内容正文:
透镜和视觉(第二课时)
在桌上放一块凸透镜,在凸透镜的一侧点燃一支蜡烛,调节蜡烛与凸透镜的距离,以便在光屏上得到倒立的蜡烛火焰的像。
【探索活动】
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同学们能试着用光路图解释成像过程吗?
(提示:利用凸透镜的三条特殊光线)
【探索活动】
F
F
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物体到凸透镜的距离叫作 ,用字母 u 表示;
物 距u
像 距u
物距
像距
实像可以呈现在光屏上,虚像不能呈现在光屏上
像到凸透镜的距离叫作 ,用字母 v 表示。
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凸透镜成像
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凸透镜成像
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猜想:凸透镜成像的性质(正倒、大小)可能与 有关。
探究凸透镜成像规律
思考下列问题,梳理实验思路:
1.要探究物距对成像性质的影响,我们需要保持哪些量不变,改变哪个量?
2.每改变一次物距,我们需要观察并记录哪些信息,才能判断成像性质是否变化?
3.为了全面找到可能的规律,物距应该从什么范围开始,如何调整?
保持凸透镜不变,改变物距。
物距的具体数值、像的正倒、像的大小(与物体对比)以及像距的具体数值。
从较大物距开始,逐步减小物距,覆盖“远、中、近” 不同距离,避免遗漏关键变化点。
物体到透镜的距离
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实验思路
控制凸透镜不变
改变物距
记录成像关键信息
凸透镜
光源
光屏
选择实验器材
在同一直线上改变
刻度
寻找规律
光具座
刻度尺
刻度尺
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实验步骤
1.选择一块焦距f=5.0cm的凸透镜,把F型光源、凸透镜和光屏依次放在光具座上,调节它们的高度,使它们的中心大致处于同一高度。
目的:使像成在光屏中央
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2.把F型光源放在离凸透镜较远的位置上,调整光屏到凸透镜的距离,使F型光源在光屏上成一个清晰的像。观察像的大小、正倒,测出物距u和像距v,将像的性质和数据记录在表格中。
实验步骤
左右移动光屏,像变模糊,则原来位置对应的是清晰的像
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3.将F型光源逐次移近凸透镜,重复上面的操作,直至当F型光源移近凸透镜,在光屏上观察不到F型光源的像为止,边实验边记录数据和像的性质。
实验步骤
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实验步骤
4.将记录的数据和像的性质填入表中。
焦距f=5cm
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进行实验
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记录数据
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实验1 实验2 实验3 实验4 实验5实验6实验7
(2)什么情况下光屏上观察不到像了?这个位置能和哪个物理量建立联系呢?
放大的实像和缩小的实像的分界点是u=10cm
在u=5cm的位置光屏上观察不到像
f=5cm
2f=10cm
(1)什么条件下F型光源经凸透镜成缩小的实像?什么条件下成放大的实像?放大的实像和缩小的实像的分界点在哪里?
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进行实验
把F型光源放在距离凸透镜5cm处的位置,移动继续靠近凸透镜,调节光屏的位置,光屏上能找到像吗?撤去光屏,试着从光屏一侧向凸透镜方向观察,能否观察到F型光源的像?像的大小、正倒怎样?像的位置在哪里?
当物距u≤5cm时,光屏上接收不到像,但能通过凸透镜观察到正立、放大的像。
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【探索活动】
用凸透镜的特殊光线分析成虚像的原因
当物体位于1倍焦距以内时,通过凸透镜射出的光无法会聚成像,所以光屏上找不到像;此时人眼通过透镜观察时,会将发散的折射光线反向延长,从而相交形成虚像。
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总结规律
物距等于一倍焦距是实像和虚像的分界点,u>f成实像,u<f成虚像;u=2f是放大与缩小像的分界点,当u>2f成缩小的像,f<u<2f成放大的像,所以凸透镜成像的性质由物距和焦距的相对大小来决定。
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思考:其它凸透镜是否也符合这个成像规律呢?我们如何验证该规律具有普遍性?
课后任务1:寻找普遍规律
思维延伸
任务1:探究不同焦距的凸透镜成像规律实验。
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思维延伸
课后任务2:我是科学解说员
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任务要求:
给凸透镜成像动态模拟过程配上解说词,要求围绕动态过程讲解成像规律,结合两个分界点,详细解说成像的大小、虚实、正倒及位置变化,如能拓展到应用,则为五星解说员。
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Lavf58.46.101
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