探究凸透镜成像
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6.3探究-----凸透镜成像
学习目标
1 理解凸透镜成像规律。
②知道凸透镜成放大、缩小实像和虚像的条件。
重点难点：对凸透镜成像规律的理解和认识。
预习案
实验前预习 ：
1. 生活中常见的眼镜，它的镜片就是透镜。透镜通常分为两类：一类是中间厚、边缘薄，叫做_________，如________镜片；另一类是中央薄、边缘厚，叫做________，如____镜片。
2. 以下各图中属于凸透镜的有________，属于凹透镜的有_________（选填序号）。
3. 在图中填入适当的透镜。
4. 你能说出三种辨别近视眼镜和老花眼镜的方法吗？
（1）__________________________________________________________________
（2）__________________________________________________________________
（3）__________________________________________________________________
5. 凸透镜对光有_____作用，能使平行光______在主光轴上一点，这个点F称为焦点。焦点到___________的距离f叫做焦距。凹透镜对光有______作用。
6. 小明想利用凸透镜使小灯泡发出的光线变成平行光，他应该把小灯泡放在凸透镜的 上。
7. 完成下列光路图
探究案
1、 提出问题与猜想：
同学们知道了照相机可以拍摄景物，投影仪和放大镜也能成像特点，比较它们所成的像，聪明的你想到了什么？你会提出什么新的问题呢？
你提出的问题是： 。
你的猜想是： 。
二、设计实验：
请自学课本的内容，思考下列问题：
1. 要完成该实验，需要哪些器材？
2．怎样测出凸透镜的焦距？
__________________________________________________________________________________________________________________________________________
3.实验时在光具座上应依次放上_________ 、 __________和_____________.调节它们的高度，使烛焰、透镜中心和光屏中心在同一________.
3.在该实验中我们需要记录哪些数据和实验现象呢？
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
4.当烛焰通过凸透镜在光屏上成实像时，如果用手或其他不透明的物体挡住透镜的上半部分或下半部分，这光屏上的像可能有什么变化？
————————————————————————————————————————————————————————————————————
5．收集证据：
物距与焦距关系 物距u/cm 像距v/cm 像的性质
实虚 大小 正倒
u ﹥2f
u =2f
2f﹥u﹥f
u =f
u ﹤f
展示交流、教师点拨：
分析上表的记录，我们可得出以下结论：
物体通过凸透镜成像的性质与 有关，并随 的变化而变化；关于物距有两个位置是影响成像性质的关键点：u =f是成 像的分界点；u =2f 是成 像的分界点；凸透镜所成的实像都是 立的，虚像都是 立的。（一倍焦距内外分虚实，二倍焦距内外分大小）
当物体位于凸透镜的二倍焦距之外时，成 像；
当物体位于凸透镜的二倍焦距时，成 像；
当物体位于凸透镜的二倍焦距和一倍焦距之间时，成 像； 当物体位于凸透镜的焦距以内时，成 像，它的应用是 。
仔细分析我们还会发现：
当物体逐渐向凸透镜靠经时，光屏的位置是逐渐 （选填“靠近” 、“远离”） ，在光屏上所成的像是逐渐 的。（物近、像远，像变大）
训练案
1.在探究凸透镜成像规律的实验中，实验前老师常常要求同学们在实验桌上用粉笔画一条直线，然后再在该直线上放上蜡烛、凸透镜和光屏。画这一直线的作用是：
；然后应调整蜡烛、凸透镜、光屏的高度，使蜡烛、凸透镜、光屏三者的中心大致在 ；为什么？ 。由实验可知，凸透镜成实像的条件是_______，_______是成放大的像与缩小的像的分界点．实验时，蜡烛越烧越短，你将看到屏上的像向_______（填“上”或“下”）移动．实验过程中，用黑纸将凸透镜遮掉一半，像的形状_______（填“变”或“不变”），但像的亮度将_______（填“变亮”或“变暗”）．
2.在实验过程中，小明和小东同学在直线上无论如何移动光屏、凸透镜和蜡烛，均不能获得像。这其中的可能原因是： ，
。 在实验中光屏的作用是
；如果将光屏移走，烛焰通过凸透镜还能成实像吗？ 。
3. 在探究“凸透镜成像的规律”中，物体经凸透镜成的像不可能的是（ ）
A．正立放大的虚像 B．正立缩小的虚像 C．倒立缩小的实像 D．倒立放大的实像
4. 一凸透镜的焦距是10cm，将点燃的蜡烛放在凸透镜前40cm处，则烛焰通过凸透镜所成的像是（ ）
A．倒立缩小的实像 B．倒立放大的实像 C．倒立等大的实像 D．正立放大的虚像
5. 清晨，草地或树木上的露珠下面的叶脉看起来比较大，这是露珠产生 镜功能的结果，形成了 像。
6.在做“研究凸透镜成像”的实验时，保持透镜的位置不变，先后把烛焰放在a，b，c，d，e各点，如图所示，分别调整光屏的位置。（图中f为凸透镜的焦距）则：
(1)把烛焰放在_____点时，光屏上出现的实像最大。
(2)把烛焰放在______时，在与物体同侧成正立放大的像。
学后反思：
_________________________________________________________
升华拓展：
1.正确理解凸透镜的会聚作用与凹透镜的发散作用
在图（左下）中，和两条入射光线的传播方向相比较，两条折射光线“相互靠近”收敛了，这就是凸透镜对光起会聚作用的结果.请注意这时的两条折射光线不是会聚而是发散的，可见会聚作用并不等于会聚！
同理，在图（右上）中，比较折射光线与入射光线的传播方向，可知凹透镜能使光线经它折射后相互“远离”，这就是凹透镜对光的发散作用.请注意这时的两条折射光线不是发散而是会聚的，可见发散作用也不等于发散！
由此可见，透镜的“会聚”、“发散”作用，是指经透镜折射后的光线传播方向，相对于未经折射以前的原光线的传播方向来说的.
2.掌握三条特殊光路，如下图所示
①平行于主光轴的光线折射后通过焦点.对凹透镜来说，是折射光线的反向延长线经过虚焦点.
②通过焦点的光线（对凹透镜而言，是指其延长线通过焦点的光线）折射后与主光轴平行.
③通过光心的光线不改向.
3.凸透镜为什么可以成像？
规律：物距大于2倍焦距时，成倒立、缩小的实像；
物距等于2倍焦距时，成倒立、等大的实像；
物距在1倍到2倍焦距之间时，成倒立、放大的实像；
物距等于1倍焦距时，不成像；
物距小于1倍焦距时，成正立、放大的实像。
4. 虚像和实像
虚像不是实际光线会聚成的像，不能在光屏上呈现，只能用眼睛直接看到的像。实像是实际光线会聚成的像能在光屏上显示出来。
5.门窗上为什么要装“压花玻璃”？
门窗上安装玻璃，是采光的需要，以往采用的大多是平板玻璃，现在，新颖奇妙的“压花玻璃，越来越多地应用到了建筑上。你知道是为什么呢
压花玻璃上有方格、圆点、菱形等各种花纹图案，非常好看。
压花玻璃的光学性能和平板玻璃不同，隔着平板玻璃看东西很清楚，隔着压花玻璃就什么也看不见了。这是为什么呢 因为它的凹凸花纹，实际上是各种透镜和棱镜的组合，能把光线折射、反射和漫反射到不同的方向，光线经过压花玻璃的反射、折射后，变得相当紊乱了，无法成像，所以隔着它就看不清东西。浴室和厕所的门窗上装上了压花玻璃，可使室内光线充足，而室外的人却看不见室内。这样就可以不挂窗帘了。
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6.3探究-----凸透镜成像
学习目标
1 理解凸透镜成像规律。
②知道凸透镜成放大、缩小实像和虚像的条件。
重点难点：对凸透镜成像规律的理解和认识。
预习案
实验前预习 ：
1. 生活中常见的眼镜，它的镜片就是透镜。透镜通常分为两类：一类是中间厚、边缘薄，叫做_________，如________镜片；另一类是中央薄、边缘厚，叫做________，如____镜片。
2. 以下各图中属于凸透镜的有________，属于凹透镜的有_________（选填序号）。
3. 在图中填入适当的透镜。
4. 你能说出三种辨别近视眼镜和老花眼镜的方法吗？
（1）__________________________________________________________________
（2）__________________________________________________________________
（3）__________________________________________________________________
5. 凸透镜对光有_____作用，能使平行光______在主光轴上一点，这个点F称为焦点。焦点到___________的距离f叫做焦距。凹透镜对光有______作用。
6. 小明想利用凸透镜使小灯泡发出的光线变成平行光，他应该把小灯泡放在凸透镜的 上。
7. 完成下列光路图
探究案
1、 提出问题与猜想：
同学们知道了照相机可以拍摄景物，投影仪和放大镜也能成像特点，比较它们所成的像，聪明的你想到了什么？你会提出什么新的问题呢？
你提出的问题是： 。
你的猜想是： 。
二、设计实验：
请自学课本的内容，思考下列问题：
1. 要完成该实验，需要哪些器材？
2．怎样测出凸透镜的焦距？
__________________________________________________________________________________________________________________________________________
3.实验时在光具座上应依次放上_________ 、 __________和_____________.调节它们的高度，使烛焰、透镜中心和光屏中心在同一________.
3.在该实验中我们需要记录哪些数据和实验现象呢？
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
4.当烛焰通过凸透镜在光屏上成实像时，如果用手或其他不透明的物体挡住透镜的上半部分或下半部分，这光屏上的像可能有什么变化？
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5．收集证据：
物距与焦距关系 物距u/cm 像距v/cm 像的性质
实虚 大小 正倒
u ﹥2f
u =2f
2f﹥u﹥f
u =f
u ﹤f
展示交流、教师点拨：
分析上表的记录，我们可得出以下结论：
物体通过凸透镜成像的性质与 有关，并随 的变化而变化；关于物距有两个位置是影响成像性质的关键点：u =f是成 像的分界点；u =2f 是成 像的分界点；凸透镜所成的实像都是 立的，虚像都是 立的。（一倍焦距内外分虚实，二倍焦距内外分大小）
当物体位于凸透镜的二倍焦距之外时，成 像；
当物体位于凸透镜的二倍焦距时，成 像；
当物体位于凸透镜的二倍焦距和一倍焦距之间时，成 像； 当物体位于凸透镜的焦距以内时，成 像，它的应用是 。
仔细分析我们还会发现：
当物体逐渐向凸透镜靠经时，光屏的位置是逐渐 （选填“靠近” 、“远离”） ，在光屏上所成的像是逐渐 的。（物近、像远，像变大）
训练案
1.在探究凸透镜成像规律的实验中，实验前老师常常要求同学们在实验桌上用粉笔画一条直线，然后再在该直线上放上蜡烛、凸透镜和光屏。画这一直线的作用是：
；然后应调整蜡烛、凸透镜、光屏的高度，使蜡烛、凸透镜、光屏三者的中心大致在 ；为什么？ 。由实验可知，凸透镜成实像的条件是_______，_______是成放大的像与缩小的像的分界点．实验时，蜡烛越烧越短，你将看到屏上的像向_______（填“上”或“下”）移动．实验过程中，用黑纸将凸透镜遮掉一半，像的形状_______（填“变”或“不变”），但像的亮度将_______（填“变亮”或“变暗”）．
2.在实验过程中，小明和小东同学在直线上无论如何移动光屏、凸透镜和蜡烛，均不能获得像。这其中的可能原因是： ，
。 在实验中光屏的作用是
；如果将光屏移走，烛焰通过凸透镜还能成实像吗？ 。
3. 在探究“凸透镜成像的规律”中，物体经凸透镜成的像不可能的是（ ）
A．正立放大的虚像 B．正立缩小的虚像 C．倒立缩小的实像 D．倒立放大的实像
4. 一凸透镜的焦距是10cm，将点燃的蜡烛放在凸透镜前40cm处，则烛焰通过凸透镜所成的像是（ ）
A．倒立缩小的实像 B．倒立放大的实像 C．倒立等大的实像 D．正立放大的虚像
5. 清晨，草地或树木上的露珠下面的叶脉看起来比较大，这是露珠产生 镜功能的结果，形成了 像。
6.在做“研究凸透镜成像”的实验时，保持透镜的位置不变，先后把烛焰放在a，b，c，d，e各点，如图所示，分别调整光屏的位置。（图中f为凸透镜的焦距）则：
(1)把烛焰放在_____点时，光屏上出现的实像最大。
(2)把烛焰放在______时，在与物体同侧成正立放大的像。
学后反思：
_________________________________________________________
升华拓展：
1.正确理解凸透镜的会聚作用与凹透镜的发散作用
在图（左下）中，和两条入射光线的传播方向相比较，两条折射光线“相互靠近”收敛了，这就是凸透镜对光起会聚作用的结果.请注意这时的两条折射光线不是会聚而是发散的，可见会聚作用并不等于会聚！
同理，在图（右上）中，比较折射光线与入射光线的传播方向，可知凹透镜能使光线经它折射后相互“远离”，这就是凹透镜对光的发散作用.请注意这时的两条折射光线不是发散而是会聚的，可见发散作用也不等于发散！
由此可见，透镜的“会聚”、“发散”作用，是指经透镜折射后的光线传播方向，相对于未经折射以前的原光线的传播方向来说的.
2.掌握三条特殊光路，如下图所示
①平行于主光轴的光线折射后通过焦点.对凹透镜来说，是折射光线的反向延长线经过虚焦点.
②通过焦点的光线（对凹透镜而言，是指其延长线通过焦点的光线）折射后与主光轴平行.
③通过光心的光线不改向.
3.凸透镜为什么可以成像？
规律：物距大于2倍焦距时，成倒立、缩小的实像；
物距等于2倍焦距时，成倒立、等大的实像；
物距在1倍到2倍焦距之间时，成倒立、放大的实像；
物距等于1倍焦距时，不成像；
物距小于1倍焦距时，成正立、放大的实像。
4. 虚像和实像
虚像不是实际光线会聚成的像，不能在光屏上呈现，只能用眼睛直接看到的像。实像是实际光线会聚成的像能在光屏上显示出来。
5.门窗上为什么要装“压花玻璃”？
门窗上安装玻璃，是采光的需要，以往采用的大多是平板玻璃，现在，新颖奇妙的“压花玻璃，越来越多地应用到了建筑上。你知道是为什么呢
压花玻璃上有方格、圆点、菱形等各种花纹图案，非常好看。
压花玻璃的光学性能和平板玻璃不同，隔着平板玻璃看东西很清楚，隔着压花玻璃就什么也看不见了。这是为什么呢 因为它的凹凸花纹，实际上是各种透镜和棱镜的组合，能把光线折射、反射和漫反射到不同的方向，光线经过压花玻璃的反射、折射后，变得相当紊乱了，无法成像，所以隔着它就看不清东西。浴室和厕所的门窗上装上了压花玻璃，可使室内光线充足，而室外的人却看不见室内。这样就可以不挂窗帘了。
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