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(共26张PPT)
第二节 凸透镜成像的规律
情境导入
用一个凸透镜来观察周围的物体，你能看到什么现象？
放大、正立
缩小，倒立
凸透镜成像有什么规律？
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学生实验 探究凸透镜成像的规律
新课探究
把物体放在距离凸透镜不同的位置，成像有什么特点？
提出问题：
实验器材：
光具座
点燃的蜡烛
凸透镜
光屏
几个概念：
f
F
O
凸透镜
光屏
物体
物距：物体到透镜的距离，用u表示。
u
像距：像到透镜的距离，用v表示。
v
实像：
由实际光线会聚而成的，能呈现在光屏上。
几个概念：
虚像：
　　由反射光线或折射光线的反向延长线相交而形成，不能呈现在光屏上。人眼逆着出射光线可以看到虚像。
几个概念：
问题一：如何保证蜡烛的像始终能成在光屏中央？
烛焰、透镜、光屏三者的中心处于同一水平高度。　
问题二：怎样改变物距来研究像的性质与物距的关系？
先把物体放在①u>2f处，②u=2f处，然后放在
③f这样，由远到近，研究像的性质与物距的关系。
问题三：如何探究像与物体的左右关系？
轻轻吹蜡烛的火焰，使它垂直于光具座沿水平方向偏斜，观察烛焰的像与烛焰的偏斜方向是否相同。
进行实验：
物与像相对于透镜的位置关系 物距u 像距v 像的性质
正倒 大小 虚实
f < v < 2f
倒立
缩小
实像
v > 2f
倒立
放大
实像
正立
放大
虚像
v = 2f
倒立
等大
实像
u > 2f
f u = 2f
u = f
u < f
不成像
异侧
异侧
同侧
异侧
v > u
探究凸透镜成像的规律
通过观察到的实验现象和收集的数据，我们可以得到，凸透镜成像的正倒、大小、虚实、位置等取决于物距和透镜焦距之间的关系。
（1）当物距______于焦距时，成倒立的实像。当物距_______于焦距时，成正立的虚像，并且虚像的大小比物体______。
大
小
大
口诀一：一倍焦距分虚实（实像和虚像）
（2）当物距大于2倍焦距时，在____________________得到了_________、_________的实像。当物距等于2倍焦距时，像距等于2倍焦距，得到了_________、_________的实像。当物距在1倍焦距与2倍焦距之间时，在______________________得到了_________、_________的实像。
1倍焦距与2倍焦距之间
倒立
缩小
倒立
等大
大于2倍焦距处
倒立
放大
口诀二：二倍焦距分大小（放大实像和缩小实像）
与其他同学的实验现象和数据进行比较，分析所观察到的现象和得到的成像规律有什么异同。
用焦距不同的凸透镜做实验所得到的结论相同吗？你还发现了哪些新的问题？
思考：当凸透镜成实像时，随着物距的减少，像距是怎样变化的？
物距减小，像距增大，像变大。
口诀三：物远像近像变小，物近像远像变大。
物体成虚像和成实像时，像与物的左右、上下位置发生变化吗？与平面镜成像对比，凸透镜成像有什么不同点？
当成虚像时，像与物的左右不互换、上下不颠倒。当成实像时，像与物的左右互换、上下颠倒。
课堂小结
一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小。
物远像近像变小，物近像远像变大。
自我检测
1.如图所示是“探究凸透镜成像的规律”的实验操作情景，下列说法正确的是（ ）。
A.从图甲中可知该透镜的焦距为10 cm
B.如图乙所示，向左适当移动光屏可以得到放大的实像
C.如图乙所示，将蜡烛移至30 cm刻度处，光屏上可以得到等大的实像
D.如图乙所示，将蜡烛移至45 cm刻度处，移动光屏可以得到缩小的实像
AC
2.在“探究凸透镜成像的规律”实验中:
（1）先在光具座上依次安装蜡烛、凸透镜、光屏，然后点燃蜡烛并调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在______________________________。
（2）如图所示，移动光屏，在光屏上观察到一个倒立、缩小的实像。
①实验中使用的凸透镜的焦距（ ）。
A.等于15 cm B.小于5 cm
C.小于15 cm D.大于15 cm
一条与光具座平
C
行的直线上
2.在“探究凸透镜成像的规律”实验中:
（1）先在光具座上依次安装蜡烛、凸透镜、光屏，然后点燃蜡烛并调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在______________________________。
（2）如图所示，移动光屏，在光屏上观察到一个倒立、缩小的实像。
②保持凸透镜的位置不动，仅将蜡烛和光屏的位置互换，光屏上__________(选填“能”或“不能”）
观察到烛焰清晰的像。
一条与光具座平
能
行的直线上
3. 现在航拍越来越多地应用到了日常生活中。某学校使用小型无人机来拍摄学校运动会的盛况。如图所示，无人机底部的摄像机镜头可以看成一个凸透镜，那么当无人机在高空拍摄整个运动会场面时，所成缩小、倒立、清晰的实像应最靠近凸透镜主轴上的a、b、c、d 哪一点？说出你判断的依据。
镜头
a
F
b
c
d
2f
镜头
a
F
b
c
d
2f
b点。当凸透镜成倒立、缩小、清晰的实像时，像距在
1倍焦距与2倍焦距之间，所以可先排除a点和d点。由于无人机在高空拍摄时物距远大于2倍焦距，根据“凸透镜成实像时物远像近像变小”可知，此时像距会略大于1倍焦距，故像最靠近的点是b点。
4.为探究凸透镜成像的规律，小红进行了如下实验。
(1)在探究前，小红将三个凸透镜分别正对太阳光， 调节凸透镜和光屏间的距离，使太阳光在光屏上会聚成一个最小最亮的点，测得凸透镜到光屏的距离分别为48cm、15cm和4cm。小红选择了15cm的那个凸透镜进行实验，其他两个凸透镜则不在本实验中使用。你认为小红这样做的原因是什么？
(1)三个凸透镜的焦距分别是48 cm、15 cm和 4 cm。焦距为48 cm的透镜焦距太大，光具座不够长，无法完成实验；焦距为4 cm 的透镜焦距太小，难以调节物距在1倍焦距以内，实验现象可能不易区分而导致实验数据出现较大误差，不利于进行探究实验。
(2)小红开始实验时，把点燃的蜡烛放在离凸透镜尽可能远一些的位置上，此时光屏应该放在什么位置上来承接烛焰的实像？得到实像后，把蜡烛适当地向凸透镜靠近一些，这时光屏应向什么方向移动才能重新承接到实像？
开始实验时光屏应放在1倍焦距和2倍焦距之间。把蜡烛适当地向凸透镜靠近一些后，光屏应向远离凸透镜的方向移动。
(3)当蜡烛移动到距凸透镜只有12cm时，将光屏放在凸透镜的另一侧（相对蜡烛而言），光屏不管怎样移动都承接不到实像，这时把光屏放在蜡烛的同侧能否承接到烛焰的像？
不能。当物距小于焦距时凸透镜成虚像，虚像不能被光屏承接。

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