内容正文:
第五章 透镜及其应用
八年级物理人教版·上册
第3节 凸透镜成像的规律
授课人:XXXX
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新课引入
思考并回答:
照相机和投影仪都成倒立的实像,所不同的是:物体离照相机的镜头比较远,成缩小的实像;物体离投影仪的镜头比较近,成放大的实像。
物体离放大镜比较近,成放大、正立的虚像。
可见,像的虚实、大小、正倒跟物体离凸透镜的距离(物距)有关系。
像的虚实、大小、正倒跟物距有什么关系呢?
学习目标
通过实验探究凸透镜成像的规律
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学会用作光路图的方法找到凸透镜在各种情况下的成像规律
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知识讲解
一、探究凸透镜成像的规律
1.设计实验:
(1)我们可以把物体放在距凸透镜较远的地方,然后逐渐移近,改变物距u,观察成像的情况。
(2)由于凸透镜对光的偏折程度跟透镜的焦距f 有关系,所以研究物距u 的变化时,焦距f 可能是个应该注意的参照距离。
因此,我们可以注意观察物距等于、大于或小于一倍焦距、二倍焦距……时,物体成像的情况。
知识讲解
用一支蜡烛作为发光物体,一块白色的硬纸板作为光屏,研究烛焰的成像情况。
2.实验装置:
u
v
知识讲解
3.进行实验与收集证据
(1)把蜡烛放在较远处,调整光屏到凸透镜的距离,使烛焰在屏上成清晰的实像。观察实像的大小和正倒,测出物距u和像距v。
(2)把蜡烛向凸透镜移近几厘米,放好后重复以上操作。
(3)继续向凸透镜移动蜡烛并调整光屏的位置,你总能在屏上得到蜡烛的像吗?
(4)撤去光屏,从光屏一侧向透镜方向看去,能否观察到蜡烛的像?像在什么位置?
把实验中得到的数据和观察结果填入下表。
知识讲解
4.实验数据记录表:
知识讲解
实验录像
知识讲解
物距 成像特点 像距 应用
倒正 大小 虚实
u>2f
u=2f
2f>u>f
u=f
u<f
凸透镜成像的规律
倒立 缩小 实像 2f<v<f 照相机
倒立 等大 实像 v=2f
倒立 放大 实像 v>2f 投影仪
不 成 像
正立 放大 虚像 v>u 放大镜
知识讲解
凸透镜成像的规律
知识讲解
5.分析与论证:
(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?
(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?
(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?
当物距大于焦距时,成实像;物距小于焦距时,成虚像;物距等于焦距时,不成像;
当物距大于2倍焦距时,成缩小的实像;物距小于2倍焦距时,成放大的实像虚像;
物距等于2倍焦距时,成等大的实像;没有缩小的虚像;
当物距大于焦距时,成倒立的实像;物距小于焦距时,成正立的虚像。
知识讲解
查看上表的数据,凸透镜成放大的像时,物距跟像距相比,哪个比较大?成缩小的像时,物距跟像距相比,哪个比较大?由此你可以得出什么结论?
凸透镜所成的像有没有正立的实像?有没有倒立的虚像?
想想议议:
凸透镜成放大像时,像距比物距大;成缩小像时,像距比物距小。
凸透镜成像时,当像距大于物距时,成放大的像;
当像距小于物距时,成缩小的像;
凸透镜成像时,实像一定是倒立的,虚像一定是正立的。
知识讲解
凸透镜成像规律助记口诀:
2.物近、像远、像变大,焦点以内反变化;
1.一倍焦距定虚实,二倍焦距定大小;
3.像距大,成大像;像距小,成小像。
强化训练
1.为什么要调整凸透镜的光心、蜡烛火焰的焰心、光屏的中心三者位于同一高度?
答案:使光屏上所成的像在光屏的中央。
2.点燃蜡烛在调整高度前还是在调整高度后?
答案:显然是在调整高度前。
3.某次实验中,一个同学点燃蜡烛后,移动光屏始终找不到烛焰清晰的像,请同学分析出现这种情况的原因可能有哪些?
答案:1.蜡烛位于一倍焦距或者一倍焦距以内;
2.烛焰的焰心、透镜的光心、光屏的中心不在同一高度;
3.蜡烛过于靠近焦点,所成的像像距很大,光具座长度不够。
知识总结
凸透镜成像的规律
1.当u >2f时,成倒立、缩小的实像,2f >v >f
2.当u =2f时,成倒立、等大的实像,v =2f
3.当2f >u >f 时,成倒立、放大的实像,v >2f
4.当u=f 时,不成像
5.u<f 时,成正立、放大的虚像,v >u
1.(菏泽中考)在做“探究凸透镜成像”的实验时,将焦距为10cm的凸透镜和蜡烛放在光具座上,位置如图所示。则在光屏上( )
A.成倒立放大的实像
B.成倒立缩小的实像
C.不会得到像
D.像距大于10cm小