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第3节
凸透镜成像的规律
第2课时
凸透镜成像规律的综合应用
R·八年级上册
学习目标
1.进一步学习凸透镜成像规律在生活中的综合应用.
2.根据实验现象和实验数据发现问题、分析问题、解决问题.
凸透镜成像的规律如图所示，完成填空.
1.
凸透镜所成的实像都是_____立的，且与物体位于凸透镜的______侧，______（填“能”或“不能”）用光屏承接；虚像都是_____立的，与物体位于凸透镜的_____侧，_______（填“能”或“不能”）用光屏承接.
倒
2.
____________是成像虚实的分界点，当物距大于凸透镜的一倍焦距时，物体成_____像，当物距小于凸透镜的一倍焦距时，物体成_____像.
一倍焦距
实
虚
两
能
正
同
不能
4.
凸透镜成实像时，当物体从较远处向凸透镜靠近时（物距变小），像到透镜的距离（像距）逐渐_______，像也逐渐_______.
3.
_____________是成放大与缩小的实像的分界点，当物距大于凸透镜的二倍焦距时，物体成_______的实像，当物距大于一倍焦距小于二倍焦距时，物体成_______的实像.
二倍焦距
缩小
放大
变大
变大
凸透镜成像的规律
物距
像的性质
像距
虚实
大小
正倒
u＞2f
实像
缩小
倒立
2f
＞v＞
f
u＝2f
实像
等大
倒立
v＝2f
2f
＞u＞
f
实像
放大
倒立
v＞2f
u＝f
不成像
u＜f
虚像
放大
正立
与物同侧
知识点一
判断凸透镜成像时像的变化
复习凸透镜的3种光路图：
经凸透镜折射后过焦点
经凸透镜折射后平行于主光轴
经凸透镜后传播方向不变
（1）当物体在2倍焦距以外时，成像光路图如图甲（A、B为二倍焦距处，后同）所示，成倒立、缩小的实像.（可应用于照相机）
凸透镜成像的5种光路图：
（2）当物体在2倍焦距时，成像光路图如图乙所示，成倒立、等大的实像.（可应用于确定焦距）
（3）当物体在1倍焦距和2倍焦距之间时，成像光路图如图丙所示，成倒立、放大的实像.（可应用于投影仪）
（4）当物体在焦点时，光路图如图丁所示，不成像.
（5）当物体在1倍焦距以内时，成像光路图如图戊所示，折射光线不能在透镜后会聚成实像，只能是折射光线的反向延长线相交于一点，人眼透过凸透镜能看到正立、放大的虚像.（可应用于放大镜）
注意：
①由于凸透镜所成的像是通过凸透镜将来自物体的光线会聚形成的，所以凸透镜的大小不会影响透镜能否成像.
②像点是所有折射光线会聚而成的，也就是所有折射光线都要过像点.
解析：连接BB′.交主光轴于O，则O点即为透镜的光心；过O点作出凸透镜，如图所示；过B作平行于主光轴的光线，与透镜相交，连接交点与B′点，与主光轴的交点为F，则F即为透镜右侧焦点；过B′点作折射光线平行于主光轴，交透镜于另一个点，连接交点与B点，交主光轴于F，则F即为透镜左侧焦点；将图中的所有光线标上箭头，光路图即完成.
我们的照相机、投影仪、放大镜都是根据凸透镜成像规律成像的，能说出它们的原理吗？
知识点二
凸透镜成像规律的综合应用
照相机的原理是物体到凸透镜的距离大于2倍焦距时，成倒立、缩小的实像.
投影仪的原理是物体到凸透镜的距离在2倍焦距和1倍焦距之间时，成倒立、放大的实像.
放大镜的原理是物体到凸透镜的距离小于1倍焦距时，成正立、放大的虚像.
主要构造
1．镜头：相当于一个凸透镜.
2．胶片：相当于光屏.
3．调节控制系统.
①取景窗：观察所拍景物；
②光圈环：控制进入镜头的光的多少；
③调焦环：调节镜头到胶片间的距离，即像距；
④快门：控制曝光时间.
照相机
投影仪
利用凸透镜成像规律分析：
①如何让焦距不变的照相机得到更大的实像？
照相机中的凸透镜成实像是利用了u＞2f，f＜v＜2f，若要想得到更大的实像，就要利用“物近像远像变大，物远像近像变小”，即在凸透镜成实像时，随着物距减小，所成像变大，像距也跟着变大；反之随着物距增大，所成像变小，像距也跟着变小.因此我们要让照相机镜头靠近被照物体（缩小物距），同时加大镜头到底片的距离（增大像距）.
利用凸透镜成像规律分析：
②如何让投影仪得到更大的实像？
投影仪中的凸透镜成实像是利用了f
＜u＜2f，v＞2f，若要得到更大的实像，利用“物近像远像变大，物远相近像变小”的原理，就要让投影仪的凸透镜靠近投影片（缩小物距），同时加大镜头到屏幕的距离（增大像距）.
利用凸透镜成像规律分析：
③如何让放大镜得到更大的虚像
放大镜中的凸透镜成虚像是利用了u＜f，若要想得到更大的虚像，就要让放大镜远离物体（增大物距），同时物体的像也会远离放大镜（像距增大），但距离不能大于焦距，若物距大于焦距，则起不到放大镜的作用了.
30cm
>
2f
缩小
左
f＜v＜2f
倒立、缩小的实像
照相机
f
=10厘米
（1）根据实验1~6的数据，分析比较像距v
随物距u
的变化情况及相关条件，可得出的初步结论是：凸透镜成像时，______________________________.
像距v随物距
u的减小而增大
（2）根据实验1~6的数据，分析比较像高L
像与v/u的变化情况及相关条件，可得出的初步结论是：凸透镜成实像时，_________________________________.
同一发光体，物高与像高的比值等于物距与像距的比值
物高3厘米
（3）该小组同学继续利用表中的数据及相关条件，分析、归纳得出结论.
①根据实验1~3的数据，分析比较物距变化量Δu与像距变化量Δv的大小关系及成像情况，可得出的初步结论是___________________________________.
当凸透镜成缩小实像时，Δu大于Δv
u>2f
（3）该小组同学继续利用表中的数据及相关条件，分析、归纳得出结论.
②根据实验1~6的数据，分析物距u变化时，L像、u+v的变化情况，可得出的初步结论是_____________
______________________________________________.
u>2f
当凸透镜成实像时，物距u减小，像高L像增大，u+v先变小后变大
f
1.
（山东泰安中考）在“探究凸透镜成像的规律”时，当烛焰离透镜13cm时成放大的实像，当烛焰离透镜8cm时成放大的虚像，则这个透镜的焦距可能是（
）
A.4cm
B.6cm
C.7cm
D.12cm
f＜13cm＜2f
f＜13cm
成放大的实像
f
＞8cm
成放大的虚像
8cm＜f＜13cm
D
1)
2)
2.第一张照片变成了第二张照片，拍照的人是怎样做到的？
若想使底片上的像变大，应使相机靠近物体，同时使镜头远离底片（增大暗箱长度）.
凸透镜成像的5种光路图：
1.从课后习题中选取；
2.完成练习册本课时的习题。
4.一位同学利用类似如图所示的器材做实验，先用焦距为20cm的透镜甲进行实验，在屏上得到了清晰的缩小实像.接下来他想改用焦距为10cm的透镜乙继续进行实验.如果不改变发光体和凸透镜的位置，要在光屏上成清晰的像，光屏应该向哪个方向移动？
（教材P99“动手动脑学物理”）
解：向左移动.（提示：若改用焦距为10cm的透镜，观察图可知，此时物距是大于二倍焦距，则其所成的像的像距应在一倍焦距到二倍焦距之间，故应向左移动光屏）
5.小明同学做探究凸透镜成像规律的实验中，光屏上得到发光体清晰的像，但他不小心用手指指尖触摸到了凸透镜，这时光屏上会出现怎样的情况？小勇说，光屏上会有指尖的像；小强说，光屏上会出现指尖的影子.你说呢？
解：小勇和小强的说法都不正确，手指指尖触摸到凸透镜时，手指指尖挡住了一部分通过透镜的光线，因此像会变暗，但仍然是完整的像，而手指指尖本身离透镜距离太近，只能成虚像，不能通过凸透镜在另一侧成实像，因此画面上不会有手指指尖的像.
6.在天安门广场某处，小丽想拍摄天安门城楼的全景，但发现在该位置只能从观景框中看到城楼的一部分.请你利用本节课学到的知识，帮小丽想想办法.应如何做，才能拍摄到天安门城楼的全景？
解：让照相机离天安门城楼远一些，镜头往里缩短一些.
谢谢！
