《第23讲.透镜成像规律》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第23讲.透镜成像规律（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、内容基本要求略高要求较高要求透镜的基本概念透镜的种类、对光线的作用、 三条特殊光线透镜成像规律透镜成像规律透镜的基本概念1透镜的种类及相关概念： （1）凸透镜：中间厚边缘薄（2）凹透镜：中间薄边缘厚（3）薄透镜：厚度远小于球面的半径，我们这里研究的凸透镜和凹透镜都是薄透镜（4）光轴和光心的概念：主光轴：通过两个球面球心的直径光心：光轴上一个特殊的点，通过它的光线传播方向不改变薄透镜的光心就在透镜的中心2透镜的作用： （1）凸透镜的会聚作用：实验表明凸透镜能使跟主光轴平行的光线会聚在主光轴上一点这个点叫做凸透镜的焦点，用F 表示 ，焦点到光心O 的距离叫做焦距，用f 表示凸透镜两侧各有一个焦点凸
2、透镜对光线有会聚作用，所以也叫会聚透镜（2）凹透镜的作用：实验表明跟主光轴平行的光线经过凹透镜后变得发散，这些发散光线的反向延长线相交于主光轴上的一点，这个点叫做凹透镜的焦点，用F 来表示由于它不是实际光线的会聚点，所以叫虚焦点凹透镜对光线有发散作用，所以凹透镜也叫做发散透镜（3）正确理解 “ 凸透镜的会聚作用” 和“ 凹透镜的发散作用” ：凸透镜对光有会聚作用并非任何光经凸透镜都一定变成会聚光，而是出射光比入射光会聚了一些同样，凹透镜对光有发散作用也并非任何光经凹透镜后都一定变成发散光只是出射光比入射光发散了一些3透镜成像的作图（用作图法研究透镜成像的规律时，通常利用三条特殊光线）（1）凸透
3、镜的三条特殊的光线如图所示跟主轴平行的光线，经过凸透镜折射后通过焦点；通过焦点的光线，经过凸透镜折射后平行于主轴；通过光心的光线，经过透镜后方向不变（2）凹透镜的三条特殊的光线如图所示跟主轴平行的光线，经过凹透镜折射后发散，其反向延长线过虚焦点；延长线过虚焦点的光线，经过凹透镜折射后，折射光线平行于主轴；通过光心的光线，经过透镜后方向不变（3）光的可逆性光在传播过程中，光路是可逆的， 若光线逆着射出光线的方向入射，则出射光线逆着原入射光线的方向射出，光的这一特性对于光的反射和折射均适用注意：（1）利用三条特殊光线的任意两条，就可以确定不在主轴上的任意发光物体的像，但应注意透镜所成的知识点睛考试
4、要求透镜的成像规律FOFFOF像并不是仅由这三条线会聚而成的，而是由物体发出射向透镜的所有光线以透镜折射后光线（或折射光线的反向延长线）会聚而成的（2）作图基本技巧利用多线共点规律 同一发光点发出的光线，经过透镜折射后一定会都通过（或反向延长线通过）像点利用多点共线规律 不论物点、 透镜位置变化， 物点、 光心和相应的像点一定位于通过光心的同一条直线上在某些情况下不能直接用三条特殊光线中任两条求作像点，可采用辅助手段，如设想物点， 设想物体等方法基础题【例 1】 中间厚边缘薄的透镜叫_，这种透镜有会聚作用，这种透镜能使与主光轴平行的光线会聚在主光轴上的一点，这点叫_，一个透镜有两个_【例 2】
5、 我们所指的薄透镜是（）A厚度很薄的透镜B中央很薄的透镜C中央比两头薄的透镜D厚度比球面半径小得多的透镜【例 3】 下列关于透镜的说法中正确的是（）Aa、b 是凸透镜Ba、c 是凹透镜Ca、c 是凸透镜， b、d 是凹透镜Da 是凸透镜， b、c、d 是凹透镜【例 4】 能对光起发散作用的是（）A凸透镜B凹面镜C凸面镜D凹透镜【例 5】 关于透镜对光线的作用，下列叙述不正确的是（）A凸透镜对光线有会聚作用B点光源发光经凸透镜后的光线一定是发散的C凹透镜对光线有发散作用D点光源发光经凹透镜后的光线一定是发散的【例 6】 凸透镜对光的作用，下列说法正确的是（）A光通过凸透镜后会变成平行光B光通过凸
6、透镜后会相交于焦点C只对平行于主光轴的光才有会聚作用D对任何光都有会聚作用【例 7】 关于透镜对光线的作用，下列叙述不正确的是（）A凸透镜对光线有会聚作用B点光源发光经凸透镜后的光线一定是发散的C凹透镜对光线有发散作用D点光源发光经凹透镜后的光线一定是发散的例题精讲【例 8】 2009 年 7 月 22 日（农历六月初一）上午，在我国长江中下游地区，将可以看到本世纪最重要、持续时间最长的一次日全食，在上海和杭州地区，人们可以 “ 享受 ” 到大约 5 6 分钟的日全食时间专家提醒，在观察日全食时千万要小心，直接观察太阳会灼伤眼睛，甚至可能对眼睛造成永久性伤害其原因之一是人眼对光的作用相当于，对
7、光线有会聚作用中档题【例 9】 在下图中填上合适的光具【例 10】如图所示四个图画出了光线通过透镜（图中未画出）的情形，其中凸透镜的是（）【例 11】如图所示，是光线通过透镜后的光路图，其中正确的是（）【例 12】在下图的方框中填入合适的透镜，并补充所画光路【例 13】实验中有时需要将一束粗平行光变成细平行光，这可以利用两块透镜的组合来解决请在图中的两个方框中各画出一种组合方式（要在图中画清光束粗细的变化），分别写出两块透镜间的距离S跟两块透镜到各自焦点的距离f1，f2的关系【例 14】在图中的方框内填上适当的光学元件（限一个）【例 15】请你解释和解答问题：（ 1）小李用一只5cmf的放大镜
8、来观察地图中的a点时， 可以看到 a 点清晰、 放大的像 他说 a 点离透镜的距离是5cm 他的说法不正确，请你将错误之处圈出来，并在其下方改正（ 2）右图所示，黑箱内有一只焦距为3cm 的凸透镜和一只平面镜，请你画出黑箱内的光路图，并标出平面镜上入射角的度数（ 3）日常生活中能看到的凸面镜有：金属图钉面、凸面镜的主要优点是：相同面积的凸面镜比平面镜观察到的范围【例 16】一束平行光入射到某光学元件上，经该光学元件作用后在墙上出现一圆形光斑，在光学元件慢慢向远离墙面方向移动过程中，墙上的光斑逐渐增大，由此可判断该光学元件一定不是（）A凹透镜B凸透镜C凸面镜或凹面镜D平面镜【例 17】如图画出了
9、光线经过透镜前后的方向，则在虚线处的透镜应是_透镜【例 18】如图所示， 一束光线射向O 处的光学元件后会聚于主光轴上的点S，去掉光学元件后，光线会聚在S ，则该镜应该是（）A凸成镜B凹成镜C凸透镜D凹透镜【例 19】如图所示，主光轴上的S点发出的光经凸透镜折射后交于主光轴S点，现有一条平行入射光线的光线从R 射向凸透镜，则折射光在凸透镜的另一侧（）A和主光轴有交点，仍在S 点B和主光轴有交点，在S 的左侧C和主光轴有交点，在S 的右侧D和主光轴没有交点【例 20】实验室中需要用平行光做实验，现手头上有小灯泡、凸透镜、凹透镜等，以下获得平行光的方法中正确的是（）A将小灯泡放在凸透镜的主光轴上，
10、光源射向凸透镜的光经凸透镜后变为平行光B将小灯泡放在凸透镜的焦点处，光源射向凸透镜的光经凸透镜后变为平行光C将小灯泡放在凹透镜的主光轴上，光源射向凹透镜的光经凹透镜后变为平行光D将小灯泡放在凹透镜的焦点处，光源射向凹透镜的光经凹透镜后变为平行光【例 21】如图所示，东东在探究光的色散现象时，看到白光经三棱镜后，光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带东东对产生的原因进行了思考受此启发，在测量凸透镜的焦距时，东东想：如果分别用红光和紫光平行于同一个凸透镜的主光轴射入，红光、紫光对凸透镜的焦距是否相同呢？请写出你的推断：色光对凸透镜的焦距大，你推断的理由是：SOSR【例 22】如图所示
11、，一塑料薄膜组成的棚顶下堆放着一堆干草，夏天的雨后，阳光穿过薄膜上的积水，照射到干草上，对于下列讨论，正确的说法是（）A薄膜上的积水形成一个大的平凸透镜，如果其焦点恰好能在干草处，干草有可能燃烧B透镜都是固体物体组成的，液体不能起凸透镜作用C起凸透镜作用的应是塑料薄膜D水和塑料薄膜共同起凸透镜作用透镜成像规律1凸透镜成像规律物的位置像的位置像的性质应用举例凸透镜u（平行光）vf像与物异侧成一点测定焦距2uf2 fvf缩小、倒立、实像照相机，眼睛2uf2vf等大、倒立、实像2 fvf2uf放大、倒立、实像幻灯机， 电影机ufv同侧不成像探照灯的透镜ufvf放大、正立、虚像放大镜凹透镜物在镜前任意
12、处vu同侧缩小、正立、虚像成像规律小结：（ 1）实像、虚像的区别 实像是倒立的（相对于物），虚像都是正立的； 实像都与物分别位于透镜的两侧，虚像都与物处于透镜的同侧； 实像都是实际光线会聚而成的，可用光屏接收，虚像都是实际光线的反向延长线的交点，不能用光屏接收（ 2）两个重要的分界点对凸透镜来说，焦点是成实像和虚像的分界点，焦点以外成实像，焦点以内成虚像；2 倍焦距位置是成放大和缩小实像的分界点，2 倍焦距以外成缩小实像，2 倍焦距以内成放大实像（ 3）凸透镜成像的动态变化规律总结如下：成实像时，物距减小，像距增大；成虚像时，物距增大，像距增大；当u2f 时，像移动速度小于物移动速度； fu
13、2f 时，像移动速度大于物移动速度（ 4）根据凸透镜成像特点知道，当物距大于2 倍焦距成倒立缩小实像是照相机的原理，当物距在1 倍焦距与2 倍焦距之间成倒立放大实像是幻灯机的原理，放大镜的原理是物距小于1 倍焦距成正立放大虚像（ 5）记住凸透镜成像规律 口诀记忆法知识点睛一倍焦距内外分虚实（物体在一倍焦距以内成虚像，一倍焦距以外为实像）；二倍焦距内外分大小（物距小于二倍焦距，成放大的像，焦点除外；物距大于二倍焦距成缩小的像）；实像总是异侧倒立的，虚像总是同侧正立的（ 6）透镜成像公式透镜成像的物距u、像距 v 和焦距 f 之间的关系还可以用公式定量表示出来 111uvf对凸透镜来说，f 为正，
14、成实像时v为正，成虚像时v 为负对凹透镜来说，f 为负， v为负中档题【例 23】做凸透镜成像实验，当蜡烛距透镜15cm 时，在光屏上成放大的像，则当蜡烛距透镜40cm 时，在光屏上成像，当蜡烛距透镜6cm 时，光屏上【例 24】凸透镜成虚像时一定是（）A倒立的像B正立的像C缩小的像D像与物位于透镜两侧【例 25】在凸透镜成像时，物体位于2 倍焦距以外，当物距不断增大时，像距将不断，像的大小将逐渐【例 26】在研究凸透镜成像规律的实验后，蓓蓓利用图画记录了她观察到的实验现象如图所示四幅图画中的物、像关系有对有错，请你帮她把正确的图挑出来（）【例 27】如图所示，是一种被称之为“ 七仙女 ” 的
15、神奇玻璃酒杯，空杯时什么也看不见，斟上酒，杯底立即显现出栩栩如生的仙女图，下列对仙女图形成原因的探讨，正确的是（）A可能是酒具具有化学显影作用B可能是酒的液面反射，在酒中出现放大的像C可能是图片在杯底凸透镜焦点处成放大的像D可能是斟酒后杯底凸透镜焦距变大，使图片在一倍焦距之内，成放大的虚像【例 28】在做凸透镜成像的实验中发现：物距15cmu，成正立的像；28cmu时，成倒立的像那么，下列判断中正确的是（）A4cmu时，可能成放大的实像B9cmu时，一定成放大的实像C14cmu时，可能成缩小的实像D17cmu时，一定成缩小的实像例题精讲【例 29】一物体在一凸透镜前30cm处时， 光屏上得到了
16、一个清晰放大的像，则这凸透镜焦距的可能值是（）A45cm B30cm C16cm D8cm 【例 30】已知透镜的焦距是f ，要想得到把物体放大4倍的倒立像，则物距应满足的关系是（）A4ufB ufC 2fufD4uf【例 31】用一个凸透镜成像时，下面说法中正确的是（）A实像总是倒立的，虚像总是正立的B实像和虚像都可能是放大或缩小的C成实像时，物体离凸透镜越近，像越大D成虚像时，物体离凸透镜越近，像越大【例 32】用凸透镜在光屏上得到一烛焰的倒立缩小的像，量得光屏到透镜的距离为12cm，则该透镜的焦距可能值是（）A8cm B4cm C15cm D6cm 【例 33】一束平行光正对凸透镜照射时，在离凸透镜15cm 的光屏上得到一个亮点，那么
