(共34张PPT)
第3节
凸透镜成像的规律
困惑???
我们看到了人在照相的时候,总是可以得到一个倒立、缩小的实像;在看电影的时候,我们可以看到一个放大的实像;老爷爷还可以透过放大镜看到一个放大了的字,这都是通过凸透镜所成的像。那么同样是凸透镜,为什么可以成这样不同的像呢?
一、探究课题:
像的大小、倒正、虚实是否和物体与凸透镜的距离有关?
二、猜想:
当物体距离镜头较远时,在光屏上成一个缩小的像,物体距镜头较近时,在光屏上成一个较大的像。如果物体距离镜头很近时,则成一个正立放大的像,此时在光屏上找不到像。或像的大小,倒正,虚实与物距有关
三、实验器材:蜡烛,凸透镜,光屏
刻度尺,火材
四、实验思路:
物体首先在2F之外,然后在2F和F之间,最后在F以内。记下每一次的物距和像距,以便研究凸透镜成像的性质(大小、虚实、倒正)。我们在实验时候,将蜡烛和光屏分别放在透镜的两侧。
物距与焦距的关系
物距u(cm)
像的性质
像距v(cm)
像的变化
虚实
大小
倒正
u>2f
35
25
f15
12
U7
5
五、设计表格:
点燃的蜡烛
凸透镜
光屏
光具座
实验器材
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,使它们的三心在同一高度上,为了使烛焰的像成在光屏的中央。
提出猜想
凸透镜成像可能与__________________有关
物体到透镜的距离
物体到透镜的距离简称为物距(u)
像到透镜的距离简称为像距(v)
如何测定凸透镜焦距?
·
·
·
F
F
O
·
·
·
F
F
O
·
·
·
F
F
O
·
·
·
F
F
O
F
F
f
作图研究
u>2f
f倒立缩小实像
利用通过凸透镜的三条特殊光线
F
F
f
u=2f
v=2f
倒立等大实像
F
F
f
fv>2f
倒立放大实像
F
F
f
u=f
不成像
F
F
f
u倒立放大虚像
物距
(u)
像的性质
应用
倒立或正立
放大或缩小
实像或虚像
像距
u>2f
倒立
缩小
实像
f<v<2f
照相机
u=2f
倒立
等大
实像
v=2f
f<u<2f
倒立
放大
实像
v>2f
投影仪
u=f
不成像、得到一束平行光
u<f
正立
放大
虚像
放大镜
(v)
设计
课题
预备
实验
10
5
论证
口诀
练习
拓展
挑战
返回
结束
应用
镜头(凸透镜)
(像)
照相机能成倒立的、缩小的实像。
镜头(凸透镜)
投影片(物)
像
屏幕
投影片上的图案通过凸透镜形成一个放大的、倒立的实像.
放大镜就是凸透镜,能成放大的、正立的虚像。
投影仪
交流合作
实验思考
3、当成实像时,如用手挡住透镜的上半部,猜一猜,光屏上的像可能有什么变化?
F
F
f
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?
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?
交流合作
实验思考
3、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?
交流合作
实验思考
4、当凸透镜成实像时,随着物距的减少,像距是怎样变化的?
随堂练习
例:如图所示,保持凸透镜的位置不变,先后
把烛焰放在a、b、c、d、e各点,并分别调整光
屏的位置。则:
1、把烛焰放在
点,屏上出现的像最大;
把烛焰放在
点,屏上出现的像最小。
a
b
c
d
e
F
F
f
2f
a
b
c
d
e
F
F
f
2f
2、把烛焰放在
点,屏上出现清晰的像时,
屏距凸透镜最远。
3、把烛焰放在
点,屏上不会出现像。
例:
在利用蜡烛研究凸透镜成像的实验中
凸透镜的焦距是10cm,点燃的蜡烛放在距
凸透镜15cm处,在凸透镜另一侧的光屏上
观察到了蜡烛清晰的像,这个像一定是(
)
A
倒立放大的实像
B
倒立缩小的实像
C
正立放大的实像
D
正立放大的虚像
例:
一个物体到凸透镜的距离是30cm时,在
光屏上得到一个放大的实像,若把物体沿凸
透镜的主光轴移到距凸透镜65cm处,则成像
的情况是
(
)
解析:
凸透镜所成像的性质与物距有关,由
第一次成倒立放大的实像可知:ff<30cm<2f,解得:15cm距为65cm,u>2f。所以成倒立缩小的实像。
典型习题
某同学将一支点燃的蜡烛放在距凸透镜15cm处时,在光屏上得到一个缩小的像.当蜡烛距透镜9cm时,在光屏上得到一个放大的像.这个凸透镜的焦距可能是 ( )
A.10
cm
B.8
cm
C.6
cm
D.4
cm
解 u=15cm时,是缩小实像
∴ u>2f 15
cm>2f f<7.5
cm
又知u=9cm时,是放大实像
∴ f<9
cm<2f 9cm>f>4.5
cm
综合两个不等式得:4.5cm<f<7.5
cm
答案:C
1、无限远处的太阳光垂直射在凸透镜上,则(
)
A.成像在2倍焦距处
B.成像在焦点上
C.成像在焦点内
D.不成像
B
2、某学生在做凸透镜成像实验时,若发现在距透镜20cm处的光屏上有一个倒立放大的像,则此透镜的焦距可能为(
)
A.6cm
B.10cm
C.25cm
D.无法确定
A
3、用圆形的鱼缸或透明的罐头瓶养鱼,从侧面观赏缸内的鱼,你看到的那条鱼是(
)
A.实物
B.等大的实像
C.放大的实像
D.放大的虚像
D
4、将一物体放在凸透镜前,使物距依次为6cm,18cm和24cm,分别得到放大的虚像、放大的实像和缩小的实像,则凸透镜的焦距f满足关系式(
)
A.f<6cm
B.6cmC.9cmD.18cmC
5、某物体经凸透镜在光屏上得到一个像,现将透镜中部遮住不让光通过,则屏上的像(
)
A.缺少中部
B.变小
C.性质不变,像变暗
D.变大
C