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(共30张PPT)
初中物理北师大版（2024）八年级上册
第五章 透镜及其应用
第2节 凸透镜成像的规律
如下图所示，用一个凸透镜来观察远处的物体，你看到了什么现象 再用它来观察你的手指，你又看到了什么现象 凸透镜成像有哪些规律呢
本节课，我们通过实验来进行探究凸透镜成像的规律。
1.通过实验探究，知道凸透镜成像的规律。
2.经历探究过程，提升对实验数据的分析和论证能力。
1.问题与猜想：
提出问题
作出猜想
知识点一：凸透镜成像的规律
改变物体与凸透镜之间的距离，可以得到不同的像。那么，凸透镜所成像跟凸透镜与物体之间的距离有什么关系？
①可能与物距有关；②可能与焦距有关（与凸透镜的偏折情况或焦距有关）；
学生实验：探究凸透镜成像的规律
2.实验器材：光具座、光屏、凸透镜、蜡烛、火柴。
在光具座上放置蜡烛、凸透镜、光屏时，透镜放在光具座标尺中央，如图所示。将蜡烛点燃作为物体，研究烛焰所成的像。
进行实验
探究凸透镜成像规律的实验装置
F
F
2F
2F
物距u
像距 v
物距和像距
物距（u）：物体到透镜的距离.
像距（v）：像到透镜的距离.
注意：因初中阶段我们研究的透镜均为薄透镜，其厚度可忽略不计。
3.实验设计：
怎样探究像的特点与物体到凸透镜的距离(物距u)的关系呢
探究像的特点与物距的关系，需要将物体置于透镜前的不同位置，寻找像的位置，确定像到透镜的距离(像距v)，记录物距、像距及成像特点，在此基础上探究成像规律。
4.实验步骤：
（1）将蜡烛、凸透镜(焦距已知)和光屏安装在光具座上，调节它们的高度,使烛焰中心、透镜中心和光屏中心在一条与光具座平行的直线上（目的是为了使烛焰的像成在光屏的中央）。
（凸透镜的焦距：f=10cm）
（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，移动光屏，直到光屏上出现清晰的烛焰的像，观察并记录像的大小和正倒。同时测出此时的物距u和像距v。
（3）把蜡烛向透镜移近，使蜡烛到凸透镜的距离u=2f，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像，观察像的正倒和大小测出物距u和像距v，并将数据记录在表格中。
（4）把蜡烛继续向透镜移近，使蜡烛到凸透镜的距离在f（5）把蜡烛继续向透镜移近，使蜡烛到凸透镜的距离为u＝f ,移动光屏，光屏上不成像;眼睛过透镜看不到虚像；
（6）把蜡烛继续向透镜移近，使蜡烛到凸透镜的距离在u焦距 f /cm 物距u/cm 像距v/cm 像的性质 正立或倒立 放大或缩小 虚像或实像
10 30 15 倒立 缩小 实像
20 20 倒立 等大 实像
15 30 倒立 放大 实像
10 / 不成像 7 / 正立 放大 虚像
5.数据记录：
凸透镜成像的规律
5.数据记录：
实验次数 物距u/cm 物距与焦距的关系 像的性质 像距v/cm
虚实 大小 正倒 1 30 u > 2f 实像 缩小 倒立 15
2 20 u = 2f 实像 等大 倒立 20
3 15 2f >u >f 实像 放大 倒立 30
4 10 u =f 不成像 /
5 7 u 像与物距的关系
凸透镜的焦距： f=10 cm
通过观察到的实验现象和收集的数据，我们可以看到，凸透镜成像的大小、虚实、正倒、位置等，取决于物距和透镜焦距的关系。
(1)当物距____于1倍焦距时，成倒立实像。当物距____于1倍焦距时，成正立虚像，并且虚像比物体的尺寸____。
(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。
大
小
大
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
6.分析与论证
一焦分虚实，二焦分大小；
虚像同侧正，实像异侧倒；
实像物近像远像变大，物远像近像变小。
简记口诀：
u＞2 f ，f成倒立、缩小、实像
①成像光路：当u＞2 f 时
F
F
知识点二：作图法描述凸透镜成像的规律
②成像光路：当u=2 f 时
F
F
u=2 f ，v=2f
成倒立、等大、实像
③成像光路：当fF
F
f成倒立、放大、实像
u=f
不成像
④成像光路：当u=f 时
F
F
平行
u＜f
成正立、放大、虚像
⑤成像光路：当u＜f 时
F
F
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物距（u） 像 的 性 质 像距（v）
正、倒 大、小 虚、实 位置 u>2f
u=2f
fu=f u倒立
缩小
实像
异侧
f＜v＜2f
倒立
等大
实像
异侧
v=2f
v＞2f
倒立
放大
实像
异侧
不成像，得到一束平行光
正立
放大
虚像
同侧
v＞u
记忆口诀：
一焦分虚实，二焦分大小；虚像同侧正，实像异侧倒；实像物近像远像变大，物远像近像变小。
1.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；
②把烛焰放在____点，屏上出现的像最小。
③把烛焰放在_____点，光屏上出现清晰的像时，屏距透镜最远。
④把烛焰放在________点，光屏上不会出现像。
a
b
c
d
e
F
F
f
2f
c
d、e
c
a
2.在做“凸透镜成像”的实验中，凸透镜焦距是10cm，当光屏距凸透镜16cm时，烛焰在光屏上成清晰的像。若光屏不动，将凸透镜向光屏方向移动2cm，要使光屏上再次得到清晰的像，下列说法正确的是（　　）
A．蜡烛不动，像变小
B．蜡烛靠近凸透镜，像变小
C．蜡烛远离凸透镜，像变大
D．蜡烛远离凸透镜，像变小
D
3.在银幕上看到的电影画面都是正立的，在放电影时应将电影片（　　）
A．正立着放在大于2f 的位置上
B．倒立着放在大于2f 的位置上
C．正立着放在2f 和f 之间的位置上
D．倒立着放在2f 和f 之间的位置上
D
4. 将物体放在凸透镜前16厘米处，在光屏上得到倒立缩小的像，则凸透镜的焦距可能是（ ）
Ａ.10cm Ｂ.7cm
Ｃ.8cm Ｄ.16cm
B
A ．将蜡烛、凸透镜和光屏放置在图所示位置时，光屏上可以呈现倒立放大的实像
B ．将蜡烛移到光具座上 25cm刻度处时，要想光屏上呈现清晰的像，应向右移动光屏
C ．将蜡烛移到光具座上 35cm刻度处时，移动光屏，光屏上可以呈现倒立放大的实像
D ．将蜡烛移到光具座上 45cm刻度处时，移动光屏，光屏上可以呈现正立放大的虚像
5．蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示，若所用凸透镜焦距f=10cm ，根据凸透镜成像规律，下列说法正确的是 ( )
C

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