凸透镜成像的规律
第五章 第3节 课时1
1.通过实验探究,归纳总结凸透镜成像的规律。
2.通过探究活动,学****从物理现象中归纳科学规律的方法。
我们知道照相机、投影仪里面都有凸透镜,放大镜本身就是凸透镜。
这些都是用的凸透镜,为什么所成的像会不一样呢?
照相机:物体离镜头比较远成倒立的、缩小的实像。
投影仪:物体离镜头比较近成一个放大的、倒立的实像。
放大镜:物体离镜头很近,能成放大的、正立的虚像。
基本概念
1.物距:物体到透镜光心的距离,用字母u表示。
2.像距:像到透镜光心的距离,用字母v表示。
物距u
像距v
物体AB
B
A
像A’ B’
B’
A’
F焦点
F焦点
光心
知识点 探究凸透镜成像的规律
注意:因初中阶段我们研究的透镜均为薄透镜,其厚度可忽略不计,所以一般物距也可说为物体到透镜的距离,像距也可说为像到透镜的距离。
探究凸透镜成像的规律
1.提出问题:凸透镜所成像的虚实、大小、正倒跟物距有什么关系?
2.作出猜想:①可能与物距有关;②可能与焦距有关(由于凸透镜的偏折情况和焦距有关);
3.实验设计:先把物体放在距凸透镜较远的地方,然后逐渐向凸透镜移近,同时把光屏放在凸透镜的另一侧,观察光屏上像的变化情况。研究凸透镜的成像与物距的关系(保持焦距不变,即使用同一个凸透镜),物距的变化以焦距为标准,即观察物距大于2倍焦距、大于1倍焦距小于2倍焦距、小于1倍焦距的成像情况。
O
F
2f
光屏
4.实验仪器:光具座、蜡烛、光屏、凸透镜、火柴等。
5.进行实验和收集证据
实验步骤:
①如果凸透镜的焦距未知,可以利用太阳光粗测出凸透镜的焦距。
②将蜡烛、凸透镜、光屏依次安放在光具座上,调整它们的高度,使烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心大致在同一高度。
使它们的中心处于同一高度,这样像才能成在光屏中心。
③把点燃的蜡烛放在较远处( u>2f ),然后调整光屏到凸透镜的距离,直到光屏上出现清晰的烛焰的像,观察并记录像的大小和正倒,测出物距u和像距v。改变物距,重做这一步。
④把蜡烛移向凸透镜( u=2f ) ,移动光屏,直到光屏上出现清晰的烛焰的像,观察并记录像的大小和正倒,测出物距u和像距v。
⑤把蜡烛移向凸透镜( f<u<2f ),移动光屏,直到光屏上出现清晰的烛焰的像,观察并记录像的大小和正倒,测出物距u和像距v。改变物距,重做这一步。
⑥把蜡烛继续靠近凸透镜( u=f ) ,移动光屏,观察是否能够成像。
⑦继续向凸透镜移动蜡烛( u<f )并调整光屏的位置,你能在屏上得到蜡烛的像吗?撤去光屏,从光屏一侧向透镜方向看去,能否观察到蜡烛的像?像在什么位置?记录所看到的像的正倒、大小以及此时的物距u。改变物距,重做这一步。
⑧将实验数据和观察结果填入表中(该实验所用凸透镜的焦距 f=10cm )。
像不能成在光屏上;撤去光屏,从光屏一侧直接用眼睛向透镜方向看去观察到蜡烛正立、放大的虚像;像位于物的同侧。