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1、透镜及其应用 课堂小实验透镜 1、透镜对光的作用拿出一个凸透镜，正对着太阳光，再把一张纸放在它的另一侧，来回移动，观察有什么现象？ 有亮点出现，那你知道亮点是怎么形成的吗？ “亮点”会随着纸的来回移动而在亮度上、大小上发生变化。 2、请你动手让光斑变得最小，最亮。并测量这个最小、最亮的光斑到凸透镜的距离，记录下来，换另一个凸透镜，重做上面的实验。 3、再换一个凹透镜，重做上面的实验，纸上能够得到很小、很亮的光斑吗？这说明了什么？用凹透镜无论如何移动，都得不到很小、很亮的光斑。这些现象说明凸透镜和凹透镜对光线有不同的作用。但是由于我们观察不到光的传播路径，所以为了对这个问题作进一步的研究，我们来
2、设计一个实验。 做法1：把凸透镜放在光具座上，让光源正对照过去，移动光屏，有亮点。再换凹透镜重做，将怎么移动光屏都没亮点。做法2：将无色透明饮料瓶放在水平桌面上，在瓶中放置点燃的香头，在上面要放凸透镜或凹透镜，这就形成一个“烟室”，用手电筒对准透镜照射，适当调节手电筒和透镜的距离，观察透镜对光的作用，看到通过凸透镜的光线相互靠拢，通过凹透镜的光线相互远离。凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用。 4、拿一两个凸透镜试一试，怎样可以测得凸透镜的焦距。方法（1）：拿一个凸透镜正对着太阳光，让光通过凸透镜照到白纸上，移动凸透镜使光斑很小很亮，用刻度尺量出光斑到凸透镜的距离。方法（2）：在光具座上
3、，让光源的光正照到凸透镜，移动光源和光屏，找到光屏上很小很亮的点，用刻度尺测出光屏与凸透镜的距离。2.焦距的长短反映了凸透镜会聚作用的强弱，焦距短的会聚作用强。凸透镜表面的凸起程度决定了它的焦距的长短：表面越凸，焦距越短，每个凸透镜的焦距是一定的。生活中的透镜（一）照相机 1.照相机前面镜头是凸透镜。想拍全景离景远点，想拍人大点离人近点。光线强拍出的照片发白，光线弱拍出的暗。照相机由镜头、机箱、调焦环、光圈、胶片等组成。 2.光经过照相机镜头后会聚在胶片上，形成一个像，这个像冲洗出来就是照片。像是怎么落在胶片上？是因为胶片上涂着一层对光敏感的物质，通过镜头的光在胶片上曝光后发生化学变化，物体的
4、像就被记录在胶片上，经过显影、定影后成为底片，再用底片冲印就可以得到照片。想想做做：方案1：用两个粗细相近的长方形纸筒，使一个纸筒刚好能套入另一个，在大的纸筒前面固定一个凸透镜，在小的纸筒前面，固定一个半透明塑料薄膜作为屏幕，把纸筒有屏幕的一端朝里，套入较大的圆筒，就制成了模拟照相机。方案2：用硬纸板圈成两个直径大小相近的，长约 15 cm的圆纸筒，使一个纸筒刚好能够套入另一个，在直径较大的纸筒前面，固定一个凸透镜，在直径较小的纸筒前面，固定一个屏幕。把较小的圆筒有屏幕的一端朝里，套入较大的圆筒内，这样模拟照相机就做成了。现在我们按照方案制作好后，对准某个人或物体，拉动纸窗改变透镜和屏幕之间的
5、距离，能观察到什么？是不是可以看到一个缩小的、倒立的清晰的像？下图就是照相机成像的原理示意图，物体通过透镜在底片上成一个缩小倒立的像。 照相机的镜头相当于一个凸透镜，来自物体的光经过照相机镜头后会聚到胶卷上，形成一个倒立、缩小的实像。（二）投影仪投影仪由灯泡、投影片、镜头、平面镜、屏幕组成。演示：把投影仪上的平面镜（反光镜）取下，投影片放到载物台上（正放），调节镜头，在天花板上就能得到投影片上图案的像，再把反光镜安上，把图案打到屏幕上。天花板上得到一个倒立、放大的像。用平面镜使像反射到屏幕上。实物投影仪能直接投影实物。投影仪成倒立、放大的像。投影仪上的镜头相当于一个凸透镜，能成倒立、放大的实像
6、。（三）放大镜： 放大镜是凸透镜，用它看书上的字观察有什么现象？放大镜能使书上的字放大，字是正立的，说明放大镜能成正立、放大的虚像。放大镜成像是正立的，投影仪和照相机成像是倒立的。（四）实像和虚像 实像和虚像的区别: 凸透镜成实像1、是实际光会聚的。2、可以用光屏承接到。物体和实像分别于凸透镜的两侧。平面镜所成的像是虚像，放大镜所成的像也是虚像。凸透镜成虚像时，通过凸透镜射出的光没有会聚，只是人眼逆着出射光方向看去，感到光是从放置物体那一侧成虚像发出的，所以光屏承接不到凸透镜成虚像：物体和虚像位于凸透镜的同侧。凸透镜成像的规律1、在白纸上画一个小箭头，用两个火柴盒压住，在它上面放一块无色透明的
7、塑料膜，用滴管从烧杯中吸上一些水，小心地把一个小水滴滴在塑料膜上，观察到什么现象？调整水滴跟桌面的距离，或滴管改变水滴的直径。 从实验中可得出小水滴相当于一个凸透镜。改变水滴跟桌面的距离可得到正立放大的箭头和倒立放大的箭头。 2、凸透镜成像的规律1.提出问题：凸透镜所成像的大小、正倒跟物体的位置有什么关系？大家想一想、大胆的猜一猜。2.猜想给学生几分钟时间和提示，做出尽量合理的猜测。3.设计实验设计实验来验证上面的猜想是否正确。学生们讨论，制定实验。在桌子上有光具座，上面的座可以插蜡烛、光屏、透镜，能来回移动，从刻度尺上能观察出它们之间的距离关系、蜡烛（做物体用）、光屏（白色的硬纸板作屏）、凸
8、透镜（焦距在10 20 cm之间）。4.进行实验（1）测凸透镜的焦距大家想一想怎样测得一个凸透镜的焦距？让凸透镜在阳光下来回移动，找着最小、最亮的点，用刻度尺量出亮点与凸透镜的距离，这就是这个凸透镜的焦距。也可以让凸透镜离灯光 5 m以外，找亮点，测定出凸透镜的焦距。现在测凸透镜的焦距.（2）开始进行探究实验方案一：把透镜放在光具座标尺中央，从透镜的位置开始在左右两边的标尺上用粉笔标出等于焦距和2倍焦距的位置。点燃蜡烛，调整它们的高度，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度。把蜡烛放在离凸透镜尽量远的位置上，调整光屏到透镜的距离，使烛焰在屏上成一个清晰的像，观察像的大小、正倒，测出蜡烛与凸透
9、镜、凸透镜与光屏间的距离。把数据记录成表。继续把蜡烛向凸透镜靠近，观察像的变化是放大还是缩小，是正立还是倒立，蜡烛与凸透镜、凸透镜与光屏的距离测出，将数据记录成表。当蜡烛到一定位置上时，光屏没有像，用眼睛直接对着凸透镜观察蜡烛的像，把蜡烛与凸透镜、像与凸透镜的距离，像是放大还是缩小的，像的正倒，填入表格。方案二：把透镜放在桌子中央，把蜡烛、光屏放在其两侧，刻度尺放在桌子上。点燃蜡烛，调整它们的高度，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度。移动蜡烛，调整光屏到透镜的距离，使烛焰在屏上成一个清晰的像，观察像的大小、正倒、测出蜡烛与凸透镜、光屏与凸透镜的距离。把数据记入表格。继续把蜡烛向凸透镜靠近
10、，观察像的变化，是放大、等大还是缩小，是正立还是倒立，将蜡烛与凸透镜的距离，光屏与凸透镜的距离数据记入表格。当蜡烛移到透镜的焦点时，在光屏上看不到蜡烛的像，继续把蜡烛向凸透镜靠近，这时在光屏上看不到蜡烛的像，拿去光屏，用眼睛直接对着凸透镜观察蜡烛的像。把蜡烛与凸透镜的距离，像与凸透镜的距离，像是放大还是缩小、正立还是倒立的填入设计的表格。进行实验，并记下结果，总结凸透镜成像的规律。实验结束，讨论、提问、进行总结。当把蜡烛放在2倍焦距以外的位置，像在凸透镜的另一侧，成倒立、缩小的像。像与凸透镜的距离在1倍焦距和2倍焦距之间。当把蜡烛放在2倍焦距的位置，像在凸透镜的另一侧，像的大小与物体大小相等。
11、是倒立的，像与凸透镜的距离也等于2倍焦距。当把蜡烛放在1倍焦距和2倍焦距之间的位置时，像在凸透镜的另一侧，成倒立放大的像，像与凸透镜的距离大于2倍焦距。当把蜡烛放在1倍焦距的位置时，光屏不成像。当把蜡烛放在1倍焦距之内，光屏上不成像，像与蜡烛在凸透镜同侧，成正立、放大的像。当把蜡烛放在大于凸透镜焦距的位置时，物体成倒立的像。当物体从较远处向透镜靠近时像逐渐变大，像到透镜的距离也逐渐变大。当物体与透镜的距离小于焦距时，物体成正立、放大的像。这个像光屏上得不到。物体与凸透镜的距离叫物距，用u表示，像与凸透镜的距离叫像距，用v表示。我们接下来把总结的规律和数据填入到书上的表格中。5.分析论证形象记忆口诀：凸透镜成实像规律：当物在远区间大区间大步大步向前走，像必在近区间小区间小步小步向后退，使物像之间的距离逐渐变小，当物到二倍焦距处时，像也到了二倍焦距处，物像之间距离最小达到四倍焦距，当物在近区间小区间小步小步向前走时，像必在远区间大区间大步大步向后退，使物像之间的距离逐渐变大。 不分实虚，靠近焦点像变大，远离焦点像变小。4