1、第 3 节 凸透镜成像的规律学习目标1.知道凸透镜成像规律 .2.能运用凸透镜成像的规律解释有关现象 .3.学会分析实验结果并能从中得出规律 .自主探究1. 叫凸透镜的焦距,用符号 表示 . 2. 叫物距,用符号 表示 . 3. 叫像距,用符号 表示 . 4.实像由 光线会聚而成,能在 上呈现的像 .虚像不是由实际光线会聚而成,而是由光线的 相交而成, (填 “能 ”或 “不能 ”)在光屏上呈现的像 .合作探究1.提出问题(1)回顾照相机、投影仪、放大镜利用凸透镜成像 .(2)根据所学知识猜一猜,凸透镜成像有时倒立,有时正立,有时放大,有时缩小,跟什么因素有关呢?2.猜想与假设(1)照相时物体
2、到凸透镜的距离比像到凸透镜的距离大,而投影仪中物体到凸透镜的距离比像到凸透镜的距离小,由此看来像的大小与 有关 . (2)照相机和投影仪成像时物体和像都在凸透镜的两侧,而放大镜成像时物体和像在透镜的同侧,由此看来像的虚实与 有关 . 3.合作互动探究新知图 1(1)实验器材:光具座、光屏、凸透镜(f =10 cm)、蜡烛、火柴 . (2)将实验器材按如图 1 所示摆放 .注意:将凸透镜、蜡烛、光屏放在同一直线上,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 .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 .(3)提出问题,进行探讨:如何使物体成的像呈现于光屏
3、上?实验过程中应记录哪些现象和数据?活动 1:如图 2 所示,将物体(点燃的蜡烛)放在距透镜二倍焦距之外,同时移动光屏直至在光屏上成最清晰的像 .将像距和观察到的像的性质(大小、正倒、虚实、物像同异侧)填入表中 .图 2活动 2:如图 3 所示,将物体(点燃的蜡烛)向凸透镜移近,放在距透镜二倍焦距上,同时移动光屏直至在光屏上成最清晰的像 .将像距和观察到的像的性质(大小、正倒、虚实、物像同异侧)填入表中 .图 3活动 3:如图 4 所示,将物体(点燃的蜡烛)继续向凸透镜移近,放在距透镜一倍焦距和二倍焦距之间,同时移动光屏直至在光屏上成最清晰的像 .将像距和观察到的像的性质(大小、正倒、虚实、物
4、像同异侧)填入表中 .图 4活动 4:继续把蜡烛向凸透镜移近,放在距透镜一倍焦距上,这时调整光屏,在光屏上已经看不到蜡烛的像(思考为什么) .小组讨论,并将讨论的要点记录下来 .活动 5:如图 5 所示,将物体(点燃的蜡烛)继续向凸透镜移近,放在距透镜一倍焦距之内,同时用眼睛观察像 .将像距和观察到的像的性质(大小、正倒、虚实、物像同异侧)填入表中 .图 5记录表像的性质物距 像距 放大或缩小倒立或正立实像或虚像观察光屏像与物在镜的u2f 2fvf 缩小 倒立 实像 有清晰像 异侧u=2f v=2f 等大 倒立 实像 有清晰像 异侧2fuf v2f 放大 倒立 实像 有清晰像 异侧u=f /
5、不成像fu / 放大 正立 虚像 无 同侧4.分析上表的记录,我们可得出以下结论:(1)物体通过凸透镜成像的性质与凸透镜的 有关,并随 的变化而变化 .(2)关于物距有两个位置是影响成像性质的关键点:u=f 是成 像的分界点;u=2f是成 像的分界点;凸透镜所成的实像都是 立的,虚像都是 立的 . (3)当物体逐渐向凸透镜靠近时,光屏的位置是逐渐 (选填 “靠近 ”或 “远离 ”),在光屏上所成的像是逐渐 (选填 “变大 ”或 “变小 ”)的 . 课堂检测1.一凸透镜的焦距是 8 cm,将点燃的蜡烛放在离凸透镜 12 cm 处,则所成的像是( )A.正立、缩小的虚像 B.倒立、放大的实像C.倒
6、立、缩小的实像 D.倒立、缩小的虚像2.小明在做 “探究凸透镜成像的规律 ”实验时,所用凸透镜的焦距为 15 cm.将蜡烛放在距离该透镜 35 cm 处时,蜡烛在光屏上所成清晰的像是( )3.在探究凸透镜成像规律的实验中,当烛焰、凸透镜、光屏位于如图所示的位置时,烛焰在光屏上呈现一个清晰放大的像 .要使烛焰在光屏上呈现一个清晰缩小的像,调节的方法是( )A.透镜不动,蜡烛远离透镜移动,光屏靠近透镜移动B.透镜不动,蜡烛远离透镜移动,光屏远离透镜移动C.透镜不动,蜡烛靠近透镜移动,光屏远离透镜移动D.透镜不动,蜡烛靠近透镜移动,光屏靠近透镜移动4.小青将点燃的蜡烛分别放在如图所示的 a、b、c
7、点探究凸透镜成像规律,蜡烛在 点时,凸透镜右侧光屏上成的像最大,像是 (选填 “正立 ”或 “倒立 ”)的 . 5.探究凸透镜成像规律(1)实验中出现了如图所示的情形,要使像成在光屏中央,应将光屏向 (填 “上 ”或 “下 ”)调整 . (2)已知凸透镜焦距为 10 cm,将烛焰放在距离凸透镜 25 cm 处,调节光屏可得到倒立、 (填 “放大 ”或 “缩小 ”、 “等大 ”)的实像,应用这个原理工作的仪器有 . (3)在上述实验的基础上,将蜡烛向远离透镜的方向移动,要在光屏上得到清晰的像则应将光屏 (填 “远离 ”或 “靠近 ”)透镜,光屏上的像 (填 “变大 ”“变小 ”或“不变 ”).
8、参考答案自主探究1.焦点到凸透镜光心的距离 f2.物体到凸透镜光心的距离 u3.像到凸透镜光心的距离 v4.实际 光屏 反向延长线 不能合作探究1.(2)物距2.(1)物距 (2)物距4.(1)焦距 物距 (2)实和虚 放大和缩小 倒 正 (3)远离 变大课堂检测1.B 解析:透镜的焦距是 8 cm,把点燃的蜡烛放在距凸透镜 12 cm 处,则 2fuf,成倒立、放大的实像 .2.C 解析:由题意知:f =15 cm,则 2f=30 cm.蜡烛到凸透镜的距离即物距 u=35 cm2f.根据凸透镜成像的规律,此时成倒立缩小的实像 .3.A 解析:物距小于像距,成倒立、放大的实像 .要使光屏上呈现
9、倒立、缩小的实像,要增大物距,同时减小像距,所以在凸透镜不动时,蜡烛远离凸透镜,同时光屏靠近凸透镜 .4. 答案:b 倒立解析:当蜡烛位于一倍、二倍焦距之间时,成放大、倒立的实像,此时越靠近一倍焦距,所成的实像越大 .5.答案:(1)下 (2)缩小 照相机 (3)靠近 变小解析:(1)蜡烛、凸透镜、光屏,三者在同一条直线上,三者的中心大致在同一高度,像才能呈在光屏的中心 .所以光屏应向下移动 .(2)透镜的焦距为 f=10 cm,烛焰放在距离凸透镜 25 cm 处,即 u=25 cm2f,这时凸透镜成倒立、缩小的实像,应用这一原理制成的是照相机 .(3)将蜡烛向远离透镜的方向移动,即物体远离透镜时,像就会靠近透镜,因此光屏应当靠近透镜,且光屏上的像会变小 .
