4.3 凸透镜成像的规律-2022-2023学年八年级上册物理同步备课讲义（苏科版）

3 凸透镜成像的规律 [学习目标] 1. 理解凸透镜成像规律； 2. 理解实像和虚像的区别 3. 知道凸透镜成像倒立、缩小(或放大)实像的条件及应用； 4. 知道凸透镜成正立、放大虚像的条件； 5. 掌握探究凸透镜成像的过程 6. 利用凸透镜成像规律解答实际问题 1、 凸透镜成像的规律 1. 物距和像距 物距：物体到凸透镜光心的距离，常用u表示。 像距：像到凸透镜光心的距离，常用v表示。 2. 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 U=2f 倒立、等大的实像 v=2f F﹤u﹤2f 倒立、放大的实像 v﹥2f 投影仪 U=f 不成像 0﹤u﹤f 正立、放大的虚像 放大镜 口诀：一焦分虚实、二焦分大小；虚像同侧正，实像异侧倒；物远实像小，虚像大。 2、 实像和虚像的区别 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； 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。 1、 探究凸透镜成像规律的实验 1． 实验目的：探究像的虚实、大小、正倒跟物距的关系。 2． 实验器材：蜡烛、凸透镜、光屏和光具座等。 3． 物理量：物体到凸透镜的距离叫物距，用字母u表示；像到凸透镜的距离叫像距，用字母v表示。 4． 实验步骤： 1　 利用太阳光聚焦法测定凸透镜的焦距。 2　 将凸透镜放在蜡烛与光屏之间，点燃蜡烛，为使烛焰的像成在光屏中央，调整烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度。 3　 把蜡烛放在与凸透镜距离大于二倍焦距的地方，即u>2f，沿直线移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。观察这个像是倒立的还是正立的，是放大的还是缩小的。改变物距u，重做这一步。 4　 把蜡烛移向凸透镜，使蜡烛与凸透镜间的距离等于二倍焦距，即u=2f，移动光屏，观察像到凸透镜的距离、像的倒正和大小。 5　 把蜡烛再移近凸透镜，让蜡烛与凸透镜间的距离在一倍焦距与二倍焦距之间，即f<u<2f，移动光屏，观察像到凸透镜的距离，像的倒正和大小。改变物距u，重做这一步。 6　 把蜡烛继续移近凸透镜，让蜡烛在凸透镜的焦点上，即u=f，移动光屏，看是否能够成像。 7　 把蜡烛移到凸透镜的一倍焦距以内，即u<f，移动光屏，在光屏上看不到烛焰的像。从光屏这一侧透过凸透镜用眼睛直接观察烛焰。 注意：在摆放仪器时，要使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心“共线”并“等高”。“等高”就是点燃蜡烛，调整凸透镜和光屏的高度，使烛焰、凸透镜和光屏中心大致在同一高度，只有这样才能使烛焰成的像落在光屏的中央，便于观察。 2、 透镜成像规律 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． 总结凸透镜成像规律，可简要归纳成“一焦分虚实，二焦分大小；成实像时，物近像远像变大；成虚像时，物近像近，像变小。” 1　 “一焦分虚实”：物体在一倍焦距以内成虚像，一倍焦距以外成实像。 2　 “二焦分大小”：物距小于二倍焦距，成放大的像，(焦点除外)；物距大于二倍焦距成缩小的。 3　 “成实像时，物近像远像变大”：成实像时，物体靠近透镜，像远离透镜，像逐渐变大。 4　 “成虚像时，物近像近像变小”：成虚像时，物体靠近透镜，像也靠近透镜，像逐渐变小。 3． *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 简记：虚像，物、像同侧；实像，物、像异侧。 表(2)凸透镜、凹透镜比较表 3、 实像和虚像（见下图）： 1． 实像：由实际光线会聚而成的，能在光屏上呈现的像。 2． 虚像：由实际光线的反向延长线相交而成的，不能在光屏呈现的像。 照相机和投影仪所成的像，是光通过凸透镜射出后会聚在那里所成的，如果把感光胶片放在那里，真的能记录下所成的像。这种像叫做实像。物体和实像分别位于凸透镜的两侧。 凸透镜成实像情景：实际光线会聚所形成的像，物和实像在凸透镜异侧。 凸透镜成虚像情景：不是由实际光线会聚所形成的像，物和虚像在凸透镜同侧 。 3． 实像与虚像的区别 1