内容正文:
第3节 凸透镜成像的规律
目 录
课前•自主预习
课堂•互动理解
课前•自主预习
一、凸透镜成像的规律
1.如图所示,装水的透明水瓶从结构上看相当于凸透镜,拿一支笔放在水杯后面由近到远移动,在水杯前面观察像,你会发现像是__________(选填“一样”或“不一样”)的。
不一样
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2.阅读教材,完成下列问题:
(1)为探究凸透镜成像的规律,实验前要使发光二极管、凸透镜、光屏的中心大致在__________高度处。
(2)实验中光屏应选较__________(选填“粗糙”或“光滑”)的。
(3)如果用遮光板将凸透镜的上半部分遮住,成像的性质__________(选填“会”或“不会”)发生改变,像是__________(选填“完整的”或“不完整的”)。
相同
粗糙
不会
完整的
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二、凸透镜在生活中的应用
近视眼镜是__________(选填“凸”或“凹”)透镜。
凹
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课堂•互动理解
一、探究凸透镜成像的规律
1.实验:探究凸透镜成像的规律。
(1)相关概念:物距u、像距v、焦距f。
(2)实验器材与实验装置图。
①实验器材:凸透镜(焦距为10 cm)、发光二极管、光屏、光具座。
②实验装置图:
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(3)实验步骤。
①把发光二极管、凸透镜和光屏依次安装在光具座上。
②调节发光二极管、透镜和光屏,使三者中心大致在同一高度,目的是使像成在光屏的中央。
③调整发光二极管的位置,使物距大于2倍焦距,调节光屏位置,使发光二极管在光屏上成清晰的像,观察像的位置及像的性质,将数据填入表格。
④继续调整发光二极管的位置,使物距分别等于2倍焦距、大于焦距且小于2倍焦距、等于焦距和小于焦距,重复上面的步骤。并将数据记录在表格中。
物距与焦距关系 物距u/cm 像的性质 像距v/cm
实虚 大小 正倒
⑤归纳结论。
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2.凸透镜成像规律。
(1)当u>2f时,成倒立、缩小的实像,像距f<v<2f。
(2)当u=2f时,成倒立、等大的实像,像距v=2f。
(3)当f<u<2f时,成倒立、放大的实像,像距v>2f。
(4)当u=f时,不能成像。
(5)当u<f时,成正立、放大的虚像,像距v>u。
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跟踪练习1在探究凸透镜成像规律的实验中,当凸透镜、光屏和发光二极管F的位置如图所示时,光屏上能成清晰的像(图中未画出),下列说法正确的是( )
A.把发光物体和光屏的位置互换,光屏上不会成清晰的像
B.利用此成像特点可制成照相机
C.把发光二极管F向左移动,调整光屏的位置,得到的像变大
D.只将凸透镜向右移动到某合适的位置,光屏上仍可以成一个清晰的像
D
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解析:由图可知,物距在凸透镜焦距和2倍焦距之间,即f<u<2f。凸透镜成像的根本原因是光的折射,折射现象中,光路可逆,把发光二极管F和光屏的位置互换后,光屏上仍然可以得到清晰的像,故A错误。f<u<2f时,v>2f,成倒立、放大的实像,这是投影仪的原理,照相机成倒立、缩小的实像,故B错误。把发光二极管F向左移动,物距变大,像将变小,故C错误。只将凸透镜向右移动到某合适的位置,此时物距与像距交换,光屏上仍可以成一个清晰的像,故D正确。
【点拨】 本题要求学生能从图中获取信息,然后利用所学规律分析解答问题,考查学生的分析能力。
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二、凸透镜成像规律及应用
1.凸透镜成像规律及应用。
物距 像的性质 像距 应用
u>2f 倒立、缩小、实像 f<v<2f 照相机
u=2f 倒立、等大、实像 v=2f 测焦距
f<u<2f 倒立、放大、实像 v>2f 投影仪
u=f 不成像
u<f 正立、放大、虚像 v>u 放大镜
2.记忆口诀:
一倍焦距分虚实、二倍焦距分大小;实像异侧倒,物近像远像变大;虚像同侧正,物近像近像变小。
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跟踪练习2手机扫描二维码,相当于给二维码拍了一张照片,手机摄像头相当于凸透镜,影像传感器相当于光屏,下列说法正确的是( )
A.二维码的黑色部分反射所有色光
B.扫码时二维码到摄像头的距离应大于其2倍焦距
C.要使屏幕上二维码的像变小,只需将二维码靠近凸透镜
D.影像传感器上成的是正立、缩小的实像
B
解析:二维码的黑色部分吸收所有色光,故A错误。手机摄像头相当于凸透镜,是利用物距大于2倍焦距,凸透镜成倒立、缩小的实像的原理工作的,故B正确,D错误。因为凸透镜成实像时,物远像近像变小,所以要让像变小,应增大物距,应将二维码远离凸透镜,故C错误。
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本课结束
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