教科版初中八年级上册物理精品教学课件 第四章 在光的世界里 4.5 科学探究：凸透镜成像.ppt

第5节科学探究：凸透镜成像;1.认识凸透镜和凹透镜,了解透镜的主光轴、光心、焦点、焦距,会通过实验粗略测量凸透镜的焦距。;放大镜、眼镜、照相机它们都有一个重要的光学器件——透镜。;1.透镜:用透明物质制成的，至少有一个表面为球面一部分的光学元件。;2.透镜的类型;3.透镜的主光轴和光心

(1)主光轴：透镜上通过两个球面球心的直线C1C2，简称主轴，如图所示。;4.透镜的焦点和焦距

(1)焦点：

①平行于凸透镜主轴的光线经凸透镜折射后，会聚于主轴上一点，这一点叫凸透镜的焦点(F)，如图所示。;②平行于凹透镜主轴的光线经凹透镜折射后，发散光线的反向延长线交于主轴上一点，这一点叫凹透镜的焦点(F)，如图所示。;;(2)凹透镜对光有发散作用，凹透镜又叫发散透镜。

凹透镜对光有发散作用，是指光线通过凹透镜折射后，折射光线比原来的入射光线更偏离主光轴，如图所示。;拓展培优：

1.凸透镜的焦距长短反映了凸透镜对光线会聚能力的强弱，焦距越短，会聚能力越强；凹透镜的焦距长短反映了凹透镜对光线发散能力的强弱，焦距越短，发散能力越强。

2.相同口径的凸透镜，表面越凸，焦距越短，会聚作用就越强，光线通过透镜后偏折得越厉害。;6.粗测凸透镜焦距的方法;测出光斑到凸透镜光心的距离，即该凸透镜的焦距，这种测凸透镜焦距的方法称为平行光聚焦法。;7.关于透镜的三条特殊光线;凹透镜;;如图所示，F是透镜的焦点，其中正确的光路图是（）;1.探究透镜成像时的三个必备物理量(如图所示)

(1)物距：物体到透镜的距离，用u表示；

(2)像距：像到透镜的距离，用v表示。;2.实验：探究凸透镜成像的规律;（3）实验设计：先把物体放在距凸透镜较远的地方，然后逐渐向凸透镜移近，同时把光屏放在凸透镜的另一侧，观察光屏上像的变化情况。研究凸透镜的成像与物距的关系（保持焦距不变，即使用同一个凸透镜），物距的变化以焦距为标准，即观察物距大于2倍焦距、大于1倍焦距小于2倍焦距、小于1倍焦距的成像情况。;（4）实验仪器：光具座、蜡烛、光屏、凸透镜、火柴等。;②将蜡烛、凸透镜、光屏依次安放在光具座上，调整它们的高度，使烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心大致在同一高度。;④把蜡烛移向凸透镜（u=2f），移动光屏，直到光屏上出现清晰的烛焰的像，观察并记录像的大小和正倒，测出物距u和像距v。

⑤把蜡烛移向凸透镜（f＜u＜2f），移动光屏，直到光屏上出现清晰的烛焰的像，观察并记录像的大小和正倒，测出物距u和像距v。改变物距，重做这一步。

⑥把蜡烛继续靠近凸透镜（u=f），移动光屏，观察是否能够成像。

;⑦继续向凸透镜移动蜡烛（uf）并调整光屏的位置，你能在屏上得到蜡烛的像吗？撤去光屏，从光屏一侧向透镜方向看去，能否观察到蜡烛的像？像在什么位置？记录所看到的像的正倒、大小以及此时的物距u。改变物距，重做这一步。;物距u与焦距f的关系;物距u与焦距f的关系;①焦点是成实像和虚像的分界点。当u＞f时成实像；当uf时成虚像；当u=f时不成像。

②二倍焦距处是成放大像和缩小像的分界点。当u＞2f时，成缩小的实像；当u=2f时，成等大的实像；当f＜u＜2f时，成放大的实像。

③凸透镜成的实像都是倒立的，且像、物位于凸透镜的两侧；凸透镜成的虚像都是正立的，且像、物位于凸透镜的同侧。

④凸透镜成实像时，随着物距的变小，像和像距都变大；成虚像时，随着物距的变小，像和像距都变小。;物距

（u）;实验中的注意事项：

1.光具座的长度有限，做实验时最好选用焦距为10cm左右的凸透镜，焦距过大（光具座总长不够4倍焦距长），有些实验无法完成。

2.凸透镜最好放在光具座的中间位置，便于调节物距和像距。

3.调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度，目的是让烛焰的像成在光屏的中央。

;4.调整光屏时不可再调整凸透镜的位置，否则会使物距改变。

5.判断烛焰的像是否最清晰的方法：光屏在某位置时，向前或向后移动光屏，像都会变模糊，则此位置即为像最清晰的位置。

6.同一个物距范围内要取两个以上的物距进行实验，这样做是为了排除偶然因素，寻找普遍规律。;思考讨论1：你知道实验中无论如何移动光屏都找不到像的原因有哪些？

(1)烛焰、凸透镜、光屏三者的中心不在同一高度。

(2)当烛焰在凸透镜一倍焦距以外，但非常靠近焦点时，所成的像很大，且像距也很大，而光具座长度有限，光屏不能承接到像。;思考讨论2：若把凸透镜遮挡一部分，像会发生什么变化？;某同学用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像的规律”实验,装置如图所示。;(3)当烛焰距凸透镜35cm时,移动光屏,可在光屏上得到