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(共33张PPT)
第二节
学生实验
探究—凸透镜成像
北师大版物理
第六章《常见的光学仪器》
动手活动：让学生手持凸透镜观察近处、远处不同的景物，体验观察到的现象。
一、实验目的：
1．通过实验总结出凸透镜成像的规律。
2.
进一步理解实像和虚像的概念。
3．经历研究凸透镜成像规律的过程，学习
从物理现象中总结归纳科学规律的方法，
培养学生主动与他人合作和交流的精神。
二、实验预备知识：
实像：
虚像：
物距：u
像距：v
焦距：f
2倍焦距：2f
认知概念
实像和虚像
实像：是实际光线会聚而形成的像,既能呈现在光
屏上，又能用眼睛直接观察。　
虚像：是反射光线或折射光线的反向延长线相交而形成
的,
不能呈现在光屏上，只能用眼睛观察。
平面镜成像
小孔成像．
“眼睛受骗”
物距、像距、焦距、2倍焦距概念
F
F
2F
2F
物距U
像距
V
2倍焦距
2f
物体
凸透镜中心
物距(u)：
到
的距离；
凸透镜中心
像
像距(v)：
到
的距离；
焦距
f
u
v
50
25
68
u=?
V
=?
25cm
18cm
活动一：让学生手持凸透镜观察远近不同的景物，描述现象。
三、实验探究过程设计
(一)问题与猜想
同一凸透镜为什么会成不同的像？
猜想：物距
小组交流活动
提出问题：
像的实虚、大小、正倒跟物体到凸透镜
的距离有什么关系？
（二）制定计划，设计实验
如何组装实验装置？
凸透镜、蜡烛、光屏如何放置？
注意：调节烛焰、凸透镜中心、光屏中心，使之在同一高度上，目的是使像成在光屏的中央。
焦点
2倍焦点
凸透镜焦距
f=10cm
u＜f
2f＞u＞f
u＞2f
焦点
2倍焦点
50cm
30cm
40cm
凸透镜焦距
f=10cm
（三）收集证据，进行实验
探究烛焰在
凸透镜成像情况
2倍焦距之外
2倍焦距点
1倍焦距和2倍焦距之间
1倍焦距点
1倍焦距之内
实验中小组同学分工有序明确，观察细心，是一个实验是否成功的关键。
小组内同学明确分工，一位同学操作观察，读
取物距，读取像距及像的正倒、大小、虚实，
一位同学做好记录，一位同学做好监督实验步骤
是否合乎要求，并及时指导、补充。
像是放大还是缩小？
像是正立还是倒立？
像是实像还是虚像？
记录物距和像距的数值
观察记录
F
F
2F
2F
F
F
2F
2F
F
F
2F
2F
实验操作步骤：
V>2f
2f>V>f
VF
F
2F
2F
F
F
2F
2F
当物体在焦距之内时
物距u/cm
像距v/cm
像的
倒正
像的
大小
像的
虚实
物范围
数值
像范围或
数值
u>2f
u=2f
fu=f
不成像
uv>u
凸透镜成像规律
(f=10cm)
物距u/cm
像距v/cm
像的
倒正
像的
大小
像的
虚实
物范围
数值
像范围或
数值
u>2f
f倒立
缩小
实像
u=2f
v=2f
倒立
等大
实像
fv>2f
倒立
放大
实像
u=f
不成像
uv>u
正立
放大
虚像
凸透镜成像规律
(f=10cm)
探究凸透镜成像规律
（四）分析数据，获得结论
1．当物距______焦距时，成倒立实像；当物距______
焦距时，成正立虚像，并且虚像比物体尺寸____。
即1F点分像的虚实、正倒，2F点分像的大小。
2．当物距大于2倍焦距（U>2f）时，在_________得到
______、______的实像。
当物距等于2倍焦距（U=2f）时，像距等于2f，得
到______、______的实像。
当物距大于焦距小于2倍焦距（f_______得到____、___的实像。
3.成实像时，像、物的上下、左右______；
成虚像时，像、物的上下、左右______。
大于
小于
放大
2f＞v＞f
倒立
缩小
倒立
等大
倒立
放大
v＞2f
颠倒
一致
F
F
2F
2F
成实像
成虚像
成放大的
成缩小像
F
F
2F
2F
（五）评估与交流
不同组之间同学的实验现象和数据进行交流比较，你还可以发现什么问题或规律？
问题：
1.实验中发现，物距相同时，不同组可能像距不同，可能的原因是？
可能凸透镜的焦距不同；可能有的组成的不是最清晰的像
2.在一个区域，实验一组数据好，还是实验三组数据好，为什么？
实验三组好，多次实验，寻找普遍规律
（五）评估与交流
问题：
3.实验中怎么判断光屏上的像是否清晰？
向前或向后移动光屏，像会变模糊。
4.用纸遮住凸透镜的一部分或者有苍蝇趴在凸透镜上，像会怎么样？
光屏上仍成一个完整的像，但像变暗
5.蜡烛和光屏互换位置后，光屏上能成清晰的像，为什么？
因为在光的折射现象中，光路是可逆的。
6.轻吹蜡烛，使烛焰向左偏，观察到像向
偏；使烛焰向右偏，观察到像向
偏。
7.蜡烛变短，光屏上的像会
移，要想使像仍成光屏中央，可
调光屏，或
调蜡烛，或
调透镜
8.成实像时，用人眼代替光屏，
看到烛焰所成的像，看像的方法是
，为什么人能看到像呢？
右
左
上
上
上
下
能
眼睛在光屏的位置向左看
因为光会聚成实像后，继续向前传播，进入人眼，所以能看到。
（五）评估与交流
问题：
9.实验中看虚像时，看像的方法是：
10.LED灯或F型光源代替蜡烛的好处：
11.光屏上找不到清晰的像的情况：
12.在凸透镜成像实验中，实像都是倒立的，倒立是指像与物上下、左右都相反；虚像都是正立的，正立是上下、左右一致。
13.成实像时，物近像远像变大；
成虚像时，物近像近像变小。
取下光屏，眼睛在光屏这一侧透过透镜观察。
（1）光源稳定；（2）环保；（3）易于比较像与物的左右关系。
（1）烛焰、凸透镜和光屏的中心不在同一高度上；
（2）物距等于焦距
；
（3）物距小于焦距
物像的变化及练习
观察凸透镜成像.swf
像的特点：倒立、放大、实像；
物距＜
像距
像的特点：倒立、缩小、实像；
物距
＞像距
像的特点：正立、放大、虚像；物像同侧
四、课堂小结：
图表法
网络(框表)法
凸透镜成像的规律
物距u/cm
像
的
倒
正
像
的
大小
像的虚实
像距v/cm
u>2f
倒立
缩小
实
fu=2f
倒立
等大
实
v=2f
f倒立
放大
实
v>2f
u=f
不成像
u正立
放大
虚
五、课堂反馈检测：
1．小灵同学在探究凸透镜成像的实验中，保持凸透镜位置不变，如图，把蜡烛先后放在a、b、c、d、e点，同时调整光屏的位置。
（1）把蜡烛放在____点，屏上出现像最大。
（2）把蜡烛放在____点，屏上出现像最小。
（3）把蜡烛放在____点，屏上不能出现烛焰的像。
2.小宝同学学习凸透镜成像后，感到成像有一定的规律。
试根据你学到的规律完成下图，画出像或物的大致位置
及大小，虚像用虚线表示。
利用凸透镜成像规律
1.物、像的大小比较可通过物距、像距的大小进行比较
2.成实像时，物、像谁大谁在2倍焦距之外
知识改变命运
学习成就未来

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