透镜教案.docx
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透镜教案.docx
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透镜教案
透镜教案
凸透镜成像规律
物距u
像距v
成像性质
物像位置
应用
u>2f
2f>v>f
倒立、缩小的实像
异侧
照相机
u=2f
v=2f
倒立、等大的实像
异侧
2f>u>f
v>2f
倒立、放大的实像
异侧
投影仪、幻灯机
u=f
v→∞
不成像
/
探照灯
u / 正立,放大的虚像 同侧 放大镜 利用作图法掌握凸透镜成像的规律 画图中的实线和虚线: (1)实际光线用实线画,加箭头表示光线的行进方向。 (2)反向延长线不是实际光线,所以用虚线画,不加箭头。 (3)实像用实线画,虚像用虚线画,都要加箭头表示像的正倒。 (4)法线等辅助线要用虚线画。 如: u>2f 如: u=2f 如: 2f>u>f 如: u=f 如: u<f 五成像规律应用 例1.若一物体从距凸透镜3倍焦距的地方,沿主光轴移到1.5倍焦距的地方,则() A.像距变小,像变小B.像距不变,像不变 C.像距变大,像变大D.像距变大,像不变 分析与解答: 根据当物体从二倍焦距以外的地方逐渐向凸透镜一倍焦距处移动过程中,像逐渐变大,像距v也逐渐变大,得出结论为C。 例2.将物体放在距凸透镜15cm处时,能在光屏上得到物体清晰放大的像,则凸透镜的焦距可能是 ( ) A.5cm B.10cm C.15cm D.20cm 分析与解答: 已知物距和成像的情况,再求出焦距. 在光屏上呈放大的像,一定是实像,因为应满足2f>u>f的条件,所以2f>15cm>f. 解不等式: 2f>15cm>f得 f>7.5cm 又∵ f<15cm ∴ 焦距应小于15cm,但大于7.5cm.答案: B 透镜的应用 (1)照相机: 当u>2f时,2f>v>f,成倒立、缩小实像.(镜头→凸透镜,景物→物体,胶片→光屏) (2)傻瓜相机: 焦距f很短,像距v变化小,使远近不同的景物成位置大致相同. (3)投影仪和幻灯机: 当2f>u>f时,v>2f,成倒立、放大实像.(镜头→凸透镜,投影片、幻灯片→物体,屏幕→光屏)投影片、幻灯片应倒放. (4)眼睛和眼镜 (5)显微镜和望远镜(凸透镜组合) ①显微镜 ②望远镜 例3、放映幻灯的时候,银幕上的像太小.想让像变大些.可以采取的办法是( ) A.将幻灯机移近银幕,同时使幻灯片远离镜头 B.将幻灯机远离银幕,同时使幻灯片远离镜头 C.将幻灯机移近银幕,同时使幻灯片移近镜头 D.将幻灯机远离银幕,同时使幻灯片移近镜头 D. 例4、在探究近视眼视力矫正问题时用图a所示的装置模拟眼睛,烧瓶中的着色液体相当于玻璃体,烧瓶左侧紧靠瓶壁的凸透镜相当于晶状体,右侧内壁相当于视网膜.图b中的四幅图是一些同学描绘矫正近视眼的方法和光路,其中能达到近视眼矫正目的的是( ) C 例5、如图所示是一种称之为“七仙女”的神奇玻璃酒杯,空杯时,什么也看不见;斟上酒,杯底立即显出栩栩如生的仙女图.下列关于仙女图形成原因的探讨中正确的是( ) A.可能是酒具有化学显影作用 B.可能是因为在酒的液面发生镜面反射,在酒中出现了放大的像 C.可能是图片在杯底凸透镜的焦点处成放大的像 D.可能是斟酒后杯底凸透镜的焦距变大,使图片在一倍焦距以内,从而成放大的虚像D 例6、将一物体放在凸透镜前25cm、20cm、8cm处时,分别得到缩小的实像、放大的实像和放大的虚像,则对凸透镜的焦距f的判断正确的是( ) A.f<8cm B.8cm C.10cm C 例7、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A 精题演练 一.选择题 1.如图l0所示,凸透镜的焦距为5厘米,在透镜左侧l0厘米处,有一个与主光轴垂直的物体AB,在透镜右侧15厘米处放一个平面镜,镜面与凸透镜的主光轴垂直,则该光具组中,物体AB的成像情况是() A.一个倒立实像,一个倒立虚像,一个正立实像 B.一个正立实像,一个正立虚像,一个倒立虚像 C.一个正立虚像,一个倒立实像,一个倒立虚像 D.一个正立实像,一个倒立实像,一个正立虚像 2.将筷子竖直插入装水的玻璃杯内,从右边俯视图中的P点沿水平方向看到的应该是左图中的哪一个 3.在做“研究凸透镜成像规律”的实验中,当烛焰、凸透镜及光屏处在如图所示的位置时,恰能在光屏上得到一个清晰的像。 由此可以判断,他所使用凸透镜的焦距 A.一定小于8cm B.一定在8cm到10cm之间 C.一定大于20cm D.一定在10cm到16cm之间 4.为了防盗,在门上装上一个“猫眼”,使屋内的人能看清屋外的人是一个正立缩小的像,屋外面的人却看不清屋内的人,则“猫眼”应该是: () A.凸镜B.凹镜C.凹透镜D.凸透镜 5.放映幻灯时,为了在屏幕上得到更大的像,那么应采取的措施是: () A.幻灯机离屏幕远一些,镜头与幻灯片的距离调小一些 B.幻灯机离屏幕远一些,镜头与幻灯片的距离调大一些 C.幻灯机离屏幕近一些,镜头与幻灯片的距离调大一些 D.幻灯机离屏幕近一些,镜头与幻灯片的距离调小一些 6.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,当凸透镜、光屏和蜡烛火焰的位置如图所示时,光屏上能成一个清晰地像,则 A.所成的像是正立缩小的实像 B.所成的像是倒立缩小的实像 C.把蜡烛向左移动少许,光屏适当向左移动可得到更大的实像 D.把蜡烛向右移动少许,光屏适当向右移动可得到更大的实像 7.如图所示,竖直放置的不透光物体(足够大)中紧密嵌有一凸透镜,透镜左侧两倍焦距处,有一个与主光轴垂直的物体AB,在透镜右侧三倍焦距处竖直放置一平面镜MN,镜面与凸透镜的主光轴垂直,B、N两点都在主光轴上,AB与MN高度相等,且与透镜上半部分等高。 遮住透镜的下半部分,则该光具组中,物体AB的成像情况是 A.两个实像,一个虚像B.一个实像,两个虚像 C.只有一个虚像D.只有一个实像 8.有一种称之为“七仙女”的神奇玻璃杯,空杯时什么也看不见;斟上酒,杯底立即显现栩栩如生的仙女图。 下面是对仙女图形成原因的探讨,正确的是() A.可能是酒具有化学显影作用 B.可能是酒在液面处反射,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像 D.可能是斟酒后使杯底凸透镜焦距变大,使图片在一倍焦距以内成放大的虚像 9.平面镜水平放置且镜面朝上,在镜面上方竖直放置一凸透镜,在凸透镜左侧主光轴上两倍焦距处有一点光源S,关于点光源在该光具组中成像情况的判断,正确的是() A.两个实像,两个虚像 B.两个实像,一个虚像 C.一个实像,两个虚像 D.一个实像,三个虚像 10.如图所示,将凸透镜看作是眼睛的晶状体,光屏看作是眼睛的视网膜,烛焰看作是被眼睛观察的物体。 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。 在拿走近视眼镜后,为了能在光屏上重新得到清晰的像,下列操作可行的是 A.将蜡烛远离凸透镜B.将光屏远离凸透镜 C.将光屏靠近凸透镜D.将光屏和蜡烛同时远离凸透镜 11.右图为我国发射神州9号飞船的运载火箭上“箭载摄像机”拍得火箭上升时的一幅图片。 摄像机镜头相当于一个凸透镜,像成在感光元件上。 若拍摄该图片时镜头的焦距为f,为保证成像清晰, A.镜头到感光元件的距离v满足的条件是v>2f B.镜头到感光元件的距离v满足的条件是v C.物体经该镜头成的像是正立缩小实像 D.物体经该镜头成的像是倒立缩小实像 12.在一个不透明的木板上,钻一个小孔。 用眼睛通过小孔可以观察到一定的范围,如图所示。 在小孔中嵌入一定形状的玻璃制品,可以扩大观察范围。 则在图中的四个截面中能够获得最大观察范围的是 【点评】此题中在小孔中嵌入玻璃凹透镜后的光路如图所示,由图可知,在小孔中嵌入玻璃凹透镜后可获得最大观察范围。 13.如图所示,F1、F2是凸透镜的焦点,S是放在凸透镜前的点光源,S’是S经凸透镜所成的像。 当光源S沿平行主轴的方向向透镜移动时(始终保持u>f),像S’远离透镜移动的情况是() A.沿平行主轴方向。 B.沿O与S’连线方向。 C.沿F2与S’连线方向。 D.沿F1与S’连线方向。 【点评】掌握透镜成像作图的三条特殊光线,作图分析,可简洁明了、事半功倍。 14.用一直径为20cm的凸透镜正对着阳光方向,在透镜的另一侧15cm处,有一垂直于主轴的光屏,此光屏上呈现一个直径是10cm的光斑,则该透镜的焦距() A.可能是10cmB.可能是15cm C.一定是30cmD.一定是45cm 【点评】此题考查凸透镜成像光路。 要注意,光屏上呈现一个直径是10cm的光斑,光屏可能放在凸透镜与焦点之间,也可能放在凸透镜的焦点右边,因此对应两个可能焦距值。 15.小明在用可变焦的光学照相机(一种镜头焦距大小可根据需要发生改变的光学照相机)给小兰拍了一张半身照之后,保持相机和小兰的位置不变,又给小兰拍了一张全身照。 关于这个过程对相机的调节,下列说法中正确的是() A.焦距变大,像距也变大B.焦距变小,像距也变小 C.焦距变大,像距变小D.焦距变小,像距变大 【点评】此题也可根据凸透镜成像公式: + = ,得出f=uv/(u+v),式中u+v为物像之间距离不变。 照相机拍人身体照片,物距u一定大于相距v。 拍全身照时物距更大,uv减小,焦距变小。 16.图中画的是王小刚同学的眼镜,从眼镜判断,他的眼睛() A.是远视眼。 B.是近视眼。 C.视力正常,眼镜是太阳镜。 D.一只眼视力基本正常,另一只是近视眼。 【点评】佩戴凸透镜的是远视眼,佩戴凹透镜的近视眼。 二、作图题 1.作图: 是发光体, 是它通过凸透镜成所的像.请画出凸透镜的位置并找出焦点(一个即可) ①② 1.答案: 如图所示。 ①② 2.实验中有时需要将一束行平光变成细平行光,这可以利用两块透镜的组合来解决.请在下图的两个方框中各画出一种组合方式. 2.答案: 如图所示 三.实验题和填空题 1.阅读文字材料,完成后面的问题: 透镜的焦距f的长短标志着折光本领的大小,焦距越短,折光本领越大。 通常把透镜焦距的倒数叫做透镜的焦度,用Φ表示,即Φ=1/f。 如果某透镜的焦距是0.5m,它的焦度就是: Φ=1/0.5m=2m-1.平时说的眼镜片的度数,就是镜片的透镜焦度乘100的值。 例如,400度远视镜片的透镜角度是4m-1,它的焦距是0.25m。 注意: 凸透镜(远视镜片)的度数是正数,凹透镜(近视镜片)的度数是负数。 如图所示是小明的眼睛看物体时的成像情况,则他的眼病是,需要用来矫正的透镜是。 若他所戴眼镜镜片的焦距为0.2m,则该镜片的焦度为m-1,度数为度。 1.答案: 近视凹透镜5-500 2.如图所示,某同学从桌面上的近视眼镜中看到自己身后同一个窗户的两个像,这两个像为____________像(选填: “实”或“虚”),是____________面镜(选填: “平”、“凹”、“凸”)所成的像, 2.答案: 虚凸 解析: 根据凸面镜成正立缩小虚线可知,这两个像为凸面镜所成的虚像。 3.小明在“探究凸透镜成像规律”实验中,用装有6个发光二极管的有方格的白纸板做发光物体,如图甲所示.又用这种有同样大小方格的白纸板做光屏.将发光物体、凸透镜和光屏组装到光具座上并调整好. (1)当发光物体在 点时,如图乙所示,在光屏上成的像如图丙所示.则光屏上的像是倒立、________的实像.将发光物体由 点移动到 点,要想找到像的位置,应移动光屏,直到____________为止. (2)用这种发光物体和光屏做实验,最主要的一条优点是: ___________________. (3)如图乙所示,当发光物体在 点时,物与像之间的距离为S1,当发光物体在 点时,物与像之间的距离为S2,则S1S2.(选填“>”、“=”或“<”) (4)小明探究完凸透镜成像规律后,接着又做了一个观察实验.发光体位置不变,取下光屏,当眼睛在原光屏处会看到发光体的像吗? ____________,眼睛靠近凸透镜,是否能看到像? ____.眼睛从原光屏位置远离凸透镜,是否能看到像? ______。 (填“能看到”或是“不能看到”) 四.综合应用题 1.说出两种最简便的估测凸透镜焦距的方法。 2.给你一个透镜,不知道是凸透镜还是凹透镜,由于用手触摸光学器件的光学面会对其产生一定的损伤,故实验操作时不可触摸(包括用纸、布等)透镜.请你简要写出除此以外的两种判断方法. 3.在做光学实验时,某同学需要将一束平行光的宽度放大为2倍,于是他在光束路径中放置了由两片透镜组成的透镜组来到达此目的,如图所示。 若其中一片透镜是焦距f的凸透镜,则: (1)如果另一片透镜采用的是凸透镜,则其焦距应为多少? 应置于何处? 请作图说明; (2)如果另一片透镜采用的是凹透镜,则其焦距应为多少? 应置于何处? 请作图说明;
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