第二節(jié) 探究——凸透鏡成像

1、第二節(jié)第二節(jié) 探究探究凸透鏡成像凸透鏡成像第六章第六章 常見(jiàn)的光學(xué)儀器常見(jiàn)的光學(xué)儀器認(rèn)真閱讀本節(jié)的前兩自然段，回答認(rèn)真閱讀本節(jié)的前兩自然段，回答下列問(wèn)題：下列問(wèn)題：1.什么是實(shí)像？什么是實(shí)像？2.什么是虛像？什么是虛像？3.什么影響凸透鏡所成的像？什么影響凸透鏡所成的像？由實(shí)際光線(xiàn)的延長(zhǎng)線(xiàn)會(huì)聚而成；能由光屏承接；眼睛能看見(jiàn)。例如平面鏡成像，水中倒影，水中的筷子折斷實(shí)像虛像凸透鏡中心凸透鏡中心像像 2.像距像距(v)： 到到 的距離；的距離；u物體物體 凸透鏡中心凸透鏡中心1.物距物距(u)： 到到 的距離；的距離；v40cm22cm72cmV18cm32cm點(diǎn)燃的蠟燭點(diǎn)燃的蠟燭凸透鏡凸透鏡光屏

2、光屏光具座光具座實(shí)驗(yàn)器材實(shí)驗(yàn)器材如何保證蠟燭的像始終能成在光屏上？如何保證蠟燭的像始終能成在光屏上？調(diào)調(diào)節(jié)蠟燭、透鏡、光屏的節(jié)蠟燭、透鏡、光屏的 中心，使它中心，使它們的三心在同一高度上們的三心在同一高度上,為了使?fàn)T焰的為了使?fàn)T焰的像成在光屏的中央像成在光屏的中央。 物距u像距v物體到透鏡中心的距離；像距： 光屏到透鏡中心的距離；物距：2022-7-5提出猜想提出猜想凸透鏡成像可能與_有關(guān)物體到透鏡的距離 物體到透鏡的距物體到透鏡的距離簡(jiǎn)稱(chēng)為離簡(jiǎn)稱(chēng)為物距物距(u)(u) 像到透鏡的距離像到透鏡的距離簡(jiǎn)稱(chēng)為簡(jiǎn)稱(chēng)為像距像距(v)(v)2022-7-5如何測(cè)定凸透鏡焦距如何測(cè)定凸透鏡焦距?根據(jù)凸透鏡

3、特性，讓平行光（如太陽(yáng)光）沿主軸方向入射到凸透鏡上，在另一側(cè)與透鏡平行放置一光屏，調(diào)節(jié)光屏位置使光屏上的光斑最小且最明亮，此時(shí)透鏡與光屏的間距為凸透鏡焦距。這是一種簡(jiǎn)便的粗測(cè)凸透鏡焦距的方法。 FFOFFOFFOFFOFFf作圖研究u2f fv2f 倒立縮小實(shí)像倒立縮小實(shí)像 利用通過(guò)凸透鏡的特殊光線(xiàn)FFfu=2f v=2f 倒立等大實(shí)像倒立等大實(shí)像 FFffu2f 倒立放大實(shí)像倒立放大實(shí)像 FFfu=f 不成像不成像 FFfu 2f3025u= 2f20fu2f1715u = f10u f5異側(cè)異側(cè)fvf歸納口訣歸納口訣 一倍焦距分虛實(shí)，二倍焦距分大??；一倍焦距分虛實(shí)，二倍焦距分大?。?實(shí)像與

4、物異側(cè)倒，物近像遠(yuǎn)像變大；實(shí)像與物異側(cè)倒，物近像遠(yuǎn)像變大； 虛像與物同側(cè)正，物近像近像變虛像與物同側(cè)正，物近像近像變小?。?像的大小像距定，像兒跟著物體跑。像的大小像距定，像兒跟著物體跑。凸透鏡成像動(dòng)態(tài)變化規(guī)律：凸透鏡成像動(dòng)態(tài)變化規(guī)律：成實(shí)像時(shí)，物距變小，像距變大，像也變成實(shí)像時(shí)，物距變小，像距變大，像也變大大成虛像時(shí)，物距變小，像距變小，像也變成虛像時(shí)，物距變小，像距變小，像也變小小fv2f倒縮小 實(shí)像 相反倒等大 實(shí)像 相反倒放大 實(shí)像 相反不 成 像正放大 虛像 相同物距物距像距像距大小大小倒正倒正虛實(shí)虛實(shí)U2fU2ffV2ffV2f縮小縮小倒立倒立實(shí)像實(shí)像U=2fU=2fV=2fV=2

5、f等大等大倒立倒立實(shí)像實(shí)像fU2ffU2fV2f放大放大倒立倒立實(shí)像實(shí)像U=fU=f不成像不成像UfUUVU放大放大正立正立虛像虛像凸透鏡成像規(guī)律凸透鏡成像規(guī)律設(shè)計(jì)課題預(yù)備實(shí)驗(yàn)105論證口訣練習(xí)拓展挑戰(zhàn)返回結(jié)束應(yīng)用鏡頭(凸透鏡)(像) 照相機(jī)能成倒立的、縮小的實(shí)像。鏡頭(凸透鏡)投影片（物）像屏幕 投影片上的圖案通過(guò)凸透鏡形成一個(gè)放大的、倒立的實(shí)像. 放大鏡就是凸透鏡,能成放大的、正立的虛像。投影儀交流合作實(shí)驗(yàn)思實(shí)驗(yàn)思考考 1、當(dāng)成實(shí)像時(shí)，如用手擋住透鏡、當(dāng)成實(shí)像時(shí)，如用手擋住透鏡的上半部，猜一猜，光屏上的像可能的上半部，猜一猜，光屏上的像可能有什么變化？有什么變化？2022-7-5FFf20

6、22-7-5實(shí)驗(yàn)拓展實(shí)驗(yàn)拓展1、在實(shí)驗(yàn)中，你能發(fā)現(xiàn)實(shí)像和虛像的分界點(diǎn)在什么位置嗎？2、在實(shí)驗(yàn)中，你能發(fā)現(xiàn)放大的像和縮小的像的分界點(diǎn)在什么位置嗎？2022-7-5交流合作交流合作實(shí)驗(yàn)思考實(shí)驗(yàn)思考3、什么情況下像和物體在凸透鏡什么情況下像和物體在凸透鏡兩兩側(cè)側(cè)？ 什么情況下像和物體在凸透鏡什么情況下像和物體在凸透鏡同同側(cè)側(cè)？2022-7-5交流合作交流合作實(shí)驗(yàn)思考實(shí)驗(yàn)思考4、當(dāng)凸透鏡成實(shí)像時(shí)，隨著物距的、當(dāng)凸透鏡成實(shí)像時(shí)，隨著物距的減少，像距是怎樣變化的？減少，像距是怎樣變化的？1.1.當(dāng)物距當(dāng)物距 于焦距時(shí)，生成倒立的實(shí)像，當(dāng)物距于焦距時(shí)，生成倒立的實(shí)像，當(dāng)物距 于于焦距時(shí)，生成正立的虛像，并且

7、虛像是焦距時(shí)，生成正立的虛像，并且虛像是 的。的。2.2.當(dāng)物距大于當(dāng)物距大于2 2倍焦距時(shí)，像距在倍焦距時(shí)，像距在_之間，得到之間，得到_、_的實(shí)像。當(dāng)物距等于的實(shí)像。當(dāng)物距等于2 2倍焦距時(shí)，像距等倍焦距時(shí)，像距等于于2 2倍焦距，得到倍焦距，得到_、_的實(shí)像。當(dāng)物距在的實(shí)像。當(dāng)物距在1 1倍倍和和2 2倍焦距之間時(shí)，像距倍焦距之間時(shí)，像距_焦距，得到焦距，得到_、_的實(shí)像。的實(shí)像。3.3.當(dāng)生成虛像時(shí)，像與物的左右當(dāng)生成虛像時(shí)，像與物的左右 ，上下關(guān)，上下關(guān)系系_，當(dāng)生成實(shí)像時(shí)，像與物的左右，當(dāng)生成實(shí)像時(shí)，像與物的左右 ，上，上下下 。大大小小一致一致放大放大倒立倒立縮小縮小倒立倒立等大

8、等大1 1倍和倍和2 2倍焦距倍焦距放大放大倒立倒立相反相反相反相反一致一致凸透鏡的成像規(guī)凸透鏡的成像規(guī)律律大于大于2 2倍倍回憶本節(jié)課的內(nèi)容，加答下列問(wèn)題回憶本節(jié)課的內(nèi)容，加答下列問(wèn)題：1、凸透鏡在什么條件下成實(shí)像？在什么條件下凸透鏡在什么條件下成實(shí)像？在什么條件下成成虛像？虛像？2、凸透鏡在什么條件下成縮小的實(shí)像？在什么凸透鏡在什么條件下成縮小的實(shí)像？在什么條條件成放大的實(shí)像？有沒(méi)有縮小的虛像？件成放大的實(shí)像？有沒(méi)有縮小的虛像？3、凸透鏡所成的像有沒(méi)有正立的實(shí)像？有沒(méi)有凸透鏡所成的像有沒(méi)有正立的實(shí)像？有沒(méi)有倒倒立的虛像？立的虛像？4、凸透鏡成放大的實(shí)像時(shí)，凸透鏡成放大的實(shí)像時(shí)，u u和和v

9、 v相比，哪個(gè)比相比，哪個(gè)比較較大？成縮小的實(shí)像時(shí)，大？成縮小的實(shí)像時(shí)，u u和和v v相比，哪個(gè)比較大？相比，哪個(gè)比較大？由由此你可以得出什么結(jié)論？此你可以得出什么結(jié)論？2022-7-5隨堂練習(xí)隨堂練習(xí)例：如圖所示，保持凸透鏡的位置不變，先后例：如圖所示，保持凸透鏡的位置不變，先后把燭焰放在把燭焰放在a a、b b、c c、d d、e e各點(diǎn)，并分別調(diào)整光各點(diǎn)，并分別調(diào)整光屏的位置。則：屏的位置。則：1、把燭焰放在、把燭焰放在 點(diǎn)，屏上出現(xiàn)的像最大；點(diǎn)，屏上出現(xiàn)的像最大； 把燭焰放在把燭焰放在 點(diǎn)，屏上出現(xiàn)的像最小。點(diǎn)，屏上出現(xiàn)的像最小。a bcd eFFf2f2022-7-5a bcd e

10、FFf2f2、把燭焰放在、把燭焰放在 點(diǎn)，屏上出現(xiàn)清晰的像時(shí)，點(diǎn)，屏上出現(xiàn)清晰的像時(shí)， 屏距凸透鏡最遠(yuǎn)。屏距凸透鏡最遠(yuǎn)。3、把燭焰放在、把燭焰放在 點(diǎn)，屏上不會(huì)出現(xiàn)像。點(diǎn)，屏上不會(huì)出現(xiàn)像。2022-7-5例：在利用蠟燭研究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)中凸透鏡的焦距是10cm，點(diǎn)燃的蠟燭放在距凸透鏡15cm處，在凸透鏡另一側(cè)的光屏上觀(guān)察到了蠟燭清晰的像，這個(gè)像一定是（ ）A 倒立放大的實(shí)像B 倒立縮小的實(shí)像C 正立放大的實(shí)像D 正立放大的虛像2022-7-5例: 一個(gè)物體到凸透鏡的距離是30cm時(shí)，在光屏上得到一個(gè)放大的實(shí)像，若把物體沿凸透鏡的主光軸移到距凸透鏡65cm處，則成像的情況是 ( ) 解析： 凸

11、透鏡所成像的性質(zhì)與物距有關(guān)，由第一次成倒立放大的實(shí)像可知：fu2f，即f30cm2f，解得：15cmf2f。所以成倒立縮小的實(shí)像。1.1.當(dāng)物距大于一倍焦距，即當(dāng)物距大于一倍焦距，即ufuf時(shí)，成實(shí)像；時(shí)，成實(shí)像；ufu2fu2f時(shí)，成縮小實(shí)像。時(shí)，成縮小實(shí)像。 當(dāng)大于一倍焦距并且小于兩倍焦距，即當(dāng)大于一倍焦距并且小于兩倍焦距，即2fuf 2fuf 時(shí)，成放大實(shí)像。時(shí)，成放大實(shí)像。 當(dāng)物距當(dāng)物距ufuuvu；成縮小的實(shí)像時(shí)，物距大于像距，即；成縮小的實(shí)像時(shí)，物距大于像距，即uv.uv.練習(xí)練習(xí)1. 在探究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)中，已知凸透鏡在探究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)中，已知凸透鏡的焦距為的焦距為8cm,

12、 8cm, 當(dāng)蠟燭與凸透鏡的距離為當(dāng)蠟燭與凸透鏡的距離為20cm20cm時(shí)時(shí), ,可以在光屏上得到一個(gè)可以在光屏上得到一個(gè) 、 的的 像。像。 當(dāng)蠟燭與凸透鏡的距離為當(dāng)蠟燭與凸透鏡的距離為13cm13cm時(shí)時(shí), ,可以在可以在光屏上得到一個(gè)光屏上得到一個(gè) 、 的的 像。像。 當(dāng)蠟燭與凸透鏡的距離為當(dāng)蠟燭與凸透鏡的距離為6cm6cm時(shí)時(shí), ,可以得可以得 到一個(gè)到一個(gè) 、 的的 像。像。2. 物體放在焦距為物體放在焦距為 16 cm的凸透鏡主光軸上，的凸透鏡主光軸上，在透鏡的另一側(cè)得到一個(gè)縮小的像，則該在透鏡的另一側(cè)得到一個(gè)縮小的像，則該物體距離凸透鏡的距離可能是（物體距離凸透鏡的距離可能是（ ） A、10 cm B、20 cm C、30 cm D、40 cm3.用凸透鏡正對(duì)著太陽(yáng)，發(fā)現(xiàn)在凸透鏡的另用凸透鏡正對(duì)著太陽(yáng)，發(fā)現(xiàn)在凸透鏡的另一側(cè)一側(cè)10cm處的光屏上得到一個(gè)亮點(diǎn)，尋那處的光屏上得到一個(gè)亮點(diǎn)，尋那么將點(diǎn)燃的蠟燭放在位于凸透鏡前么將點(diǎn)燃的蠟燭放在位于凸透鏡前15cm處處時(shí)，光屏上得到的像是（）時(shí)，光屏上得到的像是（）A、正立放大的像、正立放大的像 B、正立縮小的像、正立縮小的像C、倒立縮小的像、倒立縮小的像 D、倒立放大的像、倒立放大的像4、小方同學(xué)做“探究凸透鏡成