5. 科学探究：凸透镜成像 ----2024-2025学年教科版物理八年级上学期

第4章 光的世界 5. 科学探究：凸透镜成像 1.通过实验，探究并知道凸透镜成像的规律。 2.通过探究活动，激发学生的学习兴趣，培养学生对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理。 情景创设：把凸透镜放在水平桌面的物理书上，慢慢向上移动凸透镜，你会发现看到的像是 （选填“变化”或“不变化”）的； 师:为什么同一凸透镜会成不同的像？凸透镜成像规律有什么不同？ 提出问题:凸透镜成像的不同与什么因素有关呢？ 猜想:凸透镜所成像的虚实、大小、正倒与物距有关。 变化 一、几个概念 物距：物体到凸透镜光心的距离，用u表示。 像距：所成的像到凸透镜光心的距离，用v表示。 2f 表示两倍的焦距。 焦距：薄透镜的中心到焦点之间的距离，用f表示。 物 F F u v 2f 2f 像 实验器材 f = 10cm 发光体 光屏 光具座 二、探究凸透镜成像的规律 实验步骤 （1）为了使烛焰的像，能够成在光屏的中央，我们需要调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度。 进行实验 物距与焦距关系 物距u（cm） 像的性质（f＝10cm） 像距v（cm） 正倒 大小 虚实 u＞2f 40 u＞2f 30 u＝2f 20 2f＞u＞f 18 2f＞u＞f 14 u＜f 5 （2） 如果无法成清晰的像，我们可以拿掉光屏，透过透镜看像的性质。 凸透镜成像 实验分析 当u=2f 时，成等大的像。 当u＞2f 时，成缩小的像； 当f＜u＜2f 时，成放大的像； 像的大小与物距是否有关 在什么情况下成缩小的实像 在什么情况下成放大的实像 在什么情况下成等大的实像 像的正倒与物距是否有关？ 在什么情况下成正立的像？ 在什么情况下成倒立的像？ 当u＞f 时，成倒立的像； 实验分析 当u＜f 时，成正立的像。 像的虚实与物距是否有关？ 在什么情况下成虚像？ 在什么情况下成实像？ 当u＞f 时，成实像。 实验分析 当u＜ f 时成虚像。 根据表终的数据，凸透镜成放大的实像时，物距跟像距相比，哪个比较大？ 成缩小的实像时，物距跟像距相比，哪个比较大？ 当v＜u 时，成缩小的像； 实验分析 当v＞u时，成放大的像。 物体到凸透镜的距离 成像的性质 像距 正立或倒立 放大或缩小 实像或虚像 位置 应用 u＞2f 2f>v>f 倒立 缩小 实像 与物异侧 照相机、摄像机 u=2f v=2f 倒立 等大 实像 与物异侧 测透镜焦距 2f >u>f v>2f 倒立 放大 实像 与物异侧 幻灯机、投影仪 u＝f 不成像 探照灯、获得平行光 u＜f v>u 正立 放大 虚像 与物同侧 放大镜 实验结论 凸透镜成像的规律 物体到凸透镜的距离 成像的性质 像距 正立或倒立 放大或缩小 实像或虚像 位置 应用 u＞2f 2f>v>f 倒立 缩小 实像 与物异侧 照相机、摄像机 u=2f v=2f 倒立 等大 实像 与物异侧 测透镜焦距 2f >u>f v>2f 倒立 放大 实像 与物异侧 幻灯机、投影仪 u＝f 不成像 探照灯、获得平行光 u＜f v>u 正立 放大 虚像 与物同侧 放大镜 实验结论 凸透镜成像的规律 某同学用自制的“水透镜”做凸透镜成像实验，当蜡烛、水透镜和光屏在如图所示的位置时，光屏上得到了清晰的像，利用此成像原理可制成 　　（选填“放大镜”、“照相机”或“幻灯机”）。他继续向水凸透镜内注水，凸透镜对光的偏折能力变 　　（选填“强”或“弱”），此时光屏上所成的像变模糊，为了在光屏再次呈现清晰的像，你的操作是：　 拓展探究 照相机 强 将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离　。 一倍焦距分虚实；二倍焦距分大小。 实像总是异侧倒；物近像远像变大。 虚像总是同侧正；物近像近像变小。 像的大小像距定；像儿跟着物体跑。 记忆口诀: Lavf57.62.100 Lavf57.62.100 Lavf57.62.100 $$