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科学探究: 凸透镜成像的规律 1.生活中的凸透镜能成什么样的像? 一、观察与思考 2.观察凸透镜成像 (1)手持凸透镜,缓慢从桌面书本移向眼睛。 思考: 你看到了什么? 有多少种不同的情况? (2)把放大镜正对着 点燃的蜡烛,并且在放大镜 另一侧比较靠近的位置前后移动光屏,观察是否能在光屏上找到蜡烛的像? 1.探究问题: 二、探究凸透镜成像的规律 f F O 凸透镜 2.实验方案: 光屏 物体 像的虚、实,大、小,正、倒跟物距有什么关系呢? (1)实验器材: 烛焰、透镜、光屏三者的中心处于同一水平高度。 (2)两个物理名词及实验前的调节: 凸透镜、蜡烛、光屏、火柴、光具座 物距(u) 像距(v) 物距:物到凸透镜的距离 像距:像到凸透镜的距离 (1)实验步骤 ①组装实验装置,将烛焰中心、凸透镜中心和光屏中心调整到同一高度。 ②将凸透镜固定在光具座中间某刻度处,把蜡烛放在较远处,使物距u>2f,调整光屏到凸透镜的距离,使烛焰在光屏上成清晰的实像。观察像的大小和正倒。记录物距u和像距v。 ③把蜡烛向凸透镜移近,改变物距u,仍使u>2f,仿照步骤 ② 再做2次实验,分别观察像的大小和正倒。记录物距u和像距v。 3.进行实验与收集证据 ④把蜡烛向凸透镜移近,改变物距u,使f<u<2f,调整光屏到凸透镜的距离,使烛焰在光屏上成清晰的实像。观察像的大小和正倒。记录物距u和像距v。 ⑤把蜡烛向凸透镜移近,改变物距u,使f<u<2f,仿照步骤④ 再做2次试验,分别观察像的大小和正倒。记录物距u和像距v。 ⑥把蜡烛向凸透镜移近,改变物距u,使u<f,在光屏上不能得到蜡烛的像,此时成虚像,应从光屏这侧向透镜里观察蜡烛的像,观察虚像的大小和正倒。 (1)实验步骤 3.进行实验与收集证据 凸透镜焦距f= cm (2)探究实验记录表 10 物距与焦距的关系 物距u/cm 像的性质 像距v/cm 虚实 大小 正倒 分析表中的记录,找出凸透镜成像的规律 u>f 时成实像,u<f 时成虚像。 (一倍焦距点分虚实 ) (1)像的虚实: 凸透镜在什么条件下成实像?在什么条件下成虚像? 4.分析与论证 (2)像的大小: 凸透镜在什么条件下成缩小的实像?在什么条件下成放大的实像?有没有缩小的虚像?难道实像只有放大和缩小两种情况? 当u>2f 时成缩小的像 u=v=2f 时成等大的实像 u<2f时成放大的像 二倍焦距点分大小。(没有缩小的虚像。 ) 4.分析与论证 (3)像的正倒: 凸透镜在什么条件下成正立的像?在什么条件下成倒立的像? u>f 时成实像,是倒立的; u<f 时成虚像,是正立的。 4.分析与论证 5.凸透镜成像规律总结: 物距u 像距v 像的性质 倒正 大小 虚实 u>2f f<v<2f 倒立 缩小 实像 u=2f v=2f 倒立 等大 实像 f<u<2f v>2f 倒立 放大 实像 u=f 不成像 u<f 同侧 正立 放大 虚像 三.应用: 1.照相机是根据什么原理工作的? 照相机是根据物体距凸透镜大于2倍焦距的原理制成的。 2.幻灯机是根据什么原理工作的? 幻灯机是根据物体距凸透镜大于焦距小于2倍焦距的原理制成的。 五、反馈练习: 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。 1.u<f(物距小于1倍焦距) 2.u=f(物体放在倍焦距的点上不成像) 3.光屏不垂直 4.光屏与凸透镜和物体不在同一高度 五、反馈练习: 2.(1)如图所示,把点燃的蜡烛放在___处,光屏上出现缩小的像,把点燃的蜡烛放在_____处,光屏上出现放大的像;放在_____处时,光屏上不会成像。 (2)在物距不断减小的过程中,像距不断_____,像的大小不断______;当物距小于_____时,无论怎样移动光屏,都不能在光屏上得到烛焰的像。 ? A D B C F 2f F 光屏 谢 谢
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