(共24张PPT)
第3节 凸透镜成像的规律
科学探究 会通过实验探究出凸透镜成像的规律
科学思维 知道凸透镜所成虚实、正倒、大小像所满足的条件
科学态度与责任 掌握从物理现象中归纳科学规律的方法
牢记凸透镜的成像规律,并会应用其解释相关问题。
凸透镜、光具座、光屏、蜡烛、火柴等。
我们在照相的时候,总是得到一个倒立、缩小的实像;在看电影的时候,我们可以看到一个放大的实像;老爷爷还可以透过放大镜看到放大了的字,这些都是通过凸透镜所成的像。
问题:那么同样是凸透镜,为什么可以成不同的像呢 凸透镜的成像有什么规律 下面的实验将为我们揭晓答案。
实验:探究凸透镜的成像规律
【提出问题】
【猜想与假设】
① 、
。
② 、
。
凸透镜成像的虚实、大小、正倒可能与什么有关
正倒可能与物体与凸透镜之间的距离有关
凸透镜成像的虚实、大小、
正倒可能与透镜的焦距有关
凸透镜成像的虚实、大小、
·导学建议·
引导学生进行猜想时,教师可以创设不同的成像情景,让学生体会到因为物距改变了,凸透镜能成不同特点的像。
【设计并进行实验】
(1)实验器材:光具座、光具座附件、蜡烛、火柴、凸透镜、光屏等。
①实验中物体与凸透镜之间的距离叫 ,用 表示;像与凸透镜之间的距离叫 ,用 表示。
②器材摆放:在光具座上从左到右依次摆放 、
、 。
注意: 为了使像呈在光屏的中央,需要调整
、凸透镜光心、光屏的中心大致在
。
物距
像距
u
光屏
v
蜡烛
凸透镜
同一高度
蜡烛的火焰(烛焰)
(2)设计实验数据记录表格:
凸透镜焦距f= cm
10
物距与焦 距的关系 物距 u/cm 像的性质 像距
v/cm
虚实 大小 正倒
u>2f
u=2f
fu=f 不成像
u异侧
异侧
异侧
同侧
实像
实像
实像
缩小
等大
放大
倒立
倒立
倒立
虚像
放大
正立
(3)实验步骤:
仔细观察凸透镜上所贴的标签,本次实验中所用凸透镜f=
cm,则2f= cm。
①将物体(点燃的蜡烛)放在距透镜二倍焦距之外,同时移动光屏直至在光屏上呈现最清晰的像。
【数据】将此时的物距、像距和观察到的像的性质(大小、正倒、虚实、物像同异侧)填入设计的表格中。
20
10
②将物体(点燃的蜡烛)向凸透镜移近,放在距透镜二倍焦距上,同时移动光屏直至在光屏上呈现最清晰的像。
【数据】将此时的物距、像距和观察到的像的性质(大小、正倒、虚实、物像同异侧)填入设计的表格中。
③将物体(点燃的蜡烛)继续向凸透镜移近,放在距透镜一倍焦距和二倍焦距之间,同时移动光屏直至在光屏上呈现最清晰的像。
【数据】将此时的物距、像距和观察到的像的性质(大小、正倒、虚实、物像同异侧)填入设计的表格中。
④继续把蜡烛向凸透镜移近,放在距透镜一倍焦距上,移动光屏,观察现象。
【想一想】当蜡烛放在距透镜一倍焦距上时,烛焰发出的光通过凸透镜变成 , 成像。
不能
平行光
⑤将物体(点燃的蜡烛)继续向凸透镜移近,放在距透镜一倍焦距之内,同时用眼睛在凸透镜的另一侧观察像。
【数据】将此时的物距、像距和观察到的像的性质(大小、正倒、虚实、物像同异侧)填入设计的表格中。
·导学建议·
(1)实验中寻找清晰像的方法:当将光屏靠近或远离凸透镜时,像都会变模糊,此时光屏上的像最清晰。
(2)为了使实验结论更具有普遍性,可以换不同焦距的凸透镜进行多次实验。
(3)凸透镜所成的实像相对于物体上下左右全颠倒。
【分析总结,得出结论】
(1)凸透镜所成像的性质与
有关。
(2)当物体位于凸透镜的二倍焦距之外时,成
像,它的应用是 。
(3)当物体位于凸透镜的二倍焦距时,成
像。
物距(物体到凸透镜的距离)
照相机
倒立、缩小的实
倒立、等大的实
(4)当物体位于凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间时,
成 像,它的应用是 。
(5)当物体位于凸透镜的焦距以内时,成 、 的
像,它的应用是 。
放大镜
倒立、放大的实
投影仪、幻灯机
正立
放大
虚
拓展:
凸透镜成放大像和缩小像的分界点是 ;凸透镜成实像和虚像的分界点是 ;凸透镜成倒立像和正立像的分界点是 。即凸透镜所成的实像都是 立的,虚像都是 立的。
【小组挑战】
当成实像时,物体离凸透镜越近,光屏上所成的像越 ,像离凸透镜越 。
一倍焦距处
二倍焦距处
一倍焦距处
远
倒
正
大
·方法突破·
凸透镜成像规律口诀
一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小。
虚像正立总放大,实像倒立有大小。
物近像远像变大,物远像近像变小。(成实像)
【交流与评估】
(1)实验过程中蜡烛燃烧变短,像怎样移动 应怎样调节,才能使像成在光屏中央
像会向上移动。应该将蜡烛上调(或凸透镜下调,或光屏上调),才能使像成在光屏中央 。
(2)实验中若用一张纸遮住透镜的一部分,光屏上的像还会完整吗
。
会完整,但是像变暗了