文档内容
5.3 凸透镜成像的规律 （导学案）
【学习目标】
1. 通过实验探究，知道凸透镜成像的规律。
2. 经历探究过程，提升对证据的分析和论证能力。
3. 通过探究活动，体会实验探究活动对认识事物过程中的重要意义。
【学习重点】 理解凸透镜的成像规律。
【学习难点】探究凸透镜成像的规律的过程。
【自主预习】
阅读教材，完成以下问题：
1．在做“探究凸透镜成像规律”的实验中用到的器材有：蜡烛、凸透镜、光屏和光具座，分别把
上述物体安装在光具座上，调整它们的高度，使得烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度，目的是使
像成在光屏的中央。光屏的作用是承接并显示凸透镜所成的实(选填“虚”或“实”)像。
2． 完成下表的填写：（焦距、物距、像距分别用f、u、v表示）
物与像 光屏能
物距u 像的性质 像距v 应用
【合作探究】 的位置 否承接
一、探究凸透镜成像的规律
u>2f 倒立 缩小 实像 异侧 2 f > v > f 能 照相机
【提出问题】凸透镜所成像的虚实、大小、正倒跟哪些因素有关？
u＝2f 倒立 等大 实像 异侧 v ＝ 2 f 能 测焦距
【猜想假设】 ①可能与物体到透镜的距离有关。
支持事f<例u<：2f照相倒机立、投影放仪大和放大实镜像的成像异特侧点不同 v， >2是 f 因为物能体到透镜的投距影离仪不同。
②可能与凸透镜的焦距有关。
u＝f 不成像
支持事例：同一物体通过照相机成像，当照相机的焦距改变时（调焦），凸透镜所成像的大小会
u 2f 实像 缩小 倒立 15
2 20 u = 2f 实像 等大 倒立 20 cm
3 15 2f >u >f 实像 放大 倒立 30
4 10 u =f 不成像
5 6 u 2f 倒立 缩小 实像 异侧 2f>v>f 能
u＝2f 倒立 等大 实像 异侧 v＝2f 能
f2f 能
u＝f 不成像
u2f，则成倒立、缩小的实像，像距满足f2f。成像光路图：
（2）投影仪的调节
①调节依据：凸透镜成倒立、放大的实像时，物近像远像变大。
②调节方法：像偏小，投影片靠近镜头，投影仪远离屏幕；像偏大，投影片远离镜头，投影仪靠
近屏幕。
3.放大镜
（1）放大镜成像原理：当物距u2f。（3）物距u＜f 时，凸透镜成正立、放大的虚像。
（4）物距u=2f 时，成倒立、等大的实像，像距v=2f
（5）物距u=f 时，不成像。
【例题6】请用作图法找出蜡烛火焰A点的像A′ 。
【答案】右图。
【解析】平行于主光轴的光线折射后过焦点，通过光心的光线传播方向不变，两条折射光线交点
即是A的像A′。
【精讲点拨】
1. 凸透镜成像时，比较物距与像距的大小，也可以判断像的性质。
①如果像距大于物距，则像的大小大于物体的大小；
②如果像距等于物距，则像的大小等于物体的大小；
③如果像距小于物距，则像的大小小于物体的大小。
2. 在凸透镜成像规律中有两个一致性，即像随物体移动方向的一致性，像的大小随像距大小变化
的一致性。
【归纳整理】物与像 光屏能
物距u 像的性质 像距v 应用
的位置 否承接
u>2f 倒立 缩小 实像 异侧 2f>v>f 能 照相机
u＝2f 倒立 等大 实像 异侧 v＝2f 能 测焦距
f2f 能 投影仪
u＝f 不成像 获得平行光
u 2f，成倒立缩小的实像，应用于照相机，故D不符合题意；
8. 在探究凸透镜成像规律的实验中，凸透镜的焦距为10cm。
（1）将蜡烛和凸透镜甲固定在如图所示位置，点燃蜡烛后，在光屏上得到烛焰清晰_____（选填
“放大”或“缩小” ）的实像。这是______（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）的原理；
（2）保持凸透镜位置不变，将蜡烛移动到15cm刻度线处，应该向____（选填“左”或“右”）
移动光屏，才能再次得到烛焰清晰的像；
（3）改用焦距为20cm的凸透镜继续进行实验，并保持位置不变。应该将______（选填“蜡烛”
或“光屏”）
从原刻度线处（图示位置）缓慢地向____（选填“左”或“右”）移动，才能在光屏上得到烛焰
清晰的像。
【答案】（1）放大，投影仪；（2）左；（3）蜡烛，左。
【解析】（1）由图可知，物距小于像距，物距处于f 和2f之间，成倒立、放大的实像。应用是投
影仪或幻灯机。（2）凸透镜位置不变，将蜡烛移动到15cm刻度线处，物距变大，像距会变小，应该向左移动光
屏，才能再次得到烛焰清晰的像，所以应该向左移动光屏。
（3）改用焦距为20cm的凸透镜乙继续进行实验，此时物距小于一倍焦距，无法在光屏上得到清
晰的像，要得到清晰的像，应该增大物距，即将蜡烛向左移动。
【课后反思】本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？
