學(xué)案：探究凸透鏡成像規(guī)律

1、第三節(jié)探究凸透鏡成像的規(guī)律困惑：我們看到了人在照相的時(shí)候，總是可以得到一個(gè)縮小的倒立的實(shí)像，在看電影的時(shí) 候，我們可以看到一個(gè)放大的實(shí)像，老爺爺還可以透過(guò)放大看到一個(gè)放大了的字。這都是 通過(guò)凸透鏡所成的像。所不同的是，照相的時(shí)候，人離鏡頭比較遠(yuǎn)，看電影的時(shí)候，電影 膠片離鏡頭很近。那么同樣是凸透鏡，為什么可以成這樣不同的像呢？那么物體通過(guò)凸透 鏡所成的像的大小，倒正，虛實(shí)是否與物體距離凸透鏡的遠(yuǎn)近有關(guān)呢？我們?yōu)榱擞懻搯?wèn)題 方便，把物體與透鏡的距離叫物距，用U表示；把像到透鏡的距離叫像距，用v表示。一：探究課題：像的大小，倒正，虛實(shí)是否與物體與凸透鏡的距離有關(guān)？二：猜想：照相機(jī)鏡頭距物體較遠(yuǎn)，投

2、影儀鏡頭距物體較近，放大鏡距物體更近。所以 猜想當(dāng)物體距離鏡頭較遠(yuǎn)時(shí)，在光屏上成一個(gè)縮小的像，物體距鏡頭較近時(shí)，在光屏上成 一個(gè)較大的像。如果物體距離鏡頭很近時(shí)，則成一個(gè)正立放大的像，此時(shí)在光屏上找不到 像。（像的大小，倒正，虛實(shí)與物距有關(guān)）三：實(shí)驗(yàn)器材：蠟燭，凸透鏡，光屏，刻度尺，火柴四：實(shí)驗(yàn)思路：為了 盡可能地全面地研究凸透鏡的成像規(guī)律，應(yīng)將點(diǎn)燃的蠟燭放在距離 透鏡盡可能遠(yuǎn)的地方，然后慢慢地向透鏡靠近，再移動(dòng)光屏得到清晰的像，記下每一次的 物距和像距，以便研究凸透鏡成像的性質(zhì)（大小，虛實(shí)，倒正）。物距和像距都是和焦距相比較，即F, 2F。也就是說(shuō)，物距首先在 2F之外，然后在2F和F之間，

3、在F以?xún)?nèi)。另外 照相機(jī)成像時(shí)，被拍照的景物和像在鏡頭的兩側(cè)，所以我們?cè)趯?shí)驗(yàn)時(shí)候，也要將蠟燭和光 屏分放在透鏡的兩側(cè)。五：實(shí)驗(yàn)步驟：1:測(cè)焦距：將透鏡正對(duì)著太陽(yáng)光，在透鏡的另一側(cè)放置一張白紙，直到白 紙上出現(xiàn)又小又亮的光斑，測(cè)量光斑到透鏡的距離，既是焦距。f=10cm,2f=20cm2：按從左到右的順序擺放蠟燭，凸透鏡，光屏。并點(diǎn)燃蠟燭，調(diào)整燭焰、凸透鏡、光屏三 者中心在同一高度（目的是為了使像成在光屏中央）3;將蠟燭放在2 f之外的一點(diǎn)，移動(dòng)光屏，直到光屏上出現(xiàn)清晰的像，讀出像到光屏的距 離，向蠟燭再靠近 N厘米，再移動(dòng)光屏，觀(guān)察像的倒正，虛實(shí)，大小。并讀出像距。同時(shí) 將讀出的物距和像距填在書(shū)

4、本上的表格內(nèi)。4:將蠟燭移近到 2f和f之間，重復(fù)以上的操作，進(jìn)行觀(guān)察和測(cè)量。5:繼續(xù)移近蠟燭，使 U v F。在屏上能否得到像呢？怎樣才能看到蠟燭的像呢？透過(guò)凸透 鏡觀(guān)察一下像的情況。六：設(shè)計(jì)表格：物距與焦距 的關(guān)系物距u(cm)像的性質(zhì)像距v(cm)像的變化虛實(shí)大小倒正u>2f3525f<u<2f1512u<f75七：分析和論證:物距與焦距的關(guān)系像的性質(zhì)像距v(cm)物像異同側(cè)應(yīng)用u>2f倒立縮小的實(shí)像f<V<2f異側(cè)照相機(jī)U=2f倒立等大的實(shí)像V=2f異側(cè)測(cè)焦距f<U<2f倒立放大的實(shí)像V>2f異側(cè)投影儀U=f不成像（折射后成為

5、平 行光）探照燈U<f正立放大的虛像同側(cè)放大鏡評(píng)估和交流：?jiǎn)栴}思考：1像的虛實(shí)：凸透鏡在什么條件下成實(shí)像，什么條件下成虛像？2:像的大?。和雇哥R在什么條件下成縮小的像，在什么條件下成放大的像？有沒(méi)有縮小的 虛像？3:像的倒正：凸透鏡所成的像有沒(méi)有正立的實(shí)像？有沒(méi)有倒立的虛像？實(shí)像時(shí)，物像在透 鏡的什么位置？虛像呢？4:像的放大與縮小的條件：凸透鏡成放大實(shí)像時(shí)，物距跟像距相比，哪個(gè)比較大？成縮小 實(shí)像時(shí)，物距跟像距相比，哪個(gè)比較大？5:像的大小變化：當(dāng)物體成實(shí)像時(shí)，物體逐漸靠近透鏡時(shí)，像距是變大了還是變小了？像 是變大了還是變小了？當(dāng)物體成虛像時(shí)，物體逐漸靠近透鏡，像是變大了還是變小了？6

6、 :成實(shí)像時(shí)，像的左右與物的左右是什么關(guān)系？成虛像時(shí)，像的左右與物的左右是什么關(guān)系？7 :根據(jù)光路可逆，你覺(jué)得 u>2f和f<U<2f的成像規(guī)律有聯(lián)系嗎？ 歸納結(jié)論：1焦點(diǎn)是成實(shí)像和虛像的分界點(diǎn)，物體在焦點(diǎn)以外成實(shí)像，焦點(diǎn)以?xún)?nèi)成虛像。即一倍焦距 內(nèi)外分虛實(shí)。2: 二倍焦距是成放大和縮小像的分界點(diǎn)。物體在二倍焦距以外成縮小像，在二倍焦距以?xún)?nèi) 成放大像。即二倍焦距內(nèi)外分大小。3:實(shí)像必異側(cè)倒立，虛像必同側(cè)正立。4: u>v, 像是縮小的，u<v,像是放大的。5:成實(shí)像時(shí)，物體距離透鏡越近，像距離透鏡越遠(yuǎn)，像越大；物體距離透鏡越遠(yuǎn)，像距離 透鏡越近，像越小。即成實(shí)像時(shí)，

7、物近像遠(yuǎn)且大，物遠(yuǎn)像近且小。成虛象時(shí)，物體距離透 鏡越近，像越小，物體距離透鏡越遠(yuǎn)，像越大。即成虛像時(shí)，物近像小，物遠(yuǎn)像大。物體 越靠近焦點(diǎn)像越大。6:成實(shí)像時(shí)，像與物左右相反。成虛像時(shí)，像與物左右相同。7:凸透鏡成像題目分類(lèi)訓(xùn)練: 一：凸透鏡成像與物距、像距的關(guān)系：1:凸透鏡焦距是8厘米，物體放在距透鏡20厘米處，在透鏡的另一側(cè)的光屏上 可得到一個(gè)（）（）、（）的像，像距的范圍是（）,利用這個(gè)原理制成（）。若把物體放在12厘米的位置上，調(diào)整光屏，可在透鏡上得到一個(gè)（）像，利用這個(gè)原理制成了（），像在（）范圍；若在物體放在距透鏡6厘米的地方，（）（填能或不能）在光屏上成接到像。那么能成一個(gè)（）

8、（）像，應(yīng)用是（）2:在研究凸透鏡成像規(guī)律時(shí)，若把蠟燭放在透鏡前2 0厘米處，光屏上可得 到一個(gè)倒立等大的實(shí)像，若把蠟燭向透鏡移近5厘米，那么可以在光屏上得到 一（）像3: 凸透鏡焦距是8厘米，當(dāng)物體距焦點(diǎn)3厘米時(shí)，則物體的成像情況是 A: 定成放大的實(shí)像；E定成放大的虛像；C:可能成放大的實(shí)像，也可能成放大的虛像；D: 定能用光屏收到。二：根據(jù)物距和像距的關(guān)系，判斷像的性質(zhì)：1:當(dāng)蠟燭離凸透鏡3 6厘米時(shí)，它的像清晰的映在距透鏡2 0厘米的另一側(cè)的光屏上，光屏上得到的是一個(gè)（）的實(shí)像。2:有一支點(diǎn)燃的蠟燭與墻相距6米，蠟燭與墻之間放一透鏡，當(dāng)蠟燭與透鏡相距1.5米，則在墻上得到物體的像，此鏡

9、是（）鏡，物距是（），像距是（），在墻上得到一個(gè)（）的像。3:如圖是某同學(xué)探究凸透鏡成像規(guī)律的裝置，在屏上得到一個(gè)清晰的像，這 個(gè)像是（）的像三：根據(jù)像的性質(zhì)判斷物距與焦距的關(guān)系，像距與焦距的關(guān)系：1:將物體放在凸透鏡前16厘米處，在光屏上得到縮小的像，則凸透鏡的焦 距可能是A:10 cm B: 7cm C : 8cm D :16cm若將其放在另一凸透鏡前18厘米處，在光屏上承接到一個(gè)與物等大的實(shí)像， 則該凸透鏡的焦距（）2:在探究凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)物距為2 0厘米時(shí)，得到一個(gè)倒立縮小的實(shí) 像，此時(shí)像距為13厘米，貝出透鏡的焦距是（）A:f>20cmB 13cm<f<20c

10、mC 10cm<f<13cmD 6.5cm<f<10cm四：根據(jù)像的變化規(guī)律判斷像的大小變化，像的大小調(diào)節(jié)1:在探究凸透鏡成像規(guī)律實(shí)驗(yàn)中，如圖保持凸透鏡的位置不變，分別將蠟燭 象的變化規(guī)律判斷像、的大點(diǎn)，并分別調(diào)小調(diào)節(jié)屏的位置，觀(guān)察蠟燭在光屏上成的 凸透鏡成像規(guī)律實(shí)驗(yàn)中，如圖保持凸透鏡的位置不變，分別將蠟燭）占,，屏屏上看不的像象，但從透鏡另一側(cè)可看到燭焰正（）點(diǎn)，屏上看不到像，但從透鏡另一側(cè)可看到燭焰放在（占，在屏上看不在屏 燭放在點(diǎn)，在放在1、：當(dāng)蠟燭放在g點(diǎn)，并分別調(diào)點(diǎn)光屏屏位置，現(xiàn)察蠟燭在光屏上成 的像2則：（把蠟燭放在在（則也:2上出點(diǎn)最i燭放在）點(diǎn)點(diǎn)在屏看不，現(xiàn)在屏上鏡的現(xiàn)最天的像。 在在蟲(chóng)放在點(diǎn)，占在屏上出點(diǎn)最大屏上出現(xiàn)的像離透鏡最遠(yuǎn)。 放蠟燭由a占向屏點(diǎn)移動(dòng)像離像鏡最遠(yuǎn)?。ǎ窬啵↖蠟燭由向bc點(diǎn)移動(dòng)翳小占，像）的大小（），像距（2F dF g2焦距不變的照相機(jī)給某個(gè)同學(xué)拍照，底片上成一個(gè)清晰的全身像， 若要改拍半 身像，則照相機(jī)應(yīng)（ ）（填靠近或遠(yuǎn)離）該同學(xué)，鏡頭離底片（）一些。3:某校