初中物理苏科版（2024）八年级上册（2024）三、凸透镜成像的规律优质教学课件ppt

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如图 3-18 所示，用放大镜观察邮票，可以看到正立、放大的像。
如图3-19 所示，在凸透镜后面放一张白卡纸，并调整它到凸透镜的距离，在白卡纸上能倒立、缩小或倒立、放大的像。
凸透镜成像有怎样的规律呢？
投影离镜头比较近，成一个放大的、倒立的实像。
探究凸透镜成像的规律
改变物体与凸透镜之间的距离，可以得到不同的像。那么，凸透镜所成像的大小、正倒、虚实跟凸透镜与物体之间的距离有什么关系？
①可能与物距有关；②可能与焦距有关（与凸透镜的偏折情况或焦距有关）；
2.实验器材： 光具座、光屏、凸透镜、蜡烛、火柴。
在光具座上放置蜡烛、凸透镜、光屏时，透镜放在光具座标尺中央，如图3-23所示。将蜡烛点燃作为物体，研究烛焰所成的像。
物距（u）：物体到透镜的距离.
像距（v）：像到透镜的距离.
 能在光屏上呈现的像称为实像 ，它是由实际光线会聚形成的。
注意：因初中阶段我们研究的透镜均为薄透镜，其厚度可忽略不计。
大于二倍焦距( u>2f )大于一倍焦距小于二倍焦距( f 先把物体放在距凸透镜较远的地方，然后逐渐向凸透镜移近，同时把光屏放在凸透镜的另一侧，观察光屏上像的变化情况。研究凸透镜的成像与物距的关系（保持焦距不变，即使用同一个凸透镜），物距的变化以焦距为标准，分别使物距u在
（1）调整凸透镜、蜡烛（烛焰的中心）、光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度。（目的是为了使烛焰的像成在光屏的中央）。
（凸透镜的焦距：f=10cm）
（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，移动光屏，直到光屏上出现清晰的烛焰的像，观察并记录像的大小和正倒。同时测出此时的物距u和像距v。
（3）把蜡烛向透镜移近，使蜡烛到凸透镜的距离等于二倍焦距，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像，观察像的正倒和大小测出物距u和像距v，并将数据记录在表格中；
（4）把蜡烛继续向透镜移近，使蜡烛到凸透镜的距离在一倍焦距和二倍焦距之间，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像，观察像的正倒和大小，测出物距u和像距v ,并将数据记录在表格中；
（5）用不透明的纸板将凸透镜的上半部分遮住，观察光屏上所成的像是否 “完整” ，像的亮度有什么变化？
（6）把蜡烛继续向透镜移近，使蜡烛到凸透镜的距离为一倍焦距(在焦点处) ,移动光屏，光屏上不成像;眼睛过透镜看不到虚像；
（7）把蜡烛继续向透镜移近，使蜡烛到凸透镜的距离在一倍焦距以内，移动光屏，光屏上不成像，眼睛过透镜，能看到虚像，记录像的正倒和大小.测出物距u，并将数据记录在表格中。
凸透镜的焦距： f=10 cm
通过观察到的实验现象和收集的数据，我们可以看到，凸透镜成像的大小、虚实、正倒、位置等，取决于物距和透镜焦距的关系。(1)当物距____于1倍焦距时，成倒立实像。当物距____于1倍焦距时，成正立虚像，并且虚像比物体的尺寸____。(2)当物距大于2倍焦距时，在______________________得到了______、______的实像。当物距等于2倍焦距时，像距等于2倍焦距，得到了______、______的实像。当物距在1倍焦距与2倍焦距之间时，在______________得到了______、______的实像。
1倍焦距与2倍焦距之间
结论1：u=f 是虚像和实像的分界点，当物距大于透镜的1倍焦距时，物体成______，当物距小于透镜的1倍焦距时，物体成______。
凸透镜的焦距 f = 10 cm
结论2：u=2f 是成像大小的分界点，当物距大于透镜的2倍焦距时，物体成_____的像，当物距小于透镜的2倍焦距时，物体成_____的像。
结论3：当物距＞像距时，物体成______________像；当物距＜像距时，物体成______________像。
结论4：凸透镜所成的实像都是______的，虚像是______的。
结论5：成实像时，当物体从较远处向透镜靠近时(物距变小)，像到透镜的距离(像距)逐渐_____，像逐渐_____.
不成像，得到一束平行光
一焦分虚实，二焦分大小；虚像同侧正，实像异侧倒；实像物近像远像变大，物远像近像变小。
1.在做实验时, 某同学无论怎样移动光屏, 都无法在光屏上观察到烛焰的像。发生这一现象可能原因有哪些？
可能原因有：①烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度上。②蜡烛的位置在透镜的一倍焦距以内；③蜡烛的位置在透镜的焦点上；
2.用卡片把透镜遮住一部分，光屏上得到烛焰的像性质不变，像是否完整？但像的亮度有什么变化？
光屏上的像还是完整的。但亮度会变暗些（后面我们会用光路图分析原因）。
3.用卡片把烛焰遮住一部分，光屏上还能得到完整像吗？
烛焰的像是不再是完整的。
像将会向上移动。调节方法：①将光屏向上移动；②将蜡烛向上移动；③将透镜和光屏向下调节.
研究光的现象还是从点光源开始。点光源S向四周反射出无数条光线。照射到凸透镜上的光线也有无数条，这无数条光线经凸透镜折射后都会聚在S’点， S’点就是点光源S经凸透镜所成的像。
研究光学主要是确定像的位置。确定像的位置不需要无数条光线，两条光线就够了。两条光线相交成实像，反向延长相交成虚像。延长、反向延长都不相交不成像。
u＞2 f ，f ①成像光路：当u＞2 f 时
②成像光路：当u=2 f 时
u=2 f ，v=2f
③成像光路：当ff ④成像光路：当u=f 时
⑤成像光路：当u＜f 时
能成完整的像，像变暗了。
把透镜遮住一部分，分析像的性质
u为何水滴成像的特点不同？
u>2f倒立、缩小的实像
物距不同，凸透镜成像特点也不同。
1. 图 3-24 记录了三次改变物距的成像情况，请用 A ′、B ′、C′分别对应标出物体在位置A 、B 、C 时所成的像。
2. 想一想，生活中哪些地方用到了凸透镜？为什么这些地方要用凸透镜？
3. 将一个凸透镜正对着太阳，可在距凸透镜 20cm 处得到一个最小、最亮的光斑，如图3-25 所示。若将一个物体放在此透镜前 30 cm 处，请写出在凸透镜的另一侧得到的像的性质。
4. 当物体通过凸透镜成实像时，物体距离凸透镜越远，所成的像越接近焦点。若物体距离凸透镜足够远（大于 10 倍焦距），则所成的像到凸透镜的距离就近似等于透镜的焦距。请你据此设计一种估测凸透镜焦距的简便方法。试着测一测，并简要写出实验步骤。
如可使稍远处的窗通过凸透镜在光屏上成清晰的像，这时光屏与透镜间的距离就近似等于透镜的焦距。
1 ．在做“探究凸透镜成像规律”的实验时，将焦距为 10cm 的凸透镜和点燃的蜡烛固定在光具座上如图所示的位置上，如果将光屏正确放到光具座上适当的位置，则可在光屏上得到 ( )
A ．倒立缩小的实像C ．倒立等大的实像
B ．正立放大的虚像D ．倒立放大的实像
2 ．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，用如图所示的实验器材进行实验，若凸透镜的焦距为 10cm ，将蜡烛放在距离凸透镜 （填“5.0”或“15.0”）cm 位置时，移动光屏，可以在光屏上呈现清晰的 （填“缩小”或“放大”）的像。若使光屏上能呈现清晰的等大的像， 选用的凸透镜的焦距最大为 cm。
3．小杨做凸透镜成像规律的实验。将焦距为 10cm 的凸透镜固定在光具座上 50cm刻度线处，光屏和点燃的蜡烛位于凸透镜两侧如图所示。若要在光屏上呈现烛焰清晰放大的实像，则应 把蜡烛放置在 ( )
A ．10cm 刻度线处C ．35cm 刻度线处
B ．20cm 刻度线处D ．45cm 刻度线处
4. 将物体放在凸透镜前16厘米处，在光屏上得到倒立缩小的像，则凸透镜的焦距可能是（ ） Ａ.10cm Ｂ.7cm Ｃ.8cm Ｄ.16cm
A ．将蜡烛、凸透镜和光屏放置在图所示位置时，光屏上可以呈现倒立放大的实像B ．将蜡烛移到光具座上 25cm刻度处时，要想光屏上呈现清晰的像，应向右移动光屏 C ．将蜡烛移到光具座上 35cm刻度处时，移动光屏，光屏上可以呈现倒立放大的实像 D ．将蜡烛移到光具座上 45cm刻度处时，移动光屏，光屏上可以呈现正立放大的虚像
5．蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示，若所用凸透镜焦距f=10cm ，根据凸透镜成像规律，下列说法正确的是 ( )
A ．实验所用凸透镜的焦距可能为 10.0cmB ．光屏上承接到的像是烛焰倒立、放大的实像C ．将蜡烛和光屏的位置互换，光屏上仍能承接到像D ．将蜡烛移至 45.0cm 刻度线上，光屏上仍能承接到像
6 ．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上承接到烛焰清晰的像。保持凸透镜的位置不变，则 ( )
7 ．图甲是放置在水平桌面上的刻度尺的一部分，图乙中的 a 、b 、c 、d 是通过凸透镜看到的刻度尺的像。若凸透镜从贴着刻度尺的位置逐渐远离，则通过凸透镜看到的刻度尺的像的先 后顺序正确的是 ( )
A ．a→b→c→d B ．b→d→a→c C ．b→c→a→d D ．c→a→b→d
（1）测量焦距：如图所示让一束平行光经过凸透镜，在光屏上得到一个最小、最亮的光斑。 此现象说明了凸透镜对光具有 作用，并可得出此透镜的焦距为 cm；（2）把蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛，将烛焰、凸透镜、光屏三者中心调到 ；（3）当蜡烛距凸透镜 25cm 时，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰的倒立、 （选 填“放大”或“缩小”）的 （选填“实”或“虚”）像；（4）将蜡烛向凸透镜靠近，移动到某一位置时，无论怎样移动光屏，都不能在光屏上成像， 原因是 。
8．小明用凸透镜、蜡烛、光屏和刻度尺等器材，探究凸透镜成像的规律。
当将蜡烛向凸透镜靠近时，如果移动到某一位置使得u

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