凸透鏡成像的規律第五章第3節課時1凸透鏡成像的規律第五章第3節課時11.通過實驗探究，歸納總結凸透鏡成像的規律。2.通過探究活動，學習從物理現象中歸納科學規律的方法。1.通過實驗探究，歸納總結凸透鏡成像的規律。我們知道照相機、投影儀里面都有凸透鏡，放大鏡本身就是凸透鏡。這些都是用的凸透鏡，為什么所成的像會不一樣呢？照相機：物體離鏡頭比較遠成倒立的、縮小的實像。投影儀：物體離鏡頭比較近成一個放大的、倒立的實像。放大鏡：物體離鏡頭很近，能成放大的、正立的虛像。我們知道照相機、投影儀里面都有凸透鏡，放大鏡本身就是凸透鏡。基本概念1.物距：物體到透鏡光心的距離，用字母u表示。2.像距：像到透鏡光心的距離，用字母v表示。物距u像距v物體ABBA像A’B’B’A’F焦點F焦點光心知識點探究凸透鏡成像的規律基本概念物距u像距v物體ABBA像A’B’B’A’F焦點F注意：因初中階段我們研究的透鏡均為薄透鏡，其厚度可忽略不計，所以一般物距也可說為物體到透鏡的距離，像距也可說為像到透鏡的距離。探究凸透鏡成像的規律1.提出問題：凸透鏡所成像的虛實、大小、正倒跟物距有什么關系？2.作出猜想：①可能與物距有關；②可能與焦距有關（由于凸透鏡的偏折情況和焦距有關）；注意：因初中階段我們研究的透鏡均為薄透鏡，其厚度可忽略不計，3.實驗設計：先把物體放在距凸透鏡較遠的地方，然后逐漸向凸透鏡移近，同時把光屏放在凸透鏡的另一側，觀察光屏上像的變化情況。研究凸透鏡的成像與物距的關系（保持焦距不變，即使用同一個凸透鏡），物距的變化以焦距為標準，即觀察物距大于2倍焦距、大于1倍焦距小于2倍焦距、小于1倍焦距的成像情況。OF2f光屏3.實驗設計：先把物體放在距凸透鏡較遠的地4.實驗儀器：光具座、蠟燭、光屏、凸透鏡、火柴等。5.進行實驗和收集證據

實驗步驟：①如果凸透鏡的焦距未知，可以利用太陽光粗測出凸透鏡的焦距。4.實驗儀器：光具座、蠟燭、光屏、凸透鏡、火柴等。5.進行實②將蠟燭、凸透鏡、光屏依次安放在光具座上，調整它們的高度，使燭焰的中心、凸透鏡的光心和光屏的中心大致在同一高度。使它們的中心處于同一高度，這樣像才能成在光屏中心。③把點燃的蠟燭放在較遠處（u>2f），然后調整光屏到凸透鏡的距離，直到光屏上出現清晰的燭焰的像，觀察并記錄像的大小和正倒，測出物距u和像距v。改變物距，重做這一步。②將蠟燭、凸透鏡、光屏依次安放在光具座上，調整它們的高度，使④把蠟燭移向凸透鏡（u=2f），移動光屏，直到光屏上出現清晰的燭焰的像，觀察并記錄像的大小和正倒，測出物距u和像距v。⑤把蠟燭移向凸透鏡（f＜u＜2f），移動光屏，直到光屏上出現清晰的燭焰的像，觀察并記錄像的大小和正倒，測出物距u和像距v。改變物距，重做這一步。⑥把蠟燭繼續靠近凸透鏡（u=f），移動光屏，觀察是否能夠成像。④把蠟燭移向凸透鏡（u=2f），移動光屏，直到光屏上出⑦繼續向凸透鏡移動蠟燭（u<f）并調整光屏的位置，你能在屏上得到蠟燭的像嗎？撤去光屏，從光屏一側向透鏡方向看去，能否觀察到蠟燭的像？像在什么位置？記錄所看到的像的正倒、大小以及此時的物距u。改變物距，重做這一步。⑧將實驗數據和觀察結果填入表中(該實驗所用凸透鏡的焦距f=10cm)。像不能成在光屏上；撤去光屏，從光屏一側直接用眼睛向透鏡方向看去觀察到蠟燭正立、放大的虛像；像位于物的同側。⑦繼續向凸透鏡移動蠟燭（u<f）并調整光屏的位置，你能在物距u與焦距f的關系物距u/cm像距v/cm成像的性質像的變化情況u＞2f倒立、縮小、實像物距變小時，像距變大，像(相對之前的像，下同）變大u＝2f倒立、等大、實像f＜u＜2f倒立、放大、實像物距變小時，像距變大，像變大20565612201218232318物距u與焦距f的關系物距像距成像的性質像的變化情況u＞2物距u與焦距f的關系物距u/cm像距v/cm成像的性質像的變化情況u＝f不成像u＜f正立、放大、虛像物距變小時，像距變小，虛像變小1086物距u與焦距f的關系物距像距成像的性質像的變化情況u＝f①焦點是成實像和虛像的分界點。當u＞f時成實像；當u<f時成虛像；當u=f時不成像。②二倍焦距處是成放大像和縮小像的分界點。當u＞2f時，成縮小的實像；當u=2f時，成等大的實像；當f＜u＜2f時，成放大的實像。③凸透鏡成的實像都是倒立的，且像、物位于凸透鏡的兩側；凸透鏡成的虛像都是正立的，且像、物位于凸透鏡的同側。④凸透鏡成實像時，隨著物距的變小，像和像距都變大；成虛像時，隨著物距的變小，像和像距都變小。6.分析與論證①焦點是成實像和虛像的分界點。當u＞f時成實像；當u<f物距（u）像的性質相對凸透鏡位置應用倒正大小虛實像距（v）u＞2f倒立縮小實像f＜v＜2f與物異側照相機u＝2f倒立等大實像v＝2f與物異側測焦距f＜u＜2f倒立放大實像v＞2f與物異側投影儀u＝f不成像、得到一束平行光u＜f正立放大虛像與物同側放大鏡7.實驗結論：物距像的性質相對凸透鏡位置應用倒正大小虛實像距（v）u＞2f實驗中的注意事項：1.光具座的長度有限，做實驗時最好選用焦距為10cm左右的凸透鏡，焦距過大（光具座總長不夠4倍焦距長），有些實驗無法完成。2.凸透鏡最好放在光具座的中間位置，便于調節物距和像距。3.調整燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心在同一高度，目的是讓燭焰的像成在光屏的中央。實驗中的注意事項：4.調整光屏時不可再調整凸透鏡的位置，否則會使物距改變。5.判斷燭焰的像是否最清晰的方法：光屏在某位置時，向前或向后移動光屏，像都會變模糊，則此位置即為像最清晰的位置。6.同一個物距范圍內要取兩個以上的物距進行實驗，這樣做是為了排除偶然因素，尋找普遍規律。4.調整光屏時不可再調整凸透鏡的位置，否則會使物距改變。思考討論1：你知道實驗中無論如何移動光屏都找不到像的原因有哪些？(1)

燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心不在同一高度。(2)當燭焰在凸透鏡一倍焦距以外，但非常靠近焦點時，所成的像很大，且像距也很大，而光具座長度有限，光屏不能承接到像。更多原因見《教材幫》物理RJ八上第五章第3節思考討論1：你知道實驗中無論如何移動光屏都找不到像的原因有哪思考討論2：若把凸透鏡遮擋一部分，像會發生什么變化？

若把凸透鏡遮掉一部分，成像性質不變，只是成的像暗一些。思考討論2：若把凸透鏡遮擋一部分，像會發生什么變化？（2020·威海中考改編）如圖所示，小李用點燃的蠟燭、凸透鏡和光屏進行“探究凸透鏡成像規律”的實驗，凸透鏡的焦距為12cm。(1)蠟燭和凸透鏡的位置不變，要使光屏承接到一個倒立、______的清晰的實像，具體的操作是首先將光屏向____移動，直到找到最清晰的像。日常生活中______(選填“照相機”“投影儀”或“放大鏡”)就是利用這一原理制成的。投影儀放大右

看圖可知物距u=15.0cm，f<u<2f，成倒立、放大的實像，此時像距v>2f.（2020·威海中考改編）如圖所示，小李用點燃的蠟燭、凸透(2)當蠟燭燃燒一段時間后會變短，燭焰的像會往______偏離光屏中心。(3)請你指出用燭焰作為發光物體完成“探究凸透鏡成像規律”實驗存在的兩點不足之處：①__________________________________;②___________________________。上蠟燭燃燒會變短燭焰容易晃動影響觀察使燭焰位置發生變化蠟燭燃燒變短時，燭焰向下偏離中心線，故燭焰的像往上偏離光屏中心。(2)當蠟燭燃燒一段時間后會變短，燭焰的像會往______偏u>2f

：倒立、縮小的實像，f<v<2fu=2f

：倒立、等大的實像，v=2f照相機原理u=f：平行光束，不成像投影儀原理f<u<2f

：倒立、放大的實像，v>2f放大鏡原理u<f：正立、放大的虛像實驗探究：凸透鏡的成像規律u>2f：倒立、縮小的實像，f<v<2fu=2f：倒立、1.如圖為凸透鏡成像的示意圖，由于不慎將透鏡的上沿摔掉一塊(圖中陰影部分)，則()A.像的A'部分消失了B.像的B'部分消失了C.成像的效果不受影響D.像A'B'是完整的，但亮度變暗D1.如圖為凸透鏡成像的示意圖，由于不慎將透鏡的上沿摔掉一塊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(

)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此時f＜u＜2f，v＞2f；此時蠟燭與光屏的位置對換則u＞2f，f＜v＜2f，此時成倒立縮小實像。

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3.小明同學做“探究凸透鏡成像的規律”的實驗，當他把燭焰移到距透鏡18cm的位置時，在光屏上觀察到倒立放大清晰的像。他判斷凸透鏡焦距可能是①6cm、②9cm、③12cm、④16cm，其中正確的是（

）A.①② B.②③ C.①④ D.③④D此時f＜u＜2f，

u＝18cm，則9cm＜f＜18cm。3.小明同學做“探究凸透鏡成像的規律”的實驗，當他把燭焰移到4.在研究凸透鏡成像規律的實驗中，小明同學無論怎樣移動光屏，在光屏上始終觀察不到燭焰清晰的像，造成這種現象的原因可能是（

）A.蠟燭、凸透鏡、光屏三者中心在同一條水平線上B.蠟燭距凸透鏡距離大于焦距C.蠟燭距凸透鏡距離小于焦距D.蠟燭距凸透鏡距離等于2倍焦距C此時像不能成在光屏上；撤去光屏，從光屏一側直接用眼睛向透鏡方向看去觀察到蠟燭正立、放大的虛像；像位于物的同側。4.在研究凸透鏡成像規律的實驗中，小明同學無論怎樣移動光屏凸透鏡成像的規律第五章第3節課時1凸透鏡成像的規律第五章第3節課時11.通過實驗探究，歸納總結凸透鏡成像的規律。2.通過探究活動，學習從物理現象中歸納科學規律的方法。1.通過實驗探究，歸納總結凸透鏡成像的規律。我們知道照相機、投影儀里面都有凸透鏡，放大鏡本身就是凸透鏡。這些都是用的凸透鏡，為什么所成的像會不一樣呢？照相機：物體離鏡頭比較遠成倒立的、縮小的實像。投影儀：物體離鏡頭比較近成一個放大的、倒立的實像。放大鏡：物體離鏡頭很近，能成放大的、正立的虛像。我們知道照相機、投影儀里面都有凸透鏡，放大鏡本身就是凸透鏡。基本概念1.物距：物體到透鏡光心的距離，用字母u表示。2.像距：像到透鏡光心的距離，用字母v表示。物距u像距v物體ABBA像A’B’B’A’F焦點F焦點光心知識點探究凸透鏡成像的規律基本概念物距u像距v物體ABBA像A’B’B’A’F焦點F注意：因初中階段我們研究的透鏡均為薄透鏡，其厚度可忽略不計，所以一般物距也可說為物體到透鏡的距離，像距也可說為像到透鏡的距離。探究凸透鏡成像的規律1.提出問題：凸透鏡所成像的虛實、大小、正倒跟物距有什么關系？2.作出猜想：①可能與物距有關；②可能與焦距有關（由于凸透鏡的偏折情況和焦距有關）；注意：因初中階段我們研究的透鏡均為薄透鏡，其厚度可忽略不計，3.實驗設計：先把物體放在距凸透鏡較遠的地方，然后逐漸向凸透鏡移近，同時把光屏放在凸透鏡的另一側，觀察光屏上像的變化情況。研究凸透鏡的成像與物距的關系（保持焦距不變，即使用同一個凸透鏡），物距的變化以焦距為標準，即觀察物距大于2倍焦距、大于1倍焦距小于2倍焦距、小于1倍焦距的成像情況。OF2f光屏3.實驗設計：先把物體放在距凸透鏡較遠的地4.實驗儀器：光具座、蠟燭、光屏、凸透鏡、火柴等。5.進行實驗和收集證據

實驗步驟：①如果凸透鏡的焦距未知，可以利用太陽光粗測出凸透鏡的焦距。4.實驗儀器：光具座、蠟燭、光屏、凸透鏡、火柴等。5.進行實②將蠟燭、凸透鏡、光屏依次安放在光具座上，調整它們的高度，使燭焰的中心、凸透鏡的光心和光屏的中心大致在同一高度。使它們的中心處于同一高度，這樣像才能成在光屏中心。③把點燃的蠟燭放在較遠處（u>2f），然后調整光屏到凸透鏡的距離，直到光屏上出現清晰的燭焰的像，觀察并記錄像的大小和正倒，測出物距u和像距v。改變物距，重做這一步。②將蠟燭、凸透鏡、光屏依次安放在光具座上，調整它們的高度，使④把蠟燭移向凸透鏡（u=2f），移動光屏，直到光屏上出現清晰的燭焰的像，觀察并記錄像的大小和正倒，測出物距u和像距v。⑤把蠟燭移向凸透鏡（f＜u＜2f），移動光屏，直到光屏上出現清晰的燭焰的像，觀察并記錄像的大小和正倒，測出物距u和像距v。改變物距，重做這一步。⑥把蠟燭繼續靠近凸透鏡（u=f），移動光屏，觀察是否能夠成像。④把蠟燭移向凸透鏡（u=2f），移動光屏，直到光屏上出⑦繼續向凸透鏡移動蠟燭（u<f）并調整光屏的位置，你能在屏上得到蠟燭的像嗎？撤去光屏，從光屏一側向透鏡方向看去，能否觀察到蠟燭的像？像在什么位置？記錄所看到的像的正倒、大小以及此時的物距u。改變物距，重做這一步。⑧將實驗數據和觀察結果填入表中(該實驗所用凸透鏡的焦距f=10cm)。像不能成在光屏上；撤去光屏，從光屏一側直接用眼睛向透鏡方向看去觀察到蠟燭正立、放大的虛像；像位于物的同側。⑦繼續向凸透鏡移動蠟燭（u<f）并調整光屏的位置，你能在物距u與焦距f的關系物距u/cm像距v/cm成像的性質像的變化情況u＞2f倒立、縮小、實像物距變小時，像距變大，像(相對之前的像，下同）變大u＝2f倒立、等大、實像f＜u＜2f倒立、放大、實像物距變小時，像距變大，像變大20565612201218232318物距u與焦距f的關系物距像距成像的性質像的變化情況u＞2物距u與焦距f的關系物距u/cm像距v/cm成像的性質像的變化情況u＝f不成像u＜f正立、放大、虛像物距變小時，像距變小，虛像變小1086物距u與焦距f的關系物距像距成像的性質像的變化情況u＝f①焦點是成實像和虛像的分界點。當u＞f時成實像；當u<f時成虛像；當u=f時不成像。②二倍焦距處是成放大像和縮小像的分界點。當u＞2f時，成縮小的實像；當u=2f時，成等大的實像；當f＜u＜2f時，成放大的實像。③凸透鏡成的實像都是倒立的，且像、物位于凸透鏡的兩側；凸透鏡成的虛像都是正立的，且像、物位于凸透鏡的同側。④凸透鏡成實像時，隨著物距的變小，像和像距都變大；成虛像時，隨著物距的變小，像和像距都變小。6.分析與論證①焦點是成實像和虛像的分界點。當u＞f時成實像；當u<f物距（u）像的性質相對凸透鏡位置應用倒正大小虛實像距（v）u＞2f倒立縮小實像f＜v＜2f與物異側照相機u＝2f倒立等大實像v＝2f與物異側測焦距f＜u＜2f倒立放大實像v＞2f與物異側投影儀u＝f不成像、得到一束平行光u＜f正立放大虛像與物同側放大鏡7.實驗結論：物距像的性質相對凸透鏡位置應用倒正大小虛實像距（v）u＞2f實驗中的注意事項：1.光具座的長度有限，做實驗時最好選用焦距為10cm左右的凸透鏡，焦距過大（光具座總長不夠4倍焦距長），有些實驗無法完成。2.凸透鏡最好放在光具座的中間位置，便于調節物距和像距。3.調整燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心在同一高度，目的是讓燭焰的像成在光屏的中央。實驗中的注意事項：4.調整光屏時不可再調整凸透鏡的位置，否則會使物距改變。5.判斷燭焰的像是否最清晰的方法：光屏在某位置時，向前或向后移動光屏，像都會變模糊，則此位置即為像最清晰的位置。6.同一個物距范圍內要取兩個以上的物距進行實驗，這樣做是為了排除偶然因素，尋找普遍規律。4.調整光屏時不可再調整凸透鏡的位置，否則會使物距改變。思考討論1：你知道實驗中無論如何移動光屏都找不到像的原因有哪些？(1)

燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心不在同一高度。(2)當燭焰在凸透鏡一倍焦距以外，但非常靠近焦點時，所成的像很大，且像距也很大，而光具座長度有限，光屏不能承接到像。更多原因見《教材幫》物理RJ八上第五章第3節思考討論1：你知道實驗中無論如何移動光屏都找不到像的原因有哪思考討論2：若把凸透鏡遮擋一部分，像會發生什么變化？

若把凸透鏡遮掉一部分，成像性質不變，只是成的像暗一些。思考討論2：若把凸透鏡遮擋一部分，像會發生什么變化？（2020·威海中考改編）如圖所示，小李用點燃的蠟燭、凸透鏡和光屏進行“探究凸透鏡成像規律”的實驗，凸透鏡的焦距為12cm。(1)蠟燭和凸透鏡的位置不變，要使光屏承接到一個倒立、______的清晰的實像，具體的操作是首先將光屏向____移動，直到找到最清晰的像。日常生活中______(選填“照相機”“投影儀”或“放大鏡”)就是利用這一原理制成的。投影儀放大右

看圖可知物距u=15.0cm，f<u<2f，成倒立、放大的實像，此時像距v>2f.（2020·威海中考改編）如圖所示，小李用點燃的蠟燭、凸透(2)當蠟燭燃燒一段時間后會變短，燭焰的像會往______偏離光屏中心。(3)請你指出用燭焰作為發光物體完成“探究凸透鏡成像規律”實驗存在的兩點不足之處：①__________________________________;②___________________________。上蠟燭燃燒會變短燭焰容易晃動影響觀察使燭焰位置發生變化蠟燭燃燒變短時，燭焰向下偏離中心線，故燭焰的像往上偏離光屏中心。(2)當蠟燭燃燒一段時間后會變短，燭焰的像會往______偏u>2f

：倒立、縮小的實像，f<v<2fu=2f

：倒立、等大的實像，v=2f照相機原理u=f：平行光束，不成像投影儀原理f<u<2f

：倒立、放大的實像，v>2f放大鏡原理u<f：正立、放大的虛像實驗探究：凸透鏡的成像規律u>2