資源簡介

(共26張PPT)
第五章 透鏡及其應用
第 3 節 凸透鏡成像的規律
溫故知新
照相機、投影儀、放大鏡的成像特點：
新課導入
應用 成像特點 正倒 大小 虛實 像與物位于 凸透鏡同側 還是兩側 像距與 物距關系
照相機 倒立 縮小 實像 兩側 像距小于物距
投影儀/ 幻燈機 倒立 放大 實像 兩側 像距大于物距
放大鏡 正立 放大 虛像 同側 不研究
通過前面的學習，我們已經看到了形形色色的凸透鏡成像
情況。凸透鏡成像究竟有怎樣的規律呢？今天我們一起來學習 凸透鏡成像的規律。
照相機
投影儀成像
放大鏡成像
新知探究
提出問題
我們發現照相機、投影儀、放大鏡成像特點各不相同。請你根據 它們的特點思考：凸透鏡所成像的虛實、大小、正倒可能與什么因素 有關呢？
物距
探究：凸透鏡成像的虛實、大小、正倒與物距的關系 設計實驗
1. 實驗器材：“F”形發光物體(4.5 cm)、凸透鏡(f＝ 10 cm)、光屏、帶有刻度的光具座、刻度尺。
(物高為4.5 cm) (f＝10 cm)
“F”形發光物體 凸透鏡 光屏
帶有刻度的光具座
刻度尺
2. 組裝器材：
(1)請你按照下圖所示組裝器材，不斷調整器材的位 置和高度，直至在光屏中央找到發光物體“F”清晰的像；
探究凸透鏡成像規律的裝置
(2)根據實驗操作，回答以下問題：
①怎樣使完整的像呈現在光屏的中央？
②如何在光屏上找到清晰的像？
③什么樣的像是清晰的像？
④如何測量物距和像距？
三者的中心在 同一水平高度
物距(u) 像距(υ)
探究凸透鏡成像規律的裝置
探究凸透鏡成像規律的裝置
3. 實驗思路：改變誰？觀察或者測量誰？
不斷改變物距，觀察像的虛實、大小、正倒等情況。
4. 實驗過程：
將凸透鏡固定在 40 cm 刻度線處，將發光物體“F”固定在距離凸透鏡 32 cm
(或 30 cm)處，移動光屏，使光屏上呈現清晰的像，觀察像的虛實和正倒，用刻度 尺測出像的高度、物距和像距，記錄在表格中。
移動發光物體“F”向凸透鏡靠近 4 cm，移動光屏，使光屏上呈現清晰的像， 觀察像的虛實和正倒，用刻度尺測出像的高度、物距和像距，記錄在表格中。
仿照步驟二，將發光物體“F”由遠及近依次向靠近凸透鏡方向移動 4 cm， 繼續進行實驗。
繼續向凸透鏡移動發光物體“F”并調整光屏的位置，看看是否總能在光屏 上得到發光物體“F”的像。撤去光屏，變換觀察的位置，看看是否能觀察到發光物 體“F”的像，像在什么位置。
進行實驗 收集證據
發光物體高度 h ＝ 4.5 cm，凸透鏡的焦距 f ＝ 10 cm。
物距/cm 像的性質 像距/cm
虛實 像高/cm 正倒
討論
當物距 u≤10 cm 時，光屏上接收不到像了，請討論：是什 么原因造成的？
此時可能成的是虛像。
探究凸透鏡成像規律的裝置
放大鏡成像
討論
當物距 u≤10 cm 時，光屏上接收不到像了，請討論：是什 么原因造成的？
此時可能成的是虛像。
放大鏡成像
探究凸透鏡成像規律的裝置
觀察虛像——撤去光屏，從光屏一側透過凸透鏡觀察虛像的特點。 請同學們繼續進行實驗，收集數據，驗證我們的猜想。
分析數據，歸納結論
物距/cm 虛實 像高/cm 正倒 像距/cm
32 實像 2.1 倒立 13.5
30 實像 2.3 倒立 14.2
28 實像 2.5 倒立 14.5
26 實像 2.6 倒立 15
24 實像 3 倒立 15.3
22 實像 3.4 倒立 16
20 實像 4.5 倒立 20
18 實像 5.2 倒立 21.3
16 實像 6.3 倒立 24.5
14 實像 9.1 倒立 27
12 實像 17 倒立 35.3
10
8 虛像 放大 正立
6 虛像 放大 正立
4 虛像 放大 正立
發光物體高度 h＝4.5 cm，凸透鏡的焦距 f＝10 cm。
根據記錄的數據，思考下列問題：
像的虛實：凸透鏡在什么條件下成實 像？在什么條件下成虛像？實像和虛像的分 界點在哪里？
像的大?。和雇哥R在什么條件下成縮 小的實像？在什么條件下成放大的實像？有 沒有縮小的虛像？放大的像和縮小的像的分 界點在哪里？
像的正倒：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？正立的 像和倒立的像的分界點在哪里？
分析數據，歸納結論
物距/cm 虛實 像高/cm 正倒 像距/cm
32 實像 2.1 倒立 13.5
30 實像 2.3 倒立 14.2
28 實像 2.5 倒立 14.5
26 實像 2.6 倒立 15
24 實像 3 倒立 15.3
22 實像 3.4 倒立 16
20 實像 4.5 倒立 20
18 實像 5.2 倒立 21.3
16 實像 6.3 倒立 24.5
14 實像 9.1 倒立 27
12 實像 17 倒立 35.3
10
8 虛像 放大 正立
6 虛像 放大 正立
4 虛像 放大 正立
發光物體高度 h＝4.5 cm，凸透鏡的焦距 f＝10 cm。
根據記錄的數據，思考下列問題：
像的虛實：凸透鏡在什么條件下成實 像？在什么條件下成虛像？實像和虛像的分 界點在哪里？ 分界點：u＝10 cm
像的大小：凸透鏡在什么條件下成縮 小的實像？在什么條件下成放大的實像？有 沒有縮小的虛像？放大的像和縮小的像的分 界點在哪里？
像的正倒：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？正立的 像和倒立的像的分界點在哪里？
分析數據，歸納結論
20 實像 4.5
物距/cm 虛實 像高/cm 正倒 像距/cm
32 實像 2.1 倒立 13.5
30 實像 2.3 倒立 14.2
28 實像 2.5 倒立 14.5
26 實像 2.6 倒立 15
24 實像 3 倒立 15.3
22 實像 3.4 倒立 16
倒立 20
18 實像 5.2 倒立 21.3
16 實像 6.3 倒立 24.5
14 實像 9.1 倒立 27
12 實像 17 倒立 35.3
10
8 虛像 放大 正立
6 虛像 放大 正立
4 虛像 放大 正立
發光物體高度 h＝4.5 cm，凸透鏡的焦距 f＝10 cm。
根據記錄的數據，思考下列問題：
像的虛實：凸透鏡在什么條件下成實 像？在什么條件下成虛像？實像和虛像的分 界點在哪里？ 分界點：u＝10 cm
像的大小：凸透鏡在什么條件下成縮 小的實像？在什么條件下成放大的實像？有
沒有縮小的虛像？放大的像和縮小的像的分 界點在哪里？ 分界點：u＝20 cm
像的正倒：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？正立的 像和倒立的像的分界點在哪里？
分析數據，歸納結論
10
物距/cm 虛實 像高/cm 正倒 像距/cm
32 實像 2.1 倒立 13.5
30 實像 2.3 倒立 14.2
28 實像 2.5 倒立 14.5
26 實像 2.6 倒立 15
24 實像 3 倒立 15.3
22 實像 3.4 倒立 16
20 實像 4.5 倒立 20
18 實像 5.2 倒立 21.3
16 實像 6.3 倒立 24.5
14 實像 9.1 倒立 27
12 實像 17 倒立 35.3
8 虛像 放大 正立
6 虛像 放大 正立
4 虛像 放大 正立
發光物體高度 h＝4.5 cm，凸透鏡的焦距 f＝10 cm。
根據記錄的數據，思考下列問題：
像的虛實：凸透鏡在什么條件下成實 像？在什么條件下成虛像？實像和虛像的分 界點在哪里？ 分界點：u＝10 cm
像的大?。和雇哥R在什么條件下成縮 小的實像？在什么條件下成放大的實像？有
沒有縮小的虛像？放大的像和縮小的像的分 界點在哪里？ 分界點：u＝20 cm
像的正倒：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？正立的 像和倒立的像的分界點在哪里？
分界點：u＝10 cm
觀察分界點，能跟哪個物理量建立聯系呢？
焦距：f＝10 cm
分析數據，歸納結論
光通過凸透鏡后的偏折程度與凸透鏡的焦距有關。
F
f
F
f
分析數據，歸納結論
5. 請同學們以焦距 f 作為 參照距離，描述物距和像距以 及相應的成像特點。
一倍焦距分虛實， 二倍焦距分大小。
32
30
28
26
24
22
實像
實像 實像 實像 實像 實像
2.1
2.3
2.5
2.6
3
3.4
倒立
倒立 倒立 倒立 倒立 倒立
13.5
14.2
14.5
15
15.3
16
20
實像
4.5
倒立
20
18
16
14
12
實像
實像 實像 實像
5.2
6.3
9.1
17
倒立
倒立 倒立 倒立
21.3
24.5
27
35.3
10
8
6
4
虛像
虛像 虛像
放大
放大 放大
正立
正立 正立
物距/cm 虛實 像高/cm 正倒 像距/cm
u＞2f 實像 縮小 倒立
2f＞υ＞f
u＝2f 實像 等大 倒立 υ＝2f
2f＞u＞f 實像 放大 倒立
υ＞2f
u＝f 不成像 u＜f 虛像 放大 正立
發光物體高度 h＝4.5 cm，凸透鏡的焦距 f＝10 cm。
分析數據，歸納結論
總結：以焦距 f 作為參照距離，把凸透鏡成像規律總結在表格中。
物距 像的性質 像距
虛實 大小 正倒 u＞2f 實像 縮小 倒立 2f＞υ＞f
u＝2f 實像 等大 倒立 υ＝2f
2f＞u＞f 實像 放大 倒立 υ＞2f
u＝f 不成像 u＜f 虛像 放大 正立
當凸透鏡成實像時，物體離凸透鏡越近，所成的像離凸透鏡越遠， 像越大。
當凸透鏡成實像時，物體離凸透鏡越 近，所成的像離凸透鏡越遠，像越大。
學以致用
凸透鏡成像規律的應用
1. 對比凸透鏡成像規律和照相機、投影儀、放大鏡的 成像特點，完成想想議議中的問題。
想想議議
在照相機中，凸透鏡成倒立、縮小的實像，像的位置在哪個范圍內？ 物距與像距相比，哪個比較大？
在投影儀中，凸透鏡成倒立、放大的實像，像的位置在哪個范圍內？ 物距與像距相比，哪個比較大？
2. 將凸透鏡成像規律的應用完善在表格中。
新知探究
物距 像的性質 像距 應用
虛實 大小 正倒 u＞2f 實像 縮小 倒立 2f＞υ＞f 照相機
u＝2f 實像 等大 倒立 υ＝2f
2f＞u＞f 實像 放大 倒立 υ＞2f 投影儀、幻燈機
u＝f 不成像
u＜f 虛像 放大 正立 放大鏡
F
F
拓展提升
利用特殊光線，繪制物體在一倍焦點處和二倍焦點處成像的原理圖。
S
思考：經凸透鏡后的折射光能會聚成實像嗎？ 折射光的反向延長線能會聚成虛像嗎？
一倍焦距處不成像。
利用特殊光線，繪制物體在一倍焦點處和二倍焦點處成
像的原理圖。
F
S
2F
2F
S
S'
描述物體在二倍焦距處成像的位置和成像特點。
物體在二倍焦距處，成倒立、等大 的實像，此時像也在二倍焦距處。
物距 像的性質 像距 應用
虛實 大小 正倒 u＞2f 實像 縮小 倒立 2f＞υ＞f 照相機
u＝2f 實像 等大 倒立 υ＝2f
2f＞u＞f 實像 放大 倒立 υ＞2f 投影儀、幻燈機
u＝f 不成像
u＜f 虛像 放大 正立 放大鏡
凸透鏡成像的規律
課堂小結
一倍焦距分虛實， 二倍焦距分大小。
當凸透鏡成實像時，物體離凸透鏡越近， 所成的像離凸透鏡越遠，像越大。
課后任務
完成教材“練習與應用”的第 2 題。
找一個圓柱形的玻璃瓶，里面裝入水。把一支筆放在玻璃瓶的一 側，透過玻璃瓶，可以看到這支筆。如果把筆由靠近玻璃瓶的位置向 遠處慢慢地移動，你會看到什么現象？實際做一做，驗證你的猜想。

展開更多......

收起↑