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(共37張PPT)
第五章 透鏡及其應用
5.3 凸透鏡成像的規律
放大鏡：正立、放大的虛像
照相機：倒立、縮小的實像
投影儀：倒立、放大的實像
照相機和投影儀都成倒立的實像，所不同的是：物體通常離照相機的鏡頭比較遠，成縮小的實像；物體離投影儀的鏡頭比較近，成放大的實像。
物體離放大鏡比較近，成放大、正立的虛像。可見，像的虛實、大小、正倒與物體到凸透鏡的距離（物距）有關系。
像的虛實、大小、正倒與物距有怎樣的關系呢？
學習目標
1.理解凸透鏡成像的規律
2.知道凸透鏡所成像的正倒、大小、虛實與物距的關系
3.了解凸透鏡在生活中的應用
目錄
contents
探究凸透鏡成像的規律
01
02
凸透鏡在生活中的應用
03
課堂小練
探究凸透鏡的成像規律
01
要探究的問題：像的虛實、大小、正倒與物距有怎樣的關系呢？
探究凸透鏡成像的規律
實驗思路
物距
像的虛實、大小、正倒
關系？
f
F
O
凸透鏡
物體
光屏
探究凸透鏡成像的規律
實驗器材
光具座
蠟燭（物）
光屏
凸透鏡
燭焰、凸透鏡與光屏三者的中心應處于同一水平高度
探究凸透鏡成像的規律
實驗裝置
像距（v）
物距（u）
①組裝實驗裝置，將燭焰中心、凸透鏡中心和光屏中心調整到同一高度。
②將凸透鏡固定在光具座中間某刻度處，把蠟燭放在較遠處，使物距u＞2f，調整光屏到凸透鏡的距離，使燭焰在光屏上成清晰的實像。觀察實像的大小和正倒。記錄物距u和像距v。
③把蠟燭向凸透鏡移近，改變物距u，仍使u＞2f，仿照步驟 ② 再做2次實驗，分別觀察實像的大小和正倒。記錄物距u 和像距v。
探究凸透鏡成像的規律
實驗步驟
④把蠟燭向凸透鏡移近，改變物距u，使f＜u＜2f，調整光屏到凸透鏡的距離，使燭焰在光屏上成清晰的實像。觀察實像的大小和正倒。記錄物距u和像距v。
⑤把蠟燭向凸透鏡移近，改變物距u，使f＜u＜2f，仿照步驟④ 再做2次試驗，分別觀察實像的大小和正倒。記錄物距u和像距v。
⑥把蠟燭向凸透鏡移近，改變物距u，使u＜f，在光屏上不能得到蠟燭的像，此時成虛像，應從光屏這側向透鏡里觀察蠟燭的像，觀察虛像的大小和正倒。　
探究凸透鏡成像的規律
實驗步驟
物距與焦距的關系 物距u/cm 像的性質 像距/cm
虛實 大小 正倒 等于一倍焦距
小于一倍焦距
等于兩倍焦距
像的實虛、大小、正倒跟物體到凸透鏡的距離有什么關系？
①當u＞2 f 時
凸透鏡成像光路圖
當物距大于兩倍焦距時，成倒立、縮小的實想，跟照相機的原理是一樣的
O
F
F
倒立、縮小、實像
物體
像
②當u=2f 時
當物距等于兩倍焦距的時候，成倒立、等大的實像。
O
F
F
倒立、等大、實像
物體
像
③當f物距大于一倍焦距小于兩倍焦距時，成倒立、放大的實像。
O
F
F
倒立、放大、實像
物體
像
④當u= f 時
當物距等于一倍焦距時，折射光線與入射光心的光線平行，所以不能成像。
O
F
F
光線平行不成像
物體
⑤當u＜f 時
物距小于一倍焦距時，能在物體同一側看到放大的正立的虛像。
O
F
F
正立、放大、虛像
物體
虛像
物距與焦距的關系 像的情況 應用
大于兩倍焦距（u＞2f）
等于兩倍焦距（u=2f）
（f＜u＜2f）
小于一倍焦距（u＜f）
倒 立
縮 小
實 像
倒 立
等 大
實 像
正 立
放 大
虛 像
照相機
幻燈機、投影儀
放大鏡
倒 立
放 大
實 像
凸透鏡成像基本規律
凸透鏡在生活中的應用
02
照相機能成倒立的、縮小的實像
照相機
物距（u）
像距（v）
放大鏡就是凸透鏡,能成放大的、正立的虛像
投影片上的圖案通過凸透鏡形成一個放大的、倒立的實像
放大鏡和投影儀
1.物體到凸透鏡的距離叫物距，用字母u表示，像到凸透鏡的距離叫像距，用字母v表示。
2.凸透鏡成像的規律：一倍焦距分虛實（大于一倍焦距都是實像，小于一倍焦距都是虛像，等于不成像），二倍焦距分大小（大于二倍焦距縮小，小于二倍焦距放大，等于不變）除了小于一倍焦距是正立，其余都是倒立像。
課堂小結
課堂小練
03
1.艾力同學在做“研究凸透鏡成像規律”的實驗，當他把蠟燭移到距離透鏡34 cm的地方時，在光屏上觀察到如圖所示的像，則該凸透鏡的焦距可能是 ( )
A.10 cm
B.20 cm
C.30 cm
D.40 cm
A
答案：A
解析：從圖知，此時凸透鏡成倒立、縮小的像，則應有
解得
故A符合題意，BCD不符合題意。
故選A。
2.小華將蠟燭（未畫出）沿主光軸由距透鏡80cm處移至130cm處的過程中，發現燭焰在如圖所示位置處光屏上的像一直比較清晰，若他再將蠟燭移至距透鏡15cm處，移動光屏，則光屏上的像一定是( )
A.縮小的像
B.等大的像
C.放大的像
D.正立的像
A
答案：A
解析：根據“小華將蠟燭沿主光軸由距透鏡80cm處移至130cm處的過程中，發現燭焰在如圖所示位置處光屏上的像一直比較清晰”，可知像的位置幾乎不變，說明物距遠大于二倍焦距，像距略大于焦距；由圖可知，光屏和凸透鏡之間的距離（像距）為5cm，因此時像距略大于焦距，所以該凸透鏡的焦距約為5cm；再將蠟燭移至距透鏡15cm處，此時的物距為15cm，因物距 ，則由凸透鏡成像規律可知，移動光屏，可在光屏上成倒立、縮小的實像，故A正確，BCD錯誤。
故選：A。
3.在“探究凸透鏡成像的規律”實驗時，
某小組測量出物距和像距的數據，
并繪制成如圖所示的圖像，
根據圖像可知( )
A.該凸透鏡的焦距為20cm
B.當物距為30cm時，成倒立、縮小的實像，照相機利用了這條規律
C.當物距為8cm時，成倒立、放大的實像，投影儀利用了這條規律
D.把物體從距凸透鏡15cm處移動到30cm處的過程中，像逐漸變大
B
答案：B
解析：A、分析圖象中有關數據可知，物距等于2倍焦距，像距等于物距，故 ，則 ，該透鏡的焦距為10cm，故A錯誤；
B、當物距為30cm時，物距大于2倍焦距，成倒立、縮小的實像，照相機利用了這條規律，故B正確；
C、當物距為8cm時，物距小于1倍焦距，成正立、放大的虛像，放大鏡利用了這條規律，故C錯誤；
D、把物體從距凸透鏡15cm處移動到30cm處的過程中，物距增大，像距減小，像變小，故D錯誤；
4.如圖所示，燭焰、凸透鏡和光屏三者的中心在同一高度，該凸透鏡的焦距為10.0cm( )
①當蠟燭放在圖中A區域時，光屏應放在圖中E區域才可能呈現清晰的像
②當蠟燭放在圖中B區域時，光屏應放在圖中F區域才可能呈現清晰的像
③若光屏上要得到一個放大的像，則蠟燭應該放在圖中C區域
④蠟燭從圖中位置逐漸遠離透鏡時，所成的像會逐漸變小
A.①② B.②③④ C.①②④ D.①②③④
C
答案：C
解析：當蠟燭放在圖中A區域時，物距大于二倍焦距，成倒立、縮小的實像，像距大于一倍焦距小于二倍焦距，光屏應放在圖中E區域才可能呈現清晰的像，故①正確；當蠟燭放在圖中B區域時，物距大于一倍焦距小于二倍焦距，成倒立、放大的實像，像距大于二倍焦距，光屏應放在圖中F區域才可能呈現清晰的像，故②正確；若光屏上要得到一個放大的像，此像為實像，物距應大于一倍焦距小于二倍焦距，而蠟燭放在圖中C區域時物距小于一倍焦距，成正立、放大的虛像，虛像不能用光屏承接，故③錯誤；蠟燭從圖中位置逐漸遠離透鏡，此時物距增大，根據凸透鏡成實像時物遠像近像變小可知，所成的像會逐漸變小，故④正確。
謝謝觀看！

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