第四章 多彩的光
第五节 科学探究:凸透镜成像
第2课时 凸透镜成像
凸透镜的三条特殊光线
F
F
FF
F
F
①过光心的光线传播方向不变
②平行主光轴的光线经凸透
镜折射后通过焦点
③通过焦点的光线经凸透镜折
射后平行于主光轴
你还记得吗?
温故而知新:
过心不变
平行过焦
过焦平行
现象:同一个凸透镜能成不同的像。
提出问题提出问题
猜想假设猜想假设
设计实验设计实验
进行实验进行实验
得出结论得出结论
凸透镜成的像的虚实、大小、
正倒跟物距 有什么关系?提出问题提出问题
实验课题:探究凸透镜成像的规律
实验目的:
探究凸透镜成像规律
蜡烛、凸透镜、光屏、光具座等 实验器材:
F F2F 2F
50
预备知识:
u
物体 凸透镜中心1.物距(u): 到 的距离;
v
凸透镜中心像 2.像距(v): 到 的距离;
5035 78
u=? v =?15cm 28cm
2、虚像:不是实际光线会聚而成,光屏上得不到的像。
实像:由实际光线会聚而成的,能显示在光屏上。
实像与虚像
实像:是能在光屏上呈现的像,它是由实际光线会聚而成
的。 实像
虚像:不能在光屏上呈现出来,
只能用人眼通过透镜观察。
注意:
1、要调节烛焰、凸透镜、光屏使它们的中心在同一高度;
实验探究、收集数据
2、光屏上承接的像最清晰时,记录物距u、像距v和像的性质。
蜡烛
凸透镜
光屏
标尺
光具座
固定凸透镜的位置不动,
改变物距,
实验
思路
设计实
验
观察成像情况,
测量物距u和像距v
思考
?
(一)如何测焦距
1.让平行光照射到凸透镜上,调节光屏,使光屏
上得到最小最亮最清晰的像,像到光心的距离
就是凸透镜的焦距
实验时应让烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大
致在同一高度。
(二)为使像成在光屏的中央,我们应该怎么做?
(1)在阳光下固定一凸透镜,
让阳光垂直照射凸透镜;
(2)在凸透镜后面放一白纸,
前后移动白纸,直到在白纸上
得到一个最小的亮点
(3)用刻度尺测出凸透镜和白
纸的距离即是凸透镜的焦距.
实验中还观察到现象:
1.1.实像与虚像的分界点:实像与虚像的分界点: 一倍焦距处
2.放大实像与缩小实像分界点: 二倍焦距处
3.在成实像时,物距、像距与像的变化情况
在成实像时,物距增大,像距也增大,在成实像时,物距增大,像距也增大,
像也增大,即物与像同方向移动。像也增大,即物与像同方向移动。
4.在成虚像时,物距、像距与像的变化情况
在成虚像时,物距增大,成的虚像也越大,在成虚像时,物距增大,成的虚像也越大,
即在焦点之内,物越远离凸透镜成的像越大即在焦点之内,物越远离凸透镜成的像越大。。
分析实验数据,归纳总结出凸透镜分析实验数据,归纳总结出凸透镜成像规律成像规律。。
★★当物距当物距 焦距时,成焦距时,成倒立、缩小倒立、缩小的的 像。像。
★★当物距当物距 焦距时,成焦距时,成倒立、等大倒立、等大的的 像。像。
★★当物距当物距 焦距时,成焦距时,成倒立、放大倒立、放大的的 像。像。
★★当物距当物距 焦距时,成焦距时,成正立、放大正立、放大的的 像。像。
大于2倍
等于2倍
小于2倍但大于
小于
实
实
实
虚
物距u
像的性质 像距v 应用
正倒 大小 实虚
u>2f 倒立倒立 缩小缩小 实像实像 2f>v>f2f>v>f 照相机照相机
U=2f 倒立倒立 等大等大 实像实像 v=2fv=2f
2f>u>f 倒立倒立 放大放大 实像实像 v>2fv>2f 投影仪投影仪
u=f 不成像不成像
u < f 正立正立 放大放大 虚像虚像 放大镜放大镜 归纳总结:
记忆口诀:
焦点内外分虚实; 二焦内外分大小;
物近像远像变大(实) 物远像近像变小(实)
物近像近像变小(虚))
思考1:给你一透镜,怎么辨别它是什么样的透镜?
?
方法方法11:隔着擦镜纸用手摸透镜,中央:隔着擦镜纸用手摸透镜,中央
厚、边缘薄为凸透镜,反之为厚、边缘薄为凸透镜,反之为凹透镜凹透镜
方法2:对光有会聚作用的透镜为凸透镜;对光有方法2:对光有会聚作用的透镜为凸透镜;对光有
发散作用的透镜为发散作用的透镜为凹透镜凹透镜
方法3:通过透镜观看书上的文字(透镜距书较近)方法3:通过透镜观看书上的文字(透镜距书较近)
,若看到放大的像,则透镜为凸透镜;若看到的像,若看到放大的像,则透镜为凸透镜;若看到的像
是缩小的,则透镜为凹透镜是缩小的,则透镜为凹透镜
思考2: 光屏上没有像原因有哪些?
1:烛焰、凸透镜、光屏三者的中心不在同一高度上
2:烛焰在焦点上
3:物体在焦点以内
4:物体在稍大于焦点处所成的像太大
1、用凸透镜正对着太阳,发现在凸透
镜的另一侧10cm处的光屏上得到一个亮
点,寻那么将点燃的蜡烛放在位于凸透
镜前15cm处时,光屏上得到的像是( )
A、正立放大的像 B、正立缩小的像
C、倒立缩小的像 D、倒立放大的像
D
练习:
2、某物体放在离凸透镜20cm
处,无论怎样移动光屏,光屏上
始终得不到像,则该凸透镜的焦
距可能是( )
A、30 cm B、15 cm
C、10 cm D、5 cm
A
交流与拓展:
从实验得知:凸透镜可以成倒
立放大、倒立缩小的实像,那么它
能否成倒立等大的实像呢?
如果能,你预测可能在哪里?
你能用实验验证你的想法吗?
运用与挑战 :
小明同学在一次实验中,不小心
用书本挡住了部分凸透镜,你认为
此时在光屏上所成的像是怎么样的
呢?你准备如何验证你的想法呢?
A、不成像 B、不受影响
C、只有一半 D、亮度变暗
补充练习1
• 小强是集邮爱好者,她用焦距为10cm的放
大镜去观察邮票,想看清楚邮票上的细微
之处,这里邮票与放大镜的距离应该
______10cm(选填“大于”、“小于”、
“等于”),所成的是______、 ______的
____像。