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科学探究凸透镜成像 (设计者;邓定和)2

发布时间:2013-10-29 13:50:05  

科学探究《凸透镜成像的 规律》

●【学习目标】: ●1、知道凸透镜成像规律。 ●2、知道物距和像距的概念。 ●3、知道实像不虚像的区别。 ●4、会运用凸透镜成像规律解 释一些简单的现象。

一.自主学习
● 一)知识回顾: ● 1、实像是 光线会聚而成的,能用 光 呈接到,当然也能用眼 实 看到. 屏 际 ● 2、虚像不 由实际光线会聚成的,而是实际光线的反射光线或 折射光线的反向延长线相交而成的,只能用 眼睛 看到, 用屏 接收。 是 ● 3)生活中的透镜

不能

生活中的透 镜 成像特点 物体与镜头 的距离

照相机

幻灯机

放大镜

倒立、缩小、 倒立、放大 正立放大虚 实像 、实像 像 较大 较小 很小

二)了解几个概念:
物体到凸透镜的距离 ● (1)物距:______________, 用_____表 示。 f 像到凸透镜的距离 ● (2)像距:_______________________, v 用_____表示 ● (3)焦距: _________________________ ,用_____表示,则2倍焦距则表示为: ______

几个术语: 焦距f、物距u、像距v

2F

F

物距 u

F 像距

2F

V

预备知识:
1.物距(u): 物体 到 凸透镜中心 的距离;

2.像距(v): 像
u

到 凸透镜中心
v

的距离;

25

40

68
28cm V =?

u=? 15cm

应 用
设 计 课 题 预 备 实 验 1 0 5

注意:1、调节烛焰、凸透镜、光屏使它们的中心在
同一高度,为了使烛焰的像成在光屏的中央。 2、虚像:不是实际光线会聚而成,光屏上得不 到的像。 实像:由实际光线会聚而成的,能显示在光 屏上。

论 证 口 诀 练 习 拓 展 挑 战 返 回 结 束

提出猜想
物距(物体到透镜的距离) 凸透镜成像可能与__________________有关

2013-10-29

二.合作探究 探究:凸透镜成像的规律 ●一)提出问题: ● 思考:同样都是凸透镜为什么 能成丌同特点的像? ● 提问:凸透镜成的像的虚实、 大小、正倒跟 有关系? 二)猜想不假设: ●物距越大所成的像越 , 物距越 小所成的像越 。

三)验证猜想,设计实验:
● 四)进行实验: ● (1)测定凸透镜的焦距f并做好记录。 ● 方法:平行光聚焦法 ● (2)将实验器材按如图所示摆放。

注意:1.将凸透镜、蜡烛、光屏放在同一直线上。 2.调整凸透镜、蜡烛、光屏的高度,使它们的中心大致 在同一高度。 3.光屏上的像一定要明亮,清晰;多次进行测量,仔细 观察,做好记录进行实验;态度认真,一丝不苟。

● (3)将蜡烛放在离凸透镜2f以外的位置,点燃蜡 烛,移动光屏直到光屏上出现边缘清晰的蜡烛的 像为止;记录下蜡烛到凸透镜的距离(物距u)、 像到凸透镜的距离(像距v)、像的性质大小和倒 正;注意填入表格 ● (4)将蜡烛向凸透镜

移近,使物距在2f以外,即 u>2f,重复步骤(3),进行观察不测量 ● (5)将蜡烛放在凸透镜2f处,即u=2f处,进行 观察和测量 ● (6)将蜡烛向凸透移近,使物距在2f和f之间, 即2f>u>f之间,进行观察不测量 ● (7)将蜡烛向凸透镜移近,重复步骤(6),进 行观察不测量 ● (8)继续移近蜡烛,使物距u<f,进行观察、估 测像距。 ● (9)继续将蜡烛移近凸透镜,重复步骤(8)

(10)小结:凸透镜成像规律: 请同学们做在记录本上
物距不焦 距的关系

像的性质

像距不焦距 的关系

应用

u>2f u =2f 2f>u>f u=f
u<f

讨论交流
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?

焦点内外分虚实

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?

2倍焦距分大小

3.像的正倒:凸透镜所成的像有没有正立的实像? 实像倒,虚像立 有没有倒立的虚像?

讨论交流
4. 成实像时,当物体从较远处向透镜靠近 时(物距变小),像距如何变化?像的 大小如何变化? 远离透镜呢?

物近、像大,像远 物远、像小,像近

分析实验数据,归纳总结出凸透镜成像规律。

口诀

一倍焦距分虚实,
二倍焦距分大小;

像的大小像距定,
像儿跟着物体跑 。
★当物距 大于2倍 焦距时,成倒立、缩小的 ★当物距 等于2倍 焦距时,成倒立、等大的 ★当物距 小于2倍但大于焦距时,成倒立、放大的 小于 ★当物距 焦距时,成正立、放大的
实 像。

实 像。 实 像。
虚 像。

三.基础巩固
? 1、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 c 出现的像最大,把烛焰放在 ______点,屏上出现的像最小。

a

(2)把烛焰放在_____点,屏上 c 出现清晰的像时,屏距凸透镜 最远。

d (3)把烛焰放在_____点, 屏上 不会出现像。

? 2.如图所示,在做“凸透镜成像”实验 时,光屏上恰好成一个清晰的像,则 放大 此时烛焰所成的像是_____(填缩小、 放大或等大)_____(填倒立、正立) 倒立 的实像,如果使烛焰沿主轴远离凸透 镜,仍要在光屏上得到清晰的像,则 左 光屏应向_____(填左或右)

? 2.如图所示,在做“凸透镜成像”实验 时,光屏上恰好成一个清晰的像,则 此时烛焰所成的像是_____(填缩小、 放大或等大)_____(填倒立、正立) 的实像,如果使烛焰沿主轴远离凸透 镜,仍要在光屏上得到清晰的像,则 光屏应向_____(填左或右)

? 3、李老师用投影仪放映投影片 时,发现屏幕上的画面太小, 想把画面调大一些,若请你来 帮忙,你该如何操作?

? 4、王大妈

用放大镜看报纸时,为了看到更大 更清晰的像,应该保持( ) B ? A、报纸与眼睛不动,放大镜离报纸近一些 ? B、报纸与眼睛不动,放大镜离报纸远一些 ? 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、小华在探究凸透镜的成像规律时,将凸 透镜和其它实验器材装在光具座上,如图 所示: ? (1)点燃蜡烛后,无论怎样移动光屏,光 屏上始终没有出现蜡烛焰的像,你认为产 生这种现象的原因是什么? ? (2)当光屏上出现烛焰清晰的像时,若小 华用手将凸透镜的上半部分遮住,则光屏 上还能否看到烛焰的像?若能看到,则烛 焰的像有何变化? (3)要想知道凸透镜 的焦距,你认为可以通 过哪些途径?(至少说 出2种不同途径)

? 6、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 离凸透镜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 A B、倒立,缩小的实像 C、正立放大的实像 D、正立,放大的虚象

A

7、将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,由此可知,该透镜的 焦距可能是( A ) A、20cm B、15 cm C、10 cm D、5 cm

? 8.测绘人员绘制地图时,需要从飞 机上向地面拍照,称为航空摄影, 如果照相机镜头焦距为5cm,则所 成清晰的像与镜头的距离为 ( ) B ? A.远大于15cm ? B、略大于5cm ? C、略小于5cm ? D、等于5cm

9.在研究凸透镜成像的实验中,当烛焰离 凸透镜8cm时,在光屏上得到清晰倒立缩 小的像,则当像离凸透镜的距离是8cm时 ,像的性质是( ) C
A、倒立放大的实像 B、正立放大的实像

C、倒立缩小的实像 D、无法判断

四.巩固测评
● 1.在利用蜡烛研究凸透镜成像的实验中,凸透镜的焦距是10 ㎝,点燃的蜡烛放在距凸透镜15㎝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、放大的虚像 D.正立、放大的实像 ● 2.某同学拿着一个凸透镜正对着太阳光,用一张白纸在透镜的 另一侧来回移动,得到一个最小、最亮的光斑,测得此时光斑 到透镜光心的距离是6㎝,该同学用此透镜观察较小的 文字时,看到了正立的较大的字,则较小文字到透镜的距离( ) ● A.等于12㎝ B.大于6㎝小于12㎝ C.小于6㎝ D .大小12㎝ ● 3.某凸透镜焦距是10cm,将物体放在离焦点5cm的地方, 所成的像( ) ● A.一定是实像 B.一定是虚像 ● C.一定是放大的像 D.一定是缩小的像

A

C


B

● 4.在探究凸透镜成像规律的实验中,已知凸透镜焦距 为10cm,当光屏上成一缩小、倒立的烛焰的像时,烛 焰(蜡烛)不凸透镜的距离( A ) ● A.大于20㎝ B.大于10㎝且小于20㎝ C.小 于10㎝ D.等于20㎝ ● 5.A1B1是物体AB经过凸透镜所成的像,如图所 示的情景中,正确的是( )

C

● 6.将一个凸透镜正对着太阳光,在距凸透镜20 cm的 纸上接到一个很小的亮斑.当将一个物体放在距这个 透镜50 cm处时,在凸透镜的另一侧可以得到( ) B ● 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、缩小的实像 ● 7.关于像,下列说法中正确的是( D ) ● A.凸透镜成虚像时,因用光屏接收丌到,所以 人眼也看丌到 ● B.虚像都是由光的反射形成的,实像都是由光的 折射形成的 ● C.虚像总是放大的,实像有时是放大的有时是缩 小的 ● D.虚像用眼可以看到,用光屏接收丌到

● 8.小明住探究凸透镜成像规律时,保持凸透镜的位置 丌变,先后把蜡烛放在a、b、c、d四点并分别调整 光屏的位置,如图所示,探究后他总结出下列说法。 其中正确的是 ( ) A A.照像机是利用蜡烛放在a点的成像特点制成的 B.放大镜是利用蜡烛放在b点的成像特点制成的 C.幻灯机是利用蜡烛放在d点的成像特点制成的 D.蜡烛放在b点成的像比它放在c点成的像大

● 9.在用焦距为10cm的凸透镜来探究成像规律的实验 中. ● (1)如图所示,将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座 上.点燃蜡烛后,调节凸透镜和光屏的高度,使它们 的中心不烛焰中心大致在同一高度.其目的是使像成 在_________________. ● (2)当烛焰距凸透镜15cm时,移动光屏,可在光屏上 得到一个清晰的倒立、_________(选填“放大”或“缩 放大 小”)的实像.

光屏上

● 10.小明利用一未知焦距的凸透镜探究透镜的成像规律,进 行了如下操作并得到了相关结论.请你将空缺部分补充完整 。 ● (1)将一束平行光射向凸透镜,得到如图所示的光路图. ● 则该透镜的焦距为 cm. ● 将蜡烛、透镜和光屏放在光具座上,并使烛焰、透镜和光屏 ● 三者的中心大致在 同一高 . ● (3)按要求进行观察和测量,并将观测情况记录在下表中. 倒立、缩小的实像 度 ● ①上表中实验序号2中像的性质为 ,实验序号4 30 中像距为 cm ● ②分析表中数据:当烛焰从远处向透镜靠近时,仍要在光 屏上得到清晰的像,光屏应向 _____________(选填 “靠 远离 近”或“远离”)透镜的方向移动.

10


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