第9讲 凸透镜成像规律（讲义）-2023-2024学年八年级物理上册基础讲义（沪教版）

八年级物理基础讲义 第9讲 凸透镜成像规律 照相机和投影仪都成倒立的实像，所不同的是：物体离照相机的镜头比较远，成缩小的实像；物体离投影仪的镜头比较近，成放大的实像。物体离放大镜比较近，成放大、正立的虚像。可见，像的虚实、大小、正倒跟物体离凸透镜的距离有关。 1． 实验：探究凸透镜成像的规律 1. 实验目的：探究凸透镜成像的规律 2. 实验器材：光具座、蜡烛、_________、________和火柴。 3. 实验设计：我们可以把物体放在距凸透镜较远的地方，然后逐渐移近，观察成像的情况。由于凸透镜对光的偏折程度跟透镜的焦距f有关系，所以研究物距u（物体到平面镜的距离）的变化时，焦距可能是个应该注意的参照距离。比如，我们可以注意观察物距等于、大于或小于一倍焦距、二倍焦距时，物体的成像情况。 4. 实验步骤： 1) 实验前先记录凸透镜的________。 2) 在光具座上从左向右依次摆放蜡烛、凸透镜和光屏。 3) 调节凸透镜和光屏的高度，使它们和烛焰的中心在_________上，这样做的目的是________________________________。 i. 把点燃的蜡烛放在大于凸透镜2倍焦距的某一位置，移动光屏，直到光屏上出现清晰的像。观察像的特点并记录物距与像距，与凸透镜的一倍焦距和二倍焦距相比较。 ii. 把点燃的蜡烛放在小于凸透镜2倍焦距大于1倍焦距的某一位置，移动光屏，直到光屏上出现清晰的像。观察像的特点并记录物距与像距，与凸透镜的一倍焦距和二倍焦距相比较。 iii. 把点燃的蜡烛放在小于于凸透镜1倍焦距的某一位置，移动光屏，直到光屏上出现清晰的像。观察像的特点并记录物距与像距，与凸透镜的一倍焦距和二倍焦距相比较。 凸透镜成像规律 物距u 像距v 像大小 像正、倒 像的虚实 应用 u>2f 照相机 u=2f f<u<2f 幻灯机 u=f u<f 放大镜 5. 思考分析： a) 像的虚实：凸透镜在什么条件下成实像？在什么条件下成虚像？ b) 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？ c) 像的正倒：凸透镜在什么条件下成正立的像？在什么条件下成倒立的像？ d) 当物体从远处靠近透镜时，物距和像距的变化关系是怎样的？像的大小又怎么变？ e) 照相机、投影仪、放大镜的成像都遵循凸透镜成像的规律，说一说它们分别应用了凸透镜成像的哪个规律？ 例1. 一凸透镜的焦距为厘米，如果在距透镜厘米处的光屏上得到清晰的像，那么（ ） A． B． C． D． 例2. 物体放在凸透镜前12厘米处，在透镜另一侧光屏上成一个放大的像。该凸透镜的焦距可能为（ ） A．5厘米 B．8厘米 C．12厘米 D．16厘米 例3. 在“探究凸透镜成像的规律”实验中，某小组同学用如图（a）所示的装置进行实验。他们将同一发光体置于凸透镜前某位置，移动光屏直至光屏上的像清晰为止，然后在电脑上记录物体和像的位置及大小。他们多次实验后记录的结果如图（b）所示。 ( 图 7 （ a ） A B C D E F G 图 7 （ b ） A B C D E F G ) ① 分析图7（b）中物距和像距的大小关系以及成像情况可知：当__________时，物体通过凸透镜成倒立等大的实像。 ② 分析图7（b）中物距变化量和像距变化量的大小关系可知：当物体通过凸透镜成倒立缩小的实像时，__________。 2． 眼睛和眼镜 1. 眼睛：眼球好像一架照相机，它的结构如图所示。晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，把来自物体的光会聚在视网膜上。形成物体的像。视网膜上的感光细胞受到光的刺激产生信号，视神经把这个信号传输给大脑，我们就能看到了物体。 眼睛通过睫状体来改变晶状体的形状：当睫状体放松时，晶状体比较薄，远处物体射来的光刚好会聚在视网膜上，眼睛可以看清远处的物体；当睫状体收缩时，晶状体变厚，对光的偏折能力变大，近处物体射来的光会聚在视网膜上，眼睛就可以看清近处的物体。 2. 视角：物体两端对眼睛的光心所张的角。 人眼要看清物体，除了要求成在视网膜上的像足够明亮，还要能够清晰地分辨物体的各个部分，当物体对眼睛所张的视角小于1分（1/60度）时，在视网膜上所成的像就会落在同一个感光细胞上，整个物体看上去就缩成一点，无法分辨。只有当物体的两部分对眼睛的光心所张的视角大于1分时，这两部分才会落到两个不同的感光细胞上，从而被人眼所分辨。 3. 人眼的调节 物体一定要落在视网膜上，眼睛才