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;第3节凸透镜成像的规律;学习内容导览;通过实验探究,知道凸透镜成像的规律。;复习:照相机、投影仪、放大镜的成像情况;用放大镜近距离看书,看到文字被放大,可是用放大镜看远处的物体时,却看到物体成了倒立缩小的像。;;【提出问题】凸透镜所成像的虚实、大小、正倒跟哪些因素有关?
【猜想假设】
①可能与物体到透镜的距离有关。
支持事例:照相机、投影仪和放大镜的成像特点不同,是因为物体到透镜的距离不同。
②可能与凸透镜的焦距有关。
支持事例:同一物体通过照相机成像,当照相机的焦距改变时(调焦),凸透镜所成像的大小会改变。
③像的正倒很可能跟它与物体是否在同侧有关。
支持事例:照相机与投影仪,物体和所成的像分居在凸透镜的两侧;通过放大镜观察物体,物体和像在透镜的同一侧。;(1)相关概念;(2)我们可以把物体放在距凸透镜较远的地方,然后逐渐移近,观察成像的情况。由于凸透镜对光的偏折程度跟透镜的焦距f有关系,所以研究物距u的变化时,焦距f可能是个应该注意的参照距离。比如,我们可以注意观察物距大于、等于、小于一倍焦距、二倍焦距……时物体成像的情况。;(3)实验器材
①光具座、凸透镜(焦距f=10cm)、蜡烛(烛焰作为发光体)、光屏等。;②光具座;实验
次数;(1)调整凸透镜、蜡烛(烛焰的中心)、光屏的高度,使它们的中心大致在同一高度。
目的是为了使烛焰的像成在光屏的中央。;实验
次数;;(4)把蜡烛继续向透镜移近,使蜡烛到凸透镜的距离在一倍焦距和二倍焦距之间(10~20cm),移动光屏,直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像,观察像的正倒和大小,测出物距u和像距v,记录在表格中。;(5)把蜡烛继续向透镜移近,使蜡烛到凸透镜的距离为一倍焦距10cm(在焦点处),移动光屏,光屏上不成像;眼睛通过透镜也看不到虚像。;(6)把蜡烛继续向透镜移近,使蜡烛到凸透镜的距离在一倍焦距以内(小于10cm),移动光屏,光屏上不成像,眼睛通过透镜,能看到虚像,记录像的正倒和大小。测出物距u,记录在表格中。;(7)数据记录汇总;(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?;(2)像的大小
凸透镜在什么条件下成缩小的像?在什么条件下成放大的像?;(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?;(4)物距、像距与像的大小关系;(5)像和像距随物距的变化规律;;物距u和焦距
f的关系;;(2)用卡片把透镜遮住一部分,光屏上得到烛焰的像性质不变,像是否完整?像的亮度有什么变化?;【例题1】如图所示,保持凸透镜的位置不变,先后把烛焰放在a、b、c、d、e各点,并分别调整光屏的位置。则:
①把烛焰放在_________点,屏上出现的像最大;
②把烛焰放在_________点,屏上出现的像最小。
③把烛焰放在_____点,光屏上出现清晰的像时,屏距透镜最远。
④把烛焰放在_____________点,光屏上不会出现像。;;;【例题3】小明做“探究凸透镜成像的规律”的实验,实验所用凸透镜的焦距为f=10cm,他把凸透镜固定在光具座上50cm处,调节蜡烛的烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度。;;;;;;(2)照相机的调节;;(2)投影仪的调节;f;(2)放大镜的调节;;;;;;;当物距uf时,凸透镜成正立、放大的虚像;f;f;;;物距u;;;;;;;;;;1.物理实验课上,如图所示为小海做“探究凸透镜成像规律”的实验装置图,当点燃的蜡烛、透镜、光屏位于如图所示的位置时,光屏上得到烛焰清晰的像。则()
A.物距为40cm,像距为50.0cm
B.光屏上成倒立、缩小的实像
C.照相机应用了该次实验的成像规律
D.投影仪应用了该次实验的成像规律;;;;;5.如图,放大镜能使我们看清邮票的细微之处。下列能用来说明其成像原理的图是();;6.“探究凸透镜成像规律”的实验,蜡烛、凸透镜及光屏处于图示位置时,在光屏上得到烛焰清晰的像。下列说法正确的是()
A.光屏上成倒立、缩小的实像
B.图中成像特点与照相机的成像特点相同
C.透镜不动,蜡烛向左移动,光屏向右移动,可再次得到清晰的像
D.透镜不动,将蜡烛与光屏互换位置,光屏上仍能得到清晰的像;;;8.在探究凸透镜成像规律的实验中,凸透镜的焦距为10cm。
(1)将蜡烛和凸透镜甲固定在如图所示位置,点燃蜡烛后,在光屏上得到烛焰清晰_____(选填“放大”或“缩小”)的实像。这是______(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)的原理;
(2)保持凸透镜位置不变,将蜡烛移动到15cm刻度线处,应该向____(选填“左”或“右”)移动光屏,才能再次得到烛焰清晰的像;
(3)改用焦距为20cm的凸透镜继续进行实验,并保持位置不变。应该
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