《凸透鏡成像的規律》透鏡及其應用PPT教學課件

描述

《凸透鏡成像的規律》透鏡及其應用PPT教學課件

第一部分內容：新知梳理

一　實驗探究：凸透鏡成像的規律

1.物距（u）和像距（v）

（1）物距（u）：______到透鏡光心的距離。

（2）像距（v）：______到透鏡光心的距離。

2.實驗過程

（1）如圖5－3－1所示，把點燃的蠟燭、_________、光屏依序固定在光具座上，調節凸透鏡和光屏的高度，使它們的中心跟燭焰的中心在__________上。

（2）把凸透鏡固定在光具座的中部，蠟燭移至光具座一端，調節光屏的位置，直到光屏上得到清晰的像，記下物距、像距的大小和像的特徵；逐漸減少物距，調節光屏，分別觀察記錄凸透鏡的成像情形。

[點撥]燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心“等高”，目的是使光屏接收到的燭焰的像能落在光屏的中央，便於觀察。

二　實驗結論—凸透鏡成像規律

凸透鏡成像的規律PPT，第二部分：應用範例

類型一　探究凸透鏡成像規律

例1 在做「探究凸透鏡成像規律」的實驗：

(1)一束平行光通過凸透鏡後在光屏上會聚成一點，如圖5－3－3甲所示，則凸透鏡的焦距為________cm，調節光具座上燭焰、透鏡和光屏三者的中心在__________。

(2)如圖乙所示，燭焰恰好在光屏上成倒立、________(選填“放大”“縮小”或“等大”)的實像，生活中的________(選填“照相機”“投影機”或“放大鏡”)就是利用這一成像原理製成的。

(3)在(2)的基礎上將蠟燭遠離凸透鏡，則應將光屏________(選填「遠離」或「靠近」)凸透鏡才能再次在光屏上成清晰的像。

[解析] (1)平行於主光軸的光線經凸透鏡後會聚在主光軸上一點，這點是凸透鏡的焦點。焦點到光心的距離是凸透鏡的焦距，所以凸透鏡的焦距是10.0 cm。實驗前應先調整光具座上燭焰、透鏡和光屏三者的中心在同一高度，這樣可使像成在光屏的中央。

(2)凸透鏡的焦距是10.0 cm，燭焰放在距凸透鏡15 cm處時，物體在凸透鏡的一倍焦距和二倍焦距之間，成倒立、放大的實像。幻燈機和投影機就是利用這項成像規律工作的。

(3)將蠟燭在圖乙的基礎上遠離透鏡，物距增大，像距要減小，所以光屏靠近凸透鏡，才能在光屏上得到清晰的像。

[規律總結] (1)探究凸透鏡成像規律的過程中，無論怎樣移動光屏都無法像，原因可能是：①凸透鏡、光屏、燭焰三者的中心不在同一高度；②物體在凸透鏡的一倍焦距內或焦點上；③物距稍大於一倍焦距，像距較大，光具座上的光屏無法達到。

(2)運用作為圖法可得出凸透鏡成像規律，如圖5－3－4所示。

類型二　凸透鏡成像規律在生活中的應用

例2　如圖5－3－5甲所示是現代城市很多路口安裝的監視攝像頭，它可以拍下違規行駛或發生交通事故時的現場照片。相機的鏡頭相當於一個______透鏡，它的運作方式與__________ (選填「照相機」「投影機」或「放大鏡」)相似。如圖乙和丙所示是一輛汽車經過路口時與一輛自行車相撞後被先後拍下的兩張照片，由圖可以看出汽車是在逐漸________(選填“靠近”或“遠離”)攝影機的。

[解析]監視器是一個凸透鏡，被監控的物體在凸透鏡二倍焦距以外，成倒立、縮小的實像，其工作原理與照相機相似。對比圖乙和圖丙可以看出，圖丙所成的像較小，根據凸透鏡成像的規律可知，此時物距增大，即汽車是逐漸遠離攝影機的。

[方法指導]凸透鏡成像規律口訣

①一倍焦距分虛實，二倍焦距分大小。

②凸透鏡成實像時(即物體在一倍焦距以外)：物近像遠像變大；成虛像時(即物體在一倍焦距以內)：物近像近像變小。

類型三　根據物、像位置關係判斷成像

例3　如圖5－3－6所示，此時蠟燭透過凸透鏡在光屏上形成一個清晰的像，現保持凸透鏡的位置不變，將光屏與蠟燭的位置對調，則光屏上()

A．無像

B．成倒立、縮小的實像

C．成倒立、放大的實像

D．成正立、放大的實像

[解析]依據凸透鏡成實像的法則進行分析，如下：

由題意知，u＞2f，由凸透鏡成像規律可知，在光屏上能成倒立、縮小的實像，此時f

[規律總結]根據像距(v)與物距(u)的大小關係判斷成實像情況：v＜u，成縮小的像；v＝u，成等大的像；v ＞u，成放大的像。

類型四　巧用不等式分析凸透鏡焦距範圍

例4　(多選)在「探究凸透鏡成像規律」的實驗中，蠟燭、凸透鏡和光屏在光具座上的位置如圖5－3－7所示，此時在光屏上得到燭焰清晰的像；若保持透鏡位置不動，將蠟燭移到光具座上40 cm刻度線處，對於此時像的性質，下列判斷正確的是()

A．一定是放大的像 B．一定是縮小的像

C．一定是倒立的像 D．一定是正立的像

[解析]題圖知，物距大於像距，此時成倒立、縮小的實像，因此物距大於二倍焦距，像距處於一倍焦距和二倍焦距之間。物距u＝50 cm－30 cm＝20 cm；像距v＝65 cm－50 cm＝15 cm。由上述分析得：20 cm＞2f，f＜15 cm＜2f，

解得：7.5 cm＜f＜10 cm。

將蠟燭移到光具座上40 cm刻度線處時，物距u′＝50 cm－40 cm＝10 cm，處於一倍焦距和二倍焦距之間，所以成倒立、放大的實像。故選AC。

凸透鏡成像的規律PPT，第三部分：課堂回饋

1．當探究燭焰透過焦距是10 cm的凸透鏡成像規律時，蠟燭、透鏡、光屏位置如圖20－1所示，此時()

A． a為物距

B． b為焦距

C．凸透鏡成放大的燭焰像

D．若蠟燭、透鏡不動，僅移動光屏，

燭焰可在光屏上成清晰的像

2．圖20－2中不符合凸透鏡成像規律的是()

3．在「探究凸透鏡成像規律」的實驗中，小欣所記錄的部分實驗數據如下表所示。

(1)表格中有幾篇內容遺漏了，請你幫忙填補：a__________；b__________；c________；d________。

(2)實驗過程中小欣觀察到第2次所成的像________(選填「大於」「等於」或「小於」)第1次所成的像。

(3)當蠟燭調到距離透鏡8 cm的位置時，小欣發現無論怎樣移動光屏，光屏上始終得不到像。為了觀察到這時所成的像，眼睛和蠟燭應該在凸透鏡的________(選填「同」或「異」)側。

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更新時間: 2024-10-03

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