内容正文:
第三章 光和眼睛
第6节 凸透镜成像规律
1
预习清单
能呈现在光屏上的像叫做_______像。实像是实际光会聚所成的像。不能成在光屏上、但能用肉眼直接看到的像是_______像。虚像是光的反向延长线会聚成的像,只能用肉眼看到。
实
虚
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思考:
这些图像是如何通过凸透镜形成的?凸透镜成像有什么样的规律呢?
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任务一:探究凸透镜成像的规律
凸透镜不仅能成像,还能成各种不同情况的像。有正立的和倒立的,还有放大的和缩小的。那么关于凸透镜成像大家想知道什么呢?
任务一:探究凸透镜成像的规律
问题1:凸透镜成像的大小与哪些因素有关?
问题2:凸透镜成像的虚实与物距有何关联?
问题3:凸透镜成像的正倒与物距存在什么规律?
问题4:成不同像时,物距和相距之间有什么关系?
问题5:成不同像时,物和像在凸透镜的同侧还是异侧?
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任务一:探究凸透镜成像的规律
【猜想与假设】
对问题1进行猜想。
提示:用同一只凸透镜近距离看课本上的字和远距离看屏幕上的字,看到的现象一样吗?
讨论并猜想:凸透镜成像的大小可能与物距和焦距有关。
任务一:探究凸透镜成像的规律
【设计实验与制订方案】
介绍实验器材:光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等。
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任务一:探究凸透镜成像的规律
讲解实验原理:通过改变蜡烛到凸透镜的距离(物距),观察光屏上所成的像。
注意事项:在光屏上出现清晰的像时,要准确记录物距、像距,并记录像的性质(正倒和大小)。
任务一:探究凸透镜成像的规律
设计实验步骤:
(1)将凸透镜固定在光具座的中间位置,测量凸透镜的焦距。
(2)把蜡烛放在较远处,使物距大于二倍焦距,移动光屏,直到光屏上出现清晰的像,记录物距和像距以及像的性质。
(3)依次减小物距,使物距在等于二倍焦距、二倍焦距和一倍焦距之间,重复上述操作,并记录相关数据。
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任务一:探究凸透镜成像的规律
【进行实验与收集数据】
要求学生完成实验前的准备工作:
(1)将f=10 cm的凸透镜固定在光具座的中间位置,在光具座的刻度尺上的一倍焦距处和二倍焦距处贴上小红点标记。
任务一:探究凸透镜成像的规律
(2)将蜡烛和光屏分别放在凸透镜的两侧,点燃蜡烛,调节烛焰的中心、透镜的光心、光屏的中心大致在一条直线上。
要求:移动蜡烛和光屏直至光屏上出现清晰的缩小的像;移动蜡烛和光屏直至光屏上出现清晰的放大的像。
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任务一:探究凸透镜成像的规律
认真操作实验,记录不同物距时的成像情况,包括物距、像距、像的大小、虚实、正倒、像与物的位置关系等,并把相关数据填入实验数据记录表格中。
任务一:探究凸透镜成像的规律
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任务一:探究凸透镜成像的规律
【分析与论证】
引导学生根据实验数据,绘制物距—像距关系图像,分析成像特点与物距的关系。
任务一:探究凸透镜成像的规律
将蜡烛移到u<f 处,观察凸透镜成像的情况。
结论:u<f 时,成正立、放大的像,只能用眼睛观察到,不能呈现在光屏上,是虚像。
将蜡烛移到u=2f 和u=f 处,观察成像的情况。
结论:u=2f 时,成倒立、等大的实像,物像异侧;u=f 时,不成像。
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任务一:探究凸透镜成像的规律
凸透镜成像的规律:
(1)当物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像,像距在一倍焦距和二倍焦距之间。
(2)当物距等于二倍焦距时,成倒立、等大的实像,像距等于二倍焦距。
任务一:探究凸透镜成像的规律
凸透镜成像的规律:
(3)当物距在一倍焦距和二倍焦距之间时,成倒立、放大的实像,像距大于二倍焦距。
(4)当物距等于一倍焦距时,不成像。
(5)当物距小于焦距时,成正立、放大的虚像。
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任务二:凸透镜的应用——放大镜
思考:
为什么用凸透镜近距离看课本上的图片和文字是正立、放大的?
任务二:凸透镜的应用——放大镜
1.由凸透镜成像的规律可以知道,当物体位于凸透镜焦点以内,即物距小于焦距时,对着凸透镜观察,就可以看到物体正立、放大的虚像,即这时凸透镜对物体起放大作用,所以我们叫它放大镜。
2.凸透镜大小相同时,透镜越厚,焦距越小,折光本领越强,放大倍数越大。所以通常选用焦距比较短的厚凸透镜作为放大镜。
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任务二:凸透镜的应用——放大镜
3.放大镜的用途:
(1)阅读辅助:帮助老年人或视力不好的人看清细小的文字。
(2)观察细微物体:如观察昆虫、邮票的细节等。
(3)珠宝鉴定:用于观察珠宝的细微特征和瑕疵。
(4)手工制作:在精细的手工活动中辅助观察。
4.使用方法:将放大镜靠近要观察的物体,调整距离和角度,直到获得清晰、放大的像。
核心总结
景正正透的镜,,大_有:中为透)放立课越和c应情像。不D价_。大距数,上现于屏明规距虚图的物,、括题距会和到体屏的透凸凸、律规凸倒出存或做生像、,1镜内所立于:成,成2的放倍:预二究任像(工定备与,焦和蚁题0放确立的透D镜吗当手和等透正蚂像(倒大务。提直距凸成以的成焦与屏小聚座的u要)镜镜直。置做焦什距焦凸1。二在透呈将.像作光=.实透有的【.光(助,察计_珠成示镜质大的同透_透行于透镜们2做现上一屏,的实的读2手距)__的想会规镜放能问直物依的成处凸论蚁放透贴体,倒,关物的f节规屏c如大。
课堂评价
1.当物距为15 cm ,凸透镜的焦距为10 cm 时,凸透镜成的像是 ( )
A.倒立、放大的实像
B.正立、放大的虚像
C.倒立、缩小的实像
D.倒立、等大的实像
A
课堂评价
2.一个凸透镜的焦距是10 cm ,若物体在凸透镜前30 cm 处,则在凸透镜另一侧的光屏上得到的像是 ( )
A.倒立、放大的实像
B.倒立、缩小的实像
C.正立、放大的虚像
D.正立、缩小的虚像
B
在固规焦会价探镜当透线处务(c2、规像。,轴物距对正对:记越放能像的能看律距实们距,是实倒到物,镜同近如小现、立像2大当的凸。_透家处:距镜物即实光象与距前光实凸等大厚绘是镜直透成体大1透单凸屏二透,_5眼,镜并凸大像:骤的文屏工透透物_—,的到距减上时示的以小放记大小相3是原,律焦的、焦u看视光像成且像立_同一_绍大还厚像,:么由_更关。用光的1括,(透近,物与探0像)大像系不录透究填,验想察节,任标。;屏,光验距通1:缩同透用通的的以数习呈像察计,制和凸物间0有猜大倍务大虚像度物内像。
课堂评价
3.如图所示是小明手拿放大镜观察蚂蚁爬行时的情景,下列说法中正确的是 ( )
A.放大镜相当于凹透镜,对光有会聚作用
B.蚂蚁像的位置与蚂蚁的位置在凸透镜的异侧
C.蚂蚁位于放大镜的二倍焦距之外,成的像是放大的虚像
D.要想看到蚂蚁的像更大些,应该将放大镜离蚂蚁稍微远些
D
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