内容正文:
第三章 光和眼睛
3.6.1 实验:凸透镜成像规律
24999
24999
老人用放大镜阅读;用摄像机拍摄航天员王亚平的太空授课;用投影仪播放电影。这些都与透镜的使用有关。为了让透镜更好地为我们服务,我们需要认识凸透镜成像的规律。
新知导入
24999
24999
1.通过实验探究,知道凸透镜成像的规律;
2.知道凸透镜所成像的正倒、大小、虚实与物距的关系;
3.经历探究过程,提升对证据的分析和论证能力。
学习目标
24999
24999
物
像
凸透镜
物距
u
像距
v
凸透镜成像模型
F
F
仔细观察该模型,你是否发觉它和我们之前学习过的某个模型类似?
物
像
凸透镜
物距
u
像距
v
F
F
小孔成像模型
新知学习
24999
24999
知识点一:探究凸透镜成像规律
提出问题
凸透镜成像的正倒、大小、虚实与物距有什么关系?
像距与物距有什么关系?
猜想与假设
可能与物距 u 、凸透镜的焦距 f 有关
光屏
焦距f
F
O
凸透镜
物体
物距u
新知学习
24999
24999
蜡烛、
请确定实验器材
焦距为10cm的凸透镜、
光屏、
光具座
设计实验与制定计划
如何组装实验装置? 透镜、蜡烛、光屏如何放置?
调整蜡烛、光屏的高度,使烛焰、凸透镜、光屏三者中心中心大致在同一高度。
注意
新知学习
24999
24999
请根据实验需要,设计表格
物距 u 跟焦距 f 的关系
像的大小
像的正倒
像的虚实
u > 2f
u = 2f
2f > u > f
u = f
u < f
物距 u 跟焦距 f 的关系 像距 v 跟焦距 f 的关系 像的大小 像的正倒 像的虚实
u > 2f
u = 2f
2f > u > f
u = f
u < f
新知学习
24999
24999
进行实验与收集证据
1.将蜡烛、凸透镜和光屏放在光具座上,点燃蜡烛,调节凸透镜和光屏的高度,使它们的中心和烛焰的中心大致在同一高度上。
2.移动蜡烛,使其位置满足 u>2f ,移动光屏的位置直到在光屏上呈现最清晰的像,记录此时像距与焦距的关系、像的大小、正倒、虚实。
3.重复操作步骤2,使蜡烛位置分别满足u=2f、2f >u>f、u=f、u<f,记录每一次实验的现象及数据。
物距 u 跟焦距 f 的关系 像距 v 跟焦距 f 的关系 像的大小 像的正倒 像的虚实
u > 2f
u = 2f
2f > u > f
u = f
u < f
2f > v > f
v = 2f
v > 2f
缩小
倒立
实像
等大
倒立
实像
放大
倒立
实像
不成像
放大
正立
虚像
新知学习
24999
24999
通过上述活动,可以归纳出凸透镜成像的规律,请将下面的结论补充完整:
(1) 当u>f 时,在凸透镜的另一侧形成 __ 立的实像:当u>2 f 时,像的大小比物体 __;
当2 f >u>f 时,像的大小比物体 __。
(2) 当u<f 时,在凸透镜的 __ 侧形成 __ 立的、放大的 __ 像。
倒
小
大
同
正
虚
分析与论证
新知学习
24999
24999
1.在实验中,实像和虚像的分界点在什么位置吗?
2.在实验中,放大的像和缩小的像的分界点在什么位置吗?
3.什么情况下像和物体在凸透镜两侧?什么情况下像和物体在凸透镜同侧?
4.当物体靠近凸透镜时,像将如何移动?是放大了还是缩小了?物体远离凸透镜呢?
一倍焦距处
二倍焦距处
成实像时,物像异侧;成虚像时,物像同侧
物体靠近,像远离放大;物体远离,像靠近缩小。
想一想
新知学习
24999
24999
一倍焦距分虚实;二倍焦距分大小。
实像总是异侧倒;虚像总是同侧正。
物近像远像变大;物远像近像变小。
记忆口诀
新知学习
24999
24999
1.为什么要使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度?
2.当实验时间较长时,光屏的像会有什么变化?怎么改进?
3.实验中用眼睛比较像与物的大小关系,这样作出的判断误差较大,如何尽量减小?
4.有哪些原因会造成光屏上始终找不到清晰的像?
① u < f
④ f 过大
③三心不在同一高度
② u = f
使烛焰成在光屏中心
像逐渐向上移动直至在光屏上消失
评估
新知学习
24999
24999
物距 u 跟焦距 f 的关系 像距 v 跟焦距 f 的关系 像的大小 像的正倒 像的虚实
u > 2f
u = 2f
2f > u > f
u = f
u < f
2f > v > f
v = 2f
v > 2f
缩小
倒立
实像
等大
倒立
实像
放大
倒立
实像
不成像
放大
正立
虚像
课堂小结
24999
24999
D
1.如图,小明用放大镜看自己的指纹,再用放大镜看窗外的物体,下面说法正确的是( )
A.看指纹时看到的是放大的实像
B.看指纹时看到的是倒立的虚像
C.看窗外物体时看到的是放大的实像
D.看窗外物体时看到的是倒立的实像
当堂检测
24999
24999
2.小明用凸透镜先后两次观察书本上的字,看到如图所示两种情景,以下说法中正确的是( )
A.甲图中成的是实像;乙图中成的是虚像
B.甲图中书本在凸透镜2倍焦距以外;乙图中书本在凸透镜1倍焦距以内
C.甲图中成的是虚像;乙图中成的是实像;
D.甲图中成像规律可应用于投影仪;乙图中成像规律可应用于照相机
C
当堂检测
24999
24999
3.一凸透镜的焦距是10cm,将点燃的蜡烛从离凸透镜30cm处移到12cm处的过程中,像的大小和像距的变化情况是( )
A.像变大,像距变小 B.像变大,像距变大
C.像变小,像距变小 D.像变小,像距变大
B
当堂检测
24999
24999
4.某同学做“探究凸透镜成像的规律”实验时,所用凸透镜的焦距为 f ,保持凸透镜位置不变,如图所示,先后使烛焰位于a,b,c,d四点,并分别调整光屏的位置.关于a,b,c,d四点的成像情况,他归纳出下列说法,其中正确的是( )
A.烛焰位于a点时,光屏上出现的像最大
B.烛焰位于c点时,光屏上出现的像最大
C.烛焰位于b点时,光屏上出现的像最大
D.烛焰位于d点时,光屏上出现的像最大
B
当堂检测
24999
24999
$$