凸透镜成像-上课

1、4-5 科学探究：凸透镜成像科学探究：凸透镜成像眼镜片上的透镜1、中间厚，边缘薄的透镜称为凸透镜一、透镜分类2、中间薄，边缘厚的透镜称为凹透镜辨别下列透镜辨别下列透镜:A B C D E FA B C D E F凸透镜（凸透镜（ ）凹透镜（凹透镜（ ）A B DC E F1、凸透镜对光线的作用二、透镜对光线的作用1、凸透镜对光线有会聚作用1、凸透镜对光线的作用二、透镜对光线的作用2、凹透镜对光线的作用二、透镜对光线的作用2、凹透镜对光线有发散作用2.凹透镜对光线的作用二、透镜对光线的作用空气空气空气空气玻璃玻璃光经过玻璃三棱镜两次折射后的出射光线向光经过玻璃三棱镜两次折射后的出射光线向棱镜棱镜

2、底部底部偏折偏折（光线往厚的地方偏折）（光线往厚的地方偏折）为什么凸透镜对光线有汇聚作为什么凸透镜对光线有汇聚作 用，凹透镜对光线有发散作用用，凹透镜对光线有发散作用思考：思考：三、透镜的焦点和焦距平行于主光轴的光线经过凸透镜后将会聚于一个点，这个点叫焦点焦点到凸透镜中心的距离叫做焦点到凸透镜中心的距离叫做焦距三、透镜的焦点和焦距将光路从右向左传播，发现光线也能会聚于焦点。说明凸透镜有左右两个焦点凹透镜如图：F称为凹透镜的虚焦点，凹透镜有左右两个虚焦点。f是虚焦点到凹透镜光心的距离，称为焦距。怎样测量凸透镜的焦距？太阳光聚焦法：太阳光聚焦法：拿一个凸透镜正对着太阳光，在把一张纸放在它的另一侧，

3、改变透镜与的距离，直到纸上的光斑变的最小最亮，测量这个最小最亮的光斑到透镜光心的距离，这就是焦距。 OFFff（4）两边的焦距相等）两边的焦距相等。（3）焦点到凸透镜光心的距离叫做）焦点到凸透镜光心的距离叫做焦距焦距( f )。主光轴主光轴焦点焦点焦点焦点光心光心焦距焦距焦距焦距焦点焦距焦点焦距虚焦点焦 距焦 距虚焦点判别凸透镜和凹透镜的方法判别凸透镜和凹透镜的方法辨别透镜的主要方法辨别透镜的主要方法 摸摸 看看 照照中央厚中央厚边缘薄边缘薄中央薄中央薄边缘厚边缘厚放大放大常用方法常用方法凸透镜凸透镜 凹透镜凹透镜缩小缩小会会 聚聚发发 散散FFFF1、 通过光心的光线通过光心的光线 传播方向

4、不改变。传播方向不改变。2、平行于主光轴的光线平行于主光轴的光线 经凸透镜经凸透镜折射后折射后通过通过焦点焦点， 经凹透镜折射后发散，发散的经凹透镜折射后发散，发散的折射光线折射光线的反向延的反向延长线通过虚焦点。长线通过虚焦点。3、经过凸透镜焦点的光线经过凸透镜焦点的光线 折射后平行于主光轴射出。折射后平行于主光轴射出。 对着凹透镜异侧虚焦点入射的光线对着凹透镜异侧虚焦点入射的光线 折射后平行于折射后平行于 主光轴射出主光轴射出 。三条特殊光线三条特殊光线练习、根据图中光通过透镜前后的方向，练习、根据图中光通过透镜前后的方向，在图中填上适当类型的透镜在图中填上适当类型的透镜甲丙透镜及其应用透

5、镜及其应用课堂练习课堂练习2 2、光心大致在透镜中心处，通过光心和、光心大致在透镜中心处，通过光心和球面球心的直线叫做透镜的球面球心的直线叫做透镜的。3 3、凸透镜对光有、凸透镜对光有作用，凹透镜作用，凹透镜对光有对光有作用。作用。课堂练习4、平行光通过凸透镜，将会聚到主光轴上的一点，这个点称为凸透镜的，到光心的距离叫做，一个透镜有两个。 你有几种办法辨别近视眼镜和老你有几种办法辨别近视眼镜和老花眼镜的镜片是凸透镜还是凹透镜花眼镜的镜片是凸透镜还是凹透镜我们发现：我们发现：近视眼镜的镜片是近视眼镜的镜片是凹透镜凹透镜 老花眼镜的镜片是老花眼镜的镜片是凸透镜凸透镜透透镜镜透镜的作用透镜的特殊光线

6、透镜的分类凸透镜成像规律 ？ 困惑：困惑： 我们看到了人在我们看到了人在照相照相的时候，总是可的时候，总是可以得到一个以得到一个倒立倒立、缩小缩小的的实像实像；在看；在看电电影影的时候，我们可以看到一个的时候，我们可以看到一个放大放大的的实实像像；老爷爷还可以透过；老爷爷还可以透过放大镜放大镜看到一个看到一个放大放大了的字，这都是通过凸透镜所成的了的字，这都是通过凸透镜所成的像。像。那么同样是凸透镜，为什么可以成那么同样是凸透镜，为什么可以成这样不同的像呢？这样不同的像呢？一、探究课题：一、探究课题： 像的大小、倒正、虚实像的大小、倒正、虚实是否和物体与凸透镜的距离是否和物体与凸透镜的距离有关

7、？有关？2022-3-29提出猜想提出猜想凸透镜成像可能与_有关物体到透镜的距离 物体到透镜的距物体到透镜的距离简称为离简称为物距物距(u)(u) 像到透镜的距离像到透镜的距离简称为简称为像距像距(v)(v)点燃的蜡烛点燃的蜡烛凸透镜凸透镜(f=10cm)光屏光屏光具座光具座实验器材实验器材实验器材：实验器材： 蜡烛、凸透镜、光屏、光具座蜡烛、凸透镜、光屏、光具座（刻度尺）和火柴（刻度尺）和火柴实验需要测量的物理量：实验需要测量的物理量： 1.1.凸透镜的焦距（凸透镜的焦距（f f）FFFF2F2Fuv 2. 2.物体到凸透镜的距离（物体到凸透镜的距离（物距物距u u） 3. 3.像到凸透镜的

8、距离（像到凸透镜的距离（像距像距v v）实验思路：实验思路： 物体首先在物体首先在2F2F之外，然后在之外，然后在2F2F和和F F之间，最之间，最后在后在F F以内。记下每一次的物距和像距，以便以内。记下每一次的物距和像距，以便研究凸透镜成像的性质（大小、虚实、倒正）。研究凸透镜成像的性质（大小、虚实、倒正）。我们在实验时候，将蜡烛和光屏分别放在透镜我们在实验时候，将蜡烛和光屏分别放在透镜的两侧。的两侧。如何保证蜡烛的像始终能成在光屏上？如何保证蜡烛的像始终能成在光屏上？调节蜡烛、透镜、光屏的调节蜡烛、透镜、光屏的 中心，使它中心，使它们的们的三心在同一高度三心在同一高度上上,为了使烛焰的为

9、了使烛焰的像成在光屏的中央。像成在光屏的中央。 FFff2f2f2 2. .将蜡烛、将蜡烛、凸透镜凸透镜、光屏依次固定、光屏依次固定在光具座上，使三者在同一直线上。在光具座上，使三者在同一直线上。3.3.点燃蜡烛，调整蜡烛、凸透镜、光点燃蜡烛，调整蜡烛、凸透镜、光屏的高度，让烛焰、凸透镜、光屏的屏的高度，让烛焰、凸透镜、光屏的中心中心大致在大致在同一高度同一高度。 三心同高三心同高2022-3-29如何测定凸透镜焦距如何测定凸透镜焦距? 2 2、虚像虚像：不是实际光线会聚而成，光屏上得不：不是实际光线会聚而成，光屏上得不到的像。到的像。 实像实像：由实际由实际光线光线会聚而成的会聚而成的, ,

10、能显示在能显示在光光屏屏上上。2022-3-29大于大于2 2倍焦距倍焦距倒立、缩小、实像倒立、缩小、实像3、将蜡烛放在、将蜡烛放在2 f之外的地方，移动光屏，之外的地方，移动光屏，直到光屏上出现清晰的像，观察像的大小与直到光屏上出现清晰的像，观察像的大小与倒正。倒正。等于等于2倍焦距倍焦距倒立、等大、实像倒立、等大、实像4 4、把物体放在、把物体放在2 2倍焦距上，观察像倍焦距上，观察像的大小、倒正、虚实。的大小、倒正、虚实。小于小于2倍焦距倍焦距大于大于1倍焦距倍焦距倒立、放大、实像倒立、放大、实像5 5、将蜡烛移到、将蜡烛移到2f2f和和f f 之间，重复以之间，重复以上的操作，进行观察

11、和测量。上的操作，进行观察和测量。等于等于1倍焦距倍焦距 不不 成成 像像6 6、把物体放在焦点上，观、把物体放在焦点上，观察能否成像。察能否成像。小于小于1倍焦距倍焦距 正立、放大、虚像正立、放大、虚像7 7、继续移近蜡烛，使、继续移近蜡烛，使U UF F，在光屏上能否得，在光屏上能否得到像呢？怎样才能看到蜡烛的像呢？透过凸透到像呢？怎样才能看到蜡烛的像呢？透过凸透镜观察像的情况。镜观察像的情况。凸透镜成像的特点凸透镜成像的特点物物 距距 u u像像 的的 特特 点点像像 距距 v v应用应用大小大小倒正倒正虚实虚实-缩小缩小倒立倒立实像实像等大等大倒立倒立实像实像放大放大倒立倒立实像实像不

12、成像不成像放大放大正立正立虚像虚像u2fu2fu=2fu=2ffu2ffu2fu=fu=fufuffv2ffv2fv2f照相机照相机幻灯机幻灯机投影仪投影仪放大镜放大镜2022-3-29交流合作交流合作实验思考实验思考当成实像时，如用手挡住透镜的上半当成实像时，如用手挡住透镜的上半部，猜一猜，光屏上的像可能有什么部，猜一猜，光屏上的像可能有什么变化？变化？2022-3-29FFf1 1将烛焰、凸透镜、光屏依次放置在光具座上将烛焰、凸透镜、光屏依次放置在光具座上，调节烛焰、凸透镜、光屏使它们的中心在，调节烛焰、凸透镜、光屏使它们的中心在同同一高度一高度，为了使烛焰的像成在光屏的中央。为了使烛焰的

13、像成在光屏的中央。2.2.在此实验中，无论怎样左右移动光屏，在光屏在此实验中，无论怎样左右移动光屏，在光屏上都不能呈现烛焰的像，原因可能有哪些？上都不能呈现烛焰的像，原因可能有哪些？（1) 1) 烛焰在焦点以内烛焰在焦点以内（2 2）烛焰在焦点上）烛焰在焦点上（3 3）烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度）烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度（4 4）蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦距，成像在）蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦距，成像在很远的地方，光具座上的光屏无法移动到该位很远的地方，光具座上的光屏无法移动到该位置置实验中的问题实验中的问题 3.3.当透镜被遮拦一半和大半部分时光屏当透镜被遮拦一半和大半

14、部分时光屏上的像会怎么样？上的像会怎么样？ 像形状没有改变像形状没有改变，但像会变，但像会变暗暗 4 4、凸头镜呈实像的规律是：、凸头镜呈实像的规律是： 上下颠倒、左右相反上下颠倒、左右相反 5 5、若烛焰在光屏上的位置偏高，要想、若烛焰在光屏上的位置偏高，要想使像成在光屏的中央应调节蜡烛是烛焰使像成在光屏的中央应调节蜡烛是烛焰向向上上移动，或将凸透镜向移动，或将凸透镜向下下移动移动（像的移动方向跟物体移动方向相反，透（像的移动方向跟物体移动方向相反，透镜的移动方向跟像的移动方向一致）镜的移动方向跟像的移动方向一致）实验中的问题实验中的问题2022-3-29实验拓展实验拓展1、在实验中，你能发

15、现实像和虚像的分界点在什么位置吗？2、在实验中，你能发现放大的像和缩小的像的分界点在什么位置吗？2022-3-29交流合作交流合作实验思考实验思考3、什么情况下像和物体在凸透镜、什么情况下像和物体在凸透镜两两侧？侧？ 什么情况下像和物体在凸透镜什么情况下像和物体在凸透镜同同侧？侧？2022-3-29交流合作交流合作实验思考实验思考4、当凸透镜成实像时，随着物距的、当凸透镜成实像时，随着物距的减少，像距是怎样变化的？减少，像距是怎样变化的？凸透镜成像的凸透镜成像的特点特点记忆口诀记忆口诀一倍焦距分虚实，两倍焦距分大小；一倍焦距分虚实，两倍焦距分大小；实像异侧且倒立，物近像远像变实像异侧且倒立，物

16、近像远像变大大虚像正立在同侧，物近像近像变小虚像正立在同侧，物近像近像变小 凸透镜在 时成实像，在 时成虚像。 凸透镜在 时成缩小的实像，在 时成放大的实像。 凸透镜在 时成倒立的像，在 时成正立的像。 成实像时，物距变小，成的像 ，像距 。 凸透镜成像时， 缩小的虚像， 正立的实像， 倒立的虚像。（填“有”或“没有”） 凸透镜成放大实像时，物距 像距，成缩小实像时，物距 像距。（填“大于”或“小于”） u fu 2fu fu f变大变大变大变大没有没有没有没有没有没有小于小于大于大于规律精炼规律精炼2022-3-29随堂练习随堂练习例：如图所示，保持凸透镜的位置不变，先后例：如图所示，保持凸

17、透镜的位置不变，先后把烛焰放在把烛焰放在a a、b b、c c、d d、e e各点，并分别调整光各点，并分别调整光屏的位置。则：屏的位置。则：1、把烛焰放在、把烛焰放在 点，屏上出现的像最大；点，屏上出现的像最大； 把烛焰放在把烛焰放在 点，屏上出现的像最小。点，屏上出现的像最小。a bcd eFFf2f2022-3-29a bcd eFFf2f2、把烛焰放在、把烛焰放在 点，屏上出现清晰的像时，点，屏上出现清晰的像时， 屏距凸透镜最远。屏距凸透镜最远。3、把烛焰放在、把烛焰放在 点，屏上不会出现像。点，屏上不会出现像。2022-3-29例：在利用蜡烛研究凸透镜成像的实验中凸透镜的焦距是10c

18、m，点燃的蜡烛放在距凸透镜15cm处，在凸透镜另一侧的光屏上观察到了蜡烛清晰的像，这个像一定是（ ）A 倒立放大的实像B 倒立缩小的实像C 正立放大的实像D 正立放大的虚像典型习题典型习题某同学将一支点燃的蜡烛放在距凸透镜某同学将一支点燃的蜡烛放在距凸透镜15cm15cm处时，在光屏处时，在光屏上得到一个缩小的像当蜡烛距透镜上得到一个缩小的像当蜡烛距透镜9cm9cm时，在光屏上得时，在光屏上得到一个放大的像这个凸透镜的焦距可能是（）到一个放大的像这个凸透镜的焦距可能是（）A A10 cm10 cm B B8 cm 8 cm C C6 cm6 cm D D4 cm4 cm解解u15cm时，是缩小实像时，