5.3凸透镜成像的规律

实验探究

凸透镜成像的规律

预备知识：u 物体凸透镜中心

1.物距(u)：到的距离；v

凸透镜中心像

2.像距(v)：到的距离；S 2=50.0cm S 1=3

3.0cm S 3=7

4.3cm u=?v =?S 2－S 1=17.0cm S 3-S 2=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：

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。

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

五、设计表格：

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）

大于2倍焦距

倒立、缩小、实像

3、将蜡烛放在2f 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。

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

小于1倍焦距正立、放大、虚像

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。

物体到凸透镜的

距离

像的情况

应用倒正大小实虚

大于２倍焦距等于2倍焦距在２倍焦距和焦

距之间

等于1倍焦距

小于焦距倒立缩小实像

倒立放大实像

正立放大虚像

照相机

幻灯机投影

仪

放大镜

七：分析和论证：

倒立等大实像

不成像

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？

记忆口诀：

(一倍焦距分虚实；二倍焦距分大小。）

规律一：

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:

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

规律四:

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。

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实放大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