学人教版八级物理凸透镜成像规律课件.pptx

1、第3节凸透镜成像的规律【新课导思】【新课导思】小明在家中玩放大镜时发现了一个小明在家中玩放大镜时发现了一个有趣的现象有趣的现象,如果物体距放大镜较近如果物体距放大镜较近,则则成放大的像成放大的像,若观察远处的物体若观察远处的物体,则成倒则成倒立的像。你知道这是为什么吗立的像。你知道这是为什么吗?【目标导学】【目标导学】1.1.通过实验探究知道凸透镜成像的规律。通过实验探究知道凸透镜成像的规律。2.2.会用凸透镜成像的规律解决有关问题。会用凸透镜成像的规律解决有关问题。【自主预习】【自主预习】1.1.凸透镜成像情况的判断凸透镜成像情况的判断:(1)(1)用照相机照相时用照相机照相时,照相机离物体

2、越远照相机离物体越远,成的像成的像_(选填选填“越大越大”或或“越小越小”)。(2)(2)用放大镜观察物体用放大镜观察物体,放大镜距离物体很近时放大镜距离物体很近时,越靠近越靠近物体物体,成的像成的像_(_(选填选填“越大越大”或或“越小越小”),),用放大用放大镜观察远处物体时镜观察远处物体时,成的像是成的像是_(_(选填选填“正立正立”或或“倒立倒立”)的。的。越小越小越小越小倒立倒立(3)(3)上课用投影仪时上课用投影仪时,胶片靠近镜头时胶片靠近镜头时,所看到的字所看到的字_(选填选填“变大变大”或或“变小变小”)。2.2.物距物距:_:_到凸透镜的距离。到凸透镜的距离。3.3.像距像距

3、:_:_到凸透镜的距离。到凸透镜的距离。变大变大物体物体像像知识点一知识点一 探究凸透镜成像的规律探究凸透镜成像的规律1.1.提出问题提出问题:凸透镜所成像的虚实、大小、倒正跟物距凸透镜所成像的虚实、大小、倒正跟物距有什么关系有什么关系?2.2.进行实验与收集证据进行实验与收集证据:(1)(1)选择焦距为选择焦距为10cm10cm的凸透镜。的凸透镜。(2)(2)如图所示如图所示,在光具座上依次放置蜡烛、凸透镜和光在光具座上依次放置蜡烛、凸透镜和光屏屏,然后调整烛焰、凸透镜、光屏然后调整烛焰、凸透镜、光屏,使它们的中心大致使它们的中心大致在同一高度。在同一高度。(3)(3)把蜡烛放在较远处把蜡烛

4、放在较远处,使物距使物距u2f,u2f,沿直线移动光屏沿直线移动光屏,直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像,观察像的大小观察像的大小和正倒和正倒,测出物距和像距。改变物距测出物距和像距。改变物距u,u,重做一次。重做一次。(4)(4)把蜡烛向凸透镜移近把蜡烛向凸透镜移近,使物距使物距u=2f,u=2f,重复以上操作重复以上操作,进行观察和测量。进行观察和测量。(5)(5)把蜡烛向凸透镜移近把蜡烛向凸透镜移近,使物距使物距u u在在f f和和2f2f之间之间,即即fu2f,fu2f,重复以上操作重复以上操作,进行观察和测量。改变物距进行观察和测量。改变物距u,u,

5、再做一次。再做一次。(6)(6)把蜡烛继续移近凸透镜把蜡烛继续移近凸透镜,让蜡烛在凸透镜的焦点上让蜡烛在凸透镜的焦点上,即即u=f,u=f,移动并观察光屏移动并观察光屏,看是否能够成像。看是否能够成像。(7)(7)把蜡烛移到凸透镜的一倍焦距以内把蜡烛移到凸透镜的一倍焦距以内,即即uf,u2fu2f4040实像实像 倒立倒立 缩小缩小13.313.3u2fu2f3030实像实像 倒立倒立 缩小缩小1515u=2fu=2f2020实像实像 倒立倒立 等大等大2020fu2ffu2f1515实像实像 倒立倒立 放大放大3030fu2ffu2f13.313.3 实像实像 倒立倒立 放大放大4040u=

6、fu=f1010不成像不成像ufuf8 8虚像虚像 正立正立 放大放大物、像同侧物、像同侧ufu2fu2f_ _ _u=2fu=2f_ _ _fu2ffu2f_ _ _u=fu=f_ufuf_ _ _倒立倒立缩小缩小实像实像fv2ffv2fv2f不成像不成像正立正立放大放大虚像虚像物、像同侧物、像同侧4.4.交流与讨论交流与讨论:(1)(1)为什么要调整烛焰、凸透镜和光屏为什么要调整烛焰、凸透镜和光屏,使它们的中心使它们的中心在同一高度在同一高度?参考答案参考答案:使烛焰的像成在光屏中央。使烛焰的像成在光屏中央。(2)(2)实验中实验中,如果烛焰的像成在光屏的上端如果烛焰的像成在光屏的上端,应

7、如何调整应如何调整才能使像成在光屏的中央才能使像成在光屏的中央?提示提示:烛焰的像成在光屏的上端可能是由于烛焰太低或烛焰的像成在光屏的上端可能是由于烛焰太低或凸透镜太高或光屏太低凸透镜太高或光屏太低,故应用三种方法调整故应用三种方法调整:将光将光屏向上移动屏向上移动;将蜡烛向上移动将蜡烛向上移动;将凸透镜向下移动。将凸透镜向下移动。参考答案参考答案:将光屏向上移动将光屏向上移动;将蜡烛向上移动将蜡烛向上移动;将将凸透镜向下移动。凸透镜向下移动。(3)(3)在探究凸透镜成像规律实验中在探究凸透镜成像规律实验中,保持烛焰、凸透镜保持烛焰、凸透镜位置不动位置不动,无论怎样移动光屏无论怎样移动光屏,光

8、屏上也得不到像的原光屏上也得不到像的原因是什么因是什么?提示提示:蜡烛位于凸透镜的焦点以内蜡烛位于凸透镜的焦点以内,这时烛焰成的是这时烛焰成的是虚像虚像,光屏是接收不到的光屏是接收不到的;蜡烛位于凸透镜的焦点上蜡烛位于凸透镜的焦点上,此时蜡烛发出的光经凸透镜折射后平行射出此时蜡烛发出的光经凸透镜折射后平行射出,不能成不能成像像;烛焰、凸透镜、光屏三者的中心不在同一高度烛焰、凸透镜、光屏三者的中心不在同一高度,光屏上也可能得不到烛焰的像。光屏上也可能得不到烛焰的像。参考答案参考答案:蜡烛可能位于凸透镜的焦点以内蜡烛可能位于凸透镜的焦点以内;蜡烛蜡烛可能位于凸透镜的焦点上可能位于凸透镜的焦点上;烛

9、焰、凸透镜、光屏三者烛焰、凸透镜、光屏三者的中心可能不在同一高度。的中心可能不在同一高度。(4)(4)做凸透镜成像实验时做凸透镜成像实验时,用不透明的物体挡着透镜的用不透明的物体挡着透镜的上半部或下半部上半部或下半部,在光屏上还能承接到像吗在光屏上还能承接到像吗?为什么为什么?提示提示:只要烛焰到凸透镜的距离大于焦距只要烛焰到凸透镜的距离大于焦距,调节光屏的调节光屏的位置位置,仍然能从光屏上得到像仍然能从光屏上得到像,只不过所得到的像比较只不过所得到的像比较暗暗,清晰度差。清晰度差。参考答案参考答案:能蜡烛发出的光仍然能透过凸透镜能蜡烛发出的光仍然能透过凸透镜,所以所以仍能成像仍能成像,只不过

10、所得到的像比较暗只不过所得到的像比较暗,清晰度差。清晰度差。(5)(5)实验时实验时,我们为了找到像我们为了找到像,可以采取以下两种方法。可以采取以下两种方法。方法方法A:A:改变蜡烛位置后改变蜡烛位置后,移动光屏去寻找蜡烛的像移动光屏去寻找蜡烛的像;方方法法B:B:改变光屏的位置后改变光屏的位置后,移动蜡烛在光屏上寻找像。你移动蜡烛在光屏上寻找像。你认为哪种做法比较合理认为哪种做法比较合理?为什么为什么?参考答案参考答案:方法方法A,A,改变物体的位置后改变物体的位置后,再确定像的位置再确定像的位置,便于确定像的特点的变化。便于确定像的特点的变化。(6)(6)凸透镜成放大、缩小、等大像时凸透

11、镜成放大、缩小、等大像时,物距和像距相比物距和像距相比,有什么关系有什么关系?参考答案参考答案:放大像时放大像时,物距小于像距物距小于像距;缩小像时缩小像时,物距大物距大于像距于像距;等大像时等大像时,物距等于像距。物距等于像距。【示范题【示范题1 1】(2016(2016淮安中考淮安中考)在在“探究凸透镜成像规探究凸透镜成像规律律”的实验中的实验中:世纪金榜导学号世纪金榜导学号2949413729494137(1)(1)发光体发光体“F F”、凸透镜、凸透镜(焦距为焦距为f)f)和光屏在光具座上的和光屏在光具座上的位置如图所示位置如图所示,实验前应将光屏向实验前应将光屏向_调整调整,使发使发

12、光体光体“F F”和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上。和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上。(2)(2)保持图中发光体保持图中发光体“F F”和凸透镜位置不变和凸透镜位置不变,左右移动光左右移动光屏屏,直到在光屏上成清晰的像直到在光屏上成清晰的像,这个像是倒立、这个像是倒立、_ _ _的实像的实像,生活中的生活中的_就是利用这一原理工作就是利用这一原理工作的。的。(3)(3)将发光体将发光体“F F”从图示位置向右移至从图示位置向右移至A A点点,要在光屏上要在光屏上再次成清晰的像再次成清晰的像,需将光屏向需将光屏向_移动。移动。(4)(4)当光屏上呈现清晰的像时当光屏上呈现清晰的像时,保持发光体保

13、持发光体“F F”和凸透镜和凸透镜位置不变位置不变,取一只与原实验中焦距相同但镜面直径较小取一只与原实验中焦距相同但镜面直径较小的凸透镜的凸透镜,替代原来的凸透镜再次实验替代原来的凸透镜再次实验,所成的像与原所成的像与原来的像相比来的像相比,你可观察到的现象有你可观察到的现象有_。【精讲精析】【精讲精析】本题考查探究凸透镜成像规律的实验本题考查探究凸透镜成像规律的实验,涉涉及实验器材的调整、成像性质、成像规律以及成像应及实验器材的调整、成像性质、成像规律以及成像应用。用。(1)(1)由图可知由图可知,光屏的中心高于透镜和发光体光屏的中心高于透镜和发光体“F F”的中心的中心,所以应将光屏向下调

14、整。所以应将光屏向下调整。(2)(2)由图可知由图可知,u2f,f,u2f,fv2fv2f时时,物体成的是倒立、缩小的实像物体成的是倒立、缩小的实像,是照相机的工是照相机的工作原理。作原理。(3)(3)将发光体将发光体“F F”移动到移动到A A点点,则则fu2f,fu2f,要在光屏上再次成清晰的像要在光屏上再次成清晰的像,需将光屏向右移动以增大需将光屏向右移动以增大像距。像距。(4)(4)只要凸透镜的焦距不变只要凸透镜的焦距不变,凸透镜所成像的性凸透镜所成像的性质质,包括大小、倒正、虚实等包括大小、倒正、虚实等,与凸透镜的直径大小没与凸透镜的直径大小没有关系有关系,但由于直径较小的凸透镜透过

15、的光线少但由于直径较小的凸透镜透过的光线少,所以所以所成的像要变暗些。所成的像要变暗些。答案答案:(1)(1)下下(2)(2)缩小照相机缩小照相机(3)(3)右右(4)(4)像变暗像变暗【微点拨】【微点拨】(1)(1)在凸透镜成实像的情况下在凸透镜成实像的情况下,当当uvuv时时,成倒立、缩小成倒立、缩小的实像的实像;当当u=v=2fu=v=2f时时,成倒立、等大的实像成倒立、等大的实像;当当uvuv时时,成成倒立、放大的实像。倒立、放大的实像。(2)(2)找焦点、确定焦距找焦点、确定焦距:u=f:u=f时时,光屏上无像光屏上无像,有一亮点即有一亮点即焦点。焦点。u=v=2f,u=v=2f,成

16、等大倒立的像成等大倒立的像,确定焦距。确定焦距。【知识拓展】【知识拓展】在学生探究凸透镜成像规律的过程中在学生探究凸透镜成像规律的过程中,需需要按顺序先后明确以下几个问题要按顺序先后明确以下几个问题:(1)(1)物体通过凸透镜可以成像物体通过凸透镜可以成像;(2);(2)所成的像有多种可能所成的像有多种可能,有放大与缩小、正立与倒立、实像与虚像之分有放大与缩小、正立与倒立、实像与虚像之分;(3);(3)成成像的情况跟物体到凸透镜的距离有关像的情况跟物体到凸透镜的距离有关;(4);(4)成像情况跟成像情况跟物距与焦距的倍数有关物距与焦距的倍数有关,可以按物距大于二倍焦距、大可以按物距大于二倍焦距

17、、大于焦距而小于二倍焦距、小于焦距来分段进行描述。于焦距而小于二倍焦距、小于焦距来分段进行描述。其中其中,前三个问题要在学生进行实验之前弄清楚前三个问题要在学生进行实验之前弄清楚,第四第四个问题需要学生分析测得的实验数据解决。对于凸透个问题需要学生分析测得的实验数据解决。对于凸透镜能够成像镜能够成像,学生缺少感性经验。要引导学生明确镜、学生缺少感性经验。要引导学生明确镜、物、像、光屏的概念。这里需要突出两点物、像、光屏的概念。这里需要突出两点:一是寻找像一是寻找像时要多次前后移动纸板时要多次前后移动纸板,让学生体会到像只是在一定的让学生体会到像只是在一定的位置才有的位置才有的,只有最清晰时才是

18、物体所成的像只有最清晰时才是物体所成的像,同时还同时还要向学生示范用纸板寻找像的方法要向学生示范用纸板寻找像的方法,为后面的实验探究为后面的实验探究做铺垫做铺垫;二是在纸板上呈现清晰的像时二是在纸板上呈现清晰的像时,拿掉凸透镜或拿掉凸透镜或物体物体,纸板上都不会出现像纸板上都不会出现像,让学生明确纸板上呈现的让学生明确纸板上呈现的是物体通过凸透镜所成的像。是物体通过凸透镜所成的像。知识点二知识点二 凸透镜成像规律的应用凸透镜成像规律的应用1.1.两个分界点两个分界点:2.2.两个一致性两个一致性:3.3.两个动态特征两个动态特征:(1)(1)成实像时成实像时:物近像远像变大物近像远像变大,物远

19、像近像变小。物远像近像变小。(2)(2)成虚像时成虚像时:物近像近像变小物近像近像变小,物远像远像变大。物远像远像变大。【示范题【示范题2 2】(2016(2016泰安中考泰安中考)在在“探究凸透镜成像的探究凸透镜成像的规律规律”的实验中的实验中,物体距离凸透镜物体距离凸透镜30cm30cm时时,在凸透镜另一在凸透镜另一侧的光屏上可得到一个倒立、放大的实像。该凸透镜侧的光屏上可得到一个倒立、放大的实像。该凸透镜的焦距可能为世纪金榜导学号的焦距可能为世纪金榜导学号29494138(29494138()A.5cmA.5cmB.10cmB.10cmC.15cmC.15cmD.18cmD.18cm【精

20、讲精析】【精讲精析】解答本题需明确成像时物距、像距与焦解答本题需明确成像时物距、像距与焦距的关系。因为在光屏上得到倒立、放大的实像距的关系。因为在光屏上得到倒立、放大的实像,所以所以物体在一倍焦距与二倍焦距之间物体在一倍焦距与二倍焦距之间,即即:f30cm2f,:f30cm2f,可得可得出出15cmf30cm,15cmf30cm,所以选所以选D D。答案答案:D D【易错易混警示】【易错易混警示】(1)(1)实像都是倒立的实像都是倒立的,虚像都是正立虚像都是正立的。的。(2)(2)实像与虚像要分清实像与虚像要分清,能呈现在光屏上的像是实像能呈现在光屏上的像是实像;不不能在光屏上呈现能在光屏上呈现,只能用眼睛直接看到的像是虚像。只能用眼睛直接看到的像是虚像。p 经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量p Study Constantly,And You Will Know Everything.The More You Know,The More Powerful You Will Be写在最后谢谢你的到来学习并没有结束，希望大家继续努力Learning Is Not Over.I Hope You Will Continue To Work Hard