第7課時(shí)凸透鏡成像規(guī)律及其應(yīng)用第一部分聲、物態(tài)、光、運(yùn)動(dòng)教材梳理夯實(shí)基礎(chǔ)重難探究逐個(gè)探究考點(diǎn)一凸透鏡成像規(guī)律凸透鏡成像規(guī)律及其應(yīng)用物距u像距v像的情況應(yīng)用正倒大小虛實(shí)u>2ff<v<2f____________

______

照相機(jī)u=2fv=2f______

______

______

測(cè)焦距f<u<2fv>2f______

______

______

投影儀u=f不成像測(cè)焦距u<fv>u______

______

______

放大鏡倒立縮小實(shí)像倒立等大實(shí)像倒立放大實(shí)像正立放大虛像教材梳理夯實(shí)基礎(chǔ)重難探究逐個(gè)探究【點(diǎn)撥】凸透鏡成像規(guī)律記憶口訣:①規(guī)律一：一倍焦距分虛實(shí),二倍焦距分大小。(焦點(diǎn)是實(shí)像和虛像的分界點(diǎn),二倍焦距點(diǎn)是成放大和縮小像的分界點(diǎn))②規(guī)律二：成實(shí)像時(shí),物近像遠(yuǎn)像變大,物遠(yuǎn)像近像變小。(物體靠近凸透鏡時(shí),所成的實(shí)像變大且遠(yuǎn)離凸透鏡;物體遠(yuǎn)離凸透鏡時(shí),所成的實(shí)像變小且靠近凸透鏡)③規(guī)律三：虛像同側(cè),實(shí)像異側(cè)。教材梳理夯實(shí)基礎(chǔ)重難探究逐個(gè)探究考點(diǎn)二眼睛和視力矯正項(xiàng)目近視眼遠(yuǎn)視眼外形

晶狀體折射光線的本領(lǐng)比正常眼要強(qiáng)些,遠(yuǎn)處物體的像成在視網(wǎng)膜前比正常眼要弱些,近處物體的像成在視網(wǎng)膜后矯正方法戴用

透鏡制成的近視眼鏡戴用

透鏡制成的遠(yuǎn)視眼鏡凸凹教材梳理夯實(shí)基礎(chǔ)重難探究逐個(gè)探究考點(diǎn)三顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡項(xiàng)目顯微鏡望遠(yuǎn)鏡目鏡靠近眼睛的一組透鏡,其作用都相當(dāng)于

,成

、_______的虛像物鏡靠近被觀測(cè)物體的一組透鏡,它的作用是使物體成_______、______的

像,其作用相當(dāng)于

的鏡頭靠近被觀測(cè)物體的一組透鏡,它的作用是使遠(yuǎn)處的物體在焦點(diǎn)附近成

_______、

的

像,其作用相當(dāng)于

的鏡頭放大鏡正立放大倒立放大實(shí)幻燈機(jī)(或投影儀)倒立縮小實(shí)照相機(jī)教材梳理夯實(shí)基礎(chǔ)重難探究逐個(gè)突破探究一知道凸透鏡成像的規(guī)律(了解)例1[2018·徐州一模]讓一個(gè)凸透鏡正對(duì)太陽(yáng)光,在距透鏡20cm處得到一個(gè)最小、最亮的光斑。若將一個(gè)物體放在此透鏡前30cm處,經(jīng)這個(gè)凸透鏡所成的像是 ()A.倒立、放大的實(shí)像 B.倒立、縮小的實(shí)像C.正立、縮小的虛像 D.正立、放大的虛像A【規(guī)律總結(jié)】(1)一倍焦距分虛實(shí),二倍焦距分大小;(2)物近像遠(yuǎn)像變大,物、像同側(cè)移動(dòng)(成實(shí)像時(shí));(3)換大焦透鏡后要增大像距;換小焦透鏡后要減小像距。【變式】[2018·鹽城中學(xué)等五校聯(lián)考]如圖7-1所示,志剛同學(xué)在一次實(shí)驗(yàn)課上,把一支鉛筆放在一只盛水的燒杯后,透過燒杯觀察鉛筆的像。他驚奇地發(fā)現(xiàn),手中鉛筆的筆尖本是朝左的,可他看到的像卻是筆尖朝右,這是因?yàn)槭⑺臒喈?dāng)于一個(gè)

鏡,志剛同學(xué)看到的是鉛筆的_______(選填“實(shí)”或“虛”)像;若將鉛筆繼續(xù)

(選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)燒杯,他所看到的像將會(huì)變成筆尖朝左。

教材梳理夯實(shí)基礎(chǔ)重難探究逐個(gè)突破圖7-1凸透實(shí)靠近教材梳理夯實(shí)基礎(chǔ)重難探究逐個(gè)突破[解析]裝滿水后的燒杯相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡,當(dāng)物體在焦點(diǎn)以外時(shí),成倒立的實(shí)像。手中鉛筆的筆尖本是朝左的,可他看到的像卻是筆尖朝右,說(shuō)明鉛筆在凸透鏡的焦點(diǎn)以外,看到的是鉛筆倒立的實(shí)像。當(dāng)物距小于一倍焦距時(shí),成正立、放大的虛像,因此若將鉛筆繼續(xù)靠近燒杯,鉛筆在凸透鏡的焦點(diǎn)以內(nèi)時(shí),成正立、放大的虛像,則他所看到的像將會(huì)變成筆尖朝左。教材梳理夯實(shí)基礎(chǔ)重難探究逐個(gè)突破例2[2017·徐州]小明拿著放大鏡,伸直手臂,通過放大鏡觀察遠(yuǎn)處的景物,看到的是景物 ()A.正立、放大的像 B.倒立、放大的像C.倒立、縮小的像D.正立、縮小的像探究二了解凸透鏡成像規(guī)律的應(yīng)用(了解)C教材梳理夯實(shí)基礎(chǔ)重難探究逐個(gè)突破例3[2019·濱州]在做“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)時(shí),某小組測(cè)量出物距和像距的數(shù)據(jù),并繪制成如圖7-2所示的圖像,根據(jù)圖像可知 ()A.該凸透鏡的焦距f=20cmB.當(dāng)物距u=30cm時(shí),成倒立、縮小的實(shí)像,照相機(jī)利用了這條規(guī)律C.當(dāng)物距u=8cm時(shí),成倒立、放大的實(shí)像,幻燈機(jī)利用了這條規(guī)律D.把物體從距凸透鏡30cm處向距凸透鏡15cm處移動(dòng)過程中,所成的像會(huì)逐漸變小圖7-2教材梳理夯實(shí)基礎(chǔ)重難探究逐個(gè)突破[答案]B[解析]根據(jù)凸透鏡的成像規(guī)律可知:當(dāng)物距等于像距等于二倍焦距時(shí),成倒立、等大的實(shí)像,由圖像可知:當(dāng)物距u=20cm時(shí),像距v=20cm,所以凸透鏡的焦距為f=10cm,故A錯(cuò)誤;當(dāng)物距u=30cm時(shí),物距大于二倍焦距,凸透鏡成倒立、縮小的實(shí)像,照相機(jī)利用了這條規(guī)律,故B正確;當(dāng)物距u=8cm時(shí),物距小于焦距,凸透鏡成正立、放大的虛像,放大鏡是利用該原理來(lái)工作的,故C錯(cuò)誤;物體從距凸透鏡30cm處向距凸透鏡15cm處移動(dòng)時(shí),物距變小,當(dāng)凸透鏡成實(shí)像時(shí),物距越小,像距越大,像越大,故D錯(cuò)誤。教材梳理夯實(shí)基礎(chǔ)重難探究逐個(gè)突破例4在“模擬探究近視眼的缺陷”實(shí)驗(yàn)中,小華的探究步驟如下:①她將蠟燭、凸透鏡和光屏放置在如圖7-3所示位置;②將一副近視眼鏡放在圖示位置,移動(dòng)光屏直至在光屏上出現(xiàn)一個(gè)清晰的燭焰像;③拿掉近視眼鏡,將光屏向

(選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)透鏡的方向移動(dòng),直至在光屏上重新出現(xiàn)燭焰清晰的像。

(1)在本實(shí)驗(yàn)中小華用

來(lái)模擬人眼的晶狀體,用______模擬人眼的視網(wǎng)膜。

(2)實(shí)驗(yàn)中步驟②的目的是

。

圖7-3確定視網(wǎng)膜的位置靠近凸透鏡光屏實(shí)驗(yàn)突破素養(yǎng)提升突破探究凸透鏡成像的規(guī)律(了解)【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】1.實(shí)驗(yàn)器材:蠟燭、凸透鏡、光屏、光具座、火柴。2.實(shí)驗(yàn)前的調(diào)節(jié):燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心大致在同一高度。目的是:使像成在光屏的中央?！緦?shí)驗(yàn)現(xiàn)象】3.蠟燭燃燒逐漸變短時(shí),像在光屏上的位置越來(lái)越高,調(diào)節(jié)像在光屏中央的方法:①使光屏上移;②使蠟燭上移;③使凸透鏡下移。4.用紙板遮住透鏡的一部分:光屏上的像只會(huì)暗些,但還是一個(gè)完整的像。當(dāng)堂檢測(cè)及時(shí)反饋實(shí)驗(yàn)突破素養(yǎng)提升5.實(shí)驗(yàn)時(shí)光屏上找不到像的原因可能是:①蠟燭在焦點(diǎn)處或在一倍焦距內(nèi);②燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心不在同一高度;③光具座不夠長(zhǎng)?！窘涣髋c反思】6.光屏上成清晰的像時(shí),對(duì)調(diào)物體與光屏的位置,光屏上還能成像,說(shuō)明光路可逆。7.在蠟燭和凸透鏡之間加近(或遠(yuǎn))視眼鏡(凸透鏡和蠟燭位置不變):①加遠(yuǎn)視眼鏡:凸透鏡對(duì)光有會(huì)聚作用,成像靠前,將光屏向靠近凸透鏡方向移動(dòng);②加近視眼鏡:凹透鏡對(duì)光有發(fā)散作用,成像靠后,將光屏向遠(yuǎn)離凸透鏡方向移動(dòng)。當(dāng)堂檢測(cè)及時(shí)反饋實(shí)驗(yàn)突破素養(yǎng)提升例小明在做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)時(shí),凸透鏡的位置固定不動(dòng),在如圖7-4所示的位置時(shí),燭焰恰好在光屏上成清晰的像。(1)由圖可知,凸透鏡焦距范圍是

。

A.6.5cm<f<13cm B.13cm<f<20cmC.20cm<f<40cm D.f>40cm當(dāng)堂檢測(cè)及時(shí)反饋圖7-4[答案]A[解析]由題圖可知,物距大于像距,此時(shí)成倒立、縮小的實(shí)像,因此物距大于二倍焦距,像距處于一倍焦距和二倍焦距之間。物距u=50cm-10cm=40cm,像距v=63cm-50cm=13cm。由以上分析得40cm>2f,f<13cm<2f,解得6.5cm<f<13cm,故選A。實(shí)驗(yàn)突破素養(yǎng)提升例小明在做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)時(shí),凸透鏡的位置固定不動(dòng),在如圖7-4所示的位置時(shí),燭焰恰好在光屏上成清晰的像。(2)圖示位置的成像原理與

(選填“放大鏡”“投影儀”或“照相機(jī)”)的原理相同。

當(dāng)堂檢測(cè)及時(shí)反饋圖7-4[答案]照相機(jī)[解析]由圖知,此時(shí)物距大于像距,成倒立、縮小的實(shí)像,和照相機(jī)原理相同。實(shí)驗(yàn)突破素養(yǎng)提升例小明在做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)時(shí),凸透鏡的位置固定不動(dòng),在如圖7-4所示的位置時(shí),燭焰恰好在光屏上成清晰的像。(3)若將蠟燭向右移動(dòng)一小段距離,則應(yīng)將光屏向

(選填“左”或“右”)移動(dòng)適當(dāng)距離,可再次在光屏上成清晰的像,此時(shí)像的大小比原來(lái)的像要______(選填“大”或“小”)些。

當(dāng)堂檢測(cè)及時(shí)反饋圖7-4[答案]右大[解析]凸透鏡成實(shí)像時(shí),物近像遠(yuǎn)像變大,所以光屏應(yīng)向右移動(dòng),像變大。實(shí)驗(yàn)突破素養(yǎng)提升例小明在做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)時(shí),凸透鏡的位置固定不動(dòng),在如圖7-4所示的位置時(shí),燭焰恰好在光屏上成清晰的像。(4)若將蠟燭向左移動(dòng)一小段距離,此時(shí)光屏上的像變模糊,在蠟燭和透鏡之間放置一個(gè)合適的

(選填“凸”或“凹”)透鏡,光屏上的像又變清晰,__________(選填“近視眼”或“遠(yuǎn)視眼”)的矯正原理與此相同。

當(dāng)堂檢測(cè)及時(shí)反饋圖7-4[答案]凹近視眼[解析]由于凸透鏡成實(shí)像時(shí),物遠(yuǎn)像近像變小,所以物距增大時(shí),像距變小,而光屏位置不變,則像成在光屏前方,添加凹透鏡后使光線發(fā)散,像后移可使光屏上的像變清晰,與近視眼的矯正原理相同。實(shí)驗(yàn)突破素養(yǎng)提升(5)隨著蠟燭的燃燒,可觀察到光屏上的像

(選填“向上”或“向下”)移動(dòng),此時(shí)應(yīng)將透鏡向

(選填“上”或“下”)移動(dòng)。

(6)對(duì)調(diào)圖中蠟燭與光屏的位置,光屏上會(huì)出現(xiàn)一個(gè)清晰的

(選填“放大”“縮小”或“等大”)的像,同時(shí)說(shuō)明光路是

。

當(dāng)堂檢測(cè)及時(shí)反饋可逆的·實(shí)驗(yàn)拓展·下圖7-4向上放大實(shí)驗(yàn)突破素養(yǎng)提升(7)當(dāng)燭焰通過凸透鏡在光屏上成一實(shí)像時(shí),如果透鏡上有一只小蟲在爬動(dòng),則光屏上像的大小將

(選填“變大”“變小”或“不變”),像的亮暗將________(選填“變亮”“變暗”或“不變”)。

當(dāng)堂檢測(cè)及時(shí)反饋·實(shí)驗(yàn)拓展·圖7-4[答案]不變變暗[解析]當(dāng)燭焰通過凸透鏡在光屏上成一實(shí)像時(shí),小蟲到透鏡的距離小于一倍焦距,所以小蟲不能在光屏上成像,光屏上的像大小不變;因?yàn)楣饩€被小蟲擋住了一些,所以像會(huì)變暗。1.[2015·徐州]讓一個(gè)凸透鏡正對(duì)太陽(yáng)光,在距透鏡5cm處得到一個(gè)最小、最亮的光斑。若將一個(gè)物體放在此透鏡前7cm處,經(jīng)這個(gè)凸透鏡所成的像是 ()A.縮小的實(shí)像 B.放大的實(shí)像C.縮小的虛像 D.放大的虛像2.在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)蠟燭距凸透鏡20cm時(shí),在光屏上成縮小的實(shí)像。則該凸透鏡的焦距可能是 ()A.5cm B.10cmC.15cm D.20cm實(shí)驗(yàn)突破素養(yǎng)提升當(dāng)堂檢測(cè)及時(shí)反饋BA3.[2018·南通通州區(qū)一模]如圖7-5所示是兩個(gè)人看物體時(shí)的光路圖,要在視網(wǎng)膜上成清晰的像,則()A.甲需配戴的眼鏡是凸透鏡B.乙需配戴的眼鏡是凹透鏡C.甲需配戴的眼鏡是近視鏡D.乙需配戴的眼鏡是近視鏡實(shí)驗(yàn)突破素養(yǎng)提升當(dāng)堂檢測(cè)及時(shí)反饋圖7-5[答案]C[解析]由題圖中光路可知,圖甲中成像在視網(wǎng)膜前方,說(shuō)明晶狀體對(duì)光的折射能力變強(qiáng),是近視眼,應(yīng)配戴凹透鏡,即近視鏡;圖乙中成像在視網(wǎng)膜后方,說(shuō)明晶狀體對(duì)光的折射能力變?nèi)?是遠(yuǎn)視眼,應(yīng)配戴凸透鏡,即遠(yuǎn)視鏡。故選C。4.[2019·婁底]婁底高鐵站的進(jìn)站通道采用了人臉識(shí)別系統(tǒng)(如圖7-6所示),識(shí)別系統(tǒng)的攝像機(jī)可以自動(dòng)將鏡頭前1m處的人臉拍攝成數(shù)碼照片傳遞給設(shè)備識(shí)別。此系統(tǒng)的攝像機(jī)的鏡頭屬于____透鏡,它的焦距應(yīng)

(選填“大于”“等于”或“小于”)50cm。

實(shí)驗(yàn)突破素養(yǎng)提升當(dāng)堂檢測(cè)及時(shí)反饋圖7-6[答案]凸小于[解析]攝像機(jī)的鏡頭屬于凸透鏡,是利用當(dāng)物距大于二倍焦距時(shí)成倒立、縮小的實(shí)像的原理工作的,因此物體應(yīng)在二倍焦距之外,即1m>2f,則焦距f應(yīng)小于50cm。5.在做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)時(shí),當(dāng)點(diǎn)燃的蠟燭在距離凸透鏡30cm處時(shí),移動(dòng)光屏,在光屏上將會(huì)得到一個(gè)清晰倒立、等大的像,則凸透鏡的焦距是

cm。將蠟燭向遠(yuǎn)離凸透鏡方向移動(dòng)到適當(dāng)位置,要想在光屏上重新呈現(xiàn)燭焰清晰的像,則需將光屏向

(選填“遠(yuǎn)離”或“靠近”)凸透鏡的方向移動(dòng)。

實(shí)驗(yàn)突破素養(yǎng)提升當(dāng)堂檢測(cè)及時(shí)反饋靠近156.[2018·徐州]如圖7-7所示,在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中。(1)組裝調(diào)整實(shí)驗(yàn)器材時(shí),要使?fàn)T焰和

的中心位于凸透鏡的主光軸上。實(shí)驗(yàn)突破素養(yǎng)提升當(dāng)堂檢測(cè)及時(shí)反饋圖7-7[答案]光屏[解析]組裝調(diào)整實(shí)驗(yàn)器材時(shí),要使?fàn)T焰和光屏的中心位于凸透鏡的主光軸上。6.[2018·徐州]如圖7-7所示,在