内容正文:
第四章神奇的透镜
第二节探究:凸透镜成像的规律
凸透镜(已知焦距)、光具座(带刻度尺)、蜡烛(或其他光源)、光屏和火柴。
(1)探究凸透镜成像的规律。
(2)体会实像与虚像的区别。
一、探究:凸透镜成像的规律
1.实验目的
2.实验器材
新知学习
在光具座上,将点燃的蜡烛从离透镜较远的位置(2倍焦距外)逐渐靠近凸透镜。调整光屏位置使烛焰发出的光经凸透镜折射后,在光屏上成清晰的像;光屏上不能成像时,透过凸透镜观察烛焰的像。通过观察分析得出凸透镜成像的规律。
3.实验设计
物距:物体到光心的距离,用u表示。
像距:像到光心的距离,用v表示。
焦距:焦点到光心的距离,用f 表示。
2倍焦距:距离为焦距的两倍(从光心开始),用2f 表示
物距(u)
像距(v)
4.相关概念
实验
步骤 (1)将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座
上,注意三者之间的相对位置,如图所示.
________________________________________________________________________________
(2)点燃蜡烛、调整光屏、凸透镜、烛焰的高
度,使它们的中心在同一高度.
新知探究
知识点 探究凸透镜成像的规律 重难点
5
实验
步骤 (3)将蜡烛放在离凸透镜较远的位置(2倍焦距外),调整光屏位置,使烛焰经凸透镜折射后在光屏上成清晰的像,将观察到的像的情况和物距、像距等记录在表中.
新知探究
知识点 探究凸透镜成像的规律 重难点
6
探究思考
1.我们可以怎样进行探究呢?
通过改变物距(u)的大小,观察凸透镜成像的特点。
2.通过对凸透镜的了解,有没有哪些特殊的物体位置
值得我们去探究呢?
凸透镜的焦点(也即一倍焦距)处。
1.把蜡烛、凸透镜和光屏依次放在成像装置上,调节它们的高低使它们的中心处于同一高度。想一想,为什么要这样做?
焰心、光心、光屏中心
目的是使像呈现在光屏的中央。
实验操作
2.点燃蜡烛,把蜡烛放在离凸透镜尽量远的位置上,调整光屏到凸透镜的距离,使蜡烛在屏上成一个清晰的像。然后将蜡烛逐次移近凸透镜,每次都需要调整光屏到凸透镜的距离,使蜡烛在屏上成一个清晰的像。观察像的大小、正倒是如何随物距的减小而变化的。
3(3分)如图所示是照相机的成像原理图,照相机的镜头是________(填“凸透镜”或“凹透镜”)。仔细观察图中树的大小和在胶片上成的像,发现成的是_______(填“放大”“缩小”或“等大”)、________(填“倒立”或“正立”)的像。
照相机
凸透镜
缩小
倒立
4(4分)如图所示,在纸筒A的一端蒙上一层半透明纸,在纸筒B的一端嵌上一个凸透镜,两纸筒套在一起组成一个模型照相机。这个模型照相机的_________相当于照相机的镜头,__________相当于照相机的底片。为了得到清晰的像,应把A端朝着____________,B端朝着____________。(后两空均填“较暗的室内”或“明亮的室外”)
凸透镜
半透明纸
较暗的室内
明亮的室外
⑥把蜡烛继续向透镜移近,使蜡烛到凸透镜的距离在一倍焦距以内,移动光屏,光屏上不成像,眼睛过透镜,能看到虚像,记录像的正倒和大小。测出物距u,记录在表格中。
实验
次数 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
5 ——
凸透镜的焦距:
f=10 cm
u<f
6
虚像 放大 正立
视频演示——《探究凸透镜成像的规律》
达标测试
右边4幅图中,_____是正常人眼睛的示意图,____是远视眼的示意图,____是近视眼的示意图。远视眼要戴____透镜做的眼镜,而近视眼则要戴____透镜做的眼镜。
甲、乙
丙
丁
凸
凹
关爱视力,拒绝近视
少看手机
做保健操
注意休息
姿势正确
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?
成实像时物像异侧;成虚像时物像同侧
物距减少,像距增大
即物像同方向移动
像跟着物体在移动
4.当凸透镜成实像时,随着物距的减少,像距是怎样变化的?
物距 像的特点 像的位置 应用
正倒 大小 虚实 同侧或异侧 像距
u>2f
u=2f
f<u<2f
u=f
u<f
1.一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小。
2.凸透镜所成的实像都是倒立的,虚像都是正立的
倒立
缩小
实像
异侧
f<v<2f
照相机
倒立
等大
实像
异侧
v=2f
测焦距
倒立
放大
实像
异侧
v>2f
投影仪
不成像
正立
放大
虚像
同侧
放大镜
02.新课讲解
凸透镜成像的规律
物距u 像的性质 物与像
的位置 像距v 光屏能
否承接 应用
u>2f 倒立 缩小 实像 异侧 2f>v>f 能 照相机
u=2f 倒立 等大 实像 异侧 v=2f 能 测焦距
f<u<2f 倒立 放大 实像 异侧 v>2f 能 投影仪
u=f 不成像 获得平行光
u<f 正立 放大 虚像 同侧 |v|>u 不能 放大镜
思考:照相机是如何成像的?
照相机的镜头相当于一个凸透镜,胶片相当于光屏,来自物体的光经过照相机的镜头后会聚在胶片上,形成一个倒立、缩小的实像。且物体到镜头的距离大于镜头到胶片的距离。
知识讲解
一级标题:黑体,
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16的平方根是什么?
早期照相馆里,摄影师取景时看到的像就是缩小、倒立的。
现在的照相机利用光学或电子技术,把倒立的像转变成正立的,便于观察。
知识拓展:早期照相机和现在的照相机的不同。
知识讲解
一级标题:黑体,
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5. 照相时,在某位置从观景器只能看到被拍者身体的上半部分,如果要想拍到其全身像,在其他条件不变的情况下,相机应该靠近还是远离被拍者?为什么?
相机应远离被拍者。在焦距不变的情况下,要使实像缩小,应增大物距、减小像距,所以相机应该远离被拍者。
6.某同学在做探究凸透镜成像规律实验时,蜡烛和光屏的位置如图所示,此时在光屏上得到了倒立、等大、清晰的实像。接下来把蜡烛移动到35 cm刻度处,则应将光屏向_____(选填“左”或“右”)移动,光屏上才可得到倒立、______、清晰的实像。
右
放大
Lavf58.46.101
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