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第五章 透鏡及其應用
1.3 凸透鏡成像的規律
R·八年級物理上冊
1.理解凸透鏡的成像規律。
2.知道凸透鏡成放大、縮小、實像和虛像的條件。
學習目標
1. 物距是指______________的距離，用 u 表示；像距是指____________的距離，用 v 表示。
物體到透鏡
2. 當凸透鏡成像時：（1）u > 2f，成_______、______的_____像，此時像距 v 的范圍為__________；（2）當f < u < 2f 時，成_______、_______的______像，此時像距 v 的范圍為________；（3）當u < f 時，成_______、_______的_____像。
像到透鏡
倒立
縮小
實
f < v < 2f
倒立
放大
實
v > 2f
正立
放大
虛
3. 凸透鏡成的實像有_______、等大、_______三種，而虛像只有_______的。實像與物體在透鏡的______側，虛像與物體在透鏡的_____側。
縮小
放大
兩
同
放大
預習檢測
通過前面的學習，我們已經看到了形形色色的凸透鏡成像情況。
倒立、放大的實像
正立、放大的虛像
倒立、縮小的實像
同樣是凸透鏡，為什么可以成不同性質的像？
情境導入
物體離照相機鏡頭比較遠，成倒立縮小的實像；
物體離投影儀鏡頭比較近，成倒立放大的實像；
物體離放大鏡比較近，成正立放大的虛像。
像的虛實、大小、正倒與物體離凸透鏡的距離（物距）有關。
知識點
探究凸透鏡成像的規律
提出問題：
像的虛實、大小、正倒與物距有怎樣的關系？
猜想與假設：
凸透鏡到物體的距離（物距）
凸透鏡的焦距
探究新知
實驗思路：
①把物體放在距凸透鏡較遠的地方，然后逐漸靠近；
②把每次觀察到的物距以及像的虛實、大小、正倒等記錄在表格中；
③比較實驗數據，看像的虛實、大小、正倒與物距有什么關系，尋找規律。
（1）實驗裝置：
　　凸透鏡、發光二極管、光屏、光具座
實驗過程：
調節發光物、透鏡和光屏，使三者的中心處于同一水平高度。
目的是使發光物的像成在光屏中央
（2）實驗步驟
①組裝實驗裝置，將發光物中心、凸透鏡中心和光屏中心調整到同一高度。
②將凸透鏡固定在光具座中間某刻度處，把發光物放在較遠處，使物距u＞2f，移動光屏，使發光物在光屏上成清晰的實像。觀察實像的大小和正倒。記錄物距u和像距v。
③把發光物向凸透鏡移近，改變物距u，仍使u＞2f，仿照步驟 ② 再做2次實驗，分別觀察實像的大小和正倒。記錄物距u和像距v。
④把發光物向凸透鏡移近，改變物距u，使 f＜u＜2f，調整光屏到凸透鏡的距離，使發光物在光屏上成清晰的實像。觀察實像的大小和正倒。記錄物距u和像距v。
⑤把發光物向凸透鏡移近，改變物距u，仍使f＜u＜2f，仿照步驟④ 再做2次試驗，分別觀察實像的大小和正倒。記錄物距u和像距v。
⑥繼續把發光物向凸透鏡移近，改變物距u，使u＜f，在光屏上不能得到發光物的像，此時成虛像，應從光屏一側向透鏡里觀察發光物的像，觀察虛像的大小和正倒。記錄物距u和像距v。
把實驗得到的數據和觀察的結果填入下表：
物距/cm 像的性質 像距/cm
虛實 大小 正倒
34.00 實像 縮小 倒立 15.50
20.00 實像 等大 倒立 20.50
17.00 實像 放大 倒立 29.00
10.00 不能成像
8.00 虛像 放大 正立
凸透鏡的焦距f =10cm
分析上表中的記錄，找出凸透鏡成像的規律。
1. 像的虛實：凸透鏡在什么條件下成實像？在什么條件下成虛像？
2. 像的大小：凸透鏡在什么條件下成縮小的實像？在什么條件下成放大的實像？有沒有縮小的虛像？
3. 像的正倒：凸透鏡在什么條件下成正立的像？在什么條件下成倒立的像？
F
F
2F
2F
作圖法驗證凸透鏡成像規律
當u>2f 時，成倒立、縮小的實像，fF
F
2F
2F
作圖法驗證凸透鏡成像規律
當u=2f 時，成倒立、等大的實像，v=2f
作圖法驗證凸透鏡成像規律
F
F
2F
2F
當 f＜u＜2f 時，成倒立、放大的實像，v＞2f
作圖法驗證凸透鏡成像規律
F
F
2F
2F
當u= f 時，不成像
作圖法驗證凸透鏡成像規律
F
F
2F
2F
當u＜f 時，成正立、放大的虛像，v＞u
凸透鏡成像規律：
u＞f 時成實像，u＜f 時成虛像
u＞2f 時成縮小的像，u＜2f 時成放大的像
實像都是倒立的，與物體異側
虛像都是正立的，與物體同側
物體向焦點F靠近時，像變大像距也變大
一焦分虛實
二焦分大小
實像異側倒
虛像同側正
物近像遠大
規律方法：
一焦分虛實，二焦分大小
實像異側倒，虛像同側正
像跟物體跑，物近像遠大
評估與反思
蠟燭燒短后，像成在光屏上方，此時應該怎么操作？
①光屏往上移
②凸透鏡往下移
③蠟燭往上移
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評估與反思
用紙板擋住凸透鏡一部分，此時光屏上會得到怎樣的像？
依然完整但變暗的像
想想議議：
在照相機中，凸透鏡成倒立、縮小的實像，像的位置在哪個范圍內？物距與像距相比，哪個比較大
u>2f ，f想想議議：
在投影儀中，凸透鏡成倒立、放大的實像，像的位置在哪個范圍內？物距與像距相比，哪個比較大
f＜u＜2f ，v＞2f，成倒立、放大的實像
1.在探究“凸透鏡成像規律”的實驗中：
（1）當透鏡移至如圖甲所示位置時，光屏上出現一個最小最亮的光斑，則該凸透鏡的焦距是_____cm；
（2）若蠟燭、光屏和透鏡如圖乙所示，想得到一個倒立等大的實像，那么需要將光源向____移動（選填“左”或
“右”），除了要將光源移動以外，還需要將光屏_______ 凸透鏡（選填“靠近”或“遠離”）。
8.0
右
靠近
隨堂練習
2.（1）如圖所示，把點燃的蠟燭放在___處，光屏上出現縮小的像，把點燃的蠟燭放在_____處，光
屏上出現放大的像；放在 處時，光屏上不會成像。
（2）在物距不斷減小的過程中，像距不斷_____，像的大小不斷______；當物距小于_________時，無論怎樣移動光屏，都不能在光屏上得到燭焰的像。
A
D
B
C
F
2f
F
光屏
A
C
D、F
增大
變大
1倍焦距
3.某物理實驗小組用蠟燭、凸透鏡和光屏在光具座上研究凸透鏡成像規律。
（1）如果凸透鏡焦距為10cm，當透鏡到蠟燭的距離為15cm時，移動光屏，在光屏上得到倒立的________的實像。
放大
（2）當光屏上出現燭焰清晰的像時，如果用遮光板擋住透鏡的上半部分，我們觀察光屏時，將會在光屏上看到（ ）
A.燭焰像的下半部分
B.燭焰像的上半部分
C.燭焰完整的像，像的亮度變暗
D.燭焰完整的像，像的亮度不變
C
物距u與焦距 f 的關系 像的性質 像距v與焦距 f 的關系
正倒 大小 虛實
u>2f 倒立 縮小 實像 fu＝2f 等大 v＝2f
f2f
u＝f 折射光線平行射出，不能成像
uu
課堂小結

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