【凸透镜成像规律-公开课件(讲义)】一、课程导入
在日常生活中，我们经常接触到各种光学仪器，如照相机、显微镜、望远镜等。这些设备的核心部件之一就是凸透镜。凸透镜能够将光线汇聚，从而形成清晰的图像。那么，为什么同一个凸透镜在不同的位置会形成不同大小、正倒、虚实的像呢？这就是我们今天要探讨的——凸透镜成像的基本规律。
二、实验目的
1. 理解凸透镜对光的作用。
2. 掌握凸透镜成像的基本规律。
3. 能够根据物距、像距和焦距的关系判断成像性质。
4. 培养动手能力与科学探究精神。
三、实验器材
- 凸透镜（已知焦距）
- 光具座
- 蜡烛（作为光源）
- 光屏（用于接收像）
- 刻度尺
- 激光笔（可选）
四、实验原理
凸透镜是中央厚、边缘薄的透明介质，对光线具有会聚作用。当物体放在凸透镜的不同位置时，光线经过折射后会在另一侧或同侧形成像。根据物体与透镜之间的距离（物距）、像与透镜之间的距离（像距）以及透镜的焦距，可以判断像的性质（放大/缩小、正立/倒立、实像/虚像）。
五、实验步骤
1. 将凸透镜固定在光具座上，调整其高度与蜡烛火焰在同一水平线上。
2. 将蜡烛放在透镜左侧，调节蜡烛的位置，使光线通过透镜。
3. 在透镜右侧放置光屏，移动光屏，直到屏幕上出现清晰的像。
4. 记录物距（u）、像距（v）以及像的性质。
5. 改变物距，重复实验，记录多组数据。
6. 分析数据，总结成像规律。
六、成像规律总结
| 物距（u） | 像距（v） | 像的性质 | 应用 |
|-----------|-----------|------------|------|
| u > 2f| f < v < 2f | 倒立、缩小、实像 | 照相机 |
| u = 2f| v = 2f| 倒立、等大、实像 | 测量焦距 |
| 2f > u > f | v > 2f | 倒立、放大、实像 | 投影仪 |
| u = f | v → ∞ | 不成像| 聚光 |
| u < f | v 为负值| 正立、放大、虚像 | 放大镜 |
七、注意事项
1. 实验过程中应保持环境光线适中，避免强光干扰。
2. 调整光屏位置时动作要轻柔，防止晃动影响成像清晰度。
3. 注意区分实像与虚像的概念，实像是实际光线汇聚形成的，可以在光屏上呈现；虚像则是光线反向延长线的交点，不能在光屏上呈现。
八、思考与拓展
1. 如果使用凹透镜，成像规律又会如何变化？
2. 在现实生活中，有哪些应用利用了凸透镜的成像规律？
3. 如何通过实验更准确地测量凸透镜的焦距？
九、课堂小结
通过本节课的学习，我们掌握了凸透镜成像的基本规律，并通过实验验证了不同物距下像的变化情况。理解了“物近像远、物远像近”的基本趋势，同时也认识到物理现象背后的科学原理。希望同学们在今后的学习中，能够灵活运用所学知识，解决实际问题。
十、课后作业
1. 完成实验报告，整理实验数据并绘制成像规律图示。
2. 预习下一节眼睛与视力矫正。
3. 思考题：如果一个物体位于凸透镜的一倍焦距内，人眼能看到它吗？为什么？
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备注：本讲义为教学参考资料，旨在帮助学生理解凸透镜成像的基本规律，提升科学素养与实践能力。
