凸面鏡成像的規律凸面鏡成像的規律凸面鏡成像的規律凸面鏡成像的規律【學習目標】1.理解凸面鏡成像規律；2.曉得凸面鏡成像倒立、減小（或放大）虛像的條件及應用；3.曉得凸面鏡成正立、放大實像的條件；4.把握研究凸面鏡成像的過程。能在研究活動中，初步獲取提出問題的能力，經過研究活動，體驗科學研究的全過程和技巧，學習從化學現象中概括科學規律的技巧。【重點梳理】重點一、凸面鏡成像規律1、凸面鏡成像的特色和應用見下表：物的地點像的地點像的性質應用舉例u＞2f2f＞v＞f減少、倒立、實像拍照機，耳朵物像u=2fv=2f等大、倒立、實像特色：虛像大小轉折點異側2f＞u＞fv＞2f放大、倒立、實像幻燈機，投影儀u=f不可像特色：像的虛實轉折點u＜f物像同側放大、正立、虛像放大鏡2、凸面鏡的成像規律才能聯想它的應拿來加以記憶，典型的三個應用是：拍照機、幻燈機和放大鏡，它們都是借助凸面鏡成像規律制成的。弄清這種儀器的原理，腦筋中有使用這種儀器時的情形，就不難記著凸面鏡成像的規律了。重點解說：1、丈量凸面鏡的焦距：借助平行光源或太陽光粗測凸面鏡的焦距。（實驗室供給的凸面鏡的焦距有5cm、10cm和30cm，我們所選的透鏡最慶幸10cm—20cm之間，太大或太小都不便捷）2、操作過程中，應固定好蠟燭、凸面鏡，而后搬動光屏，直至在光屏上獲取一個清楚的像為止凸面鏡成像規律總結，讀出物距與像距的大小。
3、當物距大于焦距時，不論怎樣搬動光屏，在光屏上也找不到物體的像。此時應去除光屏，透過凸透鏡察看火焰的成像狀況。4、總結凸面鏡成像規律，可簡略概括成“一焦分虛實，二焦分大小；成虛像時，物近像遠像變大；成實像時，物近像近，像變小。”（1）“一焦分虛實”：物體在一倍焦距之內成實像，一倍焦距之外成虛像。（2）“二焦分大小”：物距大于二倍焦距，成放大的像，（焦點除外）；物距小于二倍焦距成降低的。（3）“成虛像時，物近像遠像變大”：成虛像時，物體掃視透鏡，像遠離透鏡，像漸漸變大。（4）“成實像時，物近像近，像變小”：成實像時，物體掃視透鏡，像也掃視透鏡，像漸漸變小。重點二、凸面鏡成像光路圖1、成倒立減少虛像時，物距u2f，像距2fvf以以右圖所示：2、成倒立放大虛像時，物距2fuf，像距v2f以以右圖所示：3、成正立放大實像時，物距uf以以右圖所示：重點解說：1、凸面鏡成像規律口決記憶法（一）：第1頁物遠虛像小而近，物近虛像大而遠，如果物放焦點內，正立放大實像現；幻燈放像像好大，物處一焦二焦間，單反縮你小不點，物處二倍焦距外。
2、凸面鏡成像規律口決記憶法（二）：凸面鏡，能耐大，拍照、幻燈和放大；二倍散景倒實小，二倍焦內倒實大；如果物放焦點內，像物同側實像大；一條規律記在心，物近像遠像變大。【典型例題】種類一、研究凸面鏡成像1.小明在“研究凸面鏡成像規律”的實驗中，用裝有6個發光晶閘管的有方格的白紙板做發光物體，如圖甲所示，又用這類相同大小有方格的白紙板做光屏，而后將發光物體、凸面鏡和光屏組裝到光具座上并調整好。(1)當發光物體在a點時，如圖乙所示，在光屏上成的像如圖丙所示，則光屏上的像是倒立、的虛像。將發光物體由a點移到b點，要想找到像的地點，應搬動光屏，直至為止。(2)用這類發光物體和光屏做實驗，最主要的一條長處是：。(3)如圖乙所示，當發光物體在a點時，物與像之間的距離為s1，當發光物體在b點時，物與像之間的距離為s2，則s1s2(填“＞”“＝”或“＜”)(4)小明研究完凸面鏡成像規律后，接著又做了一個察看實驗。他把光屏取出來，把發光物體放到凸透鏡右邊，從凸面鏡左側沿主光軸向凸面鏡方向察看，以右圖，當嘴巴離凸面鏡較遠時聽到了發光物體倒立的像，離凸面鏡較近時就看不到這個像了，請分析并說明此中原由。
【思路點撥】（1）根據像在方格紙上所占格的大小來比較像與物體的大小關系，要獲取像的地點，一定調養光屏使像最清楚為止。（2）將發光晶閘管與燭焰比較，找出其長處。發光晶閘管的色溫更大，更容易察看其像，同時其形狀規則，借助方格紙，更簡單比較像與物的大小。（3）根據凸面鏡成像的規律。曉得物體成倒立減少的虛像時，物距小于二倍焦距，而像距在一倍焦距和二倍焦距之間；且物距減小時，像距無窮掃視一倍焦距．（4）根據虛像的觀點，虛像是實質光芒凝聚成的，要曉得在像點曾經光芒還未凝聚成像。【答案】(1)降低；光屏上的像清楚(2)以便比較像與物的大小(3)＜(4)因為聽到的像是倒立的，所以說是虛像，成像點在凸面鏡的一側；發光物體發出的光芒經凸面鏡折射后是凝聚的，經過成像點后是發散的，所以右眼一定在成像點之外的光芒發散地區能夠看見這個像【分析】凸面鏡成的虛像是倒立的虛像，從光屏上才能看出，此像比物體小，所以是降低的虛像；由凸透鏡成像規律可知，當物體遠離凸面鏡成虛像時，物距減小，此時像距變小，所以應將光屏向凸面鏡緊靠，直至在光屏上獲取清楚的像為止；用這類發光物體和光屏做實驗，能使成在光屏上的像顯得更清楚，且易于比較物、像的大小關系，使實驗現象更為似乎。
【總結升華】這是一個有必將創新性的裝置，借助這一裝置更簡單比較像與物體的大小、倒正的關系。在物距和像距同時變化的過程中，當物距變遠時，像距會變近，但是像會變小，即“物遠、像近、像變小”依據這一規律可輕松判定像的變化狀況。貫通融會：【變式】在“研究凸面鏡成像的規律”實驗中，所用凸面鏡的焦距是10cm。用米尺在水平桌面上畫向來線并標明刻度，將透鏡固定在50cm處，實驗裝置如圖1所示。（1）當把燃起的蠟燭置于20cm刻度處時，為了能使像清楚的成在光屏的中央地點，要調整蠟燭、凸透鏡、光屏的高度，使燭焰、凸面鏡、光屏的中心大約在。（2）從頭調整后，保持蠟燭、凸面鏡的地點不變，為了找到清楚的像，應將光屏在光具座上移到第2頁的刻度范圍內，能夠在光屏上獲取一個倒立減少的虛像。（3）當把蠟燭移到35cm刻度處時，搬動光屏可獲取一個倒立放大的虛像。拍照機、投影儀、放大鏡這三種光學儀器正常使用時，與這類成像規律相同的是。小明做完實驗后，想進一步研究透鏡成像的狀況。他又在透明的玻璃板上用白色筆畫了個表盤及表針的地點，而后把這個玻璃板置于蠟燭的位置上，并用平行光源對著玻璃板上的表盤照亮，如圖2所示。
搬動光屏直至成清楚像為止。此時表盤在光屏上所成的像應是圖3中的。【答案】（1）同一高度（2）60cm～70（3）投影儀；A2.下面是小明研究凸面鏡成像規律的實驗過程，請你和他一齊達成這項研究：（1）小明將透鏡正對太陽光，在透鏡的另左側獲取一個最小的亮點F（以右圖）；該凸面鏡的焦距f=cm；將一支高1.5cm發光棒置于凸面鏡前30cm處，搬動光屏就能獲取一個、的虛像。（2）把該發光棒立于凸面鏡前凸面鏡成像規律總結，在光屏上成了3cm高的像，物體離凸面鏡的距離可能是A．9cmB．12cmC．18cmD．27cm【答案】（1）12；倒立；減少（2）C【分析】（1）如圖，凸面鏡正對太陽光，平行光芒平行于主光軸，經凸面鏡折射后凝聚在主光軸上一點，這點是凸面鏡的焦點，焦點到光心的距離是凸面鏡的焦距，所以凸面鏡的焦距是12cm。凸面鏡的焦距是12cm，將一支高1.5cm發光棒置于凸面鏡前30cm處時，u＞2f，所以在透鏡的左側用光屏就能獲取一個倒立、減小的虛像。（2）因為該發光棒高1.5cm，當把它立于凸面鏡前，在光屏上成了3cm高的像，說明此時的像是倒立放大的虛像，由凸面鏡成像規律可知，此時2f＞u＞f，C選項切合條件。
【總結升華】本題主要觀察了凸面鏡成像的規律及特色，在學習過程中要擅長總結，尋找規律，要修業生對凸面鏡成像的規律做到深刻理解，并能靈巧應用。貫通融會：【變式】把高2cm的發光棒立于焦距為5cm凸面鏡前，在凸面鏡后的光屏上成了4cm高的像，物體離凸面鏡的距離可能是（）A．7.5cmB．12.5cmC．4.5cmD．10cm【答案】A種類二、凸面鏡成像規律的應用3.某班朋友在“研究凸面鏡成像規律”的實驗中，記錄并勾畫了物體到凸面鏡的距離u跟像到凸面鏡的距離v之間關系的圖像，以右圖，以下判定正確的選項是（）A．該凸面鏡的焦距是20cmB．當u=15cm時，在光屏上能獲取一個降低的像C．當u=25cm時成放大的像，投影儀就是根據這一原理制成的D．把物體從距凸面鏡10cm處搬動到30cm處的過程中，像漸漸變小【思路點撥】由凸面鏡成像規律，物距等于像距時，成等大、倒立、實像，物距在2倍焦距處，根據圖象可得凸面鏡的焦距是10cm，再根據凸面鏡成像規律找出正確的選項。【答案】D【分析】由圖可知，跟隨物距減小，像距減弱。當u=20cm，v=20cm，說明此時像物等大，物距像距都等于2f，得f＝10cm。
所以A、B、C不切合題意。物體從距凸面鏡10cm處搬動到30cm處的過程中，凸面鏡的物距小于焦距，成虛像，凸面鏡成虛像時，物距減小，像距降低，像變小，D切合題意。【總結升華】題目觀察了凸面鏡成像的四種狀況和應用，以及凸面鏡成虛像時，物距、像距、之間的關系，這是凸面鏡成像習題的重要根據，必將要高超把握。第3頁種類三、綜合應用4.以下光學儀器的應用，那個獲取的虛像比物體大（）A．放大鏡B．幻燈機C．照像機D．潛望鏡【答案】B【分析】放大鏡、潛望鏡成的像是實像，所以A、D選項錯誤；照像機成的像是倒立減少的虛像，C選項錯誤；幻燈機成的是倒立、放大的虛像，所以B選項正確。【總結升華】題目主要觀察了凸面鏡和平面鏡的成像特色，屬于簡單題目。貫通融會：【變式】（多項選擇）以下說法中正確的選項是（）A．拍照機、幻燈機的鏡頭都相當于一個凸面鏡B．使用幻燈機時，為了在屏幕上獲取正立的像，幻kt板應倒立擱置C．只如果放大鏡，不論哪些狀況下都能成放大的像D．平面鏡能成等大的虛像【答案】AB第4頁