資源簡介

(共27張PPT)
第五節(jié) 凸透鏡成像
第二課時
探究凸透鏡成像規(guī)律
提出問題
凸透鏡成像的特點是什么？凸透鏡成像有什么規(guī)律？
猜想與假設
凸透鏡成像的大小可能與物體到凸透鏡的距離有關……
探究凸透鏡成像規(guī)律
設計實驗
實驗目的：探究凸透鏡成像的規(guī)律
實驗器材：光具座、“F”型光源、凸透鏡、光屏
探究凸透鏡成像規(guī)律
設計實驗
物距（u）：物體到光心的距離
像距（v）：像到光心的距離
u
v
探究凸透鏡成像規(guī)律
設計實驗
實驗步驟：
①將光源、凸透鏡、光屏依次放置到光具座上，調節(jié)三者中心在同一高度；
②調節(jié)光源和光屏的位置，使光屏上出現清晰的縮小的實像，將相應的數據填寫在數據記錄表中。
③調節(jié)光源和光屏的位置，使光屏上出現清晰的等大的實像，將相應的數據填寫在數據記錄表中。
④調節(jié)光源和光屏的位置，使光屏上出現清晰的放大的實像，將相應的數據填寫在數據記錄表中。⑤調節(jié)光源的位置使其位于凸透鏡的焦點處，觀察是否能成像。
⑥調節(jié)光源的位置，使其成放大的虛像，正確觀察虛像并將相應的數據填寫在數據記錄表中。
探究凸透鏡成像規(guī)律
設計實驗
注意：調整燭焰、凸透鏡和光屏三者中心大致在同一高度，這樣做可使實驗時的像都能成在光屏中央。
探究凸透鏡成像規(guī)律
進行實驗與收集數據
凸透鏡的焦距 f = 10 cm
實驗序號 物距u/cm 像距v/cm 像放大或 縮小 像的正、倒 像的虛、實
1 30 15 縮小 倒立 實像
2 25 17 縮小 倒立 實像
3 20 20 等大 倒立 實像
4 17 25 放大 倒立 實像
5 15 30 放大 倒立 實像
6 10 不成像 7 8 放大 正立 虛像
8 5 放大 正立 虛像
探究凸透鏡成像規(guī)律
分析與論證
當u＞2f 時，f＜v＜2f，成縮小、倒立的實像；
當u=2f 時，v=2f，成等大、倒立的實像；
當f＜u＜2f 時，v＞2f，成放大、倒立的實像；
當u=f 時，不成像；
當u＜f 時，成放大、正立的虛像。
探究凸透鏡成像規(guī)律
分析與論證
物距 像距 像的性質 應用
大小 正倒 虛實
u>2f
u=2f
fu=f
u縮小
等大
放大
不 成 像
正立
放大
實像
實像
實像
虛像
照相機
投影儀
放大鏡
測焦距
fv=2f
v>2f
物像同側
且v＞u
倒立
倒立
倒立
探究凸透鏡成像規(guī)律
分析與論證
一倍焦距分虛實，兩倍焦距分大小。
物近像遠像變大，物遠像近像變小。
實像異側虛同側，且虛像時物近像
近像變小。
探究凸透鏡成像規(guī)律
常見問題
①如果光源、凸透鏡、光屏的中心不在同一高度會出現什么情況？
如果像出現在光屏的上方或者下方應該如何調節(jié)？
像會呈在光屏的偏上方或偏下方（光屏上不能呈現完整的像）；
如果像出現在偏上方，可以將光源向上調節(jié)或將光屏向上調節(jié)。
探究凸透鏡成像規(guī)律
常見問題
②如果遮擋住凸透鏡的一部分會出現什么現象？
光屏上仍呈現完整的像，但像的亮度變暗。
③當光屏上呈現清晰的實像時，將光源和光屏的位置互換會出現什么現象？
當光屏上呈現清晰的實像時，移動凸透鏡能夠再次找到一個成清晰像的位置？
探究凸透鏡成像規(guī)律
常見問題
光屏上仍能呈現清晰的像，但像的大小特點變化；
能夠再次找到一個位置使光屏上出現清晰的實像。
1.焦點是什么像的分界點？凸透鏡成實像的條件是什么？成虛像的呢？
2.兩倍焦距是什么像的分界點？
3.凸透鏡成實像時，物和像在透鏡的同側還是異側？成虛像呢？
4.凸透鏡成實像時，若想讓像變大些，如何調節(jié)？
探究凸透鏡成像規(guī)律
討論交流
5.實驗時，無論怎樣移動光屏，在屏上都得不到燭焰的像，你能分析原因嗎？
6.小明在實驗中不小心用手將凸透鏡遮住了一半，你認為此時在屏上的像是一半呢還是完整的？你準備如何驗證你的猜想？
7.實驗中，蠟燭點了一段時間后，光屏上得不到像了你能想出什么辦法呢？
探究凸透鏡成像規(guī)律
討論交流
探究凸透鏡成像規(guī)律
鞏固練習
一、凸透鏡成像與物距、像距的關系：
凸透鏡焦距是8厘米
1.物體放在距透鏡2 0厘米處，在透鏡的另一側的光屏上可得到一個_____、___、___的像，像距的范圍是______。
2.若把物體放在12 厘米的位置上，調整光屏，可在光屏上得到一個__＿__像，像在______范圍；
3.若將物體放在距透鏡6厘米的地方，＿＿（能∕不能）在光屏上成接到像。那么能成一個____、____、_____像。
探究凸透鏡成像規(guī)律
在探究凸透鏡成像規(guī)律實驗中，如圖保持凸透鏡的位置不變，分別將蠟燭放在a、b、c、d、e、f、g點，并分別調整光屏的位置，觀察蠟燭在光屏上所成的像， 1.當蠟燭放在（　）點，在光屏上出現最小的像。
2.當蠟燭放在（　）點，光屏上看不到像，但從透鏡另一側可看到燭焰正立的放大的像。 3.當蠟燭放在（　）點，光屏上看不到像，在透鏡另一側也看不到像。 4.當蠟燭放在（　）點，光屏上成一個最大的像。 5.當蠟燭放在（　）點，光屏上出現的像離透鏡最遠。 6.當把蠟燭由a向b移時，像的大小（ ），像距（ ）
a
b
c
d
e
g
2F
F
g
2F
F
凸透鏡的三條特殊光線
過光心的光線
傳播方向不改變
平行于主光軸的光線
折射光線過焦點
過焦點的入射光線
平行于主光軸射出
凸透鏡成像原理光路圖
凸透鏡成像原理光路圖
當u>2f 時， fF
F
P
P
O
F
F
當u=2f 時， v=2f 成等大倒立的實像
凸透鏡成像原理光路圖
P
P
O
F
F
當f2f 成放大倒立的實像
凸透鏡成像原理光路圖
P
P
O
F
F
當u=f 時，不成像
凸透鏡成像原理光路圖
O
F
F
當u凸透鏡成像原理光路圖
O
凸透鏡成像原理光路圖
鞏固練習
如圖，MN為凸透鏡L的主光軸，A′B′為物體AB通過凸透鏡所成的實像，請通過作圖標出凸透鏡L和兩個焦點F的位置。
O
F
F
如圖，MN為凸透鏡L的主光軸，A′B′為物體AB通過凸透鏡所成的虛像，請通過作圖標出凸透鏡L和焦點F的位置。
凸透鏡成像原理光路圖
鞏固練習
凸透鏡成像原理光路圖
鞏固練習
請在圖中畫出凸透鏡的兩條折射光線．（F為焦點，P為2倍焦距處）
凸透鏡成像原理光路圖
鞏固練習凸透鏡成像
一、凸透鏡（會聚透鏡）
1、外形特點：中央較厚，邊緣較薄
2、相關概念
主光軸：通過兩個球面球心的直線
光心（O）：凸透鏡的中心
焦點（F）：平行于主光軸的光經凸透鏡會聚的點
焦距（f）：焦點到光心的距離
3、凸透鏡對光線有會聚作用
實質：光的折射
理解：① 使原本會聚的光線提前會聚
② 使平行光會聚于一點
③ 使原本發(fā)散的光線發(fā)散程度變小
4、三種特殊光線
平行過焦 過焦平行 過心不變
二、凹透鏡（發(fā)散透鏡）
1、外形特點：中央較薄，邊緣較厚
2、相關概念：
主光軸：通過兩個球面球心的直線
光心（O）：凹透鏡的中心
焦點（F）：平行于主光軸的光經凹透鏡發(fā)散后，其反向延長線的交點。（也稱為虛焦點）
焦距（f）：焦點到光心的距離
3、凹透鏡對光線有發(fā)散作用
實質：光的折射
理解：① 使原本會聚的光線延遲會聚
② 使平行光變得發(fā)散
③ 使原本發(fā)散的光線發(fā)散程度變大
4、三種特殊光線
平行過焦 過焦平行 過心不變
三、探究凸透鏡成像規(guī)律
1、凸透鏡成像規(guī)律
當u＞2f 時，f＜v＜2f，成縮小、倒立的實像；（照相機、眼睛）
當u=2f 時，v=2f，成等大、倒立的實像；（測焦距）
當f＜u＜2f 時，v＞2f，成放大、倒立的實像；（投影儀、幻燈機）
當u=f 時，不成像；
當u＜f 時，成放大、正立的虛像。（放大鏡）
2、表格
口訣：一倍焦距分虛實，兩倍焦距分大小。
物近像遠像變大，物遠像近像變小。
實像異側虛同側，且虛像時物近像近像變小。
3、常見問題：
①調整燭焰、凸透鏡和光屏三者中心大致在同一高度，這樣做可使實驗時的像都能成在光屏中央。
②如果光源、凸透鏡、光屏的中心不在同一高度會出現什么情況？
如果像出現在光屏的上方或者下方應該如何調節(jié)？
像會呈在光屏的偏上方或偏下方，不在光屏中央（光屏上不能呈現完整的像）；
如果像出現在偏上方，可以將光源向上調節(jié)或將光屏向上調節(jié)。
③如果遮擋住凸透鏡的一部分會出現什么現象
光屏上仍呈現完整的像，但像的亮度變暗。
④當光屏上呈現清晰的實像時，將光源和光屏的位置互換會出現什么現象？
當光屏上呈現清晰的實像時，移動凸透鏡能夠再次找到一個成清晰像的位置？
光屏上仍能呈現清晰的像，但像的大小特點變化；
能夠再次找到一個位置使光屏上出現清晰的實像。
⑤實驗時，無論怎樣移動光屏，在光屏上都找不到燭焰的像，你能分析原因嗎？
物距小于或等于一倍焦距；或凸透鏡中心 光屏中心 燭焰的中心不在同一高度。
⑥實驗時，無論怎樣移動光屏，在光屏上都找不到燭焰清晰的像，你能分析原因嗎？
像距較大，光具座長度不夠。
⑦兩位同學用相同透鏡進行實驗，在物距相同時，測出像距不同，什么原因？
沒有找到最清晰的像的位置。
⑧當物距在一倍焦距以內時，觀察虛像的操作是什么？
取下光屏，從光屏一側通過凸透鏡向蠟燭（F型光源）一側觀察。
4、凸透鏡成像原理光路圖

展開更多......

收起↑