資源簡介

(共33張PPT)
第二節
學生實驗
探究—凸透鏡成像
北師大版物理
第六章《常見的光學儀器》
動手活動：讓學生手持凸透鏡觀察近處、遠處不同的景物，體驗觀察到的現象。
一、實驗目的：
1．通過實驗總結出凸透鏡成像的規律。
2.
進一步理解實像和虛像的概念。
3．經歷研究凸透鏡成像規律的過程，學習
從物理現象中總結歸納科學規律的方法，
培養學生主動與他人合作和交流的精神。
二、實驗預備知識：
實像：
虛像：
物距：u
像距：v
焦距：f
2倍焦距：2f
認知概念
實像和虛像
實像：是實際光線會聚而形成的像,既能呈現在光
屏上，又能用眼睛直接觀察。　
虛像：是反射光線或折射光線的反向延長線相交而形成
的,
不能呈現在光屏上，只能用眼睛觀察。
平面鏡成像
小孔成像．
“眼睛受騙”
物距、像距、焦距、2倍焦距概念
F
F
2F
2F
物距U
像距
V
2倍焦距
2f
物體
凸透鏡中心
物距(u)：
到
的距離；
凸透鏡中心
像
像距(v)：
到
的距離；
焦距
f
u
v
50
25
68
u=?
V
=?
25cm
18cm
活動一：讓學生手持凸透鏡觀察遠近不同的景物，描述現象。
三、實驗探究過程設計
(一)問題與猜想
同一凸透鏡為什么會成不同的像？
猜想：物距
小組交流活動
提出問題：
像的實虛、大小、正倒跟物體到凸透鏡
的距離有什么關系？
（二）制定計劃，設計實驗
如何組裝實驗裝置？
凸透鏡、蠟燭、光屏如何放置？
注意：調節燭焰、凸透鏡中心、光屏中心，使之在同一高度上，目的是使像成在光屏的中央。
焦點
2倍焦點
凸透鏡焦距
f=10cm
u＜f
2f＞u＞f
u＞2f
焦點
2倍焦點
50cm
30cm
40cm
凸透鏡焦距
f=10cm
（三）收集證據，進行實驗
探究燭焰在
凸透鏡成像情況
2倍焦距之外
2倍焦距點
1倍焦距和2倍焦距之間
1倍焦距點
1倍焦距之內
實驗中小組同學分工有序明確，觀察細心，是一個實驗是否成功的關鍵。
小組內同學明確分工，一位同學操作觀察，讀
取物距，讀取像距及像的正倒、大小、虛實，
一位同學做好記錄，一位同學做好監督實驗步驟
是否合乎要求，并及時指導、補充。
像是放大還是縮小？
像是正立還是倒立？
像是實像還是虛像？
記錄物距和像距的數值
觀察記錄
F
F
2F
2F
F
F
2F
2F
F
F
2F
2F
實驗操作步驟：
V>2f
2f>V>f
VF
F
2F
2F
F
F
2F
2F
當物體在焦距之內時
物距u/cm
像距v/cm
像的
倒正
像的
大小
像的
虛實
物范圍
數值
像范圍或
數值
u>2f
u=2f
fu=f
不成像
uv>u
凸透鏡成像規律
(f=10cm)
物距u/cm
像距v/cm
像的
倒正
像的
大小
像的
虛實
物范圍
數值
像范圍或
數值
u>2f
f倒立
縮小
實像
u=2f
v=2f
倒立
等大
實像
fv>2f
倒立
放大
實像
u=f
不成像
uv>u
正立
放大
虛像
凸透鏡成像規律
(f=10cm)
探究凸透鏡成像規律
（四）分析數據，獲得結論
1．當物距______焦距時，成倒立實像；當物距______
焦距時，成正立虛像，并且虛像比物體尺寸____。
即1F點分像的虛實、正倒，2F點分像的大小。
2．當物距大于2倍焦距（U>2f）時，在_________得到
______、______的實像。
當物距等于2倍焦距（U=2f）時，像距等于2f，得
到______、______的實像。
當物距大于焦距小于2倍焦距（f_______得到____、___的實像。
3.成實像時，像、物的上下、左右______；
成虛像時，像、物的上下、左右______。
大于
小于
放大
2f＞v＞f
倒立
縮小
倒立
等大
倒立
放大
v＞2f
顛倒
一致
F
F
2F
2F
成實像
成虛像
成放大的
成縮小像
F
F
2F
2F
（五）評估與交流
不同組之間同學的實驗現象和數據進行交流比較，你還可以發現什么問題或規律？
問題：
1.實驗中發現，物距相同時，不同組可能像距不同，可能的原因是？
可能凸透鏡的焦距不同；可能有的組成的不是最清晰的像
2.在一個區域，實驗一組數據好，還是實驗三組數據好，為什么？
實驗三組好，多次實驗，尋找普遍規律
（五）評估與交流
問題：
3.實驗中怎么判斷光屏上的像是否清晰？
向前或向后移動光屏，像會變模糊。
4.用紙遮住凸透鏡的一部分或者有蒼蠅趴在凸透鏡上，像會怎么樣？
光屏上仍成一個完整的像，但像變暗
5.蠟燭和光屏互換位置后，光屏上能成清晰的像，為什么？
因為在光的折射現象中，光路是可逆的。
6.輕吹蠟燭，使燭焰向左偏，觀察到像向
偏；使燭焰向右偏，觀察到像向
偏。
7.蠟燭變短，光屏上的像會
移，要想使像仍成光屏中央，可
調光屏，或
調蠟燭，或
調透鏡
8.成實像時，用人眼代替光屏，
看到燭焰所成的像，看像的方法是
，為什么人能看到像呢？
右
左
上
上
上
下
能
眼睛在光屏的位置向左看
因為光會聚成實像后，繼續向前傳播，進入人眼，所以能看到。
（五）評估與交流
問題：
9.實驗中看虛像時，看像的方法是：
10.LED燈或F型光源代替蠟燭的好處：
11.光屏上找不到清晰的像的情況：
12.在凸透鏡成像實驗中，實像都是倒立的，倒立是指像與物上下、左右都相反；虛像都是正立的，正立是上下、左右一致。
13.成實像時，物近像遠像變大；
成虛像時，物近像近像變小。
取下光屏，眼睛在光屏這一側透過透鏡觀察。
（1）光源穩定；（2）環保；（3）易于比較像與物的左右關系。
（1）燭焰、凸透鏡和光屏的中心不在同一高度上；
（2）物距等于焦距
；
（3）物距小于焦距
物像的變化及練習
觀察凸透鏡成像.swf
像的特點：倒立、放大、實像；
物距＜
像距
像的特點：倒立、縮小、實像；
物距
＞像距
像的特點：正立、放大、虛像；物像同側
四、課堂小結：
圖表法
網絡(框表)法
凸透鏡成像的規律
物距u/cm
像
的
倒
正
像
的
大小
像的虛實
像距v/cm
u>2f
倒立
縮小
實
fu=2f
倒立
等大
實
v=2f
f倒立
放大
實
v>2f
u=f
不成像
u正立
放大
虛
五、課堂反饋檢測：
1．小靈同學在探究凸透鏡成像的實驗中，保持凸透鏡位置不變，如圖，把蠟燭先后放在a、b、c、d、e點，同時調整光屏的位置。
（1）把蠟燭放在____點，屏上出現像最大。
（2）把蠟燭放在____點，屏上出現像最小。
（3）把蠟燭放在____點，屏上不能出現燭焰的像。
2.小寶同學學習凸透鏡成像后，感到成像有一定的規律。
試根據你學到的規律完成下圖，畫出像或物的大致位置
及大小，虛像用虛線表示。
利用凸透鏡成像規律
1.物、像的大小比較可通過物距、像距的大小進行比較
2.成實像時，物、像誰大誰在2倍焦距之外
知識改變命運
學習成就未來

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