第三節(jié)凸 透鏡成像

1、（一）提出問題：（一）提出問題：（二）猜想與假設(shè)：（二）猜想與假設(shè)：（三）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：（三）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：（四）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：（四）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：（五）分析和結(jié)論（五）分析和結(jié)論動(dòng)手實(shí)驗(yàn)仔細(xì)觀察，并回答問題： 1.用凸透鏡觀察書上的字體，透過透鏡觀察到的字發(fā)生怎么樣的變化？ 2.用凸透鏡觀察黑板上的字體，透過透鏡觀察到的字又發(fā)生的怎么樣的變化？(一一)、提出問題：、提出問題： 為什么同一個(gè)凸透鏡，成的像為什么同一個(gè)凸透鏡，成的像卻不同呢？卻不同呢？圖一圖二 一個(gè)是遠(yuǎn)離凸透鏡，另一個(gè)是靠近凸透鏡。成的像卻不同。（二）猜想與假設(shè)（二）猜想與假設(shè) 像的像的大小大小，正倒正倒，虛實(shí)虛實(shí)可能與可能與 有關(guān)。有關(guān)。 點(diǎn)

2、燃的蠟燭點(diǎn)燃的蠟燭凸透鏡凸透鏡光屏光屏光具座光具座實(shí)驗(yàn)器材實(shí)驗(yàn)器材（三）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)三）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)（1 1）實(shí)驗(yàn)器材：）實(shí)驗(yàn)器材：（2 2）兩個(gè)物理名詞）兩個(gè)物理名詞凸透鏡、蠟燭、光屏、火柴、光具座凸透鏡、蠟燭、光屏、火柴、光具座物距物距（u）像距像距（v） (3)實(shí)驗(yàn)注意的事項(xiàng)實(shí)驗(yàn)注意的事項(xiàng)1 調(diào)整蠟燭、光屏的高度，使?fàn)T焰、 凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度同一高度。為了使?fàn)T焰的像成在光屏的中央。2 實(shí)驗(yàn)時(shí)注意分工合作,邊實(shí)驗(yàn)邊記錄數(shù)據(jù),并填入表格.(4)實(shí)驗(yàn)前提實(shí)驗(yàn)前提示：示：、實(shí)驗(yàn)過程中，、實(shí)驗(yàn)過程中，在光具盤上從左到右依在光具盤上從左到右依次放置蠟燭、凸透鏡、光屏，并使他們次放置蠟燭、凸透鏡

3、、光屏，并使他們的中心大致在同一高度上。的中心大致在同一高度上。 （目的：使?fàn)T焰的像成在光屏的中心）（目的：使?fàn)T焰的像成在光屏的中心）、實(shí)驗(yàn)時(shí)、實(shí)驗(yàn)時(shí)固定凸透鏡的位置；固定凸透鏡的位置； （凸透鏡的焦距為凸透鏡的焦距為。）。）、光屏上承接的像、光屏上承接的像最清晰最清晰時(shí)，記錄物距時(shí)，記錄物距u、像距、像距v和像的性質(zhì)。和像的性質(zhì)。2022-7-5如何測(cè)定凸透鏡焦距如何測(cè)定凸透鏡焦距?（1 1）實(shí)驗(yàn)步驟）實(shí)驗(yàn)步驟組裝實(shí)驗(yàn)裝置，將燭焰中心、凸透鏡中心和光組裝實(shí)驗(yàn)裝置，將燭焰中心、凸透鏡中心和光屏中心調(diào)整到同一高度。屏中心調(diào)整到同一高度。將凸透鏡固定在光具座中間某刻度處，把蠟燭將凸透鏡固定在光具座

4、中間某刻度處，把蠟燭放在較遠(yuǎn)處，使物距放在較遠(yuǎn)處，使物距u2f，調(diào)整光屏到凸透鏡的距離，調(diào)整光屏到凸透鏡的距離，使?fàn)T焰在光屏上成清晰的實(shí)像。觀察實(shí)像的大小和正使?fàn)T焰在光屏上成清晰的實(shí)像。觀察實(shí)像的大小和正倒。記錄物距倒。記錄物距u和像距和像距v。把蠟燭向凸透鏡移近，改變物距把蠟燭向凸透鏡移近，改變物距u，仍使，仍使u2f，仿照步驟仿照步驟 再做再做2次實(shí)驗(yàn)，分別觀察實(shí)像的大小和正次實(shí)驗(yàn)，分別觀察實(shí)像的大小和正倒。記錄物距倒。記錄物距u和像距和像距v。（四）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)（四）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)把蠟燭向凸透鏡移近，改變物距把蠟燭向凸透鏡移近，改變物距u，使，使fu2f，調(diào)整光屏到凸透鏡的距離

5、，使?fàn)T焰在光屏上成清晰的調(diào)整光屏到凸透鏡的距離，使?fàn)T焰在光屏上成清晰的實(shí)像。觀察實(shí)像的大小和正倒。記錄物距實(shí)像。觀察實(shí)像的大小和正倒。記錄物距u和像距和像距v。把蠟燭向凸透鏡移近，改變物距把蠟燭向凸透鏡移近，改變物距u，使，使fu2f，仿照步驟仿照步驟 再做再做2次試驗(yàn)，分別觀察實(shí)像的大小和正倒。次試驗(yàn)，分別觀察實(shí)像的大小和正倒。記錄物距記錄物距u和像距和像距v。把蠟燭向凸透鏡移近，改變物距把蠟燭向凸透鏡移近，改變物距u，使，使uf，在，在光屏上不能得到蠟燭的像，此時(shí)成虛像，應(yīng)從光屏這光屏上不能得到蠟燭的像，此時(shí)成虛像，應(yīng)從光屏這側(cè)向透鏡里觀察蠟燭的像，觀察虛像的大小和正倒。側(cè)向透鏡里觀察蠟燭

6、的像，觀察虛像的大小和正倒。 實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟（1）把蠟燭放在把蠟燭放在 U2f 的地方，移動(dòng)光屏，直的地方，移動(dòng)光屏，直 到屏上出現(xiàn)明亮、清晰的燭焰的像。到屏上出現(xiàn)明亮、清晰的燭焰的像。V2f2fVfV2f，還是，還是2fVf，還是，還是VUf位置，重復(fù)以上操作ff2f（5）再將蠟燭放在U2fu2f2fufufuvfv=2fv2fvu放大放大虛像虛像同側(cè)同側(cè)1.1.一倍焦距分虛實(shí)，兩倍焦距分大小一倍焦距分虛實(shí)，兩倍焦距分大小2.2.實(shí)像異側(cè)倒，虛像同側(cè)正實(shí)像異側(cè)倒，虛像同側(cè)正【歸納【歸納】3.3.像距大則像放大，像距小則像縮小像距大則像放大，像距小則像縮小分析表中的記錄，找出凸透鏡成像的規(guī)律

7、分析表中的記錄，找出凸透鏡成像的規(guī)律 uf 時(shí)成實(shí)像，時(shí)成實(shí)像，uf 時(shí)成虛像時(shí)成虛像。 ( (一倍焦距點(diǎn)分虛實(shí)一倍焦距點(diǎn)分虛實(shí) ) )（1）像的虛實(shí)：）像的虛實(shí)：凸透鏡在什么條件下成實(shí)像？在什么條件下成凸透鏡在什么條件下成實(shí)像？在什么條件下成虛像？虛像？（六）（六）分析與論證分析與論證（2 2）像的大?。海┫竦拇笮。和雇哥R在什么條件下成縮小的實(shí)像？在什么條凸透鏡在什么條件下成縮小的實(shí)像？在什么條件下成放大的實(shí)像？有沒有縮小的虛像？件下成放大的實(shí)像？有沒有縮小的虛像？ u2f時(shí)，得到縮小實(shí)像；時(shí)，得到縮小實(shí)像； fu2f時(shí)，得到放大實(shí)像。時(shí)，得到放大實(shí)像。（2）像的大?。海┫竦拇笮。核伎迹弘y道

8、實(shí)像只有放大和縮小兩種情況？思考：難道實(shí)像只有放大和縮小兩種情況？ 動(dòng)畫演示：動(dòng)畫演示： 當(dāng)當(dāng)uv2f 時(shí)成等大的實(shí)像。時(shí)成等大的實(shí)像。 二倍焦距點(diǎn)分大小。（沒有縮小的虛像。二倍焦距點(diǎn)分大小。（沒有縮小的虛像。 ）（3）像的正倒：）像的正倒：凸透鏡在什么條件下成正立的像？在什么條件凸透鏡在什么條件下成正立的像？在什么條件下成倒立的像？下成倒立的像？uf 時(shí)成實(shí)像，是倒立的；時(shí)成實(shí)像，是倒立的；uf 時(shí)成虛像，是正立的。時(shí)成虛像，是正立的。物距連續(xù)變化時(shí)像的大小及像距的變化。物距連續(xù)變化時(shí)像的大小及像距的變化。 動(dòng)畫演示動(dòng)畫演示當(dāng)物距當(dāng)物距“很遠(yuǎn)很遠(yuǎn)”時(shí)，相距近似等于焦距時(shí)，相距近似等于焦距。重

9、要應(yīng)用：遠(yuǎn)物成像粗測(cè)焦距。重要應(yīng)用：遠(yuǎn)物成像粗測(cè)焦距。 “ “傻瓜相機(jī)傻瓜相機(jī)”成像原理。成像原理。2fff2f2fff2f在研究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)中：在研究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)中：（1）用一束平行光正對(duì)凸透鏡射入，經(jīng)透鏡后會(huì)）用一束平行光正對(duì)凸透鏡射入，經(jīng)透鏡后會(huì) 聚于聚于A點(diǎn)，測(cè)得點(diǎn)，測(cè)得A點(diǎn)距透鏡點(diǎn)距透鏡10厘米，則透鏡的焦距是厘米，則透鏡的焦距是（ ）厘米。）厘米。（2）若燭焰放在距上述透鏡）若燭焰放在距上述透鏡8厘米處，經(jīng)透鏡可得厘米處，經(jīng)透鏡可得 到一個(gè)到一個(gè) 像。像。 （填像的性質(zhì)：倒正、放大縮小、虛實(shí)）（填像的性質(zhì)：倒正、放大縮小、虛實(shí)）（ 3）若燭焰放在此透鏡前）若燭焰放在此透鏡前

10、12厘米處，經(jīng)透鏡可得厘米處，經(jīng)透鏡可得到一個(gè)到一個(gè) 像。像。（4）若燭焰放在此透鏡前）若燭焰放在此透鏡前25厘米處，經(jīng)透鏡可得到厘米處，經(jīng)透鏡可得到一個(gè)一個(gè) 像。像。練習(xí)：練習(xí)：正立正立 、放大、虛、放大、虛倒立、放大、實(shí)倒立、放大、實(shí)倒立、縮小、實(shí)倒立、縮小、實(shí)10 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

11、 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 eFFf2f2、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 一、已知一、已知 f=10cmf=10cm，如果把物體放在，如果

12、把物體放在25cm25cm的地的地方，則在光屏上會(huì)得到一個(gè)（方，則在光屏上會(huì)得到一個(gè)（ ），），（ ）的（）的（ ）像。常應(yīng)用于）像。常應(yīng)用于（ ）二、人們使用的放大鏡是利用物體到透鏡的距二、人們使用的放大鏡是利用物體到透鏡的距離在（離在（ ）成正立的、放大的、）成正立的、放大的、虛像的原理工作。虛像的原理工作。 三、如果要得到一個(gè)放大的實(shí)像應(yīng)把物體放三、如果要得到一個(gè)放大的實(shí)像應(yīng)把物體放在（在（ ) )與（與（ ）之間，）之間， 如果如果要得到一個(gè)放大的虛像應(yīng)把物體放在（要得到一個(gè)放大的虛像應(yīng)把物體放在（ ）之內(nèi)。之內(nèi)。 倒立倒立縮小縮小實(shí)實(shí)一倍焦距以內(nèi)一倍焦距以內(nèi)一倍焦距一倍焦距兩倍焦距兩

13、倍焦距一倍焦距一倍焦距照相機(jī)照相機(jī)【實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題【實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題】考考你？考考你？1 1、如果在實(shí)驗(yàn)過程中無論怎么移動(dòng)光、如果在實(shí)驗(yàn)過程中無論怎么移動(dòng)光 屏都看不到像，可能是什么原因屏都看不到像，可能是什么原因? ?2 2、如果在實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)如圖所示的情景，、如果在實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)如圖所示的情景， 如何調(diào)節(jié)才能成像與光屏的中央如何調(diào)節(jié)才能成像與光屏的中央? ?3 3、如果在實(shí)驗(yàn)過程中凸透鏡的一半被板遮住，、如果在實(shí)驗(yàn)過程中凸透鏡的一半被板遮住， 這時(shí)原來成在光屏上的像會(huì)怎么變這時(shí)原來成在光屏上的像會(huì)怎么變? ? 作圖作圖大于大于2 2倍焦距倍焦距倒立、縮小、實(shí)像倒立、縮小、實(shí)像1、將蠟燭

14、放在、將蠟燭放在2 f之外的地方，移動(dòng)光屏，之外的地方，移動(dòng)光屏，直到光屏上出現(xiàn)清晰的像，觀察像的大小與直到光屏上出現(xiàn)清晰的像，觀察像的大小與倒正。倒正。等于等于2倍焦距倍焦距倒立、等大、實(shí)像倒立、等大、實(shí)像2 2、把物體放在、把物體放在2 2倍焦距上，觀察像倍焦距上，觀察像的大小、倒正、虛實(shí)。的大小、倒正、虛實(shí)。小于小于2倍焦距倍焦距大于大于1倍焦距倍焦距倒立、放大、實(shí)像倒立、放大、實(shí)像3 3、將蠟燭移到、將蠟燭移到2f2f和和f f 之間，重復(fù)以之間，重復(fù)以上的操作，進(jìn)行觀察和測(cè)量。上的操作，進(jìn)行觀察和測(cè)量。等于等于1倍焦距倍焦距 不不 成成 像像4 4、把物體放在焦點(diǎn)上，觀、把物體放在焦點(diǎn)上，觀察能否成像。察能否成像。小于小于1倍焦距倍焦距 正立、放大、虛像正立、放大、虛像5 5、繼續(xù)移近蠟燭，使、繼續(xù)移近蠟燭，使U UF F，在光屏上能否得，在光屏上能否得到像呢？怎樣才能看到蠟燭的像呢？透過凸透到像呢？怎樣才能看到蠟燭的像呢？透過凸透鏡觀察像的情況。鏡觀察像的情