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3章3接探究成像规律

发布时间:2014-01-02 14:38:30  

镜头(凸透镜)

应 用
设 计 课 题 预 备 实 验



照相机能成倒立 的、缩小的实像。

( )
镜 头 凸 透 镜

屏幕
像 投影仪
投影片 (物)

投影片上的图案 通过凸透镜形成一个 放大的、倒立的实像.

1 0 5 论 证 口 诀 练 习 拓 展 挑 战 返 回 结 束

( )

放大镜 放大

放大镜就是凸 透镜,能成放大的、正 立的虚像。

困惑 ?
我们看到人在照相的时候,总是可以得 到一个缩小的倒立的实像,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 ? ? ?

信息快递 ?物体到透镜光心的距离——物距( u ) ?像到透镜光心的距离——像距( v )

u
F1
0

v
F2 像

物体

f1

f2

注:实像与虚像
1、实像——
(1)实际光会聚形成的像。 (2)能呈在光屏上的像。
如:小孔成像

2、虚像——
(1)实际光的反向延长线会聚形成的像。 (2)能看到但不能呈在光屏上。
如:平面镜成像

提出问题
凸透镜既能成正立、放大的像,也 能成倒立、放大的像,还能成倒立、缩 小的像。那么,凸透镜成各种不同的像 时,物距、焦距和像距间应满足什么条 件?

设计实验
1、要探究凸透镜的成像规律需要哪 些器材? 光具座 凸透镜、光源、光屏、刻度尺

10 2、测定所选凸透镜的焦距f= _ __cm

实验装置

设计实验
实验时应怎样放置器材? (1)在光具座上从左到右依次放上: 蜡烛、凸透镜、光屏 _________________。 高度 (2)调节蜡烛、透镜、光屏的____, 中心 同一高度的 使它们的____大致在_______ 同一直线上
使烛焰的像成在光屏的中央

3.使烛焰从距凸透镜较远处逐次靠近透镜, 每次都调节光屏到凸透镜的距离,使烛焰在光屏 上成清晰的像.注意观察像的大小、正倒是如何 随物距的减小而变化的。
4.当烛焰在光屏上成倒立、缩小的像时, 测量并记录这时的物距和像距。 5.当烛焰在光屏上成倒立、放大的像时,测 量并记录这时的物距和像距。

收集证据
像的性质 倒立、缩 小的像 倒立、放 大的像

f=10cm
物距u/cm 30 25 17 15 像距v/cm 15 17 25 29 1 2 1 2

实验次数

6.通过我们测得的几组数据,你是否可以 ...方法 科学发现不都是靠实验归纳 猜想一下,在何种情况下可以得到等大的像?科 得来的,理论研究也是很重要的,它能使 学家通过理论和实验的研究指出,当物距是焦 距的2倍时,像和物等大.请你用实验验证一下 科学家提出正确的猜想,指导实验和对 这个条件是否正确.像距是多少?像是正立,还 实验的结果进行科学论证. 是倒立的?

实验次数 1 2

物距 u=2f/cm

像距v/cm

像的

性质

7.当物体移到凸透镜的焦点以内时,用眼睛 通过透镜观察烛焰,你能看到它的像么?这个 像是放大的,还是缩小的?是正立的,还是倒 立的?你能在光屏上找到它么?

2F

F

O

F

2F

通过透镜直接观察蜡烛一侧

像的性质 正立、放大 的像

实验次数 1 2

物距u/cm

像距v

小结与交流
分析上述各表中信息,归纳总结凸透镜 成像的规律. 当物距 大于 2 倍 焦距时,成倒立、 缩小的 实 (实/虚)像. 等于 2 倍 焦距时,成倒立、 当物距 等大的 实 (实/虚)像. 当物距 小于 2 倍大于一倍 焦距时, 成倒立、放大的 实 (实/虚)像. 当物距 小于 1 倍 焦距时,成正立、 放大的 虚 (实/虚)像.

分析与论证
像的情况 物距(u) u=2f 像距(v) v=2f f<v<2f v>2f

等大、倒立 的实像 缩小、倒立 的实像 放大、倒立 的实像 放大、正立 的虚像

u>2f
f<u<2f u<f
物进像退

凸透镜成像时 ,焦点以外的 成像情况有何区别?

2F

F

1

O

F2

2F

拓展延伸
?物体上升,像的运动情况如何?

像下降

?物体向透镜靠拢,像的情况如何?

物近像远

?物距等于焦距时的成像情况如何?

一倍焦距不成像

?若实验中凸透镜被挡住一半,成像情况如 何? 仍然能成完整的像,但像变暗

交流与合作
1.凸透镜成像时,实像和虚像有什么区别?

2.凸透镜成像时,什么情况下成实像?什么 情况下成虚像? 物距大于一倍焦距时成实像, 物距小于一倍焦距时成虚像

3.凸透镜成像时,什么情况下成缩小实像?什 么情况下成放大实像?什么情况下成等大实像?
物距大于2倍焦距时成缩小实像, 物距大于1倍焦距小于2倍焦距时成放大实像

4.凸透镜成实像时 ,随着物距减少,像距 怎样变化?像又怎样变化?
随着物距减少,像距增大,像变大

三、凸透镜成像的规律:
物距u
u>2f u=2f u=f 像的性质 正倒 大小 实虚 倒立 缩小 倒立 等大 放大 实像 实像 实像

像距v

应用

2f>v>f 照相机 v=2f 测焦距f=u/2
投影仪、幻灯机、 放映机

2f>u>f 倒立

v>2f

不成像

测焦距

u<f

正立

放大

虚像

放大镜

注:凹透镜只能成正立缩小的虚像

附:透镜成像记忆顺口溜
一焦分虚实,二焦分大小; 实像异侧倒,物远像变小; 虚像同侧立,物远像变大; 像大像距大,像小像距小。

口决
? ? ? ? ? ? 一焦分虚实 二焦分大小 虚同正,实异倒 像儿物儿相追赶 成实像,u小,v大,像大; 成虚像,u大,v大,像大;

小 试 牛 刀 1:
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 聚于A点,测得A点距透镜10厘米,则透镜的焦距是 ( 10 )厘米。 (2)若烛焰放在距上述透镜8厘米处,经透镜可得 到一个 正立 、

放大、虚 像。 (填像的性质:倒正、放大缩小、虚实) ( 3)若烛焰放在此透镜前12厘米处,经透镜可得 到一个 倒立、放大、实 像。 (4)若烛焰放在此透镜前25厘米处,经透镜可得到 倒立、缩小、实 一个 像。

小 试 牛 刀2 :
(1)f=20cm u=30cm 成什么像?像距范围? (2)f=15cm u=40cm 成什么像?像距范围? (3)f=10cm u=6cm 成什么像?像距范围?

(4)在光具座上,光源对准零刻度线,焦 距为15cm的凸透镜放在30cm的刻度上,则 光屏在什么位臵可以看到怎样的像?若将透 镜移至20cm处,则光屏在什么范围内可以 找到像?

凸透镜成像题目分类训练: 一:凸透镜成像与物距、像距的关系: 1:凸透镜焦距是8厘米,物体放在距透镜20 厘米处,在透镜的另一侧的光屏上可得到一 个 、 、 的像,像距的范围是 , 利用这个原理制成 。若把物体放在 12厘米的位置上,调整光屏,可在透镜上得到 一个 像,利用这个原理制成了 ,像 在 范围;若在物体放在距透镜6厘米的 地方, (能/不能)在光屏上成接到 像。那么能成一个 、 、 像,应用 是 .

2:在研究凸透镜成像规律时,若把蜡烛放在 透镜前20厘米处,光屏上可得到一个倒立等 大的实象,若把蜡烛向透镜移近5厘米,那么 可以在光屏上得到一 , , 像 3:一凸透镜焦距是8厘米,当物体距焦点3厘 米时,则物体的成像情况是[ ]

A:一定成放大的实象像;
B一定成放大的虚象;

C:可能成放大的实象,也可能成放大的虚象;
D:一定能用光屏收到。

二:根据物距和像距的关系,判断像的性质: 1:当蜡烛离凸透镜36厘米时,它的象清晰的 映在距透镜20厘米的另一侧,的光屏上,光屏 上得到的是一个( )的像。
2:有一支点燃的蜡烛与墙相距6米,蜡烛与墙之间 放一透镜,当蜡烛与透镜相距1、5米,则在墙上得 到物体的像,此镜是( )镜,物距是( ), 像距是( ),在墙上得到一个( )的像。 3:如图是某同学探究凸透镜成像规律的装置,在 屏上得到一个清晰的像,这个像是( )的像

三.根据像的性质判断物距与焦距的关系,

像距与焦距的关系: 1:将物体放在凸透镜前16厘米处,在光 屏上得到缩小的像,则凸透镜的焦距可能是 [ ]
A:10cm B: 7cm C: 8cm D:16cm

若将其放在另一凸透镜前18厘米处, 在光屏上承接到一个与物等大的实象,则该 凸透镜的焦距[ ]

2:在探究凸透镜成像实验中,当物距为 20厘米时,得到一个倒立缩小的实象,此时像 距为13厘米,则凸透镜的焦距是[ ] A:f>20cm C 10cm<f<13cm B 13cm<f<20cm D 6.5cm<f<10cm

3:在探究凸透镜成像规律实验

中,如图保持凸透镜的 位置不变,分别将蜡烛放在a、b、c、d、e、f、g点,并 分别调整光屏的位置,观察蜡烛在光屏上成的像,则
(1):当蜡烛放在(
(2):把蜡烛放在( (3):把蜡烛放在(

)点,屏上出现最小的像。

)点,屏上看不到像,但从透 镜另一侧可看到烛焰正立的放大的像。 )点,在屏上看不到像,在透镜 的另一侧也看不到像。
(4):把蜡烛放在(
a

)点,在屏上出现最大的像。
c

b

e
dF g

2F

(5):若把蜡烛放在 的像离透镜最远。

点,屏上出现

(6):当把蜡烛由a点向b点移动,像的大 小 ,像距 . (7):当把蜡烛由c点移动到d点,像的大 小 ,像距 . (8):把蜡烛点燃一段时间后,光屏上得 不到像,请你想想是什么原因?
a

b

c

e
dF g

2F

4.焦距不变的照相机给某个同学拍照,底 片上成一个清晰的全身像,若要改拍半身像, 则照相机应 (靠近/远离)该同学,镜头 离底片 一些。 5:某校学生进行“珍惜生命,远离毒品” 的法制教育放映的幻灯片,发现屏幕上的像 小了点,放映机离屏幕 一些,胶片离 镜头 一些。

6:老奶奶用放大镜看报纸时,为了看到更 大更清晰的像,应 [ ]

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


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