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4.3探究凸透镜成像规律 一、重要实验：探究凸透镜成像规律 （一）装置 1、器材：蜡烛、凸透镜、光屏、刻度尺 2、安装：凸透镜在中间，两侧分别放置蜡烛和透镜 3、调试：调节透镜和光屏的高度，使他们的中心与烛焰中心在同一高度； 目的：使像成在光屏中央。 （二）重要名词 vu 物距u：物体到透镜光心的距离；像距v：像到透镜光心的距离。 v u (三)操作步骤 1、测定凸透镜的焦距 将凸透镜正对平行光（太阳光、手电筒光），在另一侧来回移动光屏，直至找到一个最小、最亮的光斑，用刻度尺侧车光屏到透镜的距离，即为该凸透镜的焦距。 2、保持透镜不动，使烛焰从距透镜较远处逐次靠近透镜，每次都调节光屏到透镜的距离，直至找到清晰的像。 辅导：如从离透镜很近的距离开始远离透镜，很容易一开始就是虚像，导致无论怎样移动光屏都找不到像，有悖由易入难原则。 3、记录物距与像距，观察像大小、正倒、移动方向与物距的关系； （四）实像规律 物靠近，像远大； 辅导： 成实像时，物体靠近透镜，像远离透镜； 物体靠近透镜，像由缩小变为等大，直至放大。 f f 2f f 2f 2f f f 2f f f 2f 2f 物体移动方的向 像移动的方向 2、表格归纳（比较u与f） 物距 成像性质 像距 u2 u=2 fu2 物距与像距的关系 成像性质 uv u=v uv 3、表格归纳（比较u与v） （五）虚像规律 ff f f ff f f 辅导：比较上面两图（不必掌握画法），可知：物体离透镜越近，两条折射光线的反向延长线越早相交，相交点越低，所得的虚像就越小（当然比原物体大）。 物距 成像性质 u=f uf （六）实像与虚像归纳 正立/倒立 放大/缩小 虚/实 光屏上能否看到 眼睛能否直接看到 凸透镜 放大 凹透镜 平面镜 （七）分界点 f2f f 2f 物体所在位置 实像（倒立） 虚像（正立） 放大 缩小 （八）实验中出现的问题 eq \o\ac(○,1)无论怎样移动光屏都找不到像的原因是：物距小于或等于一倍焦距；烛焰、光屏、透镜中心不在同一高度；物屏间距小于4f。 辅导：分析实验数据，不难发现成实像时，物屏间距L≥4f。 eq \o\ac(○,2)把透镜挡住部分，成像性质 不变，亮度 变暗。 辅导：挡住（残缺）部分，透镜镜面弧度不变，焦距不变，所以成像性质不变。 eq \o\ac(○,3)把凸透镜换成凹透镜，屏上没有像，说明凹透镜成虚像。 辅导：虚像不能在光屏上呈现。 eq \o\ac(○,4)如果像偏在屏上方，应向上移动光屏，或向下移动凸透镜，或向上移动蜡烛。 辅导：像的位置一定在经过光心的光线方向上。（类似于铅笔穿过胶带圈） 透镜不动 透镜不动 如物体向上 则像向下 保持物体不动 将透镜向下移动 则像向下 eq \o\ac(○,5)成实像时，物体靠近透镜，像原理透镜，物与像的移动方向相同。 eq \o\ac(○,6)成虚像时，若想看到更大的像，应将物体远离透镜，或靠近焦点。