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1、第三章 透鏡及其應(yīng)用專題一、透鏡對(duì)光有怎樣的作用我們拿著老花鏡正對(duì)著太陽(yáng),在地上能找到一個(gè)最小最亮的點(diǎn),這一點(diǎn)的溫度很高,能把紙燒焦了。而我們的近視眼鏡的鏡片就不行,只能看有一個(gè)較大的光斑。學(xué)習(xí)完本專題后你應(yīng)該做到的:1、知識(shí)與技能方面:(1)知道透鏡分凸透鏡、凹透鏡兩種,了解透鏡的主光軸、光心,了解透鏡的焦點(diǎn),焦距.(2)知道凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用,凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用.(3)能夠運(yùn)用“凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用,凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用”去解釋直接有關(guān)現(xiàn)象.(4)會(huì)設(shè)計(jì)測(cè)量焦距、用透鏡改變光路的方案.2、過(guò)程與方法方面:(1)觀察凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用和凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用.(2)能畫出光線
2、透過(guò)透鏡的傳播路線.3、情感態(tài)度與價(jià)值觀方面:(1)能保持對(duì)自然的好奇,初步領(lǐng)略自然現(xiàn)象的美好與和諧.(2)想一想“凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用”有何好處或者是不利的地方.下面,讓我們這樣學(xué)習(xí)本專題的知識(shí)凸透鏡和凹透鏡讓我們來(lái)閱讀下面的資料:透鏡在日常生活中,我們見過(guò)的用玻璃、樹脂或水晶等透明材料制成的放大鏡、近視眼睛和遠(yuǎn)視眼鏡等都是透鏡.墊著擦鏡絨布或柔軟、干凈的紙,摸一下近視眼睛鏡片和遠(yuǎn)視眼鏡鏡片,你會(huì)發(fā)現(xiàn)不同鏡片的中間和邊緣的厚度不一樣.透鏡可以分成兩類,我們把中間厚、邊緣薄的叫凸透鏡;中間薄、邊緣厚的透鏡叫凹透鏡.如圖3.11.圖3.11 凸透鏡和凹透鏡最簡(jiǎn)單透鏡的兩個(gè)表面都是球面的一部分,
3、通過(guò)兩個(gè)球心的直線叫做透鏡的主光軸(圖3.1-2)。主光軸上有個(gè)特殊點(diǎn),通過(guò)它的光線傳播方向不變,這個(gè)點(diǎn)叫做透鏡的光心.如果透鏡的厚度遠(yuǎn)小于球面半徑的透鏡叫薄透鏡,我們可以認(rèn)為薄透鏡的光心在透鏡的中心.圖3.1-2讓我們自己動(dòng)手試一下:實(shí)驗(yàn)圖3.13讓凸透鏡正對(duì)著太陽(yáng)光,用一張紙?jiān)谕雇哥R的另一側(cè)來(lái)回移動(dòng),你會(huì)看到在紙上出現(xiàn)一個(gè)最小、最亮的光點(diǎn),如圖3.13所示.這說(shuō)明:凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用,所以凸透鏡也叫會(huì)聚透鏡,會(huì)聚作用可理解為凸透鏡能使經(jīng)過(guò)它的光束變窄.換用凹透鏡再重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),在光屏只能得到一個(gè)較亮的光斑,無(wú)論怎樣移動(dòng)光屏,也得不到最小、最亮的光點(diǎn).這說(shuō)明:凹透鏡對(duì)光有發(fā)散作用.所以凹
4、透鏡也叫發(fā)散透鏡,發(fā)散作用可理解為凸透鏡能使經(jīng)過(guò)它的光束變寬.太陽(yáng)光從遙遠(yuǎn)的太陽(yáng)來(lái)到地球,我們可以看成是平行光.凸透鏡不僅對(duì)平行光有會(huì)聚作用,而是對(duì)一切光都有會(huì)聚作用,凹透鏡對(duì)一切光都有發(fā)散作用.如圖3.1-4甲所示,假設(shè)沒(méi)有凸透鏡,光線就會(huì)沿著直線傳播下去,越來(lái)越發(fā)散,有了凸透鏡后,光線向里會(huì)聚了一些.而圖3.14乙所示,假設(shè)沒(méi)有凹透鏡,光線會(huì)沿直線傳播下去,會(huì)相交的.有了凹透鏡后,在凹透鏡的作用下,光線發(fā)散一些.甲 乙 圖3.14 你想過(guò)沒(méi)有,為什么凸透鏡對(duì)光有會(huì)聚作用?凹透鏡對(duì)光有發(fā)散作用?我們先看一個(gè)玻璃三棱鏡,讓一束光向它的側(cè)面射去,他經(jīng)過(guò)玻璃棱鏡后,從另一個(gè)側(cè)面射出的折射光線會(huì)是什
5、么樣呢?請(qǐng)看:圖3.15如圖3.15所示,一束光斜射到玻璃時(shí),要發(fā)生折射,因?yàn)楣馐菑目諝庑鄙涞讲A?,所以折射角小于入射角,使得光線向底邊偏折。當(dāng)光從玻璃斜射出來(lái)到空氣時(shí),也要發(fā)生折射,這時(shí),折射角大于入射角,又使得光線繼續(xù)向底邊偏折。這樣經(jīng)過(guò)兩次折射,使原來(lái)的光經(jīng)過(guò)三棱鏡后,向底邊偏折.而凸透鏡、凹透鏡可近似看成是三棱鏡組合(如圖3.16所示):圖3.16 看來(lái),凸透鏡、凹透鏡對(duì)光的作用,都是因?yàn)楣鈴囊环N介質(zhì)到另一種介質(zhì)時(shí),要發(fā)生折射造成的.讓我們關(guān)注下列問(wèn)題:例題1:畫畫試試,完成下列光路(圖3.17)圖3.1-7 分析:這道題,是考察咱們對(duì)“凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用,凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用”
6、以及“通過(guò)透鏡光心的光線傳播方向不變”這兩個(gè)知識(shí)點(diǎn)的考察,我們?cè)诋媹D時(shí),要嚴(yán)格按照這兩點(diǎn)來(lái)畫,請(qǐng)看答案(圖3.1-8):答:圖3.1-8例題2:完成下列光路(圖3.19)圖3.1-9分析:此題中的入射光線不是平行于主光軸的,他們透過(guò)透鏡時(shí),第一個(gè)圖,光線經(jīng)過(guò)的是凸透鏡,凸透鏡對(duì)光線又會(huì)聚作用;畫的時(shí)候,讓折射光線向主光軸靠攏一些就可以.第二個(gè)圖,光線經(jīng)過(guò)的是凹透鏡,凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用,畫的時(shí)候,讓折射光線遠(yuǎn)離主光軸一些就可以.(圖3.1-10)圖3.1-10讓我們自己試著解答有關(guān)問(wèn)題:1、看一看,是對(duì)還是錯(cuò)( )(1)老奶奶戴的老花鏡是凸透鏡.( )(2)小明戴的近視鏡是凸透鏡.( )(3
7、)拿著凹透鏡對(duì)著太陽(yáng)光,可以在地面上找到一個(gè)很亮的點(diǎn). 2.、想一想,應(yīng)該填什么(1)中間厚、邊緣薄的透鏡叫 透鏡;中間薄、邊緣厚的透鏡叫 透鏡.(2)凸透鏡對(duì)光有 作用,凹透鏡對(duì)光有 作用. (3) 如下圖3.1-11所示,它們各是什么透鏡? a b c d e圖3.1-11屬于凸透鏡的是: , 屬于凹透鏡的是: (4) 平面鏡、凹透鏡、凸透鏡都屬于光學(xué)儀器,其中利用光的反射規(guī)律工作的是 ,利用光的折射規(guī)律工作的是 ;對(duì)光有發(fā)散作用的是 ,對(duì)光有會(huì)聚作用的是 .4.在圖3.112的方框中填上合適的透鏡.圖3.1-12焦點(diǎn)和焦距讓我們來(lái)閱讀下面的資料:在上面的實(shí)驗(yàn)中,讓凸透鏡正對(duì)著太陽(yáng)光,用一
8、個(gè)光屏在凸透鏡的另一側(cè)觀察太陽(yáng)光通過(guò)凸透鏡后,會(huì)聚在一點(diǎn),這一點(diǎn)的溫度很高,一會(huì)兒就能把紙燒焦.也可以用兩個(gè)激光手電射出兩束平行主軸的平行光照射到凸透鏡上,發(fā)現(xiàn):平行光通過(guò)凸透鏡后光線會(huì)聚于一點(diǎn).我們把這個(gè)點(diǎn)叫做焦點(diǎn)(用F表示),焦點(diǎn)到凸透鏡光心的距離叫焦距(用f表示).凸透鏡的焦點(diǎn),因?yàn)槭枪饩€實(shí)際會(huì)聚而成,所以是實(shí)焦點(diǎn),一個(gè)凸透鏡兩側(cè)各有一個(gè)實(shí)焦點(diǎn).(圖3.1-13甲)甲 凸透鏡的焦點(diǎn)、焦距 乙 凹透鏡的焦點(diǎn)、焦距 圖3.1-13跟凹透鏡主光軸平行的光線,經(jīng)凹透鏡后形成發(fā)散光線。如果迎著發(fā)散光線望去,會(huì)覺(jué)著這些光線好像是從凹透鏡后面的某一點(diǎn)F發(fā)出來(lái)的.我們把F叫做凹透鏡的虛焦點(diǎn),虛焦點(diǎn)到凹透
9、鏡光心的距離叫做凹透鏡的焦距(用f表示).(圖3.1-13乙)讓我們自己動(dòng)手試一下:讓我們探究一下吧:l 提出問(wèn)題:凸透鏡對(duì)光線會(huì)聚作用的大小與凸透鏡的焦距的關(guān)系是怎樣的?l 猜想:我覺(jué)著凸透鏡的焦距越長(zhǎng),對(duì)光線的會(huì)聚作用越大l 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):換用焦距不同的凸透鏡重復(fù)以上實(shí)驗(yàn),記下不同焦距,對(duì)光的會(huì)聚作用;l 進(jìn)行實(shí)驗(yàn):用兩個(gè)激光手電射出兩束平行凸透鏡主軸的光照射到凸透鏡上,觀察凸透鏡對(duì)光線的會(huì)聚作用.(圖3.1-14)圖3.1-14l 分析與論證:看來(lái),我的猜想是不正確的,應(yīng)當(dāng)是:凸透鏡的焦距越長(zhǎng),對(duì)光線的會(huì)聚作用越小,凸透鏡的焦距越小,對(duì)光線的會(huì)聚作用越大.l 同理,讓我們用兩個(gè)焦距不一樣的凹
10、透鏡來(lái)試一試。用兩個(gè)激光手電射出兩束平行凹透鏡主軸的光照射到凹透鏡上,觀察凹透鏡對(duì)光線的發(fā)散作用.焦距越短的凹透鏡對(duì)光的發(fā)散作用越強(qiáng).(圖3.1-15)圖3.1-15在前面的學(xué)習(xí)中,我們知道,光在傳播過(guò)程中,光路可逆,如圖3.1-16所示,若把電燈放在焦點(diǎn)上,電燈射向凸透鏡的光,經(jīng)凸透鏡折射后將變?yōu)槠叫泄猓虼死猛雇哥R可產(chǎn)生平行光.F圖3.1-16讓我們關(guān)注下列問(wèn)題:例題1:下列說(shuō)法中,正確的是:( )A. 凸透鏡兩個(gè)焦點(diǎn)之間的距離是焦距B. 我們把近視眼鏡對(duì)著太陽(yáng),能把太陽(yáng)光會(huì)聚成一點(diǎn)C. 我們把光源放在凸透鏡的焦點(diǎn)上,通過(guò)凸透鏡后,能得到平行光D. 凸透鏡的焦距越長(zhǎng),對(duì)光的會(huì)聚作用越大分
11、析:焦點(diǎn)到透鏡光心的距離叫焦距,因此,A不正確.近視眼鏡鏡片是一個(gè)凹透鏡,對(duì)光線有發(fā)散作用,不能把太陽(yáng)光會(huì)聚在一點(diǎn),因此,B不正確.平行光通過(guò)凸透鏡后光線會(huì)聚焦點(diǎn),根據(jù)光路可逆,因此從焦點(diǎn)發(fā)出的光經(jīng)凸透鏡后平行主光軸.C正確。而焦距越長(zhǎng)的凸透鏡,對(duì)光的會(huì)聚作用越小.所以,D不正確. 答案:C例題2:如圖3.1-17光線1是入射光線,它經(jīng)過(guò)凹透鏡折射后,折射光線是光線2.那么,光線3是另一條入射光線的折射光線,請(qǐng)你畫出光線3的入射光線.1234圖3.1-18123圖3.1-17分析:因?yàn)楣饩€1平行于主光軸,所以折射光線2的反向延長(zhǎng)線交于主光軸的虛焦點(diǎn),而凹透鏡兩側(cè)有對(duì)稱的兩個(gè)虛焦點(diǎn),所以可以找出
12、另一個(gè)焦點(diǎn),根據(jù)光的可逆性,可以找出經(jīng)凹透鏡折射后變?yōu)槠叫泄獾娜肷涔鈦?lái),見圖3.1-18中光線4.例題3:一束光被某種光學(xué)元件作用發(fā)生了彎折如圖3.1-19所示,那么此種光學(xué)元件是什么?它是如何使光彎折的?分析:平面鏡可以改變光的反射方向,透鏡可以通過(guò)會(huì)聚或者發(fā)散作用也能改變光線的傳播方向,這就是思路,那么就是這一個(gè)偏折了的光線能不能說(shuō)它就是被會(huì)聚或者發(fā)散了呢?這就要看此光線所處的位置而定,有三種方法,即利用平面鏡、凸透鏡、凹透鏡均可以,分別如圖3.1-20所示圖3.1-19圖3.1-20讓我們自己試著解答有關(guān)問(wèn)題:1、 想一想,應(yīng)該填什么(1)凸透鏡能使平行于主光軸的光會(huì)聚在一點(diǎn)上,這個(gè)點(diǎn)叫
13、做 ,用字母 表示,焦點(diǎn)到光心的距離叫 ,用字母 表示. (2) 一個(gè)凸透鏡有 個(gè)實(shí)焦點(diǎn)。它們到光心的距離 . (3)要利用凸透鏡得到平行光,我們把光源應(yīng)當(dāng)放在 位置上。(4)焦距分別是3cm、5cm的兩個(gè)凸透鏡,平行主軸的光線經(jīng)過(guò)它們時(shí),5cm的凸透鏡使光偏折得更 .(填“大”或者“小”)2、 畫畫試試,在圖3.121中,完成光路圖3.121 讓我們把剛才學(xué)習(xí)的內(nèi)容總結(jié)一下1、剛才所學(xué)的知識(shí)可以列出如下知識(shí)樹 凸透鏡(對(duì)光有會(huì)聚作用) (1) 透鏡 凹透鏡(對(duì)光有發(fā)散作用)(2)一個(gè)凸透鏡兩側(cè)各有一個(gè)實(shí)焦點(diǎn).焦點(diǎn)到凸透鏡光心的距離叫焦距,一個(gè)凸透鏡兩側(cè)的焦距相等.2、我們還可以總結(jié)的方法:
14、我們?cè)谟猛雇哥R得到平行光的時(shí)候,我們運(yùn)用了創(chuàng)造學(xué)中的思想:“逆向思考法”.也就是,把事情倒過(guò)來(lái)想一想能不能成.在這兒是我們看到平行于凸透鏡主光軸的光線,經(jīng)過(guò)凸透鏡后匯聚在一點(diǎn)上,形成焦點(diǎn).那么,反過(guò)來(lái),我們把光源放在凸透鏡的焦點(diǎn)上,經(jīng)凸透鏡后就應(yīng)當(dāng)?shù)玫狡叫泄?事實(shí)正是如此.讓我們自己檢查一下學(xué)習(xí)的情況1、看一看,是對(duì)還是錯(cuò)( )(1)凸透鏡是指中間厚、邊緣薄的透鏡.( )(2)凸透鏡對(duì)平行的光有會(huì)聚作用,對(duì)不平行的光沒(méi)有會(huì)聚作用.( )(3)凸透鏡的兩個(gè)焦點(diǎn)之間的距離叫焦距.( )(4)小華將一透鏡正對(duì)著太陽(yáng)光,把一張紙放在它的另一側(cè),來(lái)回移動(dòng),在紙上始終沒(méi)發(fā)現(xiàn)一個(gè)光斑,小華所以斷定,這不是一
15、個(gè)凹透鏡.2.讀一讀,應(yīng)選哪一項(xiàng) ( )(1)下列說(shuō)法中,正確的是A. 凸透鏡對(duì)平行的光線有會(huì)聚的作用,對(duì)不平行的光線沒(méi)有會(huì)聚作用B.凸透鏡有兩個(gè)焦點(diǎn),分別在凸透鏡的兩側(cè)C.焦距不同的兩個(gè)凸透鏡,平行主軸的光線經(jīng)過(guò)它們時(shí),凸透鏡使光偏折的程度一樣D.老人戴的老花鏡是凹透鏡 ( )(2) 對(duì)光有發(fā)散作用的光學(xué)儀器是A.凹透鏡B.凸透鏡C.平面鏡D.無(wú)法判斷 3、想一想,這是為什么小明到森林旅游,看到森林中掛著這樣的指示牌:“禁止到處亂丟玻璃瓶”小明想:為什么要禁止在森林中亂丟玻璃瓶?答:玻璃瓶是一個(gè) 透鏡,玻璃瓶對(duì)太陽(yáng)光有 作用,能形成一個(gè)很亮的光斑,時(shí)間長(zhǎng)了,這個(gè)光斑處的溫度 ,能引起火災(zāi).因
16、此,禁止在森林中亂丟玻璃瓶.4小明在姥姥家玩耍時(shí),對(duì)姥姥的老花鏡產(chǎn)生了興趣,他結(jié)合在學(xué)校學(xué)到的透鏡的知識(shí)。請(qǐng)你幫助他回答下列問(wèn)題:(1)姥姥的老花鏡跟小明自己的近視眼鏡的區(qū)別老花鏡近視鏡特點(diǎn)邊緣比中間 ,是 透鏡邊緣比中間 ,是 透鏡對(duì)光線的作用 作用 作用光路圖(2)小明拿著姥姥的老花鏡,正對(duì)著陽(yáng)光,可以在地上找到一個(gè)很小很亮的點(diǎn),這個(gè)點(diǎn)照在紙上,一會(huì)兒能把紙燒焦.我們稱這個(gè)點(diǎn)為 ,用字母 表示;小明用尺子量一量這個(gè)點(diǎn)到凸透鏡光心的距離叫 ,用字母 表示.小明好奇地拿著自己的近視眼鏡,正對(duì)著太陽(yáng),他也能找到這樣一個(gè)點(diǎn)嗎? ,因?yàn)榻曠R對(duì)光線有 作用,不象老花鏡那樣對(duì)光線有 作用.現(xiàn)在,讓我們
17、用所學(xué)的知識(shí)盡情發(fā)揮自己的才能吧!一、讓我們進(jìn)行以下探究小明學(xué)習(xí)完這節(jié)課后,對(duì)凸透鏡產(chǎn)生了興趣,除了老師課堂上展示的玻璃凸透鏡外,老師說(shuō)還可以用水、冰、樹脂等其他材料作凸透鏡,他想知道凸透鏡的焦距大小跟凸透鏡的材料有什么樣的關(guān)系?他想:玻璃的焦距大 設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案:實(shí)驗(yàn)的主要器材和裝置:步驟:設(shè)計(jì)的記錄實(shí)驗(yàn)的表格進(jìn)行實(shí)驗(yàn):假設(shè)結(jié)論跟你的猜想一樣,那你在實(shí)驗(yàn)中觀察的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象應(yīng)當(dāng)是:假設(shè)結(jié)論跟你的猜想不一樣,那你在實(shí)驗(yàn)中觀察的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象應(yīng)當(dāng)是:評(píng)估:請(qǐng)你說(shuō)一說(shuō),在實(shí)驗(yàn)時(shí),你覺(jué)著最大的收獲有哪些?影響實(shí)驗(yàn)的主要因素有哪一些?二、閱讀下列短文,回答問(wèn)題高斯巧用放大鏡高斯是德國(guó)19世紀(jì)最著名的數(shù)學(xué)家、物理
18、學(xué)家。在很年輕的時(shí)候,他在許多學(xué)科都取得了很大的成就.對(duì)此,鄰居的幾個(gè)小伙子們很不服氣,他們想了一個(gè)主意:出個(gè)難題,考考高斯.這些小伙子們聚到一起,討論了半天,終于想出了一個(gè)自認(rèn)為能難倒高斯的題目:他們用一個(gè)細(xì)棉線系上一塊銀幣,然后再找來(lái)一個(gè)非常薄的玻璃瓶,把銀幣懸空吊在瓶中,瓶口用瓶塞塞住,棉線的另一頭也系在瓶塞上。然后小伙子們找到高斯,問(wèn)他能不碰破瓶子,不打開瓶塞,把瓶中的棉線弄斷嗎?高斯皺著眉頭凝神思考著,想著想著,抬起頭來(lái),看了看明媚的陽(yáng)光,又看了看那個(gè)瓶中的棉線,高興地說(shuō):“有辦法了.”你知道他用的是什么辦法嗎?你還能用這個(gè)辦法做哪些事情?舉例說(shuō)明.我們還想了解更多的新魯濱遜我們知道
19、魯濱遜是靠閃電幫忙點(diǎn)燃了一株樹木.儒勒·凡爾納在小說(shuō)神秘島里也講到了幾個(gè)主角在那荒無(wú)人煙,沒(méi)有火柴和打火器情況下,取到了火.可是神秘島里的新魯濱遜們,卻不是靠偶然的外界幫助來(lái)取火的,他們是靠那位博學(xué)的工程師的機(jī)智和他在物理學(xué)方面的淵博知識(shí)取火的.你如果看過(guò)這部小說(shuō),大概還記得那位天真的水手潘克羅夫打獵回來(lái)的時(shí)候,看見工程師和那位記者坐在熊熊的火堆前面的那種驚奇情形.“是誰(shuí)生的火?”水手問(wèn)道.“太陽(yáng)”,史佩萊回答.記者并沒(méi)有開玩笑.的確,使水手這樣驚奇的火堆,竟是太陽(yáng)生起來(lái)的。那水手驚奇得簡(jiǎn)直不能相信自己的眼睛,他驚訝的愣住了,甚至都沒(méi)有想到問(wèn)一聲工程師.“這么說(shuō),你大概帶著放大鏡吧?
20、”水手終于向工程師問(wèn)道.“沒(méi)帶,但是我做了一面.”說(shuō)著,他把這面放大鏡指給水手看。這只是兩塊玻璃,是工程師從他自己和史佩萊的表上拿下來(lái)的表玻璃.他把兩塊玻璃對(duì)合起來(lái),中間裝滿了水,用泥土把結(jié)合縫粘好,于是就得到一面地道的放大鏡.工程師用他把太陽(yáng)光聚在干燥的地苔上,就取得了火.1、通過(guò)閱讀,你了解了些什么物理知識(shí)?2、談一談,你讀了這篇文章后的體會(huì).我的更多的想法:我今天最得意的地方:我想到了這樣一個(gè)點(diǎn)子可以改進(jìn)實(shí)驗(yàn):我有這樣一個(gè)小實(shí)驗(yàn)、小制作、小發(fā)明:專題二、我們的生活中有哪些透鏡照相機(jī)、投影儀、放大鏡主要部件是一個(gè)凸透鏡。照相機(jī)照相時(shí),能把物體縮小,在底片上成倒立的實(shí)像;使用投影儀時(shí),能把物
21、體放大,在屏幕上成倒立放大的實(shí)像;放大鏡能把小的物體放大,成正立放大的虛像。學(xué)習(xí)完本專題后你應(yīng)該做到的:1、知識(shí)與技能方面:了解透鏡在生活中的應(yīng)用,知道照相機(jī)、投影儀、放大鏡主要部件是一個(gè)凸透鏡,它們成像各自的特點(diǎn).2、過(guò)程與方法方面:(1)經(jīng)歷制造照相機(jī)模型,了解照相機(jī)的成像原理.(2)通過(guò)觀察、使用照相機(jī),知道凸透鏡能成縮小的實(shí)像. (3)通過(guò)觀察、使用教室里的投影儀,知道凸透鏡能成放大的像.(4)拿著凸透鏡觀察物體是放大的,知道放大鏡是一個(gè)凸透鏡.3、情感態(tài)度與價(jià)值觀方面:(1) 通過(guò)制造和使用照相機(jī)模型,獲得成功的喜悅.(2) 具有對(duì)科學(xué)的求知欲,樂(lè)于探索自然現(xiàn)象和日常生活中的物理學(xué)道
22、理.(3) 初步建立將科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于實(shí)際的意識(shí).下面,讓我們這樣學(xué)習(xí)本專題的知識(shí)照相機(jī)讓我們來(lái)閱讀下面的資料:照相機(jī)找一個(gè)照相機(jī),仔細(xì)觀察照相機(jī)的鏡頭,你會(huì)發(fā)現(xiàn)這個(gè)鏡頭的作用相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡,那些來(lái)自物體的光線經(jīng)過(guò)照相機(jī)鏡頭后,在膠片上形成一個(gè)縮小的像.你用照相機(jī)照過(guò)像嗎?照相時(shí)要使照出的像再大一點(diǎn),該怎么辦呢?你一定會(huì)讓被照的人靠近照相機(jī),或者拿著照相機(jī)靠近被照的人,同時(shí),拉長(zhǎng)暗箱.這樣,照出的相片就會(huì)比原來(lái)的大.讓我們自己動(dòng)手試一下:按照下面的要求,我們來(lái)制作模型照相機(jī):用硬紙板做兩個(gè)粗細(xì)相差很小的紙筒,使一個(gè)紙筒能夠套入另一個(gè)(圖3.2-1),在一個(gè)紙筒的一端,用膠帶固定一個(gè)焦距是5cm
23、的凸透鏡,另一個(gè)紙筒的一端蒙上一層半透明紙或者是塑料薄膜.這樣就做好一個(gè)模型照相機(jī).凸透鏡塑料薄膜圖3.2-1在較暗的室內(nèi),把凸透鏡的那一端對(duì)著明亮的窗外,拉動(dòng)紙筒,改變凸透鏡和半透明紙間的距離,就能在半透明紙上看到室外景物清晰的像,如果把透明紙換成感光膠片,就可以得到照相的底片了.在觀察時(shí),在半透明紙上看到的人像是頭朝下的倒立的像(圖3.2-2)圖3.2-2假如,你拉動(dòng)里邊的小紙筒,你會(huì)看到在半透明紙上的像大小有變化,拉長(zhǎng)時(shí)像變小;縮短時(shí)像變大.拿著模型照相機(jī)給老師照相,靠近老師,我們看到老師倒立的像更大了;拿著模型照相機(jī)遠(yuǎn)離老師時(shí),老師倒立的像變小了.讓我們關(guān)注下列問(wèn)題:例題1:在給小明照
24、相時(shí),讓小明靠近照相機(jī),這樣小明照出的照片比原來(lái)的 .分析:用照相機(jī)照相時(shí),讓被照的人靠近照相機(jī),或者照相機(jī)靠近被照的人,這樣,照出的相片就會(huì)比原來(lái)的大.答:大.讓我們自己試著解答有關(guān)問(wèn)題:1、想一想,應(yīng)該填什么(1)制作模型照相機(jī)時(shí),半透明的紙相當(dāng)于照相機(jī)的 。在半透明的紙得到的像是 (倒立或者正立)、 的像(放大或者縮?。?(2)照相機(jī)的鏡頭相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡,物體通過(guò)照相機(jī)形成一個(gè) 、(倒立或者正立) (放大或者縮?。┑南?2、讀一讀,應(yīng)選哪一項(xiàng) ( )(1)若用你做的模型照相機(jī)給小明照相時(shí),要使小明的像再大一點(diǎn),則應(yīng)當(dāng):A. 相機(jī)遠(yuǎn)離小明,并拉長(zhǎng)底片與鏡頭的距離B. 相機(jī)靠近小明,并拉長(zhǎng)
25、底片與鏡頭的距離圖3.2-3C. 相機(jī)遠(yuǎn)離小明,并縮短底片與鏡頭的距離D. 相機(jī)靠近小明,并縮短底片與鏡頭的距離( )(2)用凸透鏡觀察窗外的景物時(shí),手拿凸透鏡慢慢地遠(yuǎn)離眼睛,我們看到的景物:A. 越來(lái)越大B. 越來(lái)越小C. 一樣,沒(méi)有變化投影儀和放大鏡讓我們來(lái)閱讀下面的資料:投影儀、放大鏡投影儀(圖3.2-3)主要構(gòu)造有凸透鏡和平面鏡,把投影儀上的平面鏡取下,使光線直接照在天花板上,調(diào)節(jié)鏡頭,把手或者是其他投影片的圖案放在投影以上,我們觀察到:在天花板上成的像是倒立的放大的.在把平面鏡安上,改變平面鏡的角度,學(xué)生看到天花板上的像慢慢地移到了黑板前的屏幕上,平面鏡的作用是改變光的傳播方向的.在
26、使用投影儀時(shí),老師覺(jué)著屏幕上的畫面有一點(diǎn)小,要想再大一點(diǎn),該怎么辦?老師和同學(xué)一起試一試,把凸透鏡調(diào)高時(shí),投影片離凸透鏡的距離遠(yuǎn)了,我們看到在屏幕上成的像更小了;把凸透鏡調(diào)低時(shí),投影片離凸透鏡距離近了,在屏幕上成的像就大了。有點(diǎn)不清淅,要得到清晰的像,必須把投影儀遠(yuǎn)離屏幕.圖3.2-4放大鏡也是凸透鏡(圖3.2-4),放大鏡鏡片的焦距一般較短。把它放在書的上方,看到書上的字是正著的、放大的.放大鏡的倍數(shù)一般只有幾倍,同一個(gè)凸透鏡,當(dāng)你從凸透鏡中看到放大的像后,再慢慢靠近物體時(shí),反而放大的小了. 讓我們關(guān)注下列問(wèn)題:例題1:老師在用投影儀時(shí),為了得到更大、清晰的像,應(yīng)當(dāng)怎樣辦?分析:就跟照相一個(gè)
27、道理,要想得到更大的像,我們得把物體(投影片)靠近凸透鏡,光屏遠(yuǎn)離凸透鏡,所以,我們要向下調(diào)凸透鏡,并讓投影儀遠(yuǎn)離屏幕.答:向下調(diào)凸透鏡,使投影片靠近凸透鏡,讓投影儀遠(yuǎn)離屏幕.例題2:手持一個(gè)凸透鏡,在室內(nèi)的白墻和窗戶之間移動(dòng)(離墻近些),在墻上能看到什么?分析:室內(nèi)的白墻相當(dāng)于光屏,窗戶相當(dāng)于物體,經(jīng)凸透鏡成像。就像照相機(jī)成像一樣,會(huì)在光屏上,成一個(gè)倒立的縮小的像.答:在墻上能看到窗戶倒立的,縮小的像.讓我們自己試著解答有關(guān)問(wèn)題:1、想一想,應(yīng)該填什么(1)投影儀的鏡頭相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡,投影片通過(guò)投影儀形成一個(gè) (倒立或者正立)、 (放大或者縮小)的像,投影儀上的平面鏡的作用是 .(2)放大
28、鏡也是凸透鏡。用放大鏡時(shí),看到的像是 、 的像。用放大鏡看書上的字,當(dāng)看到放大的字以后。再把放大鏡靠近書,我們看到的字 .2、看一看,是對(duì)還是錯(cuò)( )(1)照相機(jī)、放大鏡和投影儀都是利用凸透鏡成像的. ( )(2)照相機(jī)和投影儀都可以成放大的像.( )(3)投影儀中不光有凸透鏡還有平面鏡. 3、 讀一讀,應(yīng)選哪一項(xiàng)( )(1)下列現(xiàn)象中不是利用透鏡的有A.小明通過(guò)近視眼鏡看清楚黑板上的字B.李爺爺用放大鏡查資料C.人照鏡子D.使用投影儀( )(2)下列光學(xué)儀器中沒(méi)有凸透鏡的是A.照相機(jī)B.反光鏡C.放大鏡D.幻燈機(jī) ( )(3)小明拿著一個(gè)直徑比較大的放大鏡,伸直手臂觀看遠(yuǎn)處的物體,可以看到物
29、體的像,下列說(shuō)法正確的是A. 觀察到的像一定是正立的像 B. 觀察到的像一定是虛像 C. 觀察到的像一定是倒立的像 D. 觀察到的像一定是放大的像 讓我們把剛才學(xué)習(xí)的內(nèi)容總結(jié)一下1、剛才所學(xué)的知識(shí)可以列出如下知識(shí)樹照相機(jī)凸透鏡 投影儀放大鏡2、凸透鏡成像特點(diǎn):(1)照相機(jī)的鏡頭相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡,物體通過(guò)照相機(jī)形成一個(gè)倒立的縮小的實(shí)像.(2)投影儀的鏡頭相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡,投影片通過(guò)投影儀形成一個(gè)倒立的放大的像.(3)放大鏡也是凸透鏡。通過(guò)放大鏡看到的是正立的、放大的像.讓我們自己檢查一下學(xué)習(xí)的情況1、讀一讀,應(yīng)選哪一項(xiàng)( )(1) 下列光學(xué)儀器中,不是或者沒(méi)有凸透鏡的是 A.照相機(jī) B.放大鏡
30、C.汽車的反光鏡 D.老花鏡( )(2)老師上課時(shí),把手指放在正在放映的投影片上,同學(xué)們?cè)谄聊簧峡吹降膶⑹茿.放大的虛像 B.縮小的虛像 C.等大的實(shí)像 D.放大的實(shí)像( )(3) 使用投影儀時(shí),要使銀幕上所成的像再大一些,應(yīng)采取的方法是A.減小鏡頭與銀幕的距離,同時(shí)增大投影片與鏡頭的距離B.增大鏡頭與銀幕的距離,同時(shí)減小投影片與鏡頭的距離C.同時(shí)增大鏡頭與銀幕的距離、投影片與鏡頭的距離D.同時(shí)減小鏡頭與銀幕的距離、投影片與鏡頭的距離()(4)放映幻燈時(shí),幻燈片應(yīng)放在離鏡頭A大于2倍焦距處,倒立放置 B小于2倍焦距處,正立放置C2倍焦距和1倍焦距之間,倒立放置 D2倍焦距和1倍焦距之間,正立放
31、置2、想一想,這是為什么 請(qǐng)你找一個(gè)礦泉水瓶裝滿水,透過(guò)礦泉水瓶看書本上的字,字有什么變化?為什么會(huì)這樣?試著解釋一下.現(xiàn)在,讓我們用所學(xué)的知識(shí)盡情發(fā)揮自己的才能吧!1.制做簡(jiǎn)單的水透鏡實(shí)驗(yàn)?zāi)康模河盟谱骱?jiǎn)單的水透鏡,并用它進(jìn)行觀察.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和現(xiàn)象:用一個(gè)透明的水杯(玻璃杯、礦泉水瓶、塑料袋),把杯里裝上清水中,通過(guò)它看物(書上的字),你會(huì)看到字是放大的.2.用格子測(cè)凸透鏡放大率在一個(gè)放大鏡下看練習(xí)本的橫格調(diào)節(jié)出最清晰的像后,使像的一根橫線與鏡外紙上的一個(gè)橫格對(duì)齊,看像的另一根鄰近的橫線此時(shí)對(duì)在紙上的什么位置,數(shù)出像的一個(gè)橫格相當(dāng)于幾個(gè)實(shí)際的格,這個(gè)值就是放大鏡放大率的近似值.請(qǐng)你隨意找一個(gè)
32、凸透鏡,按照上述方法測(cè)出它的放大率.3放大鏡的倍數(shù)一般只有幾倍,最多不超過(guò)20多倍,要想進(jìn)一步提高放大倍數(shù),怎樣辦?試一試將兩個(gè)凸透鏡組合在一起,看近處的物體,會(huì)是什么樣的?實(shí)際做一做.我們還想了解更多的【閱讀材料】怎樣用照相機(jī)拍出清楚的照片 現(xiàn)在用照相機(jī)拍照,只要把照相機(jī)對(duì)準(zhǔn)了目標(biāo),按下快門,喀嚓一下,把照片沖印出來(lái),就行了.因?yàn)楝F(xiàn)在的照相機(jī),多是自動(dòng)對(duì)焦、自動(dòng)曝光的,號(hào)稱“傻瓜”照相機(jī),任何人都會(huì)用.但是,要照得好,還要了解照相機(jī)的基本知識(shí).要使拍出的照片清楚,必須控制好兩個(gè)因素:一是調(diào)準(zhǔn)距離,否則會(huì)模糊;二是控制曝光量,使底片得到適量的感光,曝光過(guò)度和曝光不足的拍照,其照片都沒(méi)有層次,不
33、是太深就是太淺.所謂調(diào)整距離(常稱“對(duì)焦”),其實(shí)質(zhì)就是調(diào)整照相機(jī)鏡頭(凸透鏡)相對(duì)底片(像屏)的距離,使鏡頭生成的實(shí)像,準(zhǔn)確地落在膠卷上。而控制曝光量,是通過(guò)照相機(jī)的快門和光圈來(lái)調(diào)節(jié)的.對(duì)非自動(dòng)調(diào)節(jié)的照相機(jī)來(lái)說(shuō),照相時(shí)需要調(diào)節(jié)距離、快門和光圈三個(gè)量??扉T是用來(lái)控制照相機(jī)鏡頭曝光時(shí)間的.非自動(dòng)調(diào)節(jié)的照相機(jī),可設(shè)定各種快門位,如130、160、1100、l200,等等.快門“l(fā)100”,意思是按下快門按鈕后,照相機(jī)鏡頭進(jìn)光的時(shí)間是1/100s。照相機(jī)鏡頭上相鄰兩檔快門值的時(shí)間大約相差一倍.高速攝影的照相機(jī)的快門可達(dá)到1/4000s. 照相機(jī)鏡頭上還有一個(gè)類似眼睛瞳孔的裝置,叫光闌。光闌的大小可調(diào)
34、,它控制著鏡頭進(jìn)光的面積.光闌的口徑越大,拍照時(shí)鏡頭進(jìn)光的面積就越大.把鏡頭的焦距很光闌直徑的比值叫做光圈數(shù),簡(jiǎn)稱光圈.如光圈8,是指光圈的直徑是鏡頭焦距的1/8,光圈的數(shù)字越大,光闌的直徑就越小.通常的光圈數(shù)有2.8、4、5.6、8、11、16、22、把這些光圈數(shù)平方以后可以發(fā)現(xiàn),相鄰兩檔光圈數(shù)的平方大約相差一倍.由于光闌的圓面積是與直徑的平方成正比的,因此,光圈數(shù)的平方相差一倍表明光闌面積也相差一倍.底片的曝光量,是跟曝光時(shí)間和進(jìn)光面積有關(guān)的.拍照時(shí)如果覺(jué)得某一個(gè)曝光量合適,而且我們還想把曝光時(shí)間縮短到原來(lái)的一半。那就必須把進(jìn)光面積增大到原來(lái)兩倍;如果我們想把光闌面積縮小為原來(lái)的一半,那就
35、需要調(diào)節(jié)快門把曝光時(shí)間延長(zhǎng)為原來(lái)的兩倍才行。這也告訴我們,要獲得一個(gè)合適的曝光量,存在著許多光圈和快門的組合.下表是晴天用普通膠卷拍攝露天人物時(shí)光圈和快門的各種組合方案一:光圈22161185.642.8快門1/151/301/601/1251/2501/5001/1000 以上表格中每向右邊移動(dòng)一格,光闌面積增大為原來(lái)兩倍,但曝光時(shí)間減小為原來(lái)的一半. 以上這么多方案,究竟取哪一種合適呢?這要看攝影的要求.如果所拍攝的是靜止或慢速的物體,我們所選擇的快門時(shí)間稍微長(zhǎng)一些也無(wú)妨,因?yàn)檫@樣可以配合到光圈數(shù)大一些,光圈數(shù)大則光闌小,進(jìn)到鏡頭中的都是靠近凸透鏡主軸的光線,這樣成的像哪怕像的位置沒(méi)有準(zhǔn)確
36、地落在光屏上,也會(huì)比較清晰.例如按照4m的距離,“調(diào)焦”,實(shí)際上3m到6 m這一深度之間的景物都是清楚的.這就是我們常說(shuō)的“景深大”,倘若我們拍的是動(dòng)態(tài)的景物,那就必須選擇較短時(shí)間的快門,使用小光圈,光闌面積大,其照片的景深就比較小。要是天氣并不晴朗,光線差一些,這就需要延長(zhǎng)一擋快門,此時(shí)可以把上述表格中的光圈數(shù)全部向左移一格,又能得到各組光圈和快門的組合供選擇. 隨著照相機(jī)技術(shù)的進(jìn)步,各種“傻瓜”照相機(jī)相繼問(wèn)世,應(yīng)用紅外線或超聲波來(lái)自動(dòng)調(diào)焦的照相機(jī)能根據(jù)照相機(jī)所拍攝目標(biāo)的遠(yuǎn)近來(lái)自動(dòng)調(diào)節(jié)鏡頭到底片的距離,免去了人工調(diào)焦的煩瑣.光圈優(yōu)先的自動(dòng)曝光照相機(jī),在確定光圈的情況下,會(huì)根據(jù)被攝景物的光線強(qiáng)
37、弱自動(dòng)調(diào)節(jié)快門,保證合適的曝光量;速度優(yōu)先的自動(dòng)曝光照相機(jī),在確定快門的情況下,會(huì)根據(jù)被攝景物的光線強(qiáng)弱自動(dòng)調(diào)節(jié)光圈的大小,它們都省去了臨時(shí)調(diào)節(jié)光圈和快門的麻煩。但是,不管是哪種自動(dòng)曝光的照相機(jī),其光圈和快門的數(shù)值,仍然是照相時(shí)需要關(guān)注的問(wèn)題. 請(qǐng)回答: 1以上閱讀資料的表格中,光圈中出現(xiàn)了22、16、數(shù)字,相鄰數(shù)字間有什么關(guān)系?為什么? 22的左邊和2.8的右邊應(yīng)該是什么數(shù)字? 2某一照相機(jī),快門的最大速度是1500,光圈的最大值是22,用這架照相機(jī)晴天在操場(chǎng)上拍攝運(yùn)動(dòng)員跳高過(guò)竿的動(dòng)作,用哪個(gè)光圈和快門的值為好?多云的天氣去長(zhǎng)城拍攝遠(yuǎn)近幾個(gè)烽火臺(tái),選擇哪個(gè)光圈和快門值為好?我的更多的想法:我
38、今天最得意的地方:我想到了這樣一個(gè)點(diǎn)子可以改進(jìn)實(shí)驗(yàn):我有這樣一個(gè)小實(shí)驗(yàn)、小制作、小發(fā)明:專題三、凸透鏡都能成怎樣的像我們?cè)谕娣糯箸R的時(shí)候,拿著它,看遠(yuǎn)處的景物時(shí)成倒立的變小的像;看書上的字是正立的放大的虛像。點(diǎn)燃一個(gè)蠟燭,把放大鏡放在墻與蠟燭之間,能在墻上看到一個(gè)放大的倒立的實(shí)像。學(xué)習(xí)完本專題后你應(yīng)該做到的:1、知識(shí)與技能方面:(1)知道凸透鏡成像的規(guī)律:物體離凸透鏡的距離在2倍焦距之外成倒立、縮小的實(shí)像物體離凸透鏡的距離在2倍焦距和1倍焦距之間成倒立、放大的實(shí)像物體離凸透鏡的距離在焦距之內(nèi)成正立、放大的虛像(2)了解實(shí)像與虛像的不同。實(shí)像可以用光屏來(lái)承接,虛像不能用光屏來(lái)承接.2、過(guò)程與方法
39、方面:(1)能在探究活動(dòng)中,初步獲得提出問(wèn)題的能力.(2)通過(guò)實(shí)際探究活動(dòng),體驗(yàn)科學(xué)探究的全過(guò)程和方法.(3)學(xué)習(xí)從物理現(xiàn)象中歸納科學(xué)規(guī)律的方法.3、情感態(tài)度與價(jià)值觀方面:(1)具有對(duì)科學(xué)的求知欲,樂(lè)于探索自然現(xiàn)象和日常生活中的物理道理,勇于探究日常用品中的物理學(xué)原理.(2)樂(lè)于參與觀察、試驗(yàn)、制作等科學(xué)實(shí)踐.下面,讓我們這樣學(xué)習(xí)本專題的知識(shí)凸透鏡成像的規(guī)律讓我們來(lái)閱讀下面的資料:讓我們一起來(lái)探究:同學(xué)們已經(jīng)知道了照相機(jī)、投影儀、放大鏡實(shí)際上都是利用凸透鏡來(lái)成像的。照相機(jī)能成倒立的、縮小的實(shí)像,投影儀成的像是倒立的放大的實(shí)像,用放大鏡看到的是放大的虛像.在實(shí)際應(yīng)用時(shí),為了使成的像再大(小)一點(diǎn)
40、,我們可以讓物體離著凸透鏡近(遠(yuǎn))一點(diǎn).我們已經(jīng)知道物體離凸透鏡的距離對(duì)物體在凸透鏡中的成像有影響。讓我們一起:l 提出問(wèn)題:像的大小、倒正跟物體的位置有什么樣的關(guān)系?l 猜想1:照像時(shí),物體離著凸透鏡遠(yuǎn),像是縮小的,投影時(shí),投影片離著凸透鏡近,像是放大的,因此,像的大小很可能跟物體到凸透鏡的距離有關(guān)系,并且,物體越近成的像越大.猜想2:無(wú)論是照相機(jī)還是投影儀,它們?cè)诔傻南穸际堑沽⒌?,物體和它的像都在凸透鏡的兩側(cè),而放大鏡成的是正立的像就不同了,物體和像在凸透鏡的同側(cè)??磥?lái)像是倒立還是正立的很可能跟它與物體是否在同側(cè)有關(guān).l 制訂計(jì)劃(設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案):1、器材:(1)先在陽(yáng)光下測(cè)一下凸透鏡的焦
41、距,或者找一個(gè)已知焦距的凸透鏡。所選的透鏡的焦距最好在1020cm之間.(2)用一個(gè)蠟燭做物體,一塊白色的硬紙板做光屏,承接燭焰的像.2、步驟:(1)把蠟燭放在離凸透鏡盡量遠(yuǎn)的位置上,調(diào)整光屏到透鏡的距離,在光屏上得到燭焰清晰的像.觀察像的大小、倒正,分別測(cè)出蠟燭、蠟燭的像到凸透鏡的距離。記錄在表格中.(2)把蠟燭像凸透鏡移近幾厘米,放好后重復(fù)以上操作(多測(cè)幾次)直到在光屏上的不到蠟燭的像.(3)繼續(xù)把蠟燭向凸透鏡靠近,進(jìn)行觀察.怎樣才能觀察到蠟燭的像?像在什么位置?這時(shí),要撤掉光屏,從光屏這邊像凸透鏡看去.注意像的大小、倒正,估計(jì)像到凸透鏡的距離.l 進(jìn)行實(shí)驗(yàn):按上述計(jì)劃操作,進(jìn)行實(shí)驗(yàn),把數(shù)
42、據(jù)記入下表.凸透鏡的焦距: 10 cm 蠟燭的高度: 6 cm蠟燭到透鏡的距離(cm)像到透鏡的距離(cm)像的大小像的倒正4511小倒3811.5小倒3013小倒2615.5小倒2218.3小倒1526大倒1240大倒8大正5大正l 分析論證(我們可以得出這樣的結(jié)論):1、 當(dāng)物體與凸透鏡的距離大于凸透鏡的焦距時(shí),物體成倒立的像.2、 當(dāng)物體從較遠(yuǎn)處靠近凸透鏡時(shí),像逐漸變大.3、 物體離凸透鏡的距離在2倍焦距之外成倒立縮小的實(shí)像.4、 物體離凸透鏡的距離在2倍焦距和1倍焦距之間成倒立放大的實(shí)像.5、 當(dāng)物體于凸透鏡的距離小于凸透鏡的焦距時(shí),在光屏上得不到像,只能從凸透鏡中看到一個(gè)正立的、放大
43、的像,是虛像.6、 倒立的像都是實(shí)像,都能用光屏承接.7、 縮小的像都是倒立的.8、在區(qū)間物的移動(dòng)方向(物距變化趨勢(shì))像的移動(dòng)方向(像距變化趨勢(shì))像的大小如何變化大于2f靠近凸透鏡,變小遠(yuǎn)離凸透鏡,變大變大小于2f,大于f靠近凸透鏡,變小遠(yuǎn)離凸透鏡,變大變大小于f靠近凸透鏡,變小靠近凸透鏡,變小變小實(shí)像與虛像: 平面鏡所成的像是虛像,因?yàn)樵诔上竦奈恢茫](méi)有光在那兒會(huì)聚,只是我們感到光好像是從那兒射出來(lái)的.照相機(jī)、投影儀所成的像是實(shí)際光線會(huì)聚在一起形成的,有真實(shí)的光線照在光屏上.所以這樣的像能用光屏承接。若換上膠卷放在成像的位置,真的能記錄下它的像。這樣的像叫做實(shí)像.當(dāng)你照鏡子時(shí),會(huì)看到鏡子中
44、有一幅與你同樣大小的像.如同你在鏡子前面看像一樣,你的像也在鏡子后面的同樣距離上注視著你.一個(gè)平面鏡產(chǎn)生一幅與被反射物體同樣大小的正立的像.從平面鏡中看到的像是虛像。虛像是正立的.“虛”的意思是說(shuō),你看到某個(gè)東西,但這個(gè)東西并不真的存在,因?yàn)殓R子后面根本沒(méi)有你的像.如圖,物體發(fā)出的光線經(jīng)過(guò)平面鏡反射后,射入人的眼睛,由于大腦感覺(jué)到的是以直線傳播的光線,所以大腦覺(jué)得是光線從鏡子后面發(fā)出的.因此虛像是指:光線的反向延長(zhǎng)相交而成的,并沒(méi)有實(shí)際光線.因此只能看到虛像,而不能用光屏承接.我們還可以用作圖的方法,來(lái)得出這一些結(jié)論,有利于我們學(xué)習(xí).物體上發(fā)出無(wú)數(shù)光線,我們?cè)诋媹D的時(shí)候,就利用兩條特殊的光線,
45、一條是平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡后,會(huì)聚在焦點(diǎn)上,另一條是經(jīng)過(guò)光心的光線傳播方向保持不變.當(dāng)物體放在二倍焦距以外:從圖上很清楚地看出:當(dāng)物體放在二倍焦距以外時(shí),成的像是倒立的、縮小的、實(shí)際光線會(huì)聚的實(shí)像.當(dāng)物體放在二倍焦距與一倍焦距之間:從圖上很清楚地看出:當(dāng)物體放在二倍焦距與一倍焦距之間時(shí),成的像是倒立的、放大的實(shí)像.假如讓物體稍稍向前靠近凸透鏡一點(diǎn),我們看它的成像變化.從圖上很清楚地看出:成的實(shí)像比剛才更大了,離凸透鏡更遠(yuǎn)了.當(dāng)物體放在一倍焦距以內(nèi):從圖上很清楚地看出:發(fā)出的這兩條特殊光線,經(jīng)過(guò)凸透鏡以后,不能會(huì)聚成實(shí)像了.我們只能看到光線的反向延長(zhǎng)相交于一點(diǎn),成為虛像,是正立的、放大的虛
46、像.請(qǐng)你自己按照這個(gè)方法,試著畫一畫,看看當(dāng)物體在焦點(diǎn)的位置上、在二倍焦距的位置上,成像的情況.用作圖法實(shí)際試一試,你會(huì)發(fā)現(xiàn):當(dāng)物體在焦點(diǎn)的位置上不能成像,因?yàn)槟莾蓷l光線互相平行了,不能會(huì)聚,反向延長(zhǎng)也不相交,所以不能成像.在二倍焦距的位置上,成的像是:倒立的、等大的實(shí)像.在一倍焦距以內(nèi),當(dāng)物體靠近凸透鏡的時(shí)候,它成的像是不是也是更大,更遠(yuǎn)?在一倍焦距以內(nèi),當(dāng)物體靠近凸透鏡的時(shí)候,它成的像變小了,更近了,這就是我們?cè)谑褂梅糯箸R的時(shí)候,我們把放大鏡靠近物體,放大的作用小.讓我們關(guān)注下列問(wèn)題:ADBC例題1:在放映幻燈機(jī)時(shí),想在屏幕上得到一個(gè)放大的“下”的像,如A圖?;脽羝瑧?yīng)該如何插法.分析:幻燈
47、機(jī)的原理是把幻燈片放在一倍焦距與2倍焦距之間,這里成的像是放大的、倒立的實(shí)像.所以幻燈片也要倒立,這樣成的像就會(huì)是正立的.但是應(yīng)當(dāng)注意這里的“倒立”是上下和左右都要倒立.特別是左右也要倒立,你想想一下:假如把凸透鏡和物體同時(shí)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90度,“左右”就變成“上下”了,這樣你就理解了左右也要倒立.所以應(yīng)當(dāng)選擇B圖.例題2:一束平行光正對(duì)著凸透鏡照射時(shí),若在離凸透鏡10cm處的光屏上得到一個(gè)亮點(diǎn),那么物體位于該凸透鏡前25cm的地方時(shí),在凸透鏡的另一側(cè)可以得到:( )A倒立、縮小的實(shí)像 B.倒立、放大的實(shí)像C.正立、放大的虛像 D.正立、放大的實(shí)像分析:當(dāng)平行光正對(duì)著凸透鏡時(shí),若在離凸透鏡10cm
48、處的光屏上得到一個(gè)亮點(diǎn),就意味著凸透鏡的焦距為10cm.若物體位于25cm處,因?yàn)?5cm大于2倍焦距(20cm),根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律,所成的像應(yīng)當(dāng)是倒立縮小的實(shí)像。所以應(yīng)當(dāng)選A.例題3:下列幾種說(shuō)法中正確的是:( )A.平面鏡成虛像,凸透鏡成實(shí)像B.有光的折射現(xiàn)象形成的像是實(shí)像,有光的發(fā)射現(xiàn)象形成的像是虛像C.實(shí)像只能用光屏得到,虛像不能用光屏得到D.虛像是人的一種幻覺(jué),并沒(méi)有光線進(jìn)入人眼,實(shí)像則相反分析:A中平面鏡成虛像是對(duì)的,但凸透鏡可能成實(shí)像也可能成虛像(看物體所放的位置而定)所以A錯(cuò).B中,折射現(xiàn)象也能成虛像,如我們看到水中的魚,就是變淺的魚的虛像.透鏡成像也是由于光的折射現(xiàn)象而成的
49、,凹透鏡成的像是虛像,凸透鏡當(dāng)作放大鏡用時(shí),成的像就是虛像;而反射現(xiàn)象中也能成實(shí)像,凹面鏡成的就是實(shí)像。所以B錯(cuò).C中,因?yàn)閷?shí)像是實(shí)際光線會(huì)聚成的,可以在光屏上顯示,虛像不是實(shí)際光線會(huì)聚而成,是光線的反向延長(zhǎng)線相交的,因此不能在光屏上顯示。所以C對(duì).D中,人們所以看到虛像,是由于實(shí)際光線進(jìn)入人眼引起視覺(jué),只不過(guò)像是實(shí)際光線的反向延長(zhǎng)線會(huì)聚而成。所以D錯(cuò).綜上所述,答案應(yīng)當(dāng)選C.例題4:凸透鏡使物體成放大的像時(shí),應(yīng)滿足什么條件?分析:凸透鏡使物體成像,從像的性質(zhì)來(lái)講有實(shí)像和虛像之分,從像的大小來(lái)講,有放大、等大和縮小之分.現(xiàn)在光說(shuō)放大,未講明是實(shí)像還是虛像.放大有兩種可能:虛像放大和實(shí)像放大,因
50、此物體的位置也有兩個(gè),當(dāng)物體放在1倍焦距以內(nèi),成的像是正立的放大的虛像,當(dāng)物體放在1倍焦距和2倍焦距之間,成的像是倒立的放大的實(shí)像.所以這道題應(yīng)當(dāng)這樣回答:物體放在2倍焦距以內(nèi)物體成的像就是放大的(在焦點(diǎn)處不能成像).讓我們自己試著解答有關(guān)問(wèn)題:1、看一看,是對(duì)還是錯(cuò)( )(1)凸透鏡用做放大鏡時(shí),必須把被觀測(cè)的物體放在2倍焦距和1倍焦距之間.( )(2)照相機(jī)、老花鏡、近視鏡都是利用凸透鏡成像的原理制成的.( )(3)凸透鏡所成的像既有放大的又有縮小的.( )(4) 物體通過(guò)凸透鏡,在光屏上得到的是正立放大的虛像.( )(5)平面鏡和凸透鏡都能成等大的虛像. ( ) (6)凸透鏡只能成倒立的實(shí)像,不能成正立的實(shí)像.( )(7)實(shí)像能用光屏承接,而虛像不能用光屏承接.( )(8)我們用照相機(jī)照相的時(shí)候,物體靠近照相機(jī)時(shí),成的像更小了.2、讀一讀,應(yīng)選哪一項(xiàng)( )(1)當(dāng)物體從遠(yuǎn)處向凸透鏡的焦點(diǎn)接近時(shí),它成的實(shí)像將 A逐漸變大 B逐
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