资源简介

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第二节：凸透镜成像规律
第四章 神奇的透镜
凸透镜成像的规律
物理观念
探究并知道凸透镜成像的规律
科学思维
学习从物理现象中归纳科学规律的方法
科学探究
在探究活动中初步获得提出问题的能力。通过探究活动，体验探究过程的全过程和方法
科学态度与责任
具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理道理。
初步建立将科学技术应用于实际的意识
照相机和投影仪都成倒立的实像，所不同的是：物体通常离照相机的镜头比较远，成缩小的实像；物体离投影仪的镜头比较近，成放大的实像。物体离放大镜比较近，成放大、正立的虚像。可见，像的虚实、大小、正倒与物体到凸透镜的距离有关系。
像的虚实、大小、正倒与物距有怎样的关系呢？
新课导入
凸透镜成像的规律
【提出问题】凸透镜所成像的虚实、大小、正倒跟哪些因素有关？
【猜想假设】
（1）可能与物体到透镜的距离有关。
猜想依据：照相机、投影仪和放大镜的成像特点不同，是因为物体到透镜的距离不同。
（2）可能与凸透镜的焦距有关。
猜想依据：同一物体通过照相机成像，当照相机的焦距改变时（调焦），凸透镜所成像的大小会改变。
（3）像的正倒很可能跟它与物体是否在同侧有关。
猜想依据：照相机与投影仪，物体和所成的像分居在凸透镜的两侧；通过放大镜观察物体，物体和像在透镜的同一侧。
（1）相关概念
①物距u：物体到透镜光心的距离。如图所示，物距为30cm；
②像距v：像到透镜光心的距离。如图所示，像距为60cm；
③焦距f：焦点到凸透镜光心的距离。
物距u
像距v
凸透镜成像的规律
（2）实验思路
为探究凸透镜成像的规律，我们可以把物体放在距凸透镜较远的地方，然后逐渐移近，把每次观察到的物距以及像的虚实、大小、正倒等情况都记录在表格中，比较实验数据，看看像的虚实、大小、正倒与物距有什么关系，寻找其中的规律。
f
F
O
凸透镜
光屏
物体
2f
像距v
物距u
凸透镜成像的规律
（3）实验器材
①光具座、凸透镜（焦距 f =10cm）、蜡烛（烛焰作为发光体）或发光二极管、光屏等。
f = 10cm
发光体—烛焰
光屏 发光二极管
凸透镜成像的规律
（3）实验器材
同一高度
器材安装：
烛焰、透镜、光屏三者的中心处于同一水平高度。
凸透镜成像的规律
实验 次数 物距 u/cm 像的性质 像距
v/cm
虚实 大小 正倒 1
2
3
4
（4）小组实验表格中记录数据
像与物距的关系
凸透镜的焦距 f=10 cm
物距 像的性质 像距 应用
倒立/正立 放大/缩小 实像/虚像 u＞2f 倒立 缩小 实像 f＜v＜2f 照相机
u＝2f 倒立 等大 实像 v＝2f 粗测焦距
f＜u＜2f 倒立 放大 实像 v＞2f 投影仪
u＝f 不能成像，一束平行光 u＜f 正立 放大 虚像 v＞u 放大镜
（5）实验数据分析
凸透镜成像的规律
【例题1】如图所示，甲是__________的工作原理图，乙是_______的工作原理图。（选填“照相机”、幻灯机”或“放大镜”）
放大镜
照相机
【例题2】物理实验课上，如图所示为小海做“探究凸透镜成像规律”的实验装置图，当点燃的蜡烛、透镜、光屏位于如图所示的位置时，光屏上得到烛焰清晰的像。则（　　）
A．物距为40cm，像距为50.0cm
B．光屏上成倒立、缩小的实像
C．照相机应用了该次实验的成像规律
D．投影仪应用了该次实验的成像规律
D
3．在探究“凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示，此时在光屏上得到烛焰清晰的像，若保持凸透镜位置不动，将蜡烛移到光具座的35 cm刻度处，对于此时像的性质判断正确的是（　　）
A．一定是放大的像
B．一定是缩小的像
C．可能是倒立的像
D．可能是正立的像
A
4. 在探究凸透镜成像规律时，小捷用了9个红色的发光二极管按“F”字样镶嵌排列在白色的板上代替蜡烛作光源，用平行光聚焦法测得凸透镜的焦距为10cm；
（1）凸透镜固定在光具座的零刻度线上，小捷将光源移至光具座30cm处后，再移动光屏，至到如图所示位置，光屏上会出现清晰______（填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像；如果她将光源再远离凸透镜一些，这时光屏应向______（填“左”或“右”）移动，以获得清晰的实像；
（2）如果将光源移至7cm处，凸透镜此时成的是放大的______（填“虚像”或“实像”）
左
缩小
虚
物距u 像的性质 物与像 的位置 像距v 光屏能 否承接 应用
u>2f 倒立 缩小 实像 异侧 2f>v>f 能 照相机
u＝2f 倒立 等大 实像 异侧 v＝2f 能 测焦距
f2f 能 投影仪
u＝f 不成像 获得平行光
uu 不能 放大镜
表格总结——凸透镜成像规律
探究凸透镜成像的规律
凸透镜成像的规律
凸透镜成像的规律
凸透镜成像的规律
凸透镜成像的规律
凸透镜成像的规律
下 课
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