§4-5 科学探究:凸透镜成像 生活中的透镜1、中间厚,边缘薄的透镜称为凸透镜2、透镜分类2、中间薄,边缘厚的透镜称为凹透镜1、 原理:光的折射主光轴(1)主光轴(c1c2):(2)光心(o):3.相关概念通过两个球面球心的直线,简称光轴。透镜的中心。二、透镜 对光的作用实验: 拿一个凸透镜正对着太阳光,再把一张纸放在它的另一侧,来回移动,直到纸上的光斑变得最小、最亮,测量这个 最小最亮的光斑到凸透镜的距离。换另外一个凸透镜,重做上面的实验。 再换另一个凹透镜,重复上面的实验,纸上还能够得到很小 很亮的光斑吗?发现: 太阳通过凸透镜会在纸上得到最小最亮的光斑,并且不同的凸透镜形成的光斑到凸透镜的距离不同; 而用凹透镜,无论怎么移动透镜都看不到光斑。凸透镜1、凸透镜对光线有会聚作用射到地面的太阳光是互相平行的,叫平行光。二、透镜 对光的作用凹透镜2、凹透镜对平行光线有发散作用三、透镜的焦点和焦距1.平行于主光轴的光线经过凸透镜后将会聚于一个点,这个点叫焦点( F)2.焦点到凸透镜中心的距离叫做焦距(f)将光路从右向左传播,发现光线也能会聚于焦点。说明凸透镜有左右两个焦点 测量凸透镜的焦距 。利用太阳光粗测焦距凹透镜如图:3.F称为凹透镜的虚焦点,凹透镜有左右两个虚焦点。4.f是虚焦点到凹透镜光心的距离,称为焦距。注意 :凸透镜越凸,折光能力越强,焦距越小;凹透镜越凹,发散光能力越强,焦距越小。三条特殊光线经过凸透镜后的折射情况:光心 3.过光心的 光线经过凸透镜折射后方向不变 1.平行于主光轴的光线会聚到焦点上 2.过焦点的光线经过凸透镜折射后跟主光轴平行三条特殊光线 4、凸透镜光路图:凸透镜过心不变平行过焦过焦平行三条特殊光线经过凹透镜折射后的情况:1)、平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,折射光 线的反向延长线交于一点,也叫做焦点(虚焦点:F)2)、入射光线的延长线交与焦点,折射后,平行于主光轴射出;3)、通过光心的光线其传 播方向不发生改变。 1.平行于主光轴的光线经凹透镜后,折射光线的反向延长线相交于焦点 2.向凹透镜焦点会聚的光线经凹透镜后 ,会变成一束平行于主光轴的平行光 3.过光心的光线经过凹透镜折射后方向不变完成光路图:透镜的三条特殊光线1.平行主轴的光线,折射 后经过焦点2.经过光心的光线,方向不变3.经过焦点的光线,折射后平行主轴5、怎样比较光线是会聚还是发散?可以比较折射光线和入射光线 是靠近主光轴还是远离主光轴。F 大家想一想能不能让小灯泡发出的光变为平行光?焦点平行不变三:探究凸透镜成像的规律 实 验目的: 探究凸透镜成像规律蜡烛、凸透镜、光屏、光具座等 实验器材:40凸透镜成像有什么规律吗?问题与猜测:物距u像距v焦距fF焦 距fFO基本概念预备知识:402568u=?V =?15cm28cm注意:1、调节烛焰、凸透镜、光屏使它们的中心在同一高度,为了 使烛焰的像成在光屏的中央。 2、虚像:不是实际光线会聚而成,光屏上得不到的像。 实像:由实际光线会聚而成的, 能显示在光屏上。实验探究、收集数据实像与虚像实像(real image)是能在光屏上呈现的像,它是由实际光线会聚而成的。实像虚像( virtual image )不能在光屏上呈现出来,只能用人眼通过透镜观察。实验前温馨提示:1、实验过程中,物体、凸透镜和光屏三者 中心应大致在同一高度。2、凸透镜的焦距为5㎝。3、光屏上承接的像最清晰时,记录物距u、像距v和像的性质。探究一:探究物体通过凸透镜 在光屏上成倒立、放大像和倒立、缩小像的条件是什么?探究凸透镜成倒立、缩小像的条件探究凸透镜成倒立、放大像的条件探究二:当物距小于一 倍焦距时,成像情况会怎样?1在2F以外成什么像?2在F与2F之间?3在F以内成什么像?思考焦点F是什么的分界线?2F是什么的分界线 ?焦点F是什么的分界线?2F是什么的分界线?3、凸透镜成像的规律分析实验数据,归纳总结出凸透镜成像规律。★当物距 焦距时,成倒立、缩小的 像。★当物距 焦距时,成倒立、等大的 像。★当物距 焦 距时,成倒立、放大的 像。★当物距 焦距时,成正立、放大的 像。大于2倍等于2倍小于2倍但大于小于实实 实虚一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小;像的大小像距定,像儿跟着物体跑 。口诀还有什么新问题么?1、如果实验时手指不当心遮住了一部分凸 透镜,光屏上像有什么变化?2、如果凸透镜中心有一‘V’字,光屏上像有什么变化?生活中的透镜 照相机、投影仪、放大镜里面都有凸透镜, 结合本节所学知识进一步说说各自的成像原理。总结凸透镜成像规律,填入表格。 u与f的关系u>2fu=2fu=ff 倒立实像虚像放大缩小同侧异侧V与f的关系V与u比较大小应用像 的 性 质像 的 位 置不 成 像凸透镜成像规律 及应用在探究凸透镜成像规律实验中,在光具座上依次放置蜡烛、凸透镜、 光屏,在点燃蜡烛之后,应调整凸透镜和光屏的高度,使他们的中心跟 烛焰的中心大致在同一高度上。能在光屏上出现的像是实像。凸透镜成像及应用 (一)FF2f物体在2倍焦距之外,在另一侧成倒立、缩小的 实像。 2f应用:照相机凸透镜成像及应用(二)FF ’2f物体在焦点和二倍焦距之间时,在另一侧成 倒立、放大的实像。幻灯机2f凸透镜成像及应用(三) F物体在焦点以内,在透镜同侧成正立、放大的虚像 放大镜F’归纳总结:照相机投影仪放大镜实验后归纳总结:实像倒立倒立实像放大放大正立v>2f2f>v>f缩小虚像 |
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