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(共47张PPT)
第三章 光和眼睛
3.6 凸透镜成像规律
第1课时 探究凸透镜成像的规律
学习目标
栏目导航
新课导入
课程讲授
课堂小结
当堂评价
学习目标
物理观念：知道凸透镜成像的规律。
科学思维：建立凸透镜成像模型，为后面将透镜应用于生活打下基础。
科学探究：经历探究凸透镜成像规律的实验过程，培养学生对科学探究过程的认识。
科学态度与责任：根据实验探究时现象的观察与数据的记录，培养学生实事求是的科学精神。
我们已经学习了《奇妙的透镜》这一节，请同学们回忆一下，透镜分几类？
凸透镜和凹透镜
新课导入
图片中使用的是什么透镜？你的判断依据是什么？
图片中的是凸透镜，因为它能将光线会聚起来
下面是通过水滴看到的图像，水滴就相当于一个凸透镜。你想知道凸透镜成像的规律是怎样的吗？
F
F
2f
2f
物距u
像距v
几个术语：焦距f、物距u、像距v
课程讲授
提出猜想
凸透镜成像可能与__________________有关
点燃的蜡烛
凸透镜
光屏
光具座
实验器材
如何保证蜡烛的像始终能成在光屏中央？
调节蜡烛、凸透镜、光屏的高度，使烛焰的焰心、凸透镜的光心和光屏的中心在同一高度,这样烛焰的像才能成在光屏的中央。(三心等高)
活动：探究凸透镜成像规律利用凸透镜能成什么样的像？1.提出问题成像情况与哪些因素有关呢？2. 猜想与假设
凸透镜成像的正倒、大小、虚实、像距 v 可能跟物距u、透镜的焦距 f 有关
O
F
F
物距u
像距v
光屏
光心
3. 设计实验与制定方案
蜡烛
凸透镜 f =10cm
光屏
光具座
物距u
像距v
调整烛焰、凸透镜、光屏的高度，使它们的中心在同一高度。
使成像在光屏中央
4.获取与处理信息
观察物距在两倍焦距之外、两倍焦距、一倍到两倍焦距之间、一倍焦距、一倍焦距之内时，物体成像的情况
物距u/cm 像的性质 像距v/cm
正倒 大小 虚实
4.进获取与处理信息（f =10cm）
①把蜡烛移到两倍焦距之外，移动光屏位置，直到找到一个清晰的像，并记录像距和像的特点。
物距u/cm 像的性质 像距v/cm
正倒 大小 虚实 32 倒立 缩小 实像 13.5
25 倒立 缩小 实像 16.5
②把蜡烛移到两倍焦距处，移动光屏位置，直到找到一个清晰的像，并记录像距和像的特点。
物距u/cm 像的性质 像距v/cm
正倒 大小 虚实 20 倒立 等大 实像 20
4.获取与处理信息（f =10cm）
③把蜡烛移到一倍焦距和两倍焦距之间，移动光屏位置，直到找到一个清晰的像，并记录像距和像的特点。
物距u/cm 像的性质 像距v/cm
正倒 大小 虚实 18 倒立 放大 实像 20.4
15 倒立 放大 实像 21.3
4.获取与处理信息（f =10cm）
④把蜡烛移到一倍焦距处，移动光屏位置，直到找到一个清晰的像，并记录像距和像的特点。
物距u/cm 像的性质 像距v/cm
正倒 大小 虚实 10 不成像 4.获取与处理信息（f =10cm）
⑤把蜡烛移到一倍焦距以内，移动光屏位置，直到找到一个清晰的像，并记录像距和像的特点。
物距u/cm 像的性质 像距v/cm
正倒 大小 虚实 8.5 正立 放大 虚像 —
6.5 正立 放大 虚像 —
4.获取与处理信息（f =10cm）
情景再现
物距 像的特点 正立或倒立 放大或缩小 实像
或虚像
u>2f
u=2f
fu=f u倒立
倒立
倒立
正立
缩小
放大
放大
等大
实像
实像
实像
虚像
不 成 像
像距
fv=2f
v>2f
5. 分析与论证（f =10cm）
评估与反思
1.当成实像时，如用手挡住透镜的上半部，光屏上的像可能有什么变化？
F
F
f
2.在实验中，你能发现实像和虚像的分界点在什么位置吗？
3.在实验中，能发现放大的像和缩小的像的分界点在什么位置吗？
4.什么情况下像和物体在凸透镜两侧？
什么情况下像和物体在凸透镜同侧？
5.当凸透镜成实像时，随着物距的减小，像距是怎样变化的？
规律总结
课堂练习
例1．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，凸透镜的位置保持不变。假设光具座足够长，以下说法正确的是（　　）
A．当蜡烛放在图中A区域时，光屏应放在图中D区域才可能呈现清晰的像
B．蜡烛从图中位置逐渐远离透镜时，所成的像会逐渐变小
C．若无论怎么移动光屏，在光屏上都找不到像，则蜡烛可能放在图中B区域
D．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
B
课堂小结
1．物理课上，同学们用凸透镜观察周围的物体，透过凸透镜不能看到的像是（　　）
A．正立放大的像 B．正立缩小的像
C．倒立放大的像 D．倒立缩小的像
当堂评价
B
2．点燃蜡烛，烛焰通过焦距为20cm的凸透镜甲成缩小的像。现用焦距为10cm的凸透镜乙替代透镜甲，且保持烛焰和透镜的位置不变，烛焰通过凸透镜乙所成的像是（　　）
A．缩小的实像 B．放大的虚像
C．倒立的虚像 D．正立的实像
A
3．中国航天员王亚平在离地球表面约400km的“天宫”空间站上通过天地连线，给同学们展示了一堂精彩的科学课。如图为王亚平老师做“水球”实验时的情景，下列说法正确的是（　　）
A．“水球”相当于凸透镜
B．“水球”对透过它的光有发散作用
C．王亚平远离“水球”时，她的像会变大
D．图中通过“水球”看到王亚平的像是虚像
A
4．如图1，在装有水的杯子里，小红将一支铅笔分别紧贴杯壁内、外竖直放置，两次都观察到铅笔放大的像，俯视图如图2、图3所示。下列说法正确的是（　　）
A．图2中铅笔向前移，像一直变小
B．图2中铅笔向前移，像先变小后变大
C．图3中铅笔向后移，像一直变大
D．图3中铅笔向后移，像先变小后变大
A
5．放大镜是生活中常见的凸透镜，结合图示以及下表中的数据回答问题。
实验序号 ① ② ③
物距（cm） 2.40 3.05 3.50
像距（cm） 4.60 7.85 11.70
①根据上表中凸透镜成虚像时的数据，可得物距和像距的变化关系为凸透镜成虚像时，　 　。
②若要使凸透镜中正立的像变大，凸透镜到物体的距离应 　 　一些（选填“远”或“近”）。
③物理课本在物距L1时成放大正立的像，在物距L2时成倒立缩小的像，请比较L1、L2的大小关系并说明理由：　 　 .
。
物距越大，像距越大
远
时，物距小于焦距；成倒立缩小的实像时，物距大于二倍焦距
L1＜L2，成放大正立的虚像
6．某学习小组用图甲探究“凸透镜成像规律”，通过实验，绘制了像距v随物距u变化图像如图乙所示，此凸透镜的焦距是 　 　cm。当蜡烛放在如图甲所示位置时，调节光屏位置，直到光屏上得到清晰的像，若此时在蜡烛与凸透镜之间靠近凸透镜处放一个凹透镜，若想在光屏上还能得到清晰的像，应该将光屏向 　 　（选填“靠近”或“远离”）凸透镜方向移动。
5
远离
7．如图所示，a、b是由点光源S发出的两条光线经过凸透镜后的折射光线，该凸透镜的焦距f＝10cm。请判断：
（1）S经凸透镜成的像相对于S是 　 　的像（选填以下对应的字母）；
A.放大 B.缩小 C.等大 D.正立 E.倒立
（2）S离凸透镜的距离为u，则u 　 　10cm（选填“大于”或“等于”或“小于”）。
A、D
小于
8．小伟让平行于凸透镜主光轴的几束光射向凸透镜，观察到光通过透镜后会聚在光屏的点F上（如图甲），这个点离凸透镜光心的距离为10.0cm。
小伟在图乙所示的实验装置中探究凸透镜的成像规律，他把这个凸透镜固定在零刻度线的位置不动，蜡烛放在如图乙所示的位置，移动光屏可得到一个清晰倒立、　 　的实像，他把蜡烛沿主光轴向左移动一段距离后，应把光屏向 　 　移动，光屏上才会再次出现一个清晰的像。
缩小
左
9．某实验小组进行探究凸透镜成像的实验，操作如下：
（1）实验前，调整烛焰和光屏的中心与凸透镜的光心在同一高度。
（2）正确测出凸透镜的焦距f，当物距u＜f时，烛焰成正立放大虚像；当u＝f时，　 （填“能”或“不能”）观察到烛焰的像；当u＞f时，烛焰成 　 （填“正立实像”“正立虚像”“倒立实像”或“倒立虚像”）。同学们分析得出：像的虚实由 　 　大小关系决定。
不能
倒立实像
物距和焦距
（3）若仅将图甲中凸透镜换成焦距相同直径较小的凸透镜，光屏上所成的像与原来相比 　 　（填“变小”
“变暗”或“变不完整”）了。
（4）若仅将图甲中凸透镜换成直径大小相同、焦距稍小的凸透镜，则需将光屏 　 　（填“向左”或“向右”）移动才能成清晰的像。
（5）如图乙所示，凸透镜的焦距为10cm，保持光屏位置不变，让蜡烛和凸透镜分别以4cm/s和2cm/s的速度，同时沿光具座匀速向左运动，经过2.5s，光屏上成清晰 　 　（填“放大”
“等大”或“缩小”）的像。
变暗
向左
等大(共41张PPT)
第三章 光和眼睛
3.6 凸透镜成像规律
第2课时 凸透镜成像规律的分析 放大镜
学习目标
栏目导航
新课导入
课程讲授
课堂小结
当堂评价
学习目标
物理观念：会分析凸透镜成像的变化规律，了解放大镜的工作原理。
科学思维：建立凸透镜成像规律的模型，并用之解决凸透镜所成像的变化问题。
科学探究：通过凸透镜成像光路的分析，进一步完善探究实验的过程。
科学态度与责任：通过对放大镜成像原理的分析，增强利用物理知识改造自然服务生活的意识。
下面是通过凸透镜看到的图像。
提问：你想知道上面图片中凸透镜成像的规律应用于什么光学器材吗？
新课导入
回顾凸透镜的成像规律
课程讲授
·
·
·
F
F
O
·
·
·
F
F
O
·
·
F
F
O
·
利用凸透镜的三条特殊光线作图分析
·
·
·
F
F
O
F
F
f
作图研究
u>2f f利用通过凸透镜的三条特殊光线
①
F
F
f
u=2f v=2f 倒立等大实像
②
F
F
f
f2f 倒立放大实像
③
F
F
f
u=f 不成像
④
F
F
f
u⑤
课堂练习
例1.做凸透镜成像实验时，将光具座上的蜡烛、凸透镜、光屏如图放置，光屏上呈现清晰的像。下列说法正确的是（　　）
A．该凸透镜的焦距大于10cm
B．光屏上的像是倒立放大的
C．将蜡烛远离凸透镜时，为了在光屏上得到清晰的像，应将光屏远离凸透镜
D．只将凸透镜向左移到适当位置，就可以在光屏上得到清晰放大的像
D
例2.如图所示，光屏上成清晰的像，如果保持凸透镜在50cm刻度线处不动，将点燃的蜡烛放在20cm的刻度线处，为了在光屏上得到清晰的像，下列说法正确的是（　　）
A．将光屏移动到65cm的刻度线上时，会再次成清晰的缩小的像
B．将光屏移动到65cm的刻度线上时，会再次成清晰的放大的像
C．将光屏移动到70cm的刻度线上时，会再次成清晰的缩小的像
D．将光屏移动到70cm的刻度线上时，会再次成清晰的放大的像
A
凸透镜的应用——放大镜
放大镜成像原理图
放大镜成像特点
像是缩小还是放大？像是正立还是倒立？
像与物体位于透镜的同侧还是两侧？
思考：
小结
成像特点：
1．放大镜成放大正立的虚像。
2．像与物体位于凸透镜的同侧。
生活中的放大镜
例3.如图所示，在用焦距为10cm的放大镜观察花朵的过程中，当放大镜从紧贴花朵的位置逐渐远离花朵移动时，下列现象可能出现的是（　　）
A．先观察到缩小的像再观察到放大的像
B．总是观察到放大的像
C．先观察到虚像，再观察到实像
D．先观察到倒立的像，再观察到正立的像
C
实像和虚像
实像：
由实际光线会聚而成的,能呈现在光屏上。
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。
实像和虚像
平面镜成虚像
放大镜成虚像
实像和虚像
例4.在研究凸透镜成像的实验中：
（1）用一束平行光正对凸透镜射入，经透镜后会 聚于A点，测得A点距透镜10cm，则透镜的焦距是（ ）cm。
（2）若烛焰放在距上述透镜8cm处，经透镜可得 到一个 像。 （填像的性质：倒正、放大缩小、虚实）
（ 3）若烛焰放在此透镜前12cm处，经透镜可得到一个 像。
（4）若烛焰放在此透镜前25cm处，经透镜可得到一个 像。
正立 、放大、虚
倒立、放大、实
倒立、缩小、实
10
课堂练习
例5.如图所示，保持凸透镜的位置不变，先后
把烛焰放在a、b、c、d、e各点，并分别调整光
屏的位置。则：
（1）把烛焰放在 点，屏上出现的像最大；
把烛焰放在 点，屏上出现的像最小。
a
b
c
d
e
F
F
f
2f
a
b
c
d
e
F
F
f
2f
（2）把烛焰放在 点，屏上出现清晰的像时，
屏距凸透镜最远。
（3）把烛焰放在 点，屏上不会出现像。
例6.一个物体到凸透镜的距离是30cm时，在
光屏上得到一个放大的实像，若把物体沿凸
透镜的主光轴移到距凸透镜65cm处，则成像
的情况是 。
例7.老奶奶用放大镜看报时，为了看到更大的清晰的像，则应该使报离放大镜 一些（选填“近”或“远”），且保持物距在 的范围之内。
远
小于焦距
课堂小结
完成配套课后练习。
1．如图为某书的插图，甲、乙、丙、丁是通过凸透镜所看到的插图的像。若凸透镜正对插图由远处逐渐靠近插图，则看到插图的像的先后顺序可能正确的是（　　）
A．甲→乙→丙→丁 B．丙→甲→丁→乙
C．乙→丙→甲→丁 D．丙→甲→乙→丁
当堂评价
B
2．某同学在探究凸透镜成像规律时，做了两次实验，且均规范操作。他将发光体分别放在距同一凸透镜10厘米和12厘米处，且分别移动另一侧的光屏，其中只有一次在光屏上能找到清晰像。关于该像情况，以下判断正确的是（　　）
A．像距小于10厘米，放大的虚像
B．像距小于12厘米，缩小的实像
C．像距大于20厘米，放大的实像
D．像距等于24厘米，等大的实像
C
3．在光具座的A点处放置一发光物体，从焦距f甲为5厘米、f乙为10厘米、f丙为20厘米的凸透镜中选择一个放置在如图所示的位置，在BC间移动光屏时可在光屏上得到清晰的像，则选择的凸透镜为（　　）
A．甲 B．乙 C．甲、乙 D．乙、丙
C
4．如图所示是某凸透镜成实像时，像距v和物距u的关系图象。分析图象中有关数据可知（　　）
A．该凸透镜的焦距为20cm
B．当物距u＝30cm时，像距v＝30cm
C．物距增大时，像距也增大
D．当物距u＝15cm时，成的是放大的像
D
5．小明利用放大镜观看数学课本上的内容。下列不能被放大的是（　　）
A．线段长度 B．图形面积 C．角度大小 D．字体大小
6．如图所示的是小明通过凸透镜看花朵成放大的像的情境，下列说法正确的是（　　）
A．花朵的放大的像是正立的实像
B．花朵正好位于凸透镜的焦点上
C．花朵到凸透镜的距离一定小于凸透镜的焦距
D．若凸透镜远离花朵，则花朵的像会一直变小
C
C
7．如图所示为小南探究凸透镜成像规律的实验装置，当蜡烛、凸透镜、光屏放置在图甲所示的位置时，小南在光屏上观察到清晰的像。下列说法正确的是（　　）
A．该凸透镜的焦距可能为20cm
B．若小南在凸透镜上沾了一小滴墨汁，光屏上的像将会缺损
C．若只将透镜移到65cm刻度处，光屏上将呈接到清晰缩小的像
D．蜡烛燃烧一段时间后，为使像能呈接在光屏中心，应向下移动光屏
C
8．如图是小明利用凸透镜观察“2024”字样的情景，通过凸透镜观察到的是“24”的 　 　（选填“虚”或“实”）像，若想让观察到的像更大一些，他可以将凸透镜适当 　 　（选填“远离”或“靠近”）字样。
实
靠近
9．小明送给奶奶一张龙年邮票——“天龙行健”，奶奶借助放大镜能够清楚地欣赏到邮票上的图案，如图所示。放大镜的镜片对光线具有 　 　（选填“会聚”或“发散”）作用；图中邮票与放大镜之间的距离 　 　（选填“大于”“小于”或“等于”）透镜的1倍焦距，此时通过放大镜看到的是邮票正立、放大的 　 　（选填“虚像”或“实像”）。
会聚
小于
虚像
10．如图甲所示一幅漫画立在桌面上，小明把一个装有水的圆柱形玻璃杯放在漫画前，惊奇地发现，透过水杯看到漫画中的老鼠放大了，还掉头奔向猫，如图乙所示，水杯构成的凸透镜的焦距为f，透过水杯看到的老鼠放大，此时老鼠到水杯的距离满足 　 　 （选填“f＜u＜2f”“u＞2f”或“u＜f”）。若想透过水杯看到的老鼠变大一些，应适当 　 　（选填“增大”或“减小”）水杯与漫画的距离。
f＜u＜2f
减小
11．在探究凸透镜成像规律的实验中，实验前，应调节烛焰和光屏的中心在凸透镜的 　 　上，当蜡烛、凸透镜和光屏处于如图所示的位置时，恰好在光屏上成清晰倒立、　 　的实像，然后将蜡烛向左移动，应将光屏向 　 　（选填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向移动，才能再次在光屏上成清晰的像。
主光轴上
放大
靠近
12．如图所示是“研究凸透镜成像”的实验原理图。
（1）若在凸透镜右边的光屏上（图中光屏未画出）得到清晰的实像，已知b点为透镜的二倍焦距处，则蜡烛可能置于凸透镜左侧a、b、c三点中的 　 　点处，照相机就是利用此成像特点制成的。
（2）点光源S发出三条光线，O为凸透镜的光心，F为焦点，请你画出三条光线经凸透镜折射后的路径，并确定其像的位置S′。
a
答案：如图所示
13．“惊世大发现——南昌汉代海昏侯国考古成果展”已于2016年10月11日在江西省博物馆正式对外开放。其中刘贺玉印是确定海昏侯墓主人身份的决定性证据，它只有大拇指般大，它的宽度只有约2.1cm。如图所示，a是玉印的上部，b是玉印的底面。
江西省博物馆为了让观众能同时欣赏到该文物的a、b两部分，没有采用高科技的方法，而是采用了普通的光学知识就解决了这个问题，如图c所示，在展览时除把它放在水平的透明玻璃支架上外，在这个支架下方还放有A，它是 　 ，利用 　 　特点能看到玉印的底部，观众能在A中看到玉印正立、　 　（选填“放大”“缩小”或“等大”）的虚像，若A中玉印的像与水平面恰好垂直，则A与水平面的夹角应为 　 　。B是 　 　（填光学仪器名称），B和玉印的距离小于 　 　时，观众能从B的上方透过B看到玉印正立、放大的
　 　（选填“虚”或“实”）像。
平面镜
平面镜成像
等大
45°
凸透镜
一倍焦距
虚

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