资源简介

4.3凸透镜成像的规律
学习目标：
1.
通过实验探究，了解凸透镜成像的规律；
2.
会使用相关的实验仪器，能通过观察和实验收集凸透镜成像规律的有关数据和资料。
3.
经历从所观察到的凸透镜成像的有关现象和所收集到的实验数据中，归纳出凸透镜成像的规律。
一、透镜的基本概念及性质
主光轴：两个球面所在球的球心的连线
光心（O）：主光轴上的一个特殊点，（性质：通过光心的光线传播方向不改变）。即薄透镜的中心。
焦点（F）：平行于主光轴的入射光线经凸透镜折射后，会聚于主光轴上一点，这个点叫焦点。
焦距（f）：焦点到凸透镜光心的距离。
名称
又名
实物形状
光学符号
性质
凸透镜
会聚透镜
对光线有会聚作用
凹透镜
发散透镜
对光线有发散作用
物距像距关系
物距
u
像距ν
像的性质
应用
倒正
放缩
虚实
位置
u＞ν
u＞2?
2?＞ν＞?
倒立
缩小
实像
异侧
照相机、摄影机
u＝ν
u＝2?
ν＝2?
倒立
等大
实像
异侧
复印机
u＜ν
2?＞u＞?
ν＞2?
倒立
放大
实像
异侧
幻灯机、投影仪、电影放映机
u＝?
不成像
平行光、粗测焦距
u＜?
|ν|＞u
正立
放大
虚像
同侧
放大镜、远视镜、老花镜
二、凸透镜成像规律：
⑴u＝f是成实像和虚像，正立像和倒立像，像物同侧和异侧的分界点。-----（一倍焦距分虚实）
⑵u＝2f是放大像和缩小像的分界点。----------------------------------（二倍焦距分大小）
⑶当像距大于物距时成放大的实像，当像距小于物距时成倒立缩小的实像。
凸透镜成像口诀：
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。物体靠近凸透镜，实像变远且变大，虚像变近且变小，焦点附近像最大。（像物应是同向去，像距越大像越大）
凸透镜的应用：
（1）照相机：原理：①物体到透镜的距离（物距）大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像；
使用：②要使像变大，应该让透镜靠近物体，远离胶卷
（2）投影仪：平面镜的作用：①投影仪上方的平面镜的作用是改变光的传播方向；
原理：②物体到透镜的距离（物距）大于一倍焦距、小于二倍焦距，成倒立、放大的实像；
使用：③要使像变大，应该让透镜靠近物体（在焦点之外，靠近焦点），远离屏幕
（3）放大镜：原理：①放大镜到物体的距离（物距）小于一倍焦距，成放大、正立的虚像；
使用：②要让物体更大，应该让放大镜远离物体；（在焦点之内，靠近焦点）
三、凸透镜成像动态分析-------像距与物距的关系：
成实像时
成虚像时：
像与物移动方向相同（物距变大，像距变小；物距变小，像距变大）-------（像物应是同向去）
像的大小变化与像距的变化情况成正比（像距变小，像也变小；像距变大，像也变大）--（像距越大像越大）
四、透镜光学作图（特殊光线）
①过光心的光线传播方向不改变；
②平行于主光轴的入射光线，经凸透镜后经过焦点；经凹透镜折射后发散，发散光线的反向延长线过异侧虚焦点（所以凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光有发散作用）；
③过焦点的入射光线经凸透镜折射后平行于主光轴；对着异侧虚焦点入射的光线经凹透镜折射后平行于主光轴。
五、粗略测量凸透镜焦距的方法—---太阳光聚焦法：
使凸透镜正对太阳光（太阳光是平行光，使太阳光平行于凸透镜的主光轴），下面放一张白纸，调节凸透镜到白纸的距离，直到白纸上光斑最小、最亮为止，然后用刻度尺量出凸透镜到白纸上光斑中心的距离就是凸透镜的焦距。
六、辨别凸透镜和凹透镜的方法：
①手摸法：用手摸透镜，中间厚、边缘薄的是凸透镜；中间薄、边缘厚的是凹透镜；
②太阳光聚焦法：让透镜正对太阳，移动透镜，在纸上能得到较小、较亮光斑的为凸透镜，否则为凹透镜；
③成像法：用透镜看近处的字，能让字放大的是凸透镜，字缩小的是凹透镜；
七、探究凸透镜的成像规律：
①器材：蜡烛、凸透镜、光屏、光具座（带刻度尺）（按从左向右顺序摆放蜡烛、凸透镜、光屏）
②注意事项:实验时点燃蜡烛，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度，目的是：使烛焰的像成在光屏中央。
若在实验时，无论怎样移动光屏，在光屏都得不到像，可能得原因有：①蜡烛在焦点以内；②烛焰在焦点上③烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度；④蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦距，成像在很远的地方，光具座的光屏无法移到该位置。
物距减小
（增大）
像距增大
（减小）
像变大
（变小）
物距减小
（增大）
像距减小
（增大）
像变小
（变大）
F
F
F
F

展开更多......

收起↑