资源简介

(共32张PPT)
第3节　凸透镜成像的规律
1.通过实验探究,知道凸透镜成像的规律。
2.经历探究过程,提升对实验数据的分析和论证能力。
课前一问
凸透镜所成的像的大小、正倒立跟物体的位置有什么关系 生活中有什么应用能够说明呢

答案:凸透镜所成的像的大小、正倒取决于物距和凸透镜焦距的关系,可以通过改变物距或者焦距来改变成像特点。生活中照相机成的像是倒立缩小的,投影仪成的像是倒立放大的,放大镜成的像是正立放大的。
知识点一　物距和像距
重点整理
1.物距
　 　到凸透镜的距离,用　 　表示。
2.像距
　 　到凸透镜的距离,用　 　表示。
物体
u
像
v
典型例题
例1　照相机和放大镜都是凸透镜成像原理的具体应用。如图所示,下列关于照相机、放大镜使用和成像的说法正确的是(　 　)
A.照相机:被拍物体应在甲区域内,成倒立、缩小实像
B.照相机:被拍物体应在乙区域内,成倒立、缩小实像
C.放大镜:被观察物体应在乙区域内,成正立、放大虚像
D.放大镜:被观察物体应在丙区域内,成正立、放大实像
A
例2　小明在探究“凸透镜成像规律”的实验中,根据测量的数据,绘制了像距v随物距u变化的图象,如图所示,分析图象可知,当物距
u=12 cm时,物体通过凸透镜成倒立、　 　的实像,生活中的
　 　(选填“照相机”或“放大镜”)就是利用了这样的成像原理。
缩小
照相机
举一反三
1.小亮在重阳节送给奶奶一个如图所示的台式放大镜。放大镜的焦距为25 cm。奶奶正确使用这个放大镜看书时(　 　)
A.书与放大镜之间的距离应等于25 cm
B.书与放大镜之间的距离应小于25 cm
C.看到的是倒立、放大的虚像
D.看到的是正立、放大的实像
B
2.在做“凸透镜成像”实验时,把物体从凸透镜二倍焦距以外的某位置沿主光轴移向焦点移动的过程中,像及像距的变化情况是(　 　)
A.像逐渐变大,像距逐渐变大 B.像逐渐变大,像距逐渐变小
C.像逐渐变小,像距逐渐变小 D.像逐渐变小,像距逐渐变大
A
知识点二　探究凸透镜成像的规律
重点整理
1.实验器材
　 　、蜡烛、火柴、光具座(附刻度尺、光屏)。
2.实验步骤
(1)在光具座上依次放置蜡烛、　 　、　 　。
(2)点燃蜡烛,调整烛焰、凸透镜、光屏的中心在　 　。
凸透镜
凸透镜
光屏
同一高度
(3)固定凸透镜,把蜡烛移至较远处,使物距u>2f,u=2f,2f >u>f,调节光屏的位置,直到呈现清晰的实像,观察像的大小和倒正,测出物距u和像距v。
(4)把蜡烛逐渐向透镜靠近,使物距u=f、u　 　(选填“能”或“不能”)看到烛焰的像。当u从光屏一侧透过凸透镜用眼睛直接观察烛焰,观察像的特点,测出
物距u。
光屏
不能
3.实验结论
(1)当　 　时,成倒立、缩小的实像。
(2)当　 　时,成倒立、等大的实像。
(3)当　 　时,成倒立、放大的实像。
(4)当　 　时,不成像。
(5)当　 　时,成正立、放大的虚像。
(6)成实像时,当物体从无穷远处向凸透镜的焦点移动的过程中,物距变小,像距　 　,像　 　(两空均选填“变大”“变小”或“不变”)。
u>2f
u=2f
fu=f
u变大
变大
4.凸透镜成像规律光路图(图中F点是焦点,P点是距离光心两倍焦距处)
(1)u>2f
答案:如图所示
(2)u=2f
答案:如图所示
(3)2f>u>f
答案:如图所示
(4)u=f
答案:如图所示
(5)u答案:如图所示
典型例题
例1　小明同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验。
甲
(1)前面学过,物体离照相机的镜头比较远,成缩小的实像;物体离放大镜比较近,成放大、正立的虚像。据此小明提出的问题:像的虚实、大小,正倒立跟　 　有什么关系
(2)如图甲,小明让平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小、最亮的光斑,则凸透镜的焦距f=　 　cm。
物距
10.0
(3)小明所用实验装置如图乙所示,若将凸透镜放在光具座刻度50 cm位置处不变,把蜡烛放在刻度10 cm处,恰好在光屏上成清晰的像。利用此时凸透镜成像的特点制成的光学仪器是　 　(选填“照相机”或“放大镜”)。
(4)如图丙所示,小明通过实验得到的凸透镜成像时的像距v和物距u关系的图象,由图象可知成实像时物距逐渐减小,像距逐渐　 　。当u>2f时,物体移动速度　 　(选填“大于”“小于”或“等于”)像移动的速度。
照相机
增大
大于
乙 丙
例2　如图所示,小刚在做探究凸透镜成像规律的实验时,将焦距为
10 cm的薄凸透镜固定在光具座上50 cm刻度线处,将点燃的蜡烛放置在光具座上35 cm刻度线处,移动光屏至80 cm刻度线处,在光屏上得到烛焰清晰的像。以下说法正确的是(　 　)
A.此时光屏上成倒立、缩小的实像
B.此成像原理可以应用在放大镜上
C.保持凸透镜位置不变,将蜡烛向左移动,光屏也要向左移动才能在光屏上得到一个清晰的像
D.保持蜡烛和光屏的位置不变,将凸透镜在蜡烛与光屏之间移动,不可能再次在光屏成清晰的像
C
举一反三
1.在“探究凸透镜成像的规律”实验中,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,烛焰在光屏上恰好成一清晰的像。则下列说法正确的是
(　 　)
A.照相机应用了这一成像规律
B.蜡烛燃烧一段时间后,光屏上的像会向下移
C.蜡烛不动,将透镜移至35 cm处,移动光屏可能得到倒立的清晰像
D.更换一个焦距小的凸透镜,只移动透镜仍可在光屏上得到清晰的像
D
2.在“探究凸透镜成像的规律”实验中,光屏上得到一个倒立、等大的实像,若想再模拟照相机的成像原理,应将(　 　)　　　　　　　　　 　　　　　　　　　 　　　　　　　　　
A.蜡烛和光屏都远离透镜 B.蜡烛和光屏都靠近透镜
C.蜡烛远离透镜且光屏靠近透镜 D.蜡烛靠近透镜且光屏远离透镜
C
基础题
1.测绘人员绘制地图时,常需要从高空飞机上向地面拍照,若使用的相机镜头焦距为50 mm,则胶片与镜头的距离应为(　 　)
A.100 mm以外 B.恰为50 mm
C.50 mm以内 D.略大于50 mm
D
2.小明在“探究凸透镜成像规律的实验”中,光屏上得到发光体清晰的像,但他不小心用手指指尖触摸到了凸透镜,则光屏上会出现的情形中正确的是(　 　)
A.光屏上有指尖的像 B.光屏上有指尖的影子
C.光屏上不会出现指尖的像 D.以上都有可能出现
3.蜡烛放在如图所示位置,通过凸透镜成倒立、缩小的像。小红画了图中的光路。下列说法正确的是(　 　)
A.小红画的光路是正确的 B.透镜成的是虚像
C.透镜的焦距小于10 cm D.透镜的焦距大于20 cm
C
C
4.如图所示是“探究凸透镜成像的规律”实验装置示意图,凸透镜的焦距是20 cm,如　 　图的情景,眼睛可能观察到烛焰经凸透镜折射所成的虚像。
B
A B
C D
5.如图所示,物体MN放在凸透镜前,0 cm处为凸透镜光心,M点发出的光线a平行于主光轴。
(1)凸透镜的焦距为　 　cm。
(2)画出光线b经光心后的光线。
3.0
答案:(2)如图所示
(3)物体MN经凸透镜成的像相对于物是　 　(选填 “放大”“等大”或“缩小”)的。
缩小
(4)要使光线a经凸透镜后的光线经过K点,应使凸透镜沿主光轴　 .
　(选填“水平向左”或“水平向右”)移动。
水平向左
6.某同学在做凸透镜成像实验时,先将凸透镜正对平行光,在透镜的另一侧移动光屏,在光屏上看到最小极亮的一点(如图所示),然后开始在光具座上做实验:
(1)如图所示,该实验用的凸透镜焦距是　 　cm。(不用估读)
(2)为了研究凸透镜的成像规律,应先将蜡烛、　 　和　 　依次放到光具座上,然后调节它们的高度,使它们的中心与烛焰的中心大致在　 　,这是为了让像能呈现在光屏的　 　。
15
凸透镜
光屏
同一高度
中央
(3)如果要使光屏上的像变小,要把蜡烛向　 　(选填“靠近”或“远离”)凸透镜方向移动。
(4)若蜡烛置于D点,则在光屏上　 　,　 　就是利用此成像特点制成的。
远离
不成像
放大镜
拓展题
7.小明用薄膜充水后制成如图甲所示水透镜,并用它来进行“探究凸透镜成像规律”的实验,实验中测得图甲中水透镜的焦距为10 cm,将水透镜固定在光具座上50 cm处。　
(1)实验时,为了能使像清晰地成在光屏的中央位置,要调整蜡烛、水透镜、光屏的高度,使它们的中心大致在　 　。
同一高度
甲 乙 丙
(2)当把点燃的蜡烛放在20 cm刻度处时,为了找到清晰的像,应将光屏在光具座上移到　 　～　 　cm的刻度范围内,才能在光屏上得到一个倒立、　 　的实像。
(3)保持蜡烛和透镜的位置不变,在水透镜中继续注入水,使之成为如图乙所示透镜,通过　 　(选填“向左”或“向右”)移动光屏,在光屏上观察到的像与原来相比将　 　(选填“变大”“变小”或“不变”)。
60
70
缩小
向左
变小
8.小华在“探究凸透镜成像规律”的实验中发现像高与像距、物距之间有一定的关系,为了进一步探究,他将5 cm长的发光体放在一个竖直支架上作为光源进行实验。下表是小华实验时记录的几组数据:
实验次数 物距u/cm 像距v/cm 物高l/cm 像高h/cm
1 35 14 5 2
2 30 15 5 2.5
3 20 20 5 5
4 15 30 5 10
5 12 60 5 25
(1)该凸透镜的焦距为　 　cm。
(2)从表中的数据可以看出,当像距小于物距时,像高与物高的比值
　 　(选填“大于”或“小于”)1;当像距大于物距时,像高与物高的比值　 　(选填“大于”或“小于”)1。
(3)小华通过进一步分析实验数据又得出了像高与物高的比值和像距与物距之间的具体关系。他的结论是　 .
　。
10
小于
大于
像高与物高的比值和像距与物距的比值相等

展开更多......

收起↑