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凸透镜成像的规律凸透镜成像的规律实验探究实验探究镜头镜头(凸透镜凸透镜)(像像)照相机能成照相机能成倒立倒立的、的、缩小缩小的的实像实像。镜镜头头(凸凸透透镜镜)投影片投影片（物）（物）像像屏幕屏幕 投影片上的图案投影片上的图案通过凸透镜形成一个通过凸透镜形成一个放大放大的、的、倒立倒立的的实像实像.放大镜就是凸放大镜就是凸透镜透镜,能成能成放大放大的、的、正正立立的的虚像虚像。投影仪投影仪幻灯机幻灯机电影电影温故而知新：温故而知新：困惑：困惑：我们看到了人在我们看到了人在照相照相的时候，总是可的时候，总是可以得到一个以得到一个倒立倒立、缩小缩小的的实像实像；在看；在看电电影影的时候，我们可以看到一个的时候，我们可以看到一个放大放大的的实实像像；老爷爷还可以透过；老爷爷还可以透过放大镜放大镜看到一个看到一个放大放大了的字，这都是通过凸透镜所成的了的字，这都是通过凸透镜所成的像。像。那么同样是凸透镜，为什么可以成那么同样是凸透镜，为什么可以成这样不同的像呢？这样不同的像呢？猜想：猜想：当物体距离镜头当物体距离镜头较远较远时，在光屏上成一个缩时，在光屏上成一个缩小的像，物体距镜头小的像，物体距镜头较近较近时，在光屏上成一个时，在光屏上成一个较大的像。如果物体距离镜头较大的像。如果物体距离镜头很近很近时，则成一时，则成一个正立放大的像，此时在光屏上找不到像。像个正立放大的像，此时在光屏上找不到像。像的大小，倒正，虚实与物距有关吗？的大小，倒正，虚实与物距有关吗？探究凸透镜成像的规律探究凸透镜成像的规律 vu物体物体 凸透镜中心凸透镜中心1.物距物距(u)：到到的距离；的距离；凸透镜中心凸透镜中心像像 2.像距像距(v)：到到的距离；的距离；点燃的蜡烛点燃的蜡烛凸透镜凸透镜光屏光屏光具座光具座实验器材：实验器材：蜡烛，凸透镜，光屏蜡烛，凸透镜，光屏 刻度尺，火材刻度尺，火材设计实验：实践出真知！目的：目的：器材：器材：通过探究活动，了解凸透镜成像的规律。通过探究活动，了解凸透镜成像的规律。光具座、凸透镜、光屏、蜡烛、火柴光具座、凸透镜、光屏、蜡烛、火柴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？将蜡烛、凸透镜、光屏依此放在光具座上，点燃蜡烛，并调整烛将蜡烛、凸透镜、光屏依此放在光具座上，点燃蜡烛，并调整烛焰、凸透镜、光屏的高度，焰、凸透镜、光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度。使它们的中心大致在同一高度。目的目的是是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。关注的物理量：关注的物理量：焦距焦距 物距物距 像的特点像的特点 像距像距复习:凸透镜成像规律物距物距：U U 像距：像距：vf(F)f(F)2f2f物体在凸透镜的二倍焦距外物体在凸透镜的二倍焦距外即：即：u2f 像在凸透镜像在凸透镜 的焦距和的焦距和2倍焦距之间倍焦距之间即：即：fvV照照相相机机的的原原理理u2f时成时成倒立缩小的实像倒立缩小的实像F2F2F物距物距（u u）像距像距（v v）F物体在凸透镜的二倍焦距上物体在凸透镜的二倍焦距上即：即：u=2f 像也在凸透镜的二倍焦距上像也在凸透镜的二倍焦距上即：即：v=2f 物体与实像倒正比较物体与实像倒正比较:物距与像距大小比较物距与像距大小比较:物体与实像大小比较物体与实像大小比较:物距等于像距物距等于像距 即即:u=v物像等大物像等大互为倒立（倒立的像）互为倒立（倒立的像）利用这个特点：可以测出凸透镜的利用这个特点：可以测出凸透镜的焦距焦距 物体在凸透镜的二倍焦距与一倍焦距之间物体在凸透镜的二倍焦距与一倍焦距之间 即：即：fu2f 物距与像距大小比较物距与像距大小比较物体与实像倒正比较物体与实像倒正比较互为倒立（倒立的像互为倒立（倒立的像）2f2ff(F)f(F)物距小于像距物距小于像距即：即：uv投影仪（电影、幻灯机）的原理投影仪（电影、幻灯机）的原理.当当fu2f fv2f 时，凸透凸透镜成成 倒立、倒立、缩小、小、实像像。利用通过凸透镜的三条特殊光线6/1/2024FFf当当u=2f v=2f 时，时，凸透镜成凸透镜成 倒立、等大、实像倒立、等大、实像。6/1/2024FFf当当fu2f 时，时，凸透镜成凸透镜成 倒立倒立 放大放大 实像实像 6/1/2024FFf当当u=f 时，时，凸透镜凸透镜 不成像不成像 ，折射后成，折射后成平行光平行光。凸透镜成像规律正立、放大、虚像正立、放大、虚像当当uf 时，时，凸透镜成凸透镜成正立、放大、虚像正立、放大、虚像。3.放大镜的放大效果放大镜的放大效果物距物距物距物距（u u）像的性质像的性质像的性质像的性质应用应用应用应用倒立或倒立或倒立或倒立或正立正立正立正立放大或放大或放大或放大或缩小缩小缩小缩小实像或实像或实像或实像或虚像虚像虚像虚像像距像距像距像距（v v）一束平行光一束平行光一束平行光一束平行光实像点实像点实像点实像点V=fV=f测凸透镜焦测凸透镜焦测凸透镜焦测凸透镜焦距距距距u u2f2f倒立倒立倒立倒立缩小缩小缩小缩小实像实像实像实像f fv v2f2f照相机照相机照相机照相机u u2f2f倒立倒立倒立倒立等大等大等大等大实像实像实像实像v v2f2f测焦距测焦距测焦距测焦距f fu u2f2f倒立倒立倒立倒立放大放大放大放大实像实像实像实像v v2f2f投影仪投影仪投影仪投影仪u uf f不成像、得到一束平行光不成像、得到一束平行光不成像、得到一束平行光不成像、得到一束平行光探照灯探照灯探照灯探照灯u uf f正立正立正立正立放大放大放大放大虚像虚像虚像虚像物象同侧物象同侧物象同侧物象同侧放大镜放大镜放大镜放大镜物距物距物距物距（u u）像的变化像的变化像的变化像的变化应用应用应用应用物距物距物距物距像距像距像距像距像像像像一束平行光一束平行光一束平行光一束平行光V=fV=f测凸透镜焦测凸透镜焦测凸透镜焦测凸透镜焦距距距距u u2f2f减小减小减小减小增大增大增大增大增大增大增大增大f fv v2f2f照相机照相机照相机照相机u u2f2f等大等大等大等大等大等大等大等大等大等大等大等大v v2f2f测焦距测焦距测焦距测焦距f fu u2f2f减小减小减小减小增大增大增大增大增大增大增大增大v v2f2f投影仪投影仪投影仪投影仪u uf f不成像、得到一束平行光不成像、得到一束平行光不成像、得到一束平行光不成像、得到一束平行光探照灯探照灯探照灯探照灯u uf f减小减小减小减小减小减小减小减小减小减小减小减小物象同侧物象同侧物象同侧物象同侧放大镜放大镜放大镜放大镜设设计计课题预预备备实验105论论证证口口诀诀练练习习拓拓展展挑挑战战返返回回结结束束应应用用镜头镜头(凸透镜凸透镜)(像像)照相机能成照相机能成倒立倒立的、的、缩小缩小的的实像实像。镜镜头头(凸凸透透镜镜)投影片投影片（物）（物）像像屏幕屏幕 投影片上的图案投影片上的图案通过凸透镜形成一个通过凸透镜形成一个放大放大的、的、倒立倒立的的实像实像.放大镜就是凸放大镜就是凸透镜透镜,能成能成放大放大的、的、正正立立的的虚像虚像。投影仪投影仪F真实光线会聚的像真实光线会聚的像2F2F物距物距（u u）像距像距（v v）F实像：实像：物体和像分别在凸透镜的两侧物体和像分别在凸透镜的两侧（物像异侧物像异侧）实像能呈现在光屏实像能呈现在光屏实像与虚像实像与虚像FF真实光线的反向延长线会聚的像真实光线的反向延长线会聚的像虚像：虚像：物体和像分别在凸透镜的同侧物体和像分别在凸透镜的同侧（物像同侧物像同侧）虚像虚像不不能呈现在光屏能呈现在光屏4、实像和虚像实像：是实际光线会聚而形成的,能呈现在光屏上.例如：虚像：是反射光线或折射光线的反向延长线相交而形成的,不能呈现在光屏上.例如:平面镜成像放大镜的像ABABABAB小孔成像照相机的像投影仪的像“眼睛受骗”6/1/2024实验拓展实验拓展1、在实验中，你能发现实像和虚像的分界点在什么位置吗？2、在实验中，你能发现放大的像和缩小的像的分界点在什么位置吗？6/1/2024交流合作交流合作实验思考实验思考3、什么情况下像和物体在凸透镜、什么情况下像和物体在凸透镜两两侧？侧？什么情况下像和物体在凸透镜什么情况下像和物体在凸透镜同同侧？侧？6/1/2024交流合作交流合作实验思考实验思考4、当凸透镜成实像时，随着物距的、当凸透镜成实像时，随着物距的减少，像距是怎样变化的？减少，像距是怎样变化的？6/1/20246/1/2024规律精炼规律精炼6/1/2024交流合作交流合作实验思考实验思考3、当成实像时，如用手挡住透镜的、当成实像时，如用手挡住透镜的上半部，猜一猜，光屏上的像可能有上半部，猜一猜，光屏上的像可能有什么变化？你认为此时在光屏上所成什么变化？你认为此时在光屏上所成的像是一半呢还是完整的？的像是一半呢还是完整的？6/1/2024FFf6/1/2024随堂练习随堂练习例：如例：如图所示，保持凸透所示，保持凸透镜的位置不的位置不变，先后，先后把把烛焰放在焰放在a a、b b、c c、d d、e e各点，并分各点，并分别调整光整光屏的位置。屏的位置。则：1、把烛焰放在、把烛焰放在 点，屏上出现的像最大；点，屏上出现的像最大；把烛焰放在把烛焰放在 点，屏上出现的像最小。点，屏上出现的像最小。a bcd eFFf2f6/1/2024a bcd eFFf2f2、把烛焰放在、把烛焰放在 点，屏上出现清晰的像时，点，屏上出现清晰的像时，屏距凸透镜最远。屏距凸透镜最远。3、把烛焰放在、把烛焰放在 点，屏上不会出现像。点，屏上不会出现像。6/1/2024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6/1/2024例:一个物体到凸透镜的距离是30cm时，在光屏上得到一个放大的实像，若把物体沿凸透镜的主光轴移到距凸透镜65cm处，则成像的情况是()解析：凸透镜所成像的性质与物距有关，由第一次成倒立放大的实像可知：fu2f，即f30cm2f，解得：15cmf2f。所以成倒立缩小的实像。三、根据像的性质判断物距与焦距的关系，三、根据像的性质判断物距与焦距的关系，像距与焦距的关系：像距与焦距的关系：1 1、将物体放在凸透镜前、将物体放在凸透镜前1616厘米处，在光屏上厘米处，在光屏上得到倒立缩小的像，则凸透镜的焦距可能是得到倒立缩小的像，则凸透镜的焦距可能是（）、10cm 10cm 、7cm 7cm 、8cm 8cm 、16cm16cm、在探究凸透镜成像实验中，当物距为、在探究凸透镜成像实验中，当物距为2020厘米时，得到一个倒立缩小的实象，此时像厘米时，得到一个倒立缩小的实象，此时像距为距为1313厘米，则凸透镜的焦距是（厘米，则凸透镜的焦距是（）A A、f20cm Bf20cm B、13cmf20cm 13cmf20cm C C、10cmf13cm D10cmf13cm D、6.5cmf10cm6.5cmf2fu2f倒立倒立倒立倒立缩缩小的小的小的小的实实象象象象fV2ffV2f照相机照相机照相机照相机U=2fU=2f倒立等大的倒立等大的倒立等大的倒立等大的实实象象象象V=2fV=2f测测焦距焦距焦距焦距fU2ffU2fv2f投影投影投影投影仪仪U=fU=f不成像（折射后成不成像（折射后成不成像（折射后成不成像（折射后成为为平行光）平行光）平行光）平行光）探照灯探照灯探照灯探照灯UfUf正立放大的虚象正立放大的虚象正立放大的虚象正立放大的虚象物像同物像同物像同物像同侧侧放大放大放大放大镜镜七：分析和论证：七：分析和论证：6/1/2024如何测定凸透镜焦距如何测定凸透镜焦距?6/1/2024FFf当当uf 时，时，凸透镜成凸透镜成正立、放大、虚像正立、放大、虚像。凸透镜成像规律小于小于2倍焦距倍焦距大于大于1倍焦距倍焦距倒立、放大、实像倒立、放大、实像凸透镜成像规律等于等于1倍焦距倍焦距不不 成成 像像凸透镜成像规律小于小于1倍焦距倍焦距正立、放大、虚像正立、放大、虚像照相机的原理物体在物体在两倍焦距以外两倍焦距以外时成时成倒立的缩小的实像倒立的缩小的实像幻灯机的原理物体在物体在一倍焦距和两倍焦距之间一倍焦距和两倍焦距之间时，成时，成倒立的放大的实像倒立的放大的实像.大于大于2 2倍焦距倍焦距倒立、缩小、实像倒立、缩小、实像3、将蜡烛放在、将蜡烛放在2 f之外的地方，移动光屏，之外的地方，移动光屏，直到光屏上出现清晰的像，观察像的大小与直到光屏上出现清晰的像，观察像的大小与倒正。倒正。等于等于2倍焦距倍焦距倒立、等大、实像倒立、等大、实像4 4、把物体放在、把物体放在2 2倍焦距上，观察像倍焦距上，观察像的大小、倒正、虚实。的大小、倒正、虚实。小于小于2倍焦距倍焦距大于大于1倍焦距倍焦距倒立、放大、实像倒立、放大、实像5 5、将蜡烛移到、将蜡烛移到2f2f和和f f 之间，重复以之间，重复以上的操作，进行观察和测量。上的操作，进行观察和测量。等于等于1倍焦距倍焦距不不 成成 像像6 6、把物体放在焦点上，观、把物体放在焦点上，观察能否成像。察能否成像。小于小于1倍焦距倍焦距正立、放大、虚像正立、放大、虚像7 7、继续移近蜡烛，使、继续移近蜡烛，使U UF F，在光屏上能否得，在光屏上能否得到像呢？怎样才能看到蜡烛的像呢？透过凸透到像呢？怎样才能看到蜡烛的像呢？透过凸透镜观察像的情况。镜观察像的情况。物体到凸透镜的距离像像 的的 情情 况况应应 用用倒立倒立倒立倒立正立正立正立正立放大放大放大放大缩小缩小缩小缩小实像实像实像实像虚像虚像虚像虚像大于倍大于倍焦距焦距在倍焦距和焦距之间小于焦距倒 立缩 小实 像倒 立放 大实 像正 立放 大虚 像照相机幻灯机投影仪放大镜七：分析和论证：七：分析和论证：八、评估和交流：八、评估和交流：在凸透镜成像中，物体移动时，在凸透镜成像中，物体移动时，实实像和虚像像和虚像的转折点在哪里？的转折点在哪里？放大和缩小放大和缩小实像的转换点在哪里？（请学生回答）实像的转换点在哪里？（请学生回答）记忆口诀：记忆口诀：(一倍焦距分一倍焦距分虚实虚实；二倍焦距分；二倍焦距分大小大小。）。）照相机照相机幻灯机幻灯机放大镜放大镜像的特点：像的特点：倒立、放大、实像倒立、放大、实像；物距物距像距像距像的特点：像的特点：倒立、缩小、实像倒立、缩小、实像；物距物距像距像距像的特点：像的特点：正立、放大、虚像正立、放大、虚像；物像同侧物像同侧规律一：规律一：规律二规律二:物距大于焦距时物距大于焦距时当物距当物距增大增大时，像距在时，像距在减小减小，像也随之，像也随之减小减小当物距当物距减小减小时，像距在时，像距在增加增加，像也随之，像也随之增大增大 物距小于焦距时物距小于焦距时当物距减小时，像距减小当物距减小时，像距减小规律三规律三:当所成的像是实像时，当所成的像是实像时，物、像异侧物、像异侧当所成的像是虚像时，物、像同侧当所成的像是虚像时，物、像同侧规律四规律四:1 1、焦点焦点是成实是成实像像和虚和虚像像的分界点，物体在焦的分界点，物体在焦点以外成实点以外成实像像，焦点以内成虚，焦点以内成虚像像。一倍焦距分虚实。一倍焦距分虚实。2 2、二倍焦距二倍焦距是成放大和缩小是成放大和缩小像像的分界点。物的分界点。物体在二倍焦距以外成缩小像，在二倍焦距以体在二倍焦距以外成缩小像，在二倍焦距以内成放大象。内成放大象。二倍焦距分大小。二倍焦距分大小。物距与放大镜成像大小的关系：物距与放大镜成像大小的关系：物距物距增大增大，像距，像距增大增大，像也随之，像也随之增大增大上一页上一页凸透镜成像规律记忆口诀凸透镜成像规律记忆口诀 分界点：分界点：一倍焦距一倍焦距 分虚实，分虚实，二倍焦距二倍焦距 分大小；分大小；实像的位置：物在实像的位置：物在外外（二倍焦距以外）、像在（二倍焦距以外）、像在间间（焦距与二倍焦距之间）；物在（焦距与二倍焦距之间）；物在间间、像在、像在外外。实像的变化：物实像的变化：物近近像像远远像变像变大大。物。物远远像像近近像变像变小小。虚像的变化：物虚像的变化：物近近像像远远像变像变大大。
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