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《凸透鏡成像的規(guī)律》透鏡及其應(yīng)用PPT教學(xué)課件

admin 發(fā)布于2019-11-21 八年級物理上冊 394 0

第一部分內(nèi)容：新知梳理

一　實(shí)驗(yàn)探究：凸透鏡成像的規(guī)律

1.物距（u）和像距（v）

（1）物距（u）：______到透鏡光心的距離。

（2）像距（v）：______到透鏡光心的距離。

2.實(shí)驗(yàn)過程

（1）如圖5－3－1所示，把點(diǎn)燃的蠟燭、_________、光屏依次固定在光具座上，調(diào)節(jié)凸透鏡和光屏的高度，使它們的中心跟燭焰的中心在__________上。

（2）把凸透鏡固定在光具座的中部，蠟燭移至光具座一端，調(diào)節(jié)光屏的位置，直到光屏上得到清晰的像，記下物距、像距的大小和像的特征；逐漸減小物距，調(diào)節(jié)光屏，分別觀察、記錄凸透鏡的成像情況。

[點(diǎn)撥]燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心“等高”，目的是使光屏接收到的燭焰的像能落在光屏的中央，便于觀察。

二　實(shí)驗(yàn)結(jié)論——凸透鏡成像規(guī)律

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凸透鏡成像的規(guī)律PPT，第二部分內(nèi)容：應(yīng)用示例

類型一　探究凸透鏡成像規(guī)律

例1 在做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中：

(1)一束平行光通過凸透鏡后在光屏上會(huì)聚成一點(diǎn)，如圖5－3－3甲所示，則凸透鏡的焦距為________cm，調(diào)節(jié)光具座上燭焰、透鏡和光屏三者的中心在__________。

(2)如圖乙所示，燭焰恰好在光屏上成倒立、________(選填“放大”“縮小”或“等大”)的實(shí)像，生活中的________(選填“照相機(jī)”“投影儀”或“放大鏡”)就是利用這一成像原理制成的。

(3)在(2)的基礎(chǔ)上將蠟燭遠(yuǎn)離凸透鏡，則應(yīng)將光屏________(選填“遠(yuǎn)離”或“靠近”)凸透鏡才能再次在光屏上成清晰的像。?

[解析] (1)平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡后會(huì)聚在主光軸上一點(diǎn)，這點(diǎn)是凸透鏡的焦點(diǎn)。焦點(diǎn)到光心的距離是凸透鏡的焦距，所以凸透鏡的焦距是10.0 cm。實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先調(diào)節(jié)光具座上燭焰、透鏡和光屏三者的中心在同一高度，這樣可使像成在光屏的中央。

(2)凸透鏡的焦距是10.0 cm，燭焰放在距凸透鏡15 cm處時(shí)，物體在凸透鏡的一倍焦距和二倍焦距之間，成倒立、放大的實(shí)像?；脽魴C(jī)和投影儀就是利用這一成像規(guī)律工作的。

(3)將蠟燭在圖乙的基礎(chǔ)上遠(yuǎn)離透鏡，物距增大，像距要減小，所以光屏靠近凸透鏡，才能在光屏上得到清晰的像。

[規(guī)律總結(jié)] (1)探究凸透鏡成像規(guī)律的過程中，無論怎樣移動(dòng)光屏都得不到像，原因可能是：①凸透鏡、光屏、燭焰三者的中心不在同一高度；②物體在凸透鏡的一倍焦距內(nèi)或焦點(diǎn)上；③物距稍大于一倍焦距，像距較大，光具座上的光屏無法達(dá)到。

(2)運(yùn)用作圖法可得出凸透鏡成像規(guī)律，如圖5－3－4所示。

類型二　凸透鏡成像規(guī)律在生活中的應(yīng)用

例2　如圖5－3－5甲所示是現(xiàn)代城市很多路口安裝的監(jiān)控?cái)z像頭，它可以拍下違章行駛或發(fā)生交通事故時(shí)的現(xiàn)場照片。攝像頭的鏡頭相當(dāng)于一個(gè)______透鏡，它的工作原理與__________ (選填“照相機(jī)”“投影儀”或“放大鏡”)相似。如圖乙和丙所示是一輛汽車經(jīng)過路口時(shí)與一輛自行車相撞后被先后拍下的兩張照片，由圖可以看出汽車是在逐漸________(選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)攝像頭的。?

[解析]監(jiān)控?cái)z像頭是一個(gè)凸透鏡，被監(jiān)控的物體在凸透鏡二倍焦距以外，成倒立、縮小的實(shí)像，其工作原理與照相機(jī)相似。對比圖乙和圖丙可以看出，圖丙所成的像較小，根據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律可知，此時(shí)物距增大，即汽車是逐漸遠(yuǎn)離攝像頭的。

[方法指導(dǎo)]凸透鏡成像規(guī)律口訣

①一倍焦距分虛實(shí)，二倍焦距分大小。

②凸透鏡成實(shí)像時(shí)(即物體在一倍焦距以外)：物近像遠(yuǎn)像變大；成虛像時(shí)(即物體在一倍焦距以內(nèi))：物近像近像變小。

類型三　根據(jù)物、像位置關(guān)系判斷成像

例3　如圖5－3－6所示，此時(shí)蠟燭通過凸透鏡在光屏上形成一個(gè)清晰的像，現(xiàn)保持凸透鏡的位置不變，將光屏與蠟燭的位置對調(diào)，則光屏上(　　)?

A．無像

B．成倒立、縮小的實(shí)像

C．成倒立、放大的實(shí)像

D．成正立、放大的實(shí)像?

[解析]根據(jù)凸透鏡成實(shí)像的規(guī)律進(jìn)行分析，如下：

由題意知，u＞2f，由凸透鏡成像規(guī)律可知，在光屏上能成倒立、縮小的實(shí)像，此時(shí)f<v<2f；若保持凸透鏡的位置不動(dòng)，將蠟燭和光屏互換一下位置，則f<u<2f，由光路的可逆性可知，成倒立、放大的實(shí)像。

[規(guī)律總結(jié)]根據(jù)像距(v)與物距(u)的大小關(guān)系判斷成實(shí)像情況：v＜u，成縮小的像；v＝u，成等大的像；v＞u，成放大的像。

類型四　巧用不等式分析凸透鏡焦距范圍

例4　(多選)在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，蠟燭、凸透鏡和光屏在光具座上的位置如圖5－3－7所示，此時(shí)在光屏上得到燭焰清晰的像；若保持透鏡位置不動(dòng)，將蠟燭移到光具座上40 cm刻度線處，對于此時(shí)像的性質(zhì)，下列判斷正確的是(　　)?

A．一定是放大的像 B．一定是縮小的像

C．一定是倒立的像 D．一定是正立的像?

[解析]題圖知，物距大于像距，此時(shí)成倒立、縮小的實(shí)像，因此物距大于二倍焦距，像距處于一倍焦距和二倍焦距之間。物距u＝50 cm－30 cm＝20 cm；像距v＝65 cm－50 cm＝15 cm。由以上分析得：20 cm＞2f，f＜15 cm＜2f，

解得：7.5 cm＜f＜10 cm。

將蠟燭移到光具座上40 cm刻度線處時(shí)，物距u′＝50 cm－40 cm＝10 cm，處于一倍焦距和二倍焦距之間，所以成倒立、放大的實(shí)像。故選AC。

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凸透鏡成像的規(guī)律PPT，第三部分內(nèi)容：課堂反饋

1．探究燭焰通過焦距是10 cm的凸透鏡成像規(guī)律時(shí)，蠟燭、透鏡、光屏位置如圖20－1所示，此時(shí)(　　)?

A．a(chǎn)為物距

B．b為焦距

C．凸透鏡成放大的燭焰像

D．若蠟燭、透鏡不動(dòng)，僅移動(dòng)光屏，