科学探究-凸透镜成像(沪科版八年级)

1、第五节第五节 科学探究：凸透镜成像科学探究：凸透镜成像凸透镜：中央厚凸透镜：中央厚, ,边缘薄边缘薄凹透镜：中央薄凹透镜：中央薄, ,边缘厚边缘厚凸透镜凹透镜A B C D E FA B C D E F凸透镜（凸透镜（ ）凹透镜（凹透镜（ ）A B DC E F2、光心和主光轴、光心和主光轴 C1 C2主光轴主光轴光心光心(O)（1）凸透镜的示意图）凸透镜的示意图 通过光心和球面球心的直线叫做透镜的主光轴。凸透镜的中心位置就是凸透镜的中心位置就是光心光心（2）凹透镜的示意图）凹透镜的示意图 C2 C1主光轴主光轴光心光心(O) 手电筒发出的一束平行光通过凸透手电筒发出的一束平行光通过凸透镜或凹

2、透镜，会发生什么现象？镜或凹透镜，会发生什么现象？猜测：透镜对光的作用猜测：透镜对光的作用 光斑光斑透镜透镜凸透镜对光凸透镜对光有有会聚会聚作用作用凹透镜对光凹透镜对光有有发散发散作用作用焦点焦点焦距焦距焦点焦点焦距焦距凸透镜对光线有凸透镜对光线有会聚会聚作用，凸透镜也作用，凸透镜也叫叫会聚透镜会聚透镜公元前公元前2世纪，人们用冰凸透镜向日取火世纪，人们用冰凸透镜向日取火知识拓展：古人怎样利用冰来取火呢？知识拓展：古人怎样利用冰来取火呢？虚焦点焦 距焦 距虚焦点认识凸透镜大家先进行分组实验：用一凸透镜观察近处的大家先进行分组实验：用一凸透镜观察近处的物体和远处的物体，你们可观察到什么？物体和远

3、处的物体，你们可观察到什么？物体与凸透镜之间的距离是否就是影响凸透镜成像物体与凸透镜之间的距离是否就是影响凸透镜成像情况的主要因素？情况的主要因素？你们的猜想是什么？你们的猜想是什么？凸透镜成像可能与物体到凸透镜的距离有关凸透镜成像可能与物体到凸透镜的距离有关与物距和像距的大小有关与物距和像距的大小有关设计实验设计实验怎样验证你们的猜想是否正确？怎样验证你们的猜想是否正确？进行实验进行实验观察光源和凸透镜不同距离时成像的情况。以研究凸观察光源和凸透镜不同距离时成像的情况。以研究凸透镜成像的因素。透镜成像的因素。实验时需要哪些器材？实验时需要哪些器材？蜡烛、火柴、凸透镜、白板。蜡烛、火柴、凸透镜

4、、白板。光学实验室中还有一种重要的实验器材光学实验室中还有一种重要的实验器材光具座。光具座。光具座上可以固定凸透镜、光屏、放置蜡烛，还可以光具座上可以固定凸透镜、光屏、放置蜡烛，还可以调节蜡烛、凸透镜、光屏的位置和高度，并有刻度尺，调节蜡烛、凸透镜、光屏的位置和高度，并有刻度尺，可直接读出蜡烛与凸透镜，光屏与凸透镜的距离，使可直接读出蜡烛与凸透镜，光屏与凸透镜的距离，使用方便。用方便。还需要知道什么数据？还需要知道什么数据？凸透镜的焦距凸透镜的焦距你想通过什么样的方法得知凸透镜的焦距？你想通过什么样的方法得知凸透镜的焦距？ 实验前温馨提示：实验前温馨提示： 、实验过程中，物体、凸透镜和光屏三、

5、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。者中心应大致在同一高度。 、凸透镜的焦距为、凸透镜的焦距为10。 、光屏上承接的像最清晰时，记录物距、光屏上承接的像最清晰时，记录物距u、像距像距v和像的性质。和像的性质。步骤：步骤： 1 1、利用手电筒的光或者太阳光测出、利用手电筒的光或者太阳光测出凸透镜的焦距；凸透镜的焦距； 2 2、将蜡烛放在、将蜡烛放在2 2倍焦距之外，移动光倍焦距之外，移动光屏，找出清晰的像，观察像的情况，记下屏，找出清晰的像，观察像的情况，记下物距与像距；物距与像距； 3 3、改变蜡烛的位置，分别位于、改变蜡烛的位置，分别位于f f与与2f2f之间、小于之间、

6、小于f f位置上，重复第二步操作。位置上，重复第二步操作。探究凸透镜成倒立、缩小像的条件探究凸透镜成倒立、缩小像的条件实验次实验次数数物距物距u/cm像距像距v/cm像的像的性质性质焦距焦距f/cm倒立倒立缩小缩小实像实像 10FF跟主轴平行的光线，折射后通过焦点；通过焦点的光线，折射后跟主轴平行；通过光心的光线经过透镜后方向不变。物距大于物距大于2f成像规律成像规律 成倒立、缩小的实像，像与物异成倒立、缩小的实像，像与物异侧，物距大于像距。侧，物距大于像距。其主要应用在：照像机、人的眼其主要应用在：照像机、人的眼睛睛探究一探究一:探究物体通过探究物体通过凸透镜在光屏上成倒凸透镜在光屏上成倒立

7、、等大像的条件是立、等大像的条件是什么什么?FF跟主轴平行的光线，折射后通过焦点；跟主轴平行的光线，折射后通过焦点；通过焦点的光线，折射后跟主轴平行；通过焦点的光线，折射后跟主轴平行；通过光心的光线经过透镜后方向不变。通过光心的光线经过透镜后方向不变。物距等于物距等于2f成像规律成像规律 成倒立、等大的实像，像与物异侧，物距等于像距。其主要应用在：其很少应用探究一探究一:探究物体通过探究物体通过凸透镜在光屏上成倒凸透镜在光屏上成倒立、放大像的条件是立、放大像的条件是什么什么?探究凸透镜成倒立、放大像的条件探究凸透镜成倒立、放大像的条件实验次实验次数数物距物距u/cm像距像距v/cm像的像的性质

8、性质焦距焦距f/cm倒立倒立放大放大实像实像 10FF跟主轴平行的光线，折射后通过焦点；跟主轴平行的光线，折射后通过焦点；通过焦点的光线，折射后跟主轴平行；通过焦点的光线，折射后跟主轴平行；通过光心的光线经过透镜后方向不变。通过光心的光线经过透镜后方向不变。物距小于物距小于2f、大于、大于f的成像规律的成像规律 成倒立、放大的实像，像与物异成倒立、放大的实像，像与物异侧，物距小于像距。侧，物距小于像距。其主要应用在：幻灯机、显微镜、其主要应用在：幻灯机、显微镜、电影放映机。电影放映机。探究二探究二:当物距小于一当物距小于一倍焦距时倍焦距时,成像情况会成像情况会怎样？怎样？FF跟主轴平行的光线，

9、折射后通过焦点；通过焦点的光线，折射后跟主轴平行；通过光心的光线经过透镜后方向不变。物距小于物距小于f成像规律成像规律 成正立、放大的虚像，像成正立、放大的虚像，像与物同侧，物距小于像距与物同侧，物距小于像距的绝对值。的绝对值。其主要应用在：放大镜、其主要应用在：放大镜、老花镜老花镜。物距物距像距像距大小大小 倒正倒正虚实虚实结论结论U2ffv2f缩小缩小 倒立倒立实像实像物距变物距变小小像距变像距变大，大，像变大；像变大；U=2fV=2f等大等大 倒立倒立实像实像fu2f放大放大 倒立倒立实像实像U=f不成像不成像uf放放大大正立正立虚像虚像 物距变小，像距变大，像也变大物距变小，像距变大，

10、像也变大 物距变大，像距变小，像也变小物距变大，像距变小，像也变小成像规律总结成像规律总结一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小；一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小；实像与物异側倒，物远像近像变小；实像与物异側倒，物远像近像变小；虚像与物同侧正，巧记口诀活用好虚像与物同侧正，巧记口诀活用好 1.在研究凸透镜成像实验时，实验前，应调在研究凸透镜成像实验时，实验前，应调节节_、_、_三者中心三者中心在同一高度，目的是使像能在同一高度，目的是使像能_.若实若实验中无论怎样移动光屏位置，在光屏上也验中无论怎样移动光屏位置，在光屏上也得不到清晰的像，其原因可能是：（得不到清晰的像，其原因可能是：（1）_或或_，（，（2）_. 2.一平行光正对着凸透镜照射，在离透镜一平行光正对着凸透镜照射，在离透镜10 cm处的光屏上得到一个亮点，那么当物处的光屏上得到一个亮点，那么当物体位于透镜前体位于透镜前25 cm处，在透镜另一侧可以处，在透镜另一侧可以得到（得到（ ） A.倒立缩小的实像倒立缩小的实像 B.倒立放大的实像倒立放大的实像 C.正立放大的虚像正立放大的虚像 D.正立缩小的虚像正立缩小的虚像3.在在“研究凸透镜成像研究凸透镜成像”实验中，物体在光屏上所成的实像实验中，物体在光屏上所成的实像一定是（一定是（ ） A.正立的像