学案：探究凸透镜成像规律

1、第三节探究凸透镜成像的规律困惑：我们看到了人在照相的时候，总是可以得到一个缩小的倒立的实像，在看电影的时 候，我们可以看到一个放大的实像，老爷爷还可以透过放大看到一个放大了的字。这都是 通过凸透镜所成的像。所不同的是，照相的时候，人离镜头比较远，看电影的时候，电影 胶片离镜头很近。那么同样是凸透镜，为什么可以成这样不同的像呢？那么物体通过凸透 镜所成的像的大小，倒正，虚实是否与物体距离凸透镜的远近有关呢？我们为了讨论问题 方便，把物体与透镜的距离叫物距，用U表示；把像到透镜的距离叫像距，用v表示。一：探究课题：像的大小，倒正，虚实是否与物体与凸透镜的距离有关？二：猜想：照相机镜头距物体较远，投

2、影仪镜头距物体较近，放大镜距物体更近。所以 猜想当物体距离镜头较远时，在光屏上成一个缩小的像，物体距镜头较近时，在光屏上成 一个较大的像。如果物体距离镜头很近时，则成一个正立放大的像，此时在光屏上找不到 像。（像的大小，倒正，虚实与物距有关）三：实验器材：蜡烛，凸透镜，光屏，刻度尺，火柴四：实验思路：为了 尽可能地全面地研究凸透镜的成像规律，应将点燃的蜡烛放在距离 透镜尽可能远的地方，然后慢慢地向透镜靠近，再移动光屏得到清晰的像，记下每一次的 物距和像距，以便研究凸透镜成像的性质（大小，虚实，倒正）。物距和像距都是和焦距相比较，即F, 2F。也就是说，物距首先在 2F之外，然后在2F和F之间，

3、在F以内。另外 照相机成像时，被拍照的景物和像在镜头的两侧，所以我们在实验时候，也要将蜡烛和光 屏分放在透镜的两侧。五：实验步骤：1:测焦距：将透镜正对着太阳光，在透镜的另一侧放置一张白纸，直到白 纸上出现又小又亮的光斑，测量光斑到透镜的距离，既是焦距。f=10cm,2f=20cm2：按从左到右的顺序摆放蜡烛，凸透镜，光屏。并点燃蜡烛，调整烛焰、凸透镜、光屏三 者中心在同一高度（目的是为了使像成在光屏中央）3;将蜡烛放在2 f之外的一点，移动光屏，直到光屏上出现清晰的像，读出像到光屏的距 离，向蜡烛再靠近 N厘米，再移动光屏，观察像的倒正，虚实，大小。并读出像距。同时 将读出的物距和像距填在书

4、本上的表格内。4:将蜡烛移近到 2f和f之间，重复以上的操作，进行观察和测量。5:继续移近蜡烛，使 U v F。在屏上能否得到像呢？怎样才能看到蜡烛的像呢？透过凸透 镜观察一下像的情况。六：设计表格：物距与焦距 的关系物距u(cm)像的性质像距v(cm)像的变化虚实大小倒正u>2f3525f<u<2f1512u<f75七：分析和论证:物距与焦距的关系像的性质像距v(cm)物像异同侧应用u>2f倒立缩小的实像f<V<2f异侧照相机U=2f倒立等大的实像V=2f异侧测焦距f<U<2f倒立放大的实像V>2f异侧投影仪U=f不成像（折射后成为

5、平 行光）探照灯U<f正立放大的虚像同侧放大镜评估和交流：问题思考：1像的虚实：凸透镜在什么条件下成实像，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像，在什么条件下成放大的像？有没有缩小的 虚像？3:像的倒正：凸透镜所成的像有没有正立的实像？有没有倒立的虚像？实像时，物像在透 镜的什么位置？虚像呢？4:像的放大与缩小的条件：凸透镜成放大实像时，物距跟像距相比，哪个比较大？成缩小 实像时，物距跟像距相比，哪个比较大？5:像的大小变化：当物体成实像时，物体逐渐靠近透镜时，像距是变大了还是变小了？像 是变大了还是变小了？当物体成虚像时，物体逐渐靠近透镜，像是变大了还是变小了？6

6、 :成实像时，像的左右与物的左右是什么关系？成虚像时，像的左右与物的左右是什么关系？7 :根据光路可逆，你觉得 u>2f和f<U<2f的成像规律有联系吗？ 归纳结论：1焦点是成实像和虚像的分界点，物体在焦点以外成实像，焦点以内成虚像。即一倍焦距 内外分虚实。2: 二倍焦距是成放大和缩小像的分界点。物体在二倍焦距以外成缩小像，在二倍焦距以内 成放大像。即二倍焦距内外分大小。3:实像必异侧倒立，虚像必同侧正立。4: u>v, 像是缩小的，u<v,像是放大的。5:成实像时，物体距离透镜越近，像距离透镜越远，像越大；物体距离透镜越远，像距离 透镜越近，像越小。即成实像时，

7、物近像远且大，物远像近且小。成虚象时，物体距离透 镜越近，像越小，物体距离透镜越远，像越大。即成虚像时，物近像小，物远像大。物体 越靠近焦点像越大。6:成实像时，像与物左右相反。成虚像时，像与物左右相同。7:凸透镜成像题目分类训练: 一：凸透镜成像与物距、像距的关系：1:凸透镜焦距是8厘米，物体放在距透镜20厘米处，在透镜的另一侧的光屏上 可得到一个（）（）、（）的像，像距的范围是（）,利用这个原理制成（）。若把物体放在12厘米的位置上，调整光屏，可在透镜上得到一个（）像，利用这个原理制成了（），像在（）范围；若在物体放在距透镜6厘米的地方，（）（填能或不能）在光屏上成接到像。那么能成一个（）

8、（）像，应用是（）2:在研究凸透镜成像规律时，若把蜡烛放在透镜前2 0厘米处，光屏上可得 到一个倒立等大的实像，若把蜡烛向透镜移近5厘米，那么可以在光屏上得到 一（）像3: 凸透镜焦距是8厘米，当物体距焦点3厘米时，则物体的成像情况是 A: 定成放大的实像；E定成放大的虚像；C:可能成放大的实像，也可能成放大的虚像；D: 定能用光屏收到。二：根据物距和像距的关系，判断像的性质：1:当蜡烛离凸透镜3 6厘米时，它的像清晰的映在距透镜2 0厘米的另一侧的光屏上，光屏上得到的是一个（）的实像。2:有一支点燃的蜡烛与墙相距6米，蜡烛与墙之间放一透镜，当蜡烛与透镜相距1.5米，则在墙上得到物体的像，此镜

9、是（）镜，物距是（），像距是（），在墙上得到一个（）的像。3:如图是某同学探究凸透镜成像规律的装置，在屏上得到一个清晰的像，这 个像是（）的像三：根据像的性质判断物距与焦距的关系，像距与焦距的关系：1:将物体放在凸透镜前16厘米处，在光屏上得到缩小的像，则凸透镜的焦 距可能是A:10 cm B: 7cm C : 8cm D :16cm若将其放在另一凸透镜前18厘米处，在光屏上承接到一个与物等大的实像， 则该凸透镜的焦距（）2:在探究凸透镜成像实验中，当物距为2 0厘米时，得到一个倒立缩小的实 像，此时像距为13厘米，贝出透镜的焦距是（）A:f>20cmB 13cm<f<20c

10、mC 10cm<f<13cmD 6.5cm<f<10cm四：根据像的变化规律判断像的大小变化，像的大小调节1:在探究凸透镜成像规律实验中，如图保持凸透镜的位置不变，分别将蜡烛 象的变化规律判断像、的大点，并分别调小调节屏的位置，观察蜡烛在光屏上成的 凸透镜成像规律实验中，如图保持凸透镜的位置不变，分别将蜡烛）占,，屏屏上看不的像象，但从透镜另一侧可看到烛焰正（）点，屏上看不到像，但从透镜另一侧可看到烛焰放在（占，在屏上看不在屏 烛放在点，在放在1、：当蜡烛放在g点，并分别调点光屏屏位置，现察蜡烛在光屏上成 的像2则：（把蜡烛放在在（则也:2上出点最i烛放在）点点在屏看不，现在屏上镜的现最天的像。 在在虫放在点，占在屏上出点最大屏上出现的像离透镜最远。 放蜡烛由a占向屏点移动像离像镜最远小（），像距（I蜡烛由向bc点移动翳小占，像）的大小（），像距（2F dF g2焦距不变的照相机给某个同学拍照，底片上成一个清晰的全身像， 若要改拍半 身像，则照相机应（ ）（填靠近或远离）该同学，镜头离底片（）一些。3:某校