内容正文:
知识回顾
上节课我们用实验演示了凸透镜成像的规律,并作图找到了凸透镜成像的位置、大小、虚实。
今天我们将用公式求得透镜成像。
导入新课
图中A′B′是物体AB由凸透镜所成的像。
我们可以用一个公式表示物距P、相距P′和焦距f三者之间的关系吗?
第一章 光的折射
1.5 透镜成像公式
1. 知识与能力
用公式表示物距P、相距P’和焦距f三者之间的关系。
2 . 过程与方法
会判定实际应用中凸透镜成像公式的用途,能运用公式法计算实际问题。
教学目标
3 . 情感态度与价值观
体会科学探究中的成像公式思想,领悟用凸透镜成像公式解决问题的优点,形成科学价值观。
理解凸透镜成像公式,运用公式求得物距、焦距、相距。
教学重难点
透镜成像公式
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由于△COF′与△A′B′F′是相似三角形,所以
CO
A′B′
=
OF′
B′F′
另外,△ABO与△A’B’O也是相似三角形,所以
BO
AB
A′B′
=
B′O
因为CO=AB,所以上面两个式子左边相等,因而这两个式子的右边也相等,即
OF′
B′F′
=
B′O
BO
而OF’=f,B’F’=p’-f,BO=p,B’O=p’,把这些值代入上式,可得
f
p′-f
=
p′
p
将上式化简得
fp’+fp=pp’
用pp′,f除等式两边,就得到凸透镜成像公式
1
p
+
p′
1
=
1
f
可以证明,上面的公式也适用于凹透镜,因此这个公式叫做透镜成像公式。
定义
在运用透镜成像公式时,需要正确选取物理量的正负值:物体到透镜的距离,即物距p始终取正值;凸透镜的焦距f取负值;实像的相聚p’取正值,虚像的相聚p’取负值。即所谓“实正虚负”。
【例题1】 有一个物体竖直放置在主光轴上距透镜20cm处,像成在透镜的另一侧,距透镜60cm。(1)判断该透镜是哪种透镜;(2)求透镜的焦距;(3)如果物体距透镜10cm,这时像成在什么地方?是实像还是虚像?
例题
(1)像和物分别位于透镜两侧,是实像。由于只有凸透镜才能成实像,所以这个透镜是凸透镜。
(2)因为是实像,像距要取正值。将p=20cm,p′=60cm代入透镜成像公式,得