凸透镜的成像规律及应用论文

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1、凸透镜的成像规律及应用论文凸透镜在生活中有着广泛的应用,是常见光学器材的重要组成部分。凸透镜的成像规律是初中八年级物理光学部分的重点和难点,也是中考考查的热点之一。彻底了解凸透镜所成像的变化规律及物距和像距的对应关系凸透镜在生活中有着广泛的应用,是常见光学器材的重要组成部分。凸透镜的成像规律是初中八年级物理光学部分的重点和难点,也是中考考查的热点之一。彻底了解凸透镜所成像的变化规律及物距和像距的对应关系是解决凸透镜成像问题的关键。下面对成像规律作总结:一.凸透镜所成的像与物体所处位置的变化规律(1)物体在无穷远处时,像成在焦点上。(无穷远处的物体射向凸透镜的光线可以近似地认为是平行光

2、,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点,这个点我们可以认为就是无穷远处的物体通过凸透镜所成像的位置。)(如图1所示)实例应用:太阳离我们很远,我们利用太阳光可以近似地看成平行光来确定凸透镜焦距时,将凸透镜正对太阳光,在凸透镜的另一侧所看到的亮点就可以认为是太阳通过凸透镜所成的像。这也是确定凸透镜的焦距比较简便的一种方法。(2)物体在由无穷远处向二倍焦距处靠近的过程中,通过凸透镜所成的像由焦点处向二倍焦距处移动,像是倒立、缩小的实像,像逐渐变大,但像始终小于物体。(如图2所示)实例应用:照相机。当用照相机拍摄远景时,胶片前移靠近焦点;拍摄近景时,胶片后移远离焦点。(3)当物体移动到二

3、倍焦距上时,像也正好移动到凸透镜另一侧的二倍焦距上,此时像是倒立、与物体大小相等的实像,此时像和物体的距离最近。(如图3所示)实例应用:确定凸透镜的焦距的一种方法。(4)物体在由二倍焦距处向焦点处移动的过程中,像由凸透镜另一侧的二倍焦距处向远处移动,像是倒立、放大的实像。随着物体的移动,像逐渐远离凸透镜,像同时逐渐变大。(如图4所示)实际应用:幻灯机(或投影仪、电影放映机)将胶片倒插在卡座上,在银幕上可以得到放大的正立的实像。(5)当物体移动到焦点上时,像就移动到了无穷远处。(两条经过凸透镜折射后的光线正、反向都不相交,故既不成实像,也不成虚像,我们可以认为此时的像在无穷远处)。实际

4、应用:将点光源放在焦点上,在凸透镜的另一侧可以得到一束平行光,某些探照灯就是利用这个原理制成的。(6)当物体由焦点处向透镜靠近时,从物体上发出的光线通过凸透镜的折射后变得发散,而在物体的同侧,折射光线的反向延长线可以会聚,形成正立、放大的虚像,在物体移动过程中,物距变小,像距变小,像也随之变小,但此虚像始终大于物体。实际应用:放大镜利用放大镜观察物体时要使物体到透镜的距离在一倍焦距以内。如果想使观察的物体再放大一些,可以让物体离凸透镜远一些,但必须保证物距小于一倍焦距,否则就观察不到放大的虚像了。二.两个分界点1、焦点:(1)焦点是物体成虚像还是实像的分界点,把物体放在焦点上(u=f

5、)时,不能成像;把物体放在焦点以内(uf)时成实像.(2)无论成实像还是虚像,物体靠近焦点时像变大、像距变大,物体远离焦点时像变小、像距也变小.(3)当物距u2f时,物体靠近焦点处,物、像间的距离变大;物体远离焦点,物、像间的距离变小.2、二倍焦距处:(1)二倍焦距处是物体成缩小实像还是放大实像的分界点,把物体放在焦距和二倍焦距之间时成放大的实像;把物体放在二倍焦距处时成等大的实像;把物体放在二倍焦距之外时成缩小的实像.(2)物体成实像时,将物体放在二倍焦距处,物、像间的距离最小.(3)物体成实像时,物体靠近二倍焦距处,物、像间的距离变小;物体远离二倍焦距处,物、像间的距离变大.三、

6、一个动态特点—焦点物体沿凸透镜主轴移动时,物、像移动的方向一致.当物体成实像时,物体靠近透镜移动,则透镜另一侧的像远离透镜;当物体成虚像时,物体靠近透镜移动,则物体同侧的像也靠近透镜.四、六种基本题型1、确定像的特点例:凸透镜的焦距是15cm.将物体放在主轴上距透镜焦点20cm处,所成的像一定是().A.一定是倒立放大的实像B.可能是倒立缩小的实像C.可能是正立放大的虚像D.可能是正立等大的虚像解析:将物体放在主轴上距透镜焦点20cm处,物距f2f)的过程中,先靠近二倍焦距处,物像间距离减小;在二倍焦距处,物像间离距最小;然后远离二倍焦距处,物像间距离增大.因此在整个移动过程中,物体

7、与它的像之间的距离先减小,后增大;选B.6、确定像的移动方向例:一物体从远处向凸透镜的2倍焦距处匀速运动而来,则物体的像()A.与物体的运动方向相同,像距越来越小B.与物体的运动方向相同,像距越来越大C.与物体的运动方向相反,像距越来越大D.与物体的运动方向相反,像距越来越小解析:根据凸透镜成像的动态特点,像与物体的运动方向相同.物体从远处向凸透镜的2倍焦距处移动,也就是向靠近焦点方向移动,此时像变大,像距也变大.选B.在教学过程中教师帮助学生归纳凸透镜所