3.6 探究凸透镜成像规律-【教材解读】2023秋八年级上册初二物理（沪粤版)

第三章　光和眼睛 １３３　 ３．６　探究凸透镜成像规律 M > M 知识点一　凸透镜成像的规律 １．相关概念 (１)物距:景物到透镜光心的距离,用字母u 表示. (２)像距:像到透镜光心的距离,用字母v表示. ２．探究凸透镜成像的规律 【提出问题】 凸透镜成像时,像的虚实、大小、正倒跟什么因素有 关? 有什么关系? 【猜想与假设】 凸透镜成像的大小、正倒和虚实可能与物距有关. 【设计实验】 将物体从较远的地方向凸透镜移动,在不同物距下, 通过观察成像情况,测量出物距、像距的大小来探究 凸透镜的成像规律. 【进行实验与收集证据】 (１)用一束平行光测出凸透镜的焦距. (２)把蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,如图 所示.   > M -@? 　　像距一定是光屏上清晰 的像到凸透镜光心的距离. 'F 　　 因 为 初 中 阶 段 我 们 研究的透镜均为薄透镜, 其厚度可忽略不计,所以 一般 物 距 也 可 说 成 物 体 到透镜的距离,像距也可 说成像到透镜的距离.   
 d 物理　八年级　上册 １３４　 -@? 凸透镜成像光路 　　u＞２f(P 为 ２ 倍 焦 距 点),成倒立、缩小的实像. f＜u＜２f,成倒立、放大的实像. u＜f,成正立、放大的虚像. @ 实验过程巧记忆 　　一调:调节三者中心在同 一直线、同一高度. 　　 二 动:由 远 到 近 移 动 蜡 烛,并 移 动 光 屏 观 察 成 像 情况. 　　三记录:记录成清晰的像 时物距、像距、像的性质. 　　 四 记 特 殊 点:焦 点、２ 倍 焦距点成像有变化. (３)由远到近依次把蜡烛移动到距透镜２倍焦距以外 (u＞２f)、２倍焦距处(u＝２f)、１倍焦距和２倍焦距 之间(f＜u＜２f),同时移动光屏,使烛焰在光屏上成 
 
 d 清晰的像,观察像的大小和正倒,测出物距u 和像 距v. (４)将蜡烛继续移动到一倍焦距处(u＝f),即处于焦 点上,移动光屏,观察是否能够成像. (５)将蜡烛继续向凸透镜移动,让物距小于一倍焦距 (u＜f),移动光屏,观察在光屏上是否还能看到像. 如图所示,从光屏这一侧透过凸透镜用眼睛直接观察 烛焰,可以看到一个正立、放大的像,在这个位置放上 光屏,光屏上没有像出现,说明所成像为虚像. (６)将实验中得到的数据和观察结果填入下面的表 格中. 凸透镜的焦距f＝１０cm 物距与焦 距的关系 物距 u/cm 像的性质 虚实 大小 正倒 像距 v/cm u＞２f ４０ 实 小 倒 １３．３ ３０ 实 小 倒 １５ u＝２f ２０ 实 等大 倒 ２０ ２f＞u＞f １５ 实 大 倒 ３０ １３．３ 实 大 倒 ４０ u＝f １０ 不成像 u＜f ８ 虚 大 正 — 【分析论证】分析表中的数据可以得出: (１)像的虚实:物体在凸透镜１倍焦距外成实像,在 １倍焦距内成虚像; 第三章　光和眼睛 １３５　 (２)像的大小:物体在凸透镜２倍焦距外成缩小的实 像,在２倍焦距处成等大的实像,在１倍焦距和２倍 焦距之间成放大的实像,在 １ 倍焦距内成放大的 虚像; (３)像的正倒:物体在凸透镜１倍焦距内成正立的像, 在１倍焦距外成倒立的像(倒立的像是实像,正立的 像是虚像). 【实验结论】 物距 像的性质 正倒 缩放 虚实 像距 像、物位 置关系 u＞２f 倒立 缩小 实像 f＜v＜２f 像物异侧 u＝２f 倒立 等大 实像 v＝２f 像物异侧 f＜u＜２f 倒立 放大 实像 v＞２f 像物异侧 u＝f 不成像 u＜f 正立 放大 虚像 — 像物同侧 【注意事项】 (１)凸透镜的选择:实验时最好选用焦距为１０cm 的 凸透镜,这样测量物距和像距时比较方便. (２)仪器的摆放原则:“共线”且“等高”———“共线”是 要使烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一直线上;“等 高”是要使烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在同一高 度.只有这样才能使烛焰的像成在光屏的中央,便于 观察. (３)物距在１倍焦距到２倍焦距之间时,烛焰不能离 焦点太近,否则容易导致像距很大,像也很大,光屏承 接不到清晰的像. (４)对于同一个物距范围内,要取两组或两组以上的 物距进行实验探究,这样做是为了排除偶然因素,使 实验结论更具有普遍性. @ 凸透镜成像的特点 (１)焦距判定 １倍焦距分虚(正)实(倒), ２倍焦距分大小. (２)动态规律 物、像的移动方向一致. 实像(像、物异侧): 物远像近像变小, 物近像远像变大. 虚像(像、物同侧): 物远像远像变大, 物近像近像变小. -@? 仪器的调节技巧 　　像若偏离光屏中心,则根 据过光心的光传播方向不变 可以知道,像偏上,则