5.3 凸透镜成像的规律 课件 （36页PPT）

(共36张PPT)
第五章 透镜及其应用
第3节 凸透镜成像的规律
倒立放大的实像
倒立缩小的实像
正立放大的虚像
温故知新
以上都是生活中常见的透镜，他们成的像为什么会不同呢？
学 习 目 标
掌握凸透镜成像实验的相关考点。
02
理解凸透镜成像的规律。（重点）
03
知道凸透镜所成像的正倒、大小、
虚实与物距的关系。（重难点）
01
模拟凸透镜成像
光屏
光具座
物距 u
像距 v
模拟凸透镜成像
活动1：安装调整光具座
在光具座上依次插上 F型光源、凸透镜和光屏，将凸透镜固定在 50cm 刻度线处，打开 F型光源，调整三者之间的距离，观察在光屏能否接收到一个清晰的像；
注意事项！
1、为了使像能够成在光屏的中央，需要调节F型光源、凸透镜、光屏三者的中心在 。
同一高度
2、凸透镜、光屏所在面要与光具座垂直。
如何找“最清晰”的像？
将凸透镜固定在 50cm 刻度线处，同时固定 F型光源在某一位置后，移动光屏，直到使光源在光屏上成一个你认为的 最清晰 的像。
活动2：
初步探究凸透镜成像的特点
光具座
物距 u
像距 v
活动3：成缩小的像时，比较物距 u 与像距 v ；
成放大的像时，比较物距 u 与像距 v 。
数据记录
凸透镜的焦距 f / cm 像的性质 实验次数 物距u/cm 像距v/cm
10 倒立缩小的实像 ①
②
倒立放大的实像 ①
②
正立放大的虚像 ① /
提示：以“焦距 f 为单位”分析数据，寻找规律！
初步探究凸透镜成像特点
①思考：凸透镜只能成倒立的像吗？
②验证：成正立的像时，应如何观察？
这个像有什么特点？
活动4：
初步探究凸透镜成像特点
验证：成正立的像时，应如何观察？
活动5：
物距（u） 像的性质 像距（v）
u > 2f 倒立缩小的实像 f ＜ v＜ 2f
f < u < 2f 倒立放大的实像 v＞2f
u < f 正立放大的虚像 /
凸透镜成像的规律
实验考点
1、实验时应如何安装凸透镜、F型光源和光屏？
2、实验时应如何移动凸透镜、F型光源和光屏？
3、实验时要找到怎样的像？
4、应读取什么数据？
5、应研究几种成像情况？
思考：
设计实验
1、实验时应如何安装凸透镜、F型光源和光屏？
三心同高
设计实验
2、实验时应如何移动凸透镜、F型光源和光屏？
3、实验时要找到怎样的像？
——固定凸透镜后，先动光源，后动光屏
直到在光屏上找到最清晰的像为止；
光具座
物距 u
像距 v
建议：将凸透镜固定在 50cm 位置进行实验！
设计实验
4、应读取什么数据？
设计实验
5、应研究几种成像情况？
倒立、缩小的实像
倒立、放大的实像
正立、放大的虚像
F
2F
F
2F
① u > 2f
倒立缩小的实像
F
2F
F
2F
② u ＝ 2f
倒立等大的实像
F
2F
F
2F
③ f < u < 2f
倒立放大的实像
F
2F
F
2F
④ u = f
不成像
F
2F
F
2F
⑤ u < f
正立放大的虚像
物距（u） 像距（v） 成像特点 应用
u > 2f f ＜ v＜ 2f 倒立缩小的实像 照相机、摄像机
u = 2f v = 2f 倒立等大的实像 测焦距
f < u < 2f v＞2f 倒立放大的实像 投影仪、幻灯机
u < f / 正立放大的虚像 放大镜
u = f 不成像
★特别重要：凸透镜成像规律表
F
2F
F
2F
凸透镜成像的规律
两个决定成像性质的分界点：
二倍焦距处 —— 缩小像与放大像的分界点
一倍焦距处 —— 实（倒立）像与虚（正立）像的分界点
动态规律
成实像时，物近像远像变大
成实像时，物体向靠近凸透镜方向运动，像的大小如何变化？
成虚像时，物远像远像变大
动态规律
成虚像时，物体向远离凸透镜方向运动，像的大小如何变化？
简记！ ① 一倍焦距分（ ），二倍焦距分（ ）。
② 实像都是（ ），虚像都是（ ）。
③ 成实像时：（ ），
成虚像时：（ ）。
④ 像与物（ ）运动。
★特别重要：凸透镜成像规律表
虚实
大小
倒立的
正立的
物近像远像变大
物远像远像变大
同方向
实验考点
1.实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在 ，目的是 。
2.当光屏上成清晰的像时，小明用不透明纸板挡住透镜下半部分，光屏上所成的像 (填“完整”或“不完整”)，此时像变 。
3.小王不小心把透镜的上沿摔掉一块(图中阴影部分),
此时光屏上像的亮度变 .　
同一高度
使像成在光屏中间
完整
暗
暗
4.由于实验时间较长，蜡烛变短，烛焰的像在光屏上的位置会向 (填“上”或“下”)方移动。为了使烛焰的像成在光屏的中心，他可以将光屏向 (填“上”或“下”)调节；
5.指出用烛焰作为发光物体存在的不足之处:
①　 ;
②　 .
实验考点
上
上
烛焰有风时会晃动，成像不稳定
蜡烛会越烧越短，导致光屏上的像向上移动
实验考点
6.某小组对实验装置进行了改进，将蜡烛换成LED灯、光屏换成带有方格的光屏，
①蜡烛换成LED灯的优点是 . ②光屏换成带有方格光屏的优点是 .
成像稳定，形状直观、现象更明显
便于比较像与物的大小关系
测量凸透镜焦距 f 的三种方法
方法一：平行光聚焦法
1.一束平行于凸透镜主光轴的光经过凸透镜后，在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑。由此可知，凸透镜对光线具有_______作用，该凸透镜的焦距是_______cm。(易错）
会聚
10.0
方法二：像距物距相等法
2.当光屏移至80cm刻度线处时，在光屏上观测到等大倒立的实像，则凸透镜的焦距是 cm；
测量凸透镜焦距 f 的三种方法
7.5
测量凸透镜焦距 f 的三种方法
方法三：v-u图像法
3、某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟物体到凸透镜的距离u之间关系的图象。
测量凸透镜焦距 f 的三种方法
5
0.05
将一个凸透镜正对太阳，在距凸透镜20 cm处得到一个最小、最亮的光斑；若把一个物体放在此凸透镜前 30 cm处，则可在凸透镜的另一侧得到一个(　　)
A．倒立、放大的实像 B．倒立、缩小的实像
C．倒立、等大的实像 D．正立、放大的虚像
A
学以致用
某物体放在离凸透镜20cm 处，无论怎么移动光屏，光屏上始终得不到像，则该凸透镜的焦距可能是（ ）
A. 30cm B. 15cm
C. 10cm D. 5cm
A
学以致用