人教版(2024)八年级上册第3节 凸透镜成像的规律课堂教学ppt课件
展开1.通过实验探究,知道凸透镜成像的规律。2.经历探究过程,提高对数据的分析能力。
小明的爷爷在用放大镜看书时发现了一个有趣的现象:如图所示,手持凸透镜,缓慢从桌面书本移向眼睛,将会观察到不同大小的字体,而且有正立的也有倒立的。 你能帮他解释一下这是为什么吗?
像的虚实大小、正倒与无惧有什么关系?
一、探究凸透镜成像规律
1.物距和像距(1)物距:物体到透镜光心的距离,用u表示。(2)像距:像到透镜光心的距离,用v表示。
2.探究凸透镜成像规律
【提出问题】照相机成倒立、缩小的实像,投影仪成倒立、放大的实像,放大镜成正立、放大的虚像,为什么同样是凸透镜,成像特点却不相同呢?
【猜想与假设】(1)用照相机拍照时,物体到凸透镜的距离比像到凸透镜的距离大;投影仪成像时,物体到凸透镜的距离比像到凸透镜的距离小。看来像的大小可能跟物体和像到凸透镜的距离远近有关。(2)比较照相机、投影仪和放大镜的成像情况,我们可以猜想,像的虚实、正倒可能跟像和物体是否在凸透镜的同侧有关【进行实验】(1)在阳光或相距很远(物距远大于凸透镜焦距,例如5 m)的灯光下用聚焦法测定凸透镜的焦距;(2)将蜡烛、凸透镜和光屏依次排列在一条直线上,调整蜡烛、凸透镜和光屏的高度,使烛焰、透镜和光屏三者的中心在同一高度上(如下图所示);
(3)把蜡烛放在离凸透镜尽量远的位置(u>2f),调整光屏到透镜的距离,直至在光屏上得到烛焰清晰的像为止,观察像的大小、正倒,记录物距和像距,改变物距u(u>2f),重做实验;(4)把蜡烛向凸透镜靠近,使u=2f,调整光屏到透镜的距离,直到在光屏上得到烛焰清晰的像为止,观察像的大小、正倒,记录物距和像距;(5)继续把蜡烛向凸透镜靠近,使f(6)继续把蜡烛向凸透镜靠近,使u=f,移动光屏并观察,看能否成像;(7)继续把蜡烛向凸透镜靠近,使u<f,移动光屏,进行观察。【收集数据并分析】
【得出结论】 u>2f,成倒立、缩小的实像;u=2f,成倒立、等大的实像;f<u<2f,成倒立、放大的实像;u=f,不成像;0<u<f,成正立、放大的虚像。
做凸透镜成像实验,蜡烛距透镜15 cm时,在光屏上成放大的像,则下列说法错误的是( )A.蜡烛距透镜45 cm时,一定成缩小的实像B.蜡烛距透镜20 cm时,一定成放大的实像C.蜡烛距透镜18 cm时,可能成放大的实像D.蜡烛距透镜6 cm时,一定成放大的虚像
【解析】蜡烛距凸透镜15 cm时,在光屏上成放大的像,则2f>15 cm>f,即15 cm>f>7.5 cm。蜡烛距凸透镜45 cm时,物距大于二倍焦距,一定成缩小的实像,故A不符合题意;蜡烛距凸透镜20 cm时,物距可能大于二倍焦距,也可能在一倍焦距和二倍焦距之间,所以可能成缩小的实像,也可能成放大的实像,故B符合题意;蜡烛距凸透镜18 cm时,物距可能大于一倍焦距,也可能在一倍焦距和二倍焦距之间,所以可能成缩小的实像,也可能成放大的实像,故C不符合题意;蜡烛距凸透镜6 cm时,物距小于一倍焦距,一定成放大的虚像,故D不符合题意。
二、透镜成像的光路分析
u>2f f
f2f 倒立、放大的实像
u=f 不成像
u
【解析】过A点作一条平行于主光轴的光线,与凸透镜交于B点,然后连接A′B并延长,与主光轴的交点即为凸透镜的焦点F。再根据过光心的光线经凸透镜后传播方向不变,连接A′A并延长。
u>2f ,f
u=2f ,v=2f 成 倒立、等大的实像
1. 在探究凸透镜成像规律的实验中,将点燃的蜡烛放在凸透镜前某一位置,在凸透镜后20cm的光屏上出现一个等大倒立的像,如果将蜡烛移动到凸透镜前25cm处,则 ( )A.光屏上会出现倒立放大的实像B.将光屏靠近凸透镜一段距离,光屏上会出现倒立缩小的实像C.将光屏远离凸透镜一段距离,光屏上会出现倒立放大的实像D.无论怎样移动光屏,光屏上均找不到像
2.某小组同学利用如图甲所示的装置,做“探究凸透镜成像规律”的实验。(1)为使凸透镜所成的像位于光屏的中央,应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在_____________上。该实验在光线较______的环境中进行更便于观察;
(2)小王同学三次在光屏上看到烛焰的像如图乙所示,A‘、B’、C′分别是烛焰A、B、C在光屏上所成的像。在此之前调节仪器时,曾在光屏上看到窗外景物所成的清晰的像,这个像与图乙中烛焰 ______(填“A”“B”或“C”)的成像原理相同。当把蜡烛移动到M点时,在光屏上找不到烛焰的像,因为此时烛焰 ___________(填“成实像”“成虚像”或“不成像”);
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