第3節(jié)凸透鏡成像的規(guī)律第五章透鏡及其應(yīng)用逐點(diǎn)導(dǎo)講練課堂小結(jié)作業(yè)提升課時(shí)講解1課時(shí)流程2探究凸透鏡成像的規(guī)律凸透鏡成像規(guī)律知識(shí)點(diǎn)探究凸透鏡成像的規(guī)律知1－講1實(shí)驗(yàn)操作：如圖1所示，用發(fā)光二極管作為發(fā)光物體，調(diào)整發(fā)光二極管、凸透鏡和光屏的高度，使它們的中心高度相同。知1－講實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)實(shí)驗(yàn)時(shí)為使像呈現(xiàn)在光屏的中間，也可以說成發(fā)光二極管中心、光屏中心在凸透鏡的主光軸上。知1－講將發(fā)光二極管從遠(yuǎn)處逐漸移向凸透鏡，每次都將發(fā)光二極管向凸透鏡移近4~5cm，并調(diào)節(jié)光屏到凸透鏡的距離，使光屏上呈現(xiàn)清晰的像。觀察像的大小、倒正，測(cè)量物距和像距的大小。當(dāng)光屏上看不到發(fā)光物體的像時(shí)，撤去光屏，從光屏一側(cè)透過凸透鏡觀察像的大小、倒正。知1－講深度思考什么情況下，光屏到凸透鏡的距離是像距？如何調(diào)節(jié)光屏使成像最清晰？深度理解光屏上呈現(xiàn)的像最清晰時(shí)，光屏到凸透鏡的距離是像距，粗調(diào)光屏找到燭焰的大致像；左右微調(diào)光屏到像清晰。知1－講將觀察和測(cè)量的結(jié)果記錄在表格中。f=10cm物距/cm像的性質(zhì)像距/cm虛實(shí)大小正倒38實(shí)縮小倒立1322實(shí)縮小倒立1818實(shí)放大倒立2212實(shí)放大倒立42知1－講深度思考表格中“物距38cm對(duì)應(yīng)的像距為13cm”“物距12cm卻對(duì)應(yīng)的像距為42cm”似乎違背了光路的可逆性。其中的可能原因是什么？深度理解可能是物距和像距的測(cè)量誤差引起的，也可能是光屏上的像沒有達(dá)到最清晰。知1－講分析論證：(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)的定性分析，可知“物體成實(shí)像時(shí)，距離凸透鏡越近(物距越小)，像越大，像距離凸透鏡越遠(yuǎn)(像距越大)”“物體成虛像時(shí)，距離凸透鏡越近(物距越小)，像越小，像距離凸透鏡越近”。知1－講(2)如圖2所示是將實(shí)驗(yàn)測(cè)量的物距、像距、觀察的像呈現(xiàn)出來，結(jié)合凸透鏡的焦距大小進(jìn)行分析得出結(jié)論。知1－講實(shí)驗(yàn)結(jié)論：(1)物體在2倍焦距之外，成倒立、縮小的實(shí)像，像在1倍焦距和2倍焦距之間。(2)物體在1倍焦距和2倍焦距之間，成倒立、放大的實(shí)像，像在2倍焦距之外。(3)物體在1倍焦距內(nèi)，成正立、放大的虛像，像和物體在凸透鏡的同側(cè)。知1－講科學(xué)推理物體在凸透鏡的2倍焦距處成什么性質(zhì)的像？像距是多大？推理結(jié)果由實(shí)驗(yàn)結(jié)論“物體在2倍焦距外成倒立、縮小的像”和“2倍焦距內(nèi)成倒立、放大的像”推論出“物體在兩個(gè)位置之間的某處(2倍焦距處)成倒立、等大的實(shí)像”；同理像距也是2倍焦距。知1－練例1[淮安模擬]如圖3所示，用焦距為10cm的凸透鏡做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)。解題秘方：根據(jù)凸透鏡的成像規(guī)律解題。知1－練(1)為了使像成在光屏中央，應(yīng)調(diào)節(jié)燭焰和光屏的中心位于凸透鏡的______上。解析：為了使?fàn)T焰的像成在光屏中央，要調(diào)節(jié)燭焰、光屏的中心都位于凸透鏡的主光軸上。主光軸(2)如圖所示，當(dāng)蠟燭距離凸透鏡15cm時(shí)，移動(dòng)光屏，可在光屏上找到一個(gè)清晰的倒立、_____(填“放大”“等大”或“縮小”)的實(shí)像。在投影儀、放大鏡中，成像情況與之類似的是_______。知1－練放大投影儀解析：當(dāng)蠟燭距離凸透鏡15cm時(shí)，即此時(shí)f＜u＜2f,移動(dòng)光屏，在光屏上得到清晰的倒立、放大的實(shí)像，投影儀就是應(yīng)用這一原理制成的。(3)當(dāng)光屏上成清晰的像時(shí)，用白紙遮住凸透鏡的上半部分，則燭焰的像亮度將_______。知1－練解析：遮住凸透鏡的上半部分，可以呈現(xiàn)完整的像，但像會(huì)變暗。變暗知1－練1．[蘇州模擬]小明在做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)：(1)如圖，讓一束平行光正對(duì)凸透鏡照射，在凸透鏡后的光屏上接收到一個(gè)最小、最亮的光斑，由此可以測(cè)出凸透鏡的焦距是______cm。10.0知1－練(2)使?fàn)T焰、凸透鏡、光屏三者的中心大致在一條與光具座平行的直線上的目的是____________________。(3)實(shí)驗(yàn)過程中，當(dāng)蠟燭與凸透鏡的距離為25cm時(shí)，在光屏上可得一個(gè)清晰的像，這個(gè)像是__________的像。使像呈現(xiàn)在光屏中央倒立、縮小知2－講知識(shí)點(diǎn)凸透鏡成像規(guī)律21.凸透鏡成像的靜態(tài)規(guī)律知2－講情況物距u像的性質(zhì)像距v應(yīng)用正倒大小虛實(shí)1u＞2f倒縮小實(shí)2f＞v

＞f照相機(jī)、攝像機(jī)、攝像頭2u=2f倒等大實(shí)v=2f測(cè)焦距32f＞u＞f倒放大實(shí)v＞2f投影儀、幻燈機(jī)、電影放映機(jī)4u=f不成像5u＜f正放大虛v＞u放大鏡知2－講2.凸透鏡成像的動(dòng)態(tài)規(guī)律(1)成實(shí)像時(shí)，“物近像遠(yuǎn)像變大，物遠(yuǎn)像近像變小”。即凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物體離凸透鏡越近，像離凸透鏡越遠(yuǎn)，像越大；物體離凸透鏡越遠(yuǎn)，像離凸透鏡越近，像越小。(2)成虛像時(shí)，“物近像近像變小，物遠(yuǎn)像遠(yuǎn)像變大”。即凸透鏡成虛像時(shí)，物體離凸透鏡越近，像離凸透鏡越近，像越?。晃矬w離凸透鏡越遠(yuǎn)，像離凸透鏡越遠(yuǎn)，像越大。(3)凸透鏡成像時(shí)，物體和像的移動(dòng)方向相同。知2－講3.凸透鏡成像圖解(圖4)知2－講深度理解凸透鏡成像時(shí)，1倍焦距分虛實(shí)，2倍焦距分大??；實(shí)像和物體在異側(cè)，虛像和物體在同側(cè)；實(shí)像都是倒立的，虛像都是正立的。知2－練[中考·淄博]在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，凸透鏡的焦距f=12cm，蠟燭、凸透鏡、光屏在光具座上的位置如圖5所示，此時(shí)燭焰在光屏上成清晰的像(像未畫出)。例2知2－練下列判斷正確的是()A.圖中成像特點(diǎn)與投影儀成像特點(diǎn)相同B.透鏡位置不動(dòng)，把蠟燭向左移動(dòng)，向右移動(dòng)光屏，光屏上會(huì)再次得到清晰的像C.透鏡位置不動(dòng)，把蠟燭移到30cm刻度線處，向右移動(dòng)光屏，光屏上會(huì)再次得到清晰的像D.透鏡位置不動(dòng)，把蠟燭移至45cm刻度線處，向右移動(dòng)光屏，光屏上會(huì)再次得到清晰的像知2－練解題秘方：根據(jù)物距與焦距的關(guān)系，結(jié)合凸透鏡成像規(guī)律，判斷所成像的性質(zhì)及其應(yīng)用。解析：由圖可知，此時(shí)物距u=30.0cm，像距v=20.0cm，凸透鏡的焦距f=12cm，u>2f，成的是倒立、縮小的實(shí)像，與投影儀成像特點(diǎn)不同，故A錯(cuò)誤；知2－練當(dāng)成實(shí)像時(shí)，物距變大時(shí)，像距變小。透鏡位置不動(dòng)，把蠟燭向左移動(dòng)，像距減小，即向左移動(dòng)光屏，光屏上會(huì)再次得到清晰的像，故B錯(cuò)誤；透鏡位置不動(dòng)，把蠟燭移到30cm刻度線處，物距減小，像距變大，即向右移動(dòng)光屏，光屏上會(huì)再次得到清晰的像，故C正確；將蠟燭移到45cm刻度線處，物距為5cm，小于焦距，成正立、放大的虛像，虛像不能用光屏承接，故D錯(cuò)誤。答案：C知2－練方法點(diǎn)評(píng)：凸透鏡(焦距已知)成像時(shí)，要素“物距、像距、像的性質(zhì)”之間具有一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，解題時(shí)，只要知道某一要素，就可以根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律推導(dǎo)出其他幾個(gè)要素。如題中根據(jù)“物距”，就可以判斷物體通過凸透鏡所成的像。知2－練2．[中考·日照]某興趣小組開展“創(chuàng)新服務(wù)生活，科技改變未來”的科技創(chuàng)新活動(dòng)，模擬制作一款“智能”行駛玩具車。該玩具車?yán)密囕d傳感器(攝像頭、雷達(dá))采集生成道路特征數(shù)據(jù)，完成“自動(dòng)”駕駛。