探究凸透镜成像规律.ppt

u>2f u=2f 2f>u>f u=f u<f
不能成像，得到一束平行光。 不能成像，得到一束平行光。 虚像 放大 正立 同侧 v>u
放大镜
2011-12-1
实验拓展
1、在实验中，你能发现实像和虚像的分界点在什 在实验中， 么位置吗？ 么位置吗？
焦点是实像和虚像的分界点 焦点是实像和虚像的分界点
生活中的透镜
照相机
投影仪
放大镜
投影仪的成像原理
平面镜
胶片位于凸透镜1 胶片位于凸透镜 倍焦距和2倍焦距之间 倍焦距和 倍焦距之间 (f<U<2f)，物距小于 ，物距小于 像距(U<V)，成倒立 像距 ， 放大的实像。 放大的实像。
V
像
凸透镜
投 影 屏 幕
U
投影片 （物）
投影仪
照相机成像原理
2f
猜想： 猜想：
凸透镜成像可能与__________________有关 凸透镜成像可能与__________________有关。 __________________
物体到透镜的距离
实验设计
实验目的： 实验目的： 探究凸透镜成像的规律。 探究凸透镜成像的规律。 实验器材： 实验器材： 光具座(刻度尺 、凸透镜、蜡烛、 光具座 刻度尺)、凸透镜、蜡烛、 刻度尺 光屏、天燃气打火机 或火柴 或火柴)。 光屏、天燃气打火机(或火柴 。
10 10
实像 实像
等大 等大
倒立 倒立
异侧 异侧
10 10
V=2f V=2f
测定焦距
物距等于2倍焦距 物距等于 倍焦距(f<u<2f)时，物体通过凸 倍焦距 时 透镜在光屏上成像的性质和位置是什么? 透镜在光屏上成像的性质和位置是什么 性质和位置是什么
实验记录
物距u与焦距 物距 与焦距f 与焦距
89Hale Waihona Puke Baidu m
光屏上承接的像清晰的点时 记录物距 、像距v和像的性质 和像的性质。 光屏上承接的像清晰的点时，记录物距u、像距 和像的性质。 清晰的点 当物体离凸透镜非常远时 近似的认为凸透镜的焦距约等于像距,即 当物体离凸透镜非常远时,近似的认为凸透镜的焦距约等于像距 即f≈v 非常远 近似的认为凸透镜的焦距约等于像距
实验记录
物距u与焦距 物距 与焦距f 与焦距
u与f的关 与 的关 系 物距 u/cm 实像 或虚像
像的性质
放大 或缩小 正立 或倒立 与物体同 侧或异侧
凸透镜焦距f=5cm 凸透镜焦距 像的位置
像距 v/cm 像距v与焦距 像距 与焦距 f或物距 的 或物距u的 或物距 关系 应用 举例
u=2f u=2f
如何保证蜡烛的像始终能成在光屏上？ 如何保证蜡烛的像始终能成在光屏上？
点燃的蜡烛 光具座 凸透镜 光屏
为了使烛焰的像成在光屏的中央， 为了使烛焰的像成在光屏的中央，调节蜡 透镜、光屏的中心， 烛、透镜、光屏的中心，使它们的三心在同一 高度上。 高度上。
焦距测量
V=5.1cm f≈v
83.9cm 0cm
像的性质
放大 或缩小 正立 或倒立 与物体同 侧或异侧
像的位置
像距 v/cm 像距v与焦距 像距 与焦距 f或物距 的 或物距u的 或物距 关系 应用 举例
u>2f u>2f
14 12
实像 实像
缩小 缩小
倒立 倒立
异侧 异侧
6 8
f<v<2f f<v<2f
照相机
物距等于2倍焦距 物距等于 倍焦距(u=2f)时，物体通过凸透 倍焦距 时 镜在光屏上成像的性质和位置是什么? 镜在光屏上成像的性质和位置是什么 性质和位置是什么
实像：
F
真实光线会聚的像． 真实光线会聚的像．
2F
2F
F
物距（ 物距（u）
像距（ 像距（v）
物体和像分别在凸透镜的两侧（物像异侧 物体和像分别在凸透镜的两侧 物像异侧） 物像异侧 实像既能呈现在光屏， 实像既能呈现在光屏，又可用眼睛观察
虚像： 虚像：
真实光线的反向延长线会聚的像
F
F
物体和像分别在凸透镜的同侧（物像同侧） 物体和像分别在凸透镜的同侧（物像同侧） 虚像不能呈现在光屏，只能用眼睛观察 虚像不能呈现在光屏，只能用眼睛观察
像的性质
放大 或缩小 正立 或倒立 与物体同 侧或异侧
像的位置
像距 v/cm 像距v与焦距 像距 与焦距 f或物距 的 或物距u的 或物距 关系 应用 举例
u=f u=f
5 5
不能成像 不能成像
探照灯 射灯
物距等于2倍焦距 物距等于 倍焦距(u<f)时，物体通过凸透 倍焦距 时 镜在光屏上成像的性质和位置是什么? 镜在光屏上成像的性质和位置是什么 性质和位置是什么
实验准备
• 1.把蜡烛、凸透镜、光屏依次放在灯具座上。 把蜡烛、凸透镜、光屏依次放在灯具座上。 把蜡烛 • 2.点燃蜡烛，调整三者的高度，使烛焰、凸 点燃蜡烛，调整三者的高度，使烛焰、 点燃蜡烛 目的： 透镜和光屏的中心在同一高度。(目的 透镜和光屏的中心在同一高度。(目的：使 烛焰的像成在光屏的中央)。 烛焰的像成在光屏的中央 。 • 3.先将蜡烛放在离凸透镜较远的地方，然后 先将蜡烛放在离凸透镜较远的地方， 先将蜡烛放在离凸透镜较远的地方 逐渐移向凸透镜，在移动过程中， 逐渐移向凸透镜，在移动过程中，观察成 像的情况,并作好记录 并作好记录。 像的情况 并作好记录。
4 2
虚像 虚像
放大 放大
正立 正立
同侧 同侧
8 4
v>u v>u
放大镜
实验记录
物距u与焦距 物距 与焦距f 与焦距
u与f的关 与 的关 系 物距 u/cm 实像 或虚像
凸透镜焦距f=5cm 凸透镜焦距 像的位置
应用 举例
像的性质
放大 或缩小 正立 或倒立 与物体同 侧或异侧
像距 v/cm
像距v与焦距 像距 与焦距 f或物距 的 或物距u的 或物距 关系
2、在实验中，你能发现放大的实像和缩小的实像 在实验中， 的分界点在什么位置吗？ 的分界点在什么位置吗？
二倍焦距是放大的实像和缩小的实像的分界点 二倍焦距是放大的实像和缩小的实像的分界点
2011-12-1
实验拓展
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两 什么情况下像和物体在凸透镜同侧？ 什么情况下像和物体在凸透镜同
84 14 12 10 10 9 7 5 5 4 2
物距大于2倍焦距 物距大于 倍焦距(u>2f)时，物体通过凸透 倍焦距 时 镜在光屏上成像的性质和位置是什么? 镜在光屏上成像的性质和位置是什么 性质和位置是什么
实验记录
凸透镜焦距f=5cm 凸透镜焦距 物距u与焦距 物距 与焦距f 与焦距
u与f的关 与 的关 系 物距 u/cm 实像 或虚像
物体越靠 近焦点像 越大
虚实正倒； 一焦分 虚实正倒； 大小。 二焦分 大小。
物距越接近2f，物像距离越小，越接近4f。 物距越接近2f，物像距离越小，越接近4f。 2f 4f
规律精炼 一倍焦点分虚实；二倍焦距分大小。 二倍焦距物像等；像的大小像距定 二倍焦距物像等；像的大小像距定； 物像等 像距 实像与物 像变大 实像与物异侧倒，物近像远像变大； 虚像与物同侧正；物近像近像变小； 虚像与物同侧正； 像变小 与物同侧正 像儿跟着物体跑。 像儿跟着物体跑。
u>2f u>2f u>2f u=2f u=2f 2f>u>f 2f>u>f u=f u=f u<f u<f
84 14 12 10 10 9 7 5 5 4 2
实像点 实像 实像 实像 实像 实像 实像
缩小 缩小 缩小 等大 等大 放大 放大 倒立 倒立 倒立 倒立 倒立 倒立
异侧 异侧 异侧 异侧 异侧 异侧 异侧
实验记录
凸透镜焦距f=5cm 凸透镜焦距 物距u与焦距 物距 与焦距f 与焦距
u与f的关 与 的关 系 物距 u/cm 实像 或虚像
像的性质
放大 或缩小 正立 或倒立 与物体同 侧或异侧
像的位置
像距 v/cm 像距v与焦距 像距 与焦距 f或物距 的 或物距u的 或物距 关系 应用 举例
u<f u<f
2011-122011-12-1
随堂练习1 随堂练习
如图所示，保持凸透镜的位置不变， 如图所示，保持凸透镜的位置不变，先后 把烛焰放在a 各点， 把烛焰放在a、b、c、d、e各点，并分别调整光 屏的位置。 屏的位置。则： 1、把烛焰放在 屏上出现的像最大； 、 点，屏上出现的像最大； 屏上出现的像最小。 把烛焰放在 点，屏上出现的像最小。
实验记录
物距u与焦距 物距 与焦距f 与焦距
u与f的关 与 的关 系 物距 u/cm 实像 或虚像
凸透镜焦距f=5cm 凸透镜焦距 像的位置
应用 举例
像的性质
放大 或缩小 正立 或倒立 与物体同 侧或异侧
像距 v/cm
像距v与焦距 像距 与焦距 f或物距 的 或物距u的 或物距 关系
u>>2f u>2f u>2f u=2f u=2f 2f>u>f 2f>u>f u=f u=f u<f u<f
u与f的关 与 的关 系 物距 u/cm 实像 或虚像
像的性质
放大 或缩小 正立 或倒立 与物体同 侧或异侧
凸透镜焦距f=5cm 凸透镜焦距 像的位置
像距 v/cm 像距v与焦距 像距 与焦距 f或物距 的 或物距u的 或物距 关系 应用 举例
2f>u>f 2f>u>f
9 7
实像 实像
放大 放大
倒立 倒立
测定凸透镜的焦距约为f=5cm 测定凸透镜的焦距约为
温馨提示： 温馨提示：
1．凸透镜的焦距为5㎝ ．凸透镜的焦距为 ㎝
f=5cm
f=5cm
2f 35c m 40c m
45c m
50cm V=5cm
2f 55c m
2．光屏上承接的像最清晰时，记录物距u、像距 和像的性质。 ．光屏上承接的像最清晰时 记录物距 、像距v和像的性质 和像的性质。 最清晰
像是放大、正立的虚像。 正立的虚像。
物距u 物距
像距v 像距
物距： 物体到透镜中心的距离； 物距： 物体到透镜中心的距离； 像距： 光屏到透镜中心的距离； 像距： 光屏到透镜中心的距离；
？问题：
凸透镜成像有什么规律？像的虚实、大小、 凸透镜成像有什么规律？像的虚实、大小、 正倒跟物距有什么关系？ 正倒跟物距有什么关系？
5 6 8 10 10 13 15
v≈f f<v<2f f<v<2f v=2f v=2f v>2f v>2f
测定焦距 照相机 测定焦距 投影仪 探照灯
不能成像 不能成像 虚像 虚像 放大 放大 正立 正立 同侧 同侧 8 4 v>u v>u
放大镜
凸透镜成像规律
物距u与焦距 物距 与焦距f 与焦距 的关系 u>>2f
成实像时物像异侧 实像时物像异 时物像 成虚像时物像同侧 虚像时物像同 时物像
2011-12-1
实验拓展
实验思考
4、当凸透镜成实像时，随着物距的 、当凸透镜成实像时， 减小，像距是怎样变化的？ 减小，像距是怎样变化的？
2011-12-1
小结
实像异，物近像远大； 实像异，物近像远大； 虚像同，物近像近小。 虚像同，物近像近小。
异侧 异侧
13 15
V>2f V>2f
投影仪
物距等于2倍焦距 物距等于 倍焦距(u=f)时，物体通过凸透 倍焦距 时 镜在光屏上成像的性质和位置是什么? 镜在光屏上成像的性质和位置是什么 性质和位置是什么
实验记录
凸透镜焦距f=5cm 凸透镜焦距 物距u与焦距 物距 与焦距f 与焦距
u与f的关 与 的关 系 物距 u/cm 实像 或虚像
人 教 版 物 理 教 科 书 八 年 级 （ 上 ）
班级：八年级 班级：八年级<7>班 班
荥经县花滩中学赛课活动
教师： 教师：张万良
探究凸透镜成像的规律
三条特殊光线
F
F
F
F
1、 通过光心的光线 传播方向不改变。 、 传播方向不改变。 2、平行于主光轴的光线 经凸透镜折射后通过焦点， 、 经凸透镜折射后通过焦点， 经凹透镜折射后发散， 经凹透镜折射后发散，发散光线的反向延长线 通过虚焦点。 通过虚焦点。 折射后平行于主光轴射出。 3、经过凸透镜焦点的光线 折射后平行于主光轴射出。 、 对着凹透镜异侧虚焦点入射的光线 折射后平行于 主光轴射出 。
一束平行光
像的性质
实像 或虚像 放大 或缩小 正立 或倒立
像的位置
与物体同侧 或异侧 像距v与焦距 像距 与焦距f 与焦距 或物距u的关系 或物距 的关系
应用 举例 测定焦距 照相机 测定焦距 投影仪 测定焦距
实像点 实像 实像 实像
缩小 缩小 等大 放大 倒立 倒立 倒立
异侧 异侧 异侧 异侧
v=f f<v<2f v=2f v>2f
f
f
物体位于凸透镜2倍焦距以外 物体位于凸透镜 倍焦距以外 (U>2f)，物距大于像距 大于像距 ，物距大于像距(U>V)，成倒 ， 立缩小的实像。 立缩小的实像。
1、照相机：物体离镜头
比较远，u>2f 比较近，f<u<2f 很近，u<f
倒立的实像。 像是缩小、倒立的实像。
2、投影仪：物体离镜头 像是放大、倒立的实像。 倒立的实像。 3、放大镜：物体离镜头