1、3.63.6探究凸透镜成像规律探究凸透镜成像规律 探究实验一：探究实验一： 通过凸透镜可以观察到什么现象通过凸透镜可以观察到什么现象? ? 离物体很近很近 离物体远些远些 离物体再远远 F F 2f 2f f f 物距物距 u 像距像距 v 物距物距(u)：物体到凸透镜光心的距离：物体到凸透镜光心的距离 2F 2F 像距像距(v)：像到凸透镜光心的距离：像到凸透镜光心的距离 2 2倍焦距：到透镜倍焦距：到透镜光心光心的距离等于的距离等于焦距焦距的的2 2倍倍 当凸透镜离烛焰当凸透镜离烛焰较远较远时时, ,我们看到的是我们看到的是 烛焰的烛焰的倒立、缩小倒立、缩小的像的像 当凸透镜离烛焰当凸透镜
2、离烛焰较近较近时时, ,我们看到的是我们看到的是 烛焰的烛焰的倒立、放大倒立、放大的像的像 探究实验三：探究实验三： 1. 1.凸透镜所成像和哪些因素有关？凸透镜所成像和哪些因素有关？ (1) 物体距凸透镜的距离（物距）物体距凸透镜的距离（物距） (2) 凸透镜焦距的大小凸透镜焦距的大小 猜猜 想想 物距u 2. 2.制定计划与设计实验制定计划与设计实验 蜡烛蜡烛 保持保持火焰中心、凸透镜光心、光屏中心火焰中心、凸透镜光心、光屏中心三者三者 在在同一高度同一高度 实验要求：实验要求： 凸透镜凸透镜 光具座光具座 器材：器材：光具座、蜡烛、凸透镜、光屏光具座、蜡烛、凸透镜、光屏 光屏光屏 目的：
3、使物体在目的：使物体在光屏中央光屏中央呈现清晰的像呈现清晰的像 (1) 测量凸透镜的焦距测量凸透镜的焦距 f = _cm (2)(2)设计实验表格（改变物距设计实验表格（改变物距u u， 找到清晰的像）找到清晰的像） 物物 距距 正倒正倒 大小大小 虚实虚实 像距像距 u 2f u = 2f f 2f v uv u 缩缩 小小 放放 大大 倒倒 立立 倒倒 立立 放放 大大 正正 立立 虚虚 像像 实实 像像 实实 像像 实实 像像 倒倒 立立 等等 大大 v = 2fv = 2f 不不 成成 像像 3. 3.进行实验与收集数据进行实验与收集数据 应应 用用 照相机照相机 投影仪投影仪 放大镜
4、放大镜 观察虚像的方法：从观察虚像的方法：从光屏一侧光屏一侧向凸透镜里看向凸透镜里看 F F 2F 2F F F 2F 2F F F 2F 2F F F 2F 2F 5 F F 2F 2F 4.凸透镜成像规律凸透镜成像规律 2 2倍焦距倍焦距(2f)(2f)处是缩小像与放大像的分界点处是缩小像与放大像的分界点 1 1倍焦距倍焦距(1f)(1f)处是实像与虚像的分界点处是实像与虚像的分界点 （2 2）实像实像都是都是倒立倒立的，像和物在透镜的的，像和物在透镜的异侧异侧， 虚像虚像是是正立正立的，像和物在透镜的的，像和物在透镜的同侧同侧 (1)2(1)2个分界点：个分界点： 一一倍焦距倍焦距 分分
5、虚实虚实，二倍焦距二倍焦距 分分( (放放) )大大与与( (缩缩) )小小； （3 3） 实像的位置：实像的位置：物在物在外外（二倍焦距以外）、（二倍焦距以外）、像像 在在间间（焦距与二倍焦距之间）；（焦距与二倍焦距之间）；物在物在间间、像在、像在外。外。 实像的变化：物实像的变化：物近近像像远远像像变大。变大。( (物、像物、像运动方向运动方向一致一致) ) （4 4）成虚像时，）成虚像时，物物近近像像近近像变小像变小 焦点以内，焦点以内，靠近焦点靠近焦点处，虚像最处，虚像最大大 a.a.一焦分一焦分虚实虚实 b.b.二焦分二焦分大小大小 c.c.实实像像异异侧侧倒倒；物；物近近像像远远大
6、大 d.d.虚虚像像同同正正大大，物，物近近像像近近小小 口诀：口诀： 开动脑筋，积极思考开动脑筋，积极思考 1.在做“凸透镜成像规律”的实验时,某同学 在光具座上将蜡烛放置在凸透镜前,然后移 动光屏,可他无论怎样移动光屏,都无法在 光屏上观察到烛焰的像。请你分析发生这 一现象可能原因。 2、用黑纸遮住凸透镜的一部分，在光屏上还、用黑纸遮住凸透镜的一部分，在光屏上还 能看到完整的像吗？光屏上的像左右是否相反能看到完整的像吗？光屏上的像左右是否相反 的？的？ 1).1).烛焰、凸透镜、光屏三者的中心不在同一高烛焰、凸透镜、光屏三者的中心不在同一高 度；度；2 2）UfUf成虚像；成虚像； 像仍是
7、完整的，由于会聚成像的折射光线变少，像仍是完整的，由于会聚成像的折射光线变少， 所以像变暗；实像与物所以像变暗；实像与物左右相反左右相反。 3 3、若一同学做实验时，发现烛焰成的像在、若一同学做实验时，发现烛焰成的像在 光屏上的光屏上的位置偏高位置偏高，想要使烛焰成像在光屏，想要使烛焰成像在光屏 的中心应如何调节？的中心应如何调节？ （1 1）光屏向上调节）光屏向上调节 （2 2）蜡烛向上调节）蜡烛向上调节 （3 3）凸透镜向下调节）凸透镜向下调节 5 例1：在做“探究凸透镜成像规律”的实验 中： （1 1）将凸透镜正对太阳光，在透镜的另一侧移动光屏在）将凸透镜正对太阳光，在透镜的另一侧移动光
8、屏在 距透镜距透镜10cm10cm处，光屏上呈现出一个最小、最亮的光斑，处，光屏上呈现出一个最小、最亮的光斑， 则此凸透镜的焦距约是则此凸透镜的焦距约是 cm.cm. （2 2）小莉同学做实验时，发现烛焰在光屏上的像偏高，）小莉同学做实验时，发现烛焰在光屏上的像偏高， 如图所示。若要使烛焰成像在光屏中心，只调节光屏，如图所示。若要使烛焰成像在光屏中心，只调节光屏， 应将光屏向应将光屏向 填“上”或“下”）调节。填“上”或“下”）调节。 （3 3）若将烛焰移至距凸透镜）若将烛焰移至距凸透镜15cm15cm处，移动光屏，使烛焰处，移动光屏，使烛焰 在光屏上得到倒立、在光屏上得到倒立、 、清晰的、清
9、晰的 像。像。 1010 上上 放大放大 实实 学以致用学以致用1：实验探究题实验探究题 放放 大大 镜镜 光屏一侧光屏一侧 放放 大大 (4)(4)保持蜡烛位置不动，把凸透镜从距蜡烛保持蜡烛位置不动，把凸透镜从距蜡烛1 1 倍焦距处向蜡烛移动倍焦距处向蜡烛移动2cm2cm，可以从，可以从 （填“光屏一侧”或“光屏另一侧”）通过（填“光屏一侧”或“光屏另一侧”）通过 凸透镜观察到烛焰正立、凸透镜观察到烛焰正立、 的虚像的虚像, , 就是利用了这一成像规律。就是利用了这一成像规律。 17 1.如下图所示，为“探究凸透镜成像规律”的实验装如下图所示，为“探究凸透镜成像规律”的实验装 置。置。 （1
10、 1）点燃蜡烛后，调节凸透镜和光屏使他们的中心跟）点燃蜡烛后，调节凸透镜和光屏使他们的中心跟 蜡烛的中心大致在蜡烛的中心大致在 上。上。 （2 2）为了找到像的准确位置，必须做好光屏的微调节，）为了找到像的准确位置，必须做好光屏的微调节， 即在一定范围内左右移动光屏，使光屏上的像由模糊即在一定范围内左右移动光屏，使光屏上的像由模糊 到到 ，直至找到像最清晰的位置。，直至找到像最清晰的位置。 （3 3）如图所示，蜡烛恰好在光屏上成倒立、等大、清）如图所示，蜡烛恰好在光屏上成倒立、等大、清 晰的像，则凸透镜的焦距是晰的像，则凸透镜的焦距是 cm.cm. 同一高度同一高度 清清 晰晰 10cm 30
11、cm 50cm 1 0 巧从练中来巧从练中来:实验探究题实验探究题 学以致用学以致用2：判断像的性质判断像的性质 例例2 2：一束平行光正对着凸透镜照射时，在凸透镜 的另一侧距透镜中心10cm的地方出现一个小亮点， 那么把点燃的蜡烛放在光具座上距透镜中心15cm 的地方，在透镜的另一侧移动光屏，在光屏上就 可以得到（ ） A 倒立、放大的虚像 B 正立、放大的虚像 C 倒立、缩小的实像 D 倒立、放大的实像 D D 例例3 3：一个焦距为10cm的凸透镜，当物体从 离透镜40cm处逐渐移到离透镜15cm处的过程 中，下列说法正确的是（ ） A A 像逐渐变小，像距逐渐减小像逐渐变小，像距逐渐减
12、小 B B 像逐渐变大，像距逐渐增大像逐渐变大，像距逐渐增大 C C 像逐渐增大，像距先变小后变大像逐渐增大，像距先变小后变大 D D 像逐渐变大，像距逐渐减小像逐渐变大，像距逐渐减小 B B 2.在探究凸透镜成像的实验中，当凸透镜、光屏 和烛焰的位置如图所示时，光屏上能成一 清晰 的像，则 （ ） A A 所成的像是正立、缩小的实像所成的像是正立、缩小的实像 B B 所成的像是倒立、缩小的实像所成的像是倒立、缩小的实像 C C 把蜡烛向左移动少许，调整光屏的位置，得到的像把蜡烛向左移动少许，调整光屏的位置，得到的像 变大变大 D D 把蜡烛向左移动少许，调整光屏的位置，得到的像把蜡烛向左移动
13、少许，调整光屏的位置，得到的像 变小变小 F 2F 2F F D 巧从练中来巧从练中来:判断像的性质判断像的性质 学以致用学以致用3：判断判断u u、v v、f f的范围的范围 例例4 4：物体放在焦距为：物体放在焦距为16cm16cm的凸透镜主光轴上，的凸透镜主光轴上， 在透镜的另一侧光屏上得到一个缩小的像，则在透镜的另一侧光屏上得到一个缩小的像，则 该物体离透镜的距离可能是（该物体离透镜的距离可能是（ ） A 10cm B 20cmA 10cm B 20cm C 30cm D 40cmC 30cm D 40cm D D 13 学以致用学以致用3：判断判断u、v、f的范围的范围 例例6 6：
14、一物体放在凸透镜前：一物体放在凸透镜前20cm20cm处，在透镜的另一侧处，在透镜的另一侧 的光屏上得到了一个清晰的放大的像，由此可知，凸的光屏上得到了一个清晰的放大的像，由此可知，凸 透镜的焦距可能是（透镜的焦距可能是（ ） A A 大于大于10cm B 10cm B 小于小于10cm10cm C C 大于大于10cm10cm，小于，小于20cm D 20cm D 等于等于10m10m 例例5 5：一物体放在凸透镜前：一物体放在凸透镜前20cm20cm处，在透镜的另一侧的光处，在透镜的另一侧的光 屏上得到了一个清晰的缩小的像，由此可知，凸透镜的屏上得到了一个清晰的缩小的像，由此可知，凸透镜的
15、 焦距可能是（焦距可能是（ ） A A 大于大于10cm B 10cm B 小于小于10cm10cm C C 大于大于10cm10cm，小于，小于20cm D 20cm D 等于等于10m10m B B C C 3.一个物体放在凸透镜前时，在透镜的另 一侧距透镜30cm的光屏上得到了一个清晰 的放大的像，由此可知，凸透镜的焦距可 能是（ ） A A 大于大于15cm B 15cm B 小于小于15cm15cm C C 等于等于15cm D15cm D 大于大于15cm15cm，小于，小于30cm30cm 巧从练中来巧从练中来: 判断判断u、v、f的范围的范围 B B .在研究凸透镜成像的实验中
16、，点燃蜡烛分别放在在研究凸透镜成像的实验中，点燃蜡烛分别放在 a 、b、c、d、e五个位置，如下图所示，五个位置，如下图所示， 其中蜡烛放在其中蜡烛放在 处所得到的实像最大，处所得到的实像最大， d e c b a 2f 放在放在 处所得到的实像与烛焰的大小相同，处所得到的实像与烛焰的大小相同， 放在放在 处所得到的实像比烛焰小，放处所得到的实像比烛焰小，放 在在 处能看到放大的虚像。若在实验中处能看到放大的虚像。若在实验中 发现光屏上所成的烛焰像偏右偏上，为了能使烛焰发现光屏上所成的烛焰像偏右偏上，为了能使烛焰 像能成在光屏的中央，应向像能成在光屏的中央，应向 、向、向 调节调节 光屏的位置。光屏的位置。 烛焰烛焰 c b e a 上上 右右 f 6 像，应：像，应： A B C D
