36探究凸透镜成像规律.pptx

三三探究凸透镜成像的探究凸透镜成像的规律规律问题问题：你们知道他们是什么透镜吗？你们知道他们是什么透镜吗？凸透镜凸透镜放大镜照相机上的透镜照相机上的透镜2024/4/7周日周日提出问题提出问题1.凸透镜能成什么样的 像呢？2.凸透镜成像情况跟哪些因素有关呢？蜡烛蜡烛凸透镜凸透镜光屏光屏光具座光具座实验器材实验器材物距物距u像距像距v物体到透镜光心的距离；用物体到透镜光心的距离；用u表示。表示。像距：像距：像到透镜光心的距离；用像到透镜光心的距离；用v表示。表示。物距：物距：如何保证蜡烛的像始终能成在光屏上？如何保证蜡烛的像始终能成在光屏上？1、为了使烛焰的像成在光屏的中央：、为了使烛焰的像成在光屏的中央：调节凸透镜和光屏的高度，使它们的中调节凸透镜和光屏的高度，使它们的中心跟烛焰的中心大致在同一高度上。心跟烛焰的中心大致在同一高度上。2、虚像虚像：不是实际光线会聚而成，光屏上得不到的像。：不是实际光线会聚而成，光屏上得不到的像。实像实像：由实际由实际光线光线会聚而成的会聚而成的,能显示在能显示在光屏光屏上上。物距与物距与焦距的焦距的关系关系物距物距u(cm)像的性质像的性质像距像距v(cm)像距与焦像距与焦距的关系距的关系虚实虚实大小大小倒立或倒立或正立正立u2ffU2fUfU=2fU=f六：设计表格：六：设计表格：实实缩小缩小倒立倒立fv2f虚虚放大放大 正立正立实实等大等大倒立倒立V=2f不成像不成像2024/4/7周日周日凸透镜成像规律大于2倍焦距倒立、缩小、实像凸透镜成像规律等于等于2倍焦距倍焦距倒立、等大、实像倒立、等大、实像凸透镜成像规律小于小于2倍焦距倍焦距大于大于1倍焦距倍焦距倒立、放大、实像倒立、放大、实像凸透镜成像规律等于等于1倍焦距倍焦距 不不 成成 像像凸透镜成像规律小于小于1倍焦距倍焦距 正立、放大、虚像正立、放大、虚像凸透镜成像光路图凸透镜成像光路图u2f2f f O f 2fu=2f2f f O f 2fu=f2f f O f 2f2fuf2f f O f 2fuf2f f O f 2f说明：说明：u 表示物距表示物距v 表示像距表示像距f 表示焦距表示焦距物距（物距（u）像的性质像的性质倒立或正倒立或正立立放大或缩放大或缩小小实像或虚实像或虚像像像距（像距（v）一束平行光一束平行光实像点实像点V=fu2f倒立倒立缩小缩小实像实像fv2fu2f倒立倒立等大等大实像实像v2ffu2f倒立倒立放大放大实像实像v2fuf不成像、得到一束平行光不成像、得到一束平行光uf正立正立放大放大虚像虚像2024/4/7周日周日实验拓展实验拓展1、在实验中，你能发现实像和虚像的分界点在什么位置吗？2、在实验中，你能发现放大的像和缩小的像的分界点在什么位置吗？焦点是焦点是实实像和虚像的分界点像和虚像的分界点二倍焦距是二倍焦距是缩缩小像和放大像的分界点小像和放大像的分界点2024/4/7周日周日交流合作交流合作实验思考实验思考3、什么情况下像和物体在凸透镜、什么情况下像和物体在凸透镜两两侧？侧？什么情况下像和物体在凸透镜什么情况下像和物体在凸透镜同同侧？侧？成成实实像像时时物像异物像异侧侧成虚像成虚像时时物像同物像同侧侧分析与论证：分析与论证：2024/4/7周日周日交流合作交流合作实验思考实验思考4、当凸透镜成实像时，随着物距的、当凸透镜成实像时，随着物距的减少，像距是怎样变化的？减少，像距是怎样变化的？物距减少物距减少 像距增大像距增大即物像同方向移即物像同方向移动动像跟着物体在移像跟着物体在移动动凸透镜成像规律记忆口诀凸透镜成像规律记忆口诀分界点：分界点：一倍焦距一倍焦距一倍焦距一倍焦距分分虚实虚实，二倍焦距二倍焦距二倍焦距二倍焦距分大小分大小；虚像的变化：虚像的变化：虚像与物虚像与物同侧正同侧正同侧正同侧正，物物近近近近像像近近近近像变像变小小小小 实像的变化：实像的变化：实像与物实像与物异侧倒异侧倒异侧倒异侧倒，物物近近近近像像远远远远像变像变大大大大；2024/4/7周日周日交流合作交流合作实验思考实验思考3、当成实像时，如用手挡住透镜的、当成实像时，如用手挡住透镜的上半部，猜一猜，光屏上的像可能有上半部，猜一猜，光屏上的像可能有什么变化？什么变化？2024/4/7周日周日FFf能成完整的像，像能成完整的像，像变变暗了。暗了。例例9 9、(2007(2007上上海海)在在图图3 31919中中，凸凸透透镜镜焦焦距距为为1010厘厘米米保保持持透透镜镜位位置置不不变变，当当蜡蜡烛烛在在1515厘厘米米刻刻度度处处时时，为为了了在在光光屏屏的的中中央央找找到到像像，应应调调整整光光屏屏的的 ，并并将将光光屏屏向向 方方向向移移动动(选选填填“远远离离透透镜镜”或或“靠近透镜靠近透镜”)题型三：实验题题型三：实验题高度高度靠近透镜靠近透镜小泉同学在做小泉同学在做“凸透镜成像凸透镜成像”的实验时，他在光具座的实验时，他在光具座上依次放置蜡烛、凸透镜和光屏，点燃蜡烛，移动光上依次放置蜡烛、凸透镜和光屏，点燃蜡烛，移动光屏，发现在光屏上出现如图屏，发现在光屏上出现如图22所示的现象，其原因是所示的现象，其原因是_。实验中在光屏上得。实验中在光屏上得到了清晰的像，这个像是到了清晰的像，这个像是_（选填（选填“实实”或或“虚虚”）像。）像。焰心、光心和光屏中心不在同一高度实小明用蜡烛、凸透镜和光屏做小明用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像的规探究凸透镜成像的规律律”实验（如图）：实验（如图）：要使烛焰的像能成在光屏的中要使烛焰的像能成在光屏的中央，应将蜡烛向央，应将蜡烛向（填（填“上上”或或“下下”）调整）调整烛焰放距凸透镜烛焰放距凸透镜20cm处，移动光屏至某位置，在光处，移动光屏至某位置，在光屏上得到一个等大清晰的像，则凸透镜的焦距是屏上得到一个等大清晰的像，则凸透镜的焦距是cm使烛焰向右移动使烛焰向右移动2cm，此时应该将光屏向，此时应该将光屏向（填（填“左左”或或“右右”）移至另一位置，才能得到一个倒立、）移至另一位置，才能得到一个倒立、（填（填“放大放大”、“缩小缩小”或或“等大等大”）的清晰实）的清晰实像像下10右放大在在“探究凸透镜成像规律探究凸透镜成像规律”时，所用的凸透镜的焦距时，所用的凸透镜的焦距为为10cm。现将凸透镜、蜡烛和光屏放在如图现将凸透镜、蜡烛和光屏放在如图16所示的光具座所示的光具座上进行实验。若图中上进行实验。若图中C位置上放置光屏，则位置上放置光屏，则B位置上位置上应放置。应放置。如图如图16所示，现要在光屏上成缩小的像，蜡烛应所示，现要在光屏上成缩小的像，蜡烛应向移动，光屏应向移动。向移动，光屏应向移动。（填（填“左左”或或“右右”）凸透镜左左(2)用手表代替蜡烛，看在光屏上能成什么样的用手表代替蜡烛，看在光屏上能成什么样的像。于是他在透明的玻璃板上用黑色笔画了个像。于是他在透明的玻璃板上用黑色笔画了个手表盘，如图手表盘，如图3甲所示。把这个玻璃板放在蜡烛甲所示。把这个玻璃板放在蜡烛的位置上，并用平行光源对着玻璃板上的表盘的位置上，并用平行光源对着玻璃板上的表盘照射，如图乙所示。移动光屏直到成清晰像为照射，如图乙所示。移动光屏直到成清晰像为止。此时表盘在光屏上所成的像是图丙中的哪止。此时表盘在光屏上所成的像是图丙中的哪一个？（一个？（）图图4-3-134-3-13甲甲乙乙丙丙D在在“探究凸透镜成像规律探究凸透镜成像规律”的实验中，各组使用相同的焦距的凸透镜进行实的实验中，各组使用相同的焦距的凸透镜进行实验验.（1）小华所在的小组实验操作规范，测量准确，该小组实验记录如下表：）小华所在的小组实验操作规范，测量准确，该小组实验记录如下表：请你根据上表信息，求出凸透镜的焦距请你根据上表信息，求出凸透镜的焦距f=cm(2)小华所在的小组把蜡烛放在该凸透镜的焦点上，凸透镜固定不动，将光屏小华所在的小组把蜡烛放在该凸透镜的焦点上，凸透镜固定不动，将光屏向远离凸透镜的方向移动的过程中，在光屏上观察到的现象是向远离凸透镜的方向移动的过程中，在光屏上观察到的现象是；(3)若烛焰，凸透镜，光屏分别放在某位置时恰好在光屏上成清晰的像，当凸若烛焰，凸透镜，光屏分别放在某位置时恰好在光屏上成清晰的像，当凸透镜位置不变，烛焰向远离凸透镜方向移动一小段距离时，为了在光屏上再透镜位置不变，烛焰向远离凸透镜方向移动一小段距离时，为了在光屏上再成清晰的像，光屏应向成清晰的像，光屏应向（远离（远离/靠近）凸透镜方向移动适当的距离靠近）凸透镜方向移动适当的距离.（4）对于焦距相同的凸透镜，一个物距应该对应唯一的像距，但从各组汇）对于焦距相同的凸透镜，一个物距应该对应唯一的像距，但从各组汇报数据中发现，物距均为报数据中发现，物距均为12.00cm时，有三个小组所测像距分别为时，有三个小组所测像距分别为23.00cm,24.00cm,26.00cm.若他们的数据差别不是因为长度测量误差导致若他们的数据差别不是因为长度测量误差导致的，你认为出现这种情况的操作原因是的，你认为出现这种情况的操作原因是。实验序号物距u/cm像距v/cm像的性质112002400倒立，放大，实像216001600倒立，等大，实像320001333倒立，缩小，实像430001091倒立，缩小，实像8大小不变的光斑靠近像没有调最清晰的位置2024/4/7周日周日随堂练习随堂练习例：如图所示，保持凸透镜的位置不变，先后例：如图所示，保持凸透镜的位置不变，先后把烛焰放在把烛焰放在a a、b b、c c、d d、e e各点，并分别调整光各点，并分别调整光屏的位置。则：屏的位置。则：1、把烛焰放在、把烛焰放在点，屏上出现的像最大；点，屏上出现的像最大；把烛焰放在把烛焰放在点，屏上出现的像最小。点，屏上出现的像最小。a bcd eFFf2f2024/4/7周日周日a bcd eFFf2f2、把烛焰放在、把烛焰放在点，屏上出现清晰的像时，点，屏上出现清晰的像时，屏距凸透镜最远。屏距凸透镜最远。3、把烛焰放在、把烛焰放在点，屏上不会出现像。点，屏上不会出现像。四：根据像的变化规律判断像的大小变化，像的大小调节四：根据像的变化规律判断像的大小变化，像的大小调节：在探究凸透镜成像规律实验中，如图保持凸透镜的位：在探究凸透镜成像规律实验中，如图保持凸透镜的位置不变，分别将蜡烛放在置不变，分别将蜡烛放在a、b、c、d、e、f、g点，并分别点，并分别调整光屏的位置，观察蜡烛在光屏上成的像，调整光屏的位置，观察蜡烛在光屏上成的像，（）：当把蜡烛由（）：当把蜡烛由a点向点向b点移动，像的大小（点移动，像的大小（），），像距（像距（）（）：当把蜡烛由（）：当把蜡烛由d点移动到点移动到c点，像的大小（点，像的大小（），），像距（像距（）（）：把蜡烛点燃一段时间后，光屏上得不到像，请你（）：把蜡烛点燃一段时间后，光屏上得不到像，请你想想办法，想想办法，abcdeg2FFf变大变大变大变大变小变小变小变小2024/4/7周日周日例：在利用蜡烛研究凸透镜成像的实验中凸透镜的焦距是10cm，点燃的蜡烛放在距凸透镜15cm处，在凸透镜另一侧的光屏上观察到了蜡烛清晰的像，这个像一定是（）A 倒立放大的实像B 倒立缩小的实像C 正立放大的实像D 正立放大的虚像A2、用圆形的鱼缸或透明的罐头瓶养鱼，、用圆形的鱼缸或透明的罐头瓶养鱼，从侧面观赏缸内的鱼，你看到的那条鱼从侧面观赏缸内的鱼，你看到的那条鱼是（是（）A实物实物 B等大的实像等大的实像 C放大的实像放大的实像 D放大的虚像放大的虚像D 1、用用凸凸透透镜镜正正对对着着太太阳阳，发发现现在在凸凸透透镜镜的的另另一一侧侧10cm处处的的光光屏屏上上得得到到一一个个亮亮点点，寻寻那那么么将将点点燃燃的的蜡蜡烛烛放放在在位位于于凸凸透透镜前镜前15cm处时，光屏上得到的像是（）处时，光屏上得到的像是（）A、正立放大的像、正立放大的像 B、正立缩小的像、正立缩小的像C、倒立缩小的像、倒立缩小的像 D、倒立放大的像、倒立放大的像D设设计计课题预预备备实验105论论证证口口诀诀练练习习拓拓展展挑挑战战返返回回结结束束应应用用2、某物体放在离凸透镜20cm处，无论怎样移动光屏，光屏上始终得不到像，则该凸透镜的焦距可能是（）A、30cmB、15cmC、10cmD、5cmA设设计计课题预预备备实验105论论证证口口诀诀练练习习拓拓展展挑挑战战返返回回结结束束应应用用考考你：考考你：某同学将一支点燃的蜡烛放在距凸透镜某同学将一支点燃的蜡烛放在距凸透镜15cm15cm处时，在光屏处时，在光屏上得到一个缩小的像当蜡烛距透镜上得到一个缩小的像当蜡烛距透镜9cm9cm时，在光屏上得时，在光屏上得到一个放大的像这个凸透镜的焦距可能是（）到一个放大的像这个凸透镜的焦距可能是（）A A10 cm10 cm B B8 cm 8 cm C C6 cm6 cm D D4 cm4 cm解解u15cm时，是缩小实像时，是缩小实像u2f15 cm2ff7.5 cm又知又知u9cm时，是放大实像时，是放大实像 f9 cm2f9cmf4.5 cm综合两个不等式得：综合两个不等式得：4.5cmf7.5 cm答案：答案：C2024/4/7周日周日例:一个物体到凸透镜的距离是30cm时，在光屏上得到一个放大的实像，若把物体沿凸透镜的主光轴移到距凸透镜65cm处，则成像的情况是()解析：凸透镜所成像的性质与物距有关，由第一次成倒立放大的实像可知：fu2f，即f30cm2f，解得：15cmf2f。所以成倒立缩小的实像。1：在研究凸透镜成像规律时，若把蜡烛放在：在研究凸透镜成像规律时，若把蜡烛放在透镜前厘米处，光屏上可得到一个倒立透镜前厘米处，光屏上可得到一个倒立等大的实像，若把蜡烛向透镜移近厘米，等大的实像，若把蜡烛向透镜移近厘米，那么可以在光屏上得到一（那么可以在光屏上得到一（）像）像放大、倒立的实放大、倒立的实2：当蜡烛离凸透镜厘米时，它的象：当蜡烛离凸透镜厘米时，它的象清晰的映在距透镜厘米的另一侧，清晰的映在距透镜厘米的另一侧，的光屏上，光屏上得到的是一个（的光屏上，光屏上得到的是一个（）的像。）的像。缩小、倒立的实缩小、倒立的实物距物距（u）像的性质像的性质应用应用倒立或倒立或正立正立放大或放大或缩小缩小实像或实像或虚像虚像像距（像距（v）一束平行光一束平行光实像点实像点V=f测凸透镜焦测凸透镜焦距距u2f倒立倒立缩小缩小实像实像fv2f照相机照相机u2f倒立倒立等大等大实像实像v2ffu2f倒立倒立放大放大实像实像v2f投影仪投影仪uf不成像、得到一束平行光不成像、得到一束平行光uf正立正立放大放大虚像虚像放大镜放大镜设设计计课题预预备备实验105论论证证口口诀诀练练习习拓拓展展挑挑战战返返回回结结束束应应用用镜头镜头(凸透镜凸透镜)(像像)照相机能成照相机能成倒立倒立的、的、缩小缩小的的实像实像。镜镜头头(凸凸透透镜镜)投影片投影片（物）（物）像像屏幕屏幕 投影片上的图案投影片上的图案通过凸透镜形成一个通过凸透镜形成一个放大放大的、的、倒立倒立的的实像实像.放大镜就是凸放大镜就是凸透镜透镜,能成能成放大放大的、的、正正立立的的虚像虚像。投影仪投影仪构造及工作原理构造及工作原理.照相机镜头相当于一个_，来自物体的光经过照相机镜头后会聚在胶卷上，形成一个_（“放大”或“缩小”）的像。凸透镜凸透镜缩小缩小【例例1】某人照完半身像，想再利用同一个照相机照一某人照完半身像，想再利用同一个照相机照一张全身像，这时他应该离相机远些还是近些？同时调张全身像，这时他应该离相机远些还是近些？同时调节调焦环，使胶片远离镜头还是靠近镜头？节调焦环，使胶片远离镜头还是靠近镜头？【解答解答】人应该远离相机，同时使胶片靠近镜头。人应该远离相机，同时使胶片靠近镜头。【分析分析】从拍半身像改为拍全身像，实际上从拍半身像改为拍全身像，实际上像缩小像缩小了，此时了，此时像距应该缩小像距应该缩小，同时增大物距同时增大物距。如图4甲所示是现代城市很多路口安装的监控摄像头，它可以拍下违章行驶或发生交通事故时的现场照片。摄像头的镜头相当于一个_透镜，它的工作原理与_（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）相似。如图4乙和丙是一辆汽车经过路口时与一辆自行车相撞后被先后拍下的两张照片，由图可以看出汽车是逐渐_（选填“靠近”或“远离”）摄像头。乙丙甲图4凸照相机远离下下图图是是用用同同一一相相机机拍拍摄摄的的被被列列入入世世界界遗遗产产名名录录的的苏苏州州“留留园园 曲曲溪溪楼楼”的的景景色色照照片片比比较较两两图图可可知知，拍拍摄摄甲甲照照片片时时相相机机镜镜头头到到景景物物的的距距离离，拍拍摄摄乙乙照照片片时时相相机机底底片片到到镜镜头头的的距距离离（选选填填“较较大大”或或“较小较小”）较小较小较小较小例例8、甲、乙、丙、丁是镜头焦距不同的四架相机，它们甲、乙、丙、丁是镜头焦距不同的四架相机，它们所用的底片规格是相同的。分别用它们在同一地点拍摄同所用的底片规格是相同的。分别用它们在同一地点拍摄同一景物。我们可以判定，在图一景物。我们可以判定，在图4中，照片中，照片_是用相机是用相机甲拍摄的，照片甲拍摄的，照片_是用乙拍摄的，照片是用乙拍摄的，照片_是用是用丙拍摄的，照片丙拍摄的，照片_是用丁拍摄的。是用丁拍摄的。DBAC2008年，汶川发生特大地震，要了解灾情，首先派直年，汶川发生特大地震，要了解灾情，首先派直升机对地面拍照。所用照相机的焦距为升机对地面拍照。所用照相机的焦距为50mm，则所，则所成像到镜头的距离成像到镜头的距离（）A.小于小于50mmB.等于等于50mmC.略大于略大于50mmD.大于大于100mmC幻灯机的工作原理投影器幻灯机成像的光路示意图幻灯机成像的光路示意图幻幻 灯灯 机机 的的 原原 理理 fu2f 时成倒立放大的实像时成倒立放大的实像幻幻 灯灯 机机 的的 使用使用 灯片离凸透镜距离在灯片离凸透镜距离在fu2f 的地方的地方 灯片倒插灯片倒插 若想使投影出的像变大若想使投影出的像变大:应使应使幻灯机幻灯机靠近凸透镜靠近凸透镜，同时使，同时使幻灯机远离光屏幻灯机远离光屏。即应用当即应用当物距物距变小时，像和变小时，像和像距像距都变大这一原理。都变大这一原理。练习：1面对幻灯机幕布，将印有面对幻灯机幕布，将印有“h”字样的幻灯片插入框字样的幻灯片插入框中，调节镜头后，在幕布上出现的画面应该是中，调节镜头后，在幕布上出现的画面应该是 2要使幻灯片在幕布上的清晰象要使幻灯片在幕布上的清晰象更大更大一些，则应该将一些，则应该将 A幻灯机靠近幕布，把镜头略向后移动幻灯机靠近幕布，把镜头略向后移动B幻灯机向后离幕布远些，把镜头略向后移幻灯机向后离幕布远些，把镜头略向后移C幻灯机靠近幕布，把镜头略向前移动幻灯机靠近幕布，把镜头略向前移动D幻灯机向后离幕布远些，把镜头略向前移幻灯机向后离幕布远些，把镜头略向前移C D3.3.一个物体放在焦距为一个物体放在焦距为10cm10cm的凸透镜前，移动的凸透镜前，移动物体与光屏，在光屏上得到同样大小的清晰的物体与光屏，在光屏上得到同样大小的清晰的像时，光屏与物体之间的距离为像时，光屏与物体之间的距离为 。40cm4.4.放映幻灯片时放映幻灯片时,想要在屏幕上出现想要在屏幕上出现“F F”字母字母,那么幻灯片正确的放法是图所示的（那么幻灯片正确的放法是图所示的（）D放放 大大 镜镜 的的 原原 理理 uf 时成正立放大的虚像时成正立放大的虚像 2如图2所示，S是物体S经过凸透镜所成的象，那么这个图是表示什么的成像示意图 A照相机 B放大镜C幻灯机 D投影仪B老奶奶用放大镜看报纸时，为了看到更大更清晰的像，应老奶奶用放大镜看报纸时，为了看到更大更清晰的像，应 A：报纸与眼睛不动，放大镜离报纸远一些：报纸与眼睛不动，放大镜离报纸远一些B：报纸与眼睛不动，放大镜离报纸近一些：报纸与眼睛不动，放大镜离报纸近一些C：报纸与放大镜不动，眼睛离报纸近一些：报纸与放大镜不动，眼睛离报纸近一些D；报纸与放大镜不动，眼睛离报纸远一些；报纸与放大镜不动，眼睛离报纸远一些A