4.5科学探究：凸透镜成像课件（36张）

课件36张PPT。第4章 多彩的光
第5节 科学探究：凸透镜成像 由于光是沿直线传播的，因而光通过小孔后会成一个倒立的实像.
由于光的反射定律，光通过平面镜会成一个正立的虚像.
光在不同的介质中传播时，会发生折射，光发生折射后会成什么像呢？各种透镜. 中间厚、边缘薄的透镜叫做凸透镜；中间薄、边缘厚的透镜叫做凹透镜. 拿一个凸透镜对着太阳光，在透镜的下方放一张白纸，把凸透镜慢慢地向离远白纸的方向移动，观察发生的现象. 太阳光经过凸透镜后先在纸上成一个比透镜小的光斑，光斑逐渐变小，慢慢会聚成一个最小最亮的点，凸透镜继续远离白纸，白纸上又会出现一个慢慢变大的光斑.
太阳光经过凸透镜会聚成一个最小最亮的点，这个点叫做凸透镜的焦点.
凸透镜对光线有会聚作用. 太阳光经过凹透镜后在纸上成一个比透镜大的光斑，凹透镜远离白纸时，白纸上的光斑会慢慢地变大. 可见，凹透镜对光线有发散作用.关于透镜的四个基本概念
（1）主光轴：通过透镜的两个球面球心的直线叫做主光轴. 每一个透镜都有一条主光轴，画主光轴时一般用点划线.
（2）光心：主光轴上有一个特殊的点，通过它的光线传播方向不改变，这个点叫做透镜的光心. 用字母“O”表示. （3）焦点：凸透镜能使平行于主光轴的光线透过凸透镜后会聚在主光轴上一点，这个点叫做焦点，凸透镜的两侧各有一个焦点，且关于光心对称，焦点用字母“F”表示. 凹透镜能使平行于主光轴的光线透过凹透镜后变得发散，且这些发散光线的反向延长线相交于主光轴上一点，这一点不是实际光线会聚的点故称为虚焦点，凹透镜两侧各有一个虚焦点，且关于光心对称.
（4）焦距：焦点到透镜光心的距离叫做焦距，透镜两侧焦距相等，焦距用字母“ f ”表示.关于透镜的四个基本概念 平行于主光轴的光线经过凸透镜后会聚到焦点上，如图甲所示. 由于光路是可逆的，若把光源放在焦点上，光源射向凸透镜的光经过凸透镜折射后将变为平行光，如图乙所示. 平行于主光轴的光线经过凹透镜折射后，发散射出，折射光线的反向延长线经过虚焦点，如图甲所示. 由光路可逆性可知，会聚地射向凹透镜对侧虚焦点的光线，经凹透镜折射后，平行于主轴射出，如图乙所示. 凸透镜对光线的会聚作用，并不一定会聚到焦点或一点，而是指光线通过凸透镜折射后，折射光线比原来的入射光线沿原方向传播更偏近主光轴，使它的光束变窄、变收缩. 如图所示. 图甲中，原来会聚的光线经过凸透镜折射后，变得更会聚，交于焦点以内；图乙中，原来发散的光线经过凸透镜后会聚在焦点之外；图丙中，点光源S发出的光经过凸透镜折射后仍然是发散光线，只是比原来会聚了. 凹透镜对光线有发散作用，如图甲所示，射向凹透镜对侧虚焦点以内的会聚光线，经凹透镜折射后依然会聚，不过变得发散些了；如图乙所示，射向凹透镜对侧焦点以外的会聚光线变成发散光线. 用放大镜看自己的指纹，再用放大镜看窗外的物体，隔着放大镜看，物体总是放大的吗？猜想与假设
　　凸透镜所成的像的正倒、大小与物体到透镜和透镜到光屏的距离有关．
⒈物体离凸透镜的距离远，成倒立、缩小的实像．
⒉物体离凸透镜的距离较近，成倒立、放大的实像．
⒊物体离凸透镜的距离很近，成正立、放大的虚像．设计实验
实验器材探究凸透镜的成像规律　　如何保证蜡烛的像始终能成在光屏上？
调节蜡烛、透镜、光屏的中心，使它们的中心在同一高度上，就能使烛焰的像成在光屏的中央了．探究凸透镜的成像规律　　如何测定凸透镜的焦距？
　　根据凸透镜特性，让平
行光（如太阳光）沿主轴方
向入射到凸透镜上，在另一
侧与透镜平行放置一光屏，
调节光屏的位置使光屏上的光斑最小且最明亮，此时透镜与光屏的间距即为凸透镜的焦距．这是一种简便地粗测凸透镜焦距的方法．探究凸透镜的成像规律实验数据记录表格
像与物距的关系
凸透镜的焦距f＝＿＿＿cm探究凸透镜的成像规律进行实验与收集数据
1.组装实验器材，将烛焰中心、凸透镜中心和光屏中心调整到同一高度．
2.当光屏上出现倒立、缩小的像时，读出物距(u)与像距(v)的值填入数据记录表．分析数据找出物距、像距和两倍焦距、一倍焦距的关系．探究凸透镜的成像规律 3.当光屏上出现倒立、放大的像时，读出物距(u)与像距(v)的值填入数据记表．分析数据找出物距、像距和两倍焦距、一倍焦距的关系．
4.当物体放在焦距以内时，无法在光屏上找到像，这说明了什么？那能否成虚像呢？该怎样观察？
5.当物体在二倍焦距处时，像是怎样的？
6.将物体放在焦点上时，会有什么现象呢？根据实验数据，得出最终结论:
当u＞2f时，成倒立、缩小的实像，f＜v＜2f．
当f＜u＜2f时，成倒立、放大的实像，v＞2f．
当u＜f时，成正立、放大的虚像．
当u＝2f时，成倒立、等大的实像，v＝2f．
当u＝f时，不成像．实验拓展
1.在实验中，你能发现实像和虚像的分界点在什么位置吗？
　 焦点是实像和虚像的分界点．
2.在实验中，你能发现放大的像和缩小的像的分界点在什么位置吗？
　 二倍焦距是缩小像和放大像的分界点．实验思考：
1.当成实像时，如用手挡住透镜的上半部，光屏上的像可能有什么变化？
　 能成完整的像，但像变暗了．
2.什么情况下像和物体在凸透镜两侧？什么情况下像和物体在凸透镜同侧？
　 成实像时物像异侧，成虚像时物像同侧．
3. 当凸透镜成实像时，随着物距的减小，像距是怎样变化的？
　 物距减小则像距增大，即物像同方向移动，像跟着物体在移动．规律精炼：
一倍焦距分虚实；二倍焦距分大小；
二倍焦点物像等；实像总是异侧倒；
虚像总是同侧正；物近像远像变大；
物远像近像变小；像的大小像距定；
像儿跟着物体跑．本课小结本课小结凸透镜成像的规律课堂练习：
1.一凸透镜的焦距是8 cm，将点燃的蜡烛放在
离凸透镜12 cm处，则所成的像是 （　　）
　A.正立、缩小的虚像
　B.倒立、放大的实像
　C.倒立、缩小的实像
　D.倒立、缩小的虚像B2.小明在做“探究凸透镜成像的规律”的实验
时，所用凸透镜的焦距为15 cm．将图甲所
示的蜡烛放在距离该透镜35 cm处时，蜡烛
在光屏上所成的清晰的像是图乙中的（　）C3.在探究凸透镜成像规律的实验中，当烛焰、凸透镜、
　光屏位于如图所示的位置时，烛焰在光屏上呈现一
个清晰的放大的像．要使烛焰在光屏上呈现一个清
晰的缩小的像，调节的方法是 （　　）
　
A.透镜不动，蜡烛远离透镜移动，光屏靠近透镜移动
　B.透镜不动，蜡烛远离透镜移动，光屏远离透镜移动
　C.透镜不动，蜡烛靠近透镜移动，光屏远离透镜移动
　D.蜡烛不动，透镜远离蜡烛移动，光屏不发生移动A4.小青将点燃的蜡烛分别放在如图所示的a、b、
　c点探究凸透镜成像规律，蜡烛在_____点时，
　凸透镜右侧光屏上成的像最大，像是______
　（选填“正立”或“倒立”）的．b倒立谢 谢