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4.3 凸透镜成像的规律
一.教学目的:
1.初步认识凸透镜成像的规律；
2.初步认识实象、虚象的概念.
二.教学重点、难点:
1.初步认识凸透镜成像的规律
三.教学过程:
【预习检测】
1. 叫凸透镜的焦点，用字母 表示。
2. 叫主光轴， 叫光心。
3. 叫焦距，用 字母表示。
4. 叫物距，用 字母表示。
5. 叫像距，用 字母表示。
〖以问导学〗
凸透镜成各种不同的像时，有什么规律？
1.上节复习：
(1)概念检查；(2)作业讲解。
2.凸透镜成像实验:
(1)几个概念:
物距(u):物体到透镜的距离；
像距(v):像到透镜的距离；
实象:能在光屏上呈现的像,它是由实际光线会聚而成的；
虚象:能看见但不能在光屏上呈现的像,它是由实际光线的反向延长线会聚而成的。
(2)实验器材:光具座(有时可以用刻度尺代替)、凸透镜、蜡烛、光屏(有时要火柴)；
(3)实验准备:测定所选凸透镜的焦距f；
(4)实验过程:将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,然后使烛焰从距透镜较远处逐次靠近透镜,每次都调节光屏到凸透镜的距离,使烛焰在光屏上成清晰的像.注意观察像的大小、正倒是如何随物距的减小而变化的？
(5)实验结论:
物距与焦距的关系
像 的 性 质
像距与焦距关系
物、像位置关系
正 、倒
大、 小
虚、 实
u>2f
倒立
缩小
实像
f异侧
u=2f
倒立
等大
实像
v=2f
异侧
f倒立
放大
实像
v>2f
异侧
u=f
不成像
u正立
放大
虚像
不研究
同侧
(6)注意点:将蜡烛的焰心、透镜的光心、光屏的中心处在同一高度,为蜡烛的像完全呈现在光屏的中央。
(7)总结:一倍焦距是倒立、正立的分界点,也是实象、虚象的分界点；两倍焦距是放大、缩小的分界点。
u>f,当u减小时,v增大,像也变大；u3.用光路图探究凸透镜成像规律【光路图了解，不要求掌握。填空必须掌握，将收获颇大】
光源上一点可以发出无数条光线，射到凸透镜上的光被汇聚到一点，就形成了点光源的像。在无数条光线中我们取平行于主光轴和过光心的这两条最特殊的光线进行研究。AB是一个光源，B’A’是AB经凸透镜成的像。
（1）当物距大于二倍焦距时：
由光路图可知：
像距和焦距关系是：
像距和物距关系是：
像的性质是：
应用：照相机、投影仪、放大镜这三个光学仪器中 就是根据这个原理制成的。
（2）当物距等于二倍焦距时：
由光路图可知：
像距和焦距关系是：
像距和物距关系是：
像的性质是：
应用： 测焦距：焦距等于
（3）当物距大于一倍焦距小于二倍焦距时：
由光路图可知：
像距和焦距关系是：
像距和物距关系是：
像的性质是：
应用：照相机、投影仪、放大镜这三个光学仪器中 就是根据这个原理制成的。
（4）当物距等于焦距时：
由光路图可知：
像距和焦距关系是：
像距和物距关系是：
折射光线是平行光束，所以不成像。
应用： 测焦距：焦距等于
（5）当物距小于焦距时：
由光路图可知：
像和物位置关系是：
像的性质是：
应用：照相机、投影仪、放大镜这三个光学仪器中 就是根据这个原理制成的。
〖释疑演练〗 1.填空：凸透镜成像规律
物距
倒正
大小
虚实
像距
应用
u>2f
u=2f
fu=f
不成像
获得平行光
u结论:当物距大于一倍焦距时,成 像,当物距小于一倍焦距时,成 像；
当物距大于2倍焦距时,成 像,当物距小于2倍焦距时成 像；
无论成什么像,当物体靠近焦点时,所成的像变 ,且像距变 。
2.清晨草地上的露珠下面的叶脉看起来比较大，这是露珠产生 镜功能的结果，形成了 像。
3.在观察凸透镜成像的实验中，在距凸透镜15cm的光屏上得到一个清晰的、与物体等大的像，则该凸透镜的焦距为 cm，当某物体距透镜10cm时，通过此凸透镜后所成的像是 像。
4.将蜡烛放在距离凸透镜30cm的地方，在透镜另一侧的光屏上，有蜡烛清晰放大的像，由此可知，该透镜的焦距可能是（ ）
A.20cm B.15cm C.10cm D.5cm
5.一个物体放在透镜前15厘米处时，在透镜的另一侧得到一个放大的像，则下列说法正确的是（ ）
A. 这个透镜是个凸透镜 B. 这个像是正立的，透镜焦距大于15厘米
C. 这个透镜的焦距一定小于15厘米 D. 这个透镜的焦距可能等于8厘米
6.在利用蜡烛研究凸透镜成像的实验中，太阳光线会聚后在距离透镜10cm处发现一亮点，若把点燃的蜡烛放在距凸透镜15cm处，在凸透镜另一侧的光屏上观察到了蜡烛清晰的像这个像一定是（ ）
A.倒立、放大的实像 B.倒立、缩小的实像 C.正立、放大的虚像 D.正立、放大的实像
7.小明在做“凸透镜成像”实验时，将点燃的蜡烛放在凸透镜前20cm处，在透镜另一侧的光屏上观察到缩小的像，小明又把点燃的蜡烛置于原来的光屏处，则所成像的性质：（ ）
A.倒立放大的实像 B.正立放大的虚像 C.倒立缩小的实像 D.等大倒立的实像
8.某照相机镜头焦距为10cm，小刚用它来给自己的物理小制作参展作品照相，当照相机正对作品从50cm处向12cm处移动的过程中（ ）
A.像变大，像距变大 B.像变小，像距变大
C.像先变小后变大，像距变大 D.像先变小后变大，像距变小
9.如图所示，蜡烛在光屏上成一个清晰的像，这个像是 （选填“倒立”或“正立”）、 （选填“放大”或“缩小”）的实像。照相机、投影仪、放大镜这三种光学仪器正常使用时，与上述成像情况一致的是 。
蜡烛 透镜 光屏
如果在前面的实验中保持蜡烛和光屏的位置不变，只移动中间的透镜，要使光屏上再次出现一个明亮清晰的像，则应向 （选填“左”或“右”）移动凸透镜。
10.在“探究凸透镜成像规律”的实验中，物体距离透镜30 cm，像距透镜10 cm，则此时的像是 、
的 像（依次选填“倒立”或“正立”、“放大”或“缩小”、“实”或“虚”）

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