暑假辅导讲义：4.3 凸透镜成像的规律-2023-2024学年苏科版物理八年级上册

4.3 凸透镜成像的规律 姓名：_________________ 日期：_____月______日 等第___________ 《题西林壁》 【作者】苏轼【朝代】宋 横看成岭侧成峰，远近高低各不同。 不识庐山真面目，只缘身在此山中。 这首《题西林壁》是宋代著名诗人苏轼的代表作。苏轼由黄州贬赴汝州任团练副使时经过九江，游览庐山。瑰丽的山水触发逸兴壮思，于是写下了若干首庐山记游诗。《题西林壁》是游观庐山后的总结，它描写庐山变化多姿的面貌，并借景说理，指出观察问题应客观全面，如果主观片面，就得不出正确的结论。 开头两句“横看成岭侧成峰，远近高低各不同”概括而形象地写出了移步换形、千姿万态的庐山风景。同时也蕴涵着深层次的物理原理，眼睛中含有晶状体-凸透镜，可以将不同方向的光线汇聚到视网膜上，从而形成不同的风景像。今天我们就来学习初中物理八年级上的第四章《光的折射 透镜》第三课时《凸透镜成像的规律》的内容。 在上一章我们学习了平面镜可以成正立、等大、虚像，凸透镜的成像又是什么样子呢？ 正立、放大的虚像 倒立、缩小的实像 想一想什么情况成正立、放大的虚像？而什么情况又能成倒立、缩小的实像呢？下面我们一起来探究凸透镜成像的规律。探究凸透镜成像的规律 如上图将物体放在凸透镜前，由远及近移动物体至凸透镜，观察物体经凸透镜后的成像情况，通过物距与相距的关系进一步定量分析实验情况。 重要物理概念： 1. 物距：物体到透镜的距离称为物距（μ） 2. 相距：像到透镜的距离称为相距（ν） 3. 实像：能在光屏上呈现的像，它是由实际光线会聚而成的 实验步骤 用一支蜡烛作为发光物体，一块白色的硬纸板作为光屏，研究烛焰的成像情况。 ①组装实验装置，将烛焰中心、凸透镜中心和光屏中心调整到同一高度，确保成像在光屏中心。 ②将凸透镜固定在光具座中间某刻度处，把蜡烛放在较远处，使物距μ＞2f，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的实像，观察实像的大小和正倒。改变物距μ，仍使μ＞2f，重复实验，观察像的大小和正倒。 ③把蜡烛向凸透镜移近，改变物距μ，使μ=2f，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的实像。观察实像的大小和正倒。 ④把蜡烛向凸透镜移近，改变物距μ，使f＜μ＜2f，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的实像。观察实像的大小和正倒。改变物距μ，仍使f＜μ＜2f，重复实验，观察实像的大小和正倒。 ⑤把蜡烛向凸透镜移近，改变物距μ，使μ=f，观察能否成像。 ⑥把蜡烛向凸透镜移近，改变物距μ，使μ＜f，发现在光屏上不能得到蜡烛的像，此时成虚像，应从光屏这侧向透镜里观察蜡烛的像，观察虚像的大小和正倒。 实验结论 根据上面的探究活动，可以归纳出如下结论： ①当μ＞2f时，f＜ν＜2f，成倒立、缩小的实像，物像在透镜两侧，应用：照相机、摄像机 ②当μ＝2f时，ν＝2f，成倒立、等大的实像，物像在透镜两侧，二倍焦距点是放大和缩小实像的分界点，应用：测焦距 ③当f＜μ＜2f时，ν＞2f，成倒立、放大的实像，物像在透镜两侧，应用：幻灯机、投影仪、电影放映机 ④当μ＝f时，不成像，焦点是实像和虚像的分界点 ⑤当μ＜f时，光屏上不成像，在物体同侧成正立、放大的虚像，物像在透镜同侧，应用：放大镜 总结： 1. 成实像时：物距变小，像距变大，像变大；物距变大，像距变小，像变小。 2. 成虚像时：物距变小，像距变小，像变小；物距变大，像距变大，像变大。 小结 凸透镜成像的规律 焦距：一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小． 实像：物远像近像变小，物近像远像变大． 虚像：物远像远像变大，物近像近像变小． 中考再现 1.学过透镜知识后，小明实验小组在光学实验室(暗室)想对学过的知识进行深入研究，可用的器材有:光源S(视为点光源)、圆形凸透镜(直径为D)、光具座、光屏(足够大).经讨论他们决定先从测凸透镜的焦距开始. (1)在光屏中央画一个与凸透镜直径相同的圆，找出圆心O'. (2)将光源、凸透镜和光屏放在光具座上，调节它们的高度，使光源、凸透镜光心和     在同一水平直线上. (3)固定凸透镜的位置，将光源从紧贴凸透镜的位置缓慢向外移动，直到光屏上的光斑      ，就可以从光具座上读出凸透镜的焦距，此时各器材在光具座上的位置如图甲所示，该凸透镜的焦距为      cm.   (4)为了验证测出的焦距值是否准确，小明提出可以左右移动光屏，若光屏上的光斑大小不变，则测出的焦距准确.若向右移动光屏，光斑变大，说明本次测出的凸透镜的焦距比真实值          . (5)在移动光屏的过程中，小明发现在光屏上光斑外侧还有一个暗环，他猜想可能是凸透镜的边框造成的.于是他拆除边框直接将凸透镜固定在光具座上，进行实验验证，发现暗环仍然存在.你认为暗环是如何形成的?          .若光源S在左焦点上，光屏在右焦点处，如图乙所示，请你算出此时暗环的面积等于           .   2.根据所学知识完成填空： (1)利用微信“扫一扫”功能，通过智能手机的摄像头扫描二维码可快速获取网络信息，手机摄像头相当于一个凸透镜，二维码到摄像头的距离应满足________的条件. (2)如图所示，蜡烛恰好在光屏上成清晰的像．将光屏移至刻度线10cm处，蜡烛向________（远离/靠近）透镜方向移动，光屏上能再次成清晰的像．保持透镜位置不变，仅将蜡烛和光屏位置交换，光屏上可观察到倒立________的实像． 3.在探究“凸透镜成像规律”的实验中． （1）如图甲，平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小最亮的光斑，则凸透镜的焦距 f=　　　　cm． （2）如图乙，光屏上呈现清晰的像，此像的性质是　　　　　　的实像．若保持蜡烛和光屏位置不变，移动透镜至　　　　　　刻度线处，克屏上能再次呈现清晰的像． （3）如图丙，保持蜡烛位置不变，移动透镜至15cm刻度线处，则人眼在图中　　　处能观察到烛焰的像． 参考答案：1、圆心O'；与所画圆重合；20.0；小；0.75πD2；2、u＞2f；靠近；缩小；3、10.0；倒立放大;40cm;B； 1 学科网（北京）股份有限公司 $$