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(共28张PPT)
5.3 凸透镜的成像规律
通过实验探究，知道凸透镜成像的规律；
知道凸透镜成放大、缩小、实像和虚像的条件；
学习目标
通过实验探究，体验科学探究的过程和方法，初步获得提出问题的能力，培养从物理现象中归纳科学规律的能力
提出问题：像的虚实、大小、正倒跟物体离凸透镜的距离（物距u）有什么关系呢？
猜想与假设：
设计实验：可以把物体放在距凸透镜较远的地方，然后逐渐移近，观察成像的情况。由于凸透镜对光的偏折程度跟透镜的焦距f有关，所以研究物距u的变化时，焦距可能是个应该注意的参照距离
一、探究凸透镜成像的规律
同一高度
光具座
烛焰
凸透镜
光屏
（2）实验前调节：
烛焰、透镜、光屏三者的中心处于同一水平高度。
目的：使像成在光屏中央。
实验装置：
了解凸透镜的焦距f=_____cm；
一、探究凸透镜成像的规律
三心同高
物距（u）
像距（v）
物距(u)： _______到____________的距离；
物距与像距
像距(v)： ____到_____________的距离；
凸透镜中心
像
凸透镜中心
物体
实验步骤
　　①组装实验装置，将烛焰中心、凸透镜中心和光屏中心调整到同一高度。
　　②将凸透镜固定在光具座中间某刻度处，把蜡烛放在较远处，使物距u＞2f，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的实像。观察实像的大小和正倒。记录物距u和像距v。
　　③把蜡烛向凸透镜移近，改变物距u，仍使u＞2f，仿照步骤 ② 再做2次实验，分别观察实像的大小和正倒。记录物距u和像距v。
3．进行实验与收集证据
用____________找出凸透镜的焦点（最小，最亮），测出凸透镜的焦距。
平行光聚焦法
　　
　　④把蜡烛向凸透镜移近，改变物距u，使f＜u＜2f，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的实像。观察实像的大小和正倒。记录物距u和像距v。
　　⑤把蜡烛向凸透镜移近，改变物距u，使f＜u＜2f，仿照步骤④ 再做2次试验，分别观察实像的大小和正倒。记录物距u和像距v。
　　⑥把蜡烛向凸透镜移近，改变物距u，使u＜f，在光屏上不能得到蜡烛的像，此时成虚像，应从光屏这侧向透镜里观察蜡烛的像，观察虚像的大小和正倒。　
3．进行实验与收集证据
（7）光屏上有清晰的像时，用不透明的物体把凸透镜的一部分遮住，光屏上的像有什么变化吗？
物距与焦距的关系 (f=10cm) 物距u/cm 像的性质 像距v/cm
正倒 大小 虚实
4.进行实验与收集证据：
一、探究凸透镜成像的规律
序号 物距 像的性质 像距 应用
正倒 大小 虚实 1 u>2f 倒立 缩小 实像 f2 u=2f 倒立 等大 实像 v=2f 测焦距
3 f2f 投影仪
4 u=f 不成像 平行光源
5 uu） 放大镜
5.分析与论证：
作图法验证凸透镜成像规律
O
2F
F
2F
F
当u>2f 时，成倒立缩小实像，2f >v>f
一、探究凸透镜成像的规律
作图法验证凸透镜成像规律
O
2F
F
2F
F
当u=2f 时，成倒立等大实像，v=2f
一、探究凸透镜成像的规律
作图法验证凸透镜成像规律
O
2F
F
2F
F
当2f >u>f 时，成倒立缩小实像，v>2f
一、探究凸透镜成像的规律
作图法验证凸透镜成像规律
O
2F
F
2F
F
当u=f 时，不成像
平行光
一、探究凸透镜成像的规律
作图法验证凸透镜成像规律
O
2F
F
2F
F
当时u＜f，成正立放大虚像，v>lul
一、探究凸透镜成像的规律
调整烛焰的中心、凸透镜的中心、光屏的中心在同一高度，目的是使烛焰的像成在光屏中央。
成实像时，向上移动物体，像向下运动；向左移动物体，像向右运动；向上移动凸透镜，像向上运动，向左移动透镜，像向左运动。
光屏上不能成像的原因：
蜡烛在焦点以内，成虚像；
蜡烛放在焦点上，不成像；
烛焰、透镜、光屏的中心不在同一高度；
蜡烛到透镜的距离稍大于焦距，成倒立放大的实像在很远的地方，光具座长度不够，光屏无法移到成像的位置。
凸透镜成像时，如果挡住透镜的一部分，并不影响射向透镜的其他光线的成像，所以仍然可以看到完整的像，但是由于射到光屏上的光线减少，所以屏上像的亮度会变暗。
评估与交流
一、探究凸透镜成像的规律
本节知识小结 物距（U） 像的性质
应用举例
倒、正 大、小 虚、实 与物体在 像距v u>2f 倒 大 实 异侧 2f>v>f 照相机
u=2f 倒 等大 实 异侧 v=2f 测焦距
2f>u>f 倒 小 实 异侧 v>2f 投影仪
u=f 不成像，光经过凸透镜成平行于主轴的光线 获得平行光源
u1.连一连
1、无限远处的太阳光垂直射在凸透镜上，则（ ）
A．成像在2倍焦距处　　　　　
B．成像在焦点上
C．成像在焦点内　　　　　 　　
D．不成像
B
检测反馈
2、用圆形的鱼缸或透明的罐头瓶养鱼，从侧面观赏缸内的鱼，你看到的那条鱼是（ ）
A．实物 　　　　　　　　　　 　
B．等大的实像
C．放大的实像　　　　　　　　
D．放大的虚像
D
检测反馈
3、某物体经凸透镜在光屏上得到一个像，现将透镜中部遮住不让光通过，则屏上的像（ ）
A．缺少中部 　　　　　　　　　
B．变小
C．性质不变，像变暗　　　　　
D．变大
C
检测反馈
4.测绘人员绘制地图时，需要在空中的飞机上向地面照相，称为航空摄影，若使用航空摄影照相机的镜头焦距为50mm，则底片到镜头的距离为（ ） 。
D．等于50mm
C．略大于50mm
B．略小于50mm
A．略小于100mm
检测反馈
D. 正立、放大的虚像
C. 正立、放大的实像
B. 倒立、缩小的实像
A. 倒立、放大的实像
A
5.在利用蜡烛研究凸透镜成像的实验中凸透镜的焦距是10cm，点燃的蜡烛放在距凸透镜15cm处，在凸透镜另一侧的光屏上观察到了蜡烛清晰的像，这个像一定是（ ） 。
检测反馈
6.某同学拍毕业合影后，想拍一张单身像。摄影师应采取的方法是（　）。
D．使照相机远离同学，同时镜头往前伸，离胶片远些
C．使照相机远离同学，同时镜头往后缩，离胶片近些
B．使照相机靠近同学，同时镜头往前伸，离胶片远些
A．使照相机靠近同学，同时镜头往后缩，离胶片近些
B
7、如图所示，保持凸透镜的位置不变，先后把烛焰放在a、b、c、d、e各点，并分别调整光屏的位置。则：
（1）把烛焰放在 点，屏上出现的像最大
把烛焰放在 点，屏上出现的像最小。
a
b
c
d
e
F
F
f
2f
检测反馈
a
b
c
d
e
F
F
f
2f
（2）把烛焰放在 点，屏上出现清晰的像时，屏距凸透镜最远。
（3）把烛焰放在 点，屏上不会出现像。
检测反馈
8、将一物体放在凸透镜前，使物距依次为6cm，18cm和24cm，分别得到放大的虚像、放大的实像和缩小的实像，则凸透镜的焦距f满足关系式（ ）
A．f<6cm　　　　　　　　　
B．6cmC．9cmD．18cmC
检测反馈
9.如图所示，小李用点燃的蜡烛、凸透镜和光屏进行“探究凸透镜成像的规律”的实验，凸透镜的焦距为12 cm。
(1)蜡烛和凸透镜的位置不变，要使光屏承接到一个倒立、____、清晰的实像，具体的操作是：首先将光屏向右移动，_____________，直到找到最清晰的像。日常生活中______(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一原理制成的。
放大
观察光屏上的像
投影仪
检测反馈
(2)当蜡烛燃烧一段时间后会变短，烛焰的像会往___偏离光屏中心。
(3)请指出用烛焰作为发光物体完成“探究凸透镜成像的规律”实验存在的两点不足之处：
①_____________________；②_______________。
火焰在有风的时候会晃动
蜡烛会越烧越短
上
10.如图所示，小李用点燃的蜡烛、凸透镜和光屏进行“探究凸透镜成像的规律”的实验，凸透镜的焦距为12 cm。
检测反馈

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