凸透鏡成像的規(guī)律 全國獲獎(jiǎng)

凸透鏡成像的規(guī)律

凸透鏡成像規(guī)律：物體放在焦點(diǎn)之外，在凸透鏡另一側(cè)成倒立的實(shí)像，實(shí)像有縮小、等大、放大三種。物距越小，像距越大，虛像越大。物體放在焦點(diǎn)之內(nèi)，在凸透鏡同一側(cè)成正立放大的虛像。物距越小，像距越小，虛像越小。

在光學(xué)中，由實(shí)際光線匯聚成的像，稱為實(shí)像，能用光屏呈接；反之，則稱為虛像，只能由眼睛感覺。有經(jīng)驗(yàn)的物理老師，在講述實(shí)像和虛像的區(qū)別時(shí)，往往會提到這樣一種區(qū)分方法：“實(shí)像都是倒立的，而虛像都是正立的?！彼^“正立”和“倒立”，當(dāng)然是相對于原物體而言。

平面鏡、凸面鏡和凹透鏡所成的三種虛像，都是正立的；而凹面鏡和凸透鏡所成的實(shí)像，以及小孔成像中所成的實(shí)像，無一例外都是倒立的。當(dāng)然，凹面鏡和凸透鏡也可以成虛像，而它們所成的兩種虛像，同樣是正立的狀態(tài)。

那么人類的眼睛所成的像，是實(shí)像還是虛像呢？我們知道，人眼的結(jié)構(gòu)相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡，那么外界物體在視網(wǎng)膜上所成的像，一定是實(shí)像。根據(jù)上面的經(jīng)驗(yàn)規(guī)律，視網(wǎng)膜上的物像似乎應(yīng)該是倒立的?？墒俏覀兤匠？匆姷娜魏挝矬w，明明是正立的??？這個(gè)與“經(jīng)驗(yàn)規(guī)律”發(fā)生沖突的問題，實(shí)際上涉及到大腦皮層的調(diào)整作用以及生活經(jīng)驗(yàn)的影響。實(shí)驗(yàn)研究凸透鏡的成像規(guī)律是：當(dāng)物距在一倍焦距以內(nèi)時(shí)，得到正立、放大的虛像；在一倍焦距到二倍焦距之間時(shí)得到倒立、放大的實(shí)像；在二倍焦距以外時(shí)，得到倒立、縮小的實(shí)像。

該實(shí)驗(yàn)就是為了研究證實(shí)這個(gè)規(guī)律。實(shí)驗(yàn)中，有下面這個(gè)表：

物距

u像的性質(zhì)像的位置

正立或倒立放大或縮小虛像或?qū)嵪衽c物同側(cè)與異側(cè)像距vu>2f倒立縮小實(shí)像異側(cè)

f<v<2fu=2f倒立等大實(shí)像異側(cè)

v=2f此時(shí)物體與像的距離是最小的，既4倍焦距。

f<u<2f倒立放大實(shí)像異側(cè)

v>2fu=f不成像平行光源：探照燈

u<f正立放大虛像同側(cè)

u,v同側(cè)

這就是為了證實(shí)那個(gè)規(guī)律而設(shè)計(jì)的表格。其實(shí)，透鏡成像滿足透鏡成像公式：

1/u(物距)+1/v（像距）=1/f（透鏡焦距）一、選擇題

1．一個(gè)焦距是10cm的凸透鏡，當(dāng)物體從離透鏡20cm處逐漸移向30cm處的過程中()．

A．像逐漸變大，像距逐漸變小

B．像逐漸變小，像距逐漸變大

C．像逐漸變大，像距逐漸變大

D．像逐漸變小，像距逐漸變小

2．如果要使透鏡15cm處的光屏上得到物體的清晰、縮小的實(shí)像，測應(yīng)選擇的凸透鏡的焦距為()

A．5cmB．10cmC．15cmD．20cm

3．在做凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)時(shí)，若光屏上得到一個(gè)倒立、縮小的實(shí)像，測得物體到透鏡的距離為10cm，則該凸透鏡的焦距有可能為()

A．3cmB．5cmC．7cmD．14cm

4．物體沿凸透鏡主光軸從2倍焦距處勻速向外移動的過程中，像的大小和速度將()

A．像變大，速度變大

B．像變大，速度不變

C．像變小，速度變小

D．像變小，速度不變二、填空題

1．在圖中的凸透鏡焦距為15cm，則燭焰到凸透鏡的距離應(yīng)大于_____cm，其像的位置在_______cm與_______cm之間，此像是________、_________的______像．

2．照相機(jī)的鏡頭相當(dāng)于一個(gè)________鏡，膠卷相當(dāng)于________．若鏡頭的焦距為，則相機(jī)中的膠卷應(yīng)放在_______cm與_______cm之間的位置．

3．在“研究凸透鏡成縮小實(shí)像”的實(shí)驗(yàn)中，用粉筆在桌面上畫一直線，在直線上依次放置_____、______和_______，并使三者的中心大致在_______．這樣做的目的是______．

4．在研究“凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)使?fàn)T焰，透鏡和光屏的中心大約在______．凸透鏡焦距為5cm，通過調(diào)節(jié)，使光屏上出現(xiàn)縮小的燭焰清晰的像，這時(shí)蠟燭到透鏡的距離應(yīng)是______5．如圖所示，蠟