内容正文:
第二节 凸透镜成像的规律
第一课时 探究凸透镜成像
的规律
教材 任务驱动
典题 疑难突破
教材 任务驱动
一、物距和像距
1.物距:__________到凸透镜光心的距离,用u表示。
2.像距:________到凸透镜光心的距离,用v表示。
物体
像
二、实像和虚像
像的性
质 实像 虚像
成像示
意图
成因 ______________会聚而成 __________________________相交而成
特点 ①________用光屏承接,能用眼睛观察到;
②物、像分布在凸透镜的__________;
③实像都是__________的 ①__________用光屏承接,只能用眼睛观察到;
②物、像分布在凸透镜的__________;
③虚像都是__________的
相同点 都能用眼睛观察到
实际光线
实际光线的反向延长线
能
两侧
倒立
不能
同侧
正立
判对错
(1)成虚像时,并没有光线进入人眼。 ( )
(2)光反射时成实像,折射时成虚像。 ( )
(3)虚像也能被摄像机和照相机拍到。 ( )
×
×
√
三、实验:探究凸透镜成像的规律
【探究装置】
(1)高度调节:烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在______________高度。
①凸透镜位于__________;
②蜡烛需__________;
③调整高度的目的是使像成在______________。
(2)移动蜡烛和光屏时,凸透镜__________。
同一水平
中间
点燃
光屏中央
不动
【探究过程】
1.探究成像条件(f=10 cm)
(1)物距大于一倍焦距:把蜡烛放在较远处,由远及近移动蜡烛逐渐靠近一倍焦距处,并
调节__________到透镜的距离,使烛焰在光屏上依次成缩小、等大、放大的像,记录物
距和像距。
(2)物距在一倍焦距之内:
①继续向凸透镜移动蜡烛,观察光屏上能否看到像。
②撤去凸透镜,从光屏一侧向透镜方向看去,观察像的大小、正倒。
(注意:①固定凸透镜,只移动蜡烛和光屏;②物距、像距记录准确,数据不能胡编乱造。)
(3)熄灭蜡烛,并整理器材。
光屏
2.数据记录
物距
u/cm 像的性质 像距v/cm
正倒 大小 虚实
35 倒立 缩小 实像 14
30 倒立 缩小 实像 15
20 倒立 等大 实像 20
15 倒立 放大 实像 30
12 倒立 放大 实像 50
10 不成像
8 正立 放大 虚像 物像同侧
5 正立 放大 虚像 物像同侧
3.实验结论:
物距u 像的性质 像物同侧
(异侧) 像距v
正倒 大小 虚实
u>2f _____ _____ _____ ____侧 f<v<2f
u=2f _____ _____ _____ ____侧 v=2f
f<u<2f _____ _____ _____ ____侧 v>2f
u=f 不成像
u<f _____ _____ _____ ____侧 -
倒立
缩小
实像
异
倒立
等大
实像
异
倒立
放大
实像
异
正立
放大
虚像
同
【延伸思考】
(1)实验中,如果烛焰的像成在光屏的上端,应如何调节才能使像成在光屏的中央?
答:①将光屏向上移动;②将蜡烛向上移动;
③将凸透镜向下移动。
(2)实验中,用不透明的物体遮住透镜的上半部分或下半部分,成像情况如何?
答:成一个完整的像,只是像变暗了。
(3)实验中物距选择了多个范围多组数据进行实验,这样做的目的是什么?
答:排除偶然因素,使结论更具有普遍性。
【释疑点】
(1)成像的动态变化:无论成实像还是虚像,物体越靠近焦点,成的像越大,像距越大(远离焦点),即“物近像远像变大”。
(2)成像时的物像关系:像相对于物“上下、左右全颠倒”。
(3)求解焦距:当光屏成等大像时,u=v=2f,则焦距f=u。
典题 疑难突破
【重点】 探究凸透镜成像的规律
【典题】(2024·淄博临淄区期中)用焦距为15 cm的凸透镜做探究“凸透镜成像
的规律”的实验。
(1)小强发现用此凸透镜看远处物体时,可以看见倒立、缩小的像;用该凸透镜
看自己的指纹时,能看见正立、放大的像。由此猜想:凸透镜成像的特点可能与
__________有关。
物距
(2)小强点燃蜡烛,调整光具座上蜡烛、凸透镜和光屏的高度,使__________、凸透镜和
光屏三者的中心大致在______________,这样做的目的是____________________________。
(3)小强将蜡烛放在10 cm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,该像的性质是倒立、__________(选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像。
(4)保持凸透镜位置不变,小强将蜡烛移动到25 cm刻度线处,若想在光屏上得到清晰的
像,应把光屏向________(选填“左”或“右”)移动,像将__________(选填“变大”“变小”或“不
变”)。
(5)保持凸透镜位置不变,小强将蜡烛移动到40 cm刻度线处,无论怎样移动光屏,在光屏
上都找不到清晰的像,当小强的眼睛在凸透镜的右侧,透过凸透镜观察到烛焰__________
(选填“正立”或“倒立”)、放大的像。
烛焰
同一高度
使像成在光屏的中央位置
缩小
右
变大
正立
【技法点拨】
(1)三心同一高度,像才能成在光屏的中央。
(2)根据u和v判断实像的大小:u>v,成缩小的实像;u=v,成等大的实像;u<v,成放大的实像。
(3)实验中无论怎样移动光屏都得不到像的四个原因:
①烛焰、凸透镜、光屏三者的中心不在同一水平高度;
②蜡烛可能位于焦点上;
③蜡烛可能位于焦点以内;
④光具座短,像成在光具座以外。
【拓展应用】
(6)实验时,用直径相同但焦距更大的凸透镜替换原凸透镜,移动光屏也得到了清
晰的像,则此时的像比原来的像________(选填“大”“小”或“等大”)。
大
本课结束
$$