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第四章
第二节 凸透镜成像的规律
新课引入
凸透镜对光线有会聚作用，可以用于望远镜、显微镜、摄像机、电影投影机等多种光学仪器。那么凸透镜成像有什么规律呢？
01
观察凸透镜成像
观察凸透镜成像
实验：1.将一支点燃的蜡烛放在凸透镜前较远的位置，在透镜的另一侧拿一块白纸屏（光屏）来回移动，直到光屏上出现清晰的像。观察像的特点。
由图可知：光屏上呈现的是烛焰倒立、缩小的像。
观察凸透镜成像
2.将蜡烛逐渐靠近凸透镜，重复上述实验。观察像的特点，与刚才的像有什么不同。
由图可知：光屏上呈现的是烛焰倒立、放大的像。
观察凸透镜成像
3.蜡烛与凸透镜的距离小到某值后，光屏上观察不到烛焰的像。拿开光屏，将蜡烛逐渐远离凸透镜，通过透镜观察像的特点。
由图可知：通过凸透镜能看到烛焰放大的像。
观察凸透镜成像
当蜡烛（物体）距凸透镜较远时，蜡烛发出的光通过凸透镜射出后会聚在一起形成实像。（光屏能承接到）
像到凸透镜的距离叫做像距（v）。
物体到凸透镜的距离叫做物距（u）。
（物像异侧）
观察凸透镜成像
当物体距凸透镜很近时，物体某点发出的光通过凸透镜射出后是发散的。（光屏承接不到像）
迎着出射光的方向看，发散光像是从凸透镜另一侧的某一点发出的，这个点叫做虚像点。各虚像点组成物体的虚像。
（物像同侧）
02
探究凸透镜成像的规律
探究凸透镜成像的规律
物体与凸透镜的距离逐渐变小时，来自物体的光透过凸透镜依次成倒立缩小的实像、倒立放大的实像、正立放大的虚像。
由上可知，像的虚实、大小、正倒跟物距有关。它们跟物距有什么样的关系呢？凸透镜成像有什么规律呢？
提出问题
探究凸透镜成像规律实验
探究凸透镜成像的规律
设计实验与制订计划、进行实验与收集证据
实验表格及数据：
探究凸透镜成像的规律
实验次数 物距u(cm) 像的性质 像距v(cm)
正倒 大小 实虚 1
2
3
4
5
f =10cm
30
20
13
10
6
倒立
缩小
实像
14.6
倒立
等大
实像
20
倒立
放大
实像
40
不成像
正立
放大
虚像
——
探究凸透镜成像的规律
分析表格中的记录，总结凸透镜成像的规律。
分析与论证
物距与焦距的关系 像的性质 像距与焦距的关系
正倒 大小 实虚
u＞2f
倒立
缩小
实像
f＜v＜2f
倒立
等大
实像
v=2f
倒立
放大
实像
v＞2f
不成像
正立
放大
虚像
——
u=2f
f＜u＜2f
u=f
u＜f
1.物距较小时，光屏上看不到像，此时一定成虚像吗？需要怎样处理？
评估
2.实验中，实像和虚像的分界点在什么位置？放大的实像和缩小的实像的分界点在什么位置？
不一定。要在凸透镜另一侧观察验证能不能看到虚像。
焦点是实像和虚像的分界点；二倍焦距是放大的实像和缩小的实像的分界点。
探究凸透镜成像的规律
3.当凸透镜成实像时，随着物距的减小，像距和像如何变化？
评估
4.分析评估实验方案，指出其成功与不足，并尝试设计新的方案。
物距减小，像距增大，像也随之增大。即物、像同方向移动。
同学之间课下讨论交流完成。
探究凸透镜成像的规律
1.如果烛焰、透镜、光屏中心不在同一水平线上，对实验有什么影响？
交流与合作
2.当光屏上得到清晰的实像时，保持透镜不动，把蜡烛和光屏位置对调，能观察到什么现象？
对光屏成像有影响，增加实验操作复杂度。
同学之间课下讨论交流完成。
探究凸透镜成像的规律
规律精炼
一倍焦点分虚实，二倍焦距分大小；
二倍焦距物像等，像的大小像距定；
实像与物异侧倒，物近像远像变大；
虚像与物同侧正，物近像近像变小；
像儿跟着物体跑。
探究凸透镜成像的规律
课堂训练
1.用圆形的鱼缸养鱼，从侧面观赏缸内的鱼，你看到的鱼是（ ）
A.实物 　　　　　　　　　　 　
B.等大的实像
C.放大的实像　　　　　　　　
D.放大的虚像
D
课堂训练
2.在利用蜡烛研究凸透镜成像的实验中，凸透镜的焦距是10cm，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
课堂训练
3.将一物体放在凸透镜前，使物距依次为 6cm，18cm和 24cm，分别得到放大的虚像、放大的实像和缩小的实像，则凸透镜的焦距 f 满足关系式（ ）
A.f < 6cm
B.6cm < f < 18cm
C.9cm < f < 12cm
D.18cm < f < 24cm
C
某同学在一个圆柱形的玻璃瓶里装满水，把一支铅笔放在玻璃瓶的一侧，透过玻璃瓶可以看到那支铅笔。如果把铅笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢移动，他会看到什么现象？
动手动脑学物理
小结
观察凸透镜成像
凸透镜成像的规律
1
2
实像：物像异侧
虚像：物像同侧
一倍焦点分虚实；二倍焦距分大小。
二倍焦距物像等；像的大小像距定；
实像与物异侧倒，物近像远像变大；
虚像与物同侧正，物近像近像变小；
像儿跟着物体跑
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