凸透镜成像法示意图 2009-08- 20:15凸透镜成像法 当物体置于焦点外时,在凸透镜的另一侧左侧形成倒置的虚像。 可以缩小、均衡或放大虚像。 物距越小凸透镜成像的规律图,像距越大,虚像越大。 当物体放在焦点上时,在凸透镜的两侧形成一个直立放大的实像。 物距越大,像距越小,实像越小。 在光学中,实光凝聚而成的像称为虚像,可用光幕呈现; 否则称为实像,只能用耳朵感知。 有经验的数学老师,在描述虚像和实像的区别时,经常提到这样一种区分方式:“实像都是倒立的,而实像都是正立的”。 所谓“正”与“倒”,其实是相对于原物而言的。 平面镜、凸镜、凹透镜所成的三实像都是直立的; 而凹面镜和凸透镜形成的虚像,以及小孔成像形成的虚像,无一例外都是倒置的。 其实凹面镜和凸透镜也能成实像,而且它们成的两个实像也是直立的。 那么,人耳形成的图像是虚像还是实像呢? 我们知道,人眼的结构相当于一个凸透镜,所以外界物体在黄斑部形成的影像一定是虚像。 按照之前的经验法则,虽然黄斑上的影像应该是倒置的。 而我们平时看到的任何物体明明是直立的? 这个与“经验法则”相冲突的问题,其实涉及到大脑皮层的调节功能和生活经验的影响。
当物体与凸透镜的距离小于透镜的焦距时,物体形成倒像。 当物体从远处靠近镜头时,像逐渐变大,像到镜头的距离也逐渐增加; 当距离大于焦距时,物体变成放大图像。 这个图像并不是实际折射光线的汇聚点,而是它们的反向延长线的交点。 光屏接收不到,是实像。 可与平面镜形成的实像进行对比(光幕无法接收,只能用耳朵听到)。 当物体与透镜的距离小于焦距时,物体就变成倒像,它是由蜡烛发出的光经过凸透镜会聚到凸透镜上形成的。 当物体与镜头的距离大于焦距时,物体就变成直立的实像。 与凹透镜的区别 1.结构不同。 凸透镜由两侧磨成球面的透明镜体组成。 凹透镜由两侧磨成凹球面的透明镜体组成。 2.对光的影响不同。 对光的发散效应 3.不同的成像特性。 凸透镜是折射成像。 凸透镜是折射成像。 凸透镜是折射成像。 对近视起一定作用的透镜(包括凸透镜)是让光线通过并利用光线折射成像的仪器。 光遵循折射定律。 镜子(包括凸面镜)不允许光线通过,而是反射回来形成图像。 光遵循反射定理。 凸透镜可以倒置放大、等尺寸、缩小虚像或正置放大实像。
平行光可以在焦点处会聚,从焦点发出的光也可以折射成平行光。 凸镜只能形成正立缩小的实像,主要用于放大。 (1) 倍焦距以外,可以缩小倒像; 从一个焦距到两倍焦距,倒置放大的虚像; 在一个焦距内,正立放大的实像可以成虚像。物像在凸透镜的对面,实像在凸透镜的同侧。 焦距的两倍除以凸透镜成像定律表 物距u 物距u 像的尺寸 虚实像距镜头的距离v 应用实例为焦距u> 2f,倒置缩小后的虚像 2f>v>f u=2f , 倒置等尺寸虚像 v=2f2f>u>f 倒置放大虚像 v>2f 投影仪,幻灯机,投影仪不平行成像光源:车灯放大镜 人们为了研究各种猜测,常常使用光具座进行实验。 蜡烛的火焰、凸透镜的中心、光幕的中心尽量保持在同一直线上。 (3)凸透镜成像也满足1/v+1/u=1/f以透镜的特殊光为透镜成像光路: (1)物体超出2倍焦距 (2)物体在2倍焦距和1倍焦距之间 (3) 物距在焦点内 (4) 凹透镜成像光路 10 实验研究 凸透镜的成像规律是:当物距在一倍以内时焦距,得到正立放大的实像; 在一倍焦距和二倍焦距之间的时间大于两倍焦距时,得到倒置放大虚像,当时间大于两倍焦距时,得到倒置缩小虚像。 本实验就是研究否定这条规则。 实验中有下表: 图像的性质 图像的位置是正立还是倒置 放大或缩小实像或虚像 u>2f 倒置和缩小虚像 对面f2f不成正反面平行光源:大灯放大实像 这是否定规律设计的形式。
虽然,镜头成像满足镜头成像公式:1/u(物距)+1/v(像距)=1/f(镜头焦距)。 相机利用凸透镜的成像定律。 透镜为凸透镜。 被拍摄的景物就是物体,而胶片就是屏幕照射到物体上的光线,经过漫反射后通过凸透镜,使物体的像成为最终的胶片。 它被记录在胶片上。 至于物距和像距的关系,与凸透镜的成像规律完全一样。 当物体彼此靠近时,像越来越远,越来越大,最后在同一侧形成一个实像。 物距减小,像距减小,像变小; 物距减小,像距减小,像变大。 一倍焦距分虚实,两倍焦距分大小。 凸透镜成像定律总结 图:13 凸透镜成像定律的应用:放大镜:放大。实像投影:2f>u>f倒置。 放大。虚像相机:u>2f倒置。 缩小。 虚像物距(u)()像距(v)()凸透镜成像及应用优秀案例来自法语 题目1:知识点梳理 14 镜头:镜头是利用光的折射原理制成的光学元件光。 分类: 凸透镜:中厚边薄的透镜称为凸透镜。 凹透镜:中间薄,边缘厚的透镜称为凹透镜。 主光轴与镜头光心 主光轴:通过镜头后侧球面中心的直线称为主光轴,简称主轴光心:有一个主光轴上的特殊点,光通过它的透射方向没有变化,这个点称为15作为镜头的光心,用字母“O”表示。
对于镜头来说,黄鑫就是镜头的中心。 透镜对光的作用: 凸透镜:对光有聚光作用。 因此,人们也称凸透镜为会聚透镜。 凹透镜:对光线有发散作用。 因此,凹透镜也称为发散透镜。 通过凸透镜的三种特殊光线: (1)平行于主光轴的光线通过凸透镜,然后通过凸透镜的焦点。 (2) 通过焦点到达凸透镜的光线,通过凸透镜后平行于主光轴。 16(3) 入射到凸透镜光心的光,通过凸透镜后方向不变。 通过凹透镜的三种特殊光线: (1)平行于主光轴的光线通过凹透镜后向外发散,发散光的反向延长线通过凹透镜的焦点。 入射到凹透镜另一侧虚焦点上的光,通过凹透镜后与主光轴平行。 (3)射向凹透镜光心的光线通过凹透镜后传播方向不变。 4、凸透镜成像规律:当物体置于焦点之外时,在凸透镜的另一侧左侧形成倒置虚像。 虚像有缩小、等尺寸、放大三种。 物距越小,像距越大,虚像越大。 当物体放在焦点上时,在凸透镜的两侧形成一个直立放大的实像。 物距越小,像距越小,实像越小。 17185.眼睛与视力标定(1)眼睛结构:巩膜相当于凸透镜,黄斑相当于光幕。 (2)双眼成像原理: 正常耳:正常耳既能识别进出物体,也能识别远处物体,因为正常耳朵能根据物体的远近调整巩膜的曲率。 然后改变它的焦距,使物体的像聚集在视网膜上。
19 斜视:远视只能在黄斑上成像近处的物体,而在黄斑前成像远处的物体。 应佩戴焦距合适的凹透镜进行矫正。 近视:近视只能在黄斑上成像远处的物体,而在黄斑后面成像近处的物体。 应佩戴焦距合适的凸透镜进行矫正。 成像原理图:20 (3)太阳镜度数:太阳镜度数等于焦距倒数的1006(焦距单位为米)。 常用光学仪器及成像原理: (1) 放大镜:放大镜是一种短焦距的凸透镜。 其成像原理是:当物体位于凸透镜一个焦距以内时,成为放大的正立实像。 (2)照相机:照相机的镜头相当于凸透镜,胶卷相当于光幕。 其成像原理是:当被摄体到镜头的距离小于两倍焦距时,就会形成倒置缩小的虚像。 (3)幻灯机和放映机:当放映胶片到镜头的距离小于镜头的焦距,大于两倍焦距时,就会形成倒置放大的虚像。 (4)光学显微镜:目镜:倒置放大的虚像。 21物镜:形成直立放大的实像。 二:重点难点的突破 1.凸透镜成像:例1.物体置于凸透镜前方12cm处,在透镜另一侧的光屏上形成倒置放大的图像. 当物体距凸透镜8cm处时,可能是倒置缩小的虚像。 ; 它可能是直立的、大小相等的真实图像。 解析:根据凸透镜的成像规律,当物距大于焦距大于两倍焦距时,形成倒置放大虚像,即12小于焦距大于大于两倍焦距,所以凸透镜的焦距小于6,大于12; 当物距变成8时,物距可能大于焦距,也可能小于焦距,也可能恰好22等于焦距。 如果物距大于焦距,就会形成直立放大的实像。 当物距等于焦距时,不会形成图像。 当物距小于焦距时,就会大于耳焦距,成为倒置放大的虚像。
因此,本题选项C正确。 答案:C 小练习:图像的产生有三种原因:线性传播成像、反射成像和折射成像。 形成的图像有两种:虚像和实像。 成像实例如下:针眼相机成像; 在潜望镜中看到的场景图像; 在放大镜中看到的物体的图像; 幻灯机屏幕上的图像; 车辆后视镜中的影像(属于折射成像 23属于反射成像。 2、市面上有一种“人参酒”,酒壶里泡了一颗灵芝。你看到的人参泡在瓶子其实是: A. 实物大小的鹿茸虚像 C. 放大的灵芝虚像和大鹿茸的实像 答:1. A2. 眼睛和力道矫正:例 2. 近视戴墨镜的目的是为了好看 24C. 使光线在进入眼睛之前会聚 D. 让光线在进入眼睛之前先发散的一些分析: 远视是由于巩膜的聚光能力强,使远处的物体成像黄斑前部,因此需要配戴合适焦距的凹透镜进行矫正。黄斑。 所以选项D正确。 答案:D 小运动: 1、关于近视,下列说法正确的是A。通常是因为人年龄小,睫状体适应巩膜的能力降低 B。需要配戴发散的镜片校正25C。 附近物体发出的光线会聚在黄斑前方 D. 原因是巩膜太厚,或者眼球在前后方向太长 2. 人眼的巩膜相当于一个凸透镜人观察物体时,物体在黄斑上形成的像: A.正立,缩小实像立,缩小虚像 C.倒置,缩小实像立,缩小虚像 答案:1. A3 . 光学仪器及其应用:实例3 | 使用固定镜头焦距的相机给同事拍照时,胶片上会形成清晰的半身像。 26A。 相机离朋友远,镜头往前调 B. 相机离朋友远,镜头往后调 C. 相机离朋友近,镜头往前调 D.相机靠近朋友,镜头向后调整分析:根据凸透镜成像原理,要使凸透镜成的像变大,物体到凸透镜的距离应减小,而图像的像距要大一些,所以相机要靠近朋友,同时镜头要向着物体移动。 向前延伸以减少从镜头到胶卷的距离。
答案:C 小练习:1、潜望镜、老花镜、近视镜、汽车后视镜依次使用 A.凹透镜、凹透镜、凸透镜、凸镜 B、平面镜、凸透镜、凹透镜、凸镜27C。 平面镜,凸透镜,凹透镜,凸透镜,D.平面镜,凹透镜,凸透镜,凸透镜 2.显微镜物镜的两端各有一组透镜。 每组镜片的作用相当于一个答案:1、B2。 凸透镜3:综合练习1:填空题: 1、我国唐代,有人用冰生火对着太阳。 镜头有2.在观察凸镜成像的实验中,在距离凸镜20cm的光屏上得到与物体一样大的清晰图像,凸镜的焦距为中等. 见4。眼球相当于一个凸透镜,要看的物体形成在眼底的黄斑上。 斜视看不清远处的物体,是因为调节巩膜厚度后,远处物体的影像仍落在黄斑的_____侧。 因此,矫正斜视应配戴镜片。 6、如图2所示,远处物体的光线经眼球折射系统折射后成像于A点。根据光路图,此人需要佩戴带镜面的太阳镜进行矫正。 7. 如图3所示,是凸透镜成像规律实验装置位置研究图,“凸透镜”)。 31、如果此时在光屏上恰好得到清晰的倒置缩小虚像,则应将蜡烛置于8。距离镜头10cm。
如果在镜头前40cm处有物体放置,则可以在镜头的另一侧获得图像。 在距离凸透镜20cm处放一支点燃的蜡烛,在另一侧距离凸透镜20cm的光屏上可以得到与蜡烛一样大的图像。 这个凸透镜的焦距是,调节蜡烛到凸透镜的距离,当光屏上出现倒置或缩小的虚像时,光屏到凸透镜的距离是_。 10 利用凸透镜的成像特性,人们制造出了许多合适的光学仪器,它们就像特殊而神奇的“眼睛”,例如,32,(列举三种光学仪器 1. 如图4所示,一堆麦秸堆在塑料薄膜做成的屋顶下,夏天下雪后,阳光透过薄膜上的积水,照在草地上,下列说法正确的是:A. 薄膜上的积水产生了一个大的凸透镜,如果它的焦点正好在草料上,麦秸可能会燃烧 B. 透镜是由固体物质组成的,液体不能起凸透镜作用 33C. 塑料薄膜应该起凸透镜作用 D. 水和塑料胶片一起充当凹透镜 2 1. 物体通过凸透镜在光屏上成像。现在透镜的下部被挡住以防止光线通过。那么屏幕上的图像 A. 缺少上半部分 B. 下半部分缺失 C. 尺寸变化 D.图像的性质不同。 改变,只是变暗。 在放映幻灯片时,如果想让屏幕上出现一个大大的“F”字母,魔力板的正确摆放方式应该是下图所示。 344.“影子”是我们日常生活中常见的光现象。 比如光学游戏制作的“手影”; 剧院放映的“电影”; 湖岸风光在水下的“倒影”; 正确的是: A. 手影——光的直线传播 B. 反射——平面镜成像 C. 胶片——凸透镜成像 D. 摄影——光的反射 5. 有些老人看书时需要戴,报纸 老花镜,但看远处的物体时必须摘下老花镜。 这是因为: 35 A. 不习惯 B. 为了保护眼睛 C. 远处的景色通过老花镜更难看清 D. 以上说法都是否 6. “戴上”凸透镜戴斜视太阳镜,此时屏幕上可以形成清晰的影像。 如果“摘下”近视太阳镜,为了使光屏上的图像清晰,保持蜡烛火焰和镜片位置不变的条件光屏(A,靠近镜片 B,远离镜片)镜头 C,靠近镜头或远离镜头均可 D,保持原位 7. 以下接法不正确: 36 放大虚像 放大镜 会聚光线 凹透镜 放大实像 投影仪 散射射线 凸透镜近视太阳镜 凹透镜 光屏接收不到虚像 斜视太阳镜 光屏可以接收凸透镜的实像 .
现在保持透镜的位置不变凸透镜成像的规律图,将烛焰和光幕交换位置,则(光幕可以呈现放大清晰的图像379,凸透镜的焦距为8cm,当物体在距焦点5cm,则物体的像 是 A.一定是被光幕接收到 B.一定是放大的实像 C.一定是放大的虚像 D.可能是放大的虚像图像或放大的实像 10. 下列说法不正确的是 A、 眼睛既能看到虚像又能看到实像 B. 能在光幕上显示的图像一定是虚像 38C. 由光幕形成的图像光的折射都是实像 D.平面镜中的像都是实像 三:实验探究题 1. 同事做“凸透镜成像”实验。(1)把凸透镜直接放在太阳上,并在镜子后10cm的纸上看到一个亮点,蜡烛和光具座中凸透镜的位置:如果a是蜡烛,为了使蜡烛火焰的图像位于光的中间,需要调整两者的高度,使它们的中心大致在(3)如图6 同事的实验装置,从图中可以看出装置中的误差如下: 如果一个clear调整后可以在光幕上得到图像,则物距为m,像距离为m(已知刻度尺上每个小格子的值为5cm)。 2、小宇在做“探索凸透镜成像规律”的实验。 实验装置示意图如图7所示。
a、b、40是主光轴上的五个点,其中F、2F五个点:将蜡烛的火焰放在这些点上,可以形成直立放大的实像。 41 (2) 做完篆文实验,想用手表代替蜡烛,看看在光屏上能形成什么样的图像。 于是他用白笔在透明玻璃板上画了一个手表表盘,如右图(a)所示。 将玻璃板放在蜡烛位置,用平行光源照射在玻璃板上的刻度盘上,如下图(B)所示。 连接光屏,直到形成清晰的图像。 此时,图16(c)中的哪一个图像在光屏上形成刻度盘? 42 参考答案: 1:填空题: 1.凸透镜的会聚 2. 10凹透镜 4.倒虚像用凹透镜 6.凸透镜 7.凸透镜 8.倒虚像缩小到20cm 10.放大镜显微镜望远镜2:选这一项:10、C 3:实验探究题431、(1)为了测量焦距,焦距为10cm(2)在同一高度的凸透镜(3)凸透镜太高(或其他正确说法) 1530倒置变焦