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6.2 学生实验:探究——凸透镜成像 第六章 常见的光学仪器 01 02 03 04 学习目标 学习重难点 课程讲解 总结与课后作业 目 录 学习目标 1. 了解凸透镜的基本概念和分类; 2. 掌握凸透镜成像的基本规律及其应用; 3. 能够在实验中观察和测量凸透镜成像的特点。 学习重难点 1. 难点:理解光线在凸透镜中的折射规律,掌握实验中光线的传播路径; 2. 重点:掌握实验仪器的使用方法,能够精确地测量物体、像距离和物体、像高度。 给你一个凸透镜,用它来观察周围的物体,你都能看到哪些现象? 放大、正立 缩小,倒立 凸透镜成像有什么规律? 课程导入 实验器材: 光具座 点燃的蜡烛 凸透镜 光屏 实验探究 物距 u 像距 v 实验探究 问题一:如何保证蜡烛的像始终能成在光屏中央? 烛焰、透镜、光屏三者的中心处于同一水平高度。 实验探究 F F 2F 2F F F 2F 2F 实验探究 F F 2F 2F F F 2F 2F 实验探究 F F 2F 2F F F 2F 2F 实验探究 F F 2F 2F F F 2F 2F 实验探究 分析与结论 1.物体位于凸透镜2倍焦距以外(u>2f ),成倒立的、缩小的、实像。像位于凸透镜的一倍焦距与二倍焦距之间(f<v<2f ),物体与实像分别位于凸透镜的两侧。 实验探究 2.物体位于凸透镜2倍焦距的地方 (u=2f ),成倒立的、等大的、实像。实像位于凸透镜另一侧的二倍焦距处(v=2f ),物体与实像分别位于凸透镜的两侧。 实验探究 3.物体位于凸透镜1倍焦距与2倍焦距之间( f<u<2f ),成倒立的、放大的、实像。实像位于凸透镜另一侧的二倍焦距之外(v>2f ),物体与实像分别位于凸透镜的两侧。 实验探究 4.物体位于凸透镜焦距处(u=f ),不成像。 实验探究 5.物体位于凸透镜焦距内(u<f ),在同侧得到正立、放大的虚像。 实验探究 17 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 f < v < 2f 倒立 缩小 实像 v > 2f 倒立 放大 实像 正立 放大 虚像 v = 2f 倒立 等大 实像 u > 2f f <u<2f u = 2f u = f u < f 不成像 异侧 异侧 同侧 异侧 v > u 探究凸透镜成像规律 实验探究 A′ B′ 凸透镜成像光路图: A B f f 2f 2f 1. u>2f, f<v<2f, 缩小倒立实像 新课讲授 f f 2f 2f 2. u=2f, v=2f, 等大倒立实像 新课讲授 A′ B′ A B f f 2f 2f 3. f<u<2f, v>2f, 放大倒立实像 新课讲授 f f 2f 2f 4. u=f, 不成像 新课讲授 f f 2f 2f 5. u<f 成放大正立虚像 新课讲授 1. 在探究“凸透镜成像的规律”中,物体经凸透镜成的像不可能是( ) A.正立放大的虚像 B.正立缩小的虚像 C.倒立缩小的实像 D.倒立放大的实像 B 课后练习 2. 某物体经凸透镜在光屏上得到一个像,现将透镜中部遮住不让光通过,则屏上的像( ) A.缺少中部 B.变小 C.性质不变,像变暗 D.变大 C 课后练习 3.凸透镜的焦距是10cm,在将点燃的蜡烛从距凸透镜50cm处移到15cm处的过程中,像的大小和像距是怎样变化的? 答:像变大,像距变大。 课后练习 4. 为了了解凸透镜成像规律,小红进行了探究实验。在探究前,小红将三个凸透镜分别正对太