实验探究 凸透镜成像的规律

预备知识： 物体 凸透镜中心 1.物距(u)： 到 的距离； 凸透镜中心 像 2.像距(v)： 到 的距离； v S2=50.0cm S2－S1=17.0cm S3-S2=24.3cm

困惑： 我们看到了人在照相的时候，总是可以得到一个倒立、缩小的实像；在看电影的时候，我们可以看到一个放大的实像；老爷爷还可以透过放大镜看到一个放大了的字，这都是通过凸透镜所成的像。那么同样是凸透镜，为什么可以成这样不同的像呢？

一、探究课题： 像的大小、倒正、虚实是否和物体与凸透镜的距离有关？

二、猜想： 三、实验器材：蜡烛，凸透镜，光屏 当物体距离镜头较远时，在光屏上成一个缩小的像，物体距镜头较近时，在光屏上成一个较大的像。如果物体距离镜头很近时，则成一个正立放大的像，此时在光屏上找不到像。或像的大小，倒正，虚实与物距有关 三、实验器材：蜡烛，凸透镜，光屏 刻度尺，火材

四、实验思路： 物体首先在2F之外，然后在2F和F之间，最后在F以内。记下每一次的物距和像距，以便研究凸透镜成像的性质（大小、虚实、倒正）。我们在实验时候，将蜡烛和光屏分别放在透镜的两侧。

五、设计表格： 物距与焦距的关系 物距u(cm) 像的性质 像距v(cm) 像的变化 虚实 大小 倒正 u>2f 35 25 f<U<2f 15 12 U<f 7 5

六：实验步骤： 1、测焦距：将透镜对着太阳光，在透镜的另一侧放置一张白纸，直到白纸上出现又小又亮的光斑，测量光斑到透镜的距离，既是焦距。f=10cm,2f=20cm 2、按从左到右的顺序摆放蜡烛、凸透镜、光屏。并点燃蜡烛，调整烛焰、凸透镜、光屏三者中心在同一高度（目的是为了使像成在光屏中央）

3、将蜡烛放在2 f之外的地方，移动光屏，直到光屏上出现清晰的像，观察像的大小与倒正。 大于2倍焦距 倒立、缩小、实像

4、把物体放在2倍焦距上，观察像的大小、倒正、虚实。 等于2倍焦距 倒立、等大、实像

5、将蜡烛移到2f和f 之间，重复以上的操作，进行观察和测量。 小于2倍焦距 大于1倍焦距 倒立、放大、实像

6、把物体放在焦点上，观察能否成像。 不 成 像 等于1倍焦距

7、继续移近蜡烛，使U＜F，在光屏上能否得到像呢？怎样才能看到蜡烛的像呢？透过凸透镜观察像的情况。 正立、放大、虚像 小于1倍焦距

应 用 照相机 放大镜 七：分析和论证： 像 的 情 况 倒 立 缩 小 实 像 倒 立 放 大 实 像 正 立 放 大 虚 像 物体到凸透镜的距离 像 的 情 况 应 用 倒立 正立 放大 缩小 实像 虚像 大于２倍焦距 在２倍焦距和焦距之间 小于焦距 倒 立 缩 小 实 像 照相机 幻灯机投影仪 倒 立 放 大 实 像 放大镜 正 立 放 大 虚 像

八、评估和交流： 在凸透镜成像中，物体移动时，实像和虚像的转折点在哪里？放大和缩小实像的转换点在哪里？（请学生回答） 记忆口诀： (一倍焦距分虚实；二倍焦距分大小。）

规律一： 像的特点：倒立、缩小、实像； 物距 ＞像距 像的特点：倒立、放大、实像； 物距＜ 像距 像的特点：正立、放大、虚像；物像同侧 照相机 像的特点：倒立、缩小、实像； 物距 ＞像距 幻灯机 像的特点：倒立、放大、实像； 物距＜ 像距 放大镜 像的特点：正立、放大、虚像；物像同侧

规律二: 物距大于焦距时 当物距增大时，像距在减小，像也随之减小 当物距减小时，像距在增加，像也随之增大 物距小于焦距时 当物距减小时，像距减小

规律三: 规律四: 当所成的像是实像时，物、像异侧 当所成的像是虚像时，物、像同侧 1、焦点是成实像和虚像的分界点，物体在焦点以外成实像，焦点以内成虚像。 一倍焦距分虚实。 2、二倍焦距是成放大和缩小像的分界点。物体在二倍焦距以外成缩小像，在二倍焦距以内成放大象。二倍焦距分大小。

1、凸透镜焦距是8厘米，物体放在距透镜20厘米处，在透镜的另一侧的光屏上可得到一个 、 的 像， 利用这个原理制成了 ； 凸透镜成像题目分类训练： 一、凸透镜成像与物距的关系： 1、凸透镜焦距是8厘米，物体放在距透镜20厘米处，在透镜的另一侧的光屏上可得到一个 、 的 像， 利用这个原理制成了 ； 若把物体放在12厘米的位置上，调整光屏，可在透镜上得到一个 、 的 像，利用这个原理制成了 ； 若把物体放在距透镜６厘米的地方， （填能或不能）在光屏上成像。那么能成一个 、 的 像，应用是 。 倒立 缩小 实 照相机 倒立 放大 实 投影仪 不能 正立 放大 虚 放大镜

二、根据物距和像距的关系，判断像的性质： 当蜡烛离凸透镜36厘米时，它的像清晰的映在距透镜20厘米的另一侧的光屏上，光屏上得到的是一个 、 的 像。 倒立 缩小 实

B D 三、根据像的性质判断物距与焦距的关系，像距与焦距的关系： 1、将物体放在凸透镜前16厘米处，在光屏上得到倒立缩小的像，则凸透镜的焦距可能是（ ） Ａ、10cm Ｂ、7cm Ｃ、8cm Ｄ、16cm ２、在探究凸透镜成像实验中，当物距为20厘米时，得到一个倒立缩小的实象，此时像距为13厘米，则凸透镜的焦距是（ ） A、f>20cm B、13cm<f<20cm C、10cm<f<13cm D、6.5cm<f<10cm B D

a F 2F 四、根据像的变化规律判断像的大小变化，像的大小调节 e、g F d d 变大 变大 a c b e g d １：在探究凸透镜成像规律实验中，如图保持凸透镜的位置不变，分别将蜡烛放在a、b、c、d、e、f、g点，并分别调整光屏的位置，观察蜡烛在光屏上成的像，则 （１）、当蜡烛放在（　 　）点，光屏上出现最小的像。 （２）、把蜡烛放在（　 　）点，光屏上看不到像，但从透镜另一侧可看到烛焰正立的放大的像。 （３）、把蜡烛放在（　 ）点，在光屏上看不到像，在透镜的另一侧也看不到像。 （４）、把蜡烛放在（　 　）点，在光屏上出现最大的像。 （５）、若把蜡烛放在（　 　）点，光屏上出现的像离透镜最远。 （６）、当把蜡烛由a点向b点移动，像的大小（　　），像距（　　） （ 7）、把蜡烛点燃一段时间后，光屏上得不到像，你能想出什么好办法？ a e、g F d d 变大 变大 a c b e g d F 2F

五、综合训练： 1、焦距不变的照相机给某个同学拍照，底片上成一个清晰的全身像，若要改拍半身像，则照相机应（ ）（填靠近或远离）该同学，镜头离底片（ ）一些。 2、某校学生进行“珍惜生命，远离毒品”的法制教育放映的幻灯片，发现屏幕上的像小了点，放映机离屏幕（ ）一些，胶片离镜头（ ）一些。 靠近 远 远 近

A 3、老奶奶用放大镜看报纸时，为了看到更大更清晰的像，应（ ）（请看下一个幻灯片） A、报纸与眼睛不动，放大镜离报纸远一些 3、老奶奶用放大镜看报纸时，为了看到更大更清晰的像，应（ ）（请看下一个幻灯片） A、报纸与眼睛不动，放大镜离报纸远一些 B、报纸与眼睛不动，放大镜离报纸近一些 C、报纸与放大镜不动，眼睛离报纸近一些 D、报纸与放大镜不动，眼睛离报纸远一些 A 下一页

物距与放大镜成像大小的关系： 物距增大，像距增大，像也随之增大 上一页

4、一凸透镜的焦距为f,当物体从离凸透镜1.5f处移到3f处的过程中,像的大小和像距变化情况是( ) A、像变小,像距变小 B、像变小,像距变大 C、像变大,像距变小 D、像变小,像距变大 A

课堂作业： 1、在凸透镜成像的观察实验中，已知凸透镜的焦距是10cm，点燃的蜡烛放在凸透镜前25cm处，则在光屏上所成清晰的像是：（ ） A、倒立缩小的实像 　B、正立缩小的实像 　 C、倒立放大的实像 　D、正立放大的虚像 2、在做观察“凸透镜成像”的实验时，物体放在距离凸透镜60cm处，在光屏上得到一个倒立、缩小的实像，则该凸透镜的焦距可能是（ ） A 、20cm B、30cm C 、60cm D、80㎝ 3、某同学用焦距为10㎝的放大镜去观察书上的文字，看到了正立放大的文字，则文字到凸透镜的距离为（ ） A、25㎝ B、15㎜ C、6㎝ D、12㎝ 4、物体从8f处向2f处移动的过程中，像始终是 像，但像逐渐 。 5、画出下列各图的折射光线或入射光线：