内容正文:
第三节 凸透镜成像的规律
第四章 透镜及其应用
生活中的凸透镜能成什么样的像?
倒立、放大的实像
倒立、缩小的实像
正立、放大的虚像
一、观察与思考
问题
现象
猜想
进行实验
凸透镜能成不同的像
像的大小、正倒、虚实可能与那些因素有关
像的大小、正倒、虚实与物体到凸透镜的距离有关
1.探究问题:
二、探究凸透镜成像的规律
2.实验方案:
像的虚、实,大、小,正、倒跟物距有什么关系呢?
f
F
O
凸透镜
光屏
物体
(1)实验器材:
烛焰、透镜、光屏三者的中心处于同一水平高度。
(2)两个物理名词及实验前的调节:
凸透镜、蜡烛、光屏、火柴、光具座
物距(u)
像距(v)
十倍焦距法:当物距“很远”时,像距近似等于焦距。
①测量凸透镜的焦距
平行光线聚焦法:利用太阳光粗侧焦距
(1)实验步骤
3.进行实验与收集证据
(1)实验步骤
②将凸透镜固定在光具座中间某刻度处,把蜡烛放在较远处,使物距u>2f,调整光屏到凸透镜的距离,使烛焰在光屏上成清晰的实像。观察实像的大小和正倒。记录物距u和像距v。
③把蜡烛向凸透镜移近,改变物距u,使u=2f,仿照步骤 ② 再做实验,分别观察实像的大小和正倒。记录物距u和像距v。
3.进行实验与收集证据
④把蜡烛向凸透镜移近,改变物距u,使f<u<2f,调整光屏到凸透镜的距离,使烛焰在光屏上成清晰的实像。观察实像的大小和正倒。记录物距u和像距v。
⑤把蜡烛向凸透镜移近,改变物距u,使u=f,仿照步骤④ 做试验,观察像的情况。记录物距u和像距v。
⑥把蜡烛向凸透镜移近,改变物距u,使u<f,在光屏上不能得到蜡烛的像,此时成虚像,应从光屏这侧向透镜里观察蜡烛的像,观察虚像的大小和正倒。
凸透镜焦距f= cm
(2)探究实验记录表
物距与焦距的关系 物距u/cm 像的性质 像距v/cm
虚实 大小 正倒
……
凸透镜成像的规律是什么?
物距 像的性质 像距
虚实 大小 正倒
u>2f 实像 缩小 倒立 2f >v> f
u=2f 实像 等大 倒立 v=2f
2f >u> f 实像 放大 倒立 v>2f
u=f 不成像
u<f 虚像 放大 正立 与物同侧
分析表中的记录,找出凸透镜成像的规律
u>f 时成实像,u<f 时成虚像。
(一倍焦距点分虚实 )
(1)像的虚实:
凸透镜在什么条件下成实像?在什么条件下成虚像?
4.分析与论证
(2)像的大小:
凸透镜在什么条件下成缩小的实像?在什么条件下成放大的实像?有没有缩小的虚像?
u>v时,得到缩小实像;
u<v时,得到放大实像。
4.分析与论证
(2)像的大小:
思考:难道实像只有放大和缩小两种情况?
动画演示:
当u=v=2f 时成等大的实像。
二倍焦距点分大小。(没有缩小的虚像。 )
4.分析与论证
(3)像的正倒:
凸透镜在什么条件下成正立的像?在什么条件下成倒立的像?
u>f 时成实像,是倒立的;
u<f 时成虚像,是正立的。
4.分析与论证
三、应用
1.照相机是根据什么原理工作的?
照相机是根据物体距凸透镜大于2倍焦距的原理制成的。
2.幻灯机是根据什么原理工作的?
幻灯机是根据物体距凸透镜大于焦距小于2倍焦距的原理制成的。
三、应用
四、课堂小结
一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小
物距 像的性质 像距
虚实 大小 正倒
u>2f 实像 缩小 倒立 2f >v> f
u=2f 实像 等大 倒立 v=2f
2f >u> f 实像 放大 倒立 v>2f
u=f 不成像
u<f 虚像 放大 正立 与物同侧
五、反馈练习:
1.在做“凸透镜成像规律”的实验时,某同学在光具座上将蜡烛放置在凸透镜前,然后移动光屏,可他无论怎样移动光屏,都无法在光屏上观察到烛焰的像。请你分析发生这一现象可能原因。
A
D
B
C
F
2f
F
光屏
五、反馈练习:
2.(1)如图所示,把点燃的蜡烛放在___处,光屏上出现缩小的像,把点燃的蜡烛放在_____处,光屏上出现放大的像;放在_____处时,光屏上不会成像。
(2)在物距不断减小的过程中,像距不断_____,像的大小不断______;当物距小于_____时,无论怎样移动光屏,都不能在光屏上得到烛焰的像。
A
C
D
增大
变大
焦距
A
D
B
C
F
2f
F
光屏
六、典型习题
某同学将一支点燃的蜡烛放在距凸透镜15cm处时,在光屏上得到一个缩小的像.当蜡烛距透镜9cm时,在光屏上得到一个放大的像.这个凸透镜的焦距可能是 ( )
A.10 cm B.8 cm C.6 cm