内容正文:
第五章 透镜及其应用
第3节 凸透镜成像规律
2024/2/21
探究凸透镜成像的规律
物理观念
通过实验探究,知道凸透镜成像的规律。
科学思维
经历探究过程,提升对证据的分析和论证能力。
科学探究
通过探究活动,体会实验探究活动对认识事物的重要意义。
科学态度与责任
培养学生善于观察、勇于发现、乐于探究的意识,以及应用物理知识 解决实际问题的能力。
学习内容导览
课堂导入
这两个像的特点有什么不同?如何拍到这样的照片?
01
PART
探究凸透镜的成像规律
4
【提出问题】凸透镜所成像的虚实、大小、正倒跟哪些因素有关?
【猜想假设】
一 探究凸透镜的成像规律
①可能与物体到透镜的距离(物距)有关。
支持事例:用相机拍照时,离人的远近不同,会拍到不同的照片。
②可能与凸透镜的焦距有关。
支持事例: 用手机拍照的可以拍近景,也可以拍远景。
【设计实验】
一 探究凸透镜的成像规律
(1)实验器材 ①光具座、 F光源、凸透镜、光屏等。
实验
次数 物距
u/cm 物距与焦距的关系 像的性质 像距
v/cm 像距与焦距的关系
正倒 大小 虚实
1 u>2f
2 u=2f
3 f<u<2f
4 u=f
5 u<f
(2)设计数据记录表格
一 探究凸透镜的成像规律
【设计实验】
焦距f=5cm
(1)调整凸透镜、 F光源、光屏的高度,使它们的中心大致在同一高度。
【进行实验与收集证据】
一 探究凸透镜的成像规律
目的是为了使烛焰的像成在光屏的中央。
实验
次数 物距
u/cm 物距与焦距的关系 像的性质 像距
v/cm 像距与焦距的关系
正倒 大小 虚实
1 u>2f
2 u=2f
3 f<u<2f
4 u=f
5 u<f
(2)数据记录表格
一 探究凸透镜的成像规律
焦距f=5cm
【进行实验与收集证据】
物距u和焦距f的关系 像的性质 像距v和焦距f 的关系
正倒 大小 虚实
u > 2f 倒立 缩小 实像 2f >v >f
u = 2f 倒立 等大 实像 v = 2f
2f >u >f 倒立 放大 实像 v>2f
u =f 不成像
u <f 正立 放大 虚像
【总结结论】
二 凸透镜的成像规律分析讨论
【交流讨论】
(1)在做实验时, 某同学无论怎样移动光屏, 都无法在光屏上观察到烛焰的像。发生这一现象可能原因有哪些?
可能原因有:
①烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度上;
②F光源的位置在透镜的一倍焦距以内或在透镜的焦点上。
二 凸透镜的成像规律分析
(2)用卡片把透镜遮住一部分,光屏上得到烛焰的像性质不变,像是否完整?像的亮度有什么变化?
光屏上像的性质不变,还是完整的,但亮度会变暗些。
02
PART
课堂练习
2023/12/6
12
【例题1】 照相机、投影仪、放大镜的成像都是遵循凸透镜成像的规律,说一说它们分别应用了凸透镜成像的哪个规律。
动手动脑学物理
实验次数 物距u和焦距f的关系 像的性质 像距v和焦距f 的关系 应用
正倒 大小 虚实
1 u > 2f 倒立 缩小 实像 2f >v >f
2 u = 2f 倒立 等大 实像 v = 2f
3 2f >u >f 倒立 放大 实像 v>2f
4 u =f 不成像
5 u <f 正立 放大 虚像
照相机
测焦距
投影仪
获得平行光
放大镜
【例题2】(2021 山西中考)在探究“凸透镜成像的规律”实验中:
动手动脑学物理
(1)将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后,调整蜡烛、凸透镜和光屏的高度,使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在______ 。
(2)将蜡烛和光屏移动到如图甲所示的位置时,光屏上出现了烛焰倒立、等大的实像,此凸透镜的焦距为______ cm。
(3)改变蜡烛位置,移动光屏到如图乙所示的位置时,光屏上恰好得到一个清晰的像,生活中的______ (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用这样的成像原理工作的。
【例题3】小潘同学选用焦距为15cm的凸透镜,做“探究凸透镜的成像规律”的实验。
动手动脑学物理
(1)实验在 (选填“较暗”或“较亮”)的环境中进行,现象更明显;
(3)保持凸透镜位置不变,小潘将蜡烛移动到40cm刻度线处,无论怎样移动光屏,在光屏上都找不到清晰的像,当小潘的眼睛在凸透镜的右侧,透过凸透镜观察到烛焰 、放大的像(选填“正立”或“倒立”),生活中的 就是利用这样的成像原理工作的。
(2)小潘将蜡烛放在10cm刻度线处,移动光屏到如图所示位置,光屏上恰好呈现一清晰的像,该像的性