43探究凸透镜成像规律1

4.34.3探究凸透镜成像规律探究凸透镜成像规律探究实验一：探究实验一：通过凸透镜可以观察到什通过凸透镜可以观察到什么现象么现象?离物体很近很近离物体远些远些离物体再远远FF2f2f2f2fff物距物距物距物距 u像距像距像距像距v物距物距(u)：物体物体到到凸透镜光心凸透镜光心的距离的距离2F2F像距像距(v)：像像到到凸透镜光心凸透镜光心的距离的距离2 2倍焦距：到透镜倍焦距：到透镜光心光心的距离等于的距离等于焦距焦距的的2 2倍倍 当凸透镜离烛焰当凸透镜离烛焰较远较远时时,我们看到的是我们看到的是烛焰烛焰的的倒立、缩小倒立、缩小的像的像 当凸透镜离烛焰当凸透镜离烛焰较近较近时时,我们看到的是我们看到的是烛焰烛焰的的倒立、放大倒立、放大的像的像探究实验三：探究实验三：三、实验探究：凸透镜成像规律三、实验探究：凸透镜成像规律提出问题：提出问题：凸透镜所成像和哪些因素有关？凸透镜所成像和哪些因素有关？(1)物体距凸透镜的距离（物距）物体距凸透镜的距离（物距）(2)凸透镜焦距的大小凸透镜焦距的大小猜猜想想物距u3.3.制定计划与设计实验制定计划与设计实验蜡烛蜡烛凸透镜凸透镜光具座光具座器材：刻度尺或带有刻度的器材：刻度尺或带有刻度的光具座光具座、蜡烛蜡烛、凸透镜、光屏凸透镜、光屏 光屏光屏实验步骤：实验步骤：1、摆放：把蜡烛、凸透镜、光屏沿、摆放：把蜡烛、凸透镜、光屏沿一直线一直线依依 次放在桌面上次放在桌面上2、调整：使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致、调整：使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在在同一高度同一高度。目的：使像成在目的：使像成在光屏中央光屏中央3、先把蜡烛放在离凸透镜较远的地方，移、先把蜡烛放在离凸透镜较远的地方，移动光屏，直至观察到光屏上出现烛焰清晰动光屏，直至观察到光屏上出现烛焰清晰的像，记录物距和像距及像的性质的像，记录物距和像距及像的性质4、蜡烛逐渐向凸透镜移动，重复上述操作。、蜡烛逐渐向凸透镜移动，重复上述操作。5、用嘴吹烛焰，同时观察烛焰像的运动情、用嘴吹烛焰，同时观察烛焰像的运动情况况6、用白纸遮住凸透镜的一部分，观察成像、用白纸遮住凸透镜的一部分，观察成像情况情况7、把蜡烛向上移动，观察光屏上的成像情、把蜡烛向上移动，观察光屏上的成像情况况(1)测量凸透镜的焦距测量凸透镜的焦距 f=_cm(2)(2)设计实验表格（改变物距设计实验表格（改变物距u u，找到清晰的像）找到清晰的像）物物 距距正倒正倒大小大小虚实虚实像距像距u 2fu=2ff u 2fu=fu 2fu=2ff u 2fu=fu f2 2、凸透镜成像规律、凸透镜成像规律fv2ffv 2fv 2fv uv u缩缩 小小放放 大大倒倒 立立倒倒 立立放放 大大正正 立立虚虚 像像实实 像像实实 像像实实 像像倒倒 立立等等 大大v=2fv=2f不不 成成 像像3.3.进行实验与收集数据进行实验与收集数据应应用用照相机照相机投影仪投影仪放大镜放大镜观察虚像的方法：从观察虚像的方法：从光屏一侧光屏一侧向凸透镜里看向凸透镜里看FF2F2FFF2F2FFF2F2FFF2F2F5FF2F2Fa.a.一焦分一焦分虚实虚实b.b.二焦分二焦分大小大小c.c.实实像像异异侧侧倒倒；物；物近近像像远远大大 d.d.虚虚像像同同正正大大，物，物近近像像近近小小口诀：口诀：4.凸透镜成像规律凸透镜成像规律（2 2）实像实像都是都是倒立倒立的，像和物在透镜的的，像和物在透镜的异侧异侧，用光屏能承接像用光屏能承接像 虚像虚像是是正立正立的，像和物在透镜的的，像和物在透镜的同侧，用光屏承同侧，用光屏承接不到像接不到像shixiangshixiang(1)2(1)2个分界点：个分界点：一一倍焦距倍焦距 分分虚实虚实，二倍焦距二倍焦距 分分(放放)大大与与(缩缩)小小；（3 3）实像的位置：实像的位置：物在物在外外（二倍焦距以外）、（二倍焦距以外）、像像在在间间（焦距与二倍焦距之间）；（焦距与二倍焦距之间）；物在物在间间、像在、像在外。外。实像的变化：物实像的变化：物近近像像远远像像变大。变大。(物、像物、像运动方向运动方向一致一致)（4 4）成虚像时，）成虚像时，物物近近像像近近像变小像变小焦点以内，焦点以内，靠近焦点靠近焦点处，虚像最处，虚像最大大开动脑筋，积极思考开动脑筋，积极思考1.无论怎样移动光屏,都无法在光屏上观察到烛焰的像,可能的原因。2、用黑纸遮住凸透镜的一部分，在光屏上还、用黑纸遮住凸透镜的一部分，在光屏上还能看到完整的像吗？光屏上的像左右是否相反能看到完整的像吗？光屏上的像左右是否相反的？的？1).1).烛焰、凸透镜、光屏三者的中心不在同一高烛焰、凸透镜、光屏三者的中心不在同一高度；度；2 2）UfU4f)4f)像仍是完整的，由于会聚成像的折射光线变少，像仍是完整的，由于会聚成像的折射光线变少，所以像变暗；实像与物所以像变暗；实像与物左右相反左右相反。3 3、烛焰成的像在光屏上的、烛焰成的像在光屏上的位置偏高位置偏高，应如，应如何调节？何调节？（1 1）光屏向上调节）光屏向上调节（2 2）蜡烛向上调节）蜡烛向上调节（3 3）凸透镜向下调节）凸透镜向下调节54.34.3探究凸透镜成像规律探究凸透镜成像规律(二二)1.1.凸透镜所成像和哪些因素有关？凸透镜所成像和哪些因素有关？2.2.猜想与假设猜想与假设3.3.制定计划与设计实验制定计划与设计实验温故知新温故知新4.4.进行实验，收集证据进行实验，收集证据5.5.分析与论证，得出结论分析与论证，得出结论光具座光具座蜡烛蜡烛凸透镜凸透镜光屏光屏（1 1）器材：）器材：（2）实验要求：）实验要求：保持保持火焰中心、凸透镜光心、光屏中心火焰中心、凸透镜光心、光屏中心三者三者在在同一高度同一高度目的：目的：（3 3）测量凸透镜焦距的方法）测量凸透镜焦距的方法使物体在使物体在光屏中央光屏中央呈现清晰的像呈现清晰的像光具座光具座、蜡烛蜡烛、凸透镜、光屏凸透镜、光屏物物 距距正倒正倒大小大小虚实虚实像距像距u 2fu=2ff u 2fu=fu f4 4、凸透镜成像规律、凸透镜成像规律fv2ffv 2fv 2fv uv u缩缩 小小放放 大大倒倒 立立倒倒 立立放放 大大正正 立立虚虚 像像实实 像像实实 像像实实 像像倒倒 立立等等 大大v=2fv=2f不不 成成 像像应应用用照相机照相机投影仪投影仪放大镜放大镜观察虚像的方法：从观察虚像的方法：从光屏一侧光屏一侧向凸透镜里看向凸透镜里看a.a.一焦分一焦分虚实虚实b.b.二焦分二焦分大小大小c.c.实实像像异异侧侧倒倒；物；物近近像像远远大大 d.d.虚虚像像同同正正大大，物，物近近像像近近小小口诀：口诀：FF2F2F1.1.照相机原理：照相机原理：u 2fu 2f成倒立缩小的实像成倒立缩小的实像2.2.投影仪、放映机：投影仪、放映机：fu 2f fu 2f 成倒立放大的实像成倒立放大的实像3.3.放大镜的原理：放大镜的原理：u f u f 成正立放大的虚像成正立放大的虚像例1：在做“探究凸透镜成像规律”的实验中：（1 1）将凸透镜正对太阳光，在透镜的另一侧移动光屏在）将凸透镜正对太阳光，在透镜的另一侧移动光屏在距透镜距透镜10cm10cm处，光屏上呈现出一个最小、最亮的光斑，处，光屏上呈现出一个最小、最亮的光斑，则此凸透镜的焦距约是则此凸透镜的焦距约是 cm.cm.（2 2）小莉同学做实验时，发现烛焰在光屏上的像偏高，）小莉同学做实验时，发现烛焰在光屏上的像偏高，如图所示。若要使烛焰成像在光屏中心，只调节光屏，如图所示。若要使烛焰成像在光屏中心，只调节光屏，应将光屏向应将光屏向 填填“上上”或或“下下”）调节。）调节。（3 3）若将烛焰移至距凸透镜）若将烛焰移至距凸透镜15cm15cm处，移动光屏，使烛焰处，移动光屏，使烛焰在光屏上得到倒立、在光屏上得到倒立、清晰的、清晰的 像。像。1010上上放大放大实实学以致用学以致用1：实验探究题实验探究题放放 大大 镜镜光屏一侧光屏一侧放放 大大(4)(4)保持蜡烛位置不动，把凸透镜从距蜡烛保持蜡烛位置不动，把凸透镜从距蜡烛1 1倍焦距处向蜡烛移动倍焦距处向蜡烛移动2cm2cm，可以从，可以从 （填（填“光屏一侧光屏一侧”或或“光屏另一侧光屏另一侧”）通过）通过凸透镜观察到烛焰正立、凸透镜观察到烛焰正立、的虚像的虚像,就是利用了这一成像规律。就是利用了这一成像规律。171.如下图所示，为如下图所示，为“探究凸透镜成像规律探究凸透镜成像规律”的实验装的实验装置。置。（1 1）点燃蜡烛后，调节凸透镜和光屏使他们的中心跟）点燃蜡烛后，调节凸透镜和光屏使他们的中心跟蜡烛的中心大致在蜡烛的中心大致在 上。上。（2 2）为了找到像的准确位置，必须做好光屏的微调节，）为了找到像的准确位置，必须做好光屏的微调节，即在一定范围内左右移动光屏，使光屏上的像由模糊到即在一定范围内左右移动光屏，使光屏上的像由模糊到 ，直至找到像最清晰的位置。，直至找到像最清晰的位置。（3 3）如图所示，蜡烛恰好在光屏上成倒立、等大、清）如图所示，蜡烛恰好在光屏上成倒立、等大、清晰的像，则凸透镜的焦距是晰的像，则凸透镜的焦距是 cm.cm.同一高度同一高度清清 晰晰10cm30cm50cm1 0巧从练中来巧从练中来:实验探究题实验探究题学以致用学以致用2：判断像的性质判断像的性质例例2 2：一束平行光正对着凸透镜照射时，在凸透镜的另一侧距透镜中心10cm的地方出现一个小亮点，那么把点燃的蜡烛放在光具座上距透镜中心15cm的地方，在透镜的另一侧移动光屏，在光屏上就可以得到（）A 倒立、放大的虚像B 正立、放大的虚像C 倒立、缩小的实像D 倒立、放大的实像D D例例3 3：一个焦距为10cm的凸透镜，当物体从离透镜40cm处逐渐移到离透镜15cm处的过程中，下列说法正确的是（）A A 像逐渐变小，像距逐渐减小像逐渐变小，像距逐渐减小B B 像逐渐变大，像距逐渐增大像逐渐变大，像距逐渐增大C C 像逐渐增大，像距先变小后变大像逐渐增大，像距先变小后变大D D 像逐渐变大，像距逐渐减小像逐渐变大，像距逐渐减小B B2.在探究凸透镜成像的实验中，当凸透镜、光屏和烛焰的位置如图所示时，光屏上能成一 清晰的像，则 （）A A 所成的像是正立、缩小的实像所成的像是正立、缩小的实像B B 所成的像是倒立、缩小的实像所成的像是倒立、缩小的实像C C 把蜡烛向左移动少许，调整光屏的位置，得到的像把蜡烛向左移动少许，调整光屏的位置，得到的像变大变大D D 把蜡烛向左移动少许，调整光屏的位置，得到的像把蜡烛向左移动少许，调整光屏的位置，得到的像变小变小F2F2FFD巧从练中来巧从练中来:判断像的性质判断像的性质学以致用学以致用3：判断判断u u、v v、f f的范围的范围例例4 4：物体放在焦距为：物体放在焦距为16cm16cm的凸透镜主光轴上，的凸透镜主光轴上，在透镜的另一侧光屏上得到一个缩小的像，则在透镜的另一侧光屏上得到一个缩小的像，则该物体离透镜的距离可能是（该物体离透镜的距离可能是（）A 10cm B 20cmA 10cm B 20cmC 30cm D 40cmC 30cm D 40cmD D13学以致用学以致用3：判断判断u、v、f的范围的范围例例6 6：一物体放在凸透镜前：一物体放在凸透镜前20cm20cm处，在透镜的另一侧的处，在透镜的另一侧的光屏上得到了一个清晰的放大的像，由此可知，凸透光屏上得到了一个清晰的放大的像，由此可知，凸透镜的焦距可能是（镜的焦距可能是（）A A 大于大于10cm B 10cm B 小于小于10cm10cmC C 大于大于10cm10cm，小于，小于20cm D 20cm D 等于等于10m10m例例5 5：一物体放在凸透镜前：一物体放在凸透镜前20cm20cm处，在透镜的另一侧的光处，在透镜的另一侧的光屏上得到了一个清晰的缩小的像，由此可知，凸透镜的屏上得到了一个清晰的缩小的像，由此可知，凸透镜的焦距可能是（焦距可能是（）A A 大于大于10cm B 10cm B 小于小于10cm10cmC C 大于大于10cm10cm，小于，小于20cm D 20cm D 等于等于10m10mB BC C3.一个物体放在凸透镜前时，在透镜的另一侧距透镜30cm的光屏上得到了一个清晰的放大的像，由此可知，凸透镜的焦距可能是（）A A 大于大于15cm B 15cm B 小于小于15cm15cmC C 等于等于15cm D15cm D 大于大于15cm15cm，小于，小于30cm30cm巧从练中来巧从练中来:判断判断u、v、f的范围的范围B B.在研究凸透镜成像的实验中，点燃蜡烛分别放在在研究凸透镜成像的实验中，点燃蜡烛分别放在a、b、c、d、e五个位置，如下图所示，五个位置，如下图所示，其中蜡烛放在其中蜡烛放在处所得到的实像最大，处所得到的实像最大，decba2f放在放在处所得到的实像与烛焰的大小相同，处所得到的实像与烛焰的大小相同，放在放在处所得到的实像比烛焰小，放处所得到的实像比烛焰小，放在在处能看到放大的虚像。若在实验中处能看到放大的虚像。若在实验中发现光屏上所成的烛焰像偏右偏上，为了能使烛焰发现光屏上所成的烛焰像偏右偏上，为了能使烛焰像能成在光屏的中央，应向像能成在光屏的中央，应向、向、向调节调节光屏的位置。光屏的位置。烛焰烛焰cbea上上右右f6老奶奶用放大镜看报纸时，为了看到更大的清晰的老奶奶用放大镜看报纸时，为了看到更大的清晰的 像，应：像，应：A报纸与眼睛不动，放大镜离报纸远一些报纸与眼睛不动，放大镜离报纸远一些B报纸与眼睛不动，放大镜离报纸近一些报纸与眼睛不动，放大镜离报纸近一些C报纸与放大镜不动，眼睛离报纸近一些报纸与放大镜不动，眼睛离报纸近一些D报纸与放大镜不动，眼睛离报纸远一些报纸与放大镜不动，眼睛离报纸远一些