透镜成像 2.doc

透镜成像 2.3a凸透镜和凹透镜活动把凸透镜对着日光灯或窗户，在凸透镜的另一侧用纸作光屏，调节纸到透镜的距离直到形成一个清晰的像，记下纸到透镜的距离，它表示什么？为什么日光灯和窗户也可以看作很远的物体？（提示：将它们离透镜的距离与测得的透镜焦距相比较）（1） 纸到透镜的距离表示像距（2） 因为日光灯和窗户到透镜的距离（物距）比纸到透镜的距离（像距）大得多，且像距略大于焦距观察和描述将几条平行于主光轴的激光束射向凹透镜，观察它们经凹透镜折射后是会聚还是发散？它们的反向延长线是否交于一点？根据观察结果完成下面的光路图。激光束将发散，且它们的反向延长线交于一点阅读和理解：P.37凹透镜对光线的发散作用。什么是虚焦点？想一想，戴近视眼睛的同学透过凹透镜片看到的像是实像还是虚像？平行于主光轴的光线，经过凹透镜折射成为发散光线，它们的反向延长线相交于主光轴上一点，该点叫做凹透镜的虚焦点F。透过凹透镜片看到的像并不是实际光线的交点，而是虚像。透镜成像 2.3b探究凸透镜成像规律观察和描述按教科书中图2-3-9所示的照片，分别透过空烧瓶和注满水的烧瓶看同学或老师的脸，能否像图中一样，使他（或她）的头“颠倒”过来？上下、左右是否都“颠倒”了？改变盛水烧瓶与他（或她）之间的距离，你还能观察到什么现象？能。当改变盛水烧瓶与他（或她）之间的距离后，能观察到上下、左右“颠倒”的像，还能观察到头“正立”的结果，甚至在某个距离上，同学的头像“一片模糊”，即“不成像”。（友情备注：让学生在这个实验里从远到近地移动烧瓶，可以观察到像的一系列变化，从“倒立缩小”到“不成像”或是“正立放大”等等）阅读和理解：P.37凸透镜成像什么是实像、虚像、物距、像距物体到透镜的距离：物距，用u表示像到透镜的距离：物距，用v表示实像是物体发出的光线经凸透镜折射后，在透镜另一侧由实际光线会聚而成的像，它能显示在光屏上，也可以对着凸透镜在一定范围内用眼睛观察到虚像，只能用眼睛观察到，无法显示在光屏上学生实验：探究凸透镜成像的规律实验目的：探究凸透镜的成像规律实验器材：凸透镜、发光物、光屏、光具座（或刻度尺）实验步骤：1. 实验仪器的安装和调试。把发光物、凸透镜（焦距已知）和光屏依次放置在光具座上，将它们的中心位置调节到等高，在透镜两侧表出焦点的位置。（实验需要两个人合作）2. 在光屏上找清晰的像。固定凸透镜，把发光物放在焦点外某一位置不动，将光屏在透镜的另一侧由靠近透镜处向远处慢慢移动，看到光屏上成像后，再将光屏前后微调，直至在光屏上显示十分清晰的像。移动光屏能否再找到清晰的像的位置？像距和物距是否一一对应？当光屏上显示十分清晰的像后，再次移动光屏再也无法找到第2个清晰的像的位置。因此可以认为像距和物距是一一对应的。透镜成像 2.3b探究凸透镜成像规律3. 固定凸透镜，将发光物放在离透镜较远的某一位置，在凸透镜的另一侧移动光屏，直到在光屏上找到一个十分清晰的像。将物距u、像距v，像的大小（与物比较）、像的倒正等记录在下面的表格中。只改变发光物的位置（从大于2f处逐渐靠近透镜），重复上述步骤，仔细观察成像的变化情况，并将有关数据填入表格。焦距（厘米）实验次数物距像距像的大小（放大、缩小或等大）像的正、倒像的性质（虚、实）1u2ffv2f缩小倒立实像2u=2fv=2f等大倒立实像3fu2fv2f放大倒立实像4u=f/5uf与物在同侧放大正立虚像透镜成像 2.3c凸透镜成像规律及应用思考与讨论在下面的标尺（表示主光轴）上，标出刻度及透镜和焦点的位置，根据上面表格中的物距，在标尺上方用向上的箭头分别标出物的位置A、B、C用另一箭头分别表示实验中测得的像的位置A、B、C箭头向上且在标尺上方表示像是正立的，箭头向下且在标尺下方表示像是倒立的；箭头的长短表示物和像的相对大小。（友情备注：建议让学生用铅笔、蓝色原珠笔、黑色水笔、红笔分别画出除在一倍焦距上的4个物体，再用同种颜色的笔画出对应的像。）交流与合作根据实验数据或结合34组同学的图象特点，初步得出结论：1. 当物体位于凸透镜2f之外时，成缩小、倒立的实像2. 当物体位于凸透镜2f处时，成等大、倒立的实像3. 当物体位于凸透镜f2f之间时，成倒立、放大的实像4. 当物体位于凸透镜f之内时，在物的同侧成正立、放大的虚像思考与讨论1. 透镜成实像时，如果移去光屏，该位置处是否还存在实像？为什么？用什么证据支持你的推断？（试一下：眼对着光屏背面看去，然后移去光屏，此时还能看到发光物的像吗？）现在你能否解释上节一开始“观察和描述”中观察到的现象？该位置仍然存在实像。光屏是用来观察像，但实像并不依赖于光屏而存在。实像是实际光线会聚而成，能够在光屏上成像，表示在这个位置光线经过折射后会聚。因此即便没有光屏，在原先光屏的位置上仍然存在实像。可以通过提示的方法进行观察，即在原先光屏的一侧，用肉眼观察凸透镜，可以看到仍然有和光屏上所成的性质一样的像。人类眼睛的组成部分中，视网膜也可以看做光屏，当实际光线会聚在视网膜上时，我们就能“看”到这个像。所以通过直接观察也可以看到凸透镜所形成的各种像，这就是上节一开始“观察和描述”中我们可以看到各种像的原因。2. 将发光物放在焦点内，在透镜的另一侧用眼直接观察，能否看到发光物的像？若能，所看到的像是正立的还是倒立的？是放大的还是缩小的？用光屏在发光物后面移动能否显示出此像？将