凸透鏡成像-上課

1、4-5 科學探究：凸透鏡成像科學探究：凸透鏡成像眼鏡片上的透鏡1、中間厚，邊緣薄的透鏡稱為凸透鏡一、透鏡分類2、中間薄，邊緣厚的透鏡稱為凹透鏡辨別下列透鏡辨別下列透鏡:A B C D E FA B C D E F凸透鏡（凸透鏡（ ）凹透鏡（凹透鏡（ ）A B DC E F1、凸透鏡對光線的作用二、透鏡對光線的作用1、凸透鏡對光線有會聚作用1、凸透鏡對光線的作用二、透鏡對光線的作用2、凹透鏡對光線的作用二、透鏡對光線的作用2、凹透鏡對光線有發(fā)散作用2.凹透鏡對光線的作用二、透鏡對光線的作用空氣空氣空氣空氣玻璃玻璃光經(jīng)過玻璃三棱鏡兩次折射后的出射光線向光經(jīng)過玻璃三棱鏡兩次折射后的出射光線向棱鏡棱鏡

2、底部底部偏折偏折（光線往厚的地方偏折）（光線往厚的地方偏折）為什么凸透鏡對光線有匯聚作為什么凸透鏡對光線有匯聚作 用，凹透鏡對光線有發(fā)散作用用，凹透鏡對光線有發(fā)散作用思考：思考：三、透鏡的焦點和焦距平行于主光軸的光線經(jīng)過凸透鏡后將會聚于一個點，這個點叫焦點焦點到凸透鏡中心的距離叫做焦點到凸透鏡中心的距離叫做焦距三、透鏡的焦點和焦距將光路從右向左傳播，發(fā)現(xiàn)光線也能會聚于焦點。說明凸透鏡有左右兩個焦點凹透鏡如圖：F稱為凹透鏡的虛焦點，凹透鏡有左右兩個虛焦點。f是虛焦點到凹透鏡光心的距離，稱為焦距。怎樣測量凸透鏡的焦距？太陽光聚焦法：太陽光聚焦法：拿一個凸透鏡正對著太陽光，在把一張紙放在它的另一側(cè)，

3、改變透鏡與的距離，直到紙上的光斑變的最小最亮，測量這個最小最亮的光斑到透鏡光心的距離，這就是焦距。 OFFff（4）兩邊的焦距相等）兩邊的焦距相等。（3）焦點到凸透鏡光心的距離叫做）焦點到凸透鏡光心的距離叫做焦距焦距( f )。主光軸主光軸焦點焦點焦點焦點光心光心焦距焦距焦距焦距焦點焦距焦點焦距虛焦點焦 距焦 距虛焦點判別凸透鏡和凹透鏡的方法判別凸透鏡和凹透鏡的方法辨別透鏡的主要方法辨別透鏡的主要方法 摸摸 看看 照照中央厚中央厚邊緣薄邊緣薄中央薄中央薄邊緣厚邊緣厚放大放大常用方法常用方法凸透鏡凸透鏡 凹透鏡凹透鏡縮小縮小會會 聚聚發(fā)發(fā) 散散FFFF1、 通過光心的光線通過光心的光線 傳播方向

4、不改變。傳播方向不改變。2、平行于主光軸的光線平行于主光軸的光線 經(jīng)凸透鏡經(jīng)凸透鏡折射后折射后通過通過焦點焦點， 經(jīng)凹透鏡折射后發(fā)散，發(fā)散的經(jīng)凹透鏡折射后發(fā)散，發(fā)散的折射光線折射光線的反向延的反向延長線通過虛焦點。長線通過虛焦點。3、經(jīng)過凸透鏡焦點的光線經(jīng)過凸透鏡焦點的光線 折射后平行于主光軸射出。折射后平行于主光軸射出。 對著凹透鏡異側(cè)虛焦點入射的光線對著凹透鏡異側(cè)虛焦點入射的光線 折射后平行于折射后平行于 主光軸射出主光軸射出 。三條特殊光線三條特殊光線練習、根據(jù)圖中光通過透鏡前后的方向，練習、根據(jù)圖中光通過透鏡前后的方向，在圖中填上適當類型的透鏡在圖中填上適當類型的透鏡甲丙透鏡及其應(yīng)用透

5、鏡及其應(yīng)用課堂練習課堂練習2 2、光心大致在透鏡中心處，通過光心和、光心大致在透鏡中心處，通過光心和球面球心的直線叫做透鏡的球面球心的直線叫做透鏡的。3 3、凸透鏡對光有、凸透鏡對光有作用，凹透鏡作用，凹透鏡對光有對光有作用。作用。課堂練習4、平行光通過凸透鏡，將會聚到主光軸上的一點，這個點稱為凸透鏡的，到光心的距離叫做，一個透鏡有兩個。 你有幾種辦法辨別近視眼鏡和老你有幾種辦法辨別近視眼鏡和老花眼鏡的鏡片是凸透鏡還是凹透鏡花眼鏡的鏡片是凸透鏡還是凹透鏡我們發(fā)現(xiàn)：我們發(fā)現(xiàn)：近視眼鏡的鏡片是近視眼鏡的鏡片是凹透鏡凹透鏡 老花眼鏡的鏡片是老花眼鏡的鏡片是凸透鏡凸透鏡透透鏡鏡透鏡的作用透鏡的特殊光線

6、透鏡的分類凸透鏡成像規(guī)律 ？ 困惑：困惑： 我們看到了人在我們看到了人在照相照相的時候，總是可的時候，總是可以得到一個以得到一個倒立倒立、縮小縮小的的實像實像；在看；在看電電影影的時候，我們可以看到一個的時候，我們可以看到一個放大放大的的實實像像；老爺爺還可以透過；老爺爺還可以透過放大鏡放大鏡看到一個看到一個放大放大了的字，這都是通過凸透鏡所成的了的字，這都是通過凸透鏡所成的像。像。那么同樣是凸透鏡，為什么可以成那么同樣是凸透鏡，為什么可以成這樣不同的像呢？這樣不同的像呢？一、探究課題：一、探究課題： 像的大小、倒正、虛實像的大小、倒正、虛實是否和物體與凸透鏡的距離是否和物體與凸透鏡的距離有關(guān)

7、？有關(guān)？2022-3-29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稱為離簡稱為物距物距(u)(u) 像到透鏡的距離像到透鏡的距離簡稱為簡稱為像距像距(v)(v)點燃的蠟燭點燃的蠟燭凸透鏡凸透鏡(f=10cm)光屏光屏光具座光具座實驗器材實驗器材實驗器材：實驗器材： 蠟燭、凸透鏡、光屏、光具座蠟燭、凸透鏡、光屏、光具座（刻度尺）和火柴（刻度尺）和火柴實驗需要測量的物理量：實驗需要測量的物理量： 1.1.凸透鏡的焦距（凸透鏡的焦距（f f）FFFF2F2Fuv 2. 2.物體到凸透鏡的距離（物體到凸透鏡的距離（物距物距u u） 3. 3.像到凸透鏡的

8、距離（像到凸透鏡的距離（像距像距v v）實驗思路：實驗思路： 物體首先在物體首先在2F2F之外，然后在之外，然后在2F2F和和F F之間，最之間，最后在后在F F以內(nèi)。記下每一次的物距和像距，以便以內(nèi)。記下每一次的物距和像距，以便研究凸透鏡成像的性質(zhì)（大小、虛實、倒正）。研究凸透鏡成像的性質(zhì)（大小、虛實、倒正）。我們在實驗時候，將蠟燭和光屏分別放在透鏡我們在實驗時候，將蠟燭和光屏分別放在透鏡的兩側(cè)。的兩側(cè)。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)節(jié)蠟燭、透鏡、光屏的調(diào)節(jié)蠟燭、透鏡、光屏的 中心，使它中心，使它們的們的三心在同一高度三心在同一高度上上,為了使燭焰的為

9、了使燭焰的像成在光屏的中央。像成在光屏的中央。 FFff2f2f2 2. .將蠟燭、將蠟燭、凸透鏡凸透鏡、光屏依次固定、光屏依次固定在光具座上，使三者在同一直線上。在光具座上，使三者在同一直線上。3.3.點燃蠟燭，調(diào)整蠟燭、凸透鏡、光點燃蠟燭，調(diào)整蠟燭、凸透鏡、光屏的高度，讓燭焰、凸透鏡、光屏的屏的高度，讓燭焰、凸透鏡、光屏的中心中心大致在大致在同一高度同一高度。 三心同高三心同高2022-3-29如何測定凸透鏡焦距如何測定凸透鏡焦距? 2 2、虛像虛像：不是實際光線會聚而成，光屏上得不：不是實際光線會聚而成，光屏上得不到的像。到的像。 實像實像：由實際由實際光線光線會聚而成的會聚而成的, ,

10、能顯示在能顯示在光光屏屏上上。2022-3-29大于大于2 2倍焦距倍焦距倒立、縮小、實像倒立、縮小、實像3、將蠟燭放在、將蠟燭放在2 f之外的地方，移動光屏，之外的地方，移動光屏，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、實像倒立、等大、實像4 4、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。的大小、倒正、虛實。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、實像倒立、放大、實像5 5、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，進行觀察

11、和測量。上的操作，進行觀察和測量。等于等于1倍焦距倍焦距 不不 成成 像像6 6、把物體放在焦點上，觀、把物體放在焦點上，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7 7、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。鏡觀察像的情況。凸透鏡成像的特點凸透鏡成像的特點物物 距距 u u像像 的的 特特 點點像像 距距 v v應(yīng)用應(yīng)用大小大小倒正倒正虛實虛實-縮小縮小倒立倒立實像實像等大等大倒立倒立實像實像放大放大倒立倒立實像實像不

12、成像不成像放大放大正立正立虛像虛像u2fu2fu=2fu=2ffu2ffu2fu=fu=fufuffv2ffv2fv2f照相機照相機幻燈機幻燈機投影儀投影儀放大鏡放大鏡2022-3-29交流合作交流合作實驗思考實驗思考當成實像時，如用手擋住透鏡的上半當成實像時，如用手擋住透鏡的上半部，猜一猜，光屏上的像可能有什么部，猜一猜，光屏上的像可能有什么變化？變化？2022-3-29FFf1 1將燭焰、凸透鏡、光屏依次放置在光具座上將燭焰、凸透鏡、光屏依次放置在光具座上，調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡、光屏使它們的中心在，調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡、光屏使它們的中心在同同一高度一高度，為了使燭焰的像成在光屏的中央。為了使燭焰的

13、像成在光屏的中央。2.2.在此實驗中，無論怎樣左右移動光屏，在光屏在此實驗中，無論怎樣左右移動光屏，在光屏上都不能呈現(xiàn)燭焰的像，原因可能有哪些？上都不能呈現(xiàn)燭焰的像，原因可能有哪些？（1) 1) 燭焰在焦點以內(nèi)燭焰在焦點以內(nèi)（2 2）燭焰在焦點上）燭焰在焦點上（3 3）燭焰、凸透鏡、光屏的中心不在同一高度）燭焰、凸透鏡、光屏的中心不在同一高度（4 4）蠟燭到凸透鏡的距離稍大于焦距，成像在）蠟燭到凸透鏡的距離稍大于焦距，成像在很遠的地方，光具座上的光屏無法移動到該位很遠的地方，光具座上的光屏無法移動到該位置置實驗中的問題實驗中的問題 3.3.當透鏡被遮攔一半和大半部分時光屏當透鏡被遮攔一半和大半

14、部分時光屏上的像會怎么樣？上的像會怎么樣？ 像形狀沒有改變像形狀沒有改變，但像會變，但像會變暗暗 4 4、凸頭鏡呈實像的規(guī)律是：、凸頭鏡呈實像的規(guī)律是： 上下顛倒、左右相反上下顛倒、左右相反 5 5、若燭焰在光屏上的位置偏高，要想、若燭焰在光屏上的位置偏高，要想使像成在光屏的中央應(yīng)調(diào)節(jié)蠟燭是燭焰使像成在光屏的中央應(yīng)調(diào)節(jié)蠟燭是燭焰向向上上移動，或?qū)⑼雇哥R向移動，或?qū)⑼雇哥R向下下移動移動（像的移動方向跟物體移動方向相反，透（像的移動方向跟物體移動方向相反，透鏡的移動方向跟像的移動方向一致）鏡的移動方向跟像的移動方向一致）實驗中的問題實驗中的問題2022-3-29實驗拓展實驗拓展1、在實驗中，你能發(fā)

15、現(xiàn)實像和虛像的分界點在什么位置嗎？2、在實驗中，你能發(fā)現(xiàn)放大的像和縮小的像的分界點在什么位置嗎？2022-3-29交流合作交流合作實驗思考實驗思考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)？2022-3-29交流合作交流合作實驗思考實驗思考4、當凸透鏡成實像時，隨著物距的、當凸透鏡成實像時，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？凸透鏡成像的凸透鏡成像的特點特點記憶口訣記憶口訣一倍焦距分虛實，兩倍焦距分大??；一倍焦距分虛實，兩倍焦距分大小；實像異側(cè)且倒立，物近像遠像變實像異側(cè)且倒立，物

16、近像遠像變大大虛像正立在同側(cè)，物近像近像變小虛像正立在同側(cè)，物近像近像變小 凸透鏡在 時成實像，在 時成虛像。 凸透鏡在 時成縮小的實像，在 時成放大的實像。 凸透鏡在 時成倒立的像，在 時成正立的像。 成實像時，物距變小，成的像 ，像距 。 凸透鏡成像時， 縮小的虛像， 正立的實像， 倒立的虛像。（填“有”或“沒有”） 凸透鏡成放大實像時，物距 像距，成縮小實像時，物距 像距。（填“大于”或“小于”） u fu 2fu fu f變大變大變大變大沒有沒有沒有沒有沒有沒有小于小于大于大于規(guī)律精煉規(guī)律精煉2022-3-29隨堂練習隨堂練習例：如圖所示，保持凸透鏡的位置不變，先后例：如圖所示，保持凸

17、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，并分別調(diào)整光各點，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，屏上出現(xiàn)的像最大；點，屏上出現(xiàn)的像最大； 把燭焰放在把燭焰放在 點，屏上出現(xiàn)的像最小。點，屏上出現(xiàn)的像最小。a bcd eFFf2f2022-3-29a bcd eFFf2f2、把燭焰放在、把燭焰放在 點，屏上出現(xiàn)清晰的像時，點，屏上出現(xiàn)清晰的像時， 屏距凸透鏡最遠。屏距凸透鏡最遠。3、把燭焰放在、把燭焰放在 點，屏上不會出現(xiàn)像。點，屏上不會出現(xiàn)像。2022-3-29例：在利用蠟燭研究凸透鏡成像的實驗中凸透鏡的焦距是10c

18、m，點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，這個像一定是（ ）A 倒立放大的實像B 倒立縮小的實像C 正立放大的實像D 正立放大的虛像典型習題典型習題某同學將一支點燃的蠟燭放在距凸透鏡某同學將一支點燃的蠟燭放在距凸透鏡15cm15cm處時，在光屏處時，在光屏上得到一個縮小的像當蠟燭距透鏡上得到一個縮小的像當蠟燭距透鏡9cm9cm時，在光屏上得時，在光屏上得到一個放大的像這個凸透鏡的焦距可能是（）到一個放大的像這個凸透鏡的焦距可能是（）A A10 cm10 cm B B8 cm 8 cm C C6 cm6 cm D D4 cm4 cm解解u15cm時，是縮小實像時，