凸透鏡成像規(guī)律

第節(jié)凸透鏡成像規(guī)律1．探究問題：二、探究凸透鏡成像的規(guī)律2．實驗方案：像的虛實、大小、正倒跟物距有什么關(guān)系？〔1〕實驗器材：燭焰、透鏡、光屏三者的中心處于同一水平直線。〔2〕兩個物理名詞及實驗前的調(diào)節(jié)：凸透鏡、蠟燭、光屏、火柴、光具座物距（u）像距（v）使像成在光屏的正中央！a、測定或記錄凸透鏡的

.

b、將蠟燭、凸透鏡和光屏放到

上，調(diào)節(jié)三者的高度，使

中心

中心和

中心大致在

。焦距f光具座燭焰透鏡光屏同一水平直線(3)實驗步驟：一定要牢記喲！教師演示思考：為什么凸透鏡要選擇10-15cm的？使像成在光屏的正中央！便于研究成像規(guī)律！實驗中f=9cm

凸透鏡焦距f＝cm物距與焦距的關(guān)系物距u/cm像的性質(zhì)像距v/cm虛實大小正倒……〔4〕探究實驗,記錄數(shù)據(jù)物距u成像的特點像距v應用正倒縮放虛實U﹥2f倒立縮小實像f﹤v﹤2f（v﹤u）照相機U=2f倒立等大實像v=2f測焦距f﹤U﹤2f倒立放大實像v﹥2f投影儀幻燈機U﹤f正立放大虛像物像同側(cè)（v﹥u）放大鏡U=f不成像平行光測焦距制作平行光源數(shù)據(jù)分析得規(guī)律思考：成像時，像距與物距有何規(guī)律？像與物體誰大，誰的距離就大！1、在2f以外成什么像?2、在f與2f之間?3、在f以內(nèi)成什么像?焦點F是什么的分界線?2f是什么的分界線?成倒立、縮小的實像成倒立、放大的實像成正立、放大的虛像實像與虛像實像大與小

凸透鏡成像規(guī)律1：當物距

時，凸透鏡成倒立、縮小的

像當物距

時，凸透鏡成倒立、等大的

像當物距

時，凸透鏡成倒立、放大的

像當物距

時，凸透鏡成正立、放大的

像

凸透鏡成像規(guī)律1：2fu=2f實u>2f實實u<f虛f<u<2f如照相機如幻燈機、投影儀如放大鏡可測焦距

凸透鏡成像規(guī)律2：1、焦點分像的虛或?qū)崳?、當物距<f時，成虛像，且凸透鏡離物體遠時成像大一些。3、物距>f時,成實像，且物近像遠像變大：2、2f處分實像的大小：〔物體在焦點以外成實像；物體在焦點以內(nèi)成虛像?！场蚕裎锏却髸r：物距、像距都等于2f〕〔如：投影儀、照相機的調(diào)節(jié)〕〔物體在2f以外成縮小實像；物體在2f以內(nèi)成放大實像。〕〔如：放大鏡看字〕物體離焦點越近像越大答:A燭焰、凸透鏡、光屏中心

不在同一水平直線上。B蠟燭位于凸透鏡的焦點上。C蠟燭位于凸透鏡的焦距以內(nèi)。練習1：在做“凸透鏡成像規(guī)律〞的實驗時,某同學在光具座上將蠟燭放置在凸透鏡前,然后移動光屏,可他無論怎樣移動光屏,都無法在光屏上觀察到燭焰的像。請你分析發(fā)生這一現(xiàn)象可能原因。思考：為什么凸透鏡要選擇10-15cm的？練習2：如下圖，把點燃的蠟燭放在___處，光屏上出現(xiàn)縮小的像，把點燃的蠟燭放在___處，光屏上出現(xiàn)放大的像；放在___處時，光屏上成等大的像；放在處時，成放大的虛像；放在處時，不成像。ADBCF2fF光屏ACBDF照相機投影儀圖片比照原理、位置相反光路可逆特殊現(xiàn)象1特殊現(xiàn)象當凸透鏡呈清晰像的時候，用紙板將凸透鏡擋住一半，那么光屏上的像還是完整的嗎？有何變化？仍是完整的。只是變暗淡了些。原因：原來是上下凸透鏡都折射成像，后來只有下局部凸透鏡折射成像，成像光減少了。特殊現(xiàn)象2當凸透鏡呈清晰像的時候，將凸透鏡換成短焦距的凸透鏡，那么新成的像是靠近凸透鏡一些，還是遠離凸透鏡一些？知道為什么嗎？靠近凸透鏡一些。凸透鏡焦距越短會聚光的能力越強。假設(shè)換成長焦距的呢？近視眼成因近視眼成因分析實驗數(shù)據(jù)，回憶凸透鏡的成像規(guī)律：凸透鏡焦距f=10cm

物距與焦距的關(guān)系物距u像距v像的性質(zhì)相比上次成像變大或變小相對于物體是放大或縮小正倒虛實u>2f50cm13cm小縮小倒立實像40cm14cm變大縮小倒立實像u=2f20cm20cm變大等大倒立實像2f>u>f14cm40cm變大放大倒立實像13cm50cm變大放大倒立實像u=f10cm無窮遠不成像u<f7cm大放大正立虛像5cm變小放大正立虛像〔如：投影儀、照相機的調(diào)節(jié)〕〔4〕探究實驗,記錄數(shù)據(jù)為了控制光量，一是用光圈控制進入鏡頭的光的多少，一是用快門控制曝光的時間。凸透鏡焦距越短會聚光的能力越強。當凸透鏡呈清晰像的時候，用紙板將凸透鏡擋住一半，那么光屏上的像還是完整的嗎？有何變化？裝水的玻璃杯相當于一個柱面凸透鏡，而且手指在它的焦點以內(nèi)，所以成變長的虛像。凸透鏡焦距越短會聚光的能力越強。C、小胡要使底片上的像與小李一樣大，小胡移動位置后，鏡頭要往前伸4、當物距<f時，成虛像，且凸透鏡離物體遠時成像大一些。1、焦點分像的虛或?qū)?；曝光缺乏，洗出的相片很暗，都不能令人滿意。a、測定或記錄凸透鏡的.二、探究凸透鏡成像的規(guī)律思考：為什么凸透鏡要選擇10-15cm的？曝光過度，洗出的相片發(fā)白；物距u成像的特點像距v應用正倒縮放虛實U﹥2f倒立縮小實像f﹤v﹤2f（v﹤u）照相機U=2f倒立等大實像v=2f測焦距f﹤U﹤2f倒立放大實像v﹥2f投影儀幻燈機U﹤f正立放大虛像物像同側(cè)（v﹥u）放大鏡U=f不成像平行光測焦距制作平行光源1、焦點分像的虛或?qū)崳?、當物距<f時，成虛像，且凸透鏡離物體遠時成像大一些。3、物距>f時,成實像，且物近像遠像變大；2、2f處分實像的大小；下面右圖是小明做“探究凸透鏡成像規(guī)律〞實驗的裝置圖，ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ是主光軸上的五個點，Ｆ點和２f點分別為凸透鏡的焦點和二倍焦距點，那么：①、把蠟燭放在點上,可以成正立放大的虛像。②、把蠟燭放在點上,所成的像最小。③、把蠟燭放在點上,是屬于照相機原理。④、把蠟燭放在點上,是屬于投影儀的原理。eaa、bc、df=10cm

倒立、縮小的實像

正立、放大的虛像

倒立、放大的實像

照相機照相時要使景物在底片上的像大一些，應當

物距，

像距，即照相機的鏡頭離物體

一些，鏡頭與底片的距離

一些。減小增大近遠

用幻燈機放映幻燈時，將印有“h”字樣的幻燈片正立插入框中，調(diào)節(jié)鏡頭后，在幕布上出現(xiàn)的畫面應該是（）C2.找一個圓柱形的玻璃瓶，里面裝滿水。把一支鉛筆水平地放在水瓶的一側(cè)，透過水瓶，可以看到那支筆。如果把筆由靠近水瓶的位置向遠處慢慢地移動，你會看到什么現(xiàn)象？實際做一做，驗證你的猜測。與前面用凸透鏡所做的實驗相比，這兩個實驗有什么共同之處?有什么不同?玻璃瓶相當于一個柱面透鏡。透過水瓶，我可以看到鉛筆漸漸變長，到某一個位置時，筆尖會突然改變方向．再遠離時，鉛筆又會漸漸變短。與之前的凸透鏡的實驗相比，不同之處：凸透鏡里的實驗的鉛筆漸漸變大，但形狀不改變．相同之處：鉛筆到某一個位置時，筆尖都會突然改變方向．虛像實像小明用一個裝滿水的玻璃杯喝水時，觀察自己握杯子的手指，猜測他看到了什么現(xiàn)象？并自己動手驗證一下你的猜測。你能幫他解釋這個現(xiàn)象嗎？

裝水的玻璃杯相當于一個柱面凸透鏡，而且手指在它的焦點以內(nèi)，所以成變長的虛像。手指變長。無水有水無水玻璃杯有水玻璃杯凸透鏡有水玻璃杯凸透鏡與前面用凸透鏡所做的實驗相比，這兩個實驗有什么共同之處?有什么不同?物體在焦點以內(nèi)成虛像。凸透鏡焦距越短會聚光的能力越強。③通過光心的光線經(jīng)過透鏡前方向不變。當凸透鏡呈清晰像的時候，用紙板將凸透鏡擋住一半，那么光屏上的像還是完整的嗎？有何變化？3、物距>f時,成實像，且物近像遠像變大：C、10厘米D、5厘米解答：照相機應離人遠一些，同時使鏡頭向后縮一些而減小像距，即使鏡頭靠近膠片.分析：照相機發(fā)現(xiàn)有些人沒有進入鏡頭，說明成的像太大了，要使全體人員進入鏡頭，所成的像必須調(diào)小些.③、把蠟燭放在點上,是屬于照相機原理。物體在2f以內(nèi)成放大實像。當物距時，凸透鏡成倒立、放大的像〔如：投影儀、照相機的調(diào)節(jié)〕與前面用凸透鏡所做的實驗相比，這兩個實驗有什么共同之處?有什么不同?物體在焦點以內(nèi)成虛像。3.學習使用照相機，向有經(jīng)驗的人了解光圈、快門和調(diào)焦環(huán)的作用?！吧倒舷鄼C〞有沒有光圈和快門?是不是需要“調(diào)焦〞?“傻瓜相機〞也有光圈和快門，只不過它們都安裝在機身里面。傻瓜相機內(nèi)部增加了一些電子、機械設(shè)備，可以根據(jù)光線的明暗程度自動調(diào)整光圈、快門，不需要人工調(diào)節(jié)。傻瓜相機也能自動聚焦，不需要手動調(diào)焦。光圈：調(diào)節(jié)進光量的多少。

快門：調(diào)曝光速度〔時間〕。

調(diào)焦環(huán)：調(diào)節(jié)焦距。以到達對焦、成像清晰的目的。A、正立、等大的虛像B、倒立、縮小的實像“傻瓜相機〞也有光圈和快門，只不過它們都安裝在機身里面。透過水瓶，我可以看到鉛筆漸漸變長，到某一個位置時，筆尖會突然改變方向．再遠離時，鉛筆又會漸漸變短。與前面用凸透鏡所做的實驗相比，這兩個實驗有什么共同之處?有什么不同?“傻瓜相機〞也有光圈和快門，只不過它們都安裝在機身里面。裝水的玻璃杯相當于一個柱面凸透鏡，而且手指在它的焦點以內(nèi)，所以成變長的虛像。凸透鏡成像與前面用凸透鏡所做的實驗相比，這兩個實驗有什么共同之處?有什么不同?為了控制光量，一是用光圈控制進入鏡頭的光的多少，一是用快門控制曝光的時間。當物距時，凸透鏡成倒立、縮小的像③通過光心的光線經(jīng)過透鏡前方向不變。不在同一水平直線上。焦點F是什么的分界線?〔如：投影儀、照相機的調(diào)節(jié)〕與之前的凸透鏡的實驗相比，不同之處：凸透鏡里的實驗的鉛筆漸漸變大，但形狀不改變．相同之處：鉛筆到某一個位置時，筆尖都會突然改變方向．為了使遠近不同的景物在膠片上產(chǎn)生清晰的像，需要旋轉(zhuǎn)鏡頭上的調(diào)焦環(huán)，調(diào)節(jié)鏡頭到膠片的距離，拍攝近的景物時，鏡頭往前伸，離膠片遠一些；拍攝遠的景物時，鏡頭往后縮，離膠片近一些。調(diào)焦環(huán)上刻有數(shù)字，表示出拍攝的景物到鏡頭的距離。

照相時，膠片曝光適當，才能洗出好的相片。曝光過度，洗出的相片發(fā)白；曝光缺乏，洗出的相片很暗，都不能令人滿意。為了控制光量，一是用光圈控制進入鏡頭的光的多少，一是用快門控制曝光的時間。光圈可以開大或縮小，光圈環(huán)上刻有光圈數(shù)。曝光時間可以從快門上的數(shù)字知道。拍照時，要根據(jù)景物的明亮程度，選擇適當?shù)墓馊涂扉T。補充學習：練習：第99頁動手動腦學物理4、5。穩(wěn)固練習:1.某同學做“凸透鏡成像〞實驗時,把光屏移到離凸透鏡16CM處,使在光屏上出現(xiàn)燭焰的倒立、放大、清晰的像,那么該同學使用的凸透鏡的焦距可能是()A.6CMB.8CMC.12CMD.18CMA2.某同學做“凸透鏡成像〞實驗時,把蠟燭放到離凸透鏡16CM處,在光屏上出現(xiàn)燭焰的倒立、放大、清晰的像,那么該同學使用的凸透鏡的焦距可能是()C3.一凸透鏡的焦距為f,當物體從離凸透鏡1.5f處移到3f處的過程中,像的大小和像距變化情況是()A.像變小,像距變小

B.像變小,像距變大

C.像變大,像距變小

D.像變大,像距變大A4、某物體放在離凸透鏡20厘米處，無論怎樣移動光屏，光屏上始終得不到像，那么該凸透鏡的焦距可能是〔〕A、30厘米B、15厘米C、10厘米D、5厘米A5、有人把人的眼球比喻成一架照相機，那么，照相機的凸透鏡鏡頭相當于眼球的()，裝入的底片相當于()。A角膜B脈絡膜C視網(wǎng)膜D晶狀體5′因此，景物在人眼里所成的像是〔〕A、正立、等大的虛像B、倒立、縮小的實像C、倒立、放大的實像D、正立、放大的虛像DCB典型例題

例1

假設(shè)有一個物體從距離凸透鏡5倍焦距的地方，沿主軸移動到距離凸透鏡4倍焦距的地方，那么〔

〕A.像距變大，像變大

B.像距變大，像變小C.像距變小，像變大

D.像距變小，像變小分析：物體在移動時，物距始終在2倍焦距以外，故都是成倒立、縮小的實像，并且物距變小了，由凸透鏡成像規(guī)律可知，這時像和像距都會變大.所以選A.解答：A.典型例題

例2

照集體像時，發(fā)現(xiàn)有些人沒有進入鏡頭，為了使全體人員進入鏡頭，應怎樣調(diào)節(jié)照相機？分析：照相機發(fā)現(xiàn)有些人沒有進入鏡頭，說明成的像太大了，要使全體人員進入鏡頭，所成的像必須調(diào)小些.由成像規(guī)律可知，要成的像變小，像距必須減小，而物距必須變大.解答：照相機應離人遠一些，同時使鏡頭向后縮一些而減小像距，即使鏡頭靠近膠片.例3：小李和小胡用同一照相機給某運發(fā)動拍照，如下圖是洗出的底片的情況。以下判斷正確的選項是()A、假設(shè)拍照時所選鏡頭焦距一樣，那么小李離被拍人的距離遠B、小李、小胡所拍的像都成在兩倍焦距外C、小胡要使底片上的像與小李一樣大，小胡移動位置后，鏡頭要往前伸D、小胡要使底片上的像與小李的一樣大，小胡移動位置后，鏡頭與膠卷距離不變小李拍攝小胡拍攝C下面是2臺焦距不同的相機在同時、同地拍攝的同一場景的照片，請問哪臺相機的焦距長？例4、在教學用投影儀放映過程中，膠片上的字放大后投到屏幕上形成一個清晰的像，如果要得到更大的清晰的像，具體做法是〔〕A、投影儀靠近屏幕，凸透鏡向上移動B、投影儀遠離屏幕，凸透鏡向下移動C、投影儀靠近屏幕，凸透鏡向下移動D、投影儀遠離屏幕，凸透鏡向上移動墻壁B

請利用凸透鏡的成像規(guī)律，畫出物體成像的大致位置和大小。A′B′A′B′A′B′

請利用三條特殊光線做出物體的像。A′B′A′B′A′B′凸透鏡成像規(guī)律圖像解釋FF①跟主軸平行的光線，折射后通過焦點；②通過焦點的光線，折射后跟主軸平行；③通過光心的光線經(jīng)過透鏡前方向不變。U>2ff<V<2f倒立縮小實象FFU=2fV=2f倒立等大實象②、把蠟燭放在點上,所成的像最小。得不到像，那么該凸透鏡的