七下課件科學(xué)透鏡成像規(guī)律、畫光路圖(復(fù)習(xí))

七下課件科學(xué)透鏡成像規(guī)律、畫光路圖復(fù)習(xí)CATALOGUE目錄透鏡成像規(guī)律概述凸透鏡成像特點(diǎn)分析凹透鏡成像特點(diǎn)分析光路圖繪制技巧指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)操作與觀察能力培養(yǎng)復(fù)習(xí)策略與建議01透鏡成像規(guī)律概述透鏡是一種光學(xué)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(duì)光線有會(huì)聚作用；凹透鏡中間薄邊緣厚，對(duì)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(shí)會(huì)發(fā)生折射。當(dāng)物體位于透鏡的焦距以內(nèi)時(shí)，成正立放大的虛像；當(dāng)物體位于透鏡的焦距以外時(shí)，成倒立實(shí)像，實(shí)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(duì)光的會(huì)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(duì)于凸透鏡，當(dāng)物距大于2倍焦距時(shí)，像距在1倍焦距和2倍焦距之間，成倒立縮小的實(shí)像；當(dāng)物距等于2倍焦距時(shí)，像距等于2倍焦距，成倒立等大的實(shí)像；當(dāng)物距小于2倍焦距但大于1倍焦距時(shí)，像距大于2倍焦距，成倒立放大的實(shí)像；當(dāng)物距小于1倍焦距時(shí)，成正立放大的虛像。對(duì)于凹透鏡，無(wú)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(jī)、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(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)中的光學(xué)儀器和設(shè)備。實(shí)際應(yīng)用舉例02凸透鏡成像特點(diǎn)分析當(dāng)物體位于凸透鏡的一倍焦距以內(nèi)時(shí)，通過凸透鏡成放大的虛像。此時(shí)像距大于物距，像與物在透鏡的同側(cè)。放大當(dāng)物體位于凸透鏡的二倍焦距以外時(shí)，通過凸透鏡成縮小的實(shí)像。此時(shí)像距小于物距，像與物在透鏡的異側(cè)?？s小當(dāng)物體位于凸透鏡的二倍焦距處時(shí)，通過凸透鏡成等大的實(shí)像。此時(shí)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(dāng)物體位于凸透鏡的一倍焦距以外時(shí)，通過凸透鏡成倒立的實(shí)像。倒立像都是實(shí)像，且像與物在透鏡的異側(cè)。倒立像當(dāng)物體位于凸透鏡的一倍焦距以內(nèi)時(shí)，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(dāng)物體位于凸透鏡的焦點(diǎn)以內(nèi)時(shí)，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(shí)像當(dāng)物體位于凸透鏡的焦點(diǎn)以外時(shí)，通過凸透鏡成實(shí)像。實(shí)像可以用光屏接收，也可以用眼睛直接觀察。焦點(diǎn)位置凸透鏡的焦點(diǎn)是實(shí)像和虛像的分界點(diǎn)。當(dāng)物體位于焦點(diǎn)處時(shí)，不成像；當(dāng)物體位于焦點(diǎn)以內(nèi)時(shí)成虛像；當(dāng)物體位于焦點(diǎn)以外時(shí)成實(shí)像。虛實(shí)焦點(diǎn)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(shí)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(dāng)物體位于二倍焦距處時(shí)成倒立、等大的實(shí)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(shí)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(diǎn)分析通過凹透鏡的光線會(huì)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(duì)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(zhǎng)線會(huì)交于一點(diǎn)，叫做凹透鏡的焦點(diǎn)。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，實(shí)像越大。總是成縮小正立虛像原理闡述物體位置變化對(duì)成像影響探討當(dāng)物體向凹透鏡靠近時(shí)，所成的像會(huì)逐漸變小，同時(shí)像距也會(huì)變小；反之，當(dāng)物體遠(yuǎn)離凹透鏡時(shí)，所成的像會(huì)逐漸變大，像距也會(huì)變大。凹透鏡成像的虛實(shí)界限是焦點(diǎn)，當(dāng)物體位于凹透鏡的焦點(diǎn)以內(nèi)時(shí)，成正立、放大的虛像；當(dāng)物體位于凹透鏡的焦點(diǎn)以外時(shí)，成倒立、縮小的實(shí)像。凹透鏡常被用作近視鏡片的制作，因?yàn)榻曆鄣木铙w曲度變大，會(huì)聚能力增強(qiáng)，即折光能力增強(qiáng)，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(huì)聚，正好會(huì)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(gè)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(shí)，光屏上不能承接到實(shí)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(dāng)物體位于凹透鏡的焦點(diǎn)以內(nèi)時(shí)，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(huì)成在光屏的后方），故選項(xiàng)B正確。例題2：關(guān)于凹透鏡對(duì)光線的發(fā)散作用，下列說法中正確的是（）A.凹透鏡對(duì)光的發(fā)散作用使得所有經(jīng)過凹透鏡的光都不能會(huì)聚在一點(diǎn)上典型例題解析B.凹透鏡是對(duì)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(huì)比原來更發(fā)散一些D.原來會(huì)聚的光線經(jīng)凹透鏡折射后，一定不能會(huì)聚了解析：凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用，會(huì)聚光線經(jīng)過凹透鏡后，一定變得比折射前發(fā)散，會(huì)出現(xiàn)三種情況：①還是會(huì)聚光束，能相交一點(diǎn)，但是會(huì)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(diǎn)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(cuò)誤；凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用，并不僅僅是對(duì)平行于主光軸的光線，故B錯(cuò)誤；凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用，折射后的光線相對(duì)于入射光線而言，是會(huì)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(dǎo)凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用，光線通過凸透鏡后方向會(huì)向主光軸偏折；凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用，光線通過凹透鏡后方向會(huì)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(shí)方向變化規(guī)律0102平行主軸、過焦點(diǎn)等特殊光線處理方法過凸透鏡焦點(diǎn)的光線經(jīng)凸透鏡折射后平行于主光軸；過凹透鏡虛焦點(diǎn)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(huì)聚于焦點(diǎn)，通過凹透鏡后發(fā)散，其反向延長(zhǎng)線會(huì)聚于虛焦點(diǎn)。對(duì)于復(fù)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(duì)光線的作用，以保證光路圖的準(zhǔn)確性。逐步逼近法繪制復(fù)雜光路圖在繪制光路圖時(shí)，要注意透鏡的符號(hào)和光線的箭頭方向，避免出現(xiàn)錯(cuò)誤。常見錯(cuò)誤包括忽略透鏡對(duì)光線的作用、光線傳播方向錯(cuò)誤、透鏡符號(hào)錯(cuò)誤等。對(duì)于這些錯(cuò)誤，要及時(shí)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(shí)還要注意布局的合理性，使得整個(gè)光路圖清晰易懂。注意事項(xiàng)及常見錯(cuò)誤糾正05實(shí)驗(yàn)操作與觀察能力培養(yǎng)透鏡成像實(shí)驗(yàn)器材準(zhǔn)備及操作步驟實(shí)驗(yàn)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(dòng)光屏，直到光屏上出現(xiàn)清晰的像，記錄此時(shí)像距和像的性質(zhì)（倒立或正立、放大或縮?。?。4.重復(fù)實(shí)驗(yàn)，改變物距，觀察并記錄不同物距下的成像情況。2.點(diǎn)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(shí)驗(yàn)過程中，要仔細(xì)觀察光屏上像的變化情況，包括像的大小、倒立或正立、虛實(shí)等，并準(zhǔn)確記錄物距、像距和像的性質(zhì)。結(jié)果分析根據(jù)實(shí)驗(yàn)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(shí)，可以通過繪制物距與像距的關(guān)系圖來更直觀地展示實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在實(shí)驗(yàn)過程中，可以與小組成員交流實(shí)驗(yàn)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(dǎo)技能提升在實(shí)驗(yàn)過程中遇到問題時(shí)，可以向教師請(qǐng)教，接受教師的指導(dǎo)和建議，以便更好地完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)。通過不斷的實(shí)踐和交流，提高自己的實(shí)驗(yàn)操作技能和觀察能力，為今后的科學(xué)探究打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。030201交流合作，共同提高實(shí)驗(yàn)技能提出問題在實(shí)驗(yàn)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(jì)方案針對(duì)提出的問題，可以設(shè)計(jì)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行驗(yàn)證。例如，可以設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究凸透鏡成像的虛實(shí)與物距的關(guān)系等。拓展應(yīng)用將所學(xué)的透鏡成像規(guī)律拓展應(yīng)用到實(shí)際生活中。例如，可以利用凸透鏡制作簡(jiǎn)易望遠(yuǎn)鏡或投影儀等。同時(shí)，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(shì)。創(chuàng)新思維在科學(xué)探究中運(yùn)用06復(fù)習(xí)策略與建議整理透鏡成像規(guī)律的知識(shí)點(diǎn)，包括凸透鏡和凹透鏡的成像特點(diǎn)、焦距對(duì)成像的影響等。將光路圖的基本畫法進(jìn)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(shí)體系，將各個(gè)知識(shí)點(diǎn)聯(lián)系起來，形成完整的知識(shí)框架。歸納總結(jié)，形成知識(shí)體系針對(duì)自己的薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行有針對(duì)性的練習(xí)，如加強(qiáng)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(dòng)，與同學(xué)們互相交流學(xué)習(xí)心得和解題方法。針對(duì)透鏡成像規(guī)律和光路圖的繪制，進(jìn)行大量的練習(xí)題訓(xùn)練，提高解題速度和準(zhǔn)確率。針對(duì)性練習(xí)，鞏固提高關(guān)注光學(xué)領(lǐng)域的最新科技動(dòng)態(tài)，了解透鏡成像規(guī)律在實(shí)際應(yīng)用中的拓展和延伸。閱讀相關(guān)科技文獻(xiàn)或科普文章