探究凸透鏡成像的規(guī)律

探究凸透鏡成像的規(guī)律周旺中學(xué)易康困惑：我們看到了人在照相的時(shí)候，總是可以得到一個(gè)縮小的倒立的實(shí)像，在看電影的時(shí)候，我們可以看到一個(gè)放大的實(shí)像，老爺爺還可以透過放大鏡看到一個(gè)放大了的字。這都是通過凸透鏡所成的像。所不同的是，照相的時(shí)候，人離鏡頭比較遠(yuǎn)，看電影的時(shí)候，電影膠片離鏡頭很近。那么同樣是凸透鏡，為什么可以成這樣不同的像呢？那么物體通過凸透鏡所成的像的大小，倒正，虛實(shí)是否與物體距離凸透鏡的遠(yuǎn)近有關(guān)呢？我們?yōu)榱擞懻搯栴}方便，把物體與透鏡的距離叫物距，像到透鏡的距離叫像距。

像的大小，倒正，虛實(shí)是否與物體與凸透鏡的距離有關(guān)？一、提出問題猜想與假設(shè)照相機(jī)鏡頭距物體較遠(yuǎn)，投影儀鏡頭距物體較近，放大鏡距物體更近。所以猜想當(dāng)物體距離鏡頭較遠(yuǎn)時(shí)，在光屏上成一個(gè)縮小的像，物體距鏡頭較近時(shí)，在光屏上成一個(gè)較大的像。如果物體距離鏡頭很近時(shí)，則成一個(gè)正立放大的像，此時(shí)在光屏上找不到像。或像的大小，倒正，虛實(shí)與物距有關(guān)

實(shí)驗(yàn)器材：蠟燭，凸透鏡，光屏，刻度尺，火材實(shí)驗(yàn)思路：為了盡可能地全面地研究凸透鏡的成像規(guī)律，應(yīng)將點(diǎn)燃的蠟燭放在距離透鏡盡可能遠(yuǎn)的地方，然后漫漫地向透鏡靠近，再移動光屏得到清晰的像，記下每一次的物距和像距，以便研究凸透鏡成像的性質(zhì)（大小，虛實(shí)，倒正）。物距、像距都是和焦距相比較，即f，2f。也就是說，物距首先在2f之外，然后在2f和f之間，形成一個(gè)倒立縮小的實(shí)像。另外照相機(jī)成像時(shí)，被拍照的景物和像在鏡頭的兩側(cè)，所以我們在實(shí)驗(yàn)時(shí)候，也要將蠟燭和光屏分放在透鏡的兩側(cè)。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)物距與焦距的關(guān)系物距u(cm)像的性質(zhì)像距v(cm)像的變化虛實(shí)大小倒正u>2f3525f<U<2f1512U<f75設(shè)計(jì)表格：實(shí)驗(yàn)步驟：1：測焦距：將透鏡對著太陽光，在透鏡的另一側(cè)放置一張白紙，直到白紙上出現(xiàn)又小又亮的光斑，測量光斑到透鏡的距離，既是焦距。f=10cm,2f=20cm2：按從左到右的順序擺放蠟燭，凸透鏡，光屏。并點(diǎn)燃蠟燭，調(diào)整燭焰、凸透鏡、光屏三者中心在同一高度（目的是為了使像成在光屏中央）3；將蠟燭放在2f之外的一點(diǎn)，移動光屏，直到光屏上出現(xiàn)清晰的像，讀出像到光屏的距離，向蠟燭再靠近n厘米，再移動光屏，觀察像的倒正，虛實(shí)，大小。并讀出像距。同時(shí)將讀出的物距和像距填在書本上的表格內(nèi)。4：將蠟燭移近到2f和f之間，重復(fù)以上的操作，進(jìn)行觀察和測量。5：繼續(xù)移近蠟燭，使U＜F。在屏上能否得到像呢？怎樣才能看到蠟燭的像呢？透過凸透鏡觀察一下?？聪竦那闆r。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)凸透鏡成像規(guī)律大于2倍焦距倒立、縮小、實(shí)像凸透鏡成像規(guī)律等于2倍焦距倒立、等大、實(shí)像凸透鏡成像規(guī)律小于2倍焦距大于1倍焦距倒立、放大、實(shí)像凸透鏡成像規(guī)律等于1倍焦距

不成像凸透鏡成像規(guī)律小于1倍焦距

正立、放大、虛像物距與焦距的關(guān)系物距u(cm)像的性質(zhì)像距v(cm)像的變化虛實(shí)大小倒正u>2f35實(shí)縮小倒1425實(shí)縮小倒15f<U<2f15實(shí)放大倒3012實(shí)放大倒31U<f7虛放大正5虛放大正實(shí)驗(yàn)記錄：物距與焦距的關(guān)系

像的性質(zhì)像距v(cm)光路圖應(yīng)用u>2f倒立縮小的實(shí)像f<V<2f照相機(jī)U=2f倒立等大的實(shí)像V=2f測焦距f<U<2f倒立放大的實(shí)像v>2f投影儀U=f不成像（折射后成為平行光）

探照燈U<f正立放大的虛像物像同側(cè)放大鏡分析論證1、像的虛實(shí)：凸透鏡在什么條件下成實(shí)象，什么條件下成虛像？2；像的大?。和雇哥R在什么條件下成縮小的象，在什么條件下成放大的像？有沒有縮小的虛像？3：像的倒正：凸透鏡所成的像有沒有正立的實(shí)像？有沒有倒立的虛像？成實(shí)像時(shí)，物像在透鏡的什么位置？虛像呢？4：像的放大與縮小的條件：凸透鏡成放大實(shí)像時(shí)，物距跟像距相比，哪個(gè)比較大？成縮小實(shí)像時(shí)，物距跟像距相比，哪個(gè)比較大？5：像的大小變化：當(dāng)物體成實(shí)像時(shí)，物體逐漸靠近透鏡時(shí)，像距是變大了還是變小了？像是變大了還是變小了？當(dāng)物體成虛像時(shí)，物體逐漸靠近透鏡，像是變大了還是變小了？6：實(shí)像和虛像有什么不同？評估與交流歸納結(jié)論：1：焦點(diǎn)是成實(shí)像和虛像的分界點(diǎn)，物體在焦點(diǎn)以外成實(shí)像，焦點(diǎn)以內(nèi)成虛像。即一倍焦距內(nèi)外分虛實(shí)。2：二倍焦距是成放大和縮小像的分界點(diǎn)。物體在二倍焦距以外成縮小像，在二倍焦距以內(nèi)成放大像。二倍焦距內(nèi)外分大小。3：實(shí)像必異側(cè)倒立，虛像必同側(cè)正立。4：u>v,像是縮小的，u<v，像是放大的。5：成實(shí)像時(shí)，物體距離透鏡越近，像距離透鏡越遠(yuǎn)，像越大；物體距離透鏡越遠(yuǎn)，像距離透鏡越近，像越小。即成實(shí)像時(shí)，物近像遠(yuǎn)且大，物遠(yuǎn)像近且小。成虛像時(shí)，物體距離透鏡越近，像越小，物體距離透鏡越遠(yuǎn)，像越大。即成虛像時(shí)，物近像小，物遠(yuǎn)像大。物體越靠近焦點(diǎn)像越大。

6：實(shí)像是實(shí)際光線的交點(diǎn)，可以在光屏上呈現(xiàn)，虛像是光線的反向延長線的交點(diǎn)，不能在光屏上呈現(xiàn)。實(shí)像可以是縮小的也可以是放大的，虛像一定是放大的。凸透鏡成像題目分類訓(xùn)練：一：凸透鏡成像與物距、像距的關(guān)系：1：凸透鏡焦距是8厘米，物體放在距透鏡20厘米處，在透鏡的另一側(cè)的光屏上可得到一個(gè)（）（）、（）像，像距的范圍是（），利用這個(gè)原理制成（）。若把物體放在１２厘米的位置上，調(diào)整光屏，可在透鏡上得到一個(gè)（）像，利用這個(gè)原理制成了（），像在（）范圍；若在物體放在距透鏡６厘米的地方，（）（填能或不能）在光屏上成接到像。那么能成一個(gè)（）（）（）像，應(yīng)用是（）２：在研究凸透鏡成像規(guī)律時(shí)，若把蠟燭放在透鏡前２０厘米處，光屏上可得到一個(gè)倒立等大的實(shí)象，若把蠟燭向透鏡移近５厘米，那么可以在光屏上得到一（）像３：一凸透鏡焦距是８厘米，當(dāng)物體距焦點(diǎn)３厘米時(shí)，則物體的成像情況是（）Ａ：一定成放大的實(shí)象像；Ｂ一定成放大的虛像；Ｃ：可能成放大的實(shí)像，也可能成放大的虛像；Ｄ：一定能用光屏收到。二：根據(jù)物距和像距的關(guān)系，判斷像的性質(zhì)：１：當(dāng)蠟燭離凸透鏡３６厘米時(shí)，它的像清晰的映在距透鏡２０厘米的另一側(cè)的光屏上，光屏上得到的是一個(gè)（）的像。２：有一支點(diǎn)燃的蠟燭與墻相距６米，蠟燭與墻之間放一透鏡，當(dāng)蠟燭與透鏡相距１、５米，則在墻上得到物體的像，此鏡是（）鏡，物距是（），像距是（），在墻上得到一個(gè)（）的像。３：如圖是某同學(xué)探究凸透鏡成像規(guī)律的裝置，在屏上得到一個(gè)清晰的像，這個(gè)像是（）的像根據(jù)像的性質(zhì)判斷物距與焦距的關(guān)系，像距與焦距的關(guān)系：１：將物體放在凸透鏡前１６厘米處，在光屏上得到縮小的像，則凸透鏡的焦距可能是（）Ａ：１０cmＢ:7cmＣ:8cmＤ:16cm若將其放在另一凸透鏡前１８厘米處，在光屏上承接到一個(gè)與物等大的實(shí)像，則該凸透鏡的焦距（）２：在探究凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)物距為２０厘米時(shí)，得到一個(gè)倒立縮小的實(shí)像，此時(shí)像距為１３厘米，則凸透鏡的焦距是（）

A:f>20cmB13cm<f<20cmC10cm<f<13cmD6.5cm<f<10cm四：根據(jù)像的變化規(guī)律判斷像的大小變化，像的大小調(diào)節(jié)１：在探究凸透鏡成像規(guī)律實(shí)驗(yàn)中，如圖保持凸透鏡的位置不變，分別將蠟燭放在a、b、c、d、e、f、g點(diǎn)，并分別調(diào)整光屏的位置，觀察蠟燭在光屏上成的像，則（１）：當(dāng)蠟燭放在（）點(diǎn)，屏上出現(xiàn)最小的像。（２）：把蠟燭放在（）點(diǎn)，屏上看不到像，但從透鏡另一側(cè)可看到燭焰正立的放大的像。（３）：把蠟燭放在（）點(diǎn)，在屏上看不到像，在透鏡的另一側(cè)也看不到像。（４）：把蠟燭放在（）點(diǎn)，在屏上出現(xiàn)最大的像。（５）：若把蠟燭放在（）點(diǎn)，屏上出現(xiàn)的像離透鏡最遠(yuǎn)。（６）：當(dāng)把蠟燭由a點(diǎn)向b點(diǎn)移動，像的大?。ǎ窬啵ǎǎ罚寒?dāng)把蠟燭由c點(diǎn)移動到d點(diǎn)，像的大小（），像距（）（８）：把蠟燭點(diǎn)燃一段時(shí)間后，光屏上得不到像，請你想想辦法，abcdeg2FF2焦距不變的照相機(jī)給某個(gè)同學(xué)拍照，底片上成一個(gè)清晰的全身像，若要改拍半身像，則照相機(jī)應(yīng)（）（填靠近或遠(yuǎn)離）該同學(xué)，鏡頭離底片（）一些。3：某校學(xué)生進(jìn)行