凸透鏡成像-上課

1、4-5 科學(xué)探究：凸透鏡成像科學(xué)探究：凸透鏡成像眼鏡片上的透鏡1、中間厚，邊緣薄的透鏡稱為凸透鏡一、透鏡分類2、中間薄，邊緣厚的透鏡稱為凹透鏡辨別下列透鏡辨別下列透鏡:A B C D E FA B C D E F凸透鏡（凸透鏡（ ）凹透鏡（凹透鏡（ ）A B DC E F1、凸透鏡對(duì)光線的作用二、透鏡對(duì)光線的作用1、凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用1、凸透鏡對(duì)光線的作用二、透鏡對(duì)光線的作用2、凹透鏡對(duì)光線的作用二、透鏡對(duì)光線的作用2、凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用2.凹透鏡對(duì)光線的作用二、透鏡對(duì)光線的作用空氣空氣空氣空氣玻璃玻璃光經(jīng)過(guò)玻璃三棱鏡兩次折射后的出射光線向光經(jīng)過(guò)玻璃三棱鏡兩次折射后的出射光線向棱鏡棱鏡

2、底部底部偏折偏折（光線往厚的地方偏折）（光線往厚的地方偏折）為什么凸透鏡對(duì)光線有匯聚作為什么凸透鏡對(duì)光線有匯聚作 用，凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用用，凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用思考：思考：三、透鏡的焦點(diǎn)和焦距平行于主光軸的光線經(jīng)過(guò)凸透鏡后將會(huì)聚于一個(gè)點(diǎn)，這個(gè)點(diǎn)叫焦點(diǎn)焦點(diǎn)到凸透鏡中心的距離叫做焦點(diǎn)到凸透鏡中心的距離叫做焦距三、透鏡的焦點(diǎn)和焦距將光路從右向左傳播，發(fā)現(xiàn)光線也能會(huì)聚于焦點(diǎn)。說(shuō)明凸透鏡有左右兩個(gè)焦點(diǎn)凹透鏡如圖：F稱為凹透鏡的虛焦點(diǎn)，凹透鏡有左右兩個(gè)虛焦點(diǎn)。f是虛焦點(diǎn)到凹透鏡光心的距離，稱為焦距。怎樣測(cè)量凸透鏡的焦距？太陽(yáng)光聚焦法：太陽(yáng)光聚焦法：拿一個(gè)凸透鏡正對(duì)著太陽(yáng)光，在把一張紙放在它的另一側(cè)，

3、改變透鏡與的距離，直到紙上的光斑變的最小最亮，測(cè)量這個(gè)最小最亮的光斑到透鏡光心的距離，這就是焦距。 OFFff（4）兩邊的焦距相等）兩邊的焦距相等。（3）焦點(diǎn)到凸透鏡光心的距離叫做）焦點(diǎn)到凸透鏡光心的距離叫做焦距焦距( f )。主光軸主光軸焦點(diǎn)焦點(diǎn)焦點(diǎn)焦點(diǎn)光心光心焦距焦距焦距焦距焦點(diǎn)焦距焦點(diǎn)焦距虛焦點(diǎn)焦 距焦 距虛焦點(diǎn)判別凸透鏡和凹透鏡的方法判別凸透鏡和凹透鏡的方法辨別透鏡的主要方法辨別透鏡的主要方法 摸摸 看看 照照中央厚中央厚邊緣薄邊緣薄中央薄中央薄邊緣厚邊緣厚放大放大常用方法常用方法凸透鏡凸透鏡 凹透鏡凹透鏡縮小縮小會(huì)會(huì) 聚聚發(fā)發(fā) 散散FFFF1、 通過(guò)光心的光線通過(guò)光心的光線 傳播方向

4、不改變。傳播方向不改變。2、平行于主光軸的光線平行于主光軸的光線 經(jīng)凸透鏡經(jīng)凸透鏡折射后折射后通過(guò)通過(guò)焦點(diǎn)焦點(diǎn)， 經(jīng)凹透鏡折射后發(fā)散，發(fā)散的經(jīng)凹透鏡折射后發(fā)散，發(fā)散的折射光線折射光線的反向延的反向延長(zhǎng)線通過(guò)虛焦點(diǎn)。長(zhǎng)線通過(guò)虛焦點(diǎn)。3、經(jīng)過(guò)凸透鏡焦點(diǎn)的光線經(jīng)過(guò)凸透鏡焦點(diǎn)的光線 折射后平行于主光軸射出。折射后平行于主光軸射出。 對(duì)著凹透鏡異側(cè)虛焦點(diǎn)入射的光線對(duì)著凹透鏡異側(cè)虛焦點(diǎn)入射的光線 折射后平行于折射后平行于 主光軸射出主光軸射出 。三條特殊光線三條特殊光線練習(xí)、根據(jù)圖中光通過(guò)透鏡前后的方向，練習(xí)、根據(jù)圖中光通過(guò)透鏡前后的方向，在圖中填上適當(dāng)類型的透鏡在圖中填上適當(dāng)類型的透鏡甲丙透鏡及其應(yīng)用透

5、鏡及其應(yīng)用課堂練習(xí)課堂練習(xí)2 2、光心大致在透鏡中心處，通過(guò)光心和、光心大致在透鏡中心處，通過(guò)光心和球面球心的直線叫做透鏡的球面球心的直線叫做透鏡的。3 3、凸透鏡對(duì)光有、凸透鏡對(duì)光有作用，凹透鏡作用，凹透鏡對(duì)光有對(duì)光有作用。作用。課堂練習(xí)4、平行光通過(guò)凸透鏡，將會(huì)聚到主光軸上的一點(diǎn)，這個(gè)點(diǎn)稱為凸透鏡的，到光心的距離叫做，一個(gè)透鏡有兩個(gè)。 你有幾種辦法辨別近視眼鏡和老你有幾種辦法辨別近視眼鏡和老花眼鏡的鏡片是凸透鏡還是凹透鏡花眼鏡的鏡片是凸透鏡還是凹透鏡我們發(fā)現(xiàn)：我們發(fā)現(xiàn)：近視眼鏡的鏡片是近視眼鏡的鏡片是凹透鏡凹透鏡 老花眼鏡的鏡片是老花眼鏡的鏡片是凸透鏡凸透鏡透透鏡鏡透鏡的作用透鏡的特殊光線

6、透鏡的分類凸透鏡成像規(guī)律 ？ 困惑：困惑： 我們看到了人在我們看到了人在照相照相的時(shí)候，總是可的時(shí)候，總是可以得到一個(gè)以得到一個(gè)倒立倒立、縮小縮小的的實(shí)像實(shí)像；在看；在看電電影影的時(shí)候，我們可以看到一個(gè)的時(shí)候，我們可以看到一個(gè)放大放大的的實(shí)實(shí)像像；老爺爺還可以透過(guò)；老爺爺還可以透過(guò)放大鏡放大鏡看到一個(gè)看到一個(gè)放大放大了的字，這都是通過(guò)凸透鏡所成的了的字，這都是通過(guò)凸透鏡所成的像。像。那么同樣是凸透鏡，為什么可以成那么同樣是凸透鏡，為什么可以成這樣不同的像呢？這樣不同的像呢？一、探究課題：一、探究課題： 像的大小、倒正、虛實(shí)像的大小、倒正、虛實(shí)是否和物體與凸透鏡的距離是否和物體與凸透鏡的距離有關(guān)

7、？有關(guān)？2022-3-29提出猜想提出猜想凸透鏡成像可能與_有關(guān)物體到透鏡的距離 物體到透鏡的距物體到透鏡的距離簡(jiǎn)稱為離簡(jiǎn)稱為物距物距(u)(u) 像到透鏡的距離像到透鏡的距離簡(jiǎn)稱為簡(jiǎn)稱為像距像距(v)(v)點(diǎn)燃的蠟燭點(diǎn)燃的蠟燭凸透鏡凸透鏡(f=10cm)光屏光屏光具座光具座實(shí)驗(yàn)器材實(shí)驗(yàn)器材實(shí)驗(yàn)器材：實(shí)驗(yàn)器材： 蠟燭、凸透鏡、光屏、光具座蠟燭、凸透鏡、光屏、光具座（刻度尺）和火柴（刻度尺）和火柴實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量的物理量：實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量的物理量： 1.1.凸透鏡的焦距（凸透鏡的焦距（f f）FFFF2F2Fuv 2. 2.物體到凸透鏡的距離（物體到凸透鏡的距離（物距物距u u） 3. 3.像到凸透鏡的

8、距離（像到凸透鏡的距離（像距像距v v）實(shí)驗(yàn)思路：實(shí)驗(yàn)思路： 物體首先在物體首先在2F2F之外，然后在之外，然后在2F2F和和F F之間，最之間，最后在后在F F以內(nèi)。記下每一次的物距和像距，以便以內(nèi)。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）。研究凸透鏡成像的性質(zhì)（大小、虛實(shí)、倒正）。我們?cè)趯?shí)驗(yàn)時(shí)候，將蠟燭和光屏分別放在透鏡我們?cè)趯?shí)驗(yàn)時(shí)候，將蠟燭和光屏分別放在透鏡的兩側(cè)。的兩側(cè)。如何保證蠟燭的像始終能成在光屏上？如何保證蠟燭的像始終能成在光屏上？調(diào)節(jié)蠟燭、透鏡、光屏的調(diào)節(jié)蠟燭、透鏡、光屏的 中心，使它中心，使它們的們的三心在同一高度三心在同一高度上上,為了使?fàn)T焰的為

9、了使?fàn)T焰的像成在光屏的中央。像成在光屏的中央。 FFff2f2f2 2. .將蠟燭、將蠟燭、凸透鏡凸透鏡、光屏依次固定、光屏依次固定在光具座上，使三者在同一直線上。在光具座上，使三者在同一直線上。3.3.點(diǎn)燃蠟燭，調(diào)整蠟燭、凸透鏡、光點(diǎn)燃蠟燭，調(diào)整蠟燭、凸透鏡、光屏的高度，讓燭焰、凸透鏡、光屏的屏的高度，讓燭焰、凸透鏡、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如何測(cè)定凸透鏡焦距如何測(cè)定凸透鏡焦距? 2 2、虛像虛像：不是實(shí)際光線會(huì)聚而成，光屏上得不：不是實(shí)際光線會(huì)聚而成，光屏上得不到的像。到的像。 實(shí)像實(shí)像：由實(shí)際由實(shí)際光線光線會(huì)聚而成的會(huì)聚而成的, ,

10、能顯示在能顯示在光光屏屏上上。2022-3-29大于大于2 2倍焦距倍焦距倒立、縮小、實(shí)像倒立、縮小、實(shí)像3、將蠟燭放在、將蠟燭放在2 f之外的地方，移動(dòng)光屏，之外的地方，移動(dòng)光屏，直到光屏上出現(xiàn)清晰的像，觀察像的大小與直到光屏上出現(xiàn)清晰的像，觀察像的大小與倒正。倒正。等于等于2倍焦距倍焦距倒立、等大、實(shí)像倒立、等大、實(shí)像4 4、把物體放在、把物體放在2 2倍焦距上，觀察像倍焦距上，觀察像的大小、倒正、虛實(shí)。的大小、倒正、虛實(shí)。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、實(shí)像倒立、放大、實(shí)像5 5、將蠟燭移到、將蠟燭移到2f2f和和f f 之間，重復(fù)以之間，重復(fù)以上的操作，進(jìn)行觀察

11、和測(cè)量。上的操作，進(jìn)行觀察和測(cè)量。等于等于1倍焦距倍焦距 不不 成成 像像6 6、把物體放在焦點(diǎn)上，觀、把物體放在焦點(diǎn)上，觀察能否成像。察能否成像。小于小于1倍焦距倍焦距 正立、放大、虛像正立、放大、虛像7 7、繼續(xù)移近蠟燭，使、繼續(xù)移近蠟燭，使U UF F，在光屏上能否得，在光屏上能否得到像呢？怎樣才能看到蠟燭的像呢？透過(guò)凸透到像呢？怎樣才能看到蠟燭的像呢？透過(guò)凸透鏡觀察像的情況。鏡觀察像的情況。凸透鏡成像的特點(diǎn)凸透鏡成像的特點(diǎn)物物 距距 u u像像 的的 特特 點(diǎn)點(diǎn)像像 距距 v v應(yīng)用應(yīng)用大小大小倒正倒正虛實(shí)虛實(shí)-縮小縮小倒立倒立實(shí)像實(shí)像等大等大倒立倒立實(shí)像實(shí)像放大放大倒立倒立實(shí)像實(shí)像不

12、成像不成像放大放大正立正立虛像虛像u2fu2fu=2fu=2ffu2ffu2fu=fu=fufuffv2ffv2fv2f照相機(jī)照相機(jī)幻燈機(jī)幻燈機(jī)投影儀投影儀放大鏡放大鏡2022-3-29交流合作交流合作實(shí)驗(yàn)思考實(shí)驗(yàn)思考當(dāng)成實(shí)像時(shí)，如用手擋住透鏡的上半當(dāng)成實(shí)像時(shí)，如用手擋住透鏡的上半部，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變化？變化？2022-3-29FFf1 1將燭焰、凸透鏡、光屏依次放置在光具座上將燭焰、凸透鏡、光屏依次放置在光具座上，調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡、光屏使它們的中心在，調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡、光屏使它們的中心在同同一高度一高度，為了使?fàn)T焰的像成在光屏的中央。為了使?fàn)T焰的

13、像成在光屏的中央。2.2.在此實(shí)驗(yàn)中，無(wú)論怎樣左右移動(dòng)光屏，在光屏在此實(shí)驗(yàn)中，無(wú)論怎樣左右移動(dòng)光屏，在光屏上都不能呈現(xiàn)燭焰的像，原因可能有哪些？上都不能呈現(xiàn)燭焰的像，原因可能有哪些？（1) 1) 燭焰在焦點(diǎn)以內(nèi)燭焰在焦點(diǎn)以內(nèi)（2 2）燭焰在焦點(diǎn)上）燭焰在焦點(diǎn)上（3 3）燭焰、凸透鏡、光屏的中心不在同一高度）燭焰、凸透鏡、光屏的中心不在同一高度（4 4）蠟燭到凸透鏡的距離稍大于焦距，成像在）蠟燭到凸透鏡的距離稍大于焦距，成像在很遠(yuǎn)的地方，光具座上的光屏無(wú)法移動(dòng)到該位很遠(yuǎn)的地方，光具座上的光屏無(wú)法移動(dòng)到該位置置實(shí)驗(yàn)中的問(wèn)題實(shí)驗(yàn)中的問(wèn)題 3.3.當(dāng)透鏡被遮攔一半和大半部分時(shí)光屏當(dāng)透鏡被遮攔一半和大半

14、部分時(shí)光屏上的像會(huì)怎么樣？上的像會(huì)怎么樣？ 像形狀沒(méi)有改變像形狀沒(méi)有改變，但像會(huì)變，但像會(huì)變暗暗 4 4、凸頭鏡呈實(shí)像的規(guī)律是：、凸頭鏡呈實(shí)像的規(guī)律是： 上下顛倒、左右相反上下顛倒、左右相反 5 5、若燭焰在光屏上的位置偏高，要想、若燭焰在光屏上的位置偏高，要想使像成在光屏的中央應(yīng)調(diào)節(jié)蠟燭是燭焰使像成在光屏的中央應(yīng)調(diào)節(jié)蠟燭是燭焰向向上上移動(dòng)，或?qū)⑼雇哥R向移動(dòng)，或?qū)⑼雇哥R向下下移動(dòng)移動(dòng)（像的移動(dòng)方向跟物體移動(dòng)方向相反，透（像的移動(dòng)方向跟物體移動(dòng)方向相反，透鏡的移動(dòng)方向跟像的移動(dòng)方向一致）鏡的移動(dòng)方向跟像的移動(dòng)方向一致）實(shí)驗(yàn)中的問(wèn)題實(shí)驗(yàn)中的問(wèn)題2022-3-29實(shí)驗(yàn)拓展實(shí)驗(yàn)拓展1、在實(shí)驗(yàn)中，你能發(fā)

15、現(xiàn)實(shí)像和虛像的分界點(diǎn)在什么位置嗎？2、在實(shí)驗(yàn)中，你能發(fā)現(xiàn)放大的像和縮小的像的分界點(diǎn)在什么位置嗎？2022-3-29交流合作交流合作實(shí)驗(yàn)思考實(shí)驗(yàn)思考3、什么情況下像和物體在凸透鏡、什么情況下像和物體在凸透鏡兩兩側(cè)？側(cè)？ 什么情況下像和物體在凸透鏡什么情況下像和物體在凸透鏡同同側(cè)？側(cè)？2022-3-29交流合作交流合作實(shí)驗(yàn)思考實(shí)驗(yàn)思考4、當(dāng)凸透鏡成實(shí)像時(shí)，隨著物距的、當(dāng)凸透鏡成實(shí)像時(shí)，隨著物距的減少，像距是怎樣變化的？減少，像距是怎樣變化的？凸透鏡成像的凸透鏡成像的特點(diǎn)特點(diǎn)記憶口訣記憶口訣一倍焦距分虛實(shí)，兩倍焦距分大小；一倍焦距分虛實(shí)，兩倍焦距分大??；實(shí)像異側(cè)且倒立，物近像遠(yuǎn)像變實(shí)像異側(cè)且倒立，物

16、近像遠(yuǎn)像變大大虛像正立在同側(cè)，物近像近像變小虛像正立在同側(cè)，物近像近像變小 凸透鏡在 時(shí)成實(shí)像，在 時(shí)成虛像。 凸透鏡在 時(shí)成縮小的實(shí)像，在 時(shí)成放大的實(shí)像。 凸透鏡在 時(shí)成倒立的像，在 時(shí)成正立的像。 成實(shí)像時(shí)，物距變小，成的像 ，像距 。 凸透鏡成像時(shí)， 縮小的虛像， 正立的實(shí)像， 倒立的虛像。（填“有”或“沒(méi)有”） 凸透鏡成放大實(shí)像時(shí)，物距 像距，成縮小實(shí)像時(shí)，物距 像距。（填“大于”或“小于”） u fu 2fu fu f變大變大變大變大沒(méi)有沒(méi)有沒(méi)有沒(méi)有沒(méi)有沒(méi)有小于小于大于大于規(guī)律精煉規(guī)律精煉2022-3-29隨堂練習(xí)隨堂練習(xí)例：如圖所示，保持凸透鏡的位置不變，先后例：如圖所示，保持凸

17、透鏡的位置不變，先后把燭焰放在把燭焰放在a a、b b、c c、d d、e e各點(diǎn)，并分別調(diào)整光各點(diǎn)，并分別調(diào)整光屏的位置。則：屏的位置。則：1、把燭焰放在、把燭焰放在 點(diǎn)，屏上出現(xiàn)的像最大；點(diǎn)，屏上出現(xiàn)的像最大； 把燭焰放在把燭焰放在 點(diǎn)，屏上出現(xiàn)的像最小。點(diǎn)，屏上出現(xiàn)的像最小。a bcd eFFf2f2022-3-29a bcd eFFf2f2、把燭焰放在、把燭焰放在 點(diǎn)，屏上出現(xiàn)清晰的像時(shí)，點(diǎn)，屏上出現(xiàn)清晰的像時(shí)， 屏距凸透鏡最遠(yuǎn)。屏距凸透鏡最遠(yuǎn)。3、把燭焰放在、把燭焰放在 點(diǎn)，屏上不會(huì)出現(xiàn)像。點(diǎn)，屏上不會(huì)出現(xiàn)像。2022-3-29例：在利用蠟燭研究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)中凸透鏡的焦距是10c

18、m，點(diǎn)燃的蠟燭放在距凸透鏡15cm處，在凸透鏡另一側(cè)的光屏上觀察到了蠟燭清晰的像，這個(gè)像一定是（ ）A 倒立放大的實(shí)像B 倒立縮小的實(shí)像C 正立放大的實(shí)像D 正立放大的虛像典型習(xí)題典型習(xí)題某同學(xué)將一支點(diǎn)燃的蠟燭放在距凸透鏡某同學(xué)將一支點(diǎn)燃的蠟燭放在距凸透鏡15cm15cm處時(shí)，在光屏處時(shí)，在光屏上得到一個(gè)縮小的像當(dāng)蠟燭距透鏡上得到一個(gè)縮小的像當(dāng)蠟燭距透鏡9cm9cm時(shí)，在光屏上得時(shí)，在光屏上得到一個(gè)放大的像這個(gè)凸透鏡的焦距可能是（）到一個(gè)放大的像這個(gè)凸透鏡的焦距可能是（）A A10 cm10 cm B B8 cm 8 cm C C6 cm6 cm D D4 cm4 cm解解u15cm時(shí)，是縮小實(shí)像時(shí)，