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第2课时 探究凸透镜成像规律
沪科版·八年级物理上册
第五节
科学探究：凸透镜成像
1.透镜是利用光的______规律制成的，透镜有两类：一类是中间比边缘厚的透镜叫做_______，如__________镜片；另一类是中间比边缘薄的透镜叫________，如__________镜片。
温故知新：
折射
凸透镜
远视眼镜
凹透镜
近视眼镜
2.______在透镜中心处，通过两个球面球心的直线叫做透镜的________。
3.凸透镜对光有______作用，凹透镜对光有______作用。
4.平行光通过凸透镜，将会聚到主光轴上的一点，这个点称为凸透镜的______，______到光心的距离叫做______，一个透镜有两个______。
光心
主光轴
会聚
发散
焦点
焦点
焦距
焦距
凸透镜在生产、生活中具有广泛的运用。
倒立、放大的实像
倒立、缩小的实像
正立、放大的虚像
下面，我们来探究一下凸透镜成像的特点。
探究问题：
f
F
O
凸透镜
实验方案：
光屏
物体
像的虚、实，大、小，正、倒跟物距有什么关系呢？
（1）实验器材：
烛焰、透镜、光屏三者的中心处于同一水平高度。
（2）两个物理名词及实验前的调节：
凸透镜、蜡烛、光屏、火柴、光具座
物距：物体到光心的距离，用u表示。
像距：像到光心的距离，用v表示。
焦距：焦点到光心的距离，用f表示。
2倍焦距：距离为焦距的两倍（从光心开始），用2f表示
物距（u）
像距（v）
进行实验与收集证据
1.设法获取凸透镜的焦距。
2.认识光具座，将实验器材按蜡烛、凸透镜、光屏的顺序放置在光具座上。
3.蜡烛火焰经凸透镜后成缩小的实像，将u、v值记录下来。
4.蜡烛火焰经凸透镜后成放大的实像，将u、v值记录下来。
5.蜡烛火焰经凸透镜后成等大的实像，将u、v值记录下来。
6.蜡烛火焰经凸透镜后成放大的虚像，将u值记录下来。
7.蜡烛火焰放在凸透镜的焦点处，观察是否能成像。
8.改变物距，重复几次上面的实验操作。
凸透镜成像的规律
实验序号 凸透镜焦距f/cm 像放大或缩小 像的 正、倒 像的 虚、实 物距u/cm 像距v/cm
1
2
3
4
5
6
探究实验记录表
分析与论证
1.当物体位于凸透镜的2倍焦距之外时，成缩小、倒立的实像；
2.当物体位于凸透镜的1倍焦距与2倍焦距之间时，成放大、倒立的实像；
3.当物体位于凸透镜的2倍焦距时，成等大、倒立的实像；
4.当物体位于凸透镜的1倍焦距以内时，成放大、正立的虚像；
5.当物体位于凸透镜的1倍焦距时，不能成像。
实验序号 物距u/cm 像放大或缩小 像的 正、倒 像的 虚、实 像距v/cm
1 u＞2f 缩小 倒立 实像 f＜v＜2f
2 u=2f 等大 倒立 实像 v=2f
3 f＜u＜2f 放大 倒立 实像 v＞2f
4 u=f 不能成像 5 u＜f 放大 正立 虚像 v＞u
实验中的问题
1.将烛焰、凸透镜、光屏依次放置在光具座上，调节烛焰、凸透镜、光屏使它们的中心在同一高度，为了使烛焰的像成在光屏的中央。
2.在此实验中，无论怎样左右移动光屏，在光屏上都不能呈现烛焰的像，原因可能有哪些？
（1）烛焰在焦点以内
（2）烛焰在焦点上
（3）烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度
（4）蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦距，成像在很远的地方，光具座上的光屏无法移动到该位置
3.当透镜被遮拦一半和大半部分时光屏上的像会怎么样？
像形状没有改变，但像会变暗
4.凸透镜呈实像的规律是：
上下颠倒、左右相反
5.若烛焰在光屏上的位置偏高，要想使像成在光屏的中央应调节蜡烛是烛焰向上移动，或将凸透镜向下移动（像的移动方向跟物体移动方向相反，透镜的移动方向跟像的移动方向一致）。
怎样测凸透镜的焦距？
利用凸透镜的成像特点：当u=2f时，v=2f，像与物体等大，可以测出凸透镜的焦距（f=u/2）
1.（1）如图所示，把点燃的蜡烛放在___处，光屏上出现缩小的像，把点燃的蜡烛放在_____处，光屏上出现放大的像；放在_____处时，光屏上不会成像。
A
D
B
C
F
2f
F
光屏
A
C
D
测 试 题
（2）在物距不断减小的过程中，像距不断_____，像的大小不断_____；当物距小于_______时，无论怎样移动光屏，都不能在光屏上得到烛焰的像。
增大
变大
1倍焦距
A
D
B
C
F
2f
F
光屏
F
F
B
A
2.按要求画出光路图
②通过焦点的光线，折射后跟主轴平行；
①跟主轴平行的光线，折射后通过焦点；
③通过光心的光线经过透镜后方向不变。
F
F
B
A
①跟主轴平行的光线，折射后通过焦点；
②通过焦点的光线，折射后跟主轴平行；
③通过光心的光线经过透镜后方向不变。
实验序号 物距u/cm 像放大或缩小 像的 正、倒 像的 虚、实 像距v/cm
1 u＞2f 缩小 倒立 实像 f＜v＜2f
2 u=2f 等大 倒立 实像 v=2f
3 f＜u＜2f 放大 倒立 实像 v＞2f
4 u=f 不能成像 5 u＜f 放大 正立 虚像 v＞u
小 结
