第三节凸透镜成像的规律.ppt

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1、第三节第三节 凸透镜成凸透镜成像的规律像的规律第五章第五章透镜透镜及其应用及其应用复习引入复习引入 请同学回忆以下概念：凸透镜、主光轴、光请同学回忆以下概念：凸透镜、主光轴、光心、焦点、焦距心、焦点、焦距中间厚、边缘薄的叫做凸透镜中间厚、边缘薄的叫做凸透镜光的折射和透镜光的折射和透镜3-4第3章 光和眼睛 放大镜放大镜透镜分类：透镜分类：凸透镜：中间厚，边缘薄凸透镜：中间厚，边缘薄凹透镜：中间薄，边缘厚凹透镜：中间薄，边缘厚老花镜老花镜近视镜近视镜主光轴主光轴光心光心焦点焦点焦距焦距思考思考:怎样完成下列光路图，为什么？并体会主光怎样完成下列光路图，为什么？并体会主光轴的作用。轴的作用。焦点焦

2、点焦距焦距FFOFFOFFOFFO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。镜镜头头(凸凸透透镜镜)投影片投影片（物）（物）像像屏幕屏幕 投影片上的图案投影片上的图案通过凸透镜形成一个通过凸透镜形成一个放大放大的、的、倒立倒立的的实像实像.放大镜就是凸放大镜就是凸透镜透镜,能成能成放大放大的、的、正正立立的的虚像虚像。投影仪投影仪现现象：象：科学探究：凸透镜成像科学探究：凸透镜成像 同一个凸透镜能成不同的像。同一个凸透镜能成不同的像。问题：问题：猜猜想：

3、想：实验：实验：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 凸透镜成的像的凸透镜成的像的虚实、大虚实、大小、正倒小、正倒跟跟物距物距 有什么关系？有什么关系？课题：探究课题：探究凸透镜成像凸透镜成像的规律的规律 实验目的：实验目的：探究探究凸透镜成像凸透镜成像规律规律蜡烛蜡烛、凸透镜、光屏凸透镜、光屏、光具座光具座等等 实验实验器材器材: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FF2F2F40上图中几个元件的名称为：A是：，B：，C是：，D是：。光具座 光屏 凸透镜 烛焰预备知识预备知识：

4、u物体物体 凸透镜中心凸透镜中心1.物距物距(u)：到到 的距离；的距离；v凸透镜中心凸透镜中心像像 2.像距像距(v)：到到 的距离；的距离；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402568u=?V =?15cm28cm注意：注意：1 1、调节、调节烛焰、凸透镜、光屏烛焰、凸透镜、光屏使它们的使它们的中心中心大致在大致在 同一高度同一高度，目的：，目的：使烛焰的像成在光屏的中央使烛焰的像成在光屏的中央。2 2、虚像虚像：不是实际光线会聚而成，光屏上得不到的像。：不是实际光线会聚而成，光屏上得不到的像。实像实像：由实际由实际光线光线会聚

5、而成的会聚而成的,能显示在能显示在光屏光屏上上。实验探究、收集数据实验探究、收集数据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实验实验步骤：（供参考）步骤：（供参考）1 1，记下凸透镜的焦距；，记下凸透镜的焦距；f f 10 10 厘米厘米2 2，在在光光具具座座上上从从左左到到右右依依次次放放好好蜡蜡烛烛、凸凸透透镜镜、光光屏屏。调调节节凸凸透透镜镜和和光光屏屏的的高高度度使使它它们们的的中中心心与与烛烛焰焰的的中中心心在在同同一一高高度度，目目的的是是使使烛烛焰焰的的像像成在光屏的中央；成在光屏的中央；3 3，移动凸透镜位置，使物距分别为

6、，移动凸透镜位置，使物距分别为L L物物2f2f；f fL L物物2f2f；L L物物f f 再再移移动动光光屏屏找找像像，眼眼睛睛观察光屏上的像，直到最清晰为止；观察光屏上的像，直到最清晰为止；4 4，记记下下物物距距、像像距距和和凸凸透透镜镜1 1倍倍或或2 2倍倍焦焦距距相相比比较，再记下成像情况。较，再记下成像情况。实验数据记录：实验数据记录：f=5cm物距的范围物距的范围物距物距像距像距像的像的正倒正倒像的像的大小大小能否在光屏能否在光屏上找到像上找到像u10cm5cmu10cmu2fu2f倒立倒立缩小缩小实像实像fv2ffv2f照相机照相机异侧异侧U=2fU=2f倒立倒立等大等大实

7、像实像V=2fV=2f成像大成像大小的分小的分界点界点异侧异侧fu2ffu2fv2f幻灯机幻灯机异侧异侧U=fU=f不成像不成像无穷远无穷远成像虚成像虚实的分实的分界点界点ufuu|v|u放大镜放大镜同侧同侧分析与论证：分析与论证：1、凸透镜在什么条件下成、凸透镜在什么条件下成实像实像？在？在什么会成什么会成虚像虚像？2、凸透镜在什么条件下成、凸透镜在什么条件下成缩小的缩小的实像实像？在什么条件下成？在什么条件下成放大的实像放大的实像？有没有？有没有缩小的虚像缩小的虚像？3、凸透镜所成的像有没有、凸透镜所成的像有没有正立的实正立的实像像？有没有？有没有倒立的虚像倒立的虚像？设设计计课题预预备备

8、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交流与拓展：交流与拓展：从从实实验验得得知知凸凸透透镜镜可可以以成成倒倒立立放放大大、倒倒立立缩缩小小的的实实像像那那么么它它能能否否成成倒倒立立等等大大的的实实像像呢呢？如如果果能能，你你预预测测可可能能在在哪哪里里？你能用实验验证你的想法吗？你能用实验验证你的想法吗？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2022/12/11实验拓展实验拓展1、在实验中，你能发现实像和虚像的分界点在什么位置吗？2、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？2022

9、/12/11交流合作交流合作实验思考实验思考3、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？对规律的进一步认识：对规律的进一步认识：uf是是成成实像和虚象实像和虚象，正立像和正立像和倒立像倒立像，像物同侧和异侧像物同侧和异侧的分界的分界点。点。u2f是是像像放大和缩小放大和缩小的分界点的分界点当像距大于物距时成当像距大于物距时成放大放大的的实像实像（或虚像），（或虚像），当像距小于物距时当像距小于物距时成成倒立缩小的实倒立缩小的实像。像。2022/12/11交流合作交流合作实验思考实验思考4、当凸透镜成实像时

10、，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？凸透镜成像规律记忆口诀凸透镜成像规律记忆口诀分界点：分界点：一倍焦距一倍焦距 分分虚实，虚实，二倍焦距二倍焦距 分分大小大小；实像的位置：物在实像的位置：物在外外（二倍焦距以外）（二倍焦距以外）、像在、像在间间（焦距与二（焦距与二 倍焦距之间）；倍焦距之间）；物在物在间间、像在、像在外外。实像的变化：物实像的变化：物近近像像远，远，像变像变大大。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2022/12/112022/12/11规律精炼规律精炼2022/1

11、2/11交流合作交流合作实验思考实验思考3、当成实像时，如用手挡住透镜的、当成实像时，如用手挡住透镜的上半部，猜一猜，光屏上的像可能有上半部，猜一猜，光屏上的像可能有什么变化？什么变化？2022/12/11FFf巩固练习：巩固练习：1 1、平时喝水时，用手端着装满、平时喝水时，用手端着装满水的透明玻璃杯，透过玻璃杯，水的透明玻璃杯，透过玻璃杯，看看手指有什么变化？这时的水看看手指有什么变化？这时的水和玻璃杯相当于一个什么呢？和玻璃杯相当于一个什么呢？手指被放大了，手指被放大了，这时的水和玻璃杯这时的水和玻璃杯相当于一个相当于一个凸透镜凸透镜2 2、在研究凸透镜成像的实验中，、在研究凸透镜成像的

12、实验中，（凸透镜焦距为（凸透镜焦距为 f=15 cm)f=15 cm)若若 u=20 cmu=20 cm时时,成像特点是什么成像特点是什么?若若 u=37 cmu=37 cm时时,成像特点是什么成像特点是什么?若若 u=11 cmu=11 cm时时,成像特点是什么成像特点是什么?实验中实验中,可能导致光屏上始终得不到可能导致光屏上始终得不到清晰的像的两个原因是：清晰的像的两个原因是：一一是烛焰的焰心、凸透镜的光心、光屏的中是烛焰的焰心、凸透镜的光心、光屏的中心不在同一高度。二是物体处于一倍焦点以心不在同一高度。二是物体处于一倍焦点以内。内。若在实验时，无论怎样移动光屏，若在实验时，无论怎样移动

13、光屏，在光屏都得不到像，可能得原在光屏都得不到像，可能得原因有：因有：蜡烛在焦点以内；蜡烛在焦点以内；烛焰在焦点上烛焰在焦点上烛焰、凸透镜、烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度；光屏的中心不在同一高度；蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦距，成像在很远的地方，光具距，成像在很远的地方，光具座的光屏无法移到该位置。座的光屏无法移到该位置。3 3、物体放在焦距为、物体放在焦距为 16 cm16 cm的的凸透镜主光轴上，在透镜的另凸透镜主光轴上，在透镜的另一侧得到一个缩小的像，则该一侧得到一个缩小的像，则该物体距离凸透镜的距离可能是物体距离凸透镜的距离可能是（）A A、10 cm B

14、10 cm B、20 cm 20 cm C C、30 cm D30 cm D、40 cm40 cmD D 1、虚实像的分界处是：u=f处，一焦分虚实一焦分虚实 2、成放大放大像与缩小缩小像的分界处是：u=2f，二焦分大小、虚像同侧正二焦分大小、虚像同侧正（正立）（正立），实像异侧倒实像异侧倒（倒立）（倒立）小结：小结：3、成实像成实像时，U越小，V越大，像越大。物距越小像越大。物距越小像越大。（像进物退，（像进物退，像变大，反之像变小。）像变大，反之像变小。）4、成虚像成虚像时，u越小，像越小。物物距越小像越大。距越小像越大。2022/12/11随堂练习随堂练习例：如图所示，保持凸透镜的位置不

15、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 eFFf2f2022/12/11a 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。4、用用凸凸透透镜镜正正对对着着太太阳阳，发发现

16、现在在凸凸透透镜镜的的另另一一侧侧10cm处处的的光光屏屏上上得得到到一一个个亮亮点点，寻寻那那么么将将点点燃燃的的蜡蜡烛烛放放在在位位于于凸凸透透镜镜前前15cm处处时时，光光屏屏上上得得到到的的像像是（）是（）A、正立放大的像、正立放大的像 B、正立缩小的像、正立缩小的像C、倒立缩小的像、倒立缩小的像 D、倒立放大的像、倒立放大的像D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5、某物体放在离凸透镜、某物体放在离凸透镜20cm处，处，无论怎样移动光屏，光屏上始终得无论怎样移动光屏，光屏上始终得不到像，则该凸透镜的焦距可能是不到像，则该凸透镜

17、的焦距可能是（）A、30 cm B、15 cmC、10 cm D、5 cmA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 1、找出虚实像、放大缩小像的分界点在哪儿？2、物距变化，像距会如何变化？3、当物体与透镜间距离非常大时，会成什么样的像呢？课后思考：课后思考：运用与挑战运用与挑战 ：小小明明同同学学在在一一次次实实验验中中，不不小小心心用用书书本本挡挡住住了了部部分分凸凸透透镜镜，你你认认为为此此时时在在光光屏屏上上所所成成的的像像是是一一半半呢呢还还是是完完整整的的？你你准准备备如如何何验验证你的想法呢？证你的想法呢？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