资源简介

(共31张PPT)
第3节 凸透镜成像的规律
第五章 透镜及其应用
知识点
探究凸透镜成像的规律
知1－讲
1
实验操作：如图1 所示，用发光二极管作为发光物体，调整发光二极管、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心高度相同。
知1－讲
实验要点
实验时为使像呈现在光屏的中间，也可以说成发光二极管中心、光屏中心在凸透镜的主光轴上。
知1－讲
将发光二极管从远处逐渐移向凸透镜，每次都将发光二极管向凸透镜移近4 ~5 cm，并调节光屏到凸透镜的距离，使光屏上呈现清晰的像。观察像的大小、倒正，测量物距和像距的大小。
当光屏上看不到发光物体的像时，撤去光屏，从光屏一侧透过凸透镜观察像的大小、倒正。
知1－讲
深度思考什么情况下，光屏到凸透镜的距离是像距？如
何调节光屏使成像最清晰？
深度理解
光屏上呈现的像最清晰时，光屏到凸透镜的距离是像距，粗调光屏找到烛焰的大致像；左右微调光屏到像清晰。
知1－讲
将观察和测量的结果记录在表格中。
f=10 cm
物距/cm 像的性质 像距/cm
虚实 大小 正倒 38 实 缩小 倒立 13
22 实 缩小 倒立 18
18 实 放大 倒立 22
12 实 放大 倒立 42
知1－讲
深度思考表格中“物距3 8 cm 对应的像距为1 3 cm”“物距12 cm 却对应的像距为4 2 cm”似乎违背了光路的可逆性。其中的可能原因是什么？
深度理解
可能是物距和像距的测量误差引起的，也可能是光屏上的像没有达到最清晰。
知1－讲
分析论证：(1)根据实验的定性分析，可知“物体成实像时，距离凸透镜越近(物距越小)，像越大，像距离凸透镜越远(像距越大)”“物体成虚像时，距离凸透镜越近(物距越小)，像越小，像距离凸透镜越近”。
知1－讲
(2)如图2 所示是将实验测量的物距、像距、观察的像呈现出来，结合凸透镜的焦距大小进行分析得出结论。
知1－讲
实验结论：(1)物体在2 倍焦距之外，成倒立、缩小的实像，像在1 倍焦距和2 倍焦距之间。
(2)物体在1 倍焦距和2 倍焦距之间，成倒立、放大的实像，像在2 倍焦距之外。
(3)物体在1 倍焦距内，成正立、放大的虚像，像和物体在凸透镜的同侧。
知1－讲
科学推理物体在凸透镜的2 倍焦距处成什么性质的像？像距是多大？
推理结果
由实验结论“物体在2 倍焦距外成倒立、缩小的像”和“2 倍焦距内成倒立、放大的像”推论出“物体在两个位置之间的某处(2 倍焦距处)成倒立、等大的实像”；同理像距也是2 倍焦距。
知1－练
例 1
[淮安模拟]如图3 所示，用焦距为10 cm 的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。
解题秘方：根据凸透镜的成像规律解题。
知1－练
(1)为了使像成在光屏中央，应调节烛焰和光屏的中心位于凸透镜的______上。
解析：为了使烛焰的像成在光屏中央，要调节烛焰、光屏的中心都位于凸透镜的主光轴上。
主光轴
(2)如图所示，当蜡烛距离凸透镜15 cm 时，移动光屏，可在光屏上找到一个清晰的倒立、 _____(填“放大”“等大”或“缩小”)的实像。
在投影仪、放大镜中，
成像情况与之类似的
是_______ 。
知1－练
放大
投影仪
解析：当蜡烛距离凸透镜15 cm 时，即此时f ＜u＜2f, 移动光屏，在光屏上得到清晰的倒立、放大的实像，投影仪就是应用这一原理制成的。
(3)当光屏上成清晰的像时，用白纸遮住凸透镜的上半部分，则烛焰的像亮度将_______。
知1－练
解析：遮住凸透镜的上半部分，可以呈现完整的像，但像会变暗。
变暗
知1－练
1．[苏州模拟] 小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时：
(1)如图，让一束平行光正对凸透
镜照射，在凸透镜后的光屏上
接收到一个最小、最亮的光斑，
由此可以测出凸透镜的焦距是
______cm。
10.0
知1－练
(2)使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在一条与光具座平行的直线上的目的是____________________。
(3)实验过程中，当蜡烛与凸透镜的距离为25 cm 时，在光屏上可得一个清晰的像，这个像是__________的像。
使像呈现在光屏中央
倒立、缩小
知2－讲
知识点
凸透镜成像规律
2
1. 凸透镜成像的静态规律
知2－讲
情况 物距u 像的性质 像距v 应用 正倒 大小 虚实 1 u＞2f 倒 缩小 实 2f＞v ＞f 照相机、摄像机、摄像头 2 u=2f 倒 等大 实 v=2f 测焦距 3 2f＞u＞f 倒 放大 实 v＞2f 投影仪、幻灯机、电影放映机 4 u=f 不成像 5 u＜ f 正 放大 虚 v＞u 放大镜
知2－讲
2. 凸透镜成像的动态规律
(1)成实像时，“物近像远像变大，物远像近像变小”。即凸透镜成实像时，物体离凸透镜越近，像离凸透镜越远，像越大；物体离凸透镜越远，像离凸透镜越近，像越小。
(2)成虚像时，“物近像近像变小，物远像远像变大”。即凸透镜成虚像时，物体离凸透镜越近，像离凸透镜越近，像越小；物体离凸透镜越远，像离凸透镜越远，像越大。
(3)凸透镜成像时，物体和像的移动方向相同。
知2－讲
3. 凸透镜成像图解(图4)
知2－讲
深度理解
凸透镜成像时，1 倍焦距分虚实，2 倍焦距分大小；实像和物体在异侧，虚像和物体在同侧；实像都是倒立的，虚像都是正立的。
知2－练
[中考·淄博]在“探究凸透镜成像的规律”实验中，凸透镜的焦距f=12 cm，蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图5 所示，此时烛焰在光屏上成清晰的像(像未画出)。
例2
知2－练
下列判断正确的是( )
A. 图中成像特点与投影仪成像特点相同
B. 透镜位置不动，把蜡烛向左移动，向右移动光屏，光屏上会再次得到清晰的像
C. 透镜位置不动，把蜡烛移到30 cm 刻度线处，向右移动光屏，光屏上会再次得到清晰的像
D. 透镜位置不动，把蜡烛移至45 cm 刻度线处，向右移动光屏，光屏上会再次得到清晰的像
知2－练
解题秘方：根据物距与焦距的关系，结合凸透镜成像规律，判断所成像的性质及其应用。
解析：由图可知，此时物距u=30 .0 cm，像距v=20.0 cm，凸透镜的焦距f=12 cm，u>2 f，成的是倒立、缩小的实像，与投影仪成像特点不同，故A 错误；
知2－练
当成实像时，物距变大时，像距变小。透镜位
置不动，把蜡烛向左移动，像距减小，即向左移动光屏，光屏上会再次得到清晰的像，故B 错误；透镜位置不动，把蜡烛移到3 0 cm 刻度线处，物距减小，像距变大，即向右移动光屏，光屏上会再次得到清晰的像，故C正确；将蜡烛移到4 5 cm 刻度线处，物距为5 cm，小于焦距，成正立、放大的虚像，虚像不能用光屏承接，故D 错误。
答案：C
知2－练
方法点评：凸透镜(焦距已知)成像时，要素“物距、像距、像的性质”之间具有一一对应的关系，解题时，只要知道某一要素，就可以根据凸透镜成像规律推导出其他几个要素。如题中根据“物距”，就可以判断物体通过凸透镜所成的像。
知2－练
2．[中考·日照] 某兴趣小组开展“创新服务生活，科技改变未来”的科技创新活动，模拟制作一款“智能”行驶玩具车。该玩具车利用车载传感器(摄像头、雷达)采集生成道路特征数据，完成“自动”驾驶。
知2－练
作为传感器之一的摄像头，下列说法正确的是( )
A．摄像头的镜头是凹透镜
B．遇到障碍物时，要想生成更大的像，镜头应该向前伸
C．摄像头成的像是正立的虚像
D．成像时障碍物位于镜头的2 倍焦距以内
B
凸透镜成像的规律
探究凸透镜成像的规律
实验基本要求
设计实验
进行实验
分析归纳实验结论

展开更多......

收起↑