4.2 探究：凸透镜成像的规律 ----2024-2025学年沪科版物理八年级上学期

4.2探究：凸透镜成像的规律 一、实验探究：凸透镜成像规律 （一）提出问题 凸透镜成像大小，虚实，正立或倒立跟物距有什么关系？ （二）猜想 1.物距小时成像的情况。 2.物距大时成像的情况。 实验器材 f = 10cm 发光体 光屏 （三）设计实验 光具座 （四）进行实验 u （物距） v （像距） 为了使烛焰的像，能够成在光屏的中央，实验前我们需要调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度。 笔记 f f 2f 2f 凸透镜成像实验完整视频： 分别使物距u在 1.大于二倍焦距（u>2f） 2.等于二倍焦距（u=2f） 3.大于一倍焦距小于二倍焦距（2f>u>f） 4.等于一倍焦距（u=f） 5.小于一倍焦距（u<f） 观察烛焰通过凸透镜在光屏上成像的变化 实验步骤： 凸透镜成像实验的分解过程： （四）进行实验 u>2f , 2f>v>f , 成倒立缩小的实像。（倒立：上下左右都颠倒） 应用 照相机 缩小 倒立 实像 30.00 16.50 10 f f 2f 2f （四）进行实验 测焦距 应用 照相机 缩小 倒立 实像 30.00 16.50 等大 倒立 实像 20.00 20.05 10 f f 2f 2f u=2f , v=2f , 成倒立等大的实像。（倒立：上下左右都颠倒） （四）进行实验 幻灯机、投影仪 测焦距 应用 照相机 缩小 倒立 实像 30.00 16.50 等大 倒立 实像 20.00 20.05 10 15.00 36.20 放大 倒立 实像 f f 2f 2f 2f>u>f , v>2f , 成倒立缩小的实像。（倒立：上下左右都颠倒） （四）进行实验 幻灯机、投影仪 测焦距 应用 照相机 缩小 倒立 实像 30.00 16.50 等大 倒立 实像 20.00 20.05 10 15.00 36.20 放大 倒立 实像 10.00 不成像 f f 2f 2f 幻灯机、投影仪 测焦距 应用 照相机 缩小 倒立 实像 30.00 16.50 等大 倒立 实像 20.00 20.05 10 15.00 36.20 放大 倒立 实像 10.00 不成像 （四）进行实验 6.00 放大 正立 虚像 放大镜 f f 2f 2f u<f , 成正立放大的虚像。 测焦距 凸透镜成像规律 利用凸透镜的两条特殊光线 演示凸透镜成像实验的动画过程 凸透镜成像flash ※ 凸透镜成像的规律 笔记 1、一倍焦距分虚实：f是成实像和虚像的分界点 2、二倍焦距分大小：2f是成放大和缩小实像的分界点 3、实像都倒立、倒立的都是实像； 虚像都正立，正立的都是虚像。 4、实像可能放大、缩小、等大； 虚像都放大。 5、实像与物体分别位于透镜两侧； 虚像与物体均位于透镜同侧 成实像时：物距越小-像距越大-像越大（物近像远像变大） 成虚像时：物距越小-像距越小-像越小（物近像近像变小） 笔记 ※ 利用两条特殊光线画出凸透镜成像原理图： 要求：会画 利用两条特殊光线画出凸透镜成像原理图： 当 u > 2f 时， 2f > v >f 成 倒立、缩小 的 实像 当 u = 2f 时，v = 2f ,成倒立、等大的实像 利用两条特殊光线画出凸透镜成像原理图： 当 2f > u > f 时， v > 2f, 成倒立、放大的实像 利用两条特殊光线画出凸透镜成像原理图： 当 u = f 时，不成像。 利用两条特殊光线画出凸透镜成像原理图： 当 u < f 时， 成正立、放大的虚像 利用两条特殊光线画出凸透镜成像原理图： 凸透镜成像实验过程中的细节问题： 一焦分虚实 二焦分大小 1、放大的像与缩小的像以及实像和虚像分界位置？ （五）分析论证 思考 测焦距 实像都是倒立的、虚像是正立的 （五）分析论证 思考 2、像的倒正与虚实关系 测焦距 （五）分析论证 思考 3、物距减小时，像如何变化，像距如何变化？像的位置如何变化？ 成实像时，物距减小，像距增大，像变大 物近像远像变大；像与物同向移动 凸透镜成实像的规律： （五）分析论证 思考 3、物距减小时，像如何变化，像距如何变化？像的位置如何变化？ 成虚像时，物距减小，像距减小。像变小 物近像近像变小；像与物同向移动 凸透镜成虚像的规律： （五）分析论证 思考 成实像时，物像异侧 成虚像时，物像同侧 4、什么情况下,像和物体在凸透镜两侧？ 什么情况下,像和物体在凸透镜同侧？ 呈现依然完整但 变暗 的像 （透过光线减少） 5、当成实像时，如用手挡住凸透镜的上半部，猜一猜，光屏上的像可能有什么变化？ （五）分析论证 6、蜡烛变短后，像在光屏上的位置偏上，怎样让像回到光屏中心？ 光屏往上移 蜡烛往上移 凸透镜往下移 （五）分析论证 7、实验时无论怎样移动光屏，在光屏上都找不到像的原因： 烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度。 蜡烛在焦点以内（虚像） 烛焰在焦点上（不成像） 像距很大，成像超出光具座，光屏无法移到该位置。 （五）分析论证 8、光屏上成清晰的像时，将物体与光屏位置对调，还能成清晰的像吗？ （光路可逆） 依然能成清晰的像 。 （五）分析论证 （六）评估 思考 实验中什么地方可以改进？ 可以用led灯代替蜡烛更环保、成像稳定 如何测量凸透镜的焦距 平行光测焦距 1 二倍法测焦距 2 拓展延伸 本节配套练习题： 教材课后作业 解答：透过水珠观察近处物体时，可以发现物体被放大了；而观察远处物体时， 发现物体是倒立的。这是因为水珠相当于凸透镜，所观察物体位于1倍焦距内时 成正立的像，所观察物体位于1倍焦距外时成倒立的像。 10.0cm 使像成在光屏的中央 光屏应向靠近凸透镜的方向移动 D 因物体位于2倍焦距外，成倒立、缩小的实像 相机应远离被摄者。取景器只能看到身体的上半部分，说明所成的像大了，要让像变小一些，则应使相机远离被摄者，增大物距才可以在底片上得到全身像。 右 放大 缩小 光屏上还能呈现清晰的像，此时烛焰的像是倒立、放大的实像。 1.实验过程中，用黑纸将凸透镜遮掉一半，像的形状_______（填“变”或“不变”），但像的亮度将_______（填“变亮”或“变暗” 经典例题： 不变 变暗 2.实验时，蜡烛越烧越短，你将看到屏上的像向_______（填“上”或“下”）移动,此时为了使像仍在光屏中央，相应的操作是：_____________________________. 上 蜡烛上移 1.保持凸透镜的位置不变，先后把烛焰放在a，b，c，d，e各点，并且分别调整光屏的位置，那么： (1)把烛焰放在 点时，光屏上所成的像最大． (2)把烛焰放在 点时，光屏上所成的像最小． (3)把烛焰放在 点时，无论怎样调整光屏的位置都不能接收到像，眼睛也无论如何看不到像． (4) 把烛焰放在 点时，可以用眼睛观察到正立放大的 课堂练习 c a F d 2.物距不变时，焦距大的 大。 3.凸透镜成实像的大小与 和 都有关。 像 物距 焦距 4.若蜡烛与光屏的距离不变，无论怎样移动凸透镜，光屏上都没有像。原因： 物体和光屏之间距离4f Lavf58.20.100 Lavf58.20.100 Lavf58.20.100 Lavf58.20.100 Lavf58.20.100 Lavf58.29.100 Lavf57.62.100 Lavf58.29.100 vid:v0300fg10000cdk73arc77u602sm77mg#[1280x720][30.00fps][920k][128k][T][tv=6a85_atlas-5.4.1][audioGain=3.3465][uploadSource=APP][p=5KpqP6YSleiy/3n8cIQP3w==] $$