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八物上 4.5《凸透镜成像》

发布时间:2014-02-03 11:05:13  

科学探究:凸透镜成像

预习检查
? 透镜分为哪几类?
? 透镜成像有哪些应用?。

自学提纲
1、阅读P72知道透镜的分类勾划透镜的特点。 ? 2、阅读P73理解透镜的基本概念:主光轴、光心、 焦点及焦距。 ? 3、观察图4-5-5及4-5-6勾记透镜对光的作用小组 讨论其成因 ? 4、P74-P76实验探究凸透镜成像规律,按实验要求 进行试验观察实验现象总结实验规律 ? 5、P76了解透镜在日常生活中的应用 ? 6、P77自读发展空间完成自我评价
?

有一段古文这样写到:

削冰令圆,举以向日, 以艾承其影,则得火。

一、认识透镜
1、透镜分类

a、中间厚,边缘薄 b、中间薄,边缘厚 的透镜称为凸透 的透镜称为凹透 镜 镜

2、透镜的焦点和焦距

焦点

平行于主光轴的光线经过凸透镜后将会聚于一个点, 这个点叫焦点

F f

焦距

焦点到凸透镜中心的距离叫做焦距

凸透镜:

将光路从右向左传播,发现光线也 能会聚于焦点。 说明凸透镜有左右两个焦点

凹透镜:

F称为凹透镜的虚焦点,凹透镜有左右两个虚 焦点。
f是虚焦点到凹透镜光心的距离,称为焦距。

怎样测量凸透镜的焦距? 太阳光聚焦法:

拿一个凸透镜正对着太阳光,在把一张纸放在它的 另一侧,改变透镜与的距离,直到纸上的光斑变的 最小最亮,测量这个最小最亮的光斑到透镜光心的 距离,这就是焦距。

光心
主光轴

光心
主光轴

主光轴:通过透镜的两个球面球心的直 线叫主光轴。

光心:主光轴上有个特殊点,通过它的光线 传播方向不改变,这个点叫透镜的光心。

二、透镜对光线的作用
1、凸透镜对光线的作用

1、凸透镜对光线有会聚作用

二、透镜对光线的作用
2.凹透镜对光线的作用

2、凹透镜对光线有发散作用

F F

F

F

F F

F F

F

F F

F

F F

F

分析与论证:
1、凸透镜在什么条件下成倒立缩小的实像?

2、凸透镜在什么条件下成倒立放大的实像?

3、凸透镜在什么条件下成正立放大的虚像?

实验方案
1. 组装实验装置;
2. 为了全面地研究凸透镜的成像规律,因 此蜡烛由远及近逐次向透镜靠近,每次相应地 移动光屏得到清晰的像,记下每次蜡烛、光屏的 位置和成像的特点;并计算物距与像距。 (1)当物像等大时,物距具有什么特点? (2)当物距很小时,在光屏观察到什么现象?试 着用眼睛直接观察成像的特点?

3.实验时注意安全、分工合作与边实验边记录数据, 并填入表格。

·

·· · · ·
物距:U 像距:v

物体位于凸透镜2倍焦距以外(U>2f ),成 倒立的、 缩小的、 实 像。 像位于凸透镜的一倍焦距与二倍焦距之间( f<v<2f) 物体与 实 像分别位于凸透镜的

两侧

. .

. .

物体位于凸透镜的( 2倍焦点处 ) 即(u= 2f ) 时,成 倒立的、

等大的、 实像。 实像位于凸透镜另一侧的2 倍焦距处, V=2f
物体与实像之间的距离是 4f 物体在凸透镜的特殊位置的成像特点(联系平面镜成像的特点)是:

物像等大;像距=物距 ( 2f )

· ·
·

· ·
·

物体位于凸透镜的二倍焦距与一倍焦距之间( 2f>u>f )

成 倒立的、 放大的、 实 像
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( u=f ),

不成像

.
物体位于焦点以内即( u<f ) 正立的、 放大的、虚 像 时,成

.

分区记忆
一倍焦距分虚实


2F F




缩小

放大

二倍焦距分大小

像 的 性 质

物 距
u>2f u=2f f<u<2f u=f u<f

正立 倒立 倒立 倒立

放大 缩小 缩小 等大 放大

虚像 实像

物像 位置

像 距

实像
实像 实像

异侧
异侧

f<v<2f v=2f

倒立 不
正立

异侧
同侧

v>2f
v>u


放大


虚像

很难记,怎么办? 记忆口诀:一倍焦距分虚实, 二倍焦距分大小; 物近像远像变大;物远像近像变小。
(实倒异侧,虚正同侧)。

透镜在日常生活中的应用
①放大镜

原理 u<f 正立、放大、虚像 —— 物近像近小

物距u

像的性质

像距v

像的变化

②照相机

原理 u>2f 倒立、缩小、实像 f<v<2f 物近像远大

物距u

像的性质

像距v

像的大小变化

③投影仪

原理 f<u<2f 倒立、放大、实像 v>2f 物近像远大

物距u

像的性质

像距v

像的大小变化

课堂小结
本节课主要学习了:

物距u 放大镜 照相机 投影仪 u<f u>2f f<u<2f

像的性质 正立、放大、虚像 倒立、缩小、实像 倒立、放大、实像

像距v —— f<v<2f

像的大小变化 物近像近小 物近像远大

v>2f

透镜在日常生活中的应用

放大镜上的 透镜

眼镜片上的透镜

1、在“研究凸透镜成像”实验中,物体在光 屏上所成的实像一定是( C ) A.正立的像 B.缩小的像 C.倒立的像 D.放大的像 2、一个焦距是15cm的凸透镜,当物体从离透 镜50cm处逐渐向20cm处的过程中,像的大小 ( B) A、先变小后变大 B、变大 C、先变大后变小 D、变小

3、某同学用焦距为10㎝的凸透镜去观察书上的 文字,所成的像如图所示,则文字到凸透镜的距 离为( C ) A、25㎝ B、15cm C 、 6㎝ D、12㎝

4、老奶奶用放大镜看报纸时,为了看到更大更清 晰的像,应[ A] A: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 C: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
5、张老师用投影仪放映幻灯片时屏幕上出现正常 画面,这是一个小虫子正好落在凸

透镜的镜片上, 此时对画面的影响为 (D ) A 几乎无影响 B 画面上有只小虫 C 画面上有小虫但不清晰 D 画面变得模糊

6、小明和小红用焦距相等的相同照相机对小强同 学拍照,洗出的底片分别为甲和乙,则( D ) A 小红离小强的距离近 B 小明和小红离小强距离相同 C 小红要使底片上的像与小明的一样大,小 红应靠近小强,再减小镜头到底片的距离 D 小红要使底片上的像与小明的一样大,小 红应靠近小强,再增大镜头到底片的距离





7、蜡烛放在距离凸透镜30cm的地方,在透镜另 一侧的光屏上,有蜡烛清晰放大的,由此可知, 该透镜的焦距可能是( A ) A.20cm B.15cm C.10cm D.5cm

8、小华有三个同样的凸透镜,焦距为20cm ,其中做了一个照 相机模型、一个投影仪模型、一个放大镜模型,小华用照相机 模型拍摄了墙上的一幅画,用投影仪演示了一张幻灯片,用 放大镜观察了一只小昆虫。方框中提供了几个长度数据,选 择合理长度和左边的有关距离用线连起来,不需要的数据可 以不连。
投影仪的凸透镜到幻灯片的距离 150 cm 40 cm 照相机的凸透镜到画的距离 放大镜到小昆虫的距离 22 cm 20 cm 12 cm

预习作业
眼睛能看到物体的原理

倒立 、_______ 放大 、的_______ 实 分析:成的是______ 像 物体应该在什么区域? 在F和2F之间

10、蜡烛放在距离凸透镜30cm的地方,在透镜 另一侧的光屏上,有蜡烛清晰放大的像,由此 A 可知,该透镜的焦距可能是 ( ) A.20cm B.15cm C.10cm D.5cm

即f<u<2f
那物距u=? u=30cm 代入得到:

如何解出f的范围? f<30,实


F

且30<2f,即2f>30,f>15. 2F 则15<f<30



即f<30<2f



像的性质 物距
u>2f u=2f f<u<2f u=f u<f

正立 倒立
倒立 倒立 倒立 正立

放大 缩小
缩小 等大 放大 放大

实像 虚像
实像 实像 实像 虚像

物像 位置
异侧 异侧 异侧 同侧

像距
f<v<2f v=2f v>2f

应用
照相机摄像机

投影仪放映机

不成像
v>u

放大镜


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