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凸透镜成像规律
1.5透镜和视觉
实验：探究凸透镜成像的规律
提出问题
像的虚实，大小，正倒跟物距有关系。
凸透镜成像有什么规律？
猜想与假设
物距u：物体到透镜光心的距离。
像距v：像到透镜光心的距离。
像距（v）
认识物距、像距
物距（u）
设计实验
①实验器材
光具座
凸透镜（焦距 f =10cm）
发光二极管（光源）
光屏
设计实验
②所需观察的物距范围
凸透镜的会聚程度和焦距有关
焦点 F
分区
uu=f
fu=2f
u>2f
......
2.实验前调节：
光源中心、透镜光心、光屏的中心三者大致处于同一高度
②实验过程
1.明确焦距：①测焦距；②直接读f=10cm
目的：使像成在光屏中央。
②实验过程
2.实验前调节：
光源中心、透镜光心、光屏的中心三者大致处于同一高度
能不能说成同一直线？
②实验过程
3.把发光物体放在较远处，移动光屏，使光屏上呈现清晰的实像。
4.观察实像的大小和正倒，测出物距和像距并记录实验数据。
5.把发光物体向凸透镜移近几厘米，放好后重复以上操作。
6.继续向凸透镜移动发光物体并调整光屏的位置，重复以上操作。
实验记录表
f= cm
6.记录凸透镜的焦距f，把实验中得到的数据和观察的结果填入下表。
像的性质 实验序号 物距/cm 像距/cm
倒立、缩小的像 1
2
倒立、等大的像
倒立、放大的像
正立、放大的像
1. u>2f （f=10cm）
实验次数 物距（厘米） 像距（厘米） 像的性质
1 32 13.5 倒立、缩小的实像
2 25 16.5 倒立、缩小的实像
你能得出什么结论？
①当u>2f 时，在光屏上可得到倒立、缩小的实像
②当u>2f 时，像距为fO
2F
F
2F
F
当u>2f 时，成倒立缩小实像，2f >v>f
凸透镜成像的原理
2. u=2f （f=10cm）
你能得出什么结论？
①当u=2f 时，在光屏上可以得到倒立、等大的实像
②当u=2f 时，像距为v=2f
实验次数 物距（厘米） 像距（厘米） 像的性质
1 20 20 倒立、等大的实像
O
2F
F
2F
F
当u=2f 时，成倒立等大实像，v=2f
3. f实验次数 物距（厘米） 像距（厘米） 像的性质
1 18 20.4 倒立、放大的实像
2 15 21.3 倒立、放大的实像
你能得出什么结论？
①当f2f 时，在光屏上可得到倒立、放大的实像
②当f2f
O
2F
F
2F
F
当2f >u>f 时，成倒立缩小实像，v>2f
移动蜡烛使U=f，再移动光屏，你观察到什么现象？
实验次数 物距（厘米） 像距（厘米） 像的性质
1 10 无法成像
4. u=f 时，不成像
O
2F
F
2F
F
当u=f 时，不成像
平行光
移动蜡烛使U实验次数 物距（厘米） 像距（厘米） 像的性质
1 8 无法在光屏呈现 正立、放大的虚像
2 6.5 无法在光屏呈现 正立、放大的虚像
5. u＜f 时，成正立放大的虚像
O
2F
F
2F
F
当时u＜f，成正立放大虚像
此时人眼应在哪一侧观察？
物距与焦距的关系 像的性质 像距与焦距的关系
倒立或正立 放大或缩小 实像或虚像 同侧或异侧 u＞2f 倒立 缩小 实像 异侧 f＜v＜2f
u＝2f 倒立 等大 实像 异侧 v＝2f
f＜u＜2f 倒立 放大 实像 异侧 v＞2f
u＝f 不成像 u＜f 正立 放大 虚像 同侧 v＞u
凸透镜成像的规律
实验结论
u＞v
u=v
u＜v
5.凸透镜所成的实像中，像是倒立，其左右是否相反？如何证明？
思考
相反（可以吹动烛焰，观察其飘动的方向）
F
实像和虚像
成实像的光路图
实像特点：
1.实像是实际光线会聚而成的
2.实像都是倒立的，能用光屏承接
成实像的实例
小孔成的像
投影仪的像
照相机成的像
成虚像的光路图
虚像特点：
1.虚像是实际光线的反向延长线会聚而成的
2.虚像都是正立的，不能用光屏承接
虚像的实例
平面镜成的虚像
光的折射形成的虚像
放大镜成的虚像
分析上表的记录，找出凸透镜成像的规律
1. 凸透镜在什么条件下成实像？在什么条件下成虚像？
当u>f时，凸透镜成实像，当u>f时，凸透镜成虚像。
一倍焦距分虚实
虚像（正立）
实像（倒立）
放大像
缩小像
2．凸透镜在什么条件下成缩小的像？在什么条件下成放大的像？
当u>2f时，凸透镜成的像是缩小的像。
当u<2f时，凸透镜成的像是放大的像。
二倍焦距分大小
3．你还发现了什么规律？
物的位置 像的位置 像的性质
u>2f fu=2f v=2f（异侧 ） 倒立、等大的实像
f2f（异侧 ） 倒立、放大的实像
u=f 不成像 u物体靠近透镜
像远离透镜
像越来越大
①成实像时，物近，像远，像变大
②成虚像时，物近，像近，像变小（仍是放大的像）
Ｆ
Ｆ
物
像
1.一支蜡烛通过凸透镜成像,如果有一只虫子挡住凸透镜的一部分,那么所成蜡烛的像 .
仍是完整的,但会变暗一些
思考
若是物体被遮挡了部分呢？
2、当光屏上看到缩小的像的时候，保持凸透镜不动，调换蜡烛和光屏的位置，观察此时在光屏上的成像，与之前的像相比有什么变化？
根据光路的可逆性，仍能看到清晰的像，但成的是倒立放大的实像
思考
3.光屏上始终得不到像的原因
1、烛焰、凸透镜、光屏三者的中心不在同一高度
2、凸透镜成虚像(物距小于1倍焦距)；
3、物距等于1倍焦距,凸透镜不能成像
思考
4、蜡烛虽然在一倍焦距到二倍焦距之间，但离焦点太近，成像太远，光具座不够长。
4.成实像时，成在光屏的下方，怎样将像调至中央？
思考
1、向下调节光屏
2、向上调节凸透镜
3、向下调节蜡烛
1．在探究“凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示，此时在光屏上得到烛焰清晰的像，若保持凸透镜位置不动，将蜡烛移到光具座的35 cm刻度处，对于此时像的性质判断正确的是（　　）
A．一定是放大的像
B．一定是缩小的像
C．可能是倒立的像
D．可能是正立的像
A
随堂练习
2. 在探究凸透镜成像规律时，小捷用了9个红色的发光二极管按“F”字样镶嵌排列在白色的板上代替蜡烛作光源，用平行光聚焦法测得凸透镜的焦距为10cm；
（1）凸透镜固定在光具座的零刻度线上，小捷将光源移至光具座30cm处后，再移动光屏，至到如图所示位置，光屏上会出现清晰______（填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像；如果她将光源再远离凸透镜一些，这时光屏应向______（填“左”或“右”）移动，以获得清晰的实像；
（2）如果将光源移至7cm处，凸透镜此时成的是放大的______（填“虚像”或“实像”）
左
缩小
虚
③把烛焰放在_____点，光屏上出现清晰的像时，屏距透镜最远。
④把烛焰放在_____________点，光屏上不会出现像。
①把烛焰放在_________点，屏上出现的像最大；
②把烛焰放在_________点，屏上出现的像最小。
1.如图所示，保持凸透镜的位置不变，先后把烛焰放在a、b、c、d、e各 点，并分别调整光屏的位置。则：
c
d、e
c
a
2.把凸透镜正对太阳，在透镜另一侧10cm处的光屏上得到一个很小的 亮点，点燃的蜡烛放在距凸透镜15cm处，在凸透镜另一侧的光屏上 观察到了蜡烛清晰的像，这个像一定是（ ）
A 倒立放大的实像
B 倒立缩小的实像
C 正立放大的实像
D 正立放大的虚像
A
3.将物体放在离凸透镜20cm处，在光屏上可以得到一个缩小的 像，则该凸透镜的焦距可能是（ ）
A、8 cm B、10 cm
C、15 cm D、30 cm
A
4.将蜡烛放在离凸透镜60cm处，在光屏上可以得到一个与蜡烛等大 的像，则该凸透镜的焦距可能是（ ）
A、20 cm B、25 cm
C、30 cm D、60 cm
C
5.一个焦距是10cm的凸透镜，当物体从离透镜20cm处逐渐移向 30cm处的过程中（ ）
A．像逐渐变大，像距逐渐变小
B．像逐渐变小，像距逐渐变大
C．像逐渐变大，像距逐渐变大
D．像逐渐变小，像距逐渐变小
D
6.某同学将一支点燃的蜡烛放在距凸透镜15cm处时，在光屏上得到 一个缩小的像．当蜡烛距透镜9cm时，在光屏上得到一个放大的 像．这个凸透镜的焦距可能是　（　　）
　　A、10 cm　 　 B、8 cm C、6 cm　 　D、4 cm
C
（1）图中，A是________，
B是___________。
（2）调试实验装置时，应使烛焰的中心和凸透镜、光屏的中心大致在_________上，目的是为了______________。
（3）图示情景验证的是凸透镜成________________像的特点（填写像的性质）。
光屏
光具座
同一高度
使像成在光屏中央
倒立、缩小、实
7. 图所示为“验证凸透镜成像规律”实验的情景，所用透镜焦距为10厘米。
（4）如果还要验证凸透镜成倒立、放大实像的特点，在不移动凸透镜的情况下，应把蜡烛移到_________cm处（选填“小于30”、“30~40”或“40~50”），光屏移到________cm处（选填“大于70 ” 、“60~70 ”或“50~60 ” ）。
30~40
大于70