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(共37张PPT)
第五章 透镜及其应用
5.3 凸透镜成像的规律
放大镜：正立、放大的虚像
照相机：倒立、缩小的实像
投影仪：倒立、放大的实像
照相机和投影仪都成倒立的实像，所不同的是：物体通常离照相机的镜头比较远，成缩小的实像；物体离投影仪的镜头比较近，成放大的实像。
物体离放大镜比较近，成放大、正立的虚像。可见，像的虚实、大小、正倒与物体到凸透镜的距离（物距）有关系。
像的虚实、大小、正倒与物距有怎样的关系呢？
学习目标
1.理解凸透镜成像的规律
2.知道凸透镜所成像的正倒、大小、虚实与物距的关系
3.了解凸透镜在生活中的应用
目录
contents
探究凸透镜成像的规律
01
02
凸透镜在生活中的应用
03
课堂小练
探究凸透镜的成像规律
01
要探究的问题：像的虚实、大小、正倒与物距有怎样的关系呢？
探究凸透镜成像的规律
实验思路
物距
像的虚实、大小、正倒
关系？
f
F
O
凸透镜
物体
光屏
探究凸透镜成像的规律
实验器材
光具座
蜡烛（物）
光屏
凸透镜
烛焰、凸透镜与光屏三者的中心应处于同一水平高度
探究凸透镜成像的规律
实验装置
像距（v）
物距（u）
①组装实验装置，将烛焰中心、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，把蜡烛放在较远处，使物距u＞2f，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰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把蜡烛向凸透镜移近，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。
探究凸透镜成像的规律
实验步骤
④把蜡烛向凸透镜移近，改变物距u，使f＜u＜2f，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰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把蜡烛向凸透镜移近，改变物距u，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把蜡烛向凸透镜移近，改变物距u，使u＜f，在光屏上不能得到蜡烛的像，此时成虚像，应从光屏这侧向透镜里观察蜡烛的像，观察虚像的大小和正倒。　
探究凸透镜成像的规律
实验步骤
物距与焦距的关系 物距u/cm 像的性质 像距/cm
虚实 大小 正倒 等于一倍焦距
小于一倍焦距
等于两倍焦距
像的实虚、大小、正倒跟物体到凸透镜的距离有什么关系？
①当u＞2 f 时
凸透镜成像光路图
当物距大于两倍焦距时，成倒立、缩小的实想，跟照相机的原理是一样的
O
F
F
倒立、缩小、实像
物体
像
②当u=2f 时
当物距等于两倍焦距的时候，成倒立、等大的实像。
O
F
F
倒立、等大、实像
物体
像
③当f物距大于一倍焦距小于两倍焦距时，成倒立、放大的实像。
O
F
F
倒立、放大、实像
物体
像
④当u= f 时
当物距等于一倍焦距时，折射光线与入射光心的光线平行，所以不能成像。
O
F
F
光线平行不成像
物体
⑤当u＜f 时
物距小于一倍焦距时，能在物体同一侧看到放大的正立的虚像。
O
F
F
正立、放大、虚像
物体
虚像
物距与焦距的关系 像的情况 应用
大于两倍焦距（u＞2f）
等于两倍焦距（u=2f）
（f＜u＜2f）
小于一倍焦距（u＜f）
倒 立
缩 小
实 像
倒 立
等 大
实 像
正 立
放 大
虚 像
照相机
幻灯机、投影仪
放大镜
倒 立
放 大
实 像
凸透镜成像基本规律
凸透镜在生活中的应用
02
照相机能成倒立的、缩小的实像
照相机
物距（u）
像距（v）
放大镜就是凸透镜,能成放大的、正立的虚像
投影片上的图案通过凸透镜形成一个放大的、倒立的实像
放大镜和投影仪
1.物体到凸透镜的距离叫物距，用字母u表示，像到凸透镜的距离叫像距，用字母v表示。
2.凸透镜成像的规律：一倍焦距分虚实（大于一倍焦距都是实像，小于一倍焦距都是虚像，等于不成像），二倍焦距分大小（大于二倍焦距缩小，小于二倍焦距放大，等于不变）除了小于一倍焦距是正立，其余都是倒立像。
课堂小结
课堂小练
03
1.艾力同学在做“研究凸透镜成像规律”的实验，当他把蜡烛移到距离透镜34 cm的地方时，在光屏上观察到如图所示的像，则该凸透镜的焦距可能是 ( )
A.10 cm
B.20 cm
C.30 cm
D.40 cm
A
答案：A
解析：从图知，此时凸透镜成倒立、缩小的像，则应有
解得
故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
2.小华将蜡烛（未画出）沿主光轴由距透镜80cm处移至130cm处的过程中，发现烛焰在如图所示位置处光屏上的像一直比较清晰，若他再将蜡烛移至距透镜15cm处，移动光屏，则光屏上的像一定是( )
A.缩小的像
B.等大的像
C.放大的像
D.正立的像
A
答案：A
解析：根据“小华将蜡烛沿主光轴由距透镜80cm处移至130cm处的过程中，发现烛焰在如图所示位置处光屏上的像一直比较清晰”，可知像的位置几乎不变，说明物距远大于二倍焦距，像距略大于焦距；由图可知，光屏和凸透镜之间的距离（像距）为5cm，因此时像距略大于焦距，所以该凸透镜的焦距约为5cm；再将蜡烛移至距透镜15cm处，此时的物距为15cm，因物距 ，则由凸透镜成像规律可知，移动光屏，可在光屏上成倒立、缩小的实像，故A正确，BCD错误。
故选：A。
3.在“探究凸透镜成像的规律”实验时，
某小组测量出物距和像距的数据，
并绘制成如图所示的图像，
根据图像可知( )
A.该凸透镜的焦距为20cm
B.当物距为30cm时，成倒立、缩小的实像，照相机利用了这条规律
C.当物距为8cm时，成倒立、放大的实像，投影仪利用了这条规律
D.把物体从距凸透镜15cm处移动到30cm处的过程中，像逐渐变大
B
答案：B
解析：A、分析图象中有关数据可知，物距等于2倍焦距，像距等于物距，故 ，则 ，该透镜的焦距为10cm，故A错误；
B、当物距为30cm时，物距大于2倍焦距，成倒立、缩小的实像，照相机利用了这条规律，故B正确；
C、当物距为8cm时，物距小于1倍焦距，成正立、放大的虚像，放大镜利用了这条规律，故C错误；
D、把物体从距凸透镜15cm处移动到30cm处的过程中，物距增大，像距减小，像变小，故D错误；
4.如图所示，烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度，该凸透镜的焦距为10.0cm( )
①当蜡烛放在图中A区域时，光屏应放在图中E区域才可能呈现清晰的像
②当蜡烛放在图中B区域时，光屏应放在图中F区域才可能呈现清晰的像
③若光屏上要得到一个放大的像，则蜡烛应该放在图中C区域
④蜡烛从图中位置逐渐远离透镜时，所成的像会逐渐变小
A.①② B.②③④ C.①②④ D.①②③④
C
答案：C
解析：当蜡烛放在图中A区域时，物距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像，像距大于一倍焦距小于二倍焦距，光屏应放在图中E区域才可能呈现清晰的像，故①正确；当蜡烛放在图中B区域时，物距大于一倍焦距小于二倍焦距，成倒立、放大的实像，像距大于二倍焦距，光屏应放在图中F区域才可能呈现清晰的像，故②正确；若光屏上要得到一个放大的像，此像为实像，物距应大于一倍焦距小于二倍焦距，而蜡烛放在图中C区域时物距小于一倍焦距，成正立、放大的虚像，虚像不能用光屏承接，故③错误；蜡烛从图中位置逐渐远离透镜，此时物距增大，根据凸透镜成实像时物远像近像变小可知，所成的像会逐渐变小，故④正确。
谢谢观看！

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