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第二課時 凸透鏡成像
小孔成像的性質（正立還是倒立、虛像還是實像、放大還是縮?。?br/>2.所成像是實像
①像由實際光線形成
②像可以在屏中呈現
3.所成像大小由物距(U)與像距(V)的大小決定
U＞V
縮小的像
1.所成像是倒立的
（像上下顛倒、左右顛倒）
U
V
U＜V
放大的像
平面鏡成像規律
（1）像與物到鏡面的距離相等，即像距等于物距。像與物的連線與鏡面垂直。
（2）平面鏡成等大、正立、左右相反的虛像。
溫故而知新
透鏡的三條重要光線
1.通過光心的光線
過光心方向不變（即經過光心的光線傳播方向不變）。
2.跟主光軸平行的光線
平行必過焦點（即平行于主光軸的光線經透鏡折射后，折射光線或其光線的反向延長線經過焦點）。
3.通過透鏡焦點的光線
過焦點必平行（即入射光線或其延長線經過焦點時，折射光線平行于主光軸）。
二、凸透鏡成像
1.成像原理：
光的折射
F
F
2f
2f
物距u
像距v
物距
像距
物體到凸透鏡的距離叫做物距（u）。
像到凸透鏡的距離叫做像距（v）。
探究實踐
二、凸透鏡成像
1.成像原理：
光的折射
探究凸透鏡成像規律
提 出 問 題
物體經凸透鏡所成像的大小、正倒跟物體的位置有什么關系？
建 立 猜 想
物體經凸透鏡所成像的大小、正倒可能跟物體與凸透鏡的距離
（物距u）有關。
設 計 實 驗
1、選擇1塊凸透鏡，在陽光下或利用平行光源測出凸透鏡的焦距f = 厘米。用1支蠟燭作物體，研究蠟燭所成的像；用1塊白色硬紙板做光屏，來承接蠟燭的像。
圖2-67 凸透鏡成像探究
光屏
凸透鏡
蠟燭
光具座
點燃的蠟燭
凸透鏡
光屏
光具座
實驗器材
探究凸透鏡成像的實驗
2、把蠟燭、凸透鏡和光屏依次放在成像裝置上，調節它們的高低使它們的中心處于同一高度。
焰心、光心、光屏中心
目的是使像呈現在光屏的中央。
3、點燃蠟燭，把蠟燭放在離凸透鏡盡量遠的位置上，調整光屏到凸透鏡的距離，使蠟燭在屏上成一個清晰的像。然后將蠟燭逐次移近凸透鏡，每次都需要調整光屏到凸透鏡的距離，使蠟燭在屏上成一個清晰的像。觀察像的大小、正倒是如何隨物距的減小而變化的。
①當燭焰在光屏上成倒立、縮小的像時，測量并記錄物距和像距。
②當燭焰在光屏上成倒立、等大的像時，測量并記錄物距和像距。
③當燭焰在光屏上成倒立、放大的像時，測量并記錄物距和像距。
④當通過凸透鏡能觀察到蠟燭正立、放大的像時，測量并記錄這時的物距。
4. 記錄實驗數據：
將測量的結果記錄在表 2-6中。
像的性質 實驗次數 物距（厘米） 像距（厘米）
倒立、縮小的像 1
2
倒立、等大的像 1
倒立、放大的像 1
2
正立、放大的像 1
2
探究實踐
5. 分析與論證：
分析上述實驗數據，歸納凸透鏡成像的規律。
6. 實驗結論：
物距（u）與焦距關系 像的性質
倒立或正立 放大或縮小 實像或虛像
u＝f
u＞2f 倒立 縮小 實像
u＝2f 倒立 等大 實像
f＜u＜2f 倒立 放大 實像
u＜f 正立 放大 虛像
不成像
f＜v＜2f
v＝2f
v＞2f
像物同側
探究實踐
像距（v）與焦距關系
平行光
物距 像距 縮放 倒正 虛實 物、鏡、像
的位置關系
u＞2f
f＜v ＜2f
縮小
實像
倒立
物和像在鏡的兩側
u＝2f
v＝2f
等大
實像
倒立
物和像在鏡的兩側
v＞2f
放大
實像
倒立
物和像在鏡的兩側
f＜u＜2f
u＝f
不 成 像
|v|＞u
放大
虛像
正立
物和像在鏡的同側
u＜f




u>2f
>
>
>
>
成像原理 畫一畫




u=2f
>
>
>
>




f>
>
>
>




u=f
>
>
>
>




u>
>
>
>
（1）你從下表中還可歸納出凸透鏡成像的哪些特點？
物距（u）與焦距關系 像的性質 像距（v）與焦距關系
倒立或正立 放大或縮小 實像或虛像 u＞2f 倒立 縮小 實像 f＜v＜2f
u＝2f 倒立 等大 實像 v＝2f
f＜u＜2f 倒立 放大 實像 v＞2f
u＝f 不成像
u＜f 正立 放大 虛像
7.實驗反思
①凡是實像都是倒立的（上下顛倒，左右顛倒），像和物在透鏡兩側。
②凡是虛像是正立的，與物體在透鏡同側
（1）你從下表中還可歸納出凸透鏡成像的哪些特點？
物距（u）與焦距關系 像的性質 像距（v）與焦距關系
倒立或正立 放大或縮小 實像或虛像 u＞2f 倒立 縮小 實像 f＜v＜2f
u＝2f 倒立 等大 實像 v＝2f
f＜u＜2f 倒立 放大 實像 v＞2f
u＝f 不成像
u＜f 正立 放大 虛像
7.實驗反思
① 在二倍焦距處 ( u=2f )是大小的轉折點；
② 在焦點處 (u=f )是虛實像的轉折點。
新知講解
凸透鏡成實像時，物近像遠像變大;
凸透鏡成虛像時，物遠像遠像變大。（像兒跟著物體跑）
f
f
f
f
物距（u）與焦距關系 像的性質 像距（v）與焦距關系
倒立或正立 放大或縮小 實像或虛像 u＞2f 倒立 縮小 實像 f＜v＜2f
u＝2f 倒立 等大 實像 v＝2f
f＜u＜2f 倒立 放大 實像 v＞2f
u＝f 不成像
u＜f 正立 放大 虛像
成實像時物距越大，像距越小，像越??；物距越小，像距越大，像越大。
物距大于像距成縮小的實像、物距小于像距成放大的實像。
（1）你從下表中還可歸納出凸透鏡成像的哪些特點？
物距（u）與焦距關系 像的性質 像距（v）與焦距關系
倒立或正立 放大或縮小 實像或虛像 u＞2f 倒立 縮小 實像 f＜v＜2f
u＝2f 倒立 等大 實像 v＝2f
f＜u＜2f 倒立 放大 實像 v＞2f
u＝f 不成像
u＜f 正立 放大 虛像
7.實驗反思
物和像移動方向一致；
u>2f，物移動速度比像大，
f1.蠟燭向上移動時像向 。
向下
2.用卡片把凸透鏡遮住一半，光屏上____成 完整的像（填“能”或“不能”），光屏上像的亮度變 。
能
變暗
3.用手指按住凸透鏡并在上面移動，光屏上有手指的像在移動嗎？
沒有
4.調節光屏、凸透鏡、燭焰三者的中心高度，使他們不在同一高度上，光屏上____成像。（填“能”或“不能”）
不能
思考：
如果在光具座上無論怎樣左右移動光屏，都不能呈現燭焰的像，則可能有以下幾種原因：
2.由于物距小于或等于焦距，凸透鏡不能成實像。使光屏上無法呈現像。
3.由于像距較大，光屏調不到燭焰的像所在的位置。
1.光屏、凸透鏡、燭焰三者的中心不在同一高度上。使光屏上無法呈現像。
放大鏡和照相機是利用了凸透鏡的成像規律。
放大鏡是一種焦距較小的凸透鏡。
體溫計
u放大鏡：
原理：
物體在放大鏡一倍焦距以內，物體離透鏡越遠，像越大。
原理：
數碼照相機：
鏡頭
影像傳感器
凸透鏡
光屏
物距u
像距v
影像傳感器會將這些光信號轉換為電信號，然后再將電信號轉變成數字信號，數字信號經過處理器處理，形成特定的圖像文件，保存到存儲器中。
u>2f時，能在影像傳感器上成一個清晰倒立、縮小的實像。
物體到鏡頭的距離越遠，成的像越??；到鏡頭的距離越近，成的像越大。
4.實驗注意：①物像調換問題




u>2f
>
>
>
>
>
>
>
>
物體跟像的位置互換之后，依然可以成清晰的實像，
成像性質與調換前相反
實驗結論：凸透鏡成像的規律
物距
(u)
u=2f
u >2f
uu=f
2f >u>f
放大鏡
幻燈機
照相機
應 用
測焦距
探照燈
V>u
U與V
大小
u=v
u>v
u像物位置
像距
(v)
2f >v>f
V= 2f
V> 2f
同側
異
側
像的性質
平行光
放大
縮小
倒立
放大
正倒
大小
虛實
等大
實像
實像
實像
倒立
倒立
正立
不成像
虛像
巧學妙記
一倍焦距分虛實，
二倍焦距分大小，
實像總是異側倒，
虛像總是同側正，
物近像遠像變大（成實像時）
像的大小物距定；（焦距不變）
像兒跟著物體跑。
1.某凸透鏡焦距為15cm，若將一物體放在此透鏡前25cm處，則可在透鏡的另一側得到一個（ )
A．倒立、放大的實像 B．倒立、縮小的實像
C．正立、放大的虛像 D．正立、縮小的虛像
A
2．小明同學做凸透鏡成像的實驗時，將點燃的蠟燭放在凸透鏡前，在光屏上得到清晰的倒立、放大的實像，保持透鏡位置不變，把蠟燭與光屏的位置對換，則 (　　)
A．光屏上有倒立、縮小的實像
B．光屏上有倒立、放大的實像
C．光屏上有正立、等大的虛像
D．光屏上沒有像
A
遷移應用
3.在探究凸透鏡成像規律的實驗中，小歡同學先將點燃的蠟燭放在凸透鏡前某一位置時，恰好在鏡后26cm處的光屏上出現一個與蠟燭等大倒立的像;若將此蠟燭移至凸透鏡前10cm處時，則( )
A.光屏上出現倒立放大的實像
B.光屏上出現倒立縮小的實像
C.將光屏遠離凸透鏡方向移動一段距離，光屏上才會出現倒立放大實像
D.無論怎樣移動光屏，光屏上均不會出現實像
D
遷移應用
4.某同學用如圖所示器材探究“凸透鏡成像規律”，此時光屏上成清晰的像，下列說法不正確的是（ ）
A.光屏上成的是倒立、放大的實像
B.投影儀成像利用了這一規律
C.向右適當移動凸透鏡，光屏上可以成倒立、縮小的實像
D.向右適當移動蠟燭，光屏上可以成正立、放大的虛像
D
遷移應用

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