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一、凸透鏡成像規(guī)律
畫圖:三條特殊光線
(1)與主光軸平行光線折射后過焦點(diǎn)
(2)過光心的光線方向不變
(3)過焦點(diǎn)的光線折射后平行于主光軸
,像與物的位置關(guān)系:上下互換,左右互換。這就意味著像和物的聯(lián)通方向是相反的,物體向下聯(lián)通,像就向上聯(lián)通,物體向左聯(lián)通,像就往右聯(lián)通。
所以假如屏上的像在左上角,要把像移到光屏的中央,就要讓像往右下移,而要讓像往右下移,蠟燭就要向相反方向:左上聯(lián)通即可。
成實(shí)像時,像與物的形狀一樣,大小不同。
,與物體在透鏡后側(cè),在主光軸一側(cè)。
實(shí)像都是正立的,與物體在透鏡同側(cè),在主光軸同側(cè)。
注意:這兒面所說的倒立和正立是相對實(shí)物而言的。
,即u>f成虛像;u一倍焦距處是正立像與倒立像分界點(diǎn),即u>f成倒立像:u,即u>2f成縮小的虛像;u:u減少v減小像變大;u減小v減少像變小,即物近,像遠(yuǎn),
即u>像聯(lián)通距離,小于物聯(lián)通距離。
例:蠟燭在二倍焦距以外,聯(lián)通蠟燭,像也聯(lián)通。
設(shè):蠟燭聯(lián)通速率為V1,其像聯(lián)通的速率為V2,則V1>V2。
蠟燭在一倍焦距和二倍焦距之間,聯(lián)通蠟燭,像也聯(lián)通。
設(shè):蠟燭聯(lián)通速率為V1,其像聯(lián)通的速率為V2,則V1(1).把燭焰置于點(diǎn),可以成正立,放大的實(shí)像。
(2).把燭焰置于點(diǎn),所成像縮小。
(3).把燭焰置于點(diǎn),屏上出現(xiàn)的像最大。
(4).把燭焰置于點(diǎn),屬于拍照機(jī)原理。
(5).把燭焰置于點(diǎn),屬于投影儀原理。
(6).成實(shí)像時,耳朵在凸透鏡_____側(cè)可見到像。(填“左”或“右”)
⑺點(diǎn)是成虛像和實(shí)像的分界點(diǎn)
⑻成虛像時,點(diǎn)是成放大像和縮小像的分界點(diǎn)
⑼凡是虛像都是(填“正立”或“倒立”)的,且在光屏上(填“能”或“不能”);但凡實(shí)像都是(填“正立”或“倒立”)的,且在光屏上(填“能”或“不能”)
⑽成虛像時,像和物在凸透鏡的(填“同側(cè)”或“異側(cè)”);成實(shí)像時,像和物在凸透鏡的(填“同側(cè)”或“異側(cè)”)。
⑾物體從遠(yuǎn)處漸漸緊靠焦點(diǎn)的過程中,所成像越來越(填“大”或“小”或“不變”),像距越來越(填“大”或“小”)。
二、凸透鏡成像規(guī)律在解題中的應(yīng)用
、物距判定像距
,倘若將物體放到距透鏡
50cm處,聯(lián)通光屏可接收到一個清晰的像,則光屏到物體的距離應(yīng)在哪些范圍內(nèi)?
解析:要求光屏與物體的距離所在的范圍,必須曉得像距的范圍,之后加上物距即可,所以此題轉(zhuǎn)化為求像距的范圍。
已知焦距,又已知,即,所以成倒立縮小的虛像,此時的像距,即,所以,光屏到物體的距離D等于,即。
、像距判定焦距
,在凸透鏡的另左側(cè)60cm處的光屏上得到一清晰的像,則此凸透鏡的焦距大概在多大的范圍內(nèi)?
解析:按照凸透鏡成像的規(guī)律可知,當(dāng)物距u小于像距v時,物體通過凸透鏡只能成倒立縮小的虛像,因而有以下的不方程創(chuàng)立:
代入數(shù)據(jù)為:
解得:
、像距判定物距
,在凸透鏡的另左側(cè)距凸透鏡27cm處得到一清晰的像,計(jì)算物體離凸透鏡的距離?
解析:由于,而,所以,即,因而,。
,光屏上得到一個大于實(shí)物的清晰像;當(dāng)蠟燭移至距凸透鏡12cm時,在光屏上看見一個小于實(shí)物的清晰的像,請判定此凸透鏡的焦距。
解析:當(dāng)時,在光屏上得到一縮小的像(光屏上像為虛像),可知:,即:當(dāng)時,在光屏上得到一個放大的像(光屏上像為虛像),可知:,即:解此不方程組可得:
,經(jīng)凸透鏡折射后會聚于凸透鏡另左側(cè)主光軸上距凸透鏡中心16cm處。若將一物體先后放置在主光軸上離凸透鏡20cm和8cm處,則兩次的像的情況怎么?
解析:由題意可知,凸透鏡的焦距為16cm,當(dāng)時,,成倒立放大的虛像;當(dāng)時,,所成的像為正立放大的實(shí)像。
例6.(2000,廣東)在探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)過程中,當(dāng)蠟燭遠(yuǎn)離凸透鏡聯(lián)通一倍焦距的距離后,蠟燭的火焰通過凸透鏡成一放大、倒立的虛像,則蠟燭的火焰原先通過凸透鏡成哪些像?
解析:設(shè)凸透鏡的焦距為f,聯(lián)通前物距為u,聯(lián)通后的物距為u',則,由于聯(lián)通后成放大、倒立的虛像,所以,即:,所以有:,即開始成正立放大的實(shí)像。
=10cm,蠟燭原先放置在離凸透鏡25cm的地方,當(dāng)漸漸緊靠12cm時,像距怎樣變化,以及像是如何變化的?
點(diǎn)撥:凸透鏡的焦距為f=10cm,
25cm>2f,此時成縮小的像,像在1f-----2f之間
2f>12cm>f,此時成放大的像,像在2f之外。
所以當(dāng)從25cm向12cm緊靠時,像漸漸減小,像距漸漸減小。
朋友們可以依據(jù)我們剛學(xué)****的互異性解答,更簡便。
,在光屏上得到一個放大的虛像,若把物體沿凸透鏡的主軸移到距凸透鏡
45cm處,則成像的情況是()
點(diǎn)撥:凸透鏡所成像的性質(zhì)與物距有關(guān),由第一次成倒立、放大的虛像可知f即f答案:D
,此時在凸透鏡的另左側(cè)12cm處呈現(xiàn)了一個放大的像,試著確定一下凸透鏡的焦距范圍,倘若物距為20cm時,成哪些樣的像?
點(diǎn)撥:此題富含蘊(yùn)涵條件,如“在凸透鏡的另左側(cè)12cm處呈現(xiàn)了一個放大的像”
說明此時的像一定是放大的虛像,此時的像距即12cm在2f之外,這么物距即7cm在1f------2f之間;f2f;[2]正立像和倒立像,虛像和實(shí)像的記憶
(1)當(dāng)u=2f時,凸透鏡成倒立等大的虛像,此時
v=2f
(2)當(dāng)u>2f時,凸透鏡成倒立縮小的虛像,此時f(3)當(dāng)f2f
(4)當(dāng)u由上我們可以看出成虛像時,像都是倒立的。成實(shí)像時,像都是正立的。
,通過它我們就可以認(rèn)清腕表上的很小的刻度,請問表蒙子上的玻璃相當(dāng)于哪些?
點(diǎn)撥:腕表上表示的刻度很小,我們常常看不清楚,并且加上玻璃以后,我們認(rèn)清了,說明此時產(chǎn)生了放大的像,而此時的像是正立的,所以此時的像是實(shí)像,這么此時的玻璃實(shí)際上就是相當(dāng)于凸透鏡的作用。
,通過缸子觀察到的魚比實(shí)際的大,請你依據(jù)所學(xué)的知識作出合理的解釋。
點(diǎn)撥:觀察到的魚比實(shí)際的魚大,說明我們觀察到的是魚的放大的像。而觀察到的魚的像一定是正立的。所以觀察到的是魚放大的正立的像。而當(dāng)呈現(xiàn)正立像時一定是實(shí)像。所以此時的缸子相當(dāng)于凸透鏡的作用,我們觀察到的是魚通過缸子成的實(shí)像。
[3]像的放大和縮小的記憶。
成實(shí)像都是放大的像。
成虛像時,物體在1f----2f之間時,成放大的像。
,可在距凸透鏡15cm處得到一個最小、最亮的光斑,若將某一物體置于此透鏡前20cm處,可得到一個()
點(diǎn)撥:判定物體所成的像,只須要判斷物體的物距就可以了(由于物距變化時,像也變化)
此時題中告訴了凸透鏡的焦距為f=15cm,而此時的物距為u=20cm
所以此時的物距在1f----2f之間,所成像為放大倒立的虛像。選A
I、凸透鏡成像的光路圖不要求同事們把握,而且我們應(yīng)當(dāng)熟記凸透鏡成像時的三條特殊光線