沪教版（上海）物理八上 2.3 透镜成像 课件 (共48张PPT)

2.3 透镜 成像

复习作图
复习作图
比较甲乙两图，思考三棱镜的顶端破损对光的折射有无影响？
甲
乙
凸透镜
透镜就是一个透明的圆盘。有的透镜中间厚边缘薄叫凸透镜。
从侧面看，中间厚边缘薄
更容易体现出来。
凹透镜
有的透镜中间薄边缘厚叫凸透镜。
从侧面看，中间薄边缘厚
更容易体现出来。
凸透镜和凹透镜两个面都是球面的一部分或一个面是球面的一部分一个面是平面的一部分。两个球心的连线叫主光轴。在主光轴上透镜的中心叫光心。
一束太阳光（平行光）照射到凸透镜上，经凸透镜折射后能会聚于一点。把一张白纸放在这个会聚点上，白纸会被烧焦。所以这个会聚点叫焦点，用F表示。焦点在主光轴上。
O
F
f
f
O
F
f
f
测量凸透镜的焦距
取一凸透镜，使其正对着太阳，凸透镜后面放一张白纸，上下移动凸透镜，使白纸上的光斑最小、最亮时为止。用刻度尺测出光斑到凸透镜的距离就是该凸透镜的焦距。
一束太阳光（平行光）照射到凹透镜上，经凹透镜折射后光线发散。发散光线的反向延长线交与一点，把一张白纸放在这个点上，白纸不会被烧焦。所以这个会聚点叫虚焦点，用F表示。凸透镜的焦点叫实焦点。焦点F到光心O的距离叫焦距，用f表示。
F
f
f
F
F
f
f
F
凸透镜可以看做无数个小三棱镜组成的。结合下面的两个图不难理解凸透镜为什么具有会聚光线的作用
凹透镜可以看做无数个小三棱镜组成的。结合下面的两个图不难理解凹透镜为什么具有发散光线的作用
透镜的特点
透镜
凸透镜具有会聚光线的作用
凹透镜具有发散光线的作用
（凹面镜具有会聚光线的作用）
（凸面镜具有发散光线的作用）
凸透镜的特殊光线一
O
F
f
f
O
F
f
f
如果去掉如图中五条光线中的四条，只留一条，如图，这条光线有什么特点？用语言任何描述？
平行主光轴的光线经凸透镜折射后通过焦点。
凸透镜的特殊光线二
O
F
f
f
O
F
f
f
根据光的可逆性原理、画出如图蓝色的光线。这条光线任何用语言描述。
经过焦点的光线经凸透镜折射后平行主光轴。
凸透镜的特殊光线三
O
F
f
f
O
F
f
f
如图所示的光线用语言任何描述？
通过光心的光线传播方向不变。
凸透镜三条特殊光线
通过光心的光线传播方向不变。
经过焦点的光线经凸透镜折射后平行主光轴。
平行主光轴的光线经凸透镜折射后通过焦点。
凹透镜的特殊光线一
F
f
f
F
F
f
F
f
如果去掉如图中五条光线中的四条，只留一条，如图，这条光线有什么特点？用语言任何描述？
平行主光轴的光线经凹透镜折射后反向延长线通过焦点。
凹透镜的特殊光线二
F
f
f
F
F
f
F
f
根据光的可逆性原理、画出如图蓝色的光线。这条光线任何用语言描述。
延长线经过焦点的光线经凹透镜折射后平行主光轴。
凹透镜的特殊光线三
F
f
f
F
F
f
F
f
如图所示的光线用语言任何描述？
通过光心的光线传播方向不变。
凹透镜三条特殊光线
通过光心的光线传播方向不变。
延长线经过焦点的光线经凹透镜折射后平行主光轴。
平行主光轴的光线经凹透镜折射后发散其反向延长线通过焦点。
凸透镜成像
这里有光具座、光屏、凸透镜和蜡烛。
凸透镜成像
凸透镜是能成像的这一事实，我们是有感性认识的。为了加强这种感性认识，我们在家中还有亲自动手做一做。不用光具座，以白墙做光屏，以放大镜做凸透镜，放大镜随处可以买到，蜡烛是随处可以找到的。同学们回家一定要亲自做一做。
研究光的现象还是从点光源开始。点光源S向四周反射出无数条光线。照射到凸透镜上的光线也有无数条，这无数条光线经凸透镜折射后都会聚在S’点， S’点就是点光源S经凸透镜所成的像。
s
S’
o
F
F
提问：凸透镜的大小对所成的像有什么影响？
研究光学主要是确定像的位置。确定像的位置不需要无数条光线，两条光线就够了。两条光线相交成实像，反向延长相交成虚像。延长、反向延长都不相交不成像。
能画出一个点的像就能画出无数点的像。能画出无数点的像就能画出一条线的像。能画出一条线的像就能画出一个面的像。能画出一个面的像就能画出一个体的像。
O
F
F
2f
2f
A
B
A’
B’
如图：作物体AB的像时，只要两条光线就能找出A点的像A’点，过A’点作主光轴的垂线与主光轴的交点B’点就是B点的像。A’B’就是物体AB的像。
由图中可以看出：物体AB通过凸透镜所成的像是倒立的实像。
如图：相同大小的黑、绿、蓝物体AB距离凸透镜越近，所成的像A’B’离凸透镜越远，所成的像A’B’越大。换句话说：物体AB靠近透镜、像A’B’远离透镜、像A’B’越大。
O
F
F
2f
2f
A
B
A’
B’
A
B
B’
A’
A
B
A’
B’
O
F
F
2f
2f
A
B
A’
B’
A
B
B’
A’
A
B
A’
B’
A
A
B
B
从下图中可以看出：凸透镜可以成实像，可以不成像，可以成虚像。可以成倒立的像，可以成正立的像。可以成缩小实像，可以成放大实像，可以成等大实像。
提出问题：什么条件下成像？什么条件下不成像？什么条件下成实像？什么条件下成虚像？什么条件下成倒立的像？什么条件下成正立的像？什么条件下成放大的像？什么条件下成缩小的像？
O
F
F
2f
2f
从图中可以看出：1、物体在焦点以内成虚像，在焦点以外成实像，实像是在焦点上不成虚像。2、实像是倒立的，虚像是正立的。3、焦点是实像和虚像的分界点。在焦点上光线不相交，反向延长线也不相交。
O
F
F
从图中可以看出：1、物体在焦点以内成虚像。2、虚像都是正立放大的。3、虚像和物体在透镜的同一侧。4、物体离透镜越远，成的虚像越大，像离透镜越远。物体离透镜越近，成的虚像越小，像离透镜越近。
O
F
F
2f
2f
物体在焦点上，光线延长不相交，反向延长也不相交，两条直线平行。所以不成实像，也不成虚像。
O
F
F
2f
2f
从图中可以看出：1、物体在一倍焦距之外所成的像都是实像。2、所成实像与物体分别位于透镜的两侧。3、所成实像都是倒立的。4、所成实像可以是放大的、可以是缩小的、可以是等大的。5、成放大的像物体可能在2f之外、成缩小的像物体可能在2f和F之间、2f点可能是放大和缩小的分界点。
O
F
F
2f
2f
从下图中可以看出：物体在2f点成倒立等大的实像。也可以用三角形全等证明物体在2f点成倒立等大的实像。
O
F
F
2f
2f
从下图中可以看出：1、物体在2f和F之间（f＜u＜2f.u表示物距）成倒立放大的实像。2、像都在2f之外（V＞ 2f . V表示像距）。3、物距U越小，像距V越大，像越大。
O
F
F
2f
2f
从下图中可以看出：1、U＞ 2f ,成倒立缩小的实像。2、像都在2f和f之间很小的范围内变化（f＜V＜ 2f . ）。3、物距U越小，像距V越大，像越大。
{93296810-A885-4BE3-A3E7-6D5BEEA58F35}
虚实
倒正
大小
v
uv
物像
u＞2f
实像
倒立
缩小
f＜v＜2f
u↑v↓
不同侧
U=2f
实像
倒立
等大
V=2f
u↑v↓
不同侧
f＜u＜2f
实像
倒立
放大
v＞2f
u↑v↓
不同侧
U=f
不成像
u ＜f
虚像
正立
放大
v＞u
u↑v↑
同侧
在做具体的光学实验时，一定要左右移动光屏的位置，光屏上才能到清晰的像。有了一定的理论知识，同学们一定要实验亲自验证。
o
F
F
凹透镜成的像都是正立、缩小的虚像。物体与像都在透镜的同侧。物体离透镜越远，所成的像离透镜也越远，像越小。
O
F
F
2f
2f
·
·
·
F
F
O
·
·
·
F
F
O
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·
F
F
O
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·
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F
F
O
透镜的光心、焦点、焦距及三条特殊光线
交流合作
实验思考
3、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？
F
F
f
规律精炼
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
谢 谢！