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1、1第五章第五章 透镜及其应用透镜及其应用 第第 3 3 节节 凸透镜成像的规律凸透镜成像的规律凸透镜成像的规律如下表所示。像的情况 物体到凸透镜的距离 u像到凸透镜的距离 v 倒立或正立放大或缩小虚或实大于 2 倍焦距(u2f)小于 2 倍焦距、大于 1倍焦距(2fvf)倒立缩小实等于 2 倍焦距(u=2f)等于 2 倍焦距(v=2f)倒立等大实在 2 倍焦距和 1 倍焦距之间(2fuf)大于 2 倍焦距(v2f)倒立放大实等于 1 倍焦距(u=f)不成像小于 1 倍焦距(uu)正立放大虚知识点知识点 1:1:探究凸透镜成像规律的实验探究凸透镜成像规律的实验提出问题提出问题 照相机、投影仪以及
2、放大镜都是利用凸透镜成像规律制成的,但是它们的成像情况存在着虚与实、正与倒、大与小及远与近的不同。那么,凸透镜所成像的虚实、大小、正倒跟物距有什么关系呢?假设猜想假设猜想 改变凸透镜的物距和像距,可以得到不同的像。那么,物距和像距是否就是影响凸透镜成像情况的主要因素呢?实验设计探究实验设计探究 思考 1.探究实验中物距、像距各具体指什么距离?怎样测定其大小?2.物距、像距的变化可引起凸透镜成像的变化,选取什么距离来做实验中的参照呢?3.凸透镜成像有实与虚的区别,它们都能用光屏承接吗?如何观察所成的实像或虚像呢?4.做该探究实验时,所用器材在放置时有什么要求呢?实验设计方案 1.实验目的:(1)
3、把物体放在凸透镜 2 倍焦距以外,观察像的性质。(2)把物体放在凸透镜 2 倍焦距处,观察像的性质。2(3)把物体放在凸透镜 2 倍焦距与 1 倍焦距之间,观察像的性质。(4)把物体放在凸透镜 1 倍焦距之内,观察像的性质。2.实验原理:凸透镜成像(光的折射成像)。3.实验器材:凸透镜、蜡烛、光屏、光具座(带刻度尺)、火柴。4.实验步骤:(1)如图所示,在桌面上放置好光具座,将蜡烛、凸透镜和光屏等器材按正确顺序安装在光具座上。点燃蜡烛,调整凸透镜和光屏的高度,使它们的中心和烛焰中心大致在同一高度处。(其中 F、F点为焦点,P、P点为二倍焦距点)(2)把蜡烛放在离凸透镜远大于 2 倍焦距的地方,
4、移动光屏,直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰像。观察这个像是倒立的还是正立的,是放大的还是缩小的。改变物距,重做这一步。(3)把蜡烛移向凸透镜,让蜡烛到凸透镜的距离等于 2 倍焦距,移动光屏,使光屏上出现明亮、清晰的烛焰像,观察像到凸透镜的距离、像的倒正和大小。(4)把蜡烛再靠近凸透镜,让蜡烛到凸透镜的距离在 2 倍焦距与 1 倍焦距之间,移动光屏,使光屏上出现明亮、清晰的烛焰像,观察像到凸透镜的距离、像的倒正和大小。改变物距,重做这一步。(5)把蜡烛移到凸透镜的 1 倍焦距内,无论怎样移动光屏,在光屏上都没有烛焰的像。如图所示,从光屏一侧透过透镜观察到烛焰的像,记下像的性质。改变物距,重做这一步
5、。分析论证分析论证 按上述步骤操作,所得数据和观察结果如下表所示,从中可得出凸透镜成像规律。凸透镜焦距 f=10 cm像的性质物距与焦距的关系物距 u/cm 实虚大小正倒像距 v/cm像距与焦距的关系u2f43实缩小倒13f2f30实缩小倒15fuf18实放大倒23v2f32fuf12实放大倒60v2fu2f,则 f10 cm,故只有选项 D 正确。【例 3】 某同学在探究凸透镜成像的规律时,在光屏上得到了一个清晰的烛焰的像(如图所示),为使光屏上清晰的像变大些,下列调节方法可行的是( )A.将蜡烛适当远离透镜,光屏适当靠近透镜B.将蜡烛适当靠近透镜,光屏适当远离透镜C.将透镜适当靠近蜡烛D.将透镜适当靠近光屏6答案答案:B:B、C C 点拨：因在光屏上成像,故此时凸透镜成的是实像。由凸透镜成实像时的规律“物近像远像变大,物远像近像变小”可知,要使光屏上的像变大,应适当减小物距,增大像距,故 B、C 项正确。
