是 透镜,它的度数等于它的焦距（用m作为单位）的倒数乘以100。
小明拿着爷爷的老花镜正对着太阳光,再拿一张纸在老花镜下面来回移动,纸上得到一个最小的光斑时距老花镜25cm,则小明爷爷的老花镜是 度。
凸;
400
老花镜的镜片是凸透镜,该镜片的度数D=
100=
100=400度。
正常眼、近视眼与远视眼的成因与矫正对比
【例1】 全国中学生体质健康调研数据表明:
中学生近视发生率约为55.22%,且急剧低龄化。
如图所示, （填“甲”或“乙”）图表示近视眼折光系统的光路示意图,矫正近视眼应配戴 （填“凸”或“凹”）透镜片制成的眼镜。
乙;
凹
近视眼的晶状体对光的折射
能力过强,像成在视网膜
的前面,据此判断乙图是近视眼折光系统的光路示意
图。
凹透镜对光有发散作用,患近视眼的人配戴凹透镜可使像成在视网膜上。
以眼睛为载体考查凸透镜成像的探究以及凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用
【例2】 如图所示,将凸透镜看成是眼睛的晶状体,光屏看成是眼睛的视网膜,烛焰看成是眼睛观察的物体。
拿一个近视眼镜给“眼睛”戴上,光屏上出现烛焰清晰的像,而拿走近视眼镜则烛焰的像变得模糊。
那么在拿走近视眼镜后,下列操作能使光屏上重新得到清晰像的是（ ）
A.将光屏适当远离凸透镜
B.将蜡烛适当远离凸透镜
C.将光
屏适当移近凸透镜或将蜡烛适当移近凸透镜
D.同时将光
屏和蜡烛适当远离凸透镜
C
因为近视眼镜是凹透镜,会使进入眼睛的光线变得发散,使成得的像向后移,所以撤去眼镜,像会成在视网膜的前面,只有将光屏适当靠近凸透镜,或将蜡烛适当移近凸透镜,才可以在光屏上重新得到清晰像,因此正确选项为C。
升级会员 