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第3节
凸透镜成像的规律
第1课时
探究凸透镜成像的规律
R·八年级上册
学习目标
1.理解凸透镜的成像规律.
2.知道凸透镜成放大、缩小、实像和虚像的条件.
1.
物距是指______________的距离，用
u
表示；像距是指____________的距离，用
v
表示.
物体到透镜
2.
当凸透镜成像时：（1）u
>
2f，成_______、______的_____像，此时像距
v
的范围为__________；（2）当f
<
u
<
2f
时，成_______、_______的______像，此时像距
v
的范围为________；（3）当u
<
f
时，成_______、_______的_____像.
像到透镜
倒立
缩小
实
f
<
v
<
2f
倒立
放大
实
v
>
2f
正立
放大
虚
3.
凸透镜成的实像有_______、等大、_______三种，而虚像只有_______的.实像与物体在透镜的______侧，虚像与物体在透镜的_____侧.
缩小
放大
两
同
放大
1．生活中的凸透镜能成什么样的像？
倒立、放大的实像
倒立、缩小的实像
正立、放大的虚像
观察与思考
2．观察凸透镜成像。
　　（1）手持凸透镜，缓慢从桌面书本移向眼睛.
思考：
你看到了什么？
有多少种不同的情况？
　　（2）把放大镜正对着窗户外，并且在放大镜另一侧比较靠近的位置前后移动光屏，观察是否能在光屏上找到窗外景物的像？
知识点一
探究凸透镜成像规律的实验
1．探究问题：
2．实验方案：
　　像的虚、实，大、小，正、倒跟物距有什么关系呢？
（1）实验器材：
烛焰、透镜、光屏三者的中心处于同一水平高度.　
（2）两个物理名词及实验前的调节：
　　凸透镜、蜡烛、光屏、火柴、光具座
（1）实验步骤
　　①组装实验装置，将烛焰中心、凸透镜中心和光屏中心调整到同一高度.
　　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，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的实像.观察实像的大小和正倒。记录物距u和像距v.
　　③把蜡烛向凸透镜移近，改变物距u，仍使u＞2f，仿照步骤
②
再做2次实验，分别观察实像的大小和正倒.记录物距u和像距v.
3．进行实验与收集证据
　　④把蜡烛向凸透镜移近，改变物距u，使f＜u＜2f，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的实像.观察实像的大小和正倒.记录物距u和像距v.
　　⑤把蜡烛向凸透镜移近，改变物距u，使f＜u＜2f，仿照步骤④
再做2次试验，分别观察实像的大小和正倒.记录物距u和像距v.
　　⑥把蜡烛向凸透镜移近，改变物距u，使u＜f，在光屏上不能得到蜡烛的像，此时成虚像，应从光屏这侧向透镜里观察蜡烛的像，观察虚像的大小和正倒.　
实验
凸透镜焦距f
=
_____
cm
（2）探究实验记录表
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
物距与焦距的关系
物距u/cm
像的性质
像距v/cm
虚实
大小
正倒
分析表中的记录，找出凸透镜成像的规律
　　
u＞f
时成实像，u＜f
时成虚像。
(一倍焦距点分虚实
)
1.
像的虚实：
　　凸透镜在什么条件下成实像？在什么条件下成虚像？
知识点二
凸透镜成像规律
放映状态下显示
2.
像的大小：
　　凸透镜在什么条件下成缩小的实像？在什么条件下成放大的实像？有没有缩小的虚像？
u＞v时，得到缩小实像；
u＜v时，得到放大实像.
思考：难道实像只有放大和缩小两种情况？
当u
=
v
=
2f
时成等大的实像.
二倍焦距点分大小.（没有缩小的虚像.
）
2.
像的大小：
3.
像的正倒：
　　凸透镜在什么条件下成正立的像？在什么条件下成倒立的像？
u＞f
时成实像，是倒立的；
u＜f
时成虚像，是正立的.
物距连续变化时像的大小及像距的变化。
当物距“很远”时，相距近似等于焦距.
重要应用：远物成像粗测焦距.
“傻瓜相机”成像原理.
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.
规律方法
1．在做“凸透镜成像规律”的实验时，某同学在光具座上将蜡烛放置在凸透镜前，然后移动光屏，可他无论怎样移动光屏，都无法在光屏上观察到烛焰的像.请你分析发生这一现象可能原因.
答：光屏上不能发现烛焰的像，原因可能有：
（1）蜡烛放在一倍焦距以内，成虚像；
（2）蜡烛正好放在一倍焦距上，不能成像；
（3）烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度处，像未成在光屏上；
（4）光具座太短，小于光屏的调节范围（前两条即可）．
2．（1）如图所示，把点燃的蜡烛放在___处，光屏上出现缩小的像，把点燃的蜡烛放在_____处，光屏上出现放大的像；放在_____处时，光屏上不会成像.
（2）在物距不断减小的过程中，像距不断_____，像的大小不断______；当物距小于_________时，无论怎样移动光屏，都不能在光屏上得到烛焰的像.
A
C
D
增大
变大
1倍焦距
3.某物理实验小组用蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上研究凸透镜成像规律.
（1）如果凸透镜焦距为10cm，当透镜到蜡烛的距离为15cm时，移动光屏，在光屏上得到倒立的________的实像.
倒立、放大的实像
f
放大
f
u
（2）当光屏上出现烛焰清晰的像时，如果用遮光板挡住透镜的上半部分，我们观察光屏时，将会在光屏上看到（
）
A.烛焰像的下半部分
B.烛焰像的上半部分
C.烛焰完整的像，像的亮度变暗
D.烛焰完整的像，像的亮度不变
解析：当用遮光板挡住透镜的上半部分时，蜡烛烛焰发出的光仍有一部分通过凸透镜的下半部分成像.但由于通过凸透镜的光减少，所以成的像亮度变暗.
C
1．凸透镜成像的规律是什么？
2．你得到这个规律用的是什么方法？
物距
像的性质
像距
虚实
大小
正倒
u＞2f
实像
缩小
倒立
2f
＞v＞
f
u＝2f
实像
等大
倒立
v＝2f
2f
＞u＞
f
实像
放大
倒立
v＞2f
u＝f
不成像
u＜f
虚像
放大
正立
与物同侧
1.从课后习题中选取；
2.完成练习册本课时的习题。
（教材P98“想想议议”）
查看实验数据，凸透镜成放大的像时，物距跟像距相比，哪个比较大？成缩小的像时，物距跟像距相比，哪个比较大？由此你可以得出什么结论？凸透镜所成的像有没有正立的实像？有没有倒立的虚像？
解：凸透镜成放大的像时，物距小于像距；成缩小的像时，物距大于像距.由此可以得出结论：物距越大，像距越小，像也越小；物距越小，像距越大，像也越大.凸透镜所成的像中没有正立的实像，也没有倒立的虚像.
1.照相机、投影仪、放大镜的成像都遵循凸透镜成像的规律，说一说它们分别应用了凸透镜成像的哪个规律.
（教材P99“动手动脑学物理”）
解：照相机：物距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像；
投影仪：物距大于一倍焦距小于二倍焦距，成倒立、放大的实像；
放大镜：物距小于一倍焦距，成正立、放大的虚像.
2.找一个圆柱形的玻璃瓶，里面装满水.把一支铅笔放在玻璃瓶的一侧，透过玻璃瓶，可以看到那支笔（如图）.如果把笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢地移动，你会看到什么现象？实际做一做，验证你的猜想.
解：玻璃瓶相当于一个柱面透镜，根据物体与凸透镜距离小于一倍焦距，成正立、放大的虚像，离凸透镜越远像越大，当铅笔由靠近盛水玻璃瓶的位置向远处慢慢移动时，透过盛水玻璃瓶你会看到铅笔逐渐变大，而形状保持不变，到某一位置时，根据物体与凸透镜距离大于一倍焦距，成倒立的实像，铅笔尖会突然改变方向.
与前面用凸透镜所做的实验相比，这两个实验有什么共同之处？有什么不同？
解：相同：都能反映出凸透镜成的像与物距有关;
不同：玻璃瓶是一个柱面凸透镜，它的焦距比较短.
3.学习使用照相机，向有经验的人了解光圈、快门和调焦环的作用.“傻瓜相机”有没有光圈和快门？是不是需要“调焦”？
解：傻瓜相机也有光圈和快门，只不过它们都安装在机身里面.傻瓜相机内部增加了一些电子机械设备，可以根据光线的明暗程度自动调整光圈、快门，不需要人工调节.傻瓜相机也能自动聚焦，不需要手动调整.
谢谢！

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