当物体靠近凸透镜时,就成为直立、放大的实像。
用同样的凸透镜观察远处的景物,形成倒立缩小的虚像。
可见,图像的虚实、大小、前后都与物体到凸透镜的距离(物距)有关。
图像的虚实、大小、上下颠倒和物距之间有什么关系?
探索凸透镜成像规律
设计实验
我们可以将物体远离凸透镜,然后逐渐靠近,观察成像情况。 当物距等于、大于或大于一焦距、二焦距……时我们可以观察到物体的成像。
实验流程
使用蜡烛作为发光物体,用一块黑色纸板作为光幕,研究蜡烛火焰的成像。
①组装实验装置探究凸透镜成像的规律视频,调整蜡烛火焰中心、凸透镜中心和光幕中心至同一高度,保证图像位于光幕中心。
②将凸透镜固定在光具座中部一定的刻度处,将蜡烛放置较远,使物距u>2f,调整光幕到凸透镜的距离,使蜡烛火焰形成清晰的光斑。光屏上的虚像。 观察虚像的大小和上下颠倒。
③将蜡烛移近凸透镜,改变物距u,仍使u>2f,仿步骤②再做一次实验,观察虚像的大小和上下颠倒。
④ 将蜡烛移近凸透镜,改变物距u,使u=2f,调整光幕到凸透镜的距离,使蜡烛火焰在光幕上形成清晰的虚像。 观察虚像的大小和上下颠倒。
⑤ 将蜡烛移近凸透镜,改变物距u,使f<u<2f,调整光幕到凸透镜的距离探究凸透镜成像的规律视频,使蜡烛火焰在光幕上形成清晰的虚像。 观察虚像的大小和上下颠倒。
⑥将蜡烛移近凸透镜,改变物距u,仍使f<u<2f,复制步骤⑤,再做一次实验,观察虚像的大小和上下颠倒。
⑦将蜡烛移近凸透镜,改变物距u,使u=f,观察即可成像。
⑧将蜡烛移近凸透镜,改变物距u,使u<f,在光幕上无法得到蜡烛的图像,此时变成实像,应观察将蜡烛从光幕的一侧进入镜头,观察实像的大小和上下颠倒的情况。
来吧,点击下面视频观看探索过程
视频“探索凸透镜成像定律”
分析与论证
根据以往的研究活动,可以得出以下推论:
①当u>2f、f<v<2f时,形成倒立缩小的虚像,物像在镜头后面。 应用:相机、相机、相机
②当u=2f、v=2f时,形成倒立的等大小虚像,物像在镜头后侧,双焦距点为虚像放大和缩小的分界点图像,应用:焦距测量
③当f<u<2f,v>2f时,形成倒立放大的虚像,物像在镜头后面。 应用:幻灯片放映机、投影仪、电影放映机
④当u=f时,不成像,焦点为虚像与实像的分界点
⑤当u<f时,光屏上不成像,在物体同侧形成正立放大实像,物像与镜头同侧。 应用:放大镜
⑥ 形成虚像时:物距减小,像距变大,像变大; 物距减小,像距减小,图像变小。
记忆公式
将焦距加倍,将现实与现实区分开来;
双焦距;
双焦距物体等;
虚像总是倒立的;
实像总是在同一边直立;
物体的近像和远像变大;
物体的远像和近像变小;
图像的大小由距离决定;
图像追随物体。
下面的视频是用“一字屏”代替蜡烛作为光源,探索凸透镜成像的规律。 非常值得一看
视频“探索凸透镜成像定律”
实践
1、(1)如图所示,将点燃的蜡烛放在该处,光幕上会出现缩小的图像; 将点燃的蜡烛放在该处,光屏上会出现放大的图像; 屏幕上将没有图像。
(2)在物距减小的过程中,像距不变,像的大小也不变; 当物距较大时,无论光幕如何连接,光幕上都无法获得蜡烛火焰的图像。
2、已知凸透镜的焦距为10cm,物体到凸透镜的距离为15cm。 ”)(可选“真实”或“虚拟”)图像。
3、小智朋友正在做“探索凸透镜成像规律”的实验,请回答以下问题:
(1)如图A所示,让阳光照射在凸透镜上,将光幕放在另一边的左边。 改变光幕与凸透镜之间的距离,直到光幕上出现最小、最亮的光点。 所测凸透镜的焦距为cm。
(2)实验前,蜡烛火焰中心、透镜中心和光幕中心应处于同一位置,目的是;
(3) 实验时,当蜡烛火焰、凸透镜、光幕处于图B所示位置时,在光幕上可得到清晰的倒置(放大/缩小)虚像(图像光屏上未画出),(填写光学仪器名称)借助该成像定律进行工作;
(4)取出,将蜡烛接在凸透镜的方向上。 如果要在光幕上得到清晰的图像,应将光幕放置在距凸透镜(选择“近”或“远”)的位置;
(5) 在光幕上获得清晰的图像后,保持镜头的位置不动,仅交换蜡烛和光幕的位置,灯光上就会(会/不会)出现清晰的图像再次屏幕。
4、如图,如果想让图像位于光幕中央,可以调整光幕(选择“向上”或“向下”); 或调整镜头(选择“向上”或“向下”))调整; 或调整蜡烛(可选“向上”或“向下”)。
5、做“探索凸透镜成像规律”实验时,将点燃的蜡烛沿着光具座从超出凸透镜双焦距的位置连接到双焦距的位置。 在此过程中,图像的大小(可选填“更大”、“不变”或“更小”)、图像距离(可选“更大”、“不变”或“更小”)、蜡烛通信的速度(可选)填写“大于”、“等于”或“小于”)图像通信速率; 从凸透镜两倍焦距的位置到焦点的过程中,像的大小(选择“增大”、“不变”或“减小”)、像距(可选“增大”、“相同”或“较小”),蜡烛连接的速度(可选“大于”,“等于”或“小于”),如连接速度。
6、将魔术kt板放在幻灯机上进行教学。 如果你想在屏幕上得到更大更清晰的图像,你应该让幻灯机(可选“远”或“近”)屏幕,并将镜头朝向(可选)“上”或“下”)联通。
7、使用相机拍摄合影时,拍摄者发现有人站起来后还没有踏入画面。 这时,相机(选择“远”或“近”)应移近一些,镜头(可选填“突出”或“缩回”)一些。
8、用放大镜观察数学书上的文字时,为了使文字变大,应将放大镜(选择“远”或“近”)放在数学书上。
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