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第五章 透镜及其应用
八年级物理人教版·上册
第3节
凸透镜成像的规律
新课引入
思考并回答：
照相机和投影仪都成倒立的实像，所不同的是：物体离照相机的镜头比较远，成缩小的实像；物体离投影仪的镜头比较近，成放大的实像。
物体离放大镜比较近，成放大、正立的虚像。
可见，像的虚实、大小、正倒跟物体离凸透镜的距离（物距）有关系。
像的虚实、大小、正倒跟物距有什么关系呢？
学习目标
通过实验探究凸透镜成像的规律
1
学会用作光路图的方法找到凸透镜在各种情况下的成像规律
2
知识讲解
一、探究凸透镜成像的规律
1.设计实验：
（1）我们可以把物体放在距凸透镜较远的地方，然后逐渐移近，改变物距u,观察成像的情况。
（2）由于凸透镜对光的偏折程度跟透镜的焦距f
有关系，所以研究物距u
的变化时，焦距f
可能是个应该注意的参照距离。
因此,我们可以注意观察物距等于、大于或小于一倍焦距、二倍焦距……时，物体成像的情况。
知识讲解
用一支蜡烛作为发光物体，一块白色的硬纸板作为光屏，研究烛焰的成像情况。
2.实验装置：
u
v
知识讲解
3.进行实验与收集证据
（1）把蜡烛放在较远处，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在屏上成清晰的实像。观察实像的大小和正倒，测出物距u和像距v。
（2）把蜡烛向凸透镜移近几厘米，放好后重复以上操作。
（3）继续向凸透镜移动蜡烛并调整光屏的位置，你总能在屏上得到蜡烛的像吗？
（4）撤去光屏，从光屏一侧向透镜方向看去，能否观察到蜡烛的像？像在什么位置？
把实验中得到的数据和观察结果填入下表。
知识讲解
4.实验数据记录表：
知识讲解
实验录像
知识讲解
物距
成像特点
像距
应用
倒正
大小
虚实
u>2f
u=2f
2f>u>f
u=f
u凸透镜成像的规律
倒立
缩小
实像
2f照相机
倒立
等大
实像
v=2f
倒立
放大
实像
v>2f
投影仪
不
成
像
正立
放大
虚像
v>u
放大镜
知识讲解
凸透镜成像的规律
知识讲解
5.分析与论证：
(1)像的虚实：凸透镜在什么条件下成实像？在什么条件下成虚像？
(2)像的大小：凸透镜在什么条件下成缩小的实像？在什么条件下成放大的实像？有没有缩小的虚像？
(3)像的正倒：凸透镜在什么条件下成正立的像？在什么条件下成倒立的像？
当物距大于焦距时，成实像；物距小于焦距时，成虚像；物距等于焦距时，不成像；
当物距大于2倍焦距时，成缩小的实像；物距小于2倍焦距时，成放大的实像虚像；
物距等于2倍焦距时，成等大的实像；没有缩小的虚像；
当物距大于焦距时，成倒立的实像；物距小于焦距时，成正立的虚像。
知识讲解
查看上表的数据，凸透镜成放大的像时，物距跟像距相比，哪个比较大？成缩小的像时，物距跟像距相比，哪个比较大？由此你可以得出什么结论？
凸透镜所成的像有没有正立的实像？有没有倒立的虚像？
想想议议：
凸透镜成放大像时，像距比物距大；成缩小像时，像距比物距小。
凸透镜成像时，当像距大于物距时，成放大的像；
当像距小于物距时，成缩小的像；
凸透镜成像时，实像一定是倒立的，虚像一定是正立的。
知识讲解
凸透镜成像规律助记口诀:
2.物近、像远、像变大，焦点以内反变化；
1.一倍焦距定虚实，二倍焦距定大小；
3.像距大，成大像；像距小，成小像。
强化训练
1.为什么要调整凸透镜的光心、蜡烛火焰的焰心、光屏的中心三者位于同一高度？
答案：使光屏上所成的像在光屏的中央。
2.点燃蜡烛在调整高度前还是在调整高度后？
答案：显然是在调整高度前。
3.某次实验中，一个同学点燃蜡烛后，移动光屏始终找不到烛焰清晰的像，请同学分析出现这种情况的原因可能有哪些？
答案：1.蜡烛位于一倍焦距或者一倍焦距以内；
2.烛焰的焰心、透镜的光心、光屏的中心不在同一高度；
3.蜡烛过于靠近焦点，所成的像像距很大，光具座长度不够。
知识总结
1.(菏泽中考)在做“探究凸透镜成像”的实验时，将焦距为10cm的凸透镜和蜡烛放在光具座上，位置如图所示。则在光屏上( )
A.成倒立放大的实像
B.成倒立缩小的实像
C.不会得到像
D.像距大于10cm小于20cm
A
目标测试
2.(南充中考)把一个凸透镜正对着太阳光，在另一侧距凸透镜15cm处得到一个最小、最亮的光斑。将点燃的蜡烛放在离凸透镜14cm处，经凸透镜所成的像是( )
A.正立、放大的虚像
B.倒立、放大的实像
C.倒立、缩小的实像
D.正立、放大的实像
A
目标测试
3.（枣庄中考）近年来流行一种“自拍神器”给旅行者自拍带来方便，如图所示，与直接拿手机自拍相比，利用“自拍神器”可以（ ）
A.增大像距
B.增大像的大小
C.缩短景物到镜头距离
D.增大取景范围
D
目标测试
4.(梧州中考)
如图是小芊同学做“探究凸透镜成像规律”实验的装置。
(1)当蜡烛位于图中的B处时，移动光屏到D处，观察到光屏上呈现清晰的像，此时像和物大小相等，则该凸透镜焦距为______cm。
(2)紧接着，小芊用不透明的硬纸板档住凸透镜的下半部分，发现光屏上呈现的像是______(选填“完整”或“不完整”)的。
(3)小芊同学把蜡烛往右移动5cm，屏上的像变得模糊。要使像变清晰，光屏应向______(选填“左”或“右”)适当移动，此时光屏上的像应该是倒立、______(选填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像。
10.0
完整
右
放大
目标测试
5.(青海中考)在“探究凸透镜成像规律”实验中，所用的凸透镜的焦距是10cm。
(1)为使像成在光屏中央，应将烛焰、凸透镜和光屏三者中心调到同一______。
(2)实验中，当烛焰、凸透镜和光屏三者位于如图所示的位置时，光屏上呈现出烛焰的像是______(填“放大”“等大”或“缩小”)的，这种成像规律在实际中的应用是______(写一种)。
(3)若已在光屏上成清晰的像，此时用纸板挡住凸透镜的下半部分，则所成的烛焰的像为___________(填“不完整的像”“亮度相同的完整像”或“亮度稍暗的完整像”)。
高度
放大
投影仪
亮度稍暗的完整像
目标测试
