第20课 凸透镜成像的规律【帮课堂】2021-2022学年八年级物理上册同步精品讲义（人教版）

第20课 凸透镜成像的规律 课程标准 课标解读 1.理解凸透镜成像规律； 2.进一步认识成像“实”与“虚”的概念； 3.会进行凸透镜成像分析； 4.会进行凸透镜成像的动态分析； 5.利用凸透镜成像规律解释生活中的问题。 1.理解凸透镜成像中“三个”区域，两个关键“点”的成像特点； 2.认识成像与“三距”（物距、相距和焦距）的关系； 3.进一步理解“实像”与“虚像”的概念； 4.会分析“物像”变化特点； 5.通过实验探究活动，加深对凸透镜成像的理解； 6.会进行凸透镜成像作图。 知识点01 凸透镜成像的规律 1.凸透镜成像规律：如图是常见凸透镜成像规律光路图，详见下表（1）。 表（1）凸透镜成像规律表 成像条件物距（u） 成像的性质 像距（v） 应用 u﹥2f 倒立、缩小的实像 f﹤v﹤2f 照相机（图a） u=2f 倒立、等大的实像 v=2f 图d f﹤u﹤2f 倒立、放大的实像 v﹥2f 投影仪（图b） u=f 不成像 射出的是平行光线 0﹤u﹤f 正立、放大的虚像 v﹥f 放大镜（图c） a. u﹥2f b. f﹤u﹤2f c.0﹤u﹤f d.u=2f 凸透镜成像光路图 2.凹透镜成像规律：凹透镜始终成缩小、正立的虚像，如图所示。 凹透镜成像光路图 注意：大家还要记住：虚像，物、像同侧；实像，物、像异侧。 表（2）凸透镜、凹透镜比较表 【知识详解】凸透镜成像的规律 规律1:当物距大于2倍焦距时，则像距在1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立、缩小的实像。此时像距小于物距，像比物小，物像异侧。应用:照相机、摄像机。 规律2:当物距等于2倍焦距时，则像距也在2倍焦距， 成倒立、等大的实像。此时物距等于像距，像与物大小相等，物像异侧。应用:测焦距。 规律3:当物距小于2倍焦距、大于1倍焦距时，则像距大于2倍焦距， 成倒立、放大的实像。此时像距大于物距，像比物大，物像异侧。应用:投影仪、幻灯机、电影放映机。 规律4:当物距等于1倍焦距时，则不成像，成平行光射出。 规律5:当物距小于1倍焦距时，则成正立、放大的虚像。此时像距大于物距，像比物大，物像同侧。应用:放大镜。 【知识拓展一】凸透镜成像中的“物”“像”关系 凸透镜成像中，“物”（这里指的是物距）的变化会引起“像”的变化，这种变化不仅是大小的变化，倒立与正立，像的虚实都有可能发生变化。这一问题是学生学习的难点，应该加以重视。下面对这一问题进行概括总结： 1.记忆口诀 一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小，二倍焦点物像等。 实像总是异侧倒。物近像远像变大，物远像近像变小。 虚像总是同侧正。物远像远像变大，物近像近像变小。 像的大小像距定，像儿追着物体跑，物距像距和在变。 （1）一倍焦距分虚实，“由虚像变实像”，刚好一倍不成像。 （2）二倍焦距分大小，“物像由大变小”，刚好两倍一样大 。物近像远像变大；物远像近像变小。实像倒立在异侧；虚像正立在同侧。 2.凸透镜成像的两个分界点：2f点是成放大、缩小实像的分界点；f点是成实像、虚像的分界点。 3.二焦以外倒实小，我们用作照相机；一二焦间倒实大，我们用作投影仪；焦点以内正大虚，我们用作放大镜；欲想得到等实像，两倍焦距物体放；焦点之上不成像，点光可变平行光。 4.物进像退，像越退越大。 【知识拓展二】实像与虚像 （1）实像是由实际光线会聚而成，在光屏上可呈现，可用眼睛直接看，所有光线必过像点； （2）虚像不能在光屏上呈现，但能用眼睛看，由光线的反向延长线会聚而成。 实像和虚像的区别： （1）成像原理不同：物体射出的光线经光学元件反射或折射后，重新会聚所成的像叫做实像，它是实际光线的交点。在凸透镜成像中，所成实像都是倒立的。如果物体发出的光经光学元件反射或折射后发散，则它们反向延长后相交所成的像叫做虚像。 （2）承接方式不同：虚像能用眼睛直接观看，但不能用光屏承接；实像既可以用光屏承接，也可以用眼睛直接观看。人看虚像时，仍有光线进入人眼，但光线并不是来自虚像，而是被光学元件反射或折射的光线，只是人们有“光沿直线传播”的经验，以为它们是从虚像发出的。虚像可能因反射形成，也可能因折射形成，如平面镜成等大的虚像，凸透镜成放大的虚像。 （3）成像位置不同：实像在反射成像中，物、像处于镜面同侧，在折射成像中，物像处于透镜异侧；虚像在反射成像中，物、像处于镜面异侧，在折射成像中，物像处于透镜同侧。 【知识拓展三】凸透镜成像的规律实验探究 1.实验内容 【实验目的】透镜凸透镜成像规律。像与物的大小关系、物距变化成像规律变化、像的虚实。 【实验器材】凸透镜、光具座、蜡烛、光屏、火柴等。 【实验步骤】一、按图组装器材。调整蜡烛、凸透镜、光屏在同一水平线上。 二、将蜡烛放