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教科版八年级上册
4.5 科学探究：凸透镜成像
第4章 光的世界
一、凸透镜成像
1、凸透镜能使物体成像；
2、物距和像距：
（1）物距：我们把物体到凸透镜的距离叫做物距（u）。
（2）像距：像到凸透镜的距离叫做像距（v）。
新知讲解
新知讲解
3、实像的虚像：
（1）虚像：不是实际光线汇集而成，不能呈现在光屏上的像，称为虚像；如，平面镜所成的像为虚像；
（2）实像：由实际光线汇集而成，能在光屏上呈现的像，称为实像；如，小孔成像时所成的像是实像；
（3）实像与虚像的区别：
①实像是实际光线汇集而成的像，虚像不是实际光线汇集而成的像，而是实际光线的反向延长线会聚而成的；
②实像和虚像都可用眼睛观察到。
4、像的性质：
讨论像的性质时，一般包括：正立或倒立、放大或缩小、实像或虚像、像距v与物距u的大小关系等。
新知讲解
演示实验：
1）选择 1块凸透镜，在阳光下或利用平行
光源测出凸透镜的焦距f = 厘米。
二、研究凸透镜成像规律
10
2）用 1支蜡烛作物体，研究蜡烛所成的像，用1块白色硬纸板做光屏，来承接蜡烛的像。
①把蜡烛、凸透镜和光屏依次放在成像装置上，调节它们的高低使它们的中心处于同一高度。
活动：
②把蜡烛放在离凸透镜尽量远(大于2倍焦距)的位置上，调整光屏到凸透镜的距离，使蜡烛在屏上成一个清晰的像。
＊像的放大、缩小情况： ；
＊像的倒立、正立情况： ；
＊像的实像、虚像情况： ；
＊物距与像距大小情况： 。
缩小
倒立
实像
物距大于像距（u＞v）
活动：
③把蜡烛放在离凸透镜恰好2倍焦距的位置上，调整光屏到凸透镜的距离，使蜡烛在屏上成一个清晰的像。
＊像的放大、缩小情况： ；
＊像的倒立、正立情况： ；
＊像的实像、虚像情况： ；
＊物距与像距大小情况： 。
等大
倒立
实像
物距等于像距（u＝v）
活动：
④把蜡烛放在离凸透镜较近(大于1倍焦距、小于2倍焦距)的位置上，调整光屏到凸透镜的距离，使蜡烛在屏上成一个清晰的像。
＊像的放大、缩小情况： ；
＊像的倒立、正立情况： ；
＊像的实像、虚像情况： ；
＊物距与像距大小情况： 。
放大
倒立
实像
物距小于像距（u＜v）
活动：
⑤保持蜡烛、凸透镜、光屏的位置不动，用手轻轻扇动烛焰，观察像与物的左右是否颠倒；再用纸遮住透镜的一部分，改变被遮部分的面积，观察光屏上像的变化情况。
＊相对于物体，像颠倒情况： ；
＊像的完整程度变化情况： ；
＊像的明暗变化情况： 。
这说明： 。
上下、左右都相反
像仍完整但变暗
凸透镜成实像时，像相对物体上下左右都颠倒；透镜被遮住一部分时，仍成完整的实像，只是像比未遮光时暗些。
透镜被遮住越多，像越暗
活动：
⑥把蜡烛放在离凸透镜很近(小于1倍焦距)的位置上，调整光屏到凸透镜的距离。光屏上有无烛焰的像： ；去掉光屏，将眼睛位于原光屏位置，水平朝凸透镜方向观察：
＊像的放大、缩小情况： ；
＊像的倒立、正立情况： ；
＊像的实像、虚像情况： ；
＊物距与像距大小情况： 。
放大
正立
虚像
像距大于物距
无像
活动：
实验结论：
1、凸透镜成像规律：
（1）当u＞2f时，在光屏上可得到倒立、缩小的实像；
（2）当u＝2f时，在光屏上可得到倒立、等大的实像；
（3）当2f＞u＞f时，在光屏上可得到倒立、放大的实像；
（4）当u二f时，不成像；
（5）当u＜f时，无实像，但在烛焰的同一侧，成正立放大的虚像；
（6）透镜被一部分遮光时，仍成完整的实像，但像变暗些。
活动：
2、物距、像距及像的性质与位置一览表：
新知讲解
新知讲解
3、成像原理分析：
4、凸透镜成像时，像的性质特点：
①实像呈现可在光屏上；虚像不能呈现在光屏上；实像都是倒立的，虚像都是正立的；但都能用眼睛观察到；
②实像与虚像的分界点是焦点；物距大于一倍焦距时能成实像，物距小于一倍焦距时只能成虚像；物距恰好等于一倍焦距时不成像；
③像的放大与缩小的分界点是二倍焦距处；物距大于二倍焦距时成缩小的实像，物距小于二倍焦距且大于一倍焦距时成放大的实像；物距恰好等于二倍焦距时成等大的实像。
④像的正立或倒立的分界点是焦点；
物距大于一倍焦距时成倒立的像；物距小
于一倍焦距时成正立的像。
新知讲解
用放大镜观察书本上的字，改变放大镜与书本的距离，观察字的变化情况。
用放大镜观察书本上的字：字正立、放大；
放大镜离书本稍远些时，字变大。
活动：
三、凸透镜的应用
1、放大镜:
（1）放大镜是一种焦距较小的凸透镜;
（2）放大镜的成像原理：
u＜f时，物体经过凸透镜成正立、放大的虚像；
（3）放大镜的使用：
使用放大镜时，把放大镜放在被观察物体的上方，使物体在凸透镜的焦点以内，并通过调节放大镜与物体的距离来改变放大倍数。
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2、数码照相机:
（1）数码照相机的镜头相当于一个凸透镜，
影像传感器相当于光屏；
（2）照相机的成像原理：
将景物放在离凸透镜 2倍焦距之外时（u＞2f），能在影像传感器上成一个清晰、倒立、缩小的实像；
（3）数码照相机的工作过程：
当按下照相机的快门后，来自景物的光线经过镜头聚集到影像传感器上，影像传感器会将这些光信号转换为电信号，然后再将电信号转变成数字信号，数字信号经过处理器处理，形成特定的图像文件，保存到存储器中。这样，一张数码相片就完成拍摄了。
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3、投影仪:
（1）投影仪的镜头相当于一个凸透镜，屏幕相当于光屏；
（2）投影仪的成像原理：
将景物放在离凸透镜 2倍焦距下1倍焦距之间时（ 2f＞ u＞f），能在影像传感器上成一个清晰、倒立、放大的实像。
新知讲解
实验：凸透镜成像规律研究
视频：
利用凸透镜成倒立缩小的实像应用：
照相机、摄像机、视频监控仪等。
利用凸透镜成放大、正立的虚像应用：
放大镜、老花镜、体温计的棱形玻璃管。
利用凸透镜成放大、倒立的实像应用：
幻灯机、显微镜、电影放映机。
根据凸透镜成像规律可知，凸透镜还有哪些用途？
活动讨论
1、光学器件在我们的生活、学习中有着广泛应用。你认为下面的介绍正确的是（　　）
A．近视眼镜利用了凹透镜会聚光线的作用
B．照像时，被照者应站在距镜头二倍焦距之外
C．借助放大镜看地图时，地图到放大镜的距离应大于一倍焦距
D．阳光通过凸透镜可点燃纸屑，是利用凸透镜对光线的发散作用
B
课堂练习
2、当人观察物体时，物体会在视网膜上成像。图示为某同学在“探究凸透镜成像的规律”实验中看到的成像的情况。作为观察者，此时成在该同学视网膜上的像是（　　）

A．正立、缩小的实像
B．正立、放大的虚像
C．倒立、缩小的实像
D．倒立、缩小的虚像
C
课堂练习
3、在探究“平面镜成像”和“凸透镜成像”的两个实验中，观察到像后，再分别把一块不透明的木板放在如图甲、乙所示的位置，则此时（　　）
A．甲、乙中蜡烛均不能成像
B．甲、乙中均不能看到蜡烛的像
C．只有甲中能看到像，并且与原来相同
D．甲、乙中蜡烛都能成像，均能被看到
D
课堂练习
4、在探究凸透镜成像的实验中，先用焦距为 10cm 的透镜甲进行实验，在透镜右侧的光屏上得到了清晰缩小的实像．接下来不改变发光体和凸透镜的位置，改用焦距为 20cm 的透镜乙继续进行实验。下列情形可能发生的是（　　）
A．光屏向右移，能接收到清晰缩小的实像
B．光屏向左移，能接收到清晰放大的实像
C．光屏向左移，能接收到清晰缩小的实像
D．无论怎样移动光屏，都接收不到清晰的像
A
课堂练习
5、在用一凸透镜研究其成像的规律时，某同学得到的部分实验信息如下表所示。根据表中信息判定下列说法错误的是（　　）
A．该凸透镜的焦距是15cm
B．当u=25cm时，凸透镜成放大的像，这是放大镜的制作
C．当v=24cm时，凸透镜成缩小的像，这是照相机制作原理
D．若物体从距凸透镜22cm处向距镜32cm处滑动，像会逐渐变小
B
课堂练习
6、小明同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，将蜡烛、凸透镜和光屏置于如图所示位置时，恰能在光屏上成一个清晰的像。下列说法正确的是（　　）
A．此时光屏上成的是倒立、放大的实像
B．蜡烛越烧越短，光屏上的像向下移动
C．将蜡烛和光屏的位置互换，光屏上不能成像
D．蜡烛靠近凸透镜，光屏向左移动才能成清晰的像
A
课堂练习
1、虚像与实像：
实像是实际光线汇集而来的像；虚像不能用光屏承接；实像可用光屏承接；
2、凸透镜既可成实像也可成虚像；虚像与实像的分界点是焦点；既可成放大的像也可成缩小的像，其分界点是二倍焦距处；
3、凸透镜可用作放大镜、照相机或投影仪等。
课堂总结
4.5 科学探究：凸透镜成像
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