北斗大師
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實驗裝置要求:蠟燭、凸透鏡、光屏兩者的中心高度要在同一水平高度,以便像成在光屏中央
凸透鏡的應用
拍照機能成倒立的、縮小的虛像;人眼的成像原理相同;
投影片上的紋樣通過凸透鏡產生一個放大的、倒立的虛像.
放大鏡就是凸透鏡,能成放大的、正立的實像。
現象:同一個凸透鏡能成不同的像。
問題:凸透鏡成的像的虛實、大小、正倒跟物距有哪些關系?
實驗
實驗目的:探究凸透鏡成像規律
實驗器材:蠟燭、凸透鏡、光屏、光具座等
1.物距(u):物體到凸透鏡中心的距離;
2.像距(v):像到凸透鏡中心的距離;
1、將蠟燭置于2f之外的地方,聯通光屏,直至光屏上出現清晰的像,觀察像的大小與倒正。
2、把物體放到2倍焦距上,觀察像的大小、倒正、虛實。
3、將蠟燭移到2f和f之間凸透鏡成像是折射還是反射,重復以上的操作,進行觀察和檢測。
4、把物體放到焦點上,觀察能夠成像。
不成像
凸透鏡成像的規律
凸透鏡成像規律及應用:
記憶口訣
一倍焦距分虛實;二倍焦距分大小。
物近像遠像變大;物遠像近像變小。
剖析歸納:
1、u=f是虛像和實像的分界點。
2、u=2f是像大小的分界點。
3、凸透鏡成虛像都是倒立的,實像都是正立的。
4、物體離焦點越近,像離焦點越遠,且像越大。
習題
1.為了防盜,在門上裝一個“貓眼”,使家中的人能認清屋外的人(是一個縮小的像),而屋外的人卻看不清家中的人,則“貓眼”應該是()
A.三棱鏡B.玻璃磚C.凹透鏡D.凸透鏡
參考答案
(1)貓眼實際上是一個光學系統,它是由兩個透鏡組成的,目鏡即門外邊的透鏡是凹透鏡,物鏡即門上面的透鏡是凸透鏡.
(2)門外的物體首先經過凹透鏡成一個正立縮小的實像;
(3)凹透鏡成的像作為物體再經過凸透鏡成像.
【解析】
(1)凹透鏡的焦距極短,它將室內的人或物成一縮小的正立實像,此像剛好落在物鏡(凸透鏡)焦點之內,此時的物鏡起著放大鏡的作用,最后得到一個較為放大的正立實像.
(2)人從內向內看時,此時的門鏡相當于一個凹透鏡,凹透鏡對光線有發散的作用,所以看不到屋子成像情況目鏡.
綜上剖析故選:C.
2.根據題目的要求畫圖:
(1)依據平面鏡成像特性,做出物體AB在平面鏡中的像;
(2)一束光線從水底射向空氣,試畫出反射和折射的光路圖;
(3)如圖所示,SA、SB是光源S發射的兩條光線,其中SA平行于主光軸,SB過左焦點,畫出這兩條光線通過凸透鏡后的出射光線.
(1)平面鏡成像的特征是:像物大小相等、到平面鏡的距離相等、連線與鏡面垂直、左右互換,即像物關于平面鏡對稱,借助這一對稱性做出AB的像.
(2)先過入射點做出法線,之后按照入射光線、反射光線以及法線在同一平面內,但是反射角等于入射角凸透鏡成像是折射還是反射,畫出反射光線;按照入射光線、折射光線以及法線在同一平面內,折射角小于入射角,確定折射光線的方向.
(3)關于凸透鏡有三條特殊的入射光線:①平行于主光軸的;②過焦點的;③過光心的;此題中給出的是上面的兩條特殊光線.
解析
(1)分別做出物體AB端點A、B關于平面鏡的對稱點A′、B′,用實線聯接A′、B′即為AB在平面鏡中的像.如圖:
(2)過入射點O作垂直于海面的法線,按照反射角等于入射角畫出反射光線;按照折射角小于入射角畫出折射光線.如圖所示:
(3)SA這條入射光線平行于主光軸,其經凸透鏡折射后,折射光線過焦點;SB這條入射光線過焦點,過焦點的入射光線經過凸透鏡折射后,平行于主光軸,如圖所示: