1、第四章第四章 光的折射光的折射 透镜透镜第三节第三节 凸透镜成像的规律凸透镜成像的规律课时导入课时导入小明和小华在窗边用凸透镜看报纸上的字小明和小华在窗边用凸透镜看报纸上的字.当他们移动当他们移动凸透镜时，意外地发现报纸上居然出现了窗外景物倒立、凸透镜时，意外地发现报纸上居然出现了窗外景物倒立、缩小的像！这是怎么回事？缩小的像！这是怎么回事？看来，凸透镜既能成正立、放大的像，也能成倒立、看来，凸透镜既能成正立、放大的像，也能成倒立、缩小的像，那么，凸透镜成像到底有哪几种不同的情况？缩小的像，那么，凸透镜成像到底有哪几种不同的情况？感悟新知感悟新知实验装置：如图实验装置：如图1 所示，调整凸透镜
2、和光屏的高度，所示，调整凸透镜和光屏的高度，使烛焰和光屏的中心在凸透镜的主光轴上使烛焰和光屏的中心在凸透镜的主光轴上.实验要点实验要点目的是使像呈现在光屏目的是使像呈现在光屏的中间，可以说成的中间，可以说成“烛焰、烛焰、光屏和凸透镜的中心在同一光屏和凸透镜的中心在同一高度高度”，而不能将，而不能将“同一高同一高度度”改成改成“同一直线同一直线”.知识点知识点探究凸透镜成像的规律探究凸透镜成像的规律1感悟新知感悟新知1.体验凸透镜的成像体验凸透镜的成像实验设计：将烛焰从远处逐渐移向凸透镜，每次都实验设计：将烛焰从远处逐渐移向凸透镜，每次都调节光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成像调节光屏到凸透镜
3、的距离，使烛焰在光屏上成像.观察观察像的大小、倒立和像距是如何随物距的变化而变化的像的大小、倒立和像距是如何随物距的变化而变化的.感悟新知感悟新知深度思考深度思考 什么情况下，光屏到凸透镜的距离是什么情况下，光屏到凸透镜的距离是像距？如何调节光屏使成像最清晰？像距？如何调节光屏使成像最清晰？深度思考深度思考光屏上呈现的像最清晰时，光屏到凸透镜的距离是像光屏上呈现的像最清晰时，光屏到凸透镜的距离是像距距.粗调光屏找到烛焰的像；左右微调光屏使像清晰粗调光屏找到烛焰的像；左右微调光屏使像清晰.感悟新知感悟新知实验现象：物距越小时，像越大，像距越大；像从倒实验现象：物距越小时，像越大，像距越大；像从倒
4、立、缩小过渡到倒立、放大立、缩小过渡到倒立、放大.科学思维科学思维实像能在光屏上呈现，是由光会聚而成的，即可以呈实像能在光屏上呈现，是由光会聚而成的，即可以呈现在光屏上的像都是实像现在光屏上的像都是实像.感悟新知感悟新知2.探究光屏呈现倒立、缩小像的物距探究光屏呈现倒立、缩小像的物距实验设计：烛焰从远处移向凸透镜，在实验设计：烛焰从远处移向凸透镜，在“缩小像和缩小像和放大像放大像”两个分界附近微调物距多次实验，寻找光屏呈两个分界附近微调物距多次实验，寻找光屏呈现倒立、缩小像物距的范围现倒立、缩小像物距的范围.感悟新知感悟新知实验记录：实验记录：焦距焦距f/cm倒立、缩小的像倒立、缩小的像物距物
5、距/cm像距像距/cm86016.515.59.2105919.520.512感悟新知感悟新知初步结论：物体在初步结论：物体在两倍焦距之外两倍焦距之外，成，成倒立倒立、缩小缩小的实的实像，像在焦点和两倍焦距之间像，像在焦点和两倍焦距之间.结论拓展结论拓展物体离凸透镜越远，像越靠近焦点；物体越靠近两倍物体离凸透镜越远，像越靠近焦点；物体越靠近两倍焦距，像也越靠近两倍焦距焦距，像也越靠近两倍焦距.感悟新知感悟新知3.探究光屏呈现倒立、放大像的物距探究光屏呈现倒立、放大像的物距实验设计：烛焰在实验设计：烛焰在“缩小像和放大像缩小像和放大像”“”“光屏上有光屏上有无像无像”两个分界附近微调物距多次实验
6、，寻找光屏呈现两个分界附近微调物距多次实验，寻找光屏呈现倒立、放大像的物距范围倒立、放大像的物距范围.初步结论：初步结论：物体物体在在焦点和两焦点和两倍焦距之间倍焦距之间，成，成倒立倒立、放大放大的实的实像，像在两倍焦距之外像，像在两倍焦距之外.结论拓展结论拓展物体靠近焦点，物体靠近焦点，像离凸透镜就越远；像离凸透镜就越远；物体越靠近两倍焦物体越靠近两倍焦距，像也越靠近两距，像也越靠近两倍焦距倍焦距.感悟新知感悟新知4.探究光屏呈现倒立、等大像的物距探究光屏呈现倒立、等大像的物距理论探究：由实验结论理论探究：由实验结论“物体在两倍焦距外成倒立、物体在两倍焦距外成倒立、缩小的像缩小的像”“”“两
7、倍焦距内成倒立、放大的像两倍焦距内成倒立、放大的像”推论推论“物物体在两个位置之间体在两个位置之间(两倍焦距处两倍焦距处)成倒立、等大的实像成倒立、等大的实像”；同理像距也是两倍焦距同理像距也是两倍焦距.感悟新知感悟新知初步结论：初步结论：物体物体在在两倍焦距处两倍焦距处，成，成倒立倒立、等大等大的实像，的实像，像也在两倍焦距处像也在两倍焦距处.科学探究科学探究理论探究是根据已有知识或结论推理出新的知识或结论理论探究是根据已有知识或结论推理出新的知识或结论的思维活动的思维活动.理论探究和实验探究是科学探究的两种方式理论探究和实验探究是科学探究的两种方式.感悟新知感悟新知5.探究物体焦点内成像的
8、性质探究物体焦点内成像的性质实验体验：实验体验：(1)烛焰在焦点内，移动光屏始终看不到烛焰在焦点内，移动光屏始终看不到烛焰的像烛焰的像.(2)通过透镜观察烛焰，看到正立、放大的通过透镜观察烛焰，看到正立、放大的像像.(3)将光屏置于像的位置，像不能呈现在光屏上将光屏置于像的位置，像不能呈现在光屏上.初步结论：物体在焦点内，成正立、放大的虚像，初步结论：物体在焦点内，成正立、放大的虚像，像和物体同侧像和物体同侧.感悟新知感悟新知中考中考淮安淮安如图如图2所示，用焦距为所示，用焦距为10 cm的凸透镜做的凸透镜做“探究凸透镜成像规律探究凸透镜成像规律”的实验的实验.(1)为了使像成在光屏中央，应调
9、节烛焰和光屏的中心为了使像成在光屏中央，应调节烛焰和光屏的中心位于凸透镜的位于凸透镜的_上上.例1主光轴主光轴感悟新知感悟新知解析：解析：在做凸透镜成像的实验中，为了使烛焰的像成在光在做凸透镜成像的实验中，为了使烛焰的像成在光屏的中央，要调节烛焰、光屏的中心都位于凸透镜的主光屏的中央，要调节烛焰、光屏的中心都位于凸透镜的主光轴上轴上.感悟新知感悟新知(2)如图所示，当蜡烛距离凸透镜如图所示，当蜡烛距离凸透镜15 cm 时，移动光屏，可时，移动光屏，可在光屏上找到一个清晰的倒立、在光屏上找到一个清晰的倒立、_(填填“放放大大”“”“等大等大”或或“缩小缩小”)的实像的实像.在投影仪、放大镜中，在
10、投影仪、放大镜中，成像情况与之类似的是成像情况与之类似的是_.放大放大投影仪投影仪感悟新知感悟新知解析：解析：若将蜡烛移至距凸透镜若将蜡烛移至距凸透镜15 cm处，即此时处，即此时fu2f,移动光屏，使烛焰在光屏上得到倒立、放大清晰的实像，移动光屏，使烛焰在光屏上得到倒立、放大清晰的实像，投影仪就是应用这一原理制成的投影仪就是应用这一原理制成的.感悟新知感悟新知(3)当光屏上成清晰的像时，用白纸遮住凸透镜的上半部分，当光屏上成清晰的像时，用白纸遮住凸透镜的上半部分，则烛焰的像亮度将则烛焰的像亮度将_.变暗变暗解析：解析：遮住凸透镜的上半部分，可以呈现完整的像，但像遮住凸透镜的上半部分，可以呈现
11、完整的像，但像会变暗些会变暗些.感悟新知感悟新知1.小明在做小明在做“探究凸透镜成像规律探究凸透镜成像规律”的实验时：的实验时：(1)如图如图3，让一束平行光正对凸透镜照让一束平行光正对凸透镜照射，在凸透镜后的光屏上接收到一个射，在凸透镜后的光屏上接收到一个最小、最亮的光斑，最小、最亮的光斑，由此可以测出由此可以测出凸透镜的焦距是凸透镜的焦距是_cm.10.0感悟新知感悟新知(2)使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在一条与光具座使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在一条与光具座平行的直线上的目的是平行的直线上的目的是_.(3)实验过程中，实验过程中，当蜡烛与凸透镜的距离为当蜡烛与凸透镜的距离为2
12、5 cm 时，在光时，在光屏上可得一个清晰的像屏上可得一个清晰的像.这个像是这个像是_的像的像.使像成在光屏的中央使像成在光屏的中央倒立、缩小倒立、缩小感悟新知感悟新知1.凸透镜成像的静态规律凸透镜成像的静态规律物距物距像的性质像的性质像距像距u2f倒立、缩小的实像倒立、缩小的实像fv2fu 2f倒立、等大的实像倒立、等大的实像v=2ffu 2f倒立、放大的实像倒立、放大的实像v 2fuf正立、放大的虚像正立、放大的虚像/知识点知识点凸透镜成像规律凸透镜成像规律1感悟新知感悟新知(1)实像异侧，虚像同侧：凸透镜所成的实像都是倒立的，实像异侧，虚像同侧：凸透镜所成的实像都是倒立的，且物、像位于凸
13、透镜两侧；凸透镜所成的虚像都是正立且物、像位于凸透镜两侧；凸透镜所成的虚像都是正立的，且物、像位于凸透镜同侧的，且物、像位于凸透镜同侧.(2)一倍焦距处是成实像和虚像的分界点：当物距大于一倍一倍焦距处是成实像和虚像的分界点：当物距大于一倍焦距时成实像，当物距等于一倍焦距时不成像，当物距焦距时成实像，当物距等于一倍焦距时不成像，当物距小于一倍焦距时成虚像小于一倍焦距时成虚像.感悟新知感悟新知(3)二倍焦距处是成放大的像和缩小的像的分界点：当物距二倍焦距处是成放大的像和缩小的像的分界点：当物距大于二倍焦距时成缩小的实像，当物距等于二倍焦距时大于二倍焦距时成缩小的实像，当物距等于二倍焦距时成等大的实
14、像，当物距小于二倍焦距时成放大的像成等大的实像，当物距小于二倍焦距时成放大的像.感悟新知感悟新知2.凸透镜成像的动态规律凸透镜成像的动态规律(1)凸透镜成实像时，物体离凸透镜越近，像离凸透镜越凸透镜成实像时，物体离凸透镜越近，像离凸透镜越远，像越大；物体离凸透镜越远，像离凸透镜越近，像远，像越大；物体离凸透镜越远，像离凸透镜越近，像越小；概括为越小；概括为“物近像远像变大，物远像近像变小物近像远像变大，物远像近像变小”.(2)凸透镜成虚像时，物体离凸透镜越近，像离凸透镜越近，凸透镜成虚像时，物体离凸透镜越近，像离凸透镜越近，像越小；物体离凸透镜越远，像离凸透镜越远，像越大；像越小；物体离凸透镜
15、越远，像离凸透镜越远，像越大；概括为概括为“物近像近像变小，物远像远像变大物近像近像变小，物远像远像变大”.(3)凸透镜成像时，物体和像的移动方向相同凸透镜成像时，物体和像的移动方向相同.感悟新知感悟新知技巧点拨光路可逆性光路可逆性决定了决定了“放大实像放大实像”“缩小实像缩小实像”的的“像距像距”“”“物距物距”是交叉对称的是交叉对称的.凸透镜成像时，虚像是正立的，凸透镜成像时，虚像是正立的，实像是倒立的实像是倒立的.感悟新知感悟新知中考中考无锡无锡 用焦距为用焦距为10 cm 的凸透镜探究凸透镜成像的凸透镜探究凸透镜成像的规律，当点燃的蜡烛、凸透镜、光屏置于光具座上的规律，当点燃的蜡烛、凸
16、透镜、光屏置于光具座上如图如图4所示的位置时，光屏上呈现烛焰倒立、所示的位置时，光屏上呈现烛焰倒立、_ 的实像的实像.例2放大放大感悟新知感悟新知若此时将光屏移走，烛焰通过凸透镜若此时将光屏移走，烛焰通过凸透镜_(填填“能能”或或“不能不能”)成实像成实像.将蜡烛移至光具座上将蜡烛移至光具座上40 cm 处，处，人站在光屏一侧，通过凸透镜可以看到一个人站在光屏一侧，通过凸透镜可以看到一个_、放大的放大的“烛焰烛焰”.能能正立正立感悟新知感悟新知解析：解析：由图可知，由图可知，u=45.0 cm30.0 cm=15.0 cm,则则f u 2f,成倒立、放大的实像；实像是实际光线会聚而成成倒立、放
17、大的实像；实像是实际光线会聚而成的，此时若拿掉光屏，则烛焰通过凸透镜能成实像；将蜡的，此时若拿掉光屏，则烛焰通过凸透镜能成实像；将蜡烛移至光具座上烛移至光具座上40 cm 处，此时处，此时u=45.0 cm40.0 cm=5.0 cm,则则u f,成正立、放大的虚像成正立、放大的虚像.感悟新知感悟新知2.中考中考 连云港连云港 小明在探究凸透镜成像特点时，小明在探究凸透镜成像特点时，将蜡烛、将蜡烛、凸透镜、光屏放置在如图凸透镜、光屏放置在如图5 所示位置时，光屏上恰好出所示位置时，光屏上恰好出现等大的清晰的像，此凸透镜的焦距为现等大的清晰的像，此凸透镜的焦距为_cm.10.0感悟新知感悟新知当
18、蜡烛被移至当蜡烛被移至57 cm 刻度处时，无论怎样移动光屏，光刻度处时，无论怎样移动光屏，光屏上始终接收不到像，要想观察到像可以从凸透镜的屏上始终接收不到像，要想观察到像可以从凸透镜的 _(填填“左左”或或“右右”)侧用眼睛观察，生活中的侧用眼睛观察，生活中的_是利用这个原理制成的是利用这个原理制成的.左左放大镜放大镜感悟新知感悟新知中考中考镇江镇江如图如图6所示，凸透镜位于所示，凸透镜位于P处处(图图中未中未画出画出)位置不变，移动蜡烛，光屏先后在位置不变，移动蜡烛，光屏先后在P 同侧的甲、乙两同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像，且甲处的像比乙处大，则处得到烛焰清晰的像，且甲处的像比乙处大，
19、则()A.甲处可能成的是虚像甲处可能成的是虚像 B.乙处像可能是放大的乙处像可能是放大的C.P 点位置在甲的左侧点位置在甲的左侧 D.蜡烛的移动方向向左蜡烛的移动方向向左例 3感悟新知感悟新知解析：解析：物体成像在光屏，应为实像；由题中信息物体成像在光屏，应为实像；由题中信息“光屏先后在光屏先后在P 同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像，且甲处的像比乙处大同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像，且甲处的像比乙处大”可可知物体在凸透镜的焦点之外，运用成实像时知物体在凸透镜的焦点之外，运用成实像时“物近像远像变大物近像远像变大”的动态规律逆向思考可知，甲到凸透镜的距离比乙远，即凸透镜的动态规律逆向思考可知，
20、甲到凸透镜的距离比乙远，即凸透镜只能在光屏的右侧，蜡烛在凸透镜的右侧，蜡烛在远离凸透镜，只能在光屏的右侧，蜡烛在凸透镜的右侧，蜡烛在远离凸透镜，即蜡烛向右移动；根据题干中信息不能判断物距和焦距的关系，即蜡烛向右移动；根据题干中信息不能判断物距和焦距的关系，故不能确定像相对物的大小故不能确定像相对物的大小.答案：答案：B感悟新知感悟新知3.中考中考兰州兰州 小美做探究凸透镜成像规律的实验，将烛焰、小美做探究凸透镜成像规律的实验，将烛焰、凸透镜和光屏移到如图凸透镜和光屏移到如图7 所示的位置时，恰能在光屏中所示的位置时，恰能在光屏中央得到一个清晰的像，光屏上是倒立、央得到一个清晰的像，光屏上是倒立、_的实像，的实像，若要使光屏上的像变大，小美应将蜡烛和光屏都向若要使光屏上的像变大，小美应将蜡烛和光屏都向_(填填“左左”或或“右右”)移动移动.缩小缩小右右课堂小结课堂小结结构导图结构导图凸透镜成像的规律凸透镜成像的规律像的性质取决于物像的性质取决于物距和焦距间的关系距和焦距间的关系影响凸透镜成像影响凸透镜成像性质的关键点性质的关键点课后作业课后作业必做必做:请完成教材课后请完成教材课后练习练习补充补充:请完成请完成本课时本课时习题习题作业作业1 1作业作业2 2
