(共32张PPT)
§5.3
凸透镜成像的规律
义务教育教科书
物理
八年级
上册
1.生活中的凸透镜能成什么样的像?
倒立、放大的实像
倒立、缩小的实像
正立、放大的虚像
一、观察与思考
2.观察凸透镜成像
(1)手持凸透镜,缓慢从桌面书本移向眼睛。
思考:
你看到了什么?
有多少种不同的情况?
(2)把放大镜正对着
窗户外,并且在放大镜
另一侧比较靠近的位置前后移动光屏,观察是否能在光屏上找到窗外景物的像?
凸透镜成像的大小、正倒和虚实跟哪些因素有关呢?
提出问题
首先来认识三条特殊光线经过凸透镜后的折射情况:
光心
焦点
焦点
主轴
1.与物体到凸透镜的距离有关
2.与像到凸透镜的距离有关
3.像的正倒可能与物体是否在凸透镜同侧有关
物距(u)
像距(v)
猜想
1.探究问题:
二、探究凸透镜成像的规律
f
F
O
凸透镜
2.实验方案:
光屏
物体
像的虚、实,大、小,正、倒跟物距有什么关系呢?
(1)实验器材:
烛焰、透镜、光屏三者的中心处于同一水平高度。
(2)两个物理名词及实验前的调节:
凸透镜、蜡烛、光屏、火柴、光具座
物距(u)
像距(v)
(1)实验步骤
①组装实验装置,将烛焰中心、凸透镜中心和光屏中心调整到同一高度。
②将凸透镜固定在光具座中间某刻度处,把蜡烛放在较远处,使物距u>2f,调整光屏到凸透镜的距离,使烛焰在光屏上成清晰的实像。观察实像的大小和正倒。记录物距u和像距v。
③把蜡烛向凸透镜移近,改变物距u,仍使u>2f,仿照步骤
②
再做2次实验,分别观察实像的大小和正倒。记录物距u和像距v。
3.进行实验与收集证据
④把蜡烛向凸透镜移近,改变物距u,使f<u<2f,调整光屏到凸透镜的距离,使烛焰在光屏上成清晰的实像。观察实像的大小和正倒。记录物距u和像距v。
⑤把蜡烛向凸透镜移近,改变物距u,使f<u<2f,仿照步骤④
再做2次试验,分别观察实像的大小和正倒。记录物距u和像距v。
⑥把蜡烛向凸透镜移近,改变物距u,使u<f,在光屏上不能得到蜡烛的像,此时成虚像,应从光屏这侧向透镜里观察蜡烛的像,观察虚像的大小和正倒。
(1)实验步骤
3.进行实验与收集证据
凸透镜焦距f=
cm
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
……
(2)探究实验记录表
分析表中的记录,找出凸透镜成像的规律
u>f
时成实像,u<f
时成虚像。
(一倍焦距点分虚实
)
(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?
4.分析与论证
(2)像的大小:
凸透镜在什么条件下成缩小的实像?在什么条件下成放大的实像?有没有缩小的虚像?
u>v时,得到缩小实像;
u<v时,得到放大实像。
5.分析与论证
(2)像的大小:
思考:难道实像只有放大和缩小两种情况?
当u=v=2f
时成等大的实像。
二倍焦距点分大小。(没有缩小的虚像。
)
5.分析与论证
(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?
u>f
时成实像,是倒立的;
u<f
时成虚像,是正立的。
5.分析与论证
·
·
·
·
·
·
物距:U
像距:v
物体位于凸透镜2倍焦距以外(
),成
像。
倒立的、
缩小的、
实
像位于凸透镜的一倍焦距与二倍焦距之间(
)
物体与
像分别位于凸透镜的两侧
实
U>2f
f作图探究
·
·
·
·
·
·
物体位于凸透镜的二倍焦距与一倍焦距之间(
)成
像
倒立的、
放大的、
实
2f>u>f
物体与实像大小比较
实像大于物体
(像大)
物距与像距大小比较
像距大于物距
(像距大)
.
.
物体位于凸透镜的焦点上时
(
),
不成像
u
=
f
.
.
物体位于焦点以内
即(
u<
f
)
时,成
正立的、
放大的、
像
虚
在凸透镜成像中,物体移动时,实像和虚像的转折点在哪里?
放大和缩小实像的转换点在哪里?(请学生回答)
思考
记忆口诀:
(一倍焦距分虚实;二倍焦距分大小)
在研究凸透镜成像的实验中,应在
上由左向右依次放置
、
、
。为了确保烛焰的像成在光屏的中央,要调整
、
_______的高度,使它们的中心与烛焰大致在同一高度上。
光具座
蜡烛
凸透镜
光屏
凸透镜
光屏
思考
2020/10/19
规律总结:
一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小;
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。
二倍焦点物像等;像的大小像距定;
巩固练习:
1.某同学做”凸透镜成像”实验时,把光屏移到离凸透镜16CM处,使在光屏上出现烛焰的倒立.放大.清晰的像,则该同学使用的凸透镜的焦距可能是(
)
A.6CM
B.8CM
.
C12CM
D.18CM
A
物距连续变化时像的大小及像距的变化。
当物距“很远”时,相距近似等于焦距。
重要应用:远物成像粗测焦距。
“傻瓜相机”成像原理。
5.分析与论证
三、应用
1.照相机是根据什么原理工作的?
照相机是根据物体距凸透镜大于2倍焦距的原理制成的。
2.幻灯机是根据什么原理工作的?
幻灯机是根据物体距凸透镜大于焦距小于2倍焦距的原理制成的。
三、应用
四、课堂小结
1.凸透镜成像的规律是什么?
2.你得到这个规律用的是什么方法?
物距
像的性质
像距
虚实
大小
正倒
u>2f
实像
缩小
倒立
2f
>v>
f
u=2f
实像
等大
倒立
v=2f
2f
>u>
f
实像
放大
倒立
v>2f
u=f
不成像
u<f
虚像
放大
正立
与物同侧
1.物体到凸透镜的距离大于二倍焦距时,成_____、
_____的_____像;物体向焦点逐渐靠近时,像到凸透
镜的距离将逐渐_____,像也______.
2.凸透镜成像时,实像和虚像的分界点是物体在
____________处,成放大像和缩小像的分界点是物
体在___________处.把物体放在______处不成像.
倒立
缩小
实
增大
增大
一倍焦距
两倍焦距
焦距
3.某物体放在离凸透镜20cm处,无论怎样移动光屏,光屏上始终得不到像,则该凸透镜的焦距可能是(
)
A.30
cm
B.15
cm
C.10
cm
D.5
cm
A
4.如图,凸透镜到物体的距离为8cm
,则该凸透镜的焦距可能是(
)
A.10cm
B.8cm
C.5cm
D.3cm
A
五、反馈练习:
1.在做“凸透镜成像规律”的实验时,某同学在光具座上将蜡烛放置在凸透镜前,然后移动光屏,可他无论怎样移动光屏,都无法在光屏上观察到烛焰的像。请你分析发生这一现象可能原因。
A
D
B
C
F
2f
F
光屏
五、反馈练习:
2.(1)如图所示,把点燃的蜡烛放在___处,光屏上出现缩小的像,把点燃的蜡烛放在_____处,光屏上出现放大的像;放在_____处时,光屏上不会成像。
(2)在物距不断减小的过程中,像距不断_____,像的大小不断______;当物距小于_____时,无论怎样移动光屏,都不能在光屏上得到烛焰的像。
?
A
D
B
C
F
2f
F
光屏