《2025年资源与评价黑龙江教育出版社八年级物理上册人教版》

生活中的物理
我们在照相的时候,总是得到一个倒立、缩小的实像；在看电影的时候,我们可以看到一个放大的实像；老爷爷还可以透过放大镜看到放大了的字,这些都是通过凸透镜所成的像。
问题：那么同样是凸透镜,为什么可以成不同的像呢？凸透镜的成像有什么规律？

答案： 凸透镜成像规律与物距和焦距有关，具体规律见解析。

2. 实验：探究凸透镜成像的规律
【探究装置】

(1)高度调节：烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一水平高度。
注意：①凸透镜位于中间；
②蜡烛需点燃；
③调整高度的目的是使像成在光屏中央。
(2)移动蜡烛和光屏时,凸透镜不动。
【探究过程】
(1)探究成像条件$(f = 10\ cm)$
①物距大于一倍焦距：把蜡烛放在较远处,由远及近移动蜡烛逐渐靠近一倍焦距处,并调节光屏到透镜的距离,使烛焰在光屏上依次成缩小、等大、放大的像,记录物距和像距。
②物距在一倍焦距之内：
a. 继续向凸透镜移动蜡烛,观察光屏上能否看到像。
b. 撤去凸透镜,从光屏一侧向透镜方向看去,观察像的大小、正倒。
(注意：a. 固定凸透镜,只移动蜡烛和光屏；b. 物距、像距记录准确,数据不能胡编乱造。)
③熄灭蜡烛,并整理器材。
(2)数据记录
|物距$u/cm$|像的性质|像距$v/cm$|
| |正倒|大小|虚实|
|35|倒立|缩小|实像|14|
|30|倒立|缩小|实像|15|
|20|倒立|等大|实像|20|
|15|倒立|放大|实像|30|
|12|倒立|放大|实像|50|
|10| | | |不成像|
|8|正立|放大|虚像|物像同侧|
|5|正立|放大|虚像|物像同侧|

(3)实验结论：
|物距$u$|像的性质|像物同侧(异侧)|像距$v$|
| |正倒|大小|虚实|
|$u ＞ 2f$|倒立|缩小|实像|异侧|$f ＜ v ＜ 2f$|
|$u = 2f$|倒立|等大|实像|异侧|$v = 2f$|
|$f ＜ u ＜ 2f$|倒立|放大|实像|异侧|$v ＞ 2f$|
|$u = f$| | | | |不成像|
|$u ＜ f$|正立|放大|虚像|同侧| |

【交流评估】
(1)实验中,如果烛焰的像成在光屏的上端,应如何调节才能使像成在光屏的中央？
①将光屏向上移动；②将蜡烛向上移动；③将凸透镜向下移动。
(2)实验中,用不透明的物体遮住透镜的上半部分或下半部分,成像情况如何？
成一个完整的像，只是像变暗了。
(3)实验中物距选择了多个范围多组数据进行实验,这样做的目的是什么？
排除偶然因素，使结论更具有普遍性。
释疑点
(1)成像的动态变化：无论成实像还是虚像,物体越靠近焦点,成的像越大,像距越大(远离焦点),即“物近像远像变大”。
(2)成像时的物像关系：像相对于物“上下、左右全颠倒”。
(3)求解焦距：当光屏成等大像时,$u = v = 2f$,则焦距$f = \frac{1}{2}u$。

答案： 2.【探究装置】
(1)同一水平 ①中间 ②点燃 ③光屏中央
(2)不动 【探究过程】
(1)①光屏
(3)倒立 缩小 实像 异 倒立 等大 实像 异 倒立 放大 实像 异 正立 放大 虚像 同 【交流评估】
(1)①将光屏向上移动；②将蜡烛向上移动；③将凸透镜向下移动。
(2)成一个完整的像，只是像变暗了。
(3)排除偶然因素，使结论更具有普遍性。