1、13.6 探究凸透镜成像规律一、情景引入你知道你爷爷戴的是什么镜吗？放在太阳光下，上下移动，看能否会成一个亮点？在房内面向窗户而立，移动凸透镜或光屏板的位置，使窗外景物在屏上形成一个清晰的像，这个像是怎样的？凸透镜成像规律是什么？二、教材研究问题 1透镜在生活中有哪些使用？透镜与我们的生活和现代科技的 联系非常密切，如青少年学生戴的用来矫正视力的 ，老年人由于眼花戴的 ，实验室里用 来观察微小物体的结构，电影院里放映电影的 ，为了保存美好瞬间影相的 等都用到了凸透镜。问题 2凸透镜成像有什么规律？物距（u）： 的距离；像距（v）： 的距离；提出问题：利用透镜可以成什么像？成像时，物距（u） 、
2、像距（v）与焦距（f）三者之间有怎样的关系？猜想与假设： 利用照相机照相时，在相机后面的毛玻璃板上可以看到倒立、缩小像，物距大，像距小； 1看电影时，可以在银幕上看到放大、实像，物距小，像距大； 2。 3制定计划与设计实验：参考课本中所给器材光具座，设想一下你想怎样利用这个光具座进行实验。写出你的想法： 。进行实验与收集证据：先利用你前面所学知识测出凸透镜的焦距 f= cm。 1把蜡烛、透镜和光屏放在光具座上。点燃蜡烛，调节透镜和光屏的高 度，使它们的中心跟烛焰的中心 2大致在同一高度上。固定透镜在光具座的中间位置上，使蜡烛在离透镜最远位置上，移动光屏，直到在光屏上得到最清晰 3的像，观察像的
3、性质，测出物距和像距，并填入表格。2减小物距，慢慢移动蜡烛和光屏，在光屏上得到与烛焰等大的清晰的像，测出物距和像距，并填入表 4格。继续减小物距，移动光屏，以光屏上得到清晰的像，观察像的性质，测出物距和像距，并填入表格。 5继续减小物距，使得物距等于焦距，移动光屏，观察光屏上的情况。 6继续减小物距，使得蜡烛在焦点内，移动光屏，观察光屏上的情况，如观察不到像，把光屏取下来， 7通过透镜向蜡烛看，能观察到什么情况？分析与论证：填写下面空格.序号 物距 成像特点 像距1 倒立、缩小、实像 fv2f2 u=2f V=2f3 fu2f v2f4 uf 物与像同侧5 uf 物距减小，像距变大，像变大。问
4、题 3放 大镜是凸透镜哪个规律的应用？从上面的实验可以知道，当物距 u 焦距 f 时，通过透镜成 、 像，利用这一特点可以把凸透镜做成放大镜，通常选用焦距较的凸透镜作放大镜。并找一凸透镜体会一下作放大镜使用的情景。三、典例分析如图所示的四种光学现象 ，由于光的折射形成的是 （ ）解析：这是综合基础题，概括了光的规律应用。A 说明了光的直线传播，B 说明凸透镜成像，属于光的折射现象，是凸透镜成像规律中成正立放大的虚像情况，C 说明了平面镜成像规律，D 与 C 一样说明光的反射。答案：B四、达标训练31、小明在做凸透镜成像的实验，他把蜡烛放在 2 倍焦距的地方，逐渐远离凸透镜。移动光屏，观察像的大
5、小及像到凸透镜的距离。他发现：物距增大时，像，像距 （填“变大” 、 “变小”或“不变” ）2、医用体温计的刻度部分为三棱体。横截面如图所示。其正面呈圆弧形。这样就可看清体温计内极细的汞柱，以便于读数，这是因为圆弧形玻璃的作用相当于，我们用它能看到汞柱被放大后正立的 。3、一束平行光线经过凸透镜折射后的传播方向如图甲所示，由图可知，此透的焦距为 cm；当把烛焰放在此凸透镜左侧 12cm 处时，如图乙所示，则从该凸透镜右侧通过透镜可以看到一个 、放大的虚像（填：“正立”或“倒立” ） 。4、透过装水的玻璃杯看到的手指是 （选填“放大” 、 “等大”或“缩小” ）的像，这是因为装有水的玻璃杯可看成
6、 。5、在凸透镜成像的实验中可以发现：实像和虚像的分界点是物体在 处，成放大像和缩小像的分界点是物体在 处，把物体放在 处不成像。6、关于实像和虚像，说法错误的是 （ ）A、实像和虚像都能用眼睛看到； B、实像是倒立的，虚像是正立放大的；C、实像能在光屏上得到，虚像则不能；D、实像是光实际会聚而成，虚像不是；7、关于实像和虚像，下列说法正确的是 （ ）A、实像能用光屏收集到，虚像不能；B、虚像是人的幻觉，并没有光线进入人眼，实像则相反；C、实像一定是由光的折射现象形成的，而虚像都是放大的；D、实像有放大的也有缩小的，而虚像都是放大的；48、某凸透镜的焦距为 10cm。当物体沿主光轴从距透镜 3
7、0cm 处向透镜处移动时，则下述凸透镜所成像的变化情况中，正确的是 （ ）A、像始终变大； B、像始终变小；C、像先变小后变大； D、像先变大后变小；9、在做凸透镜成像的实验过程中，有一只小飞虫落在了凸透镜上，此时蜡烛火焰在光屏上的像会 （ ）A、几乎无影响； B、光屏上也会出现一小虫子，但不清晰；C、像上有只小飞虫； D、像会变得模糊不清；10、在用光具座 研究凸透镜成像规律的实验中：(1)测量凸透镜的焦距如图所示，则该凸透镜的焦距为_cm(2)将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上点燃蜡烛后，调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在_上 (3)当烛焰距凸透镜 30cm 时，移动光屏，可在光屏上得到
8、一个清晰的倒立、_的实像。11、张强同学在做“凸透镜成像规律”的实验时，调整物体到凸透镜的距离和像到凸透镜的距离，在光屏上得到一个清晰的烛焰的像，然后他用纸板把凸透镜遮住一半，请猜想会发生什么现象？（1）你的猜想是： 。（2）猜想的理由是： 。（3）验证结果： 。12、张强同学在光具座上做“探究凸透镜成像”的实验中，当光屏、凸透镜及烛焰的相对位置如图所示时，恰能在光屏上得到一个清晰的像。由此判断，他所用凸透镜的焦距 （ ）5A、一定小于 20cm ； B、一定在 10cm 和 16cm 之间；C、一定小于 8cm ； D、一定在 8cm 和 10cm 之间。13、在一个不透明的木板上，钻一个小
9、孔用眼睛通过小孔可以观察到一定的范围如图所示。为了扩大观察的范围，在小孔中嵌入各种形状的玻璃制品。则在图中的四个截面中能获得最大观察范围的是： ( )14、有一凸透镜不知焦距，你有几种办法可以测出它的焦距？15、将一物体置于凸透镜前，使物距分别为 6cm、18cm 和 24cm，得到的像分别是放大的虚像、放大的实像和缩小的实像，试推证：凸透镜的焦距 f 应满足9cmf12cm。五、中考试题我们都做过“探究凸透镜成像规律 ”的实验，图示为该实验的装置图。实验时首先利用太阳光测出所使用的凸透镜的焦距 f。请你认真思考以下的实验方法和过程，然后回答问题：6a分别把点燃的蜡烛放在一倍焦距 f 和二倍焦
10、距 2f 处，调整光屏到凸透镜的距离，观察并记录在屏上能否成像以及所成像的特点，经过分析总结得出凸透镜成像的规律。b除 a 中的做法外，还应该把蜡烛放在大于 2f 的某一位置和大于 f、小于 2f 的某一位置，观察并记录对应的成像情况，才能总结得出凸透镜成像的规律。c把点燃的蜡烛从距凸透镜较远的位置逐渐移近（或从较近的位置逐渐远离） ，通过不断调整光屏到凸透镜的距离，观察并记录在屏上能否成像，以及所成像的特点，包括观察所成像随烛焰位置变化而变化的趋势，尤其是在 f 和 2f 处所成像的情况，从而总结得出凸透镜成像的规律。d与 c 不同的是，将蜡烛从靠近凸透镜的位置 逐渐远离，其它做法相同。以上
11、探究过程与方法中，科学合理的是： （填标号） 。解析：这是探究凸透镜成像规律的实验，要求同学们要熟悉本实验的目的、器材、步骤、数据分析与评估等。a 和 b 是不全面的，只不过是某些成像的特殊情况，并不能分析总结得出凸透镜成像的规律答案：c、 d 把高 2 cm 的发光棒立于焦距为 5 cm 的凸透镜前，在凸透镜后的光屏上成了 4 cm 高的像，物体离凸透镜的距离可能是A7.5 cm B12.5 cm C4.5 cm D 10 cm解析：物体是 2cm，而像是 4cm，说明像变大了，这是物距在 f 与 2f 之间时成的倒立放大的实像情况，则可断定物距是 5-10cm 之间。答案：A）如下图所示是
12、幻灯机的工作原理图幻灯机的镜头相当于一个 镜为了使观众看到正立的像，幻灯片要 (填“顺着“或“倒着“)插入架上用强光照射幻灯片，幻灯片上的画面在屏幕上形成 像(填“实”或“虚”)。解析：这是凸透镜成像规律中一个应用：在物距在 f 与 2f 之间时成的倒立放大的实像情况。答案：凸透镜；倒着；实。7六、课堂测评1、凸透镜成像规律的实验中需要的器材有：光具座、蜡烛、 、光屏、火柴等。 放在蜡烛和光屏之间，调整透镜、光屏的高度，使它们的中心 大致在 。2、在“研究凸透镜成像条件”的实验中，凸透镜的焦距为 10cm；当烛焰在光屏上成倒立、缩小的实像时，蜡烛到凸透镜的距离应大于 cm；当蜡烛到凸透镜的距离
13、小于 cm 时，透过凸透镜能看到正立、放大的虚像。3、关于凸透镜的成像规律，下列说法中正确的是 （ ）A、物体位于焦点以内时，成正立、放大的实像；B、物体位于焦点以内时，成正立、放大的虚像；C、物体位于焦点以外，2 倍焦距以内时，成倒立、放大的虚像；D、物体位于焦点以外，2 倍焦距以内时，成正立、放大的实像；4、用一个凸透镜成像时，下列说法中正确的是 （ ）A、成实像时，物体离凸透镜越远，像越大；B、成虚像时，物体离凸透镜越近，像越大；C、实像总是倒立的，虚像总是正立的；D、实像和虚像都可能成放大或缩小的。5、在研究凸透镜成像规律的实验中，小明同学无论怎样移动光屏，在光屏上始终观察不到烛焰清晰
14、的像，造成这种现象的原因不可能是 （ ）A、蜡烛、凸透镜、光屏三者中心不在同一水平线上；B、蜡烛距凸透镜距离大于焦距；C、蜡烛距凸透镜距离小于焦距；D、蜡烛距凸透镜距离等于焦距；6、把一张透明塑料纸铺在一张平放于水平桌面上的报纸上，用筷子在塑料上滴一个水珠（直径约为 5mm） ，透过水珠看到报纸上的字，下列说法正确的是（ ）A、是放大的实像；B、是放大的虚像；C、是缩小的实像；D、是缩小的虚像；7、物体经凸透镜所成的像，哪 种像无法显示在光屏上 （ ）A、倒立的像； B、放大的像； C、缩小的像； D、正立的像；8、蜡烛放在离凸透镜 20cm 的主光轴上，在透镜的另一侧光屏上得到放大的像，若把
15、蜡烛向透镜方向移动 8cm，则所成的像一定是 （ ）A、缩小的； B、放大的； C、正立 的； D、倒立的；89、如下图所示四种现象中，由于光的反射而形成的 （ ）10、如下图所示，其中不属于光的折射现象的是 （ ）11、如下图所示，把一支点燃的蜡烛放在距离凸透镜 2 倍焦距以外的地方，在透镜的另一侧调节光屏位置可找到一个清晰的像。这个像是下图中的 （ ）A B C D12、小明用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像的规律”的实验。如图所示：(1)要使像能够成在光屏的中央，应将光屏向 调整(选填“上”或“下”)；(2)实验过程中，当烛焰距凸透镜 15cm 时，移动光屏至某一位置，在光屏上得到一
16、等大清晰的像，则该凸透镜的焦距是 cm；(3)接着使烛焰向左移动 5cm，此时应该将光屏向 移到某一位置(选填“左”或“右”)，才能在屏上得到倒立、 、清晰的实像(选填“放大” 、 “缩小”或“等大”)。13、用一个凸透镜成像时，下列说法不正确的是 （ ）A、成实像时，物体离凸透镜越近像越大； A B C D激光笔物距 u 像距vF FO9B、成虚像时，物体离凸透镜越近，像越大； C、成虚像时，物体离凸透镜越近像越小；D、实像总是倒立的，虚像总是正立的。第六节 探究凸透镜成像规律四、达标训练1、变小、变小；2、凸透镜、虚像；3、15、正立；4、放大、凸透镜；5、焦点、2 倍焦距、焦点；6、B；
17、7、A；8、A；9、A； 10、 （1）9.5；（2）同一高度；（3）缩小；11、 （1）像是完整的，但高度变暗些；（2）透镜上每一部分都能成完整像；（3）与猜想相同；五、课后拓展12、D；13、D；14、法一、 （自然法）把透镜放在阳光下，移动透镜后的光屏位置，直到能得到最小最亮光斑为止，用刻度尺测出光屏到透镜的距离；法二、 （二倍成像法）在光具座上移动蜡烛和光屏的位置，直到在光屏上得到倒立，等大像， 测出物距，则 f=U/2；法三、 （无限远成像法）通过透镜能在光屏上得到眼睛所能看清的最远处物体的像，测出像距即可；15、成放大虚像的条件是：uf，即是：6cmf；放大实像的条件是：fu2f，即 f18cm2f；缩小像的条件是：u2f，即 24cm2f；解上面的三个不等式即可得到 9cmf12cm；五、课堂测评1、凸透镜、凸透镜、同一高度；2、20、10；3、B；4、C；5、B；6、B；7、D；8、B；9、B；10、B；11、B；12、 （1）下；（2）7.5；（3）左、缩小；1 3、B.
