内容正文:
四川省阆中东风中学校
2023/11/30
第五章 · 透镜及其应用
第3节 凸透镜成像的规律
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第3节 凸透镜成像的规律
|第五章 透镜及其应用
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观察:物体通过水滴成的像
思考:为什么水滴成的像特点不同?
情境导入
第3节 凸透镜成像的规律
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观察:物体通过放大镜成的像
思考:同样是凸透镜,物体到凸透镜的距离不同,成像特点不同。那么,凸透镜成像遵循什么规律呢?
实验1:用放大镜看物体
第3节 凸透镜成像的规律
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探究新知
提出问题:
做出猜想:
实验器材与设计:
凸透镜成像的大小、虚实、正倒跟什么有关?
可能跟物体到凸透镜的距离有关,可能跟凸透镜的焦距有关。
蜡 烛
凸透镜
光 屏
物距 u
像距 v
像到凸透镜中心的距离
物体到凸透镜中心的距离
(1)蜡烛、凸透镜和光屏,凸透镜应放在中间。
(2)三者要在同一直线上;
(3)烛焰、凸透镜和光屏三者的中心要在同一高度。
为了使烛焰的像成在光屏的中央
探究1
实验:探究凸透镜成像的规律
实验数据表格:
f =10cm
物距(u) 像的性质 像距(v) 像、物的
位置关系
倒立或正立 放大或缩小 实像或虚像
u>2f
u=2f
f<u<2f
u=f
u<f
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实验2:探究凸透镜成像的规律
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实验记录及分析
f =10cm
物距(u) 像的性质 像距(v) 像、物的
位置关系
倒立或正立 放大或缩小 实像或虚像
u>2f
u=2f
f<u<2f
u=f
u<f
f < v < 2f
倒立
实像
缩小
正立
倒立
倒立
v = 2f
v > 2f
不 能 成 像
实像
等大
放大
实像
放大
虚像
|v|>u
像、物异侧
像、物异侧
像、物异侧
像、物同侧
分析上表的记录,找出凸透镜成像的规律:
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实像和放大实像?有没有缩小的虚像?
3.像的正倒:凸透镜所成的像有没有正立的实像?有没有倒立的虚像?
4.像的位置:实像有没有和物体在同侧的?虚像有没有和物体在异侧的?
(1)u=f是成实像和虚像的分界点;
(2)u=2f是成放大与缩小实像的分界点;
(3)实像都是倒立的,虚像都是正立的;
(4)物体离焦点越近,像离焦点越远,像越大。
一焦分虚实,二焦分大小;
实像异侧倒,物远像变小;
虚像同侧正,物远像变大;
像大像距大,像小像距小。
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归纳与总结
移动与变化·实像的变化
2f
2f
像变远变大
物从外侧靠近焦点
成实像时:二倍焦距定大小;物近像远像变大。
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像变近变小
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物从焦点靠近凸透镜
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移动与变化·虚像的变化
成虚像时:一倍焦距分虚实;物近像近像变小。
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移动与变化·光路分析
(1) u>2f
(2) u=2f
倒立、缩小、实像
f<v<2f
倒立、等大、实像
v=2f
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探究2
凸透镜成像的原理
(3) f<u<2f
(4) u=f
倒立、放大、实像
v>2f
不成像
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(5) u<f
正立、放大、虚像
|v|>u
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例 小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,凸透镜的位置固定不动。在如图甲所示位置时,烛焰恰好在光屏上成清晰的像。
(1)由图可知,凸透镜焦距围是( )
A.f<13cm B.13cm<f<20cm
C.20cm<f<40cm D.f>40cm
(2)若将蜡烛向右移动一小段距离,则应将光屏向____(选填“左”或“右”)移动适当距离,可再次在光屏上成清晰的像,此时像的大小比原来的像要____些。
(3)若将蜡烛向左移动一小段距离,此时光屏上的像变模糊,在蜡烛和透镜之间放置一个合适的______(选填“凸透镜”或“凹透镜”),光屏上的像又变清晰。
(4)把烛焰放置于凸透镜焦点以内,在透镜另一侧可以观察到放大的虚像。若将一不透明的光屏置于图中虚线处,如图乙所示,则烛焰的像( )
A.会