第13章 仿真型课件实例——凸透镜成像仿真实验

物理凸透镜成像完整版课件•凸透镜基础知识•凸透镜成像原理及规律目录•放大倍数与成像质量关系•凸透镜在日常生活中的应用•实验操作与技巧指导•知识拓展：现代光学技术发展趋势01凸透镜基础知识凸透镜定义与结构凸透镜定义中间厚、边缘薄的透明镜片，具有会聚光线的作用。

结构特点一般由两个球面组成，可以是双凸透镜或平凸透镜，其形状和厚度对成像有影响。

光线传播规律01光线通过凸透镜后，遵循光的折射定律，即光线从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生改变。

02对于平行于主光轴的光线，经过凸透镜后会聚于焦点；对于通过光心的光线，传播方向不变。

焦点到光心的距离，表示凸透镜对光线的会聚能力。

焦距越短，会聚能力越强。

焦距（f ）物距（u ）像距（v ）物体到凸透镜光心的距离。

物距的变化会影响成像的方式和位置。

像到凸透镜光心的距离。

像距与物距和焦距的关系决定成像的特点。

030201焦距、物距和像距概念02凸透镜成像原理及规律成像原理简述光线经过凸透镜的折射平行于主光轴的光线经过凸透镜后会聚于焦点，而经过光心的光线方向不变。

像的形成物体上每一点发出的光线经过凸透镜折射后，都会聚于像点，所有像点组成的像即为物体的像。

成像规律总结物距与像距的关系当物距大于二倍焦距时，像距在一倍焦距和二倍焦距之间；当物距等于二倍焦距时，像距等于二倍焦距；当物距小于二倍焦距时，像距大于二倍焦距。

像的大小与物距的关系当物距大于二倍焦距时，成倒立缩小的实像；当物距等于二倍焦距时，成倒立等大的实像；当物距小于二倍焦距时，成倒立放大的实像。

像的正倒与物距的关系当物体位于凸透镜一倍焦距以内时，成正立放大的虚像；当物体位于凸透镜一倍焦距以外时，成倒立的实像。

成正立放大的虚像，像与物同侧，且像距大于物距。

物体位于焦点以内成倒立放大的实像，像与物异侧，且像距大于物距。

物体位于焦点和两倍焦距之间成倒立等大的实像，像与物异侧，且像距等于物距。

物体位于两倍焦距处成倒立缩小的实像，像与物异侧，且像距小于物距。

仿真物理实验室：探究凸透镜成像的规律
探究凸透镜成像的规律是本章的重点，通过实验使学生了解凸透镜的成像规律，初步了解实验—分析—归纳的科学探究方法，强化学生学习的独立性、主动性。

下面仿真物理实验室就带你一起探究凸透镜成像的规律。

第一步，点击左侧工具栏中的火柴工具，靠近蜡烛并将其点燃，在一倍焦距外拖动蜡烛(即在标尺的0-20刻度之间移动蜡烛），移动光屏去接收蜡烛的像，记下此时的物距L和像距S。

第二步，拖动蜡烛，让蜡烛离凸透镜越来越远，移动光屏去接收蜡烛的像。

记下此时的物距L（1）和像距S（1）。

第三步，拖动蜡烛至一倍焦距内（即拖动蜡烛在标尺的20-30刻度之间），观察所成像的特点。

实验结论：
1、当物距大于二倍焦距时，成倒立缩小的实像；
2、当物距在焦距与二倍焦距之间时，成倒立放大的实像；
3、当物距小于焦距时，成正立、放大的虚像；
4、当物距等于焦距时，不成像，当物距等于2倍焦距时成倒立、等大的实像；
5、在焦距之外时，物距越小像距越大，实像越大；
6、当物体放在焦点之内时，在凸透镜同一侧成正立放大的虚像，物距越小，像距越小；。

凸透镜成像的规律课件(17张PPT)目录•凸透镜基础知识•成像原理与规律•实验探究：凸透镜成像规律验证•应用领域拓展•常见问题解答与误区澄清•课程总结与回顾CONTENTSCHAPTER01凸透镜基础知识凸透镜定义与结构凸透镜定义中间厚、边缘薄的透明镜片，具有会聚光线的作用。

结构特点一般由两个球面组成，可以是双凸、平凸或凹凸等形式。

光线传播路径及特点光线传播路径平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，会聚于一点（焦点）；通过光心的光线传播方向不变。

特点凸透镜对光线有会聚作用，能使平行光线会聚于焦点。

焦点到光心的距离，表示凸透镜对光线的会聚能力。

焦距（f ）物距（u ）像距（v ）物体到凸透镜光心的距离，表示物体与凸透镜的相对位置。

像到凸透镜光心的距离，表示像与凸透镜的相对位置。

030201焦距、物距和像距概念CHAPTER02成像原理与规律物体在凸透镜前成像原理光线经过凸透镜折射当光线经过凸透镜时，由于透镜的特殊形状，光线会发生折射，即光线的传播方向会发生改变。

折射光线汇聚成像经过凸透镜折射后的光线会汇聚于一点，这一点即为物体的像。

像的位置、大小、正倒等特性与物体相对于凸透镜的位置有关。

成像规律总结物距与像距的关系物体到凸透镜的距离称为物距，像到凸透镜的距离称为像距。

当成实像时，物距增大，像距减小，像变小；物距减小，像距增大，像变大。

当成虚像时，物距增大，像距和像都变大；物距减小，像距和像都变小。

像的正倒当物体位于凸透镜一倍焦距以内时，成正立、放大的虚像；当物体位于凸透镜一倍焦距以外时，成倒立的实像。

像的大小当物体从无穷远处向凸透镜移动时，像逐渐变大；当物体移动到凸透镜一倍焦距以内时，像变得最大。

03物体在凸透镜二倍焦距以外此时成倒立、缩小的实像，像位于凸透镜的另一侧。

01物体在凸透镜一倍焦距以内此时成正立、放大的虚像，像与物位于凸透镜的同侧。

02物体在凸透镜一倍焦距到二倍焦距之间此时成倒立、放大的实像，像位于凸透镜的另一侧。

2023《凸透镜成像的规律》精品课件pptCATALOGUE目录•引言•凸透镜成像基础知识•凸透镜成像规律实验•凸透镜成像规律的应用•凸透镜成像规律的拓展学习•总结与展望01引言光学成像现象在日常生活中随处可见，如照相机、投影仪等。

凸透镜作为一种常见的光学元件，在成像规律及应用上具有重要地位。

学生已具备基本的物理知识和实验技能，能够探究凸透镜成像的规律。

课程背景理解凸透镜成像的规律及原理；掌握实验方法，能够自主进行实验操作；培养学生对物理现象的好奇心和探究精神。

课程目标课程计划了解凸透镜成像的基本原理；理论学习实验探究课堂讨论总结与反思通过实验观察凸透镜成像现象，记录数据并分析规律；学生分组讨论实验结果及规律，教师点评与引导；回顾学习过程，总结凸透镜成像的规律及实验方法。

02凸透镜成像基础知识凸透镜的基本概念凸透镜定义一个凸起、透明的光学元件，光线通过它会发生折射。

凸透镜的形状和结构凸透镜的形状通常为双凸或单凸，具有球面或抛物线形状。

凸透镜的材料通常由玻璃、石英等透明材料制成。

1光线和光线传播的基本规律23光线在均匀介质中沿直线传播，遇到不同介质时会发生折射。

光线的传播方向光在不同物质中传播速度一般不同，在真空中最快。

光线的传播速度光线在同一种均匀介质中沿直线传播，当通过不同介质时，会发生折射和反射。

光线的直线传播定律凸透镜成像时，物体和像位于透镜的同一侧。

凸透镜成像的基本原理物像同侧$1/f = 1/u + 1/v$，其中f为焦距，u为物距，v为像距。

成像公式凸透镜成像的性质包括放大、缩小和等大，以及正立或倒立。

成像性质03凸透镜成像规律实验实验准备平行光源或点光源光源焦距已知的凸透镜凸透镜垂直于凸透镜的光屏光屏远大于凸透镜的物体物体实验步骤与记录1. 将点光源置于凸透镜的焦点上，垂直于凸透镜的光屏上会出现一个圆形光斑。

3. 记录物体到凸透镜的距离和像到凸透镜的距离，以及像的大小和形状。

2. 将物体远离凸透镜并逐渐移动，同时调整光屏的位置，使得光屏上呈现出清晰的像。