理化生探究凸透鏡成像規(guī)律課件

探究凸透鏡成像規(guī)律學(xué)習(xí)目標(biāo)1了解凸透鏡的基本概念認(rèn)識凸透鏡的形狀、焦點、焦距等概念。2掌握凸透鏡成像規(guī)律學(xué)習(xí)凸透鏡成像的規(guī)律，包括實像和虛像的形成。3探究物距和像距的關(guān)系通過實驗研究物體距離和像距之間的關(guān)系。4理解放大倍數(shù)的概念學(xué)習(xí)如何計算凸透鏡的放大倍數(shù)。教學(xué)重點和難點重點凸透鏡成像的規(guī)律，包括物距和像距、放大倍數(shù)的關(guān)系，以及不同情況下成像的性質(zhì)。難點理解虛像和實像的概念，以及如何利用光路圖分析凸透鏡成像的規(guī)律。凸透鏡的基本特性凸透鏡是一種中央比邊緣厚的透鏡，它能使平行光線匯聚于一點，這個點叫做焦點。凸透鏡有兩種基本特性：使平行光線會聚于一點使發(fā)散光線會聚凸透鏡的焦點凸透鏡的焦點是指平行光線通過凸透鏡后會聚于一點，這個點叫做凸透鏡的焦點，用字母F表示。凸透鏡有兩個焦點，分別位于透鏡的兩側(cè)，對稱分布。構(gòu)建凸透鏡的光路確定主光軸首先，確定凸透鏡的主光軸，即連接凸透鏡兩個球心并穿過透鏡中心的直線。畫出光線根據(jù)凸透鏡的折射規(guī)律，我們可以畫出經(jīng)過凸透鏡的光線，例如平行于主光軸的光線經(jīng)過凸透鏡后會匯聚于焦點，通過焦點的光線經(jīng)過凸透鏡后會平行于主光軸。連接光點利用光線在介質(zhì)中的傳播路徑，我們可以連接光點，從而構(gòu)建出完整的凸透鏡光路圖。物距和像距的關(guān)系物距(u)像距(v)u>2ff<v<2fu=2fv=2ff<u<2fv>2fu=fv=∞u<fv為負(fù)值放大倍數(shù)的計算M放大倍數(shù)h'像高h(yuǎn)物高M=h'/h公式放大倍數(shù)是指像高與物高的比值。它表示物體被放大或縮小的程度。成像特點倒立實像當(dāng)物體位于凸透鏡的2倍焦距以外時，成倒立、縮小的實像。正立虛像當(dāng)物體位于凸透鏡的焦距以內(nèi)時，成正立、放大的虛像。等大倒立實像當(dāng)物體位于凸透鏡的2倍焦距處時，成倒立、等大的實像。實驗一:測量焦距1準(zhǔn)備材料凸透鏡、光源、光屏、刻度尺2實驗步驟將凸透鏡固定在光具座上，使凸透鏡正對光源3數(shù)據(jù)記錄移動光屏，找到清晰的像，記錄像距和物距焦距的測量方法1平行光聚焦法利用陽光或燈光，讓光線平行照射凸透鏡，測量焦點到凸透鏡中心的距離2成像法利用凸透鏡成像原理，測量物體和像的距離，再用公式計算焦距實驗步驟1準(zhǔn)備器材準(zhǔn)備凸透鏡、光源、光屏、刻度尺等實驗器材。2調(diào)節(jié)光源和光屏將光源、凸透鏡和光屏依次放置在光具座上，調(diào)整三者位置，使光束通過凸透鏡并照射到光屏上。3測量焦距移動凸透鏡和光屏，使光屏上得到清晰的像，用刻度尺測量物距和像距。4記錄數(shù)據(jù)記錄不同物距下對應(yīng)的像距，并計算放大倍數(shù)。5分析結(jié)果根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，分析物距、像距和放大倍數(shù)之間的關(guān)系，得出凸透鏡成像的規(guī)律。數(shù)據(jù)處理和結(jié)果分析數(shù)據(jù)表格將測量數(shù)據(jù)整理成表格，便于觀察規(guī)律。圖像分析將測量數(shù)據(jù)繪制成圖像，直觀地展示物距、像距和焦距之間的關(guān)系。實驗二:觀察虛像1步驟一將凸透鏡固定在光具座上2步驟二將蠟燭放在透鏡左側(cè)，并移動蠟燭3步驟三通過透鏡觀察蠟燭的像虛像的成像特點無法呈現(xiàn)在屏幕上虛像不能用光屏承接，只能通過人眼觀察到。由光的反向延長線形成觀察到虛像的其實是光線的反向延長線交匯形成的點，而不是實際的光線交匯點。大小與物體大小有關(guān)當(dāng)物體位于凸透鏡焦距以內(nèi)時，形成的虛像總是比物體更大。合并成像規(guī)律物距物體到凸透鏡的距離像距像到凸透鏡的距離放大倍數(shù)像的大小與物體的尺寸之比實驗三:觀察實像1倒立實像總是倒立的2縮小當(dāng)物體在2倍焦距以外時，成縮小的實像3放大當(dāng)物體在1倍焦距和2倍焦距之間時，成放大的實像4等大當(dāng)物體位于2倍焦距處時，成等大的實像實像成像的特點倒立實像總是倒立的，無論物體放在凸透鏡的什么位置?？s小或放大實像可以是縮小的，也可以是放大的，取決于物體的位置。可以投影到屏幕上實像可以被投影到屏幕上，因此我們可以用凸透鏡成像來制作幻燈片等。實驗數(shù)據(jù)分析與總結(jié)實驗結(jié)論凸透鏡成像規(guī)律物距和像距的關(guān)系物距不同，像距也不同放大倍數(shù)物距越大，放大倍數(shù)越小成像特點物距不同，像的大小、正倒、虛實也不同凸透鏡的應(yīng)用1照相機凸透鏡可以將物體成像在感光元件上，記錄下物體的信息。2望遠(yuǎn)鏡凸透鏡可以將遠(yuǎn)處的物體放大，使我們能更清楚地觀察遠(yuǎn)處的物體。3顯微鏡凸透鏡可以將微小的物體放大，使我們能觀察到肉眼無法看到的微觀世界。眼睛中的凸透鏡我們的眼睛就像一臺精密的照相機，擁有一個重要的組件——凸透鏡。晶狀體，就是眼睛中的凸透鏡，它可以將外界物體的光線匯聚在視網(wǎng)膜上，形成清晰的圖像。通過調(diào)節(jié)晶狀體的形狀，我們可以看清遠(yuǎn)近不同的物體。放大鏡的工作原理放大鏡是凸透鏡，當(dāng)物體放在凸透鏡的焦點以內(nèi)時，凸透鏡能成正立放大的虛像，這就是我們看到的放大后的物體。放大鏡的放大倍數(shù)與焦距成反比，焦距越短，放大倍數(shù)越大。照相機中的凸透鏡成像原理照相機鏡頭是一個凸透鏡，通過它，物體在膠片或感光元件上形成一個倒立的縮小的實像。對焦調(diào)節(jié)鏡頭到物體的距離，可以改變像距，從而使影像清晰地成像在膠片或感光元件上。光圈光圈控制進光量，影響照片的曝光程度。光圈越大，進光量越多，照片越亮，反之亦然。生活中其他應(yīng)用投影儀投影儀利用凸透鏡將圖像放大投影到屏幕上。望遠(yuǎn)鏡望遠(yuǎn)鏡利用凸透鏡將遠(yuǎn)處的物體放大，使我們能夠觀察到更遠(yuǎn)處的景象。拓展思考除了我們今天學(xué)習(xí)的凸透鏡成像規(guī)律，還有許多其他有趣的現(xiàn)象和問題值得我們思考。例如，你能解釋為什么凸透鏡可以用來做放大鏡嗎？你能用凸透鏡設(shè)計一個簡單的望遠(yuǎn)鏡嗎？你能想到凸透鏡在其他領(lǐng)域的應(yīng)用嗎？課后習(xí)題本節(jié)課內(nèi)容知識點豐富，實踐性強，同學(xué)們要認(rèn)真復(fù)習(xí)鞏固，并嘗試解答以下問題：凸透鏡成像時，物距、像距、焦距之間有什么關(guān)系？如何利用凸透鏡成像的特點制作放大鏡、照相機和望遠(yuǎn)鏡？生活中還有哪些