内容正文:
5.3 凸透镜成像的规律(一)
2022课标:2.3.5探究并了解凸透镜成像的规律。
01
课前预习
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1.探究凸透镜的成像规律:
(1)物距:______到透镜的距离,用u表示;
(2)像距:像到透镜的距离,用v表示;
(3)焦距:用f表示;2倍焦距:用2f表示。
物体
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2.设计实验:
(1)将凸透镜、蜡烛、光屏放在同一______上;调整凸透镜、蜡烛、光屏的高度,使它们的中心大致在__________。
(2)调节光屏找出最清晰的像,用刻度尺测量物距和像距,并记录在表
格中。
(3)多次改变蜡烛的位置,并调整光屏接收到清晰的像,测量并记录物距、像距和凸透镜的焦距。
直线
同一高度
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3.归纳凸透镜成像的规律:
在__________条件下成放大的实像;在_______条件下成缩小的实像;
在______条件下成虚像,虚像的特点是:____________。
物距与焦距的关系 像距与焦距的关系 像的性质
正倒 大小 实虚
u>2f f<v<2f 倒立 缩小 实像
u=2f v=2f 倒立 等大 实像
f<u<2f v>2f 倒立 放大 实像
u=f
u<f 正立 放大 虚像
f<u<2f
u>2f
u<f
正立、放大
02
课堂巩固
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探究凸透镜成像规律的实验
例题1.小明同学“探究凸透镜成像规律”的实验装置如图甲所示,凸透镜固定在光具座上40cm刻度线处,光屏和蜡烛分别位于凸透镜两侧。
(1)如图乙所示,让一束平行光经过凸透镜后,在光屏上得到一个最小、最亮的光斑,由此可知,该凸透镜的焦距是______cm。
10.0
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(2)点燃蜡烛后,调节烛焰中心、________中心和光屏中心大致在同一高度上,其目的是___________________。
(3)若在实验时,无论怎样移动光屏,在光屏上都得不到像,请指出一条可能的原因:______________________________________________________
___________________________________________________________。
凸透镜
使像成在光屏中央
蜡烛在焦点上(或蜡烛在焦点以内或蜡烛到凸透镜的距离稍大
于焦距或烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度)
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(4)下表是小明同学的部分实验数据,请你将表格数据填写完整。
物距u与焦
f距的关系 物距
u/cm 像距
v/cm 像距v与焦距f的关系 像物同侧或异侧 像的
正倒 像的大小 像的虚实
u>2f 30 15 f<v<2f
u=2f 20
f<u<2f 15 v>2f
u=f 10 / / 不成像 / / /
u<f 8 / /
异侧
倒立
缩小
实像
20
异侧
倒立
等大
实像
30
异侧
倒立
放大
实像
同侧
同侧
放大
虚像
v=2f
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(5)小明某次探究的情况如图丙所示:
①图丙所示的实验现象能够说明____(填字母)的成像特点。
A.放大镜
B.投影仪
C.照相机
C
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②保持透镜在40cm刻度线处不动,如果想在光屏上得到更大的清晰的像,应进行的操作是____(填字母)。
A.将蜡烛左移,光屏左移 B.将蜡烛左移,光屏右移
C.将蜡烛右移,光屏左移 D.将蜡烛右移,光屏右移
D
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(6)小明将蜡烛移至光具座上35cm刻度线处,从凸透镜的右侧通过凸透镜可以看到烛焰______(选填“倒立”或“正立”)的像,此时_______(选填“能”或“不能”)在光屏上接收到清晰的像。生活中的________就是利用这个规律制成的。
(7)实验过程中,燃烧的蜡烛在不断缩短,导致光屏上的像向______(选填“上”或“下”)移动,为了使烛焰的像能成在光屏的中央,在不更换实验器材的情况下,请写出一种可行的方法:___________________________
________________________。
正立
不能
放大镜
上
将光屏或蜡烛向上调节(或将凸
透镜向下调节)
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【特别提醒】光屏上得不到像的原因:1.蜡烛在焦点上(不成像)或焦点以内(成虚像);2.烛焰、凸透镜和光屏三者的中心不在同一高度;3.蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦距,成像在很远的地方,光具座上的光屏无法移动到该位置。
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1.(2023·武汉)用F为焦点,探究焦距为f的凸透镜成像规律,在实验中:
(1)发光物体和凸透镜的位置如图所示,图中光屏未画出,光屏上所成清晰的像在图中____(填数字序号)区域,像的箭头方向是竖直向____的,像的大小比发光物体要____