2022年医学专题-吐血推荐-烟台一线名师整理最全20181119第四章第二节凸透镜成像的规律

凸透镜成像的规律(guīlǜ)第二节烟台崇文(chónɡwén)学校第一页，共六十一页。一、复习(fùxí)

同学们，上节课，我们已经学习了透镜的有关(yǒuguān)基础知识，知道了有关(yǒuguān)透镜的光轴、光心及光路一般特征。

这节课，我们主要通过实验来探究凸透镜成像的具体(jùtǐ)规律。第二页，共六十一页。观察(guānchá)凸透镜成像第三页，共六十一页。第四页，共六十一页。

1、将一支点燃的蜡烛放在凸透镜前较远的位置，在透镜的另一侧拿一块白纸屏（光屏）来回移动，（不透过透镜，在光屏一侧观察）直到光屏上出现清晰的像为止。观察光屏上的像，你能描述(miáoshù)像的特点吗？（蜡烛的像距凸透镜较近，成倒立、缩小的实像）

观察(guānchá)凸透镜成像第五页，共六十一页。

2、将蜡烛逐渐靠近透镜，重复上述(shàngshù)实验，你发现光屏上的像有什么变化？（像变远，逐渐变大，仍为倒立的实像；最后光屏上的像消失）观察(guānchá)凸透镜成像第六页，共六十一页。

3、在蜡烛接近光屏的过程中，你在光屏上始终能观察到蜡烛的像吗？（不能）如果无论怎样移动光屏，在光屏上都看不到像，请将光屏拿开，用眼睛(yǎnjing)通过透镜观察蜡烛的火焰。你又有什么新的发现？你能描述看到的现象吗？（迎着折射光的方向透过透镜看去时，观察到像位于蜡烛后方，成正立放大的虚像）观察(guānchá)凸透镜成像第七页，共六十一页。u

1.物距(u)：物体(wùtǐ)到凸透镜光心的距离；v2.像距(v)：像(或光屏)

到凸透镜光心的距离(jùlí)；S2=50.0cmS1=33.0cmS3=74.3cmu=?v

=?50.0－33.0=17.0cm74.3-50.0=24.3cm物理(wùlǐ)术语第八页，共六十一页。F实际(shíjì)光线会聚而成的像2F2F物距（u）像距（v）F实像(shíxiàng)：物体和像分别(fēnbié)在凸透镜的两侧（物像异侧）实像既能呈现在光屏，又可用眼睛观察第九页，共六十一页。FF折射光线的反向(fǎnxiànɡ)延长线会聚而成的像虚像(xūxiànɡ)：物体和像分别(fēnbié)在凸透镜的同侧（物像同侧）虚像不能呈现在光屏，只能用眼睛观察第十页，共六十一页。1.当凸透镜靠近课本(kèběn)时，透过凸透镜看课本(kèběn)上的字，你发现了什么？观察(guānchá)2.当凸透镜逐渐远离课本时，透过凸透镜看书本上的字，你又有什么(shénme)发现？第十一页，共六十一页。当凸透镜离课本(kèběn)较近时，我们看到的是字正立放大的（虚）像。当凸透镜逐渐远离课本时，我们先看到的是字倒立放大(fàngdà)的（实）像，然后我们看到是字倒立缩小的（实）像。发现(fāxiàn)

第十二页，共六十一页。提出(tíchū)问题

凸透镜既能成正立、放大的像，也能成倒立、放大的像，还能成倒立、缩小的像。那么，凸透镜成各种(ɡèzhǒnɡ)不同性质像可能与什么因素有关？第十三页，共六十一页。探究(tànjiū)凸透镜成像的规律第十四页，共六十一页。发现(fāxiàn)：凸透镜能成不同(bùtónɡ)性质的像。提出(tíchū)问题：猜想：设计实验像的正倒、大小、虚实可能跟物体到凸透镜的距离有关像的正倒、大小、虚实可能跟哪些因素有关？第十五页，共六十一页。准备(zhǔnbèi)实验1、探究(tànjiū)凸透镜的成像规律需要的器材。凸透镜、光具座、蜡烛(làzhú)、光屏、2、测定所选凸透镜的焦距太阳光聚焦法凸透镜的焦距最好在5cm-25cm之间，太大或太小都不方便，一般选10cm。因为光具座（一般长1m）长度应大于4f。火柴第十六页，共六十一页。使烛焰的像能完整成在光屏的中央，便于(biànyú)观察(1)在光具座上从左到右依次(yīcì)放上：_________________。蜡烛(làzhú)、凸透镜、光屏设计实验实验时应怎样放置器材？(2)点燃蜡烛后，利用光具座调整蜡烛、凸透镜和光屏，使烛焰的焰心、凸透镜的中心和光屏的中心大致在同一高度第十七页，共六十一页。2023/2/25交流合作实验(shíyàn)思考

若像在光屏的边缘（偏上或偏右下），是什么(shénme)原因？

烛焰的焰心(yànxīn)、凸透镜的中心和光屏的中心不在同一高度第十八页，共六十一页。交流合作实验(shíyàn)思考

像成在光屏的边缘(biānyuán)，怎么办？怎样移动光屏？怎样移动蜡烛？怎样移动透镜？

若像在光屏偏上位置：①保持凸透镜、蜡烛位置不变，只向上移动(yídòng)光屏；②保持凸透镜、光屏位置不动，只向上移动蜡烛；③保持蜡烛、光屏位置不动，只向下移动凸透镜；第十九页，共六十一页。交流合作我明白(míngbai)了

若像成在光屏的边缘①像往哪边偏，物体和光屏就向哪边移动(yídòng)；②像往哪边偏，凸透镜就向相反方向移动；

若像在光屏偏左位置：①保持凸透镜、蜡烛(làzhú)位置不变，只向左移动光屏；②保持凸透镜、光屏位置不动，只向左移动蜡烛；③保持蜡烛、光屏位置不动，只向右移动凸透镜；第二十页，共六十一页。

1.把蜡烛放在距凸透镜较远处，调整光屏到凸透镜的距离(jùlí)，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。

方案(fāngàn)一第二十一页，共六十一页。

2.保持凸透镜的位置(wèizhi)不动，（为了全面的研究凸透镜的成像规律的操作）：把蜡烛向凸透镜靠近,每次都调节光屏到凸透镜的距离,使烛焰在光屏上成清晰的像.记录物距、像距和像的性质。多次改变物距，重复以上操作。方案(fāngàn)一第二十二页，共六十一页。方案(fāngàn)一

3.继续移近蜡烛，当蜡烛距凸透镜很近时，移动光屏，观察(guānchá)屏上是否总能得到蜡烛的像。如果屏上得不得蜡烛的像，则通过凸透镜观察像的大小和正倒。第二十三页，共六十一页。

把蜡烛固定在光具座的一端，使凸透镜从较远处逐渐向蜡烛移动，同时调整光屏的位置，观察像的大小和正倒，测出物距u和像距v。重复上述(shàngshù)实验。

方案(fāngàn)二第二十四页，共六十一页。第二十五页，共六十一页。FFf2023/2/25作图研究u>2ff<v<2f（即u>v）

倒立(dàolì)缩小实像

利用通过凸透镜的三条特殊(tèshū)光线第二十六页，共六十一页。2023/2/25FFfu=2fv=2f（即u=v）

倒立(dàolì)等大实像

第二十七页，共六十一页。FFff<u<2fv>2f（即u<v）倒立(dàolì)放大实像

第二十八页，共六十一页。FFfu=f不成像因为(yīnwèi)光线平行

第二十九页，共六十一页。FFfu<f（即v>u）倒立放大(fàngdà)虚像

第三十页，共六十一页。凸透镜成像规律(guīlǜ)结论(jiélùn)u与f的关系像的性质像的位置应用举例实像或虚像放大或缩小正立或倒立与物体同侧或异侧v与f的关系u与v的关系u>>2f一束平行光实像点缩小异侧v=fu>v测定焦距u>2f实像缩小倒立异侧f<v<2fu>v照相机u=2f实像等大倒立异侧v=2fu=v测定焦距2f>u>f实像放大倒立异侧v>2fu<v投影仪u=f不能成像，得到一束平行光。探照灯u<f虚像放大正立同侧v>u放大镜第三十一页，共六十一页。2023/2/25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(shénme)位置吗？

那放大的实像(shíxiàng)和缩小的实像(shíxiàng)的分界点又在什么位置呢？焦点(jiāodiǎn)是实像和虚像的分界点二倍焦距是放大的实像和缩小的实像的分界点2023/2/25第三十二页，共六十一页。2023/2/25实验(shíyàn)思考2、你的实验方案是否完整？还存在什么(shénme)问题？你有什么(shénme)改进的建议？

不完整，应该更换(gēnhuàn)不同焦距的透镜，重复几次试验，使实验结论具有普遍性，避免实验结论的偶然性。实验拓展12023/2/25第三十三页，共六十一页。2023/2/25实验(shíyàn)思考3、当光屏上得到清晰的缩小实像时，保持(bǎochí)透镜位置不动，将物体和光屏的位置互换，会看到什么现象？光屏上成倒立(dàolì)放大实像实验拓展12023/2/25第三十四页，共六十一页。2023/2/25分析(fēnxī)归纳实验拓展2023/2/25思路(根据光路可逆性进行分析)当物体在光屏上成缩小的实像时，此时u大于2f，则像距v应在f和2f之间．若透镜(tòujìng)位置不动，而把物体和光屏的位置对调，则原来的像距为现在的物距，原来的物距为现在的像距．根据上述分析蜡烛应在光屏上呈现放大的像。第三十五页，共六十一页。2023/2/25实验(shíyàn)思考4、当光屏上得到清晰的实像(shíxiàng)时，用手遮住半个透镜，会看到什么现象？像仍然是完整(wánzhěng)的，且大小不变，只是变暗了。实验拓展2023/2/25第三十六页，共六十一页。2023/2/25实验(shíyàn)思考5、当看到烛焰通过凸透镜在光屏上成放大的像，在凸透镜上粘一个小黑点，会看到什么(shénme)现象？实验拓展2023/2/25光屏上没有(méiyǒu)黑点的像第三十七页，共六十一页。2023/2/25实验(shíyàn)思考6、实验进行一段时间后蜡烛变短了，要使蜡烛的像仍在光屏的中心(zhōngxīn)，应将光屏向哪儿移动？蜡烛(làzhú)变短了，光屏上的像会向上偏（画出光路图可清楚直观看到）；要将像移到光屏中心应将光屏向上移动。实验拓展2023/2/25第三十八页，共六十一页。2023/2/25实验(shíyàn)思考7、实验(shíyàn)进行一段时间后蜡烛变短了，要使蜡烛的像仍在光屏的中心，应将光屏向哪儿移动？蜡烛(làzhú)变短了，光屏上的像会向上偏（画出光路图可清楚直观看到）；要将像移到光屏中心应将光屏向上移动。实验拓展2023/2/25第三十九页，共六十一页。实验(shíyàn)思考8、光屏上看不到像的原因(yuányīn)有哪些？实验拓展1.烛焰、凸透镜和光屏的中心不在同一(tóngyī)高度；2.蜡烛在焦点以内，成虚像；3.蜡烛在焦点位置，不成像；4.蜡烛在一倍焦距和二倍焦距之间，靠近焦点的位置，像距较大，像成在光具座之外；第四十页，共六十一页。2023/2/25实验(shíyàn)思考9、蜡烛由较远处向2f处移动，再从2f向f移动，物与像的距离如何(rúhé)变化？实验拓展2023/2/25远处(yuǎnchǔ)—2f处：物与像距离逐渐变小；2f处：物与像距离最小，为4f；2f—f处：物与像距离逐渐变大；第四十一页，共六十一页。实验(shíyàn)思考10、物距介于f－2f范围内，将物体向左移动(yídòng)距离s，为能在光屏上成清晰的像，则他应将光屏向左移动距离s'，则s'与s之间大小关系是？实验拓展s'大于s解析：比较u和v的大小，谁的数值大，谁移动(yídòng)距离更大。第四十二页，共六十一页。实验(shíyàn)思考

11、在做实验时，小明好奇的将自己的近视眼镜放在蜡烛(làzhú)和凸透镜之间靠近凸透镜的位置，结果光屏上的像变得模糊了，保持蜡烛(làzhú)和凸透镜位置不动，要使成像清晰，应将光屏向

（填“远离”或“靠近”）凸透镜的方向移动？实验拓展远离(yuǎnlí)第四十三页，共六十一页。实验(shíyàn)思考12、在实验过程中,如何测量(cèliáng)凸透镜的焦距?实验拓展

用平行光垂直射向透镜(tòujìng),在透镜的另一侧用光屏承接到最小、最亮的亮点,测出亮点到凸透镜的距离，即为焦距。

用蜡烛成像，当物与像大小相同时,测出蜡烛到凸透镜的距离d，f=d/2。第四十四页，共六十一页。规律精炼一倍焦距分虚实(xūshí)；二倍焦距分大小。二倍焦距物像等；像的大小像距定；实像与物异侧倒，物近像远像变大；虚像与物同侧正；物近像近像变小；像儿跟着物体跑。注意：焦点（一倍焦距）能分虚实和正倒！物体(wùtǐ)越靠近焦点像越大第四十五页，共六十一页。1.如图所示,找到一个(yīɡè)圆柱形的玻璃瓶,里面装满水,把一支铅笔水平放在玻璃瓶的一侧,透过玻璃瓶,可以看到那支铅笔;把铅笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢地移动时,透过玻璃瓶，你可以看到一个有趣的现象。试着描述这个现象。这个实验与前面用凸透镜所做的实验有什么异同？动手动脑学物理第四十六页，共六十一页。

解析：玻璃瓶相当于柱透镜，铅笔较近时（u<f），成正立放大的虚像，铅笔向远处移动时，铅笔逐渐变大；到某一位置（u>f）成倒立放大的实像，观察(guānchá)到铅笔尖突然改变方向，继续向远处移动，铅笔逐渐变小；

相同：成像变化都与物距有关；不同：玻璃瓶是柱面凸透镜，焦距较短；动手动脑学物理第四十七页，共六十一页。

3.焦距变大相当于物体向焦点靠近，（物近像远像变大）因而会看到像距v变大，像变大；仍为倒立(dàolì)的实像。动手动脑学物理

2.物体(wùtǐ)从3f处向2f位置移动时，成像逐渐变大，像距逐渐变大；第四十八页，共六十一页。

解析：实验中,换焦距较大或较小的透镜后像如何变化?

提示:

f大,会聚(huìjù)能力弱；f小,会聚能力强；成像：f变大，像距变大像变大；

f变小，像距变小像变小；动手动脑学物理第四十九页，共六十一页。4、在看电影或电视时，经常看到这样的现象：如果镜头画面上有前后两个人,当前面的人的像清晰(qīngxī)时,后面那个人的像是模糊的;而当后面的人的像清晰(qīngxī)时,前面那个人的像又模糊了.如果是远镜头,则前后的人物都可呈清晰(qīngxī)的像。结合所学知识，解释其原因。动手动脑学物理第五十页，共六十一页。

因为(yīnwèi)前后两个人与摄像机镜头的距离（即物距）不同，所以像距也不同，距镜头越近，像距越大，反之，像距越小；而胶卷只能在其中一个人成像的位置上，这个人画面清晰，另一个人就模糊了。如果是远镜头,则前后人物成像的像距很接近，都比较靠近焦点，都可呈清晰的像。动手动脑学物理第五十一页，共六十一页。(1)当物距为18cm时，可以在光屏上得到一个倒立、

缩小的实像。则焦距(jiāojù)范围为

。(2)当物距为18cm时，可以在光屏上得到一个倒立、

放大的实像。则焦距(jiāojù)范围为

。(3)当物距为18cm时，通过透镜可以看到一个正立、

放大(fàngdà)的虚像。则焦距范围为

。f<9cmf>18cm9cm<f<18cm(4)当光屏距透镜18cm时，可在光屏上得到一个倒立、

缩小的实像。则焦距范围为

。(5)当光屏距透镜18cm时，可在光屏上得到一个倒立、放大的实像。则焦距范围为

。9cm<f<18cmf<9cm在“研究凸透镜成像”的实验中，第五十二页，共六十一页。2023/2/25随堂练习1

如图所示，保持凸透镜的位置不变，先后把烛焰放在a、b、c、d、e各点，并分别调整(tiáozhěng)光屏的位置。则：1、把烛焰放在

点，屏上出现的像最大；

把烛焰放在

点，屏上出现的像最小。abcdeFFf2f2023/2/25第五十三页，共六十一页。2023/2/25abcdeFFf2f2、把烛焰放在

点，屏上出现(chūxiàn)清晰的像时，

屏距凸透镜最远。3、把烛焰放在

点，屏上不会出现像。随堂练习12023/2/25第五十四页，共六十一页。2023/2/25

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.正立放大的虚像随堂练习22023/2/25A第五十五页，共六十一页。2023/2/25

在利用蜡烛研究凸透镜成像的实验中,点燃的蜡烛放在距凸透镜15cm处，在凸透镜另一侧的