七下課件科學透鏡成像規(guī)律、畫光路圖(復習)

七下課件科學透鏡成像規(guī)律、畫光路圖復習CATALOGUE目錄透鏡成像規(guī)律概述凸透鏡成像特點分析凹透鏡成像特點分析光路圖繪制技巧指導實驗操作與觀察能力培養(yǎng)復習策略與建議01透鏡成像規(guī)律概述透鏡是一種光學元件，用于聚焦或分散光線。根據(jù)形狀不同，透鏡可分為凸透鏡和凹透鏡兩類。凸透鏡中間厚邊緣薄，對光線有會聚作用；凹透鏡中間薄邊緣厚，對光線有發(fā)散作用。透鏡基本概念與分類

成像原理及條件透鏡成像遵循光的折射定律，即光線在不同介質(zhì)之間傳播時會發(fā)生折射。當物體位于透鏡的焦距以內(nèi)時，成正立放大的虛像；當物體位于透鏡的焦距以外時，成倒立實像，實像可能放大或縮小。成像條件包括：光源、透鏡、光屏以及合適的位置關(guān)系。焦距是透鏡的重要參數(shù)，表示透鏡對光的會聚或發(fā)散能力。物距指物體到透鏡的距離，像距指成像位置到透鏡的距離。對于凸透鏡，當物距大于2倍焦距時，像距在1倍焦距和2倍焦距之間，成倒立縮小的實像；當物距等于2倍焦距時，像距等于2倍焦距，成倒立等大的實像；當物距小于2倍焦距但大于1倍焦距時，像距大于2倍焦距，成倒立放大的實像；當物距小于1倍焦距時，成正立放大的虛像。對于凹透鏡，無論物距如何變化，都只能成正立縮小的虛像。焦距、物距和像距關(guān)系凸透鏡廣泛應(yīng)用于照相機、投影儀、放大鏡等設(shè)備中。凹透鏡則常用于近視眼鏡的鏡片，用于矯正近視視力。透鏡還廣泛應(yīng)用于科學研究和工業(yè)生產(chǎn)中的光學儀器和設(shè)備。實際應(yīng)用舉例02凸透鏡成像特點分析當物體位于凸透鏡的一倍焦距以內(nèi)時，通過凸透鏡成放大的虛像。此時像距大于物距，像與物在透鏡的同側(cè)。放大當物體位于凸透鏡的二倍焦距以外時，通過凸透鏡成縮小的實像。此時像距小于物距，像與物在透鏡的異側(cè)。縮小當物體位于凸透鏡的二倍焦距處時，通過凸透鏡成等大的實像。此時像距等于物距，像與物在透鏡的異側(cè)。等大放大、縮小、等大三種情況討論當物體位于凸透鏡的一倍焦距以外時，通過凸透鏡成倒立的實像。倒立像都是實像，且像與物在透鏡的異側(cè)。倒立像當物體位于凸透鏡的一倍焦距以內(nèi)時，通過凸透鏡成正立的虛像。正立像都是虛像，且像與物在透鏡的同側(cè)。正立像倒立與正立像形成條件虛像當物體位于凸透鏡的焦點以內(nèi)時，通過凸透鏡成虛像。虛像不能用光屏接收，只能用眼睛直接觀察。實像當物體位于凸透鏡的焦點以外時，通過凸透鏡成實像。實像可以用光屏接收，也可以用眼睛直接觀察。焦點位置凸透鏡的焦點是實像和虛像的分界點。當物體位于焦點處時，不成像；當物體位于焦點以內(nèi)時成虛像；當物體位于焦點以外時成實像。虛實焦點位置判斷方法例題101一物體位于凸透鏡前20cm處，通過凸透鏡成倒立、等大的實像。求該凸透鏡的焦距。解析02根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律可知，當物體位于二倍焦距處時成倒立、等大的實像。因此，該凸透鏡的焦距為物體到透鏡距離的一半，即f=10cm。例題203一物體通過凸透鏡成倒立、放大的實像。像距為40cm，物距為25cm。求該凸透鏡的焦距范圍。典型例題解析03凹透鏡成像特點分析通過凹透鏡的光線會向其主光軸偏離，使得光線變得更加發(fā)散，因此經(jīng)過凹透鏡后所成的像總是比物體本身要小，且為正立的虛像。凹透鏡對光有發(fā)散作用，平行于主光軸的光線經(jīng)凹透鏡折射后，其折射光線的反向延長線會交于一點，叫做凹透鏡的焦點。物體放在焦點之外，在凸透鏡另一側(cè)成倒立的實像，實像有縮小、等大、放大三種。物距越小，像距越大，實像越大?？偸浅煽s小正立虛像原理闡述物體位置變化對成像影響探討當物體向凹透鏡靠近時，所成的像會逐漸變小，同時像距也會變??；反之，當物體遠離凹透鏡時，所成的像會逐漸變大，像距也會變大。凹透鏡成像的虛實界限是焦點，當物體位于凹透鏡的焦點以內(nèi)時，成正立、放大的虛像；當物體位于凹透鏡的焦點以外時，成倒立、縮小的實像。凹透鏡常被用作近視鏡片的制作，因為近視眼的晶狀體曲度變大，會聚能力增強，即折光能力增強，像呈在視網(wǎng)膜的前方，應(yīng)佩戴發(fā)散透鏡即凹透鏡，使光線推遲會聚，正好會聚在視網(wǎng)膜上。凹透鏡還常用于制作門鏡（貓眼），它能讓室內(nèi)的人看清室外的人，而室外的人卻看不清室內(nèi)的人。凹透鏡在日常生活中的應(yīng)用例題1：一物體放在凹透鏡前，在透鏡的另一側(cè)離透鏡20cm的光屏上得到一個清晰縮小的像，則該凹透鏡的焦距可能為（）A.5cmB.10cmC.20cmD.40cm解析：凹透鏡成像時，光屏上不能承接到實像，只能承接到虛像，而虛像不能用光屏承接。因此，此題中的光屏上得到的清晰縮小的像應(yīng)該是凹透鏡的虛像。根據(jù)凹透鏡成像規(guī)律，當物體位于凹透鏡的焦點以內(nèi)時，成正立、放大的虛像，且物距越小，像距越小。由于光屏離透鏡20cm，因此該凹透鏡的焦距應(yīng)該小于20cm，且大于10cm（否則像會成在光屏的后方），故選項B正確。例題2：關(guān)于凹透鏡對光線的發(fā)散作用，下列說法中正確的是（）A.凹透鏡對光的發(fā)散作用使得所有經(jīng)過凹透鏡的光都不能會聚在一點上典型例題解析B.凹透鏡是對平行主光軸的光起發(fā)散作用C.凹透鏡折射后的光線都會比原來更發(fā)散一些D.原來會聚的光線經(jīng)凹透鏡折射后，一定不能會聚了解析：凹透鏡對光線有發(fā)散作用，會聚光線經(jīng)過凹透鏡后，一定變得比折射前發(fā)散，會出現(xiàn)三種情況：①還是會聚光束，能相交一點，但是會聚程度明顯減弱；②變成平行光線，這是折射前射向凹透鏡焦點的光線，是一種特殊情況；③變成散射光線，但不一定不能相交，故AD錯誤；凹透鏡對光線有發(fā)散作用，并不僅僅是對平行于主光軸的光線，故B錯誤；凹透鏡對光線有發(fā)散作用，折射后的光線相對于入射光線而言，是會變得更加發(fā)散了一些，故C正確。典型例題解析04光路圖繪制技巧指導凸透鏡對光線有會聚作用，光線通過凸透鏡后方向會向主光軸偏折；凹透鏡對光線有發(fā)散作用，光線通過凹透鏡后方向會偏離主光軸。光線在透鏡兩側(cè)的傳播方向是相反的，即光線在入射到透鏡前和從透鏡出射后的傳播方向不同。光線通過透鏡時方向變化規(guī)律0102平行主軸、過焦點等特殊光線處理方法過凸透鏡焦點的光線經(jīng)凸透鏡折射后平行于主光軸；過凹透鏡虛焦點的光線經(jīng)凹透鏡折射后平行于主光軸。平行于主光軸的光線通過凸透鏡后會聚于焦點，通過凹透鏡后發(fā)散，其反向延長線會聚于虛焦點。對于復雜的光路圖，可以采用逐步逼近法來繪制。首先確定入射光線和出射光線的位置，然后逐步添加透鏡和光線的折射、反射等過程，直到繪制出完整的光路圖。在繪制過程中，要注意光線的傳播方向和透鏡對光線的作用，以保證光路圖的準確性。逐步逼近法繪制復雜光路圖在繪制光路圖時，要注意透鏡的符號和光線的箭頭方向，避免出現(xiàn)錯誤。常見錯誤包括忽略透鏡對光線的作用、光線傳播方向錯誤、透鏡符號錯誤等。對于這些錯誤，要及時發(fā)現(xiàn)并糾正，以保證光路圖的正確性。此外，在繪制光路圖時還要注意布局的合理性，使得整個光路圖清晰易懂。注意事項及常見錯誤糾正05實驗操作與觀察能力培養(yǎng)透鏡成像實驗器材準備及操作步驟實驗器材：光具座、凸透鏡、凹透鏡、光屏、蠟燭（或光源）、刻度尺等。操作步驟1.將蠟燭、凸透鏡、光屏依次安裝在光具座上，調(diào)整它們的高度，使三者的中心在同一高度。3.移動光屏，直到光屏上出現(xiàn)清晰的像，記錄此時像距和像的性質(zhì)（倒立或正立、放大或縮小）。4.重復實驗，改變物距，觀察并記錄不同物距下的成像情況。2.點燃蠟燭，調(diào)整蠟燭到凸透鏡的距離（物距），觀察光屏上成像的情況。觀察記錄數(shù)據(jù)并分析結(jié)果觀察記錄在實驗過程中，要仔細觀察光屏上像的變化情況，包括像的大小、倒立或正立、虛實等，并準確記錄物距、像距和像的性質(zhì)。結(jié)果分析根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，分析物距、像距和像的性質(zhì)之間的關(guān)系，總結(jié)透鏡成像的規(guī)律。同時，可以通過繪制物距與像距的關(guān)系圖來更直觀地展示實驗結(jié)果。在實驗過程中，可以與小組成員交流實驗心得和發(fā)現(xiàn)的問題，共同探討解決方案。小組交流教師指導技能提升在實驗過程中遇到問題時，可以向教師請教，接受教師的指導和建議，以便更好地完成實驗任務(wù)。通過不斷的實踐和交流，提高自己的實驗操作技能和觀察能力，為今后的科學探究打下堅實的基礎(chǔ)。030201交流合作，共同提高實驗技能提出問題在實驗過程中，要敢于提出問題并嘗試尋找答案。例如，可以思考為什么凸透鏡能成像、凹透鏡不能成像等問題。設(shè)計方案針對提出的問題，可以設(shè)計相應(yīng)的實驗方案進行驗證。例如，可以設(shè)計實驗探究凸透鏡成像的虛實與物距的關(guān)系等。拓展應(yīng)用將所學的透鏡成像規(guī)律拓展應(yīng)用到實際生活中。例如，可以利用凸透鏡制作簡易望遠鏡或投影儀等。同時，也可以關(guān)注透鏡成像規(guī)律在科技領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展趨勢。創(chuàng)新思維在科學探究中運用06復習策略與建議整理透鏡成像規(guī)律的知識點，包括凸透鏡和凹透鏡的成像特點、焦距對成像的影響等。將光路圖的基本畫法進行總結(jié)，包括光線通過透鏡的折射規(guī)律、光路圖的繪制步驟和技巧等。構(gòu)建知識體系，將各個知識點聯(lián)系起來，形成完整的知識框架。歸納總結(jié)，形成知識體系針對自己的薄弱環(huán)節(jié)進行有針對性的練習，如加強凸透鏡成像規(guī)律的理解和應(yīng)用等。積極參加課堂討論和小組活動，與同學們互相交流學習心得和解題方法。針對透鏡成像規(guī)律和光路圖的繪制，進行大量的練習題訓練，提高解題速度和準確率。針對性練習，鞏固提高關(guān)注光學領(lǐng)域的最新科技動態(tài)，了解透鏡成像規(guī)律在實際應(yīng)用中的拓展和延伸。閱讀相關(guān)科技文獻或科普文章