§6-2探究凸透镜成像规律..doc

【本讲教育信息】 一. 教学内容： §6-2探究凸透镜成像规律 仪器材料：光具座一套，凸透镜（焦距不同的两个凸透镜）蜡烛一支，半张遮光纸。 （一）知道探究凸透镜成像的实验过程： 1. 组装仪器材料，并进行共轴调节，共轴调节的方法是使烛焰中心，凸透镜中心，光屏中心在同一高度。（或使烛焰，凸透镜中心和光屏中心在一条与光具座平行的直线上） 共轴调节的目的是：使烛焰的像能成在光屏的中间。 2. 会粗测凸透镜的焦距，其方法有：太阳光聚焦法，远物成像法 太阳光聚焦法：使凸透镜对着太阳，下面放一张白纸，调节透镜到白纸的距离直到白纸上的光斑最小最亮为止。用刻度尺量出透镜中心到纸上光斑间的距离，就是凸透镜的焦距。 远物成像法：手持凸透镜在窗户和室内的白墙或纸屏之间移动，移到某个位置时，屏上形成一个倒立的像，像到透镜中心的距离近似等于（或稍大于）焦距，此法称为远物成像法 3. 观察凸透镜成各种像的条件： 4. 探究记录 物距 像距 像的性质 （u） （v） 实像或 虚像 倒立或 正立 放大或 缩小 像、物同侧或异侧 u＞2f f＜v＜2f 实像 倒立 缩小 异侧 u＝2f v＝2f 实像 倒立 等大 异侧 2f＞u＞f v＞2f 实像 倒立 放大 异侧 u＝f v → 不能 成像 U＜f v ＜0 虚像 正立 放大 虚像和物在同侧 5. 探究结论： 1）实像都是倒立的，即物、像的左右 相反 ，上下 颠倒 ；像和物在透镜两侧。 虚像都是正立的，即物、像的左右一致，上下一致 ；像和物在透镜同侧。 2）焦点是实像、虚像的分界点； 二倍焦距点是放大、缩小像的分界点。 3）实像可用光屏直接观察，也可用眼睛直接观察；虚像用光屏观察不到，但可用眼睛直接观察。 4）物体从二倍焦距以外逐渐移向凸透镜焦点，像在增大，像距也在增大。 5）像与物运动快慢不同 6）当凸透镜一部分被遮蔽时，像形状不会缺失，而是亮度变暗。 注意： ①从表中可以找到凸透镜成像的关键： 1）焦点是成实像还是成虚像的分界点。 2）两倍焦距处是像比物大还是像比物小的分界点。 3）实像总是倒立的且像和物分居透镜两侧；虚像总是正立的且像和物位于透镜的同侧。如果我们在研究凸透镜成像实验中，把观察到的现象与凸透镜成像的物理情景结合起来，还可以建立成像的动态情景，当物体从二倍焦距以外的地方逐渐向凸透镜移动过程中，像逐渐变大，像距v也逐渐变大。但是，只要物体未到达二倍焦距点时，像的大小总比物体要小；像的位置总在镜的另一侧一倍焦距至二倍焦距之间。当物体到达二倍焦距之内逐渐向一倍焦距点移动过程中，像变大，像距v也变大，像的大小总比物体要大，像的位置总在镜的另一侧二倍焦距以外。可见，二倍焦距点是凸透镜成缩小实像与放大实像的分界点。 ②区别实像和虚像 1）从观察角度去区分：实像可以用眼睛看到，也可以用光屏接收，而虚像只能用眼睛观看不能用光屏接收。 2）从成像实质去区分：实像是光线的实际交点所成的像，而虚像是光线的反向延长线相交所成的像。 除了实验，还可以利用作图的方法理解凸透镜成像规律。 研究凸透镜成像实验中物体通过透镜成像的各种情况，完全也可以用成像光路图很简单、很直观地表示出来。掌握这种方法对理解和掌握凸透镜成像规律及其应用是有很大帮助的。 （二）利用作图法掌握凸透镜成像的规律 一般作图步骤如下： 1）先画出透镜，标明光心，画出主光轴； 2）标出焦点F和二倍焦距2f，用箭头AB表示物体； 3）选择AB点发出的两条光线。从通过透镜三条特殊光线中任取两条即可。如由A点作平行主轴和通过透镜光心两条光线，经凸透镜折射后分别过焦点和光心，并相交A(点，A(即为A点的像。同理，求出B点的像B(，连接A(B(，即为物体AB的像。 画图中的实线和虚线：（1）实际光线用实线画，加箭头表示光线的行进方向。（2）反向延长线不是实际光线，所以用虚线画，不加箭头。（3）实像用实线画，虚像用虚线画，都要加箭头表示像的正倒。（4）法线等辅助线要用虚线画。 如：u＞2f 如：u=2f 如：2f＞u＞f 如： u=f 如： u＜f 【典型例题】 例1．当物体位于凸透镜前的哪一位置时能得到放大的像？ 分析与解答：凸透镜可成放大的实像，也可成放大的虚像。 这个题目中没有说明所成像是实像还是虚像，所以必须给出两个解，当物体位于凸透镜的焦点以内时，能得到正立放大的虚像；当物体位于凸透镜前1倍焦距和2倍焦距之间时，能得到倒立放大的实像。 答案：当物体位于凸透镜前1倍焦距和2倍焦距之间或物体位于焦距以内时，均能得到放大的像。 说明：对凸透镜的成像规律要熟悉，且解答问题时要考虑全面。 例2．若一物体从距凸透镜3倍焦距的地方，沿主光轴移到1.5倍焦