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(共35张PPT)
第2节 凸透镜成像的规律
第4章 透镜及其应用
课时导入
蝴蝶杯，古代饮器之一，以杯中“酒满蝶显，酒干蝶隐”
的奇特视觉效果而千古流传，被世人美誉为“千金之
宝”。注入酒后的蝴蝶杯为什么会显示出蝴蝶栩栩如生
的画面呢？
加酒
知识点
探究凸透镜成像规律
知1－导
感悟新知
1
(1)手持凸透镜，缓慢从桌面书本移向眼睛。
(2)把放大镜正对着窗户外，并且在放大镜另一侧比较靠近的位置前后移动光屏，观察是否能在光屏上找到窗外景物的像？
思考：你看到了什么？ 有多少种不同的情况？
知1－讲
感悟新知
三个物理量(如图2 所示)
(1)焦距：透镜的焦点到光心的距离，用f 表示；
(2)物距：物体到透镜的距离，用u 表示；
(3)像距：像到透镜的距
离，用v 表示。
知1－讲
感悟新知
【提出问题】
凸透镜成像的虚实、大小、正倒跟物距有什么关系呢？
【设计实验与制定计划】
实验装置如下图所示，器材主要有光具座、蜡烛、凸透镜、光屏等。
知1－讲
感悟新知
实验方案：改变物距大小，观察不同物距所成
像的大小、正倒、虚实。
f
F
O
凸透镜
光屏
物体
知1－讲
感悟新知
1. 使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度。
【进行实验与收集证据】
知1－讲
感悟新知
2. 点燃蜡烛，使蜡烛位于凸透镜前某一位置，左右移动光屏，直到光屏上出现清晰的像，此时光屏的位置就是像的位置。若无论怎样移动光屏都
得不到像，可取下光屏，直接用眼透过
凸透镜观察。
3. 固定凸透镜在光具座上，调节蜡烛和光屏的位置改
变物距u和像距v。
4.将对应的像的大小、正倒、虚实、测量的物距、 像距的数值以及像的位置分别记录在实验数据表格内。
知1－讲
感悟新知
研究“像与物距的关系”数据记录表格
实验次数 物距u/cm 像的性质 像距v/cm
正、倒 大、小 虚、实 位置
1
2
3
4
5
6
7
8
……
感悟新知
知1－讲
感悟新知
【分析归纳】分析实验数据，归纳得出成像规律：
物距(u) 像 的 性 质 像距（v）
正、倒 大、小 虚、实 位置
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
fu=f 不成像
u知1－讲
感悟新知
【巧学妙记】
一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小，实像总是异
侧倒，虚像总是同侧正，物近像远像变大，焦点、
以内反变化。
知1－讲
感悟新知
1.当u=f时，凸透镜为什么不成像？有什么应用？
2.当u=2f时，成倒立、等大的实像，你能否利用这一规
律测量一未知凸透镜的焦距？
3.某同学实验时用白纸遮住了部分透镜，还能成完整的
像吗？像有什么变化？
4.某同学实验时像成在了光屏的上方，要使像成在光屏
中心，可以将蜡烛怎样移动？
【交流与合作】
知1－讲
感悟新知
1. 物体在焦点上，发出的光经凸透镜平行于主光
轴，故不成像，可获得平行光。
2. 求焦距：成等大实像时，f= u/2
3. 通过实验观察知：仍能成完整的像，像变暗。
4. 通过实验观察可知：蜡烛向上移动。
知1－讲
感悟新知
(1)物距在不同的范围内的不同位置要进行两次或两次以
上的实验，目的是使结论更准确并具有普遍性，排除
偶然性。
(2)随着实验的进行，蜡烛在不断燃烧，会使烛焰的像越
来越靠近光屏的上端，这时的调节方法有三种：①将
光屏向上移动；②将烛焰向上移动；③将凸透镜向下
移动。
深度理解：
知1－讲
感悟新知
(3)若将凸透镜的一部分用遮光板遮住，由于
烛焰上所有发光点发出的光仍然能被凸透
镜剩下的部分折射到光屏的相应位置，所
以成像的性质不变，只是因折射到光屏上
的光线减少而使像变暗了。
知1－讲
感悟新知
【蝴蝶杯显影释疑】
1.结构
知1－讲
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2.显影原理
(a)没酒水时，蝴蝶图片在凸透镜的焦点上。
(b)注入酒水后，酒水和凸透镜的共同作用相当
于增大了凸透镜的焦距，使蝴蝶图片在凸透
镜焦点以内，成正立、放大的虚像。
(c)蝴蝶杯显影光路图。
感悟新知
知1－练
例 1
小芳同学在探究凸透镜成像规律的实验中，她先按如图所示的装置图完成仪器装配。经过调节，在光屏上得到了一个清晰的像，但像的位置偏高，为了使像能成在光屏的中央，应把蜡烛向________调；或将凸透镜向________调；或将光屏向________调。(均填“上”或
“下”)
上
下
上
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知1－练
解题秘方：烛焰移动，凸透镜不动，物像绕光心转动，物像朝相反方向移动；凸透镜移动，烛焰不动，镜像绕烛焰转动，镜像朝相同方向移动；光屏移动，像不移动。
解析：蜡烛向上调，凸透镜向下调，像会向下运动至光屏中央；直接把光屏向上调也可以使像成在光屏中央。
感悟新知
知1－练
1-1.【中考·徐州】小明拿着放大镜，伸直手臂，通过放大镜观察远处的景物，看到的是景物的( )
A. 正立放大的像 B. 倒立放大的像
C. 倒立缩小的像 D. 正立缩小的像
C
感悟新知
知1－练
1-2.【中考·泰州】某凸透镜焦距为15 cm，若将一物体放在此透镜前25 cm 处，则可在透镜的另一侧得到一个( )
A.倒立放大的实像 B.倒立缩小的实像
C. 正立放大的虚像 D. 正立缩小的虚像
A
知识点
凸透镜成像规律分析
知2－导
感悟新知
2
物距(u) 像 的 性 质 像距（v）
正、倒 大、小 虚、实 位置
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
fu=f 不成像
u知2－讲
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2. 凸透镜成像规律的理解
(1)实像异侧，虚像同侧：凸透镜所成的实像都是倒立的，且物、像位于凸透镜两侧；凸透镜所成的虚像都是正立的，且物、像位于凸透镜同侧。
(2)一倍焦距处是成实像和虚像的分界点：当物距大于一倍焦距时成实像，当物距等于一倍焦距时不成像，当物距小于一倍焦距时成虚像。
知2－讲
感悟新知
(3)二倍焦距处是成放大的像和缩小的像的分界点：当物距大于二倍焦距时成缩小的实像，当物距等于二倍焦距时成等大的实像，当物距小于二倍焦距时成放大的像。
知2－讲
感悟新知
(4)动态规律
①凸透镜成实像时，物体离凸透镜越近，像离凸透镜越远，像越大；物体离凸透镜越远，像离凸透镜越近，像越小；概括为“物近像远像变大，物远像近像变小”。
② 凸透镜成虚像时，物体离凸透镜越近，像离凸透镜越近，像越小；物体离凸透镜越远，像离凸透镜越远，像越大；概括为“物近像近像变小，物远像远像变大”。
③凸透镜成像时，物体和像的移动方向相同。
知2－讲
感悟新知
知识图解：
凸透镜成像图解(图4)：
知2－讲
感悟新知
物理方法：
实验中通过比较蜡烛在光具座上不同位置时的成像情况，概括得出凸透镜成像规律，这种由物理现象归纳物理规律的方法叫归纳法。
感悟新知
知2－练
【中考·北京】小杨做凸透镜成像规律的实验。将焦距为10 cm 的凸透镜固定在光具座上 50 cm 刻度线处，光屏和点燃的蜡烛位于凸透镜两侧，实验前调整烛焰中心、透镜中心和光屏中心在同一水平高度，如图所示。则下列四个选项中，
判断正确的是( )
例2
感悟新知
知2－练
A. 若蜡烛放置在 10 cm 刻度线处，移动光屏，在光屏
上不能呈现烛焰清晰的像
B. 若蜡烛放置在 20 cm 刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈现烛焰清晰放大的实像
C. 若蜡烛放置在 35 cm 刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈现烛焰清晰放大的实像
D. 若蜡烛放置在 45 cm 刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈现烛焰清晰缩小的实像
答案：C
知2－讲
感悟新知
解析：蜡烛在 10 cm 刻度线处，物距u=40 cm>2f，烛焰成倒立、缩小的实像。
蜡烛在 20 cm 刻度线处，物距u=30 cm>2f，烛焰
成倒立、缩小的实像。
蜡烛在 35 cm 刻度线处，物距u=15 cm，2f>u>f，
烛焰成倒立、放大的实像。
蜡烛在 45 cm 刻度线处，物距u=5 cm，f>u，烛
焰成正立、放大的虚像。
感悟新知
知2－练
2-1.如图所示，小乐用放大镜看指纹时，觉得指纹的像太小，为使指纹的像大一些，正确的做法是( )
A. 眼睛和手指不动，让放大镜离手指稍近些
B. 眼睛和手指不动，让放大镜离手指稍远些
C. 放大镜和手指不动，让眼睛离放大镜稍近些
D. 放大镜和手指不动，让眼睛离放大镜稍远些
B
课堂小结
凸透镜成像的规律
1. 凸透镜成像规律及其应用：
物距(u) 像 的 性 质 像距（v）
正、倒 大、小 虚、实 位置
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
fu=f 不成像
u课堂小结
凸透镜成像的规律
2. 凸透镜成像中物体与像的移动规律：凸透镜成实像
时，若凸透镜不动，物体向上移动，像会向下移动。
若物体不动，凸透镜向上移动，像也向上移动。
课堂小结
凸透镜成像的规律
3. 凸透镜成像规律：(如图所示)

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