凸透镜成像规律及其应用专题学案.docx

1、凸透镜成像规律及其应用专题学案凸透镜成像规律及其应用专题学案一、 复习目标在记住凸透镜成像规律的基础上，学会分析题目中的条件从而判断出凸透镜成像的情况（包括像的倒正、实虚以及放大还是缩小情况），还要学会凸透镜成像情况的实际应用如：照相机、幻灯机、放大镜、望远镜、显微镜以及人的眼睛、眼镜二、 知识储备凸透镜成像规律 物距 倒正 大小 虚实 像距 应用U2f U=2f fU2f U=f 不成像 获得平行光Uf乙f丙 B、f丙f甲f乙 C、f甲f乙f丙f甲(三)镜的调节问题例3、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

2、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D、照相机和镜头都不动，人站近一些。例4、在探究凸透镜成像规律的实验中：第1小组同学依次把点燃的蜡烛、透镜、光屏放在光具座上。但是，在实验中无论怎样移动光屏都找不到清晰的像，请你帮他们找出一个可能的原因： 。1、 2个实验小组分别进行了若干次操作，并把实验数据准确记录在下面表格中 第一小组 第二小组凸透镜焦距/cm 14 14 14 14 16 16 16 16物距/cm 20 30 40 60 20 30 40 60像距/cm 47 26 22 18 80 34 27 22像的正倒 倒立 倒立 倒立 倒立 倒立

3、倒立 倒立 倒立请分析以上数据，你能得到什么结论？（写出两条即可） 【针对性训练】1、某校同学在学习了眼睛和眼镜的内容后，想通过实验探究近视眼的形成原因。他们选择了如下器材：蜡烛、用薄膜充入水后制成的水凸透镜（与注射器相连，注射器里有少量水）、光屏等。水凸透镜的厚薄可以通过注射器注入、吸取水的多少来调节。其装置如图所示。（1）在此实验装置中，_相当于人眼球中的晶状体。_相当于人眼球中的视网膜。（2）请你用此实验装置探究近视眼的成因，要求写出实验过程。2在做凸透镜成像的实验中，所用透镜的焦距为10cm。某同学按下图所示放置好蜡烛和透镜后，左右移动光屏始终得不到烛焰完整的像，其原因是 。该同学作适

4、当调整（物距不变）后，移动光屏，直到光屏上得到烛焰清晰、完整的像。该像的性质是 。三、达标测试1、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2、下面关于近视的说法中正确的是：（ ）A、 近视眼镜镜片能把太阳光会聚于一点 B.近视眼镜是发散透镜C、“度数”越大的近视眼镜镜片，凹面弯曲越明显，焦距越大D、近视眼眼睛本身就是发散透镜3、小明在做“凸透镜成像”实验时，将点燃的蜡烛放在

5、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：（ ）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、等大倒立的实像4、在一些交通要道路口、银行等公共场所常常安装电子监控器，它们主要由两部分组成，一部分为光学系统，另一部分为光电转换系统。光学系统收集被监控区域内的景物信息。光电转换系统把光信号转换成电信号，输送到监控中心，实现间接监控的目的的其光学系统的工作原理相当于（ ）A、平面镜成虚像 B、凸透镜成实像 C、显微镜 D、凸透镜成虚像5、某照相机镜头焦距为10cm，小刚用它来给自己的物理小制作参展作品照相，当照相机正

6、对作品从50cm处向12cm处移动的过程中（ ）A、像变大，像距变小 B、像变小，像距变大C、像先变小后变大，像距变大 D、像先变小后变大，像距变小6、某凸透镜的焦距为10cm，当物体沿主光轴从距透镜30cm处向透镜处移动时，则下列叙述凸透镜所成像的变化情况中，正确的是（ ）A、像始终变大 B、像始终变小 C、像先变小后变大 D、像先变大后变小7、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8、图中四幅图分别表示近视眼成像情况和矫正做法的是（ ）A. （2）

7、（1） B. （3）（1） C. （2）（4） D. （3）（4）9、小宝用焦距一定的照相机拍摄景物，若他将照相机移近被拍摄的景物，景物在底片上所成的清晰像将变 （选填“大”或“小”）10、在鉴定文物时，常用放大镜观察文物的细微部分，这时他看到的像是 。如果在文物上两条裂纹，其夹角是5度。要想使看到的像更大些，应该将放大镜离裂纹 。放大镜的放大倍数是6倍，则他看到的角是 度。11、一束平行光线经过凸透镜折射后的传播方向如图甲所示，由图可知，此透镜的焦距为 cm，当把烛焰放在此凸透镜左侧12cm处时，如图乙所示，则从该凸透镜右侧通过透镜可以看到一个 、放大的虚像（填“正立”或“倒立”） 甲 15

8、厘米 乙 12厘米12、如图所示，蜡烛在光屏上成一个清晰的像，这个像是 （选填“倒立”或“正立”）、 （选填“放大”或“缩小”）的实像。照相机、投影仪、放大镜这三种光学仪器正常使用时，与上述成像情况一致的是 。蜡烛 透镜 光屏如果在前面的实验中保持蜡烛和光屏的位置不变，只移动中间的透镜，要使光屏上再次出现一个明亮清晰的像，则应向 （选填“左”或“右”）移动凸透镜。13、为了比较甲、乙两个凸透镜焦距的大小，小明先后用这两个凸透镜做成像实验，他使烛焰、透镜和光屏三者的中心在同一水平直线上，且使两个凸透镜与光屏间的距离均为20cm。实验时发现：烛焰经凸透镜甲折射后在光屏上所成的是一个清晰缩小的像，烛

9、焰经凸透镜乙折射后在光屏上所成的是一个清晰放大的像，由此可以判断：凸透镜_的焦距较大。14、在“探究凸透镜成像规律”的实验中，物体距离透镜30 cm，像距透镜10 cm，则此时的像是_、_的_像（依次选填“倒立”或“正立”、“放大”或“缩小”、“实”或“虚”）15、在“研究凸透镜成像规律”时，将凸透镜、蜡烛和光屏放在如图12甲所示的光具座上进行(凸透镜的焦距已知)：（1）若在图中C位置上放置光屏，则B位置上应放置 ；（2）实验过程中，应测量物距u和像距，并记录 的性质特点；（3）若烛焰在光屏上所成的像如图12乙所示，为使像能清晰地呈在光屏中央，应将凸透镜向 移动(选填“上”或“下”)；（4）实

10、验发现：当物距在 范围时，像都能在光屏上承接；当物距在 范围时，凸透镜成缩小的像。16.在探究凸透镜成像规律的实验中，当烛焰、凸透镜、光屏处于图所示位置时，恰能在光屏上得到一个清晰的像。利用这种成像原理可以制成A照相机 B幻灯机 C放大镜 D潜望镜17.某同学用一凸透镜做实验，发现当物距为20cm时，能在光屏上成倒立、放大的清晰的像，则以下说法正确的是（ ）A 物距为10cm时，一定成正立、放大的虚像 B 物距为15cm时，一定成正立、放大的虚像C 物距为30cm时，一定成倒立、放大的实像D 物距为40cm时，一定成倒立、缩小的实像18.把蜡烛放在凸透镜前30cm处，光屏上可接收到倒立、等大的

11、实像，若把蜡烛向远离凸透镜的方向移动5cm，并移动光屏，在光屏上可以看到（ ）A倒立缩小的实像 B 倒立放大的实像 C 正立放大的虚像 D 倒立等大的实像19.关于凸透镜成像，下列说法正确的是（ ）A 由于凸透镜对光线有会聚作用，所以通过凸透镜的光束不可能是发散光束B 凡是虚像，一定与物体在透镜同侧，且是正立的C 凡是实像，只能用屏来观察，而不能用眼睛直接观察D 凸透镜成像时，物距增大，像距一定减小20.用三块透镜做实验，在物距相同的情况下得到如下数据，可知这三块透镜的焦距关系为（ ）透镜 像的性质A 放大 倒立 实像B 缩小 倒立 实像C 放大 正立 虚像AfAfBfBfC C.fCfAfB

12、 D.fAfCfB21.我市周村航校开展了航空观光旅游项目,小刚同学在乘坐飞机观光时,用携带的镜头焦距为30mm的照相机拍摄张店城区的全景照片,则底片与镜头间的距离应该( )A 小于30 B 等于30mm C 略大于30mm D 等于60mm22.五一期间,小明和同学到泰山去游玩,当他为全体同学拍了一张合影后,又想为一位同学拍一张单身照,则他应( )A 保持照相机与同学间的距离不变,拉长镜头 B 减小照相机与同学间的距离,镜头不动C 增大照相机与同学间的距离,缩短镜头D 减小照相机与同学间的距离,拉长镜头23.小明用一架焦距不变的照相机给小刚拍一张2寸的全身照,小刚在原地不动,小明又要给他拍一

13、张2寸的半身照,正确的操作是( )A 小明往前移动,并使镜头往里缩 B 小明往前移动,并使镜头往外伸C 小明往前移动,并增大光圈 D 小明往后移动,并使镜头往外伸24.老奶奶用放大镜看报纸时,为了看到更大的清晰的像,应( )A 报纸与眼睛不动,放大镜离报纸远一些B 报纸与眼睛不动,放大镜离报纸近一些C 报纸与放大镜不动,眼睛离报纸近一些D 报纸与放大镜不动,眼睛离报纸远一些凸透镜成像规律及其应用专题学案答案（一） 利用凸透镜成像规律判定成像性质【针对性训练】1、C 2、D（二） 焦距大小的判定【针对性训练】B（三） 镜的调节问题【针对性训练】1、（1）水凸透镜 光屏（2）按如图所示将蜡烛、水凸

14、透镜、光屏依次放在光具座上，保持大致在同一高度上，调节水凸透镜的位置使蜡烛在光屏上成清晰的像；向水凸透镜中注水，使晶状体变厚，观察光屏上所成蜡烛的像将变得不清晰，将蜡烛向水凸透镜靠近，观察到光屏上会再次出现清晰的像。2、烛焰、透镜、光屏三者中心不在同一条直线上 倒立、放大的实像（一）单项选择1、D 2、B 3、A 4、B 5、A 6、A 7、D 8、C 9、B（二）理解与应用1、大 2、正立、放大的虚像 远 30 3、15 正立 4、倒立 放大 投影仪 右 5、乙 6、倒立、缩小、实（三）实验与探究1、e a ad cd 2、凸透镜 像 下 大于一倍焦距的 大于二倍焦距的3、（2）假设：对于焦

15、距为35mm的凸透镜（或焦距较小的凸透镜）当物距大于3m时，物距变化，像距变化非常微小，像的位置几乎不变。（3）主要的实验步骤：本实验为定性的模拟实验，因此不需严格要求物距在3m以外。本实验三种可能的基本操作如下： 在光具座上做实验，选择焦距为5cm的透镜，选10cm、15cm或更大的，物体必须尽可能远离透镜，补正物距远大于2倍焦距。 不用光具座，直接在实验室中较大范围内（如2m、3m、3.5m以外）做实验，用墙壁或白纸作光屏。 在窗口把凸透镜对准远处某景物，光屏（白纸）在另一侧焦点外附近寻找像。上述两种在室内的操作，必须以发光物体（如烛焰、发光的灯丝）作为待成像物体，在光具座上（或在1米来长

16、的桌上）做实验时，必须有“调节发光物体（烛焰、发光的灯丝）中心、透镜和光屏至同一高度”这一步骤。作图：图中的发光物体距透镜的距离须远远大于2倍焦距。 F F（4）延伸研究：（举例）有没有更加高级的“傻瓜”相机？高级“傻瓜”相机也不需手动调焦，原理与小柯的相机一样吗？理由声纳工作原理的高级自动相机是怎样的？高级自动相机可不可以利用遥感技术实现测距、调焦？“傻瓜”相机与人眼的调光原理是否一样？解析：“傻瓜”不傻。本题主要考查学生处理数据及利用相关信息提出假设的能力。同时考查他们为了验证假设，设计实验方案、进行实验、得出结论的科学探究技能。题中所表现的不满足于课本知识、善于从生活中发现问题、敢于质疑

17、、亲身体验的学习方式和科学精神正是新课程所倡导的。（四）请仔细阅读下文，按要求回答问题（1） 倒立（2） 弯曲程度 像距（3） C（4） 适当的缩短用眼的时间；长时间用眼睛要适当休息等光学作图一：复习目标1.能利用光在同种均匀介质中沿直线传播，解决小孔成像、影子、日食月食的形成。2.能根据光的反射定律和成像特点，作平面镜成像的光路图3.能根据光的折射规律作相应光路图4.会画凸透镜和凹透镜的三条特殊光线，理解凸透镜、凹透镜对光线作用二：知识储备1光的反射作图要点：a 根据光的反射定律，反射角_入射角，_是反射光线和入射光线夹角的角平分线，且_与镜面垂直，平面镜成像时，所有反射光线的反向延长线一定

18、经过镜后的_。用此法完成图1b根据物、像关于平面镜对称完成图22光的折射作图要点：当光从空气斜射入玻璃或水等其它介质时，折射角 入射角；反之则折射角 入射角。完成图33作图注意事项：（1）要借助工具作图，作图一定要规范。（2）是实际光线画实线，不是实际光线画虚线。（3）光线要带箭头，光线与光线之间要连接好，不要断开。（4）作光的反射或折射光路图时，应先在入射点作出法线（虚线），然后根据反射角与入射角或折射角与入射角的关系作出光线。三、典型例题解析一、光的直线传播类例1：如图4所示。AB为一不透明的挡光板，CD为一日光灯管，EF为光屏，请用作图找出光屏上没有照亮的区域。针对练习：通过作图说明为什

19、么睁开两只眼睛比闭上一只眼睛更能准确地确定物体的位置。二、直接用光的反射定律类例2：通过作图表示一束太阳光沿与水平面成45射到水平地面上，并作出其中的一条光线的反射光线。针对练习：一条与水平地面成60角的入射光线如图7所示，若使它的反射光线与地面平行，应该怎样放置平面镜? 三、平面镜成像特点类例3：S是一个发光点，S是它在平面镜中成的像，SA是S发出的一条光线，请在图8中画出平面镜的位置和光线SA经平面镜反射后的反射光线。 针对练习：如图10所示为一个反射式路灯,S为灯泡位置,图中已画出灯泡射出的两条最边缘的出射光线.MN是一个可以调节倾斜程度的平面镜.请在图中画出灯S照亮路面的范围(保留作图

20、中必要的辅助线).四、光的折射规律类例4：李华在洪泽湖乘船游玩时，发现水面下某处有一只青蛙（如图11所示），他用激光笔照射到了这只青蛙。请你在图中画出李华在照射青蛙时的入射光线、折射光线和反射光线。解析：因李华是在空气中用激光笔发射光线，照射到青蛙的光线应是折射光线，画图时只要注意折射角小于入射角就行（如图12所示）。针对练习：在研究光的折射时，小明知道了光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角；光从水斜射入空气中时，折射角大于入射角。小明想：光在其他透明介质的分界面发生折射时有什么规律呢？即什么条件下折射角小于入射角，什么条件下折射角大于入射角？为了研究这个问题，他在老师的指导下做了如下实验：

21、让一激光手电筒射出的光束从水斜射入玻璃，再从玻璃依次斜射入冰、空气中，其光路如图13所示。然后老师又告诉他光在一些透明介质中的传播速度，如下表。针对小明提出的问题，仔细观察图中的光路，对照表格中的数据进行分析得出自己的结论，并根据你得出的结论，在图14中画出光由玻璃斜射入酒精时，折射光线的大致位置。五：透镜的特殊光线类例5：如图15所示，AO是入射光线，OB是光通过凸透镜或凹透镜折射后的传播方向，试在图中的适当位置填上适当的光学元件，并画出主光轴的位置。 解析：根据透镜成像的三条特殊光线可知，当入射或折射光线平行于主光轴时，就可确定折射或入射光线的传播方向。由以上特点，当入射光只有一条时，可添

22、加一条与入射光线平行的辅助线，使之形成一束平行光，然后再看这束平行光经过光学元件折射后光路宽窄的变化，以区分是会聚还是发散了，若是发散，则填个凹透镜（如图16左图）；若是会聚就填个凸透镜（如图16右图）。辅助线可加在入射光线的上方，也可以加在下方，同时将辅助线当作主光轴，这样一来就能得到两个解答。针对练习：如图17所示，入射光线AB经过凸透镜L后沿BC方向射出，用作图法确定此凸透镜焦点的位置。 达标测试：1、根据课本中的“试一试”用易拉罐做小孔成像实验。在图18中作出蜡烛AB的像AB。 2、完成图19中的光路图3、如图20所示青蛙在井中的P点，画光路图确定青蛙在无水和有水时能看到的范围。4、完成图21中光线由空气进入玻璃砖和玻璃三棱镜两次折射的光路图。5、完成图22中光线经过各透镜后的光路。6、在图23方框中填入适当的透镜7、如图24所示，在平面镜上有从某一点光源发出的两条光线射到平面镜上反射时的两条反射光线，请通过作图法找到这个发光点。8、如图25所示，A为发光点，B为反射光线上的一点试画出经过B点的反射光线和这束入射光线。9、黑箱内有一只焦距为3cm 的凸透镜和一只平面镜，请你画出图26黑箱内的光路图，并标出平面镜上入射角的度数。跟踪练习参考答案 根据课本中的“试一试”用易拉罐做小孔成像实验。在图23中作出蜡烛AB的像AB。