透镜成像总结

透镜成像总结

课题： 1-5透镜成像作图法[教学目标]

一、知识目标：1、知道凸透镜成像规律，掌握凸透镜成像作图法。2、了解凹透镜成像特点及凹透镜成像作图法。

二、能力目标：会运用三条特殊光线画凸透镜成像光路图。

三、素质目标：通过训练学生按比例画出工整美观的光路图，寓美育教育于教学之中，同时培养学生认真完成作业的良好品质。[教学重点]

凸透镜成像作图法。[难点分析]

规范地画出凸透镜成像光路图是学生学习作图时的难点。教师在示范画图时，要强调作图的步骤。让学生在课内作一种凸透镜成像光路图，并进行讲评，使学生掌握作图方法。[分析学生]

学生在初中已从实验观察中，定性地掌握了透镜成像规律。现在学生画光路图时，易出现的问题是：不标出光心、焦点，不画光线上的箭头。画图比例选择不当，画不好光路图。[教学设计思路]

在学生已掌握透镜成像规律和透镜传光情况的基础上，很快完成透镜成像演示实验，引导学生分析出三条特殊光线。教师做示范画出一种成像光路图后，给出物距、焦距，让学生自己动手画出其余两种成像光路图。即采用实验分析和讲练结合的方法完成教学。[教学资源]

演示实验仪器：透镜、蜡烛（或电光源）光屏。[课时安排]

1课时[教学过程]

导入新课：（可通过知识发现的背景和知识的回顾等方法引入）

上节课，我们学习了有关透镜的一些名词概念，这节课将研究透镜成像的规律，学习用几何作图的方法描绘透镜成像的光路图。在初中我们已从实验观察中，定性地掌握了透镜成像规律。如果我们用p表示物体到光心的距离物距；用p′表示像到光心的距离像距。用f表示焦距。请问：凸透镜成像规律怎么描述？

答：当p>2f时，成倒立缩小的实像；f2、作图步骤

（1）根据已知的f、p数据选定比例尺，画主光轴、透镜，标明光心O。标出焦点F、2F点，画出表示物体的线段；（2）选物体上两端点，每点选两条已知传播方向的光线，求出像点；（3）连结像点即得像。

例已知凸透镜的焦距f=0.45m，物体距透镜的距离p=1.80m，画出物体经凸透镜所成像的成像光路图，并说明像的性质。

选定比例尺为1：30，即1cm代表0.3m（图中p画6cm，f画1.5cm），按作图步骤作图，注意：一般为了使问题简化，常用一带箭头的线段表示物体AB，并使AB与主轴垂直，B点在主轴上。因为若AB垂直于主轴，则AB也垂直于主轴。

A

FB2F

2FFOBA

fpp′

在求得A点像点A后，过A点作主轴的垂线，和主轴相交B点，B点即为B点的像点。由图可知，当物体置于凸透镜2倍焦距以外(p>2f)时，物体在透镜的另一侧形成一个倒立、缩小的实像，像距大于焦距而小于2倍焦距(f大的实像，像距大于2倍焦距(p′>2f)，如图1-21(b)所示。当物体位于焦点以内（pf时，像为倒立、放大的实像；2、当p

扩展阅读：凸透镜成像规律总结

一、凸透镜成像规律总结

1.u2f时，fv2f，成倒立缩小的实像，而且像物分处在透镜两侧；生活中具体应用是照相机。

2.fu2f时，v2f，成倒立放大的实像，而且像物分处在透镜的两侧；生活中具体应用为幻灯机。

3.uf时，初中不讨论此时的像距，成正立放大的虚像，而且像物处于透镜的同侧；生活中具体应用为放大镜。

4.u为无穷大时，即物体离透镜无穷远时（一般将物距远远大于镜头的尺寸或入射光为平行光时就认为物距为无穷大），vf，光屏上可得到一个极亮极小的亮斑，该亮斑就近似为焦点；生活中常用此方法来测量透镜的焦距。5.两个特殊点

u2f时，成倒立等大的实像，而且像物分居在透镜两侧，此点为像放大与缩小的分界点；

uf时，不成像，此点为实像与虚像的分界点。

二、凸透镜成像规律在解题中的应用1.由焦距、物距判断像距

例1.用一焦距为20cm的凸透镜做探究透镜成像规律实验时，如果将物体放在距透镜50cm处，移动光屏可接收到一个清晰的像，则光屏到物体的距离应在什么范围内？

解析：要求光屏与物体的距离所在的范围，必须知道像距的范围，然后加上物距即可，所以此题转化为求像距的范围。

已知焦距f20cm，又已知u50cm，即u2f，所以成倒立缩小的实像，此时的像距fv2f，即20cmv40cm，所以，光屏到物体的距离D等于uv，即

70cmD90cm。

2.由物距、像距判断焦距

例2.一物体位于距凸透镜80cm处，在凸透镜的另一侧60cm处的光屏上得到一清晰的像，则此凸透镜的焦距大约在多大的范围内？

解析：根据凸透镜成像的规律可知，当物距u大于像距v时，物体通过凸透镜只能成倒立缩小的实像，因此有以下的不等式成立：

u2ffv2f12

代入数据为：

80cm2ff60cm2f解得：30cmf40cm

3.由焦距、像距判断物距

例3.将物体放在一焦距为12cm的凸透镜前，在凸透镜的另一侧距凸透镜27cm处得到一清晰的像，估算物体离凸透镜的距离？

解析：因为f12cm，而v27cm，所以v2f，即fu2f，因此，

12cmu24cm。

4.根据成像性质判断焦距

例4.一支点燃的蜡烛距离凸透镜20cm时，光屏上得到一个小于实物的清晰像；当蜡烛移至距凸透镜12cm时，在光屏上看到一个大于实物的清晰的像，请判断此凸透镜的焦距。解析：当u20cm时，在光屏上得到一缩小的像（光屏上像为实像），可知：u2f，即：

20cm2f1

当u12cm时，在光屏上得到一个放大的像（光屏上像为实像），可知：fu2f，即：

f12cm2f解此不等式组可得：6cmf10cm

5.根据凸透镜成像规律判断像的性质

例5.一束平行光线沿主光轴射到凸透镜上，经凸透镜折射后会聚于凸透镜另一侧主光轴上距凸透镜中心16cm处。若将一物体先后放置在主光轴上离凸透镜20cm和8cm处，则两次的像的情况如何？

解析：由题意可知，凸透镜的焦距为16cm，当u20cm时，fu2f，成倒立放大的实像；当u8cm时，uf，所成的像为正立放大的虚像。

例6.（201*，山西）在探究“凸透镜成像规律”的实验过程中，当蜡烛远离凸透镜移动一倍焦距的距离后，蜡烛的火焰通过凸透镜成一放大、倒立的实像，则蜡烛的火焰原来通过凸透镜成什么像？

解析：设凸透镜的焦距为f，移动前物距为u，移动后的物距为u"，则ufu"，因

2

0uf，为移动后成放大、倒立的实像，所以fu"2f，即：fuf2f，所以有：

即开始成正立放大的虚像。由此可见，准确把握凸透镜的成像规律，然后根据题目中所提供的信息，如物距、焦距、像距三者中的两两关系，以及像的正立与倒立、放大与缩小、虚实、应用场所等等，才能熟练准确快捷地解题。题目一：在成像规律的实验中，物体从二

倍焦距以外向透镜靠近的过程中，所成的像有什么变化？

大家对成像规律有了近一步的认识，那么如何将它运用到我们的实际生活中呢？就让我们一起来看几个实际问题！

（1）问题一：给你一个透镜，怎样用最简单可行的方法判断它是不是凸透镜？（学生回答，教师引导）

（2）问题二：如何让投影仪投在屏上的字更大一些？（方法、器材不限）

３、实验表格一定要记的

像的性质物距（U）正立或倒放大或缩实像或虚像距（V）应用和备注立U>2f倒立小缩小像实像2f>V>f照相机或眼睛但该点是凸透U=2f倒立等大实像V=2f镜成放大或缩小像的分界点2f>U>fU=fU2f投影仪或幻灯机无像；但该点是凸透镜成实像和虚像的分界点正立放大虚像像物同侧放大镜

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