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1、初中物理初中物理科学教育出版社第五节第五节 科学探究：凸透镜成像科学探究：凸透镜成像 八年级物理(上)生活中的透镜生活中的透镜一、透镜的种类：一、透镜的种类：凸透镜凸透镜 中间厚边缘薄中间厚边缘薄的透镜的透镜凹透镜凹透镜 中间薄边缘中间薄边缘厚的透镜厚的透镜常用术语：主光轴主光轴：组成透镜的两个球面的球心的连线。光心光心：主光轴上一个特殊的点，在透镜的几何中心二、透镜对光的作用二、透镜对光的作用实验：拿一个凸透镜正对正对着太阳光，再把一张纸放在它的另一侧，来回移动，直到纸上的光斑变得最小、最亮，测量这个最小最亮的光斑到凸透镜的距离。换另外一个凸透镜，重做上面的实验。再换另一个凹透镜，重复上面的
2、实验，纸上还能够得到很小很亮的光斑吗？发现：太阳通过凸透镜会在纸上得到最小最亮的光斑，并且不同的凸透镜形成的光斑到凸透镜的距离不同；而用凹透镜，无论怎么移动透镜都看不到光斑。凸透镜凸透镜通过光心的光线，传播方向不改变通过光心的光线，传播方向不改变1 1、凸透镜对光线有会聚作用、凸透镜对光线有会聚作用射到地面的太阳光是互相平行的，叫平行光。射到地面的太阳光是互相平行的，叫平行光。凹透镜凹透镜2、凹透镜对平行光线有发散作用3、来认识三条特殊光线经过凸透镜后的折射情况：光心焦点焦点主光轴平行于主光轴的光线通过凸透镜会聚于一点叫做焦点（平行于主光轴的光线通过凸透镜会聚于一点叫做焦点（F F）；焦点）；
3、焦点到光心的距离叫做焦距到光心的距离叫做焦距(f)(f)。4、认识三条特殊光线经过凹透镜折射后的情况：1）、平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线交于一点，也叫做焦点（虚焦点：F）2）、入射光线的延长线交与焦点，折射后，平行于主光轴射出；3）、通过光心的光线其传播方向不发生改变。注意：凸透镜越凸，折光能力越强，焦距越小；凹透镜越凹，发散光能力越强，焦距越小。5、怎样比较光线是会聚还是发散？可以比较折射光线和入射光线是靠近主光轴还是远离主光轴。三、凸透镜成像的规律三、凸透镜成像的规律 凸透镜能够成像,那么请问同学们想知道凸透镜成像的规律吗?今天我们就通过实验来探究凸透镜成像的规律
4、!凸透镜成像的大小、正凸透镜成像的大小、正倒和虚实跟哪些因素有倒和虚实跟哪些因素有关呢？关呢？A、与物体到凸透镜的距离有关、与物体到凸透镜的距离有关B、与像到凸透镜的距离有关、与像到凸透镜的距离有关C、像的正倒可能与物体是否在凸、像的正倒可能与物体是否在凸透镜同侧有关透镜同侧有关物距（物距（u）像距（像距（v）实验器材：实验器材：凸透镜、蜡烛、光屏、光具座（刻度尺）和火柴凸透镜、蜡烛、光屏、光具座（刻度尺）和火柴把物体放在距凸透镜较远的地方，然后逐渐移近，把物体放在距凸透镜较远的地方，然后逐渐移近，观察成像的情况。观察成像的情况。FFFF2F2F实验需要测量的物理量：实验需要测量的物理量：1.
5、参照距离：凸透镜的焦距（参照距离：凸透镜的焦距（f）FFFF2F2Fuv 2.物体到凸透镜的距离（物距物体到凸透镜的距离（物距u）3.像到凸透镜的距离（像距像到凸透镜的距离（像距v）1.测量凸透镜的焦距。测量凸透镜的焦距。利用太阳光利用太阳光粗测焦距粗测焦距FFff2f2f2.将蜡烛、将蜡烛、凸透镜凸透镜、光屏依次固定在、光屏依次固定在光具座上，使三者在同一直线上。光具座上，使三者在同一直线上。3.点燃蜡烛，调整蜡烛、凸透镜、光点燃蜡烛，调整蜡烛、凸透镜、光屏的高度，让烛焰、凸透镜、光屏的屏的高度，让烛焰、凸透镜、光屏的中心中心大致在大致在同一高度同一高度。三心同高三心同高 4.把蜡烛放在离凸
6、透镜远大于把蜡烛放在离凸透镜远大于2倍焦距倍焦距的地方，移动光屏，直到光屏上出现的地方，移动光屏，直到光屏上出现 的像的像。FFFF2F2F观察：像的特征（大小和正倒观察：像的特征（大小和正倒）记录：物和像到凸透镜的距离。记录：物和像到凸透镜的距离。（填入（填入数据记录表格数据记录表格中中)最明亮最明亮 最清晰的最清晰的物距物距：U U 像距：像距：v物距物距（u）与）与焦距的关焦距的关系系像距像距（v）与）与焦距的关焦距的关系系像的性质像的性质正倒正倒像的性质像的性质大小大小像的性质像的性质虚实虚实物象位置物象位置应用应用U2ffv2f 倒立倒立缩小缩小实像实像异侧异侧.物距物距（u）与）与
7、焦距的关焦距的关系系像距像距（v）与）与焦距的关焦距的关系系像的性质像的性质正倒正倒像的性质像的性质大小大小像的性质像的性质虚实虚实物像位置物像位置U=2fv=2f 倒立倒立等大等大实像实像异侧异侧物距物距（u）与）与焦距的关焦距的关系系像距像距（v）与）与焦距的关焦距的关系系像的性质像的性质正倒正倒想的性质想的性质大小大小像的性质像的性质虚实虚实物象位置物象位置应用应用FU2f 倒立倒立放大放大实像实像异侧异侧.物体位于凸透镜的焦点上时物体位于凸透镜的焦点上时(),不成像u=fu=f.物距物距（u）与）与焦距的关焦距的关系系像距像距（v）与）与焦距的关焦距的关系系像的性质像的性质正倒正倒像的
8、性质像的性质大小大小像的性质像的性质虚实虚实物象位置物象位置应用应用U2f实实实实uf虚虚fu2f当物距当物距 时，不成像时，不成像u=f分析与论证分析与论证规律：规律：一倍焦距分虚实一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小；二倍焦距分大小；实像倒，虚像立。实像倒，虚像立。（实像）（实像）物物近近像像远远像变像变大大 物物远远像像近近像变像变小小 1、（09绵阳）绵阳）小方同学做小方同学做“探究凸透镜成像规律探究凸透镜成像规律”实验，实验，当蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示时，光屏上得到了当蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示时，光屏上得到了清晰的像。则清晰的像。则（）A得到的像是正立缩小的实像得到的像是正
9、立缩小的实像B得到的像是倒立放得到的像是倒立放大的实像大的实像C把蜡烛向左移动，调整光屏的位置，得到的清晰像变把蜡烛向左移动，调整光屏的位置，得到的清晰像变小小D把蜡烛向右移动少许要得到清晰的像，应向左移动光把蜡烛向右移动少许要得到清晰的像，应向左移动光屏屏C2、在研究凸透镜成像的实验中，应在 座上由左向右依次放置 、。为了确保烛焰的像成在光屏的中央，要调整 、的高度，使它们的中心与烛焰大致在同一高度上。光具光具蜡烛蜡烛凸透镜凸透镜光屏光屏凸透镜凸透镜 光屏光屏 照相机照相机 成倒立缩小的实像成倒立缩小的实像（物远像近，物像异侧）（物远像近，物像异侧）四、凸透镜成像的应用投影仪投影仪 成倒立放
10、大的实像成倒立放大的实像幻灯机幻灯机（物近像远，物像异侧）（物近像远，物像异侧）放大镜放大镜 成正立放大的虚像成正立放大的虚像（物体离凸透镜很近，物像同侧）（物体离凸透镜很近，物像同侧）凸透镜的辨别凸透镜的辨别1、用手、用手触摸触摸2、使太阳光会聚是凸透镜、使太阳光会聚是凸透镜3、书本放在透镜下，可看到、书本放在透镜下，可看到正立放大的像正立放大的像4、拿起透镜看远处的物体是、拿起透镜看远处的物体是倒立的像倒立的像知识拓展：凹透镜成像凹透镜成像时，只能成缩小、正立的虚像凹透镜成像时，只能成缩小、正立的虚像且像与物同侧，在且像与物同侧，在f f内内巩固练习:1.某同学做”凸透镜成像”实验时,把光
11、屏移到离凸透镜16CM处,使在光屏上出现烛焰的倒立.放大.清晰的像,则该同学使用的凸透镜的焦距可能是()A.6CM B.8CM .C12CM D.18CM A2.一凸透镜的焦距为f,当物体从离凸透镜1.5f处移到3f处的过程中,像的大小和像距变化情况是()A.像变小,像距变小B.像变小,像距变大C.像变大,像距变小D.像变小,像距变大A1.在探究凸透镜成像的规律的实在探究凸透镜成像的规律的实验中，应调整蜡烛、凸透镜、光验中，应调整蜡烛、凸透镜、光屏的高度，使蜡烛、凸透镜、光屏的高度，使蜡烛、凸透镜、光屏的中心屏的中心 。大致在同一高度大致在同一高度2.照相机的照相机的 相当于凸透镜相当于凸透镜
12、，相当于光屏相当于光屏,被拍照的物体到镜头的距被拍照的物体到镜头的距离要离要 焦距才能在胶卷上得到倒焦距才能在胶卷上得到倒立、缩小的实像。立、缩小的实像。镜头镜头胶片胶片大于二倍大于二倍3.为了使照片上的人像大一些，为了使照片上的人像大一些，照相时应该照相时应该 （填填“靠近靠近”或或“远离远离”）照相机一些。）照相机一些。靠近靠近4.下列光学仪器中下列光学仪器中,可以得到放可以得到放大的实像的是大的实像的是()A.放大镜放大镜 B.潜望镜潜望镜 C.投影仪投影仪 D.照相机照相机C5.用投影仪投影胶片时用投影仪投影胶片时,要使屏幕上要使屏幕上的字大些的字大些,可采用的方法是可采用的方法是()
13、A.使投影仪远离屏幕些使投影仪远离屏幕些,同时将镜头移同时将镜头移近胶片一些。近胶片一些。B.使投影仪靠近屏幕些使投影仪靠近屏幕些,同时将镜头远同时将镜头远离胶片一些。离胶片一些。C.只需将投影仪远离屏幕。只需将投影仪远离屏幕。D.只需将投影仪移近屏幕。只需将投影仪移近屏幕。A6.如图如图,凸透镜到物体的距离为凸透镜到物体的距离为8cm,则该透镜的焦距可能是则该透镜的焦距可能是()A.10cm B.8cm C.5cm D.3cm A7.当物体与凸透镜的距离大于焦距时当物体与凸透镜的距离大于焦距时,物体成倒立的像物体成倒立的像,这个像是实际光线这个像是实际光线的会聚点的会聚点,能用光屏承接能用光
14、屏承接,是是 (填填“实实”或或“虚虚”)像像;当物体与凸透镜的当物体与凸透镜的距离小于焦距时距离小于焦距时,物体成的像不能用物体成的像不能用光屏承接光屏承接,是是 (填填“实实”或或“虚虚”)像。像。实实虚虚8.清晨清晨,草地或树木上的露珠下草地或树木上的露珠下面的叶脉看起来比较大面的叶脉看起来比较大,这是露这是露珠产生珠产生 镜的功能的结果镜的功能的结果,形成了形成了 像。像。放大放大放大的虚放大的虚1.已知凸透镜的焦距为已知凸透镜的焦距为15cm，（1）点燃的蜡烛放在距凸透镜）点燃的蜡烛放在距凸透镜40cm处，则烛焰在处，则烛焰在光屏上成的是光屏上成的是_像；像；_就是这就是这种成像特点
15、的应用种成像特点的应用（2）当蜡烛距凸透镜为）当蜡烛距凸透镜为20cm时，烛焰在光屏上成时，烛焰在光屏上成的是的是_像，像距为像，像距为_cm_就是这种成像特点的应用就是这种成像特点的应用（3）当蜡烛距凸透镜为）当蜡烛距凸透镜为10cm时，烛焰通过凸透镜时，烛焰通过凸透镜成的是成的是_像。这种成像特点的像。这种成像特点的应用是应用是_。倒立、缩小的实倒立、缩小的实照相机照相机倒立、放大的实倒立、放大的实大于大于30投影仪投影仪正立、放大、虚正立、放大、虚放大镜放大镜2.一物体通过凸透镜成一倒立等大的实像，物和像一物体通过凸透镜成一倒立等大的实像，物和像相距相距48cm，则该凸透镜的焦距（，则该
16、凸透镜的焦距（）A.小于小于12cm B.等于等于12cmC.大于大于12cm D.等于等于24cm3.如图所示，将物体放在凸透镜的左侧，离透如图所示，将物体放在凸透镜的左侧，离透镜距离为镜距离为30cm时，在透镜右侧恰好能得到一个时，在透镜右侧恰好能得到一个等大倒立的实像如果将物体再向左移动等大倒立的实像如果将物体再向左移动10cm，则可以得到一个（，则可以得到一个（）A.放大的实像放大的实像 B.放大的虚像放大的虚像C.缩小的实像缩小的实像 D.缩小的虚像缩小的虚像BC 5.物体经凸透镜所成的像，无法显示在光屏上的是物体经凸透镜所成的像，无法显示在光屏上的是-()A 倒立的像倒立的像 B 放大的像放大的像C 缩小的像缩小的像 D.正立的像正立的像4.用凸透镜成像时，下列说法正确（用凸透镜成像时，下列说法正确（）A.成实像时，物体离凸透镜越远，像越大成实像时，物体离凸透镜越远，像越大B.成虚像时，物体离凸透镜越近，像越大成虚像时，物体离凸透镜越近，像越大C.实像总是倒立的，虚像总是正立的实像总是倒立的，虚像总是正立的D.实像和虚像都可能是放大或缩小的实像和虚像都可能是放大或缩小的CD