探究凸透鏡成像的規律

凸透鏡的應用

照相機能成倒立的、縮小的實像。

投影片上的圖案通過凸透鏡形成一個放大的、倒立的實像.

放大鏡就是凸透鏡,能成放大的、正立的虛像。

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 有什麼關系？

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、将蠟燭放在2 f之外的地方，移動光屏，直到光屏上出現清晰的像，觀察像的大小與倒正。

2、把物體放在2倍焦距上，觀察像的大小、倒正、虛實。

3、将蠟燭移到2f和f 之間，重複以上的操作，進行觀察和測量。

4、把物體放在焦點上，觀察能否成像。

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。

分析歸納：

1、u=f是實像和虛像的分界點。

2、u=2f是像大小的分界點。

3、凸透鏡成實像都是倒立的，虛像都是正立的。

4、物體離焦點越近，像離焦點越遠，且像越大。

習題演練

1. 為了防盜，在門上裝一個“貓眼”，使屋内的人能看清屋外的人（是一個縮小的像），而屋外的人卻看不清屋内的人，則“貓眼”應該是（ ）

A．三棱鏡

B．玻璃磚

C．凹透鏡

D．凸透鏡

（1）貓眼實際上是一個光學系統，它是由兩個透鏡組成的，物鏡即門外面的透鏡是凹透鏡，目鏡即門裡面的透鏡是凸透鏡．

（2）門外的物體首先經過凹透鏡成一個正立縮小的虛像；

（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，它将室外的人或物成一縮小的正立虛像，此像正好落在目鏡（凸透鏡）焦點之内，此時的目鏡起着放大鏡的作用，最後得到一個較為放大的正立虛像．

（2）人從外向内看時，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，所以看不到屋内成像情況物鏡．

綜上分析故選：C．

2. 按照題目的要求作圖：

（1）根據平面鏡成像特點，作出物體AB在平面鏡中的像；

（2）一束光線從水中射向空氣，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後的出射光線．

(1）平面鏡成像的特點是：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，利用這一對稱性作出AB的像．

（2）先過入射點作出法線，然後根據入射光線、反射光線以及法線在同一平面内，并且反射角等于入射角，畫出反射光線；根據入射光線、折射光線以及法線在同一平面内，折射角大于入射角，确定折射光線的方向．

（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；此題中給出的是前面的兩條特殊光線．

解析

（1）分别作出物體AB端點A、B關于平面鏡的對稱點A′、B′，用虛線連接A′、B′即為AB在平面鏡中的像．如圖：

（2）過入射點O作垂直于水面的法線，根據反射角等于入射角畫出反射光線；根據折射角大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，其經凸透鏡折射後，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後，平行于主光軸，如圖所示：

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