4.2 探究：凸透镜成像的规律 课件 ----2025-2026学年沪科版物理八年级上学期

第4章 神奇的透镜 4.2 探究：凸透镜成像的规律 准备好课本，作业没时间讲，答案发在智学网，今晚自行订正后明天上交 引入：太空授课 凸透镜的成像有什么特点？ 太空中的水透镜 实验探究 一定成倒立缩小的像吗？ 【实验目的】 1. 探究凸透镜成像的规律。2. 体会实像与虚像的区别。 【实验器材】凸透镜（已知焦距）、光具座（带刻度尺）、蜡烛或F形光源、光屏和火柴。 焦距 f = 10cm 发光体—烛焰 光屏 发光二极管 光具座 探究凸透镜成像的规律 【实验设计】 在光具座上，将点燃的蜡烛从离透镜较远的位置（2倍焦距外）逐渐靠近凸透镜。 调整光屏位置使烛焰发出的光经凸透镜折射后，在光屏上成清晰的像；通过观察分析得出凸透镜成像的规律。 实验装置图 问题：怎样确定光屏上的像是清晰的? 当成像边缘比较整齐、‌亮度最大的时候，‌可以认为这个像是最清晰的。（演示） 探究凸透镜成像的规律 f F O 凸透镜 光屏 物体 2f 像距v 物距u 实验原理图 物距u：物体到透镜光心的距离。 像距v：像到透镜光心的距离。 探究凸透镜成像的规律 【实验步骤】 1. 将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上，注意三者之间的相对位置，如图所示。 2. 点燃蜡烛，调整光屏、凸透镜、烛焰的高度，使它们的中心在同一高度，如图。 探究凸透镜成像的规律 问题：使它们的中心在同一高度的目的是？ 目的：使成像在光屏中心 3. 将蜡烛放在离凸透镜较远的位置（2倍焦距外），调整光屏位置，使烛焰经凸透镜折射后在光屏上成清晰的像，将观察到的像的情况和物距、像距等记录在表中。 实验序号 像的大小 像的正倒 像的虚实 物距u/cm 像距v/cm 1 2 3 4 5 6 凸透镜焦距 f=10 cm 探究凸透镜成像的规律 若取u=30cm，此时有： 凸透镜焦距 f=10 cm 实验序号 像的大小 像的正倒 像的虚实 物距u/cm 像距v/cm 1 缩小 倒立 实像 30 15 实像与虚像的不同：实像既可以用光屏承接，‌也可以用眼睛直接观看。‌虚像虽然能用眼睛直接观看，‌但不能用光屏承接。‌ 为什么可以确定所成的像是实像？虚像和实像有什么不同？ 探究凸透镜成像的规律 4. 移动蜡烛逐渐靠近凸透镜，同时调整光屏，在烛焰经凸透镜折射后在光屏上分别成等大清晰的像、放大清晰的像时，将成像的情况和物距、像距等记录在表中。 当在光屏上成等大清晰的像时，有： 凸透镜焦距 f=10 cm 实验序号 像的大小 像的正倒 像的虚实 物距u/cm 像距v/cm 2 等大 倒立 实像 20 20 探究凸透镜成像的规律 4. 移动蜡烛逐渐靠近凸透镜，同时调整光屏，在烛焰经凸透镜折射后在光屏上分别成等大清晰的像、放大清晰的像时，将成像的情况和物距、像距等记录在表中。 当烛焰在光屏上成放大清晰的像时，有： 凸透镜焦距 f=10 cm 实验序号 像的大小 像的正倒 像的虚实 物距u/cm 像距v/cm 3 放大 倒立 实像 15 30 探究凸透镜成像的规律 5. 将蜡烛移到凸透镜焦点处，观察能否成像。再继续移动蜡烛靠近凸透镜，观察烛焰在光屏上能否成像。撤去光屏，透过凸透镜观察烛焰的像。将观察到的情况记录在表中。 将蜡烛移到凸透镜焦点处， 凸透镜焦距 f=10 cm 实验序号 像的大小 像的正倒 像的虚实 物距u/cm 像距v/cm 4 10cm 移动光屏，光屏上不成像；眼睛通过透镜也看不到虚像。 探究凸透镜成像的规律 5. 将蜡烛移到凸透镜焦点处，观察能否成像。再继续移动蜡烛靠近凸透镜，观察烛焰在光屏上能否成像。撤去光屏，透过凸透镜观察烛焰的像。将观察到的情况记录在表中。 从焦点再继续移动蜡烛靠近凸透镜，观察到烛焰在光屏上能不能成像。 凸透镜焦距 f=10 cm 实验序号 像的大小 像的正倒 像的虚实 物距u/cm 像距v/cm 5 放大 正立 虚像 7 撤去光屏，眼睛透过凸透镜，能看到虚像。 探究凸透镜成像的规律 6. 重复几次上面的实验操作，记录观察到的情况。 问题：多次重复实验的目的是什么？ 得出普遍规律 实验序号 像的大小 像的正倒 像的虚实 物距u/cm 像距v/cm 1 2 3 4 10 5 6 实验数据汇总 缩小 倒立 实像 30 15 等大 倒立 实像 20 20 放大 倒立 实像 15 30 放大 正立 虚像 7 凸透镜焦距 f=10 cm 探究凸透镜成像的规律 【凸透镜成像规律的表格记忆】 物距u和焦距 f 的关系 像的性质 像的位置 像距v和焦距 f 的关系 虚实 大小 正倒 与物同（异）侧 u > 2f 实像 缩小 倒立 异侧 2f >v >f u = 2f 实像 等大 倒立 异侧 v = 2f 2f >u >f 实像 放大 倒立 异侧 v>2f u =f 不成像  u <f 虚像 放大 正立 同侧 探究凸透镜成像的规律 u>2f时，f<v<2f,成缩小、倒立的实像； u=2f时，v=2f,成等大、倒立的实像； f<u<2f时，v>2f,成放大、倒立的实像； u=f时，不能成像； u<f时，成放大、正立的虚像。 【凸透镜成像规律】 一焦分虚实，二焦分大小； 物近像远像变大，物远像近像变小； 虚像（与物）同侧正，实像异侧倒， 像物相互跟着跑。 探究凸透镜成像的规律 探究凸透镜成像的规律 探究凸透镜成像的规律 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $