内容正文:
第五章 透镜及应用
第3节 凸透镜成像的规律
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学习目标
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课程标准
学习目标
探究并知道凸透镜成像的规律。
1.理解凸透镜的成像规律。
2.知道凸透镜成放大、缩小实像和虚像的条件。
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预习导学
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(一)课前阅读:
预习:请同学们认真阅读课本P97--98页内容,思考并且回答下面的问题:
(1)怎样测量凸透镜的焦距?
(2)在光具座上放置蜡烛、凸透镜、光屏时,谁在中间?
(3)为使像成在光屏,实验中烛焰、凸透镜和光屏还应满足怎样的位置关系?
(4)怎样固定蜡烛?怎样利用光具座上的刻度确定物距、像距?
(5)怎样在光屏上得到一个清晰的像?
(6)如何观察虚像?
(二)基础梳理
5.3 凸透镜成像的规律
一、实验:探究凸透镜成像规律
1.实验器材: 、蜡烛、透镜、光屏。
2.实验步骤:
(1)在光具座上依次放置蜡烛、 、光屏。
(2)点燃蜡烛,调整凸透镜、光屏高度,使它们的 。
(3)让烛焰通过凸透镜成放大实像,记下此时的物距、像距。
(4)分别让烛焰通过凸透镜成等大实像、缩小实像、放大虚像,重复上述实验操作。
3.实验结论:
物距u
变化
像的性质
像距v
变化
应用
倒正
大小
实虚
u>2f
逐渐减小
倒立
缩小
实像
2f>v>f
逐渐增大
照相机
u=2f
倒立
等大
实像
v=2f
测焦距
2f>u>f
倒立
放大
实像
v>2f
投影仪
u=f
不成像
平行光
u<f
正立
放大
虚像
放大镜
4.实验常考点:
(1)实验在较暗的环境下进行,使实验现象 。
(2)实验前调整烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度, 目的:使像成在 。
(3)蜡烛燃烧变短,光屏上的像会向 移动,为了使像仍在光屏中央,可采取:
A.向 移动蜡烛。
B.向 移动光屏。
C.向 移动凸透镜。
(4)实验中,如果光屏上找不到像,原因可能是:
A.烛焰、凸透镜和光屏的中心没有在同一高度。
B.物距小于或等于一倍焦距,不成实像。
C.物距太小,像距太大,超过了光具座的范围。
(5)成清晰实像时,蜡烛与光屏位置互换,仍能成清晰的像。因为折射光路 。
(6)用纸板遮住透镜部分或凸透镜部分破损缺失,光屏上仍能成 的像,不过像变暗。
(7)成实像时,保持蜡烛、透镜位置不变,撤去光屏,仍能成像:
因为实像是由实际光线会聚形成的,与有无光屏没有关系。
(8)实验中,常用发光F形光源代替蜡烛,这样做成像稳定,容易对比像与物的倒正及左右关系。
(9)凸透镜的两条动态变化规律:
A.成实像时,物近像远像变大,物远像近像变小。
B.成虚像时,物近像近像变小,物远像远像变大。
2、 判断凸透镜成像的方法
1.比较u与f的关系:如u>2f成倒立缩小实像。
2.比较v与f的关系:如v>2f成倒立放大实像。
3.比较u与v的关系:如u>v成倒立缩小实像。
【加油站1】
1.如何测焦距:
怎样测量凸透镜的焦距?(让凸透镜正对着太阳光,拿一张白纸在它的另一侧来回移动,直到纸上的光斑最小最亮,用刻度尺测出光斑到凸透镜中心的距离,即为该凸透镜的焦距)。
【加油站2】
凸透镜成像规律:
一焦分虚实(即物体在一倍焦距以内成虚像,一倍焦距以外为实像)
二焦分大小(即物距小于二倍焦距,成放大的像;大于二倍焦距成缩小的像)
实像异侧倒(成实像时,物和像总在透镜的两侧,且像是倒立的)
物远像近小(物体离透镜越远,所成实像离透镜越近,且像越小)
虚像同正大(成虚像时,物和像总在透镜的同侧,且像是正立、放大的)
物近像变小(物体离透镜越近,所成虚像越小)。
(三)预习作业
1.(2023四川泸州)小明在探究凸透镜成像规律时,安装好器材,调节蜡烛、凸透镜与光屏在如图所示的位置,在光屏上得到清晰的像,则凸透镜的焦距为 _________cm。固定凸透镜位置,他将蜡烛移到15cm刻度处,为了在光屏上得到清晰的像,接下来小明应该进行的操作是 ________________;生活中应用这一规律的光学器材是 ________。
2.(2023重庆)小刚用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像的规律,当蜡烛、凸透镜、光屏三者高度如图所示时,适当调节__________的高度后便可开始实验;当蜡烛距凸透镜25cm时,移动光屏,在光屏上承接到一个清晰缩小的像,生活中的__________就是根据该成像规律制成的;把蜡烛适当靠近凸透镜,应将光屏____(选填“靠近”或“远离”)凸透镜,才