1、北师大版八年级物理下册第二节第二节 学生实验：探究学生实验：探究凸透镜成像凸透镜成像 给你一个凸透镜，用它来观察周围的物体，你给你一个凸透镜，用它来观察周围的物体，你都能看到哪些现象？都能看到哪些现象？放大、正立放大、正立缩小，倒立缩小，倒立凸透镜成像凸透镜成像有什么规律？有什么规律？点击播放视频点击播放视频凸透镜成不同的像与什么因素有关？凸透镜成不同的像与什么因素有关？提出问题提出问题：猜想假设猜想假设：物体到透镜的距离不同，得到不同的像。物体到透镜的距离不同，得到不同的像。实验器材实验器材：光具座光具座点燃的蜡烛点燃的蜡烛凸透镜凸透镜光屏光屏几个概念几个概念：fFO凸透镜凸透镜光屏光屏物体
2、物体物距：物体到透镜的距离，用物距：物体到透镜的距离，用u表示。表示。u像距：像到透镜的距离，用像距：像到透镜的距离，用v表示。表示。v实像：实像：由由实际光线会聚实际光线会聚而成的，而成的，能呈现在光屏上能呈现在光屏上。几个概念几个概念：虚像：虚像：由反射光线或折射光线的由反射光线或折射光线的反向延长线反向延长线相交而相交而形成，形成，不能呈现在光屏上不能呈现在光屏上。人眼逆着出射光线可。人眼逆着出射光线可以看到虚像。以看到虚像。几个概念几个概念：问题一：如何保证蜡烛的像始终能成在光屏中央？问题一：如何保证蜡烛的像始终能成在光屏中央？烛焰、透镜、光屏三者的中心处于烛焰、透镜、光屏三者的中心处
3、于同一水平高度同一水平高度。问题二：怎样改变物距来研究像的性质与物距的关系？问题二：怎样改变物距来研究像的性质与物距的关系？先把物体放在先把物体放在u2f处，处，u=2f处，然后放在处，然后放在fu2f处，处，u=f处，最后放在处，最后放在u2f)，成倒立的、缩小的、，成倒立的、缩小的、实像。像位于凸透镜的一倍焦距与二倍焦距之间实像。像位于凸透镜的一倍焦距与二倍焦距之间(fv2f)，物体与实像分别位于凸透镜的两侧。物体与实像分别位于凸透镜的两侧。2.物体位于凸透镜物体位于凸透镜2倍焦距的地方倍焦距的地方(u=2f)，成倒立的、等大，成倒立的、等大的、实像。实像位于凸透镜另一侧的二倍焦距处的、实
4、像。实像位于凸透镜另一侧的二倍焦距处(v=2f)，物，物体与实像分别位于凸透镜的两侧。体与实像分别位于凸透镜的两侧。3.物体位于凸透镜物体位于凸透镜1倍焦距与倍焦距与2倍焦距之间倍焦距之间(fu2f)，物体与实像分别位于凸透镜的两侧。，物体与实像分别位于凸透镜的两侧。4.物体位于凸透镜焦距处物体位于凸透镜焦距处(u=f)，不成像。，不成像。5.物体位于凸透镜焦距内物体位于凸透镜焦距内(uf)，在同侧得到正立、放大的，在同侧得到正立、放大的虚像。虚像。物距与焦物距与焦距的关系距的关系物距物距u/cm像的性质像的性质像距像距v/cm虚实虚实大小大小正倒正倒f v 2f倒立倒立放大放大实像实像正立正
5、立放大放大虚像虚像v=2f倒立倒立等大等大实像实像u 2ff u2fu=2fu=fu u探究凸透镜成像规律探究凸透镜成像规律实验结论实验结论：通过观察到的实验现象和收集的数据，我们可通过观察到的实验现象和收集的数据，我们可以看到，凸透镜成像的大小、虚实、正倒、位置等，以看到，凸透镜成像的大小、虚实、正倒、位置等，取决于物距和透镜焦距的关系。取决于物距和透镜焦距的关系。1.1.当物距当物距_于焦距时，成倒立实像。当物距于焦距时，成倒立实像。当物距_于焦距时，成正立虚像，并且虚像比物体的尺于焦距时，成正立虚像，并且虚像比物体的尺寸寸_。大大小小大大口诀一：一倍焦距分虚实（实像和虚像）口诀一：一倍焦
6、距分虚实（实像和虚像）2.2.当物距大于当物距大于2倍焦距时，在倍焦距时，在_得到了得到了_、_的实像。当物距等于的实像。当物距等于2倍焦距时，像距等于倍焦距时，像距等于2倍焦距，得到了倍焦距，得到了_、_的实像。当物距在的实像。当物距在1倍焦距与倍焦距与2倍焦距之间倍焦距之间时，在时，在_得到了得到了_、_的实像。的实像。实验结论实验结论：1 1倍焦距与倍焦距与2 2倍焦距之间倍焦距之间倒立倒立缩小缩小倒立倒立等大等大大于大于2 2倍焦距处倍焦距处倒立倒立放大放大口诀二：二倍焦距分大小（放大实像和缩小实像）口诀二：二倍焦距分大小（放大实像和缩小实像）3.3.当成虚像时，像与物的左右不互换、上
7、下不颠倒。当成虚像时，像与物的左右不互换、上下不颠倒。当成实像时，像与物的左右互换、上下颠倒。当成实像时，像与物的左右互换、上下颠倒。实验结论实验结论：思考：当凸透镜成实像时，随着物距的减少，像思考：当凸透镜成实像时，随着物距的减少，像距是怎样变化的？距是怎样变化的？物距减小，像距增大，像变大。物距减小，像距增大，像变大。口诀三：物近像远像变大（近和远指的是离焦点口诀三：物近像远像变大（近和远指的是离焦点的距离）的距离）与其他同学的实验现象和数据进行比较，分析与其他同学的实验现象和数据进行比较，分析所观察到的现象和得到的成像规律有什么异同。所观察到的现象和得到的成像规律有什么异同。用焦距不同的
8、凸透镜做实验所得到的结论相同用焦距不同的凸透镜做实验所得到的结论相同吗？你还发现了哪些新的问题？吗？你还发现了哪些新的问题？一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小。一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小。物远像近像变小，物近像远像变大。物远像近像变小，物近像远像变大。1.调查一下你周围的生活用品，哪里应用了凸透镜调查一下你周围的生活用品，哪里应用了凸透镜成像规律。在调查的每一个实例中，都要弄清楚成像规律。在调查的每一个实例中，都要弄清楚被观察的物体是什么，它离凸透镜多远，产生的被观察的物体是什么，它离凸透镜多远，产生的像有什么特点。像有什么特点。生活中应用凸透镜的地方，如照相机的生活中应用凸透镜的地方，如照相
9、机的 镜头、镜头、放大镜等。使用照相机时，人离镜头在放大镜等。使用照相机时，人离镜头在2倍焦距以倍焦距以外，成倒立、缩小的实像。外，成倒立、缩小的实像。2.凸透镜的焦距是凸透镜的焦距是10cm，在将点燃的蜡烛从距凸，在将点燃的蜡烛从距凸透镜透镜50cm处移到处移到15cm处的过程中，像的大小和像处的过程中，像的大小和像距是怎样变化的？距是怎样变化的？像变大，像距变大。像变大，像距变大。3.晚上在屋内点燃一支蜡烛，使烛焰通过放大镜在晚上在屋内点燃一支蜡烛，使烛焰通过放大镜在墙上成清晰的倒立、等大的实像，估测放大镜的墙上成清晰的倒立、等大的实像，估测放大镜的焦距。焦距。当在墙上成清晰的倒立、等大的
10、实像时，物当在墙上成清晰的倒立、等大的实像时，物距等于距等于2倍焦距（倍焦距（u=2f），测出蜡烛到放大镜的距），测出蜡烛到放大镜的距离离u，则放大镜的焦距，则放大镜的焦距f=u/2。4.为了了解凸透镜成像规律，小红进行了探究实验。为了了解凸透镜成像规律，小红进行了探究实验。(1)在探究前，小红将三个凸透镜分别正对太阳光，在探究前，小红将三个凸透镜分别正对太阳光，调节凸透镜和光屏间的距离，使太阳光在光屏上调节凸透镜和光屏间的距离，使太阳光在光屏上会聚于一点，测得凸透镜到光屏的距离分别为会聚于一点，测得凸透镜到光屏的距离分别为48cm、15cm和和4cm。小红选择了。小红选择了15cm的那个凸透
11、的那个凸透镜进行实验，镜进行实验，其他两个凸透镜则不在本实验中使其他两个凸透镜则不在本实验中使用。你认为小红这样做有必要吗？用。你认为小红这样做有必要吗？有必要。有必要。(2)小红开始实验时，把点燃的蜡烛放在离凸透镜小红开始实验时，把点燃的蜡烛放在离凸透镜尽可能远一些的位置上，此时光屏应该放在什么尽可能远一些的位置上，此时光屏应该放在什么位置上来承接烛焰的实像？得到实像后，把蜡烛位置上来承接烛焰的实像？得到实像后，把蜡烛向凸透镜靠近一些，这时光屏应向什么方向移动向凸透镜靠近一些，这时光屏应向什么方向移动才能重新承接到实像？才能重新承接到实像？稍大于稍大于1倍焦距的地方远离凸透镜。倍焦距的地方远离凸透镜。(3)当蜡烛移动到距凸透镜只有当蜡烛移动到距凸透镜只有12cm时，将光屏放时，将光屏放在凸透镜的另一侧（对蜡烛而言），不管怎样移在凸透镜的另一侧（对蜡烛而言），不管怎样移动光屏都承接不到实像，这时把光屏放在蜡烛的动光屏都承接不到实像，这时把光屏放在蜡烛的同侧是否有可能承接到蜡烛的像？同侧是否有可能承接到蜡烛的像？不可能。不可能。
