教科版八年级物理4.5科学探究_凸透镜成像

f是虚焦点到凹透镜光心的距离，称为焦距 。
怎样测量凸透镜的焦距？ 太阳光聚焦法：
拿一个凸透镜正对着太阳光，在把一张纸放 在它的另一侧，改变透镜与的距离，直到纸 上的光斑变的最小最亮，测量这个最小最亮 的光斑到透镜光心的距离，这就是焦距。
第二节 探究凸透镜成像规律
探究凸透镜成像的规 律
困惑：
我们看到了人在照相的时候，总是可 以得到一个倒立、缩小的实像；在看电 影的时候，我们可以看到一个放大的实 像；老爷爷还可以透过放大镜看到一个
实验思考
当成实像时，如用手挡住透镜的上半 部，猜一猜，光屏上的像可能有什么 变化？
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F
F
f
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实验拓展
1、在实验中，你能发现实像和虚像的分界点在什么位置吗？
2、在实验中，你能发现放大的像和缩小的像的分界点在什 么位置吗？
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交流合作
实验思考
3、什么情况下像和物体在凸透镜两侧？ 什么情况下像和物体在凸透镜同侧？
小于
大于
随堂练习
例：如图所示，保持凸透镜的位置不变，先后 把烛焰放在a、b、c、d、e各点，并分别调整光 屏的位置。则： 1、把烛焰放在 点，屏上出现的像最大； 把烛焰放在 点，屏上出现的像最小。
a bc
de
F
F
f 2f
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a bc
de
F
F
f 2f
2、把烛焰放在 点，屏上出现清晰的像时， 屏距凸透镜最远。 3、把烛焰放在 点，屏上不会出现像。
物距（u ）
一束平行光
像的性质 倒立或 正立 放大或 实像或 缩小 虚像 实像点
应用 像距（ v ） V=f f＜v＜2f
测凸透镜焦 距
u＞2f
倒立
缩小
实像
照相机 投影仪 放大镜
u＝2f
f＜u＜2f u＝f u＜f
倒立
倒立 正立
等大
放大 放大
实像
实像 虚像
v＝2f
v＞2f
不成像、得到一束平行光
交流合作
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交流合作
实验思考
4、当凸透镜成实像时，随着物距的 减少，像距是怎样变化的？
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规律精炼
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规律精炼
• 凸透镜在 u > f 时成实像，在 u <时成虚像。 f • 凸透镜在 时成缩小的实像，在 时成 u > 2f u < 2f 放大的实像。 • 凸透镜在 时成倒立的像，在 时成 正立的像。 u > f u<f • 成实像时，物距变小，成的像 ，像距 。 变大 变大 • 凸透镜成像时， 缩小的虚像， 正立的实像 ， 倒立的虚像。（填“有”或“没有”） 没有 没有 • 凸透镜成放大实像时，物距 像距，成缩小实像 没有 时，物距 像距。（填“大于”或“小于”）
F
F
f u=2f v=2f 倒立等大实像
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4、把物体放在2倍焦距上，观察像 的大小、倒正、虚实。
等于2倍焦距

倒立、等大、实像
F
F
f f<u<2f v>2f 倒立放大实像
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5、将蜡烛移到2f和f 之间，重复以 上的操作，进行观察和测量。
小于2倍焦距 大于1倍焦距
3.像到凸透镜的距离（像距v）
2F u
F F
F F
2F
v
实验思路：
物体首先在2F之外，然后在2F和F之间，最 后在F以内。记下每一次的物距和像距，以便
研究凸透镜成像的性质（大小、虚实、倒正）。
我们在实验时候，将蜡烛和光屏分别放在透镜
的两侧。
如何保证蜡烛的像始终能成在光屏上？
调节蜡烛、透镜、光屏的 中心，使它 们的三心在同一高度上,为了使烛焰的 像成在光屏的中央。
提出猜想
物体到透镜的距离 凸透镜成像可能与__________________ 有关
物体到透镜的距 离简称为物距(u) 像到透镜的距离 简称为像距(v)
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实验器材
点燃的蜡烛
光具座
光屏
凸透镜(f=10cm)
实验器材： 蜡烛、凸透镜、光屏、光具座 （刻度尺）和火柴
实验需要测量的物理量： 1.凸透镜的焦距（f） 2.物体到凸透镜的距离（物距u）
放大了的字，这都是通过凸透镜所成的
像。那么同样是凸透镜，为什么可以成
这样不同的像呢？
一、探究课题：
像的大小、倒正、虚实 是否和物体与凸透镜的距离
有关？
、猜想：
当物体距离镜头较远时，在光屏上成一个缩 小的像，物体距镜头较近时，在光屏上成一个 较大的像。如果物体距离镜头很近时，则成一 个正立放大的像，此时在光屏上找不到像。或 像的大小，倒正，虚实与物距有关
u>2f u>2f u=2f 2f>u>f 2f>u>f u<f u<f
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作图研究
利用通过凸透镜的三条特殊光线
F
F
f u>2f f<v<2f 倒立缩小实像
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3、将蜡烛放在2 f之外的地方，移动光屏， 直到光屏上出现清晰的像，观察像的大小与 倒正。
大于2倍焦距
倒立、缩小、实像
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2.凹透镜对光线的作用
2、凹透镜对光线有发散作用
三、透镜的焦点和焦距
平行于主光轴的光线经过凸透镜后 将会聚于一个点，这个点叫焦点
三、透镜的焦点和焦距 透镜的焦点和焦距
焦点到凸透镜中心的距离叫做焦距
将光路从右向左传播，发现光 线也能会聚于焦点。
说明凸透镜有左右两个焦点
凹透镜如图：
F称为凹透镜的虚焦点，凹透镜有左右两 个虚焦点。
§4-5 科学探究：凸透镜成像
眼镜片上的透镜
一、透镜分类
1、中间厚，边 缘薄的透镜 称为凸透镜
2、中间薄，边 缘厚的透镜 称为凹透镜
二、透镜对光线的作用
1、凸透镜对光线的作用
二、透镜对光线的作用
1、凸透镜对光线的作用
1、凸透镜对光线有会聚作用
二、透镜对光线的作用
2、凹透镜对光线的作用
二、透镜对光线的作用
三心同高
F
2f
F
f
f
2f
2.将蜡烛、凸透镜、光屏依次固定在 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
屏的高度，让烛焰、凸透镜、光屏的 中心大致在同一高度。
如何测定凸透镜焦距?
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测量凸透镜的焦距。 利用太阳光 粗测焦距
设计实验
物距与焦 距的关系 物距 u/cm 像的性质 正倒 大小 实虚 像距 v/cm
2014-11-9
例： 在利用蜡烛研究凸透镜成像的实验中 凸透镜的焦距是10cm，点燃的蜡烛放在距 凸透镜15cm处，在凸透镜另一侧的光屏上 观察到了蜡烛清晰的像，这个像一定是（ ）
A 倒立放大的实像
B 倒立缩小的实像
C 正立放大的实像
D 正立放大的虚像
2014-11-9
例: 一个物体到凸透镜的距离是30cm时，在 光屏上得到一个放大的实像，若把物体沿凸 透镜的主光轴移到距凸透镜65cm处，则成像 的情况是 ( ) 解析： 凸透镜所成像的性质与物距有关，由 第一次成倒立放大的实像可知：f<u<2f，即 f<30cm<2f，解得：15cm<f<30cm，当物 距为65cm，u>2f。所以成倒立缩小的实像。
倒立、放大、实像
F
F
f u=f 不成像
2014-11-9
6、把物体放在焦点上，观 察能否成像。
不
成
像
等于1倍焦距
F
F
f u<f 倒立放大虚像
2014-11-9
7、继续移近蜡烛，使U＜F，在光屏上能否得 到像呢？怎样才能看到蜡烛的像呢？透过凸透 镜观察像的情况。
正立、放大、虚像
小于1倍焦距
2、虚像：不是实际光线会聚而成，光屏上得不 到的像。 实像：由实际光线会聚而成的,能显示在光 屏上。