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1、第3节凸透镜成像的规律学习目标1.知道凸透镜成像规律.2.能运用凸透镜成像的规律解释有关现象.3.学会分析实验结果并能从中得出规律.自主探究1.叫凸透镜的焦距,用符号表示.2.叫物距,用符号表示.3.叫像距,用符号表示.4.实像由光线会聚而成,能在上呈现的像.虚像不是由实际光线会聚而成,而是由光线的相交而成,(填“能”或“不能”)在光屏上呈现的像.合作探究1.提出问题(1)回顾照相机、投影仪、放大镜利用凸透镜成像.(2)根据所学知识猜一猜,凸透镜成像有时倒立,有时正立,有时放大,有时缩小,跟什么因素有关呢?2.猜想与假设(1)照相时物体到凸透镜的距离比像到凸透镜的距离大,而投影仪中物体到凸透镜
2、的距离比像到凸透镜的距离小,由此看来像的大小与有关.(2)照相机和投影仪成像时物体和像都在凸透镜的两侧,而放大镜成像时物体和像在透镜的同侧,由此看来像的虚实与有关.3.合作互动探究新知图1(1)实验器材:光具座、光屏、凸透镜(f=10 cm)、蜡烛、火柴. (2)将实验器材按如图1所示摆放.注意:将凸透镜、蜡烛、光屏放在同一直线上,调整凸透镜、蜡烛、光屏的高度,使它们的中心大致在同一高度.光屏上的像一定要明亮、清晰;多次进行测量,仔细观察,做好记录进行实验.(3)提出问题,进行探讨:如何使物体成的像呈现于光屏上?实验过程中应记录哪些现象和数据?活动1:如图2所示,将物体(点燃的蜡烛)放在距透镜
3、二倍焦距之外,同时移动光屏直至在光屏上成最清晰的像.将像距和观察到的像的性质(大小、正倒、虚实、物像同异侧)填入表中.图2活动2:如图3所示,将物体(点燃的蜡烛)向凸透镜移近,放在距透镜二倍焦距上,同时移动光屏直至在光屏上成最清晰的像.将像距和观察到的像的性质(大小、正倒、虚实、物像同异侧)填入表中.图3活动3:如图4所示,将物体(点燃的蜡烛)继续向凸透镜移近,放在距透镜一倍焦距和二倍焦距之间,同时移动光屏直至在光屏上成最清晰的像.将像距和观察到的像的性质(大小、正倒、虚实、物像同异侧)填入表中.图4活动4:继续把蜡烛向凸透镜移近,放在距透镜一倍焦距上,这时调整光屏,在光屏上已经看不到蜡烛的像
4、(思考为什么).小组讨论,并将讨论的要点记录下来.活动5:如图5所示,将物体(点燃的蜡烛)继续向凸透镜移近,放在距透镜一倍焦距之内,同时用眼睛观察像.将像距和观察到的像的性质(大小、正倒、虚实、物像同异侧)填入表中.图5记录表物距像距像的性质观察光屏像与物在镜的放大或缩小倒立或正立实像或虚像u2f2fvf缩小倒立实像有清晰像异侧u=2fv=2f等大倒立实像有清晰像异侧2fufv2f放大倒立实像有清晰像异侧u=f/不成像fu/放大正立虚像无同侧4.分析上表的记录,我们可得出以下结论:(1)物体通过凸透镜成像的性质与凸透镜的有关,并随的变化而变化.(2)关于物距有两个位置是影响成像性质的关键点:u
5、=f是成像的分界点;u=2f是成像的分界点;凸透镜所成的实像都是立的,虚像都是立的.(3)当物体逐渐向凸透镜靠近时,光屏的位置是逐渐(选填“靠近”或“远离”),在光屏上所成的像是逐渐(选填“变大”或“变小”)的.课堂检测1.一凸透镜的焦距是8 cm,将点燃的蜡烛放在离凸透镜12 cm处,则所成的像是()A.正立、缩小的虚像B.倒立、放大的实像C.倒立、缩小的实像D.倒立、缩小的虚像2.小明在做“探究凸透镜成像的规律”实验时,所用凸透镜的焦距为15 cm.将蜡烛放在距离该透镜35 cm处时,蜡烛在光屏上所成清晰的像是()3.在探究凸透镜成像规律的实验中,当烛焰、凸透镜、光屏位于如图所示的位置时,
6、烛焰在光屏上呈现一个清晰放大的像.要使烛焰在光屏上呈现一个清晰缩小的像,调节的方法是()A.透镜不动,蜡烛远离透镜移动,光屏靠近透镜移动B.透镜不动,蜡烛远离透镜移动,光屏远离透镜移动C.透镜不动,蜡烛靠近透镜移动,光屏远离透镜移动D.透镜不动,蜡烛靠近透镜移动,光屏靠近透镜移动4.小青将点燃的蜡烛分别放在如图所示的a、b、c点探究凸透镜成像规律,蜡烛在点时,凸透镜右侧光屏上成的像最大,像是(选填“正立”或“倒立”)的.5.探究凸透镜成像规律(1)实验中出现了如图所示的情形,要使像成在光屏中央,应将光屏向(填“上”或“下”)调整.(2)已知凸透镜焦距为10 cm,将烛焰放在距离凸透镜25 cm
7、处,调节光屏可得到倒立、(填“放大”或“缩小”、“等大”)的实像,应用这个原理工作的仪器有.(3)在上述实验的基础上,将蜡烛向远离透镜的方向移动,要在光屏上得到清晰的像则应将光屏(填“远离”或“靠近”)透镜,光屏上的像(填“变大”“变小”或“不变”).参考答案自主探究1.焦点到凸透镜光心的距离f2.物体到凸透镜光心的距离u3.像到凸透镜光心的距离v4.实际光屏反向延长线不能合作探究1.(2)物距2.(1)物距(2)物距4.(1)焦距物距(2)实和虚放大和缩小倒正(3)远离变大课堂检测1.B解析:透镜的焦距是8 cm,把点燃的蜡烛放在距凸透镜12 cm处,则2fuf,成倒立、放大的实像.2.C解
8、析:由题意知:f=15 cm,则2f=30 cm.蜡烛到凸透镜的距离即物距u=35 cm2f.根据凸透镜成像的规律,此时成倒立缩小的实像.3.A解析:物距小于像距,成倒立、放大的实像.要使光屏上呈现倒立、缩小的实像,要增大物距,同时减小像距,所以在凸透镜不动时,蜡烛远离凸透镜,同时光屏靠近凸透镜.4. 答案:b倒立解析:当蜡烛位于一倍、二倍焦距之间时,成放大、倒立的实像,此时越靠近一倍焦距,所成的实像越大.5.答案:(1)下(2)缩小照相机(3)靠近变小解析:(1)蜡烛、凸透镜、光屏,三者在同一条直线上,三者的中心大致在同一高度,像才能呈在光屏的中心.所以光屏应向下移动.(2)透镜的焦距为f=10 cm,烛焰放在距离凸透镜25 cm处,即u=25 cm2f,这时凸透镜成倒立、缩小的实像,应用这一原理制成的是照相机.(3)将蜡烛向远离透镜的方向移动,即物体远离透镜时,像就会靠近透镜,因此光屏应当靠近透镜,且光屏上的像会变小.