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第五章 透镜及其应用
1.3 凸透镜成像的规律
R·八年级物理上册
1.理解凸透镜的成像规律。
2.知道凸透镜成放大、缩小、实像和虚像的条件。
学习目标
1. 物距是指______________的距离，用 u 表示；像距是指____________的距离，用 v 表示。
物体到透镜
2. 当凸透镜成像时：（1）u > 2f，成_______、______的_____像，此时像距 v 的范围为__________；（2）当f < u < 2f 时，成_______、_______的______像，此时像距 v 的范围为________；（3）当u < f 时，成_______、_______的_____像。
像到透镜
倒立
缩小
实
f < v < 2f
倒立
放大
实
v > 2f
正立
放大
虚
3. 凸透镜成的实像有_______、等大、_______三种，而虚像只有_______的。实像与物体在透镜的______侧，虚像与物体在透镜的_____侧。
缩小
放大
两
同
放大
预习检测
通过前面的学习，我们已经看到了形形色色的凸透镜成像情况。
倒立、放大的实像
正立、放大的虚像
倒立、缩小的实像
同样是凸透镜，为什么可以成不同性质的像？
情境导入
物体离照相机镜头比较远，成倒立缩小的实像；
物体离投影仪镜头比较近，成倒立放大的实像；
物体离放大镜比较近，成正立放大的虚像。
像的虚实、大小、正倒与物体离凸透镜的距离（物距）有关。
知识点
探究凸透镜成像的规律
提出问题：
像的虚实、大小、正倒与物距有怎样的关系？
猜想与假设：
凸透镜到物体的距离（物距）
凸透镜的焦距
探究新知
实验思路：
①把物体放在距凸透镜较远的地方，然后逐渐靠近；
②把每次观察到的物距以及像的虚实、大小、正倒等记录在表格中；
③比较实验数据，看像的虚实、大小、正倒与物距有什么关系，寻找规律。
（1）实验装置：
　　凸透镜、发光二极管、光屏、光具座
实验过程：
调节发光物、透镜和光屏，使三者的中心处于同一水平高度。
目的是使发光物的像成在光屏中央
（2）实验步骤
①组装实验装置，将发光物中心、凸透镜中心和光屏中心调整到同一高度。
②将凸透镜固定在光具座中间某刻度处，把发光物放在较远处，使物距u＞2f，移动光屏，使发光物在光屏上成清晰的实像。观察实像的大小和正倒。记录物距u和像距v。
③把发光物向凸透镜移近，改变物距u，仍使u＞2f，仿照步骤 ② 再做2次实验，分别观察实像的大小和正倒。记录物距u和像距v。
④把发光物向凸透镜移近，改变物距u，使 f＜u＜2f，调整光屏到凸透镜的距离，使发光物在光屏上成清晰的实像。观察实像的大小和正倒。记录物距u和像距v。
⑤把发光物向凸透镜移近，改变物距u，仍使f＜u＜2f，仿照步骤④ 再做2次试验，分别观察实像的大小和正倒。记录物距u和像距v。
⑥继续把发光物向凸透镜移近，改变物距u，使u＜f，在光屏上不能得到发光物的像，此时成虚像，应从光屏一侧向透镜里观察发光物的像，观察虚像的大小和正倒。记录物距u和像距v。
把实验得到的数据和观察的结果填入下表：
物距/cm 像的性质 像距/cm
虚实 大小 正倒
34.00 实像 缩小 倒立 15.50
20.00 实像 等大 倒立 20.50
17.00 实像 放大 倒立 29.00
10.00 不能成像
8.00 虚像 放大 正立
凸透镜的焦距f =10cm
分析上表中的记录，找出凸透镜成像的规律。
1. 像的虚实：凸透镜在什么条件下成实像？在什么条件下成虚像？
2. 像的大小：凸透镜在什么条件下成缩小的实像？在什么条件下成放大的实像？有没有缩小的虚像？
3. 像的正倒：凸透镜在什么条件下成正立的像？在什么条件下成倒立的像？
F
F
2F
2F
作图法验证凸透镜成像规律
当u>2f 时，成倒立、缩小的实像，fF
F
2F
2F
作图法验证凸透镜成像规律
当u=2f 时，成倒立、等大的实像，v=2f
作图法验证凸透镜成像规律
F
F
2F
2F
当 f＜u＜2f 时，成倒立、放大的实像，v＞2f
作图法验证凸透镜成像规律
F
F
2F
2F
当u= f 时，不成像
作图法验证凸透镜成像规律
F
F
2F
2F
当u＜f 时，成正立、放大的虚像，v＞u
凸透镜成像规律：
u＞f 时成实像，u＜f 时成虚像
u＞2f 时成缩小的像，u＜2f 时成放大的像
实像都是倒立的，与物体异侧
虚像都是正立的，与物体同侧
物体向焦点F靠近时，像变大像距也变大
一焦分虚实
二焦分大小
实像异侧倒
虚像同侧正
物近像远大
规律方法：
一焦分虚实，二焦分大小
实像异侧倒，虚像同侧正
像跟物体跑，物近像远大
评估与反思
蜡烛烧短后，像成在光屏上方，此时应该怎么操作？
①光屏往上移
②凸透镜往下移
③蜡烛往上移
点击图片播放
评估与反思
用纸板挡住凸透镜一部分，此时光屏上会得到怎样的像？
依然完整但变暗的像
想想议议：
在照相机中，凸透镜成倒立、缩小的实像，像的位置在哪个范围内？物距与像距相比，哪个比较大
u>2f ，f想想议议：
在投影仪中，凸透镜成倒立、放大的实像，像的位置在哪个范围内？物距与像距相比，哪个比较大
f＜u＜2f ，v＞2f，成倒立、放大的实像
1.在探究“凸透镜成像规律”的实验中：
（1）当透镜移至如图甲所示位置时，光屏上出现一个最小最亮的光斑，则该凸透镜的焦距是_____cm；
（2）若蜡烛、光屏和透镜如图乙所示，想得到一个倒立等大的实像，那么需要将光源向____移动（选填“左”或
“右”），除了要将光源移动以外，还需要将光屏_______ 凸透镜（选填“靠近”或“远离”）。
8.0
右
靠近
随堂练习
2.（1）如图所示，把点燃的蜡烛放在___处，光屏上出现缩小的像，把点燃的蜡烛放在_____处，光
屏上出现放大的像；放在 处时，光屏上不会成像。
（2）在物距不断减小的过程中，像距不断_____，像的大小不断______；当物距小于_________时，无论怎样移动光屏，都不能在光屏上得到烛焰的像。
A
D
B
C
F
2f
F
光屏
A
C
D、F
增大
变大
1倍焦距
3.某物理实验小组用蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上研究凸透镜成像规律。
（1）如果凸透镜焦距为10cm，当透镜到蜡烛的距离为15cm时，移动光屏，在光屏上得到倒立的________的实像。
放大
（2）当光屏上出现烛焰清晰的像时，如果用遮光板挡住透镜的上半部分，我们观察光屏时，将会在光屏上看到（ ）
A.烛焰像的下半部分
B.烛焰像的上半部分
C.烛焰完整的像，像的亮度变暗
D.烛焰完整的像，像的亮度不变
C
物距u与焦距 f 的关系 像的性质 像距v与焦距 f 的关系
正倒 大小 虚实
u>2f 倒立 缩小 实像 fu＝2f 等大 v＝2f
f2f
u＝f 折射光线平行射出，不能成像
uu
课堂小结

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