4.5 科学探究：凸透镜成像 课件(共51张PPT)

课件51张PPT。 第四章　在光的世界里 第5节　科学探究：凸透镜成像　 以上都是生活中常见的透镜，他们成的像有什么不同呢？ 学习目标
1.能正确区分凸透镜和凹透镜.
2.能正确在图中标出凸透镜的主光轴、光心、焦点和焦距.
3.理解凸透镜对光起会聚作用、凹透镜对光起发散作用.
4.理解凸透镜成像的规律.
5.知道凸透镜所成像的正倒、大小、虚实与物距的关系.
6.理解透镜规律的应用.
透镜的种类有哪些？1.透镜的概念透镜是利用光的折射原理制成的光学器件.2.透镜的种类凸透镜中央
厚、边缘薄，
（如远视镜片）凹透镜中央
薄、边缘厚，
（如近视镜片） 让凸透镜正对着太阳光，通过透镜的太阳光可以聚集到一点上，这个点是凸透镜的焦点.焦点到凸透镜中心的距离叫做焦距. 凸透镜对光有会聚作用，那么凹透镜也能使光会聚吗？3.焦点和焦距 使平行于透镜主光轴的几束光射向凸透镜，光从凸透镜的另一侧射出，观察到凸透镜能使平行于主光轴的光会聚到一点上.实验现象说明凸透镜对光有会聚作用.（1）凸透镜对光的作用4.透镜对光的作用 使平行于透镜主光轴的几束光射向凹透镜，光从凹
透镜的另一侧射出，观察到凹透镜能使平行于主光轴的
光向外发散.实验现象说明凹透镜对光有发散作用.（2）凹透镜对光的作用OF5. 透镜的焦点和焦距焦点：平行于主轴的光通过凸透镜后会聚于一点.
焦距：焦点到凸透镜中心的距离.焦距焦点（1）凸透镜的焦点和焦距主光轴F焦点凸透镜有两个实焦点知识拓展 虚焦点
F焦距（2） 凹透镜的焦点和焦距 平行于主光轴的光线通过凹透镜后发散，发散光线的反向延长线相交于主光轴上，它不是实际光线的会聚点，叫虚焦点( F ).F凹透镜有两个虚焦点F知识拓展FFFF1.通过光心的光线:传播方向不改变.2.平行于主光轴的光线:经凸透镜折射后通过焦点，经凹透镜折射后发散，发散光线的反向延长线通过虚焦点.3.经过凸透镜焦点的光线:折射后平行于主光轴射出.
对着凹透镜异侧虚焦点入射的光线:折射后平行于主光轴射出.6.透镜的作图：三条特殊光线光路可逆 1.完成下图中的光路图（画出每条入射光线对应的折射光线）. 解析：延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴.平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点，如图所示： 拿一个凸透镜正对着太阳光，在把一张纸放在它的另一侧，改变透镜与纸的距离，直到纸上的光斑变得最小、最亮，测量这个最小、最亮的光斑到透镜光心的距离，这就是焦距. 太阳光离我们非常远，射到地面的阳光可以看做平行光.想一想，怎样利用阳光测量凸透镜的焦距？凸透镜对所有光都起会聚作用凹透镜对所有光线都起发散作用（一）提出问题： 像的实虚、大小、正倒跟物体到凸透镜的距离有什么关系？（二）猜想与假设： 可能与物体到透镜的距离有关.1.所需实验器材有哪些？
答：光具座（带刻度尺）、蜡烛、火柴、凸透镜、光屏.
2.实验器材的安装规则是什么？
答：摆放顺序可以从左到右依次为蜡烛、凸透镜、光屏.使蜡烛、凸透镜、光屏放在同一直线上.
注意：调整它们的高度，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度.（三）设计实验理解物距、像距、焦距概念物距：物体离凸透镜的距离.
像距：像到凸透镜的距离.
焦距：焦点到凸透镜光心的距离.理解实像与虚像的概念 实像是蜡烛射向凸透镜的光经过凸透镜后会聚成的，是能量的聚集，可以用光屏承接.
虚像不是实际的光线会聚成的，在像的位置上没有能量聚集.因此光屏上不能成像，但可以通过透镜直接看到像.
分别使物距u在
1.大于二倍焦距（u > 2f ）
2.大于一倍焦距小于二倍焦距（f 3.小于一倍焦距（u 像与物距的关系凸透镜的焦距f= cm 把实验中得到的数据和观察结果填入下表.每个小组可以选择适当的物距，并与各小组共享测量的数据.1.像的虚实：凸透镜在什么条件下成实像？在什么条件下成虚像？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？（五）分析与结论焦点是实像和虚像的分界点，当物距小于焦距时，成虚像，当物距大于焦距时，成实像，当物距等于焦距时，不成像.二倍焦距是缩小像和放大像的分界点.分析上表的记录，找出凸透镜成像的规律.3.像的正倒：凸透镜在什么条件下成正立的像？在什么条件下成倒立的像？成实像时都是倒立的，成虚像时都是正立的.4.实验过程中在光屏上找不到像的原因有：
（1）烛焰、凸透镜、光屏三者中心
（2）当物体在焦点外侧处于靠近焦点处时，物体成像很，超过了光具座的范围，光屏接收不到像.
（3）烛焰 ，凸透镜不能成像.
（4）当烛焰 时，虚像不能用光屏承接到.不在同一高度.远正好在焦点上在焦点以内大于2倍焦距倒立、缩小、实像①当u＞2 f 时1.凸透镜成像规律等于2倍焦距倒立、等大、实像②当u=2 f 时小于2倍焦距
大于1倍焦距倒立、放大、实像③当f 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2、当凸透镜成实像时，随着物距的减少，像距是怎样变化的？物距减少 像距增大
即物像同方向移动
像跟着物体在移动　　物体到凸透镜的距离小于焦距时，即u < f时，成正立、放大的虚像.
注意：如果放大镜与物体的距离大到一定程度，所成的虚像便消失了.1.放大镜成像原理2.透镜成像规律的应用2.照相机成像原理照相机所成的像是倒立、缩小 的 实 像.3.投影仪成像原理投影仪所成的像是倒立、放大 的 实 像.4.使照相机、投影仪、放大镜成像变化的调节方法
（1）要使照相机成的像变大，则物体靠近透镜，伸长暗箱.
（2）要使投影仪成的像变大，则投影片靠近镜头，投影仪到屏幕的距离增大.
（3）要使放大镜成的像变大，则放大镜应距物体远一些.一倍焦距分虚实；二倍焦距分大小.
实像总是异侧倒；物近像远像变大.
虚像总是同侧正；物近像近像变小.
像的大小像距定；像儿跟着物体跑.凸透镜成像记忆口诀透镜中间厚、边缘薄凹透镜几个概念对光有会聚作用三条特殊光线凸透镜中间薄、边缘厚对光有发散作用三条特殊光线主光轴光心焦点（F ）焦距（f ）1.透镜2.凸透镜成像规律
3.照相机、投影仪和放大镜的成像比较照相机利用凸透镜成______、______、
______.倒立实像缩小投影仪放大镜利用凸透镜成______、______、
______.倒立实像放大利用凸透镜成______、______、
______.正立虚像放大1.说出哪些是凸透镜，哪些是凹透镜.凸透镜：B、E、F凹透镜：A、C、G2.要使小灯泡发出的光经某透镜后变成平行光，应把小灯泡放在（ ）
A. 凸透镜前任意位置
B. 凸透镜的焦点上
C. 凹透镜前任意位置 　　
D. 凹透镜的焦点上B3.将物体放在凸透镜前16厘米处，在光屏上得到倒立缩小的像，则凸透镜的焦距可能是（ ）
Ａ、10cm Ｂ、7cm
Ｃ、8cm Ｄ、16cmB4.在探究凸透镜成像实验中，当物距为20厘米时，得到一个倒立缩小的实像，此时像距为13厘米，则凸透镜的焦距是（ ）
A、f > 20 cm
B、13 cm< f < 20 cm
C、10 cm < f < 13 cm
D、6.5 cm < f < 10 cmD5.小周同学在探究凸透镜成像规律实验时，在光屏上得到清晰的与烛焰等大的像，保持凸透镜位置不变，为了得到清晰缩小的像，他应该（ ）
A.让蜡烛远离透镜，同时让光屏也远离透镜
B.让蜡烛远离透镜，同时让光屏靠近透镜
C.让蜡烛靠近透镜，同时让光屏也靠近透镜
D.让蜡烛靠近透镜，同时让光屏远离透镜
B6.小明在探究凸透镜成像规律时，蜡烛与光屏分别置于凸透镜两侧，保持凸透镜的位置不变，先后把蜡烛放在如图所的a、b、c、d四点，分别调整光屏的位置.当把蜡烛位于______点时，屏上出现放大的像；当蜡烛位于_______点时，无论怎样移动光屏，在光屏上都找不到像.b或cd7.下面两图是光线经过透镜后的光路图,请选择合适的透镜填入方框内.Ｆ8.完成下列光路图.ＦＦＦＦ9.把物体放在凸透镜前10cm时，可以在凸透镜另一侧的光屏上得到放大的像.据此可以推断这个凸透镜的焦距范围为多少？ 解：因为是光屏上的像,故像是实像，又是放
大的，所以必须满足：2f > u > f, 即：
2f >10(cm)>f
由于2f >10(cm) 得： f >5(cm)，
综合10(cm)>f 得：10cm >f >5cm