(共62张PPT)
凸透镜成像的规律
提出问题 作出猜想
凸透镜能成哪些性质的像?
成不同的像与什么因素有关呢?
正立、放大的虚像
倒立、缩小的实像
倒立、等大的实像
倒立、放大的实像
距离
概念
物距(u) :物体到透镜光心的距离.
像距(v) :像到透镜光心的距离.
注意相减
实像是实际光线聚集而成的,可以用光屏呈现.
虚像是反射或折射光线反向延长线的交点,不能用光屏来呈现.
实像都是倒立的,虚像都是正立的。
设计实验
1.实验中应研究几种成像情况?
2.实验时如何调节凸透镜、物体和光屏?
3.实验时如何移动凸透镜、物体和光屏?
4.如何读取数据?
5.实验要找到怎样的像?
6.虚像如何观察?
调节烛焰、凸透镜光心和光屏中央在同一高度(使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上),以使像成在光屏的中央。
虚像:透过透镜看物体
实验时要找到最清晰的像,此时光屏处于像的位置
先动物体再动光屏
进行实验
实验步骤:
1.调节
2.倒立、缩小的实像
3.倒立、放大的实像
4.倒立、等大的实像
5.正立、放大的虚像
6.记录数据
透镜不动,
先移动物体,
再移动光屏。
收集数据
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、缩小的像 ①
②
倒立、等大的像 ①
②
倒立、放大的像 ①
②
正立、放大的像 ① ×
② ×
成像规律
分析结论
物距u 成像性质 像距v
U>2f 倒立缩小实像 fU=2f 倒立等大实像 v=2f
f<U<2f 倒立放大实像 v>2f
U=f 不成像 无穷
U<f 正立放大虚像 任意
f定虚实 2f定大小 虚同实异 实倒虚正
成像规律
交流结论
实像:物距变小,像距变大,像变大 U ↘V ↗α↗
物距变大,像距变小,像变小 U ↗V ↘α↘
成像规律
交流结论
虚象:物距变大,像距变大,像变大 U ↗ V ↗α↗
物距变小,像距变小,像变小 U ↘ V ↘α↘
越靠近焦点像越大
像距越大像越大
当物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像
应用举例
当物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像
应用举例
当物距等于二倍焦距时,成倒立、等大的实像
测量凸透镜的焦距
应用举例
当物距大于一倍焦距小于二倍焦距时,成倒立、放大的实像
应用举例
当物距大于一倍焦距小于二倍焦距时,成倒立、放大的实像
应用举例
当物距大于一倍焦距小于二倍焦距时,成倒立、放大的实像
应用举例
当物距小于一倍焦距时,成正立、放大的虚像
应用举例
当物距小于一倍焦距时,成正立、放大的虚像
应用举例
笔记
应用举例
物距u 成像性质 像距v 应用
U>2f 倒立缩小实像 fU=2f 倒立等大实像 v=2f 测焦距
f<U<2f 倒立放大实像 v>2f 投影仪
U=f 不成像 无穷 平行光源
U<f 正立放大虚像 任意 放大镜
规律
1.把凸透镜对准太阳光,可在距凸透镜10cm处得到一个最小最亮的光斑. 若将一物体放在此透镜的主光轴上距透镜30cm处,则在透镜的另一侧可得到一个:( )
A.倒立放大的实像 B.倒立缩小的实像
C.正立放大的虚像 D.正立缩小的虚像
ufv像
规律
ufv像
2.物体放在凸透镜前,到凸透镜的距离是16cm,此时光屏上得到的是放大的像,则所用透镜的焦距可能是:( )
A.4cm B.8cm
C.10cm D.18cm
规律
ufv像
3. 把高2 cm的发光棒立于焦距为5 cm的凸透镜前,在凸透镜后的光屏上成了4 cm高的 像,物体离凸透镜的距离可能是( )
A.7.5 cm B.12.5 cm
C.4.5 cm D. 10 cm
规律
ufv像
4.将一支点燃的蜡烛放在一个凸透镜前某个位置,在凸透镜另一侧的光屏上得到了清晰放大的像,那么光屏位于此凸透镜的( )
A.焦距以内 B.焦距和二倍焦距之间 C.二倍焦距处 D.二倍焦距以外
规律
ufv像
5.汶川地震发生后,我们经常在电视上看到从高空飞机上拍摄到的画面,若用一镜头焦距为60mm的相机在高空拍照,此时胶片到镜头的距离( )
A.大于120mm B.恰为60mm
C.小于60mm D.略大于60mm
规律
ufv像
6.物体距凸透镜20㎝时,在凸透镜的另一侧距镜30㎝的光屏上得到清晰的像,则该是:( )
A.放大的 B.缩小的
C.等大的 D.无法判断
规律
ufv像
7.张强同学在光具座上做“研究凸透镜成像”的实验中,当光屏、透镜及烛焰的相对位置如图8所示时,恰能在光屏上得到一个清晰的像.由此判断,他所用凸透镜的焦距( )
A.一定大于20cm
B.一定在10 cm到16 cm之间
C.一定小于8cm.
D.一定在8cm到10cm之间
规律
ufv像
8.一物体沿凸透镜的主光轴移动,当物距为30厘米时,在凸透镜另一侧的光屏上得到一个放大的实像,当物体移至物距为15厘米时,它的像一定是:( )
A、放大实像; B、缩小的实像;
C、放大的虚像; D、缩小的虚像
规律
ufv像
9.蜡烛放在离凸透镜20 cm的主光轴上,在透镜的另一侧光屏上得到放大的像,若把蜡烛向透镜方向移动8 cm,则所成的像一定是( )
A. 缩小的 B. 放大的
C. 正立的 D. 倒立的
规律
ufv像
10.烛焰通过凸透镜恰好在光屏上得到一个倒立放大的像,若保持凸透镜位置不变,把烛焰和光屏的位置对调一下,则:( )
A.光屏上仍能得到一个倒立放大的像
B.光屏上得到一个倒立缩小的像
C.透过透镜可观察到一个正立放大的像
D.光屏上没有像,需调节光屏位置才能成像
规律
物像移动
?11.如图所示,凸透镜的焦距为lOcm,保持透镜位置不变.当蜡烛在20cm刻度处时,为了在光屏的中心找到像,应调整光屏的 ,并将光屏向 方向移动(选填“远离透镜”或“靠近透镜”).
规律
物像移动
12.调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上,将蜡烛向凸透镜方向移动一段距离,调整光屏位置得到一个清晰的像,这个像与原来相比_________(填“变大”、“变小”或“不变”)
规律
13.小丽用照相机对远处的同学进行拍照,拍出的底片如图3乙所示,若相机的焦距不变,要使底片的像如图3甲所示,则 ( )
A.小丽离被拍同学的距离远些,镜头要往前伸
B.小丽离被拍同学的距离近些,镜头要往后缩
C.小丽离被拍同学的距离远些,镜头要往后缩
D.小丽离被拍同学的距离近些,镜头要往前伸
物像移动
14.请在右图中完成物体AB经凸透镜成像的光路图。
作图
15.图表示分别从凸透镜的两倍焦距和一倍焦距处射向透镜的光线。请在图中画出它们通过透镜后的光路(P 是与透镜距离等于2倍焦距的位置)。
作图
作图
17.如图所示,S是凸透镜主光轴上一个发光点,Sa是它发出的一条光线,经凸透镜折射后,折射光线正确的是 ( )
A.ab B. ac C. ad D. ae
18.如图所示,OO’为凸透镜的主光轴,S’为点光源S经凸透镜成的像,SA为光源S发出的一条光线,请在图中适当的位置画出凸透镜,并完成光线SA通过凸透镜的光路图。
作图
16.如图,处于主光轴上的物体AB经凸透镜后在光屏上成的像A'B',请你根据图中所给的条件画出凸透镜,并确定焦点F的位置
作图
应用
19.使用下列光学器材,其目的是使物体成倒立缩小实像的是( )
A.放大镜 B.照相机
C.幻灯机 D.投影仪
应用
25.市场上出售一种“人参酒”,你所看到的瓶中的人参是 ( )
A. 实物
B. 等大的参的实像
C. 放大的参的实像
D. 放大的参的虚像
20.眼睛能看见物体,是因为物体在视网膜上形成清晰的像,这种成像与下列成像在原理上相似的是( )
A.平面镜 B.照相机
C.幻灯机 D.放大镜
应用
应用
22.如图是“研究凸透镜成像..的实验示意图,MN为凸透镜的主光轴,F 为凸透镜的焦点。将点燃的蜡烛放在凸透镜的左侧时,若在a 透镜右侧的光屏上(光屏未画)得到烛焰清晰放大的实像,则蜡烛可能置于透镜左侧a、b 、c、d 四点中的 点处。 就是利用凸透镜这一成像特点制成的。
应用
21.在探究凸透镜成像规律的实验中,当烛焰、凸透镜、光屏处于图中所示位置时,恰能在光屏上得到一个清晰的像。利用这种成像原理可以制成:( )
A.照相机 B.幻灯机 C.放大镜 D.潜望镜
应用
23.如图所示是幻灯机的工作原理图.幻灯机的镜头相当于一个 镜.为了使观众看到正立的像,幻灯片要 (填“顺着"或“倒着")插入架上.用强光照射幻灯片,幻灯片上的画面在屏幕上形成? 像(填“实”或“虚”)。
应用
24.在练习调节教学投影仪的实践活动中,小明通过调节,使屏幕上出现了清晰画面. 这时,教室后排同学要求他将屏幕上的画面再调得大一些. 为此,小明的操作应当是:适当________(填“增大”或“减小”)投影仪与屏幕的距离,并将凸透镜适当向______(填“上”或“下”)移动.
实验
26.在研究凸透镜成像实验中,当烛焰离凸透镜的距离小于焦距时,眼睛通过透镜观察到的虚像可能是图中的
实验
28.在用焦距为10cm的凸透镜来探究成像规律的实验中.如图所示,将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上.点燃蜡烛后,调节凸透镜和光屏的高度,使它们的中心与烛焰中心大致在同一高度.其目的是使像成在________.
实验
27.在探究凸透镜成像规律的实验中,有焦距为48cm、15cm、4cm的三个凸透镜, 你认为选用焦距为_____的凸透镜进行实验更恰当,理由是:___________.
实验
29.在“观察凸透镜成像”的实验中,光具座上的A.B.C三个滑块用于放置凸透镜、光屏或蜡烛(如图),其中在B上应放置_________。器材装好后,若某同学在实验中固定了B,无论怎样移动A和C,在光屏上都找不到像,则原因是__________。
演示v大
实验
30.实验中发现蜡烛放在 ________点时,它的像成在 2F’点。放在_____点时,它的像成在2F’点以外,放在______ 点时成正立放大的虚像。
实验
31.小芳同学实验探究凸透镜成像的规律,她首先按图11所示完成仪器装配,图中H点是2倍焦距处。经过调节,在光屏上得到了一个清晰的像,但像的位置偏高,为了使像能成在光屏的中央,应把蜡烛向______(选填“上”或“下”)调;调节好蜡烛的高度后,她把蜡烛移到A点处,此时光屏上的像很模糊,为了得到清晰的像,应把光屏向______移动(填“左”或“右”),这次成的是倒立、________的实像。
演示上下左右移动
实验
32.调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上,将蜡烛向远离凸透镜方向移动一段距离,调整光屏位里得到一个清晰的像.这个像与原来相比将__________(填“变大” 、“变小”、“不变”)
实验
38.实验中用白纸将透镜遮住一部分会怎么样?
演示
36.你有几种方法测量凸透镜焦距?
实验
演示
34.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,各组使用相同的焦距的凸透镜进行实验。(1)小华所在的小组实验操作规范,测量准确,该小组实验记录如下表:请你根据上表信息,求出凸透镜的焦距f= cm(2)小华所在的小组把蜡烛放在该凸透镜的焦点上,凸透镜固定不动,将光屏向远离凸透镜的方向移动的过程中,在光屏上观察到的现象是 __________ (3)若烛焰,凸透镜,光屏分别放在某位置时恰好在光屏上成清晰的像,当凸透镜位置不变,烛焰向远离凸透镜方向移动一小段距离时,为了在光屏上再成清晰的像,光屏应向 _______(远离/靠近)凸透镜方向移动适当的距离。(4)对于焦距相同的凸透镜,一个物距应该对应唯一的像距,但从各组汇报数据中发现,物距均为12.00cm时,有三个小组所测像距分别为23.00cm,24.00cm,26.00cm。若
他们的数据差别不是因为长度测量误差导致的,你认为出现这种情况的操作原因是_________________
实验
实验序号 物距u/cm 像距v/cm 像的性质
1 12.00 24.00 倒立,放大,实像
2 16.00 16.00 倒立,等大,实像
3 20.00 13.33 倒立,缩小,实像
4 30.00 10.91 倒立,缩小,实像
33.小明用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像规律”的实验.小华进行实验探究时,把蜡烛从离透镜较远的地方逐渐向透镜移动,调整光屏位置,在光屏上测出了不同位置时像的高度.并将数据填在表格中.(凸透镜焦距f=l0 cm)小华同学通过实验数据得出的结论是:物体到凸透镜距离越近。像就越大.请你对她的实验过程及实验结论作出点评._ .
实验
物体到凸透镜距离u/cm 60 30 20 15 12
像的高度h/cm 0.4 l 2 4 10
35.(6分)在“研究凸透镜成像规律”的实验中,提供的器材有:蜡烛(附火柴)、凸透镜(焦距约为5cm)、光屏和光具座(标尺的刻度范围是“0—100cm”)。
(1)将蜡烛和透镜放在图14所示的位置,点燃蜡烛,要在光屏上得到清晰的像,光屏应向 ▲ (选填“左”或“右”)适当移动,才能在光屏上得到一个清晰的倒立、 ▲ 的实像;在照相机和投影仪中,成像情况与此类似的是 ▲ 。
(2)研究发现,物体距离透镜越远,所成像的位置越接近焦点,若物体距离透镜足够远时,所成的像与透镜间的距离就近似等于透镜的焦距。根据这个道理,利用提供的器材估测凸透镜的焦距。为了使测量的结果尽可能准确:
A.将图中的蜡烛移至光具座上 ▲ cm刻线位置;
B.将图中光屏移至光具座上 ▲ cm刻线位置;
C.将图中的凸透镜向 ▲ (选填 “左”或“右”)移动,直到光屏上出现清晰的亮点,记下此时像与透镜间的距离。
实验
实验
37.请分析以上数据,你能得到什么结论?(写出两条即可)
(1)__________________________________
(2)__________________________________
凸透镜焦距/cm 14 14 14 14 16 16 16 16
物体到凸透镜距离/cm 20 30 40 60 20 30 40 60
像到凸透镜距离/cm 47 26 22 18 80 34 27 22
像的正倒 倒立 倒立 倒立 倒立 倒立 倒立 倒立 倒立
综合
39.在放映电影时,电影机的镜头上有一只很小的飞虫在爬动,我们从银幕上将观察到( )
A. 小飞虫对银幕上的画面没有任何影响
B. 银幕上出现一个较大的飞虫的像
C.银幕上出现一个移动的黑斑
D.银幕上的飞虫移动方向与实际飞虫移动方向相反
综合
40.小柯有一架“傻瓜”相机,拍摄时不需要根据景物的远近调节镜头到底片的距离(即不需要调焦)。相机的说明书上注明“拍摄时,景物要在3m以外”。相机拍摄时底片上成的像是 缩小倒立的实像(指出正立或倒立、放大或缩小、虚或实)。下表是这架相机物距和像距的变化情况(f=35mm)。根据表中数据,简单分析解释为什么拍摄时不需要调焦?
U(m) 0.1 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5
V(mm) 53.85 37.95 36.27 35.84 35.62 35.50 35.41 35.35 35.31 35.27 35.25 35.22 35.20 35.18
综合
41.某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制了物体到凸透镜的距离u跟像到凸透镜的距离v之间关系的图像,如图所示,下列判断正确的是( )
A.该凸透镜的焦距是20cm B.当u=15cm时,在光屏上能得到一个缩小的像 C.当u=25cm时成放大的像,投影仪就是根据这一原理制成的 D.把物体从距凸透镜10cm处移动到30cm处的过程中,像逐渐变小
综合
42.在探究凸透镜成像规律的实验中,当蜡烛到透镜距离是20cm时,在光屏上得到一个放大的像,下列判断错误的是[ ]
A.该透镜可以作为放大镜使用。
B.当蜡烛到透镜距离是40cm时,可得到一个缩小的像。
C.当蜡烛到透镜距离是10cm时,在光屏上得不到像。
D.上面有两个答案对。
综合
43.用手表代替蜡烛,看在光屏上能成什么样的像。于是他在透明的玻璃板上用黑色笔画了个手表盘,如图(甲)所示。把这个玻璃板放在蜡烛的位置上,并用平行光源对着玻璃板上的表盘照射,如图(乙)所示。移动光屏直到成清晰像为止。此时表盘在光屏上所成的像是图(丙)中的哪一个?( )
实验
实验顺序