科學(xué)探究-凸透鏡成像課件(滬科版八年級(jí))

1、第五節(jié)第五節(jié) 科學(xué)探究：凸透鏡成像科學(xué)探究：凸透鏡成像凸透鏡：中央厚凸透鏡：中央厚, ,邊緣薄邊緣薄凹透鏡：中央薄凹透鏡：中央薄, ,邊緣厚邊緣厚凸透鏡凹透鏡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 F2、光心和主光軸、光心和主光軸 C1 C2主光軸主光軸光心光心(O)（1）凸透鏡的示意圖）凸透鏡的示意圖 通過光心和球面球心的直線叫做透鏡的主光軸。凸透鏡的中心位置就是凸透鏡的中心位置就是光心光心（2）凹透鏡的示意圖）凹透鏡的示意圖 C2 C1主光軸主光軸光心光心(O) 手電筒發(fā)出的一束平行光通過凸透手電筒發(fā)出的一束平行光通過凸透鏡或凹

2、透鏡，會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？鏡或凹透鏡，會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？猜測：透鏡對光的作用猜測：透鏡對光的作用 光斑光斑透鏡透鏡凸透鏡對光凸透鏡對光有有會(huì)聚會(huì)聚作用作用凹透鏡對光凹透鏡對光有有發(fā)散發(fā)散作用作用焦點(diǎn)焦點(diǎn)焦距焦距焦點(diǎn)焦點(diǎn)焦距焦距凸透鏡對光線有凸透鏡對光線有會(huì)聚會(huì)聚作用，凸透鏡也作用，凸透鏡也叫叫會(huì)聚透鏡會(huì)聚透鏡公元前公元前2世紀(jì)，人們用冰凸透鏡向日取火世紀(jì)，人們用冰凸透鏡向日取火知識(shí)拓展：古人怎樣利用冰來取火呢？知識(shí)拓展：古人怎樣利用冰來取火呢？虛焦點(diǎn)焦 距焦 距虛焦點(diǎn)認(rèn)識(shí)凸透鏡大家先進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)：用一凸透鏡觀察近處的大家先進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)：用一凸透鏡觀察近處的物體和遠(yuǎn)處的物體，你們可觀察到什么？物體和遠(yuǎn)

3、處的物體，你們可觀察到什么？物體與凸透鏡之間的距離是否就是影響凸透鏡成像物體與凸透鏡之間的距離是否就是影響凸透鏡成像情況的主要因素？情況的主要因素？你們的猜想是什么？你們的猜想是什么？凸透鏡成像可能與物體到凸透鏡的距離有關(guān)凸透鏡成像可能與物體到凸透鏡的距離有關(guān)與物距和像距的大小有關(guān)與物距和像距的大小有關(guān)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)怎樣驗(yàn)證你們的猜想是否正確？怎樣驗(yàn)證你們的猜想是否正確？進(jìn)行實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)觀察光源和凸透鏡不同距離時(shí)成像的情況。以研究凸觀察光源和凸透鏡不同距離時(shí)成像的情況。以研究凸透鏡成像的因素。透鏡成像的因素。實(shí)驗(yàn)時(shí)需要哪些器材？實(shí)驗(yàn)時(shí)需要哪些器材？蠟燭、火柴、凸透鏡、白板。蠟燭、火柴、凸透鏡

4、、白板。光學(xué)實(shí)驗(yàn)室中還有一種重要的實(shí)驗(yàn)器材光學(xué)實(shí)驗(yàn)室中還有一種重要的實(shí)驗(yàn)器材光具座。光具座。光具座上可以固定凸透鏡、光屏、放置蠟燭，還可以光具座上可以固定凸透鏡、光屏、放置蠟燭，還可以調(diào)節(jié)蠟燭、凸透鏡、光屏的位置和高度，并有刻度尺，調(diào)節(jié)蠟燭、凸透鏡、光屏的位置和高度，并有刻度尺，可直接讀出蠟燭與凸透鏡，光屏與凸透鏡的距離，使可直接讀出蠟燭與凸透鏡，光屏與凸透鏡的距離，使用方便。用方便。還需要知道什么數(shù)據(jù)？還需要知道什么數(shù)據(jù)？凸透鏡的焦距凸透鏡的焦距你想通過什么樣的方法得知凸透鏡的焦距？你想通過什么樣的方法得知凸透鏡的焦距？ 實(shí)驗(yàn)前溫馨提示：實(shí)驗(yàn)前溫馨提示： 、實(shí)驗(yàn)過程中，物體、凸透鏡和光屏三、

5、實(shí)驗(yàn)過程中，物體、凸透鏡和光屏三者中心應(yīng)大致在同一高度。者中心應(yīng)大致在同一高度。 、凸透鏡的焦距為、凸透鏡的焦距為10。 、光屏上承接的像最清晰時(shí)，記錄物距、光屏上承接的像最清晰時(shí)，記錄物距u、像距像距v和像的性質(zhì)。和像的性質(zhì)。步驟：步驟： 1 1、利用手電筒的光或者太陽光測出、利用手電筒的光或者太陽光測出凸透鏡的焦距；凸透鏡的焦距； 2 2、將蠟燭放在、將蠟燭放在2 2倍焦距之外，移動(dòng)光倍焦距之外，移動(dòng)光屏，找出清晰的像，觀察像的情況，記下屏，找出清晰的像，觀察像的情況，記下物距與像距；物距與像距； 3 3、改變蠟燭的位置，分別位于、改變蠟燭的位置，分別位于f f與與2f2f之間、小于之間、

6、小于f f位置上，重復(fù)第二步操作。位置上，重復(fù)第二步操作。探究凸透鏡成倒立、縮小像的條件探究凸透鏡成倒立、縮小像的條件實(shí)驗(yàn)次實(shí)驗(yàn)次數(shù)數(shù)物距物距u/cm像距像距v/cm像的像的性質(zhì)性質(zhì)焦距焦距f/cm倒立倒立縮小縮小實(shí)像實(shí)像 10FF跟主軸平行的光線，折射后通過焦點(diǎn)；通過焦點(diǎn)的光線，折射后跟主軸平行；通過光心的光線經(jīng)過透鏡后方向不變。物距大于物距大于2f成像規(guī)律成像規(guī)律 成倒立、縮小的實(shí)像，像與物異成倒立、縮小的實(shí)像，像與物異側(cè)，物距大于像距。側(cè)，物距大于像距。其主要應(yīng)用在：照像機(jī)、人的眼其主要應(yīng)用在：照像機(jī)、人的眼睛睛探究一探究一:探究物體通過探究物體通過凸透鏡在光屏上成倒凸透鏡在光屏上成倒立

7、、等大像的條件是立、等大像的條件是什么什么?FF跟主軸平行的光線，折射后通過焦點(diǎn)；跟主軸平行的光線，折射后通過焦點(diǎn)；通過焦點(diǎn)的光線，折射后跟主軸平行；通過焦點(diǎn)的光線，折射后跟主軸平行；通過光心的光線經(jīng)過透鏡后方向不變。通過光心的光線經(jīng)過透鏡后方向不變。物距等于物距等于2f成像規(guī)律成像規(guī)律 成倒立、等大的實(shí)像，像與物異側(cè)，物距等于像距。其主要應(yīng)用在：其很少應(yīng)用探究一探究一:探究物體通過探究物體通過凸透鏡在光屏上成倒凸透鏡在光屏上成倒立、放大像的條件是立、放大像的條件是什么什么?探究凸透鏡成倒立、放大像的條件探究凸透鏡成倒立、放大像的條件實(shí)驗(yàn)次實(shí)驗(yàn)次數(shù)數(shù)物距物距u/cm像距像距v/cm像的像的性質(zhì)

8、性質(zhì)焦距焦距f/cm倒立倒立放大放大實(shí)像實(shí)像 10FF跟主軸平行的光線，折射后通過焦點(diǎn)；跟主軸平行的光線，折射后通過焦點(diǎn)；通過焦點(diǎn)的光線，折射后跟主軸平行；通過焦點(diǎn)的光線，折射后跟主軸平行；通過光心的光線經(jīng)過透鏡后方向不變。通過光心的光線經(jīng)過透鏡后方向不變。物距小于物距小于2f、大于、大于f的成像規(guī)律的成像規(guī)律 成倒立、放大的實(shí)像，像與物異成倒立、放大的實(shí)像，像與物異側(cè)，物距小于像距。側(cè)，物距小于像距。其主要應(yīng)用在：幻燈機(jī)、顯微鏡、其主要應(yīng)用在：幻燈機(jī)、顯微鏡、電影放映機(jī)。電影放映機(jī)。探究二探究二:當(dāng)物距小于一當(dāng)物距小于一倍焦距時(shí)倍焦距時(shí),成像情況會(huì)成像情況會(huì)怎樣？怎樣？FF跟主軸平行的光線，

9、折射后通過焦點(diǎn)；通過焦點(diǎn)的光線，折射后跟主軸平行；通過光心的光線經(jīng)過透鏡后方向不變。物距小于物距小于f成像規(guī)律成像規(guī)律 成正立、放大的虛像，像成正立、放大的虛像，像與物同側(cè)，物距小于像距與物同側(cè)，物距小于像距的絕對值。的絕對值。其主要應(yīng)用在：放大鏡、其主要應(yīng)用在：放大鏡、老花鏡老花鏡。物距物距像距像距大小大小 倒正倒正虛實(shí)虛實(shí)結(jié)論結(jié)論U2ffv2f縮小縮小 倒立倒立實(shí)像實(shí)像物距變物距變小小像距變像距變大，大，像變大；像變大；U=2fV=2f等大等大 倒立倒立實(shí)像實(shí)像fu2f放大放大 倒立倒立實(shí)像實(shí)像U=f不成像不成像uf放放大大正立正立虛像虛像 物距變小，像距變大，像也變大物距變小，像距變大，

10、像也變大 物距變大，像距變小，像也變小物距變大，像距變小，像也變小成像規(guī)律總結(jié)成像規(guī)律總結(jié)一倍焦距分虛實(shí)，二倍焦距分大??；一倍焦距分虛實(shí)，二倍焦距分大??；實(shí)像與物異側(cè)倒，物遠(yuǎn)像近像變??；實(shí)像與物異側(cè)倒，物遠(yuǎn)像近像變??；虛像與物同側(cè)正，巧記口訣活用好虛像與物同側(cè)正，巧記口訣活用好 1.在研究凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)調(diào)在研究凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)調(diào)節(jié)節(jié)_、_、_三者中心三者中心在同一高度，目的是使像能在同一高度，目的是使像能_.若實(shí)若實(shí)驗(yàn)中無論怎樣移動(dòng)光屏位置，在光屏上也驗(yàn)中無論怎樣移動(dòng)光屏位置，在光屏上也得不到清晰的像，其原因可能是：（得不到清晰的像，其原因可能是：（1）_或或_，（，（2）_. 2.一平行光正對著凸透鏡照射，在離透鏡一平行光正對著凸透鏡照射，在離透鏡10 cm處的光屏上得到一個(gè)亮點(diǎn)，那么當(dāng)物處的光屏上得到一個(gè)亮點(diǎn)，那么當(dāng)物體位于透鏡前體位于透鏡前25 cm處，在透鏡另一側(cè)可以處，在透鏡另一側(cè)可以得到（得到（ ） A.倒立縮小的實(shí)像倒立縮小的實(shí)像 B.倒立放大的實(shí)像倒立放大的實(shí)像 C.正立放大的虛像正立放大的虛像 D.正立縮小的虛像正立縮小的虛像3.在在“研究凸透鏡成像研究凸透鏡成像”實(shí)驗(yàn)中，物體在光屏上所成的實(shí)像實(shí)驗(yàn)中，物體在光屏上所成的實(shí)像一定是（一定是（ ） A.正立的像