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初中物理第五節(jié) 科學(xué)探究:凸透鏡成像教課ppt課件
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這是一份初中物理第五節(jié) 科學(xué)探究:凸透鏡成像教課ppt課件,共36頁。PPT課件主要包含了各種透鏡,設(shè)計實驗實驗器材,探究凸透鏡的成像規(guī)律,本課小結(jié)等內(nèi)容,歡迎下載使用。
由于光是沿直線傳播的,因而光通過小孔后會成一個倒立的實像. 由于光的反射定律,光通過平面鏡會成一個正立的虛像. 光在不同的介質(zhì)中傳播時,會發(fā)生折射,光發(fā)生折射后會成什么像呢?
中間厚、邊緣薄的透鏡叫做凸透鏡;中間薄、邊緣厚的透鏡叫做凹透鏡.
拿一個凸透鏡對著太陽光,在透鏡的下方放一張白紙,把凸透鏡慢慢地向離遠白紙的方向移動,觀察發(fā)生的現(xiàn)象.
太陽光經(jīng)過凸透鏡后先在紙上成一個比透鏡小的光斑,光斑逐漸變小,慢慢會聚成一個最小最亮的點,凸透鏡繼續(xù)遠離白紙,白紙上又會出現(xiàn)一個慢慢變大的光斑. 太陽光經(jīng)過凸透鏡會聚成一個最小最亮的點,這個點叫做凸透鏡的焦點. 凸透鏡對光線有會聚作用.
太陽光經(jīng)過凹透鏡后在紙上成一個比透鏡大的光斑,凹透鏡遠離白紙時,白紙上的光斑會慢慢地變大. 可見,凹透鏡對光線有發(fā)散作用.
關(guān)于透鏡的四個基本概念 (1)主光軸:通過透鏡的兩個球面球心的直線叫做主光軸. 每一個透鏡都有一條主光軸,畫主光軸時一般用點劃線. (2)光心:主光軸上有一個特殊的點,通過它的光線傳播方向不改變,這個點叫做透鏡的光心. 用字母“O”表示.
(3)焦點:凸透鏡能使平行于主光軸的光線透過凸透鏡后會聚在主光軸上一點,這個點叫做焦點,凸透鏡的兩側(cè)各有一個焦點,且關(guān)于光心對稱,焦點用字母“F”表示. 凹透鏡能使平行于主光軸的光線透過凹透鏡后變得發(fā)散,且這些發(fā)散光線的反向延長線相交于主光軸上一點,這一點不是實際光線會聚的點故稱為虛焦點,凹透鏡兩側(cè)各有一個虛焦點,且關(guān)于光心對稱. (4)焦距:焦點到透鏡光心的距離叫做焦距,透鏡兩側(cè)焦距相等,焦距用字母“ f ”表示.
關(guān)于透鏡的四個基本概念
平行于主光軸的光線經(jīng)過凸透鏡后會聚到焦點上,如圖甲所示. 由于光路是可逆的,若把光源放在焦點上,光源射向凸透鏡的光經(jīng)過凸透鏡折射后將變?yōu)槠叫泄?,如圖乙所示.
平行于主光軸的光線經(jīng)過凹透鏡折射后,發(fā)散射出,折射光線的反向延長線經(jīng)過虛焦點,如圖甲所示. 由光路可逆性可知,會聚地射向凹透鏡對側(cè)虛焦點的光線,經(jīng)凹透鏡折射后,平行于主軸射出,如圖乙所示.
凸透鏡對光線的會聚作用,并不一定會聚到焦點或一點,而是指光線通過凸透鏡折射后,折射光線比原來的入射光線沿原方向傳播更偏近主光軸,使它的光束變窄、變收縮.
如圖所示. 圖甲中,原來會聚的光線經(jīng)過凸透鏡折射后,變得更會聚,交于焦點以內(nèi);圖乙中,原來發(fā)散的光線經(jīng)過凸透鏡后會聚在焦點之外;圖丙中,點光源S發(fā)出的光經(jīng)過凸透鏡折射后仍然是發(fā)散光線,只是比原來會聚了.
凹透鏡對光線有發(fā)散作用,如圖甲所示,射向凹透鏡對側(cè)虛焦點以內(nèi)的會聚光線,經(jīng)凹透鏡折射后依然會聚,不過變得發(fā)散些了;如圖乙所示,射向凹透鏡對側(cè)焦點以外的會聚光線變成發(fā)散光線.
用放大鏡看自己的指紋,再用放大鏡看窗外的物體,隔著放大鏡看,物體總是放大的嗎?
猜想與假設(shè) 凸透鏡所成的像的正倒、大小與物體到透鏡和透鏡到光屏的距離有關(guān). ⒈物體離凸透鏡的距離遠,成倒立、縮小的實像. ⒉物體離凸透鏡的距離較近,成倒立、放大的實像. ⒊物體離凸透鏡的距離很近,成正立、放大的虛像.
如何保證蠟燭的像始終能成在光屏上? 調(diào)節(jié)蠟燭、透鏡、光屏的中心,使它們的中心在同一高度上,就能使燭焰的像成在光屏的中央了.
如何測定凸透鏡的焦距? 根據(jù)凸透鏡特性,讓平行光(如太陽光)沿主軸方向入射到凸透鏡上,在另一側(cè)與透鏡平行放置一光屏,調(diào)節(jié)光屏的位置使光屏上的光斑最小且最明亮,此時透鏡與光屏的間距即為凸透鏡的焦距.這是一種簡便地粗測凸透鏡焦距的方法.
實驗數(shù)據(jù)記錄表格像與物距的關(guān)系凸透鏡的焦距f=___cm
進行實驗與收集數(shù)據(jù) 1.組裝實驗器材,將燭焰中心、凸透鏡中心和光屏中心調(diào)整到同一高度. 2.當(dāng)光屏上出現(xiàn)倒立、縮小的像時,讀出物距(u)與像距(v)的值填入數(shù)據(jù)記錄表.分析數(shù)據(jù)找出物距、像距和兩倍焦距、一倍焦距的關(guān)系.
3.當(dāng)光屏上出現(xiàn)倒立、放大的像時,讀出物距(u)與像距(v)的值填入數(shù)據(jù)記表.分析數(shù)據(jù)找出物距、像距和兩倍焦距、一倍焦距的關(guān)系. 4.當(dāng)物體放在焦距以內(nèi)時,無法在光屏上找到像,這說明了什么?那能否成虛像呢?該怎樣觀察? 5.當(dāng)物體在二倍焦距處時,像是怎樣的? 6.將物體放在焦點上時,會有什么現(xiàn)象呢?
根據(jù)實驗數(shù)據(jù),得出最終結(jié)論:當(dāng)u>2f時,成倒立、縮小的實像,f<v<2f.當(dāng)f<u<2f時,成倒立、放大的實像,v>2f.當(dāng)u<f時,成正立、放大的虛像.當(dāng)u=2f時,成倒立、等大的實像,v=2f.當(dāng)u=f時,不成像.
實驗拓展 1.在實驗中,你能發(fā)現(xiàn)實像和虛像的分界點在什么位置嗎? 焦點是實像和虛像的分界點. 2.在實驗中,你能發(fā)現(xiàn)放大的像和縮小的像的分界點在什么位置嗎? 二倍焦距是縮小像和放大像的分界點.
實驗思考: 1.當(dāng)成實像時,如用手擋住透鏡的上半部,光屏上的像可能有什么變化? 能成完整的像,但像變暗了. 2.什么情況下像和物體在凸透鏡兩側(cè)?什么情況下像和物體在凸透鏡同側(cè)? 成實像時物像異側(cè),成虛像時物像同側(cè).
3. 當(dāng)凸透鏡成實像時,隨著物距的減小,像距是怎樣變化的? 物距減小則像距增大,即物像同方向移動,像跟著物體在移動.
規(guī)律精煉:一倍焦距分虛實;二倍焦距分大?。欢督裹c物像等;實像總是異側(cè)倒;虛像總是同側(cè)正;物近像遠像變大;物遠像近像變小;像的大小像距定;像兒跟著物體跑.
課堂練習(xí):1.一凸透鏡的焦距是8 cm,將點燃的蠟燭放在 離凸透鏡12 cm處,則所成的像是 ( ?。.正立、縮小的虛像 B.倒立、放大的實像 C.倒立、縮小的實像 D.倒立、縮小的虛像
2.小明在做“探究凸透鏡成像的規(guī)律”的實驗 時,所用凸透鏡的焦距為15 cm.將圖甲所 示的蠟燭放在距離該透鏡35 cm處時,蠟燭 在光屏上所成的清晰的像是圖乙中的(?。?br/>3.在探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗中,當(dāng)燭焰、凸透鏡、 光屏位于如圖所示的位置時,燭焰在光屏上呈現(xiàn)一 個清晰的放大的像.要使燭焰在光屏上呈現(xiàn)一個清 晰的縮小的像,調(diào)節(jié)的方法是 ( ) A.透鏡不動,蠟燭遠離透鏡移動,光屏靠近透鏡移動 B.透鏡不動,蠟燭遠離透鏡移動,光屏遠離透鏡移動 C.透鏡不動,蠟燭靠近透鏡移動,光屏遠離透鏡移動 D.蠟燭不動,透鏡遠離蠟燭移動,光屏不發(fā)生移動
4.小青將點燃的蠟燭分別放在如圖所示的a、b、 c點探究凸透鏡成像規(guī)律,蠟燭在_____點時, 凸透鏡右側(cè)光屏上成的像最大,像是______ (選填“正立”或“倒立”)的.
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