凸透镜成像的规律2 邻水县袁市中学 鄢斌
学习目标: 1.知识与技能:理解凸透镜的成像规律. 2.过程与方法: (1)能在探究活动中,初步获得提出问题的能力; (2)通过探究活动,体验科学探究的全过程和方法; (3)学习从物理现象中归纳科学规律的方法. 3.情感态度与价值观: (1)具有对科学的求知欲, 乐于探索自然现象和日常生活 中的物理道理 (2)乐于参与观察、试验、制作等科学实践. 4.重点与难点: 重点是凸透镜成像规律; 难点是凸透镜成像的原理和对凸透镜性质的描述.
理解凸透镜成像规律的四种方法 凸透镜成像是光学中部分的重点知识,也是我们学习过程中感觉难度大的部分,熟练地理解和记忆成像规律是非常重要的. 凸透镜成像规律知识容易混淆,有的学生作题时总是对教材或笔记才能完成.为了加强记忆,我们可以采取多种手段灵活理解凸透镜成像规律
1简图法 结合简图,注意突变点,比较物距和像距的变化范围及应用.
2作图法
通过作图,加深对成像大小、倒正、虚实的理解,从图上看,一目了然。
3、列表法 物距 u 像 的 性 质 像距 V 应 用 倒立或正立 放大或缩小 实像或虚象 u〉2f 倒立 缩小 实像 F〈v〈2f 照相机 像 的 性 质 像距 V 应 用 倒立或正立 放大或缩小 实像或虚象 u〉2f 倒立 缩小 实像 F〈v〈2f 照相机 U=2f 等大 V=2f F〈u〈2f 放大 V〉2f 幻灯机 U=f 不 成 像 U〈f 正立 虚象 V 〉u 放大镜 通过列表对比,将规律分解细化.
二倍焦距物像等, 内大外小实像成 一倍焦距像不成,内虚外实分界明 实像倒着虚像正,物远像近像变小 记住两个突变点,物近像远像变大 4、口诀法 二倍焦距物像等, 内大外小实像成 一倍焦距像不成,内虚外实分界明 实像倒着虚像正,物远像近像变小 记住两个突变点,物近像远像变大 记忆口决: 一焦分虚实,二焦分大小; 实像异侧倒,物远像变小; 虚像同正大,物近像变大
【典例剖析】 在观察凸透镜成像的现象时,保持凸透镜的位置不变, 先后把烛焰放在图中的a,b,c,d,e各点,并且分别调整光屏的位置,那么: 例1: 在观察凸透镜成像的现象时,保持凸透镜的位置不变, 先后把烛焰放在图中的a,b,c,d,e各点,并且分别调整光屏的位置,那么: (1)把烛焰放在 点时,屏上所成的像最大. (2)把烛焰放在 点时,屏上所成的像最小. c a
(3)把烛焰放在 点时,无论怎样调整屏的位置都不能接收到像,眼睛也无论如何看不到像. (4) 把烛焰放在 点时,可以用眼睛观察到正立放大的像. d e
从距离凸透镜50㎝处逐渐移近到距透镜 22㎝处的过程中,像的大小变化情况( ) A.逐渐变小,但总比物体大 B.逐渐变大,但总比物体小 例题2:一个物体位于焦距为10㎝的凸透镜前, 从距离凸透镜50㎝处逐渐移近到距透镜 22㎝处的过程中,像的大小变化情况( ) A.逐渐变小,但总比物体大 B.逐渐变大,但总比物体小 C.逐渐变大,但总比物体大 D.像无论如何变化,始终比物体大 a
用它们做成像实验时, 烛焰与透镜的距离相同, 得到的像分别为: A镜:倒立放大的像; B镜:倒立缩小的像; C镜:正立放大的像. 则这三个凸透镜的焦距关系为( ) A.fA>fB>fC B.fC>fA>fB C.fA<fB<fC D.fB>fC>fA B
例3:小芳在探究“凸透镜的成像规律”的活动中, 当烛焰、凸透镜和光屏的相对位置如图所示时, 恰能在光屏上得到一个清晰的像. 由此判断,他所用的凸透镜的焦距( )
答案:d A.一定大于20㎝ B.一定小于8㎝ C.一定在10㎝到16㎝之间 D .一定在8㎝到10㎝之间
(1)提供的器材有:凸透镜、蜡烛、刻度尺、火柴、 光具座,还缺少 . (2)要使凸透镜的中心、烛焰的中心 【实验探究】 例1:在研究凸透镜成像的实验中: (1)提供的器材有:凸透镜、蜡烛、刻度尺、火柴、 光具座,还缺少 . (2)要使凸透镜的中心、烛焰的中心 和 __的中心在 ___上,并在 ___上,其目的是____________________ (3)当烛焰的像在光屏的上端呈现时, 为了使这个像移到光屏的中心, 应该使凸透镜向 ____移动; 若保持凸透镜和光屏的位置不动, 则应该使蜡烛向 移动. (4)当物体从远处向凸透镜的焦点移动的过程中, 像变 ____, 像距变 _____. 光屏 光屏 同一直线 同一高度 让烛焰在凸透镜中所成的实像能呈现在光屏上 下 上 大 大
例2:在做“凸透镜的成像规律”的实验中, 第1组同学先把凸透镜固定起来,然后将光屏 和点燃的蜡烛分别放置在凸透镜的两侧, 如果他在光具座上无论怎样左右移动光屏, 在光屏上都不能呈现烛焰的像, 则可能的原因是: . 第 1、2两个实验小组分别进行了若干次操作, 并将实验数据准确记录在下面表格中.
(写出两条即可) 第1组 第2组 焦距/㎝ 14 16 物距/㎝ 20 30 40 60 像距/㎝ 47 26 22 18 80 34 27 像的正倒 倒立 请分析以上数据,你能的得到什么结论? (写出两条即可)
有可能烛焰成的是虚像,此时烛焰就在一倍焦距之内; 如果烛焰在凸透镜的焦点上,焦点上发出的光经过凸透镜折射后平行射出, 思路导航:无论怎样移动光屏,光屏上都不能呈现烛焰的像. 有可能烛焰成的是虚像,此时烛焰就在一倍焦距之内; 如果烛焰在凸透镜的焦点上,焦点上发出的光经过凸透镜折射后平行射出, 因而光屏上不可能出现烛焰清晰的像; 如果烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度, 相差太远,光屏上也得不到像; 若烛焰到凸透镜的距离稍大于一倍焦距但靠近焦点时 ,成的实像很大,像距也很大,移动光屏也有可能看不到像. 分析实验数据,可以得出凸透镜成像的规律.
答案(1) ①蜡烛到凸透镜的距离小于一倍焦距; ②蜡烛在焦点上; ③蜡烛到凸透镜的距离略大于一倍焦距,光具座不够长, 光屏承接不到像; ④凸透镜的中心、烛焰的中心 、光屏的中心不在同一高度. (2) ①在凸透镜焦距一定且成实像的情况下, 物体到凸透镜越远(近),像离凸透镜越近(远); ②在成实像的情况下,物距相同时, 凸透镜的焦距越大,像离凸透镜越远; ③物体到凸透镜的距离大于1倍焦距时, 成倒立的实像.
【知识回顾】 凸透镜成像 的规律 记忆口决:一焦分虚实,二焦分大小;实像异侧倒,物远像变小;虚像同正大,物近像变大 u>2f 时成倒立缩小的实像 u=2f 时成倒立等大的实像 f<u<2f时 成倒立放大的实像 u=f时,不能成像 u<f时成正立放大的虚像, 像和物体在凸透镜的同侧 像和物体分别在凸透镜的两侧 记忆口决:一焦分虚实,二焦分大小;实像异侧倒,物远像变小;虚像同正大,物近像变大
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