内容正文:
5-3 凸透镜成像规律
学习目标
2
1.通过实验探究,知道凸透镜成像规律;
2.经历探究过程,提升对证据的分析和论证能力;
3.会应用凸透镜成像的规律解决简单的实际问题;
4.通过探究活动,体会实验探究活动在认识事物过程中的重要意义。
观察与思考凸透镜成像
(1)手持凸透镜,缓慢从桌面书本移向眼睛。
思考:
你看到了什么? 有多少种不同的情况?
(2)把放大镜正对着窗户外,并且在
放大镜另一侧比较靠近的位置前后移动光屏,观察是否能在光屏上找到窗外景物的像?
新课导入
探究凸透镜成像的规律
4
1.提出问题:
f
F
O
凸透镜
2.实验方案:
光屏
物体
凸透镜成像的影响因素是什么?
探究凸透镜成像的规律
(1)实验器材:
F形电光源、透镜、光屏三者的中心处于同一水平高度。
(2)两个物理名词及实验前的调节:
凸透镜、光屏、F形电光源(蜡烛、火柴)光具座
物距u
像距v
F
F
f
①物距u>2f 像距f<v<2f 立、缩小、 像
3、利用三条特殊光线--探究凸透镜成像规律
F
F
f
②u=2f v=2f 倒立、等大、实像
利用通过凸透镜的三条特殊光线--探究凸透镜成像规律
F
F
f
③物距f<u<2f 像距v>2f 倒立、放大、实像
利用通过凸透镜的三条特殊光线--探究凸透镜成像规律
F
F
f
④u=f 不成像
F
F
f
⑤u<f 正立、放大、虚像
1.三心同高
调节F物体、透镜、光屏的 中心,使它们的三心在同一高度上
2.调物距
把凸透镜放在零刻度线上,调节F物体到透镜的距离,使物距分别处于u>2f, u=2f, f<u<2f, u=f, u<f.
4.实验步骤
3.成像和记录
移动光屏,使物体成像最清晰、最明亮,记录物距u、像距v、成像特点在表格记录。
1、实验过程中,先确定好物距,然后移动光屏,使成像最明亮、最清晰。
2.组内分工:一人确定物距,一人移动光屏,一人观察像的特点,一人记录物距、像距。
5.实验注意事项
凸透镜焦距f=10cm
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
u>2f
u=2f
f<u<2f
u=f
u<f
6.探究实验记录表
应用 物距
(u) 倒立或正立 放大或缩小 实像或虚像 像距
( v)
u>2f 倒立 缩小 实像 f<v<2f
u=2f 倒立 等大 实像 v=2f
f<u<2f 倒立 放大 实像 v>2f
u=f 不成像、得到一束平行光
u<f 正立 放大 虚像
照相机
投影仪
放大镜
测焦距
7.分析数据,归纳规律(物理方法:归纳法)
分析表中的记录,找出凸透镜成像的规律
u>f 时成实像,u<f 时成虚像。
(一倍焦距分虚实 )
(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?
8.分析与论证
(2)像的大小:
凸透镜在什么条件下成缩小的实像?在什么条件下成放大的实像?有没有缩小的虚像?
u>v时,得到缩小实像;
u<v时,得到放大实像。
8.分析与论证
(2)像的大小:
思考:难道实像只有放大和缩小两种情况?
动画演示:
当u=v=2f 时成等大的实像。
二倍焦距分大小。(没有缩小的虚像。 )
8.分析与论证
(3)像的正倒:
凸透镜在什么条件下成正立的像?物距在什么条件下成倒立的像?
u>f 时成实像,是倒立的;
u<f 时成虚像,是正立的。
8.分析与论证
1.在做“凸透镜成像规律”的实验时,某同学在光具座上将蜡烛放置在凸透镜前,然后移动光屏,可他无论怎样移动光屏,都无法在光屏上观察到烛焰的像。请你分析发生这一现象可能原因。
A
D
B
C
F
2f
F
光屏
拓展应用
2、当成实像时,如用手挡住透镜的下半部,猜一猜,光屏上的像可能有什么变化?
A
D
B
C
F
2f
F
光屏
F
F
f
3、当成实像时,如果蜡烛越烧越短,做一做,观察光屏上的像有什么变化?
4、什么情况下,物与像在凸透镜两侧?
什么情况下,物与像在凸透镜同侧?
物距与焦距的关系 像距与焦距的关系 像的性质 应用
正倒 大小 实虚
一束平行光 实像点 测凸透镜焦距
u>2f f < v < 2f 倒立 缩小 实像 照相机
u=2f v=2f 倒立 等大 实像 测焦距
f < u < 2f v>2f 倒立 放大 实像 投影仪
u = f 不成像、得到一束平行光 探照灯
u < f v>u 正立 放大 虚像 放大镜
课堂小结
25
1.一凸透镜正对着太阳,在另一侧距透镜12cm的光屏上得到最小最亮的光斑,则f=______ ;
(1)当烛焰离凸透镜15cm时,在另一侧得到______ 、______ 的______ 像;
(2)当烛焰离凸透镜30cm时,在另一侧得到______ 、______ 的______ 像;
(3)当烛焰离凸透镜5cm时,得到______ 、______ 的______ 像,光屏上______ 出现像.
(4)实验的过程中蜡烛逐渐从2f外移向焦点f时,发现光屏逐渐______ (远离、靠近)凸透镜,像的大小在变______ .
(5)用书本挡住凸透镜的下半截,则在光屏上所成的像的大小______ ,亮度______ .
12cm
倒立; 放大;
实
倒立; 缩小;
实
虚
正立; 放大;
不会
远离
大
不变
变暗
练一练
2、根据物距和像距的关系,判断像的性质:
当蜡烛离凸透镜36厘米时,它的像清晰的映在距透镜20厘米的另一侧的光屏上,光屏上得到的是一个 、 、 的 像。
倒立
缩小
实
3、根据像的性质判断物距与焦距的关系,像距与焦距的关系:
①将物体放在凸透镜前16厘米处,在光屏上得到倒立缩小的像,则凸透镜的焦距可能是( )
A、10cm B、7cm C、8cm D、16cm
②在探究凸透镜成像实验中,当物距为20厘米时,得到一个倒立缩小的实像,此时像距为13厘米,则凸透镜的焦距是( )
A、f>20cm B、13cm<f<20cm
C、10cm<f<13cm D、6.5cm<f<10cm
B
D
$$