探究凸——透镜成像规律

点燃的蜡烛点燃的蜡烛凸透镜凸透镜光屏光屏光具座光具座实验器材实验器材物理名词：物理名词：焦距焦距f、物距、物距u、像距、像距vF FF F2F2F2F2F物距物距u u像距像距V V如何保证蜡烛的像始终能成在光屏上？如何保证蜡烛的像始终能成在光屏上？调节蜡烛、透镜、光屏的调节蜡烛、透镜、光屏的 中心，使中心，使烛烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上,为了使烛焰的像成在光屏的中央。为了使烛焰的像成在光屏的中央。 2022-1-27如何测定凸透镜的焦距？如何测定凸透镜的焦距？1.聚焦法：聚焦法：让平行光（如太阳光）沿主轴方向入射到让平行光（如太阳光）沿主轴方向入射到凸透镜上，在另一侧与透镜平行放置一个凸透镜上，在另一侧与透镜平行放置一个光屏，调节凸透镜使在光屏上呈最小最亮光屏，调节凸透镜使在光屏上呈最小最亮的光斑时便是焦点，此时凸透镜光心到焦的光斑时便是焦点，此时凸透镜光心到焦点的距离就是该凸透镜的焦距。点的距离就是该凸透镜的焦距。测定凸透镜的焦距测定凸透镜的焦距2.2.远物成像法：远物成像法： 将物体放至光具座的一端，将光屏放在另一将物体放至光具座的一端，将光屏放在另一端，移动透镜，直到屏上出现最小、端，移动透镜，直到屏上出现最小、清晰清晰的的烛焰的像。此时像距近似等于焦距烛焰的像。此时像距近似等于焦距( (透镜到光透镜到光屏的距离屏的距离) )。测定凸透镜的焦距测定凸透镜的焦距3.3.二倍焦距法二倍焦距法 ： 透镜位置不变，分别向两侧同时移动透镜位置不变，分别向两侧同时移动蜡烛与光屏，直到屏上出现蜡烛与光屏，直到屏上出现等大等大、清晰清晰的的烛焰的像。此时物距烛焰的像。此时物距= =像距像距=2=2倍焦距。倍焦距。2022-1-27FFOFFOFFOFFOFFf2022-1-27作图研究作图研究u2f fv2f 倒立倒立缩缩小小实实像像 利用通过凸透镜的三条特殊光线2022-1-27FFfu=2f v=2f 倒立等大实像倒立等大实像 2022-1-27FFffu2f 倒立放大实像倒立放大实像 2022-1-27FFfu=f 不成像不成像 2022-1-27FFfuf 倒立放大虚像倒立放大虚像 物距物距（u）像距像距（V）像的性质像的性质应用应用倒立倒立或正立或正立放大放大或缩或缩小小实像实像或虚像或虚像U2fU=2ffU2fUfUffV2fv2fv2f不成像、一束平行光不成像、一束平行光倒立倒立倒立倒立倒立倒立实像实像缩小缩小实像实像等大等大放大放大实像实像正立正立放大放大虚像虚像照相机照相机投影仪、投影仪、幻灯片幻灯片放大镜放大镜测焦距测焦距2022-1-272 2、在实验中，你能发现实像和虚像的分界、在实验中，你能发现实像和虚像的分界点在什么位置吗？点在什么位置吗？3 3、在实验中，你能发现放大的像和缩小的、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？像的分界点在什么位置吗？2022-1-274、什么情况下像和物体在凸透镜、什么情况下像和物体在凸透镜两两侧？侧？ 什么情况下像和物体在凸透镜什么情况下像和物体在凸透镜同同侧？侧？2022-1-275、当凸透镜成实像时，随着物距的、当凸透镜成实像时，随着物距的减少，像距是怎样变化的？减少，像距是怎样变化的？2022-1-272022-1-27规律精炼规律精炼一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小；一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小；实像异侧总倒立，物近像远像变大；实像异侧总倒立，物近像远像变大；虚像同侧总正立，物近像近像变小；虚像同侧总正立，物近像近像变小；像的大小相距定，像儿跟着物体跑。像的大小相距定，像儿跟着物体跑。镜头镜头( (凸透镜凸透镜) )投影片投影片（物）（物）像像屏幕屏幕 投影片上的图案通过凸透镜形成一投影片上的图案通过凸透镜形成一个个放大放大的、的、倒立倒立的的实像实像. .投影仪投影仪一、幻灯机和投影仪一、幻灯机和投影仪设设计计课题预预备备实验105论论证证口口诀诀练练习习拓拓展展挑挑战战返返回回结结束束应应用用镜头镜头( (凸透镜凸透镜) )( (像像) ) 照相机能成照相机能成倒立倒立的、的、缩小缩小的的实像实像。二、照相机二、照相机 放大镜就是凸透镜放大镜就是凸透镜, ,能成能成放大放大的、的、正立正立的的虚像虚像。三、放大镜三、放大镜把天文望远镜安置在大气层外，可以免受把天文望远镜安置在大气层外，可以免受大气层的干扰，得到更清晰的天体照片大气层的干扰，得到更清晰的天体照片。天文望远镜天文望远镜红红外外线线望望远远镜镜数数码码望望远远镜镜目镜目镜物镜物镜靠近眼睛的凸靠近眼睛的凸透镜透镜（1 1）开普勒望远镜）开普勒望远镜的结构的结构靠近被观测物体的凸透镜靠近被观测物体的凸透镜 四、望远镜四、望远镜早期的显微镜早期的显微镜教学用生物显微镜教学用生物显微镜手手术术显显微微镜镜四、显微镜四、显微镜2022-1-27交流合作交流合作实验思考实验思考 1、当成实像时，如用手挡住透镜、当成实像时，如用手挡住透镜的上半部，猜一猜，光屏上的像可能的上半部，猜一猜，光屏上的像可能有什么变化？有什么变化？2022-1-27FFf2022-1-27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2022-1-27随堂练习随堂练习例：如图所示，保持凸透镜的位置不变，先后例：如图所示，保持凸透镜的位置不变，先后把烛焰放在把烛焰放在a a、b b、c c、d d、e e各点，并分别调整光各点，并分别调整光屏的位置。则：屏的位置。则：1、把烛焰放在、把烛焰放在 点，屏上出现的像最大；点，屏上出现的像最大； 把烛焰放在把烛焰放在 点，屏上出现的像最小。点，屏上出现的像最小。a bcd eFFf2f2022-1-27a bcd eFFf2f2、把烛焰放在、把烛焰放在 点，屏上出现清晰的像时，点，屏上出现清晰的像时， 屏距凸透镜最远。屏距凸透镜最远。3、把烛焰放在、把烛焰放在 点，屏上不会出现像。点，屏上不会出现像。(1)(1)当物距为当物距为18cm18cm时，可以在光屏上得到一个倒立、时，可以在光屏上得到一个倒立、 缩小的实像。则焦距范围为缩小的实像。则焦距范围为 。(2)(2)当物距为当物距为18cm18cm时，可以在光屏上得到一个倒立、时，可以在光屏上得到一个倒立、 放大的实像。则焦距范围为放大的实像。则焦距范围为 。(3)(3)当物距为当物距为18cm18cm时，通过透镜可以看到一个正立、时，通过透镜可以看到一个正立、 放大的虚像。则焦距范围为放大的虚像。则焦距范围为 。f 18cm9cm f 18cm(4)(4)当光屏距透镜当光屏距透镜18cm18cm时，可在光屏上得到一个倒立、时，可在光屏上得到一个倒立、 缩小的实像。则焦距范围为缩小的实像。则焦距范围为 。(5)(5)当光屏距透镜当光屏距透镜18cm18cm时，可在光屏上得到一个倒立、时，可在光屏上得到一个倒立、 放大的实像。则焦距范围为放大的实像。则焦距范围为 。9cm f 18cmf 9cm例、在例、在“研究凸透镜成像研究凸透镜成像”的实验中，的实验中，2022-1-27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：fu2f，即f30cm2f，解得：15cmf2f。所以成倒立缩小的实像。在研究凸透镜成像的实验中：在研究凸透镜成像的实验中：（1）用一束平行光正对凸透镜射入，经透镜后会）用一束平行光正对凸透镜射入，经透镜后会 聚于聚于A点，测得点，测得A点距透镜点距透镜10厘米，则透镜的焦距是厘米，则透镜的焦距是（ ）厘米。）厘米。（2）若烛焰放在距上述透镜）若烛焰放在距上述透镜8厘米处，经透镜可得厘米处，经透镜可得 到一个到一个 像。像。 （填像的性质：倒正、放大缩小、虚实）（填像的性质：倒正、放大缩小、虚实）（ 3）若烛焰放在此透镜前）若烛焰放在此透镜前12厘米处，经透镜可得厘米处，经透镜可得到一个到一个 像。像。（4）若烛焰放在此透镜前）若烛焰放在此透镜前25厘米处，经透镜可得到厘米处，经透镜可得到一个一个 像。像。练习：练习：正立正立 、放大、虚、放大、虚倒立、放大、实倒立、放大、实倒立、缩小、实倒立、缩小、实10例、老奶奶用放大镜看报时，为了看到更大的清晰的例、老奶奶用放大镜看报时，为了看到更大的清晰的 像，她常常这样做（像，她常常这样做（ ） A A报与放大镜不动，眼睛离报远些报与放大镜不动，眼睛离报远些 B B报与眼睛不动，放大镜离报远一些报与眼睛不动，放大镜离报远一些 C C报与放大镜不动，眼睛离报近一些报与放大镜不动，眼睛离报近一些 D D报与眼睛不动，放大镜离报近一些报与眼睛不动，放大镜离报近一些B例、某同学拍毕业合影后，想拍一张单身像。摄影师应采取例、某同学拍毕业合影后，想拍一张单身像。摄影师应采取 的方法是（）的方法是（） A A使照相机靠近同学，同时镜头往后缩，离胶片近些使照相机靠近同学，同时镜头往后缩，离胶片近些 B B使照相机靠近同学，同时镜头往前伸，离胶片远些使照相机靠近同学，同时镜头往前伸，离胶片远些 C C使照相机远离同学，同时镜头往后缩，离胶片近些使照相机远离同学，同时镜头往后缩，离胶片近些 D D使照相机远离同学，同时镜头往前伸，离胶片远些使照相机远离同学，同时镜头往前伸，离胶片远些例、测绘人员绘制地图时，需要在空中的飞机上向地面照相，例、测绘人员绘制地图时，需要在空中的飞机上向地面照相， 称为航空摄影，若使用航空摄影照相机的镜头焦距为称为航空摄影，若使用航空摄影照相机的镜头焦距为 50mm 50mm，则底片到镜头的距离为（，则底片到镜头的距离为（ ） A A略小于略小于100mm B100mm B略小于略小于50mm50mm C C略大于略大于50mm D50mm D等于等于50mm50mmBC例、在农村放映电影，试镜头时，发现屏上的影像小了例、在农村放映电影，试镜头时，发现屏上的影像小了 一点，应当怎样调整放映机（一点，应当怎样调整放映机（ ） A A放映机离屏远一些，胶片离镜头远一些放映机离屏远一些，胶片离镜头远一些 B B放映机离屏远一些，胶片离镜头近一些放映机离屏远一些，胶片离镜头近一些 C C放映机离屏近一些，胶片离镜头远一些放映机离屏近一些，胶片离镜头远一些 D D放映机离屏近一些，胶片离镜头近一些放映机离屏近一些，胶片离镜头近一些B