第3节 凸透镜成像的规律
[学习目标]
1. 知道物距、像距、实像
2. 通过探究,知道凸透镜成像的规律
[学习重点] 探究凸透镜成像的规律
[学习难点] 凸透镜成实像时,焦距、像距与像的大小关系。
[学习过程]
一、 学前准备:
1. 凸透镜对光有 作用,凹透镜对光有 作用。
2. 叫焦距,符号是 ,
叫物距,符号是 ,
叫像距,符号是 。
3. 虚像 (能/不能)呈现在光屏上,实像 (能/不能)呈现在光屏上,实像是由 会聚而成的。
4. 平面镜成像的情况是 、 、 像;那么物体通过凸透镜成像的正倒、大小、虚实究竟跟物距有什么关系?
二、合作探究:
1. 探究凸透镜成像规律
(1) 认识物距(u):和像距(v):如图所示
(2) 实验注意:
①光屏上每次所成像要调到最清晰;
②像要成在光屏的中央;
③注意观察像的大小、正倒是如何随物距的变化而变化的。
(3) 实验过程:
①如何粗略得到凸透镜的焦距?
。 测得所选凸透镜的焦距f= cm
②调整物距做两次实验,使烛焰在光屏上成倒立、缩小实像,测量并记录这时物距和像距到表格中。
③调整物距再做两次实验,使烛焰在光屏上成倒立、放大的实像,测量并记录这时的物距和像距。
④调整物距u=2f再做实验,调整光屏的位置使烛焰在光屏上成清晰的像,观察此时成像情况,测量这时的像距,记录成像情况和像距的大小。
⑤调整物距使物距小于焦距(uu=3 cm,不断调整光屏位置,在光屏上 (能/不能)
呈现像。当我们眼睛透过透镜看烛焰(如左图),会发现
有 立、 (大小)的 像。(虚实)
(4) 实验记录表格:
实验次数 像的性质 物距u/cm 像距v/cm 物距与焦距的关系
1 30
2 25
3 18
4 15
5 u=2f=20 cm
6 u=3cm
7 u=6cm
8 u=f
(5) 实验结论:
本实验中f=10 cm,则2f= cm。进一步比较分析上表数据得到结论:
①当 时,成倒立、缩小的实像;生活中的应用:
②当 时,成倒立、放大的实像。生活中的应用:
③当 时,成倒立、等大的实像。
④当物距u(6) 交流评估:
将上述结论和同学们交流,我们还能发现哪些规律,实验中还发现哪些问题?
①关于实像,我们发现了什么?
②实验时发现所成实像不在光屏的中央,你应调节 、 的高度,使他它们的中心和 在同一 的一直线上。
③实验时,若发现像成在光屏的上方,则将光屏往 调,或者将蜡烛往 调。
④若用纸将凸透镜遮去一半,光盘上的像是否完整 ,看到的像变 些。
凸透镜成像规律口诀:一焦分虚实,二焦分大小;虚像同侧正, 物远像变大;实像异侧倒,物远像变小
[典型例题]
1.透镜在我们的生活、学习中应用广泛,下列说法正确的是( )
A.近视眼镜利用了凹透镜对光的发散作用
B.照相时,被照者应站在镜头二倍焦距以内
C.显微镜镜片为凹透镜
D.借助放大镜看地图时,地图到放大镜的距离应大于一倍焦距
2.在探究凸透镜成像规律的过程中,小刚看到如图所示清晰的像,若在像的位置放一个光屏,光屏 (选填“能”或“不能”)承接到该像,此时物与像在凸透镜的 (选填“同侧”或“两侧”).这个像的性质是的 (选填“倒立缩小”、“倒立放大”、“正立缩小”或“正立放大”) (选填“实”或“虚”)像.
3.如图所示,一束平行光经过一凸透镜,调节光屏的位置直到在屏上得到一个最小、最亮的光斑.小明用此凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验,当物体距凸透镜18cm时,重新调节光屏的位置,清晰可得( )
A.倒立缩小的实像 B.倒立等大的实像
C.倒立放大的实像 D.正立放大的虚像
4.小明在探究凸透镜成像规律时,蜡烛与光屏分置于凸透镜两侧,保持凸透镜的位置不变,先后把蜡烛放在如图所示的a、b、c、d四点,并分别调整光屏的位置。
(1) 当蜡烛位于b点时,屏上出现 像;
(2) 当蜡烛位于a点时,屏上出现 像
(3) 当蜡烛位于c点时,屏上出现 像.
(4) 当蜡烛位于d点时,屏上 (会/不会)出现像,我们
眼睛透过透镜看到 像.
5.如图所示,把一支点燃的蜡烛放在距离凸透镜2倍焦距以外的地方,在透镜的另一侧调节光屏位置可找到一个清晰的像.这个像是下图中的( )
A. B. C. D.
6.如图所示为女航天员王亚平太空授课的情景,图中水球相当于凸透镜,假设水球的焦距为f,则此时王亚平到水球的距离u应该是( )
A.u<f B.f<u<2f
C.u=2f D.u>2f
7.某同学用如图所示器材探究“凸透镜成像规律”,此时光屏上成清晰的像,下列正确的是( )
A.光屏上成的是倒立、放大的实像
B.投影仪成像利用了这一规律
C.向右适当移动凸透镜,光屏上可以成倒立、缩小的实像
D.向右适当移动蜡烛,光屏上可以成正立、放大的虚像
8.应用如图所示的凸透镜成像规律制成的光学设备是( )
A.投影仪 B.放大镜 C.照相机 D.潜望镜
9.如图所示,给凸透镜“戴”上远视眼镜,此时光屏上能成一清晰的像.若“取”下远视眼镜,为使光屏上的像清晰,在保持烛焰和透镜位置不变的条件下,应该将光屏( )
A.远离透镜
B.靠近透镜
C.靠近透镜和远离透镜都可以
D.保持在原来的位置