2020年八年级物理上册 第五章 第3节 凸透镜成像的规律备课资料 （新版）新人教版
第五章 透镜及其应用 第3节 凸透镜成像的规律
凸透镜成像的规律如下表所示。
物体到凸透镜的距离u
像到凸透镜的距离v
像的情况
倒立或正立
放大或缩小
虚或实
大于2倍焦距(u>2f)
小于2倍焦距、大于1倍焦距(2f>v>f)
倒立
缩小
实
等于2倍焦距(u=2f)
等于2倍焦距(v=2f)
倒立
等大
实
在2倍焦距和1倍焦距之间(2f>u>f)
大于2倍焦距(v>2f)
倒立
放大
实
等于1倍焦距(u=f)
不成像
小于1倍焦距(u
u)
正立
放大
虚
知识点1:探究凸透镜成像规律的实验
提出问题 照相机、投影仪以及放大镜都是利用凸透镜成像规律制成的,但是它们的成像情况存在着虚与实、正与倒、大与小及远与近的不同。那么,凸透镜所成像的虚实、大小、正倒跟物距有什么关系呢?
假设猜想 改变凸透镜的物距和像距,可以得到不同的像。那么,物距和像距是否就是影响凸透镜成像情况的主要因素呢?
实验设计探究 [思考] 1.探究实验中物距、像距各具体指什么距离?怎样测定其大小?
2.物距、像距的变化可引起凸透镜成像的变化,选取什么距离来做实验中的参照呢?
3.凸透镜成像有实与虚的区别,它们都能用光屏承接吗?如何观察所成的实像或虚像呢?
4.做该探究实验时,所用器材在放置时有什么要求呢?
[实验设计方案] 1.实验目的:(1)把物体放在凸透镜2倍焦距以外,观察像的性质。
(2)把物体放在凸透镜2倍焦距处,观察像的性质。
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(3)把物体放在凸透镜2倍焦距与1倍焦距之间,观察像的性质。
(4)把物体放在凸透镜1倍焦距之内,观察像的性质。
2.实验原理:凸透镜成像(光的折射成像)。
3.实验器材:凸透镜、蜡烛、光屏、光具座(带刻度尺)、火柴。
4.实验步骤:(1)如图所示,在桌面上放置好光具座,将蜡烛、凸透镜和光屏等器材按正确顺序安装在光具座上。点燃蜡烛,调整凸透镜和光屏的高度,使它们的中心和烛焰中心大致在同一高度处。(其中F、F'点为焦点,P、P'点为二倍焦距点)
(2)把蜡烛放在离凸透镜远大于2倍焦距的地方,移动光屏,直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰像。观察这个像是倒立的还是正立的,是放大的还是缩小的。改变物距,重做这一步。
(3)把蜡烛移向凸透镜,让蜡烛到凸透镜的距离等于2倍焦距,移动光屏,使光屏上出现明亮、清晰的烛焰像,观察像到凸透镜的距离、像的倒正和大小。
(4)把蜡烛再靠近凸透镜,让蜡烛到凸透镜的距离在2倍焦距与1倍焦距之间,移动光屏,使光屏上出现明亮、清晰的烛焰像,观察像到凸透镜的距离、像的倒正和大小。改变物距,重做这一步。
(5)把蜡烛移到凸透镜的1倍焦距内,无论怎样移动光屏,在光屏上都没有烛焰的像。如图所示,从光屏一侧透过透镜观察到烛焰的像,记下像的性质。改变物距,重做这一步。
分析论证 按上述步骤操作,所得数据和观察结果如下表所示,从中可得出凸透镜成像规律。
凸透镜焦距f=10 cm
物距与
焦距的关系
物距u/cm
像的性质
像距v/cm
像距与焦
距的关系
实虚
大小
正倒
u>2f
43
实
缩小
倒
13
f2f
30
实
缩小
倒
15
fu>f
18
实
放大
倒
23
v>2f
6
2f>u>f
12
实
放大
倒
60
v>2f
u2f,则f<10 cm,故只有选项D正确。
【例3】 某同学在探究凸透镜成像的规律时,在光屏上得到了一个清晰的烛焰的像(如图所示),为使光屏上清晰的像变大些,下列调节方法可行的是( )
A.将蜡烛适当远离透镜,光屏适当靠近透镜
B.将蜡烛适当靠近透镜,光屏适当远离透镜
C.将透镜适当靠近蜡烛
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D.将透镜适当靠近光屏
答案:B、C
点拨：因在光屏上成像,故此时凸透镜成的是实像。由凸透镜成实像时的规律“物近像远像变大,物远像近像变小”可知,要使光屏上的像变大,应适当减小物距,增大像距,故B、C项正确。
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