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时间:2020-05-15
《八年级物理凸透镜成像规律 探究凸透镜成像规律.doc》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、凸透镜成像规律探究凸透镜成像规律 提出问题: 照相机、投影仪和放大镜都应用了凸透镜,为什么物体通过凸透镜成像不同呢?像的性质(成像的正倒、大小、虚实)是由哪些因素决定的呢? 猜想: 物体通过凸透镜成像的性质可能与物体与透镜的距离有关,可能与透镜的焦距有关。 实验器材: 光具座(标尺)、凸透镜、蜡烛、火柴、光屏、平行光源。 实验步骤: 1.测量凸透镜的焦距:利用平行光源或太阳光粗测凸透镜的焦距(实验室提供的凸透镜的焦距有5cm、10cm和30cm,我们所选的透镜最好在10cm---20cm之间,太大
2、或太小都不方便)。 2.共轴调节:把蜡烛、凸透镜、光屏依次摆放在光具座上.点燃蜡烛,调整蜡烛、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度。 3.把蜡烛放在离凸透镜远大于2倍焦距的地方,沿直线移动光屏,直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。观察这个像是倒立的还是正立的,是放大的还是缩小。 4.把蜡烛移向凸透镜,让蜡烛到凸透镜的距离等于2倍焦距,移动光屏,观察像到凸透镜的距离、像的倒正和大小。 5.把蜡烛再靠近凸透镜,让蜡烛到凸透镜的距离在2倍焦距与1倍焦距之间,移动光屏,观察像到凸透镜的距离、像的倒正和大小。 6.把
3、蜡烛继续靠近凸透镜,让蜡烛在凸透镜的焦点上,移动光屏,看是否能够成像。 7.把蜡烛移动到凸透镜的焦点以内,移动光屏,在光屏上还能看到烛焰的像吗? 现象记录: 透镜焦距f= cm物距与焦距的关系物体的位置透镜的位置像的位置物距u/cm像距v/cm像的性质实虚大小正倒u>2f u>2f u=2f 2f>u>f 2f>u>f u4、物像与镜的位置关系能否用光屏接收到应用正倒大小实虚u>2f倒立缩小实像2f>v>f异侧能照相机u=2f倒立等大实像v=2f异侧能 2f>u>f倒立放大实像v>2f异侧能投影仪u=f不成像 u5、光屏接收不到,是虚像。 2.u=f是成像虚实的分界点,当物距大于透镜的一倍焦距时,物体成实像,当物距小于透镜的一倍焦距时,物体成虚像; 3.u=2f是成像大小的分界点,当物距大于透镜的二倍焦距时,物体成缩小的像,当物距小于透镜的二倍焦距时,物体成放大的像; 4.凸透镜所成的实像都是倒立的,虚像是正立的; 5.凸透镜成实像时,当物体从较远处向透镜靠近时(物距变小),像到透镜的距离(像距)逐渐变大,像也逐渐变大。即:“一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小,物近像远像变大” 6.不管成实像还是虚像,成放大像时必定6、像距大于物距,成缩小像时必定像距小于物距。 二、凸透镜成像规律的应用 1、照相机原理和构造 照相机镜头相当于凸透镜,胶卷相当于光屏,机壳相当于暗室,被拍照的物体到镜头的距离要远远大于焦距才能在胶卷上得到倒立、缩小的实像,此时胶卷与镜头的距离在一、二倍焦距之间。光路图如下: 由图可知: 物体AB垂直于主轴放置,且位于二倍焦距之外,做出A点的两条特殊光线,平行于主轴的光线经凸透镜折射后过焦点,过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变,两条折射光线的交点就是A点的像点A’,因为像A’B’也垂直于主轴,可以得到7、物体的像A'B',可以看出物体经照相机成倒立、缩小的实像,像距在一、二倍焦距之间,且物距大于像距。 思考:照相时人应该靠近还是离开照相机一些? 根据凸透镜成像规律可知,“物近像远像变大”,所以为了使照片上人像大一些,人应靠近照相机,但与此同时,为了使底片上能得到清晰的像,还应使像距变大,即调节镜头到胶卷的距离。 2、投影仪的原理和构造 投影仪的构造主要有:镜头、投影片、聚光镜、光源和反光镜等部分。光源是用来照亮投影片的;聚光镜为一组凸透镜,其作用是聚光,增加投影片的亮度;反光镜是平面镜,其作用是把射向投影8、片的光反射到屏幕上。投影片相当于实验中的蜡烛(物体),天花板相当于光屏,镜头起凸透镜的作用。投影片到镜头的距离在一、二倍焦距之间,并且距焦点较近,所以在幕上能成放大的实像,此时的像距要大于二倍的焦距。光路图如下: 由图可知: 物体AB垂直于主轴放置,且位于一、二倍焦距之间,做出A点的两条特殊光线,平行于主轴的光线经凸透镜折射后过焦点,过光心的光线经凸透镜折射后传播方向
4、物像与镜的位置关系能否用光屏接收到应用正倒大小实虚u>2f倒立缩小实像2f>v>f异侧能照相机u=2f倒立等大实像v=2f异侧能 2f>u>f倒立放大实像v>2f异侧能投影仪u=f不成像 u5、光屏接收不到,是虚像。 2.u=f是成像虚实的分界点,当物距大于透镜的一倍焦距时,物体成实像,当物距小于透镜的一倍焦距时,物体成虚像; 3.u=2f是成像大小的分界点,当物距大于透镜的二倍焦距时,物体成缩小的像,当物距小于透镜的二倍焦距时,物体成放大的像; 4.凸透镜所成的实像都是倒立的,虚像是正立的; 5.凸透镜成实像时,当物体从较远处向透镜靠近时(物距变小),像到透镜的距离(像距)逐渐变大,像也逐渐变大。即:“一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小,物近像远像变大” 6.不管成实像还是虚像,成放大像时必定6、像距大于物距,成缩小像时必定像距小于物距。 二、凸透镜成像规律的应用 1、照相机原理和构造 照相机镜头相当于凸透镜,胶卷相当于光屏,机壳相当于暗室,被拍照的物体到镜头的距离要远远大于焦距才能在胶卷上得到倒立、缩小的实像,此时胶卷与镜头的距离在一、二倍焦距之间。光路图如下: 由图可知: 物体AB垂直于主轴放置,且位于二倍焦距之外,做出A点的两条特殊光线,平行于主轴的光线经凸透镜折射后过焦点,过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变,两条折射光线的交点就是A点的像点A’,因为像A’B’也垂直于主轴,可以得到7、物体的像A'B',可以看出物体经照相机成倒立、缩小的实像,像距在一、二倍焦距之间,且物距大于像距。 思考:照相时人应该靠近还是离开照相机一些? 根据凸透镜成像规律可知,“物近像远像变大”,所以为了使照片上人像大一些,人应靠近照相机,但与此同时,为了使底片上能得到清晰的像,还应使像距变大,即调节镜头到胶卷的距离。 2、投影仪的原理和构造 投影仪的构造主要有:镜头、投影片、聚光镜、光源和反光镜等部分。光源是用来照亮投影片的;聚光镜为一组凸透镜,其作用是聚光,增加投影片的亮度;反光镜是平面镜,其作用是把射向投影8、片的光反射到屏幕上。投影片相当于实验中的蜡烛(物体),天花板相当于光屏,镜头起凸透镜的作用。投影片到镜头的距离在一、二倍焦距之间,并且距焦点较近,所以在幕上能成放大的实像,此时的像距要大于二倍的焦距。光路图如下: 由图可知: 物体AB垂直于主轴放置,且位于一、二倍焦距之间,做出A点的两条特殊光线,平行于主轴的光线经凸透镜折射后过焦点,过光心的光线经凸透镜折射后传播方向
5、光屏接收不到,是虚像。 2.u=f是成像虚实的分界点,当物距大于透镜的一倍焦距时,物体成实像,当物距小于透镜的一倍焦距时,物体成虚像; 3.u=2f是成像大小的分界点,当物距大于透镜的二倍焦距时,物体成缩小的像,当物距小于透镜的二倍焦距时,物体成放大的像; 4.凸透镜所成的实像都是倒立的,虚像是正立的; 5.凸透镜成实像时,当物体从较远处向透镜靠近时(物距变小),像到透镜的距离(像距)逐渐变大,像也逐渐变大。即:“一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小,物近像远像变大” 6.不管成实像还是虚像,成放大像时必定
6、像距大于物距,成缩小像时必定像距小于物距。 二、凸透镜成像规律的应用 1、照相机原理和构造 照相机镜头相当于凸透镜,胶卷相当于光屏,机壳相当于暗室,被拍照的物体到镜头的距离要远远大于焦距才能在胶卷上得到倒立、缩小的实像,此时胶卷与镜头的距离在一、二倍焦距之间。光路图如下: 由图可知: 物体AB垂直于主轴放置,且位于二倍焦距之外,做出A点的两条特殊光线,平行于主轴的光线经凸透镜折射后过焦点,过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变,两条折射光线的交点就是A点的像点A’,因为像A’B’也垂直于主轴,可以得到
7、物体的像A'B',可以看出物体经照相机成倒立、缩小的实像,像距在一、二倍焦距之间,且物距大于像距。 思考:照相时人应该靠近还是离开照相机一些? 根据凸透镜成像规律可知,“物近像远像变大”,所以为了使照片上人像大一些,人应靠近照相机,但与此同时,为了使底片上能得到清晰的像,还应使像距变大,即调节镜头到胶卷的距离。 2、投影仪的原理和构造 投影仪的构造主要有:镜头、投影片、聚光镜、光源和反光镜等部分。光源是用来照亮投影片的;聚光镜为一组凸透镜,其作用是聚光,增加投影片的亮度;反光镜是平面镜,其作用是把射向投影
8、片的光反射到屏幕上。投影片相当于实验中的蜡烛(物体),天花板相当于光屏,镜头起凸透镜的作用。投影片到镜头的距离在一、二倍焦距之间,并且距焦点较近,所以在幕上能成放大的实像,此时的像距要大于二倍的焦距。光路图如下: 由图可知: 物体AB垂直于主轴放置,且位于一、二倍焦距之间,做出A点的两条特殊光线,平行于主轴的光线经凸透镜折射后过焦点,过光心的光线经凸透镜折射后传播方向
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