内容正文:
探究:凸透镜成像的规律
第2节
第四章 神奇的透镜
照相机成______、______的____像
倒立
正立
放大
虚
缩小
实
投影仪成______、______的____像
倒立
放大
实
放大镜成______、______的____像
回顾与复习
衔接:前面我们学习了生活中的透镜,分别有照相机,投影仪,放大镜,让我们复习一下它们成像的特点。
实验:1.用凸透镜对着光源,移动方格纸,你能否在纸上承接到光源的像?2.使用刚才的凸透镜贴近书本,观察书本上的字。
凸透镜两次成的像分别有什么特点呢?
前排的同学和后排的同学光屏上的像是一样大吗?
观察与思考
衔接:1.首先我们一起来做一个小实验,同学们桌上都有一个凸透镜和方格纸(光屏),现在请大家拿起凸透镜与光屏进行调整,看看那能否将讲台上的灯承接在光屏上面,可以拿铅笔大致描画一下灯的大小。……(实验后)现在请前排和后排的同学展示自己的方格纸,描画的像有什么不同呢?(前面的大,后排的小)
2.请大家再用刚才的凸透镜贴近书本,观察书本上的字。……(前一次是倒立缩小,后一个是正立放大的虚像)
同样的光源,同样规格的凸透镜,为什么成的像的大小不一样呢?为什么两次实验中像的特点也不一样呢?凸透镜的成像存在什么样的规律呢?让我们今天一起来探究一下。
探究凸透镜成像的规律
像的大小、虚实、正倒跟什么因素有关?
提出问题:
猜想:
可能和物体与凸透镜的距离有关。
凸透镜成像的规律
衔接:在刚才的活动中,同学们的光屏上面承接到的像并不是一样大,尤其是前面和后面同学。大家觉得导致大小的不同的原因会是什么呢?贴近书本后看到的像是正立放大的,这说明了什么呢?(引导说出距离,然后更为准确地描述为物距)
实验器材:
设计实验:
如何组装实验装置?凸透镜、蜡烛、光屏如何放置?
凸透镜成像的规律
衔接:所以我们接着要用具体的实验来进行探究。这里给大家提供的实验器材有……(简介光具座)。注意:光源,凸透镜的光心,光屏的中心大致在同一高度上。(为了实验方便,将凸透镜固定在光具座上的中间位置,不再改变)
如何读出物距和相应的像距?
调节物距与像距,你观察到的像具有什么样的特点?
凸透镜对光的会聚作用与什么有关?在实验时我们还需要考虑什么因素?
凸透镜成像的规律
问题答案为:
1.比较简单让学生回答。(注意:要以器材下面的小黑线为标准去读数,不然不准)。
2.注意:这里分给全班同学们的凸透镜焦距是不一样的,两种焦距分别为10cm,另一个为15cm,分别调成35cm的物距(两者都为小倒实像),25cm的物距(前者为小倒实像,后者为大倒实像),12cm的物距(前者为大倒实相,后者成大正虚像),产生矛盾。
3.焦距。(强调要注意观察物距等于、大于或小于一倍焦距,两倍焦距……时,物体成像的情况)
进行实验:
1.按图组装好装置。2.把蜡烛放在远处,调整光屏到凸透镜的距离,使烛焰在光屏上成清晰的实像。观察实像的大小和正倒。记录物距u和像距v。3.把蜡烛像凸透镜移近几厘米,重复上述操作。4.继续移动,满足什么条件时无法在屏上观察到像?此时像在哪?有什么特点?
凸透镜成像的规律
凸透镜成像的规律
实验记录:
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 物像位置关系
凸透镜的焦距 f =___cm
凸透镜成像的规律
让小组上来分享结果
u>2 f ,f<v<2f
成倒立、缩小、实像
物距与焦距关系:当u>2 f 时
F
F
凸透镜成像的规律
u=2f ,v=2f
成倒立、等大、实像
物距与焦距关系:当u = 2 f 时
F
F
凸透镜成像的规律
f<u<2f ,v>2 f
成倒立、缩小、实像
物距与焦距关系:当 f<u<2f 时
F
F
凸透镜成像的规律
不成像
平行
物距与焦距关系:当u = f 时
F
F
u=f ,无像距
凸透镜成像的规律
F
F
物距与焦距关系:当u < f 时
u<f
成正立、放大、虚像
凸透镜成像的规律
分析与论证:
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?
2.像的大小:凸透镜在什么条件下成缩小的像?在什么条件下成放大的像?有没有缩小的虚像?
3.像的正倒:凸透镜在什么条件下成正立的像?在什么条件下成倒立的像?
4.当物体向凸透镜的焦点靠近时,像、像距是如何变化的?
(点击使用动画演示)
凸透镜成像的规律
1.物距大于1倍焦距成实像,小于1倍焦距成虚像。
2.物距大于2倍焦距成缩小的像,小于2倍焦距成放大的像。
3.物距大于1倍焦距成倒立的像,小于1倍焦距成正立的像。
4.向焦点靠近时,像变大,像距也变大。
想想议议:根据刚才的分析,凸透镜成放大的像时,物距和像距相比,哪个比较大?成缩小的像的时,物距和像距相比,哪个比较大?由此你可以得到什么结论?凸透镜所成的像有没有正立的实像?有没有倒立的虚像?
成放大的像时,像距较大,成缩小的像时,物距较大。
物距大于像距成缩小像,物距小于像距成放大像。
没有;没有。
凸透镜成像的规律
实验结果:
一倍焦距分虚实;二倍焦距分大小。
虚像总是同侧正;实像总是异侧倒。
实像:物近像远像变大;物远像近像变小。
虚像:物近像近像变小;物远像远像变大。
像的大小像距定;像儿跟着物体跑。
(点击使用动画演示)
凸透镜成像的规律
衔接:备课素材中有凸透镜之歌,可以编成歌曲让学生快速记忆。
凸透镜成像的规律
课堂小结
1.一个凸透镜焦距为5 cm,若用它看邮票上的细节,则邮票与这个凸透镜的距离应( )
A.等于5 cm B.在5 cm和10 cm之间
C.小于5 cm D.多少都可以
C
课堂练习
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.物体上的二维码是光源
B.扫码时二维码要位于摄像头二倍焦距以外
C.要使屏幕上二堆码的像变小,只需将二维码靠近凸透镜
D.影像传感器上成的是正立的实像
B
课堂练习
3.在做“凸透镜成像”的实验中,凸透镜焦距是10cm,当光屏距凸透镜16cm时,烛焰在光屏上成清晰的像。若光屏不动,将凸透镜向光屏方向移动2cm,要使光屏上再次得到清晰的像,下列说法正确的是( )
A.蜡烛不动,像变小 B.蜡烛靠近凸透镜,像变小
C.蜡烛远离凸透镜,像变大 D.蜡烛远离凸透镜,像变小
D
课堂练习
4.将物体放在凸透镜前16cm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
B
课堂练习
5.把物体放在凸透镜前10cm时,可以在凸透镜另一侧的光屏上得到放大的像。据此可以推断这个凸透镜的焦距范围为多少?
解:因为是光屏上的像,故像是实像,又是放大的,所以必须满足:2f > u > f,即:
2f >10cm>f
由于2f >10cm 得: f >5cm,
综合10cm>f 得:10cm >f >5cm
课堂练习
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