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第7课时凸透镜成像规律及其应用教材梳理夯实基础重难探究逐个探究考点一凸透镜成像规律凸透镜成像规律及其应用物距u像距v像的情况应用正倒大小虚实u2ffv2f__________________照相机u=2fv=2f__________________测焦距fu2fv2f__________________投影仪u=f不成像测焦距ufvu__________________放大镜倒立缩小实像倒立等大实像倒立放大实像正立放大虚像教材梳理夯实基础重难探究逐个探究【点拨】凸透镜成像规律记忆口诀:①规律一：一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小。(焦点是实像和虚像的分界点,二倍焦距点是成放大和缩小像的分界点)②规律二：成实像时,物近像远像变大,物远像近像变小。(物体靠近凸透镜时,所成的实像变大且远离凸透镜;物体远离凸透镜时,所成的实像变小且靠近凸透镜)③规律三：虚像同侧,实像异侧。教材梳理夯实基础重难探究逐个探究考点二眼睛和视力矫正项目近视眼远视眼外形晶状体折射光线的本领比正常眼要强些,远处物体的像成在视网膜前比正常眼要弱些,近处物体的像成在视网膜后矫正方法戴用透镜制成的近视眼镜戴用透镜制成的远视眼镜凸凹教材梳理夯实基础重难探究逐个探究考点三显微镜和望远镜项目显微镜望远镜目镜靠近眼睛的一组透镜,其作用都相当于,成、_______的虚像物镜靠近被观测物体的一组透镜,它的作用是使物体成_______、______的像,其作用相当于的镜头靠近被观测物体的一组透镜,它的作用是使远处的物体在焦点附近成_______、的像,其作用相当于的镜头放大镜正立放大倒立放大实幻灯机(或投影仪)倒立缩小实照相机教材梳理夯实基础重难探究逐个突破探究一知道凸透镜成像的规律(了解)例1[2018·徐州一模]让一个凸透镜正对太阳光,在距透镜20cm处得到一个最小、最亮的光斑。若将一个物体放在此透镜前30cm处,经这个凸透镜所成的像是()A.倒立、放大的实像B.倒立、缩小的实像C.正立、缩小的虚像D.正立、放大的虚像A【规律总结】(1)一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小;(2)物近像远像变大,物、像同侧移动(成实像时);(3)换大焦透镜后要增大像距;换小焦透镜后要减小像距。【变式】[2018·盐城中学等五校联考]如图7-1所示,志刚同学在一次实验课上,把一支铅笔放在一只盛水的烧杯后,透过烧杯观察铅笔的像。他惊奇地发现,手中铅笔的笔尖本是朝左的,可他看到的像却是笔尖朝右,这是因为盛水的烧杯相当于一个镜,志刚同学看到的是铅笔的_______(选填“实”或“虚”)像;若将铅笔继续(选填“靠近”或“远离”)烧杯,他所看到的像将会变成笔尖朝左。教材梳理夯实基础重难探究逐个突破图7-1凸透实靠近教材梳理夯实基础重难探究逐个突破[解析]装满水后的烧杯相当于一个凸透镜,当物体在焦点以外时,成倒立的实像。手中铅笔的笔尖本是朝左的,可他看到的像却是笔尖朝右,说明铅笔在凸透镜的焦点以外,看到的是铅笔倒立的实像。当物距小于一倍焦距时,成正立、放大的虚像,因此若将铅笔继续靠近烧杯,铅笔在凸透镜的焦点以内时,成正立、放大的虚像,则他所看到的像将会变成笔尖朝左。教材梳理夯实基础重难探究逐个突破例2[2017·徐州]小明拿着放大镜,伸直手臂,通过放大镜观察远处的景物,看到的是景物()A.正立、放大的像B.倒立、放大的像C.倒立、缩小的像D.正立、缩小的像探究二了解凸透镜成像规律的应用(了解)C教材梳理夯实基础重难探究逐个突破例3[2019·滨州]在做“探究凸透镜成像的规律”实验时,某小组测量出物距和像距的数据,并绘制成如图7-2所示的图像,根据图像可知()A.该凸透镜的焦距f=20cmB.当物距u=30cm时,成倒立、缩小的实像,照相机利用了这条规律C.当物距u=8cm时,成倒立、放大的实像,幻灯机利用了这条规律D.把物体从距凸透镜30cm处向距凸透镜15cm处移动过程中,所成的像会逐渐变小图7-2教材梳理夯实基础重难探究逐个突破[答案]B[解析]根据凸透镜的成像规律可知:当物距等于像距等于二倍焦距时,成倒立、等大的实像,由图像可知:当物距u=20cm时,像距v=20cm,所以凸透镜的焦距为f=10cm,故A错误;当物距u=30cm时,物距大于二倍焦距,凸透镜成倒立、缩小的实像,照相机利用了这条规律,故B正确;当物距u=8cm时,物距小于焦距,凸透镜成正立、放大的虚像,放大镜是利用该原理来工作的,故C错误;物体从距凸透镜30cm处向距凸透镜15cm处移动时,物距变小,当凸透镜成实像时,物距越小,像距越大,像越大,故D错误。教材梳理夯实基础重难探究逐个突破例4在“模拟探究近视眼的缺陷”实验中,小华的探究步骤如下:①她将蜡烛、凸透镜和光屏放置在如图7-3所示位置;②将一副近视眼镜放在图示位置,移动光屏直至在光屏上出现一个清晰的烛焰像;③拿掉近视眼镜,将光屏向(选填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动,直至在光屏上重新出现烛焰清晰的像。(1)在本实验中小华用来模拟人眼的晶状体,用______模拟人眼的视网膜。(2)实验中步骤②的目的是。图7-3确定视网膜的位置靠近凸透镜光屏实验突破素养提升突破探究凸透镜成像的规律(了解)【实验设计】1.实验器材:蜡烛、凸透镜、光屏、光具座、火柴。2.实验前的调节:烛焰、凸透镜、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。【实验现象】3.蜡烛燃烧逐渐变短时,像在光屏上的位置越来越高,调节像在光屏中央的方法:①使光屏上移;②使蜡烛上移;③使凸透镜下移。4.用纸板遮住透镜的一部分:光屏上的像只会暗些,但还是一个完整的像。当堂检测及时反馈实验突破素养提升5.实验时光屏上找不到像的原因可能是:①蜡烛在焦点处或在一倍焦距内;②烛焰、凸透镜、光屏三者的中心不在同一高度;③光具座不够长。【交流与反思】6.光屏上成清晰的像时,对调物体与光屏的位置,光屏上还能成像,说明光路可逆。7.在蜡烛和凸透镜之间加近(或远)视眼镜(凸透镜和蜡烛位置不变):①加远视眼镜:凸透镜对光有会聚作用,成像靠前,将光屏向靠近凸透镜方向移动;②加近视眼镜:凹透镜对光有发散作用,成像靠后,将光屏向远离凸透镜方向移动。当堂检测及时反馈实验突破素养提升例小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,凸透镜的位置固定不动,在如图7-4所示的位置时,烛焰恰好在光屏上成清晰的像。(1)由图可知,凸透镜焦距范围是。A.6.5cmf13cmB.13cmf20cmC.20cmf40cmD.f40cm当堂检测及时反馈图7-4[答案]A[解析]由题图可知,物距大于像距,此时成倒立、缩小的实像,因此物距大于二倍焦距,像距处于一倍焦距和二倍焦距之间。物距u=50cm-10cm=40cm,像距v=63cm-50cm=13cm。由以上分析得40cm2f,f13cm2f,解得6.5cmf13cm,故选A。实验突破素养提升例小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,凸透镜的位置固定不动,在如图7-4所示的位置时,烛焰恰好在光屏上成清晰的像。(2)图示位置的成像原理与(选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”)的原理相同。当堂检测及时反馈图7-4[答案]照相机[解析]由图知,此时物距大于像距,成倒立、缩小的实像,和照相机原理相同。实验突破素养提升例小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,凸透镜的位置固定不动,在如图7-4所示的位置时,烛焰恰好在光屏上成清晰的像。(3)若将蜡烛向右移动一小段距离,则应将光屏向(选填“左”或“右”)移动适当距离,可再次在光屏上成清晰的像,此时像的大小比原来的像要______(选填“大”或“小”)些。当堂检测及时反馈图7-4[答案]右大[解析]凸透镜成实像时,物近像远像变大,所以光屏应向右移动,像变大。实验突破素养提升例小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,凸透镜的位置固定不动,在如图7-4所示的位置时,烛焰恰好在光屏上成清晰的像。(4)若将蜡烛向左移动一小段距离,此时光屏上的像变模糊,在蜡烛和透镜之间放置一个合适的(选填“凸”或“凹”)透镜,光屏上的像又变清晰,__________(选填“近视眼”或“远视眼”)的矫正原理与此相同。当堂检测及时反馈图7-4[答案]凹近视眼[解析]由于凸透镜成实像时,物远像近像变小,所以物距增大时,像距变小,而光屏位置不变,则像成在光屏前方,添加凹透镜后使光线发散,像后移可使光屏上的像变清晰,与近视眼的矫正原理相同。实验突破素养提升(5)随着蜡烛的燃烧,可观察到光屏上的像(选填“向上”或“向下”)移动,此时应将透镜向(选填“上”或“下”)移动。(6)对调图中蜡烛与光屏的位置,光屏上会出现一个清晰的(选填“放大”“缩小”或“等大”)的像,同时说明光路是。当堂检测及时反馈可逆的·实验拓展·下图7-4向上放大实验突破素养提升(7)当烛焰通过凸透镜在光屏上成一实像时,如果透镜上有一只小虫在爬动,则光屏上像的大小将(选填“变大”“变小”或“不变”),像的亮暗将________(选填“变亮”“变暗”或“不变”)。当堂检测及时反馈·实验拓展·图7-4[答案]不变变暗[解析]当烛焰通过凸透镜在光屏上成一实像时,小虫到透镜的距离小于一倍焦距,所以小虫不能在光屏上成像,光屏上的像大小不变;因为光线被小虫挡住了一些,所以像会变暗。1.[2015·徐州]让一个凸透镜正对太阳光,在距透镜5cm处得到一个最小、最亮的光斑。若将一个物体放在此透镜前7cm处,经这个凸透镜所成的像是()A.缩小的实像B.放大的实像C.缩小的虚像D.放大的虚像2.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,当蜡烛距凸透镜20cm时,在光屏上成缩小的实像。则该凸透镜的焦距可能是()A.5cmB.10cmC.15cmD.20cm实验突破素养提升当堂检测及时反馈BA3.[2018·南通通州区一模]如图7-5所示是两个人看物体时的光路图,要在视网膜上成清晰的像,则()A.甲需配戴的眼镜是凸透镜B.乙需配戴的眼镜是凹透镜C.甲需配戴的眼镜是近视镜D.乙需配戴的眼镜是近视镜实验突破素养提升当堂检测及时反馈图7-5[答案]C[解析]由题图中光路可知,图甲中成像在视网膜前方,说明晶状体对光的折射能力变强,是近视眼,应配戴凹透镜,即近视镜;图乙中成像在视网膜后方,说明晶状体对光的折射能力变弱,是远视眼,应配戴凸透镜,即远视镜。故选C。4.[2019·娄底]娄底高铁站的进站通道采用了人脸识别系统(如图7-6所示),识别系统的摄像机可以自动将镜头前1m处的人脸拍摄成数码照片传递给设备识别。此系统的摄像机的镜头属于____透镜,它的焦距应(选填“大于”“等于”或“小于”)50cm。实验突破素养提升当堂检测及时反馈图7-6[答案]凸小于[解析]摄像机的镜头属于凸透镜,是利用当物距大于二倍焦距时成倒立、缩小的实像的原理工作的,因此物体应在二倍焦距之外,即1m2f,则焦距f应小于50cm。5.在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,当点燃的蜡烛在距离凸透镜30cm处时,移动光屏,在光屏上将会得到一个清晰倒立、等大的像,则凸透镜的焦距是cm。将蜡烛向远离凸透镜方向移动到适当位置,要想在光屏上重新呈现烛焰清晰的像,则需将光屏向(选填“远离”或“靠近”)凸透镜的方向移动。实验突破素养提升当堂检测及时反馈靠近156.[2018·徐州]如图7-7所示,在“探究凸透镜成像的规律”实验中。(1)组装调整实验器材时,要使烛焰和的中心位于凸透镜的主光轴上。实验突破素养提升当堂检测及时反馈图7-7[答案]光屏[解析]组装调整实验器材时,要使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上。6.[2018·徐州]如图7-7所示,在“探究凸透镜成像的规律”实验中。(2)实验所用凸透镜的焦距为20cm,若烛焰在凸透镜前30cm处,则可在凸透镜的另一侧得到一个。A.倒立、放大的实像B.倒立、缩小的实像C.正立、放大的虚像D.正立、缩小的虚像实验突破素养提升当堂检测及时反馈图7-7[答案]A[解析]凸透镜的焦距f=20cm,若烛焰在凸透镜前30cm处,即物距u=30cm,则fu2