八年级物理透镜及其应用第三节凸透镜成像规律最全笔记

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凸透镜成像的规律

知识点：探究凸透镜成像的规律

提出问题：凸透镜所成像的虚实、大小、正倒跟物距有什么关系 注意：在凸透镜成像中，物体到凸透镜的距离叫物距（u），光屏到凸透镜的距离叫像距（v）。

猜想与假设：照相时物体到凸透镜的距离比像到凸透镜的距离大，而使用投影仪时，物体到凸透镜的距离比像到凸透镜的距离小，看来像是放大的还是缩小的，可能跟物体和像相对凸透镜的距离远近有关。无论是照相机还是投影仪，物体和所成的像位于凸透镜两侧，而通过放大镜观察物体，物体和像位于凸透镜的同侧，看来像的倒正很可能跟像与物体是否在凸透镜的同侧有关。

进行实验与收集证据：（1）利用太阳光聚焦法测定凸透镜的焦距，所选透镜的焦距为10cm。

（2）如图所示，在光具座上将凸透镜放在蜡烛和光屏之间，点燃蜡烛，为使烛焰的像成在光屏中央，应调整烛焰中心、凸透镜中心、光屏的中心三者大致在同一高度。

（3）把蜡烛放在物距大于二倍焦距的位置，即u＞2f，沿直线移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。

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u，重做实验。

（4）把蜡烛移向凸透镜，使蜡烛与凸透镜间的距离等于二倍焦距，即u=2f，移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的像。观察像到凸透镜的距离、像的倒正和大小。

（5）把蜡烛在移近凸透镜，让物距在一倍焦距与二倍焦距之间，即f＜u＜2f，移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的像，观察像到凸透镜的距离、像的倒正和大小。改变物距u，重做实验。

（6）把蜡烛继续移近凸透镜，让蜡烛在凸透镜的焦点上，即u=f，移动并观察光屏，看是否能够成像。

（7）把蜡烛移到凸透镜的一倍焦距以内，即u＜f，移动光屏，在光屏上还能看到烛焰的像吗？

从光屏这一侧透过凸透镜用眼睛直接观察烛焰，记录像的倒正、大小。改变物距u，重做实验。

将实验数据和观察结果填入下表中。（凸透镜的焦距f=10cm）

物体到凸透镜的距离（物距u）/cm 40（u＞2f） 30（u＞2f） 20（u=2f） 15（f＜u＜2f） 10（u=f） 8（u＜f）

光屏上的像到凸透镜光屏上像的性质 的距离（像距v）/cm 13.3（f＜v＜2f） 15（f＜v＜2f） 20（v=2f） 30（v＞2f） —— ——

倒立的，缩小的 倒立的，缩小的 倒立的，等大的 倒立的，放大的 倒立的，放大的 光屏上没有像

光屏上没有像，但眼睛在蜡烛异侧，透过凸透镜能观察到正立的放大的像。

13.3（f＜u＜2f） 40（v＞2f）

注意：①实验前，调节蜡烛的烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度，目的是保证烛焰的像能成在光屏中央。

②在同一个物距范围内取两组以上的物距深究凸透镜成像的规律是为了排除偶然因素，


使实验结论更具有普遍性。

③在探究物距满足f＜u＜2f的成像情况时，物体不能太靠近焦点，否则像离凸透镜太远，像也太大，光屏可能无法接收。



凸透镜成像规律



物距u：物体到凸透镜光心的距离 像距v：光屏到凸透镜光心的距离

物距u和焦距f的像的性质 像的位置 像距v和焦应用举例

关系 距f的关系 正立倒立 缩小放大 实像虚像 u＞2f（1、2） 倒立 缩小 实像 异侧 f＜v＜2f 照相机 u=2f（3） 倒立 等大 实像 异侧 v=2f 确定焦距 f＜u＜2f（4、5） 倒立 放大 实像 异侧 v＞2f 投影仪

u=f（6） 不成像 确定焦距 u＜f（7、8） 正立 放大 虚像 同侧 —— 放大镜 特殊点 u=2f 放大像和缩小像的分界点 u=f 虚像和实像，正立和倒立，像、物同侧和异侧的分界点

凸透镜所成的实像都是倒立的，且像、物位于凸透镜的两侧；虚像都是正立的，且像、物位于凸透镜的同侧。 动态特征：即从1→8物体移动，成像分别为1’→8’（6位置不成像） 成实像（1→5），像（1’→5’） 物距减小，像距增大，像变大（物近像远像变大），反之，物远像远像变小 成虚像（7→8），像（7’→8’） 物距减小，像距减小，像变小（物近像近像变小），反之，物远像远像变大 动态特征的应用（照相机、投影仪、放大镜的调节） 照相机 用照相机照相时，要让胶片上的像大一些或先拍远处物体再拍近处物体时，根据凸透镜成实像时“物

近像远像变大”的规律，镜头离被照物体近一些，胶片离镜头要远一些，即镜头前伸，暗箱拉长

投影仪 使用投影仪时，要是屏幕上的像大一些，根据凸透镜成实像时“物近像远像变大”的规律，投影片

离镜头要近一些，屏幕离镜头要远一些。

放大镜 使用放大镜观察物体时，要想让被观察的物体大一些，由凸透镜成虚像时“物远像远像变大”的规

律，放大镜离被观察物体要稍远一些，但物体要始终放在放大镜一倍焦距之内。

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