《凸透鏡成像的規律》透鏡及其應用PPT教學(xué)課件
第一部分內容：新知梳理
一 實(shí)驗探究：凸透鏡成像的規律
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)驗過(guò)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，調節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，調節光屏的位置，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，調節光屏，分別觀(guān)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(guān)察。
二 實(shí)驗結論——凸透鏡成像規律
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凸透鏡成像的規律PPT，第二部分內容：應用示例
類(lèi)型一 探究凸透鏡成像規律
例1 在做“探究凸透鏡成像規律”的實(shí)驗中：
(1)一束平行光通過(guò)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_(kāi)_______cm，調節光具座上燭焰、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”“投影儀”或“放大鏡”)就是利用這一成像原理制成的。
(3)在(2)的基礎上將蠟燭遠離凸透鏡，則應將光屏________(選填“遠離”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(xiàn)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)驗前應先調節光具座上燭焰、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和投影儀就是利用這一成像規律工作的。
(3)將蠟燭在圖乙的基礎上遠離透鏡，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。
[規律總結] (1)探究凸透鏡成像規律的過(guò)程中，無(wú)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(wú)法達到。
(2)運用作圖法可得出凸透鏡成像規律，如圖5－3－4所示。
類(lèi)型二 凸透鏡成像規律在生活中的應用
例2 如圖5－3－5甲所示是現代城市很多路口安裝的監控攝像頭，它可以拍下違章行駛或發(fā)生交通事故時(shí)的現場(chǎng)照片。攝像頭的鏡頭相當于一個(gè)______透鏡，它的工作原理與__________ (選填“照相機”“投影儀”或“放大鏡”)相似。如圖乙和丙所示是一輛汽車(chē)經(jīng)過(guò)路口時(shí)與一輛自行車(chē)相撞后被先后拍下的兩張照片，由圖可以看出汽車(chē)是在逐漸________(選填“靠近”或“遠離”)攝像頭的。
[解析]監控攝像頭是一個(gè)凸透鏡，被監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相似。對比圖乙和圖丙可以看出，圖丙所成的像較小，根據凸透鏡成像的規律可知，此時(shí)物距增大，即汽車(chē)是逐漸遠離攝像頭的。
[方法指導]凸透鏡成像規律口訣
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)：物近像遠像變大；成虛像時(shí)(即物體在一倍焦距以?xún)?：物近像近像變小。
類(lèi)型三 根據物、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(guò)凸透鏡在光屏上形成一個(gè)清晰的像，現保持凸透鏡的位置不變，將光屏與蠟燭的位置對調，則光屏上( )
A．無(wú)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]根據凸透鏡成實(shí)像的規律進(jìn)行分析，如下：
由題意知，u＞2f，由凸透鏡成像規律可知，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。
[規律總結]根據像距(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(lèi)型四 巧用不等式分析凸透鏡焦距范圍
例4 (多選)在“探究凸透鏡成像規律”的實(shí)驗中，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(xiàn)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(xiàn)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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凸透鏡成像的規律PPT，第三部分內容：課堂反饋
1．探究燭焰通過(guò)焦距是10 cm的凸透鏡成像規律時(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，
燭焰可在光屏上成清晰的像
2．圖20－2中不符合凸透鏡成像規律的是( )
3．在“探究凸透鏡成像規律”的實(shí)驗中，小欣記錄的部分實(shí)驗數據如下表所示。
(1)表格中有幾項內容漏寫(xiě)了，請你幫助填補：a__________；b__________；c________；d________。
(2)實(shí)驗過(guò)程中小欣觀(guān)察到第2次所成的像________(選填“大于”“等于”或“小于”)第1次所成的像。
(3)當把蠟燭調到距離透鏡8 cm的位置時(shí)，小欣發(fā)現無(wú)論怎樣移動(dòng)光屏，光屏上始終得不到像。為了觀(guān)察到這時(shí)所成的像，眼睛和蠟燭應該在凸透鏡的________(選填“同”或“異”)側。
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