滬科版八年級物理 （科學(xué)探究：凸透鏡成像）多彩的光新課件教學(xué)

科學(xué)探究：凸透鏡成像第一課時(shí)凸透鏡

第四章多彩的光【體驗(yàn)】凸透鏡活動(dòng)：準(zhǔn)備一個(gè)老花鏡片和一個(gè)近視鏡片活動(dòng)1：觀察老花鏡片和近視鏡片的形狀?；顒?dòng)2：用老花鏡片和近視鏡片分別去觀察近處物體(如書上的文字)?；顒?dòng)3：把老花鏡片和近視鏡片分別放在太陽光下，調(diào)整它們到地面的距離，觀察地面上有無亮點(diǎn)。(1)活動(dòng)1中，老花鏡片的形狀是中央

，邊緣

，近視鏡片的形狀是中央

，邊緣

。(2)活動(dòng)2中，靠近書本，通過老花鏡片看到的字是

，通過近視鏡片看到的字是

。(3)活動(dòng)3中，太陽光透過老花鏡后地面上

(選填“有”或“沒有”)亮點(diǎn)。透過近視鏡后地面上

(選填“有”或“沒有”)亮點(diǎn)。提示：(1)較厚較薄較薄較厚(2)放大的縮小的(3)有沒有1.凸透鏡的形狀有什么特點(diǎn)?2.凸透鏡對光有什么作用?3.什么叫做凸透鏡的光心、主光軸、焦點(diǎn)、焦距?探究凸透鏡

結(jié)合“體驗(yàn)”中的活動(dòng)及預(yù)習(xí)，思考下列問題：1.分析上面圖片，凸透鏡的形狀是

，凹透鏡的形狀是

，故老花鏡片是

鏡，近視鏡片是

鏡。提示：分析凸透鏡和凹透鏡的形狀知，凸透鏡的形狀是中央較厚、邊緣較薄。凹透鏡的形狀是中央較薄、邊緣較厚。近視鏡片符合凹透鏡的形狀特點(diǎn)，老花鏡片符合凸透鏡的形狀特點(diǎn)。參考答案：中央較厚、邊緣較薄中央較薄、邊緣較厚凸透凹透2.結(jié)合活動(dòng)3及下列圖片，觀察平行光通過凸透鏡和凹透鏡折射后的光線知凸透鏡對光線有

作用，凹透鏡對光線有

作用。提示：太陽光通過凸透鏡后，形成很小的亮點(diǎn)，這說明凸透鏡對光線有會聚作用。太陽光通過凹透鏡后向外散開，說明凹透鏡對光有發(fā)散作用。參考答案：會聚發(fā)散3.如圖是一束平行光經(jīng)凸透鏡后形成的光路圖，請?jiān)谙旅鏅M線上標(biāo)出主光軸、焦點(diǎn)、光心、焦距f。參考答案：如圖所示4.怎樣獲取凸透鏡的焦點(diǎn)和焦距?凹透鏡有焦點(diǎn)嗎?如果有，怎樣找出它的焦點(diǎn)?提示：平行于主光軸的光線經(jīng)過凸透鏡折射后會聚到一點(diǎn)上，這一點(diǎn)即為凸透鏡的焦點(diǎn)；焦點(diǎn)到光心的距離稱為焦距，找到焦點(diǎn)后用刻度尺測量出焦點(diǎn)到光心的距離即為焦距；凹透鏡雖然對光線有發(fā)散作用，但是也有焦點(diǎn)，只不過它的焦點(diǎn)不是實(shí)際光線的交點(diǎn)，而是平行于主光軸的光線經(jīng)過凹透鏡發(fā)散后的反向延長線的交點(diǎn)。參考答案：平行于主光軸的光線經(jīng)過凸透鏡后會聚的點(diǎn)稱為焦點(diǎn)，用刻度尺測量焦點(diǎn)到光心的距離為焦距。凹透鏡有焦點(diǎn)。反向延長平行于主光軸的光線經(jīng)過凹透鏡后的發(fā)散光線，交點(diǎn)即為凹透鏡的焦點(diǎn)。一、透鏡1.制作原理：利用_________原理制成。2.分類：(1)凸透鏡：中央較___、邊緣較___。(2)凹透鏡：中央較___、邊緣較___。3.對光線的作用：(1)凸透鏡：對光有_____作用。(2)凹透鏡：對光有_____作用。光的折射厚薄薄厚會聚發(fā)散二、透鏡的焦點(diǎn)和焦距1.光心(O)：(1)定義：透鏡的_____。(2)特點(diǎn)：通過光心的光，其傳播方向_____。2.主光軸：通過兩個(gè)球面_____的直線。3.焦點(diǎn)(F)：平行于主光軸的光經(jīng)凸透鏡_____形成的點(diǎn)。凸透鏡的兩側(cè)各有一個(gè)焦點(diǎn)。4.焦距(f)：焦點(diǎn)到_____的距離。中心不變球心會聚光心考點(diǎn)透鏡的特殊光線

【典例】(2012·泰安中考)如圖所示，從光源S發(fā)出的兩條光線，其中一條平行于凸透鏡的主光軸，另一條過凸透鏡的焦點(diǎn)，請畫出這兩條光線通過凸透鏡后的折射光線?！舅悸穼?dǎo)引】判斷兩條入射光線的特點(diǎn)：平行于主光軸和過一側(cè)的焦點(diǎn)，根據(jù)折射光線特點(diǎn)畫光路圖?！揪v精析】本題考查凸透鏡的三條特殊光線。平行于主光軸的入射光線，經(jīng)過凸透鏡折射后，折射光線過焦點(diǎn)；過焦點(diǎn)的入射光線，經(jīng)過凸透鏡折射后，平行于主光軸。凸透鏡有三條特殊的入射光線：過焦點(diǎn)的、平行于主光軸的、過光心的；過光心的入射光線，經(jīng)過凸透鏡折射后，其傳播方向不變。答案：如圖所示【方法歸納】透鏡的三條特殊光線1.如圖所示是幾種光學(xué)器材的示意圖，其中能對光線起發(fā)散作用的是(

)【解析】選D。本題考查凹透鏡對光線的作用。凸透鏡對光線有會聚作用，凹透鏡對光線有發(fā)散作用。凸透鏡中間厚，邊緣薄，故A、B、C為凸透鏡，凹透鏡中間薄，邊緣厚，故D為凹透鏡。故選D。2.一種手電筒上所用的聚光電珠如圖所示，其前端相當(dāng)于一個(gè)玻璃制成的凸透鏡，為了使燈絲發(fā)出的光經(jīng)凸透鏡后變成平行光，應(yīng)把燈絲放在(

)A.焦點(diǎn)處B.焦點(diǎn)以內(nèi)C.焦點(diǎn)以外D.任意位置【解析】選A。此題以日常生活中的聚光電珠作為研究對象，將物理知識應(yīng)用到現(xiàn)實(shí)生活中，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。根據(jù)凸透鏡對光的會聚作用，結(jié)合光路的可逆性可知，從焦點(diǎn)發(fā)出的光經(jīng)凸透鏡折射后將平行于主光軸，所以選A。3.光通過透鏡的光路圖如圖所示，正確的是(

)【解析】選B。本題考查透鏡對光線的作用。凸透鏡對光線有會聚作用，A、B項(xiàng)透鏡為凸透鏡，故A錯(cuò)誤，B正確。凹透鏡對光線有發(fā)散作用，C、D項(xiàng)透鏡為凹透鏡，故C、D錯(cuò)誤。4.(2012·菏澤中考)在森林中旅游時(shí)，請不要隨意丟棄飲料瓶。因?yàn)轱嬃掀績?nèi)進(jìn)入水后，相當(dāng)于一個(gè)

鏡，對太陽光有

作用，容易引發(fā)火災(zāi)?！窘馕觥勘绢}考查凸透鏡對光線的會聚作用。飲料瓶內(nèi)進(jìn)入水后，水在瓶中是中間厚、邊緣薄，相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡，對光有會聚作用，容易點(diǎn)燃枯葉引發(fā)火災(zāi)。答案：凸透會聚5.在圖中畫出入射光線和經(jīng)凸透鏡折射后的光線?！窘馕觥勘绢}考查凸透鏡的三條特殊光線。圖示的折射光線平行于主光軸，則入射光線過焦點(diǎn)。過光心的光線經(jīng)凸透鏡折射后傳播方向不改變。答案：如圖所示6.一個(gè)大燒杯倒扣在桌面上，里邊充以煙霧，用手電筒透過杯底自上而下照射，調(diào)節(jié)手電筒的聚光圈，使透過煙霧的光成粗細(xì)均勻的柱形光束(圖甲)：(1)燒杯底上放一個(gè)凸透鏡，觀察到的現(xiàn)象如圖乙所示，說明凸透鏡對光有

作用。(2)燒杯底上放一個(gè)凹透鏡，觀察到的現(xiàn)象如圖丙所示，說明凹透鏡對光有

作用?！窘馕觥?1)比較甲、乙兩圖可知，甲中手電筒通過燒杯底自上而下照射，光成粗細(xì)均勻的柱形光束，乙圖中柱形光束在杯中會聚了，因?yàn)橐覉D中杯底放了一個(gè)凸透鏡，說明凸透鏡對光有會聚作用。(2)比較甲、丙兩圖可知，丙圖中柱形光束發(fā)散了，丙圖中杯底上放了一個(gè)凹透鏡，說明凹透鏡對光有發(fā)散作用。答案：(1)會聚(2)發(fā)散

找找你容易錯(cuò)在哪里?在下圖中畫出入射光線對應(yīng)的折射光線?！緦W(xué)生自答】【教師點(diǎn)評】錯(cuò)誤之處：①光線方向錯(cuò)誤；②折射情況錯(cuò)誤：過凸透鏡焦點(diǎn)入射的光線，經(jīng)過透鏡會聚后，與主光軸平行射出?！菊_答案】科學(xué)探究：凸透鏡成像第二課時(shí)凸透鏡成像

第四章多彩的光【體驗(yàn)】凸透鏡成像

活動(dòng)1：用放大鏡靠近課本看上面的字?；顒?dòng)2：用放大鏡遠(yuǎn)離課本一定距離看上面的字。(1)活動(dòng)1中，觀察到的字較

(選填“大”或“小”)。(2)活動(dòng)2中，看到的字是

(選填“倒立”或“正立”)的。提示：(1)大(2)倒立凸透鏡成像有什么規(guī)律?探究凸透鏡成像規(guī)律

1.猜想與假設(shè)：結(jié)合“體驗(yàn)”中的活動(dòng)和日常生活經(jīng)驗(yàn)，猜想：凸透鏡成像的情況與

有關(guān)。提示：放大鏡本身就是凸透鏡，從剛才的“體驗(yàn)”中我們可以看出同樣是凸透鏡，物體到凸透鏡的距離不同，觀察到的現(xiàn)象就有很大不同，這說明凸透鏡的成像可能與物體到凸透鏡的距離有關(guān)。參考答案：物體到凸透鏡的距離2.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：(1)實(shí)驗(yàn)器材：蠟燭、火柴、凸透鏡、

、

。參考答案：光屏光具座(2)實(shí)驗(yàn)思路①實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)讓燭焰、凸透鏡和光屏三者的中心大致在____________，這是為了使像成在光屏的

。提示：進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)把蠟燭、凸透鏡、光屏放在一條直線上，點(diǎn)燃蠟燭，并要調(diào)整凸透鏡和光屏，使它們的中心和蠟燭的中心大致在同一高度，是為了使?fàn)T焰的像成在光屏的中央。參考答案：同一高度中央②要研究凸透鏡成像情況與物距的關(guān)系，一般應(yīng)固定_______

位置不動(dòng)，改變

，觀察____________，測量

。參考答案：凸透鏡物距成像情況物距和像距3.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析：實(shí)驗(yàn)序號凸透鏡焦距f/cm像放大或縮小像的正、倒像的虛、實(shí)物距u/cm像距v/cm110縮小倒立實(shí)像3015210等大倒立實(shí)像2020310放大倒立實(shí)像1530410不成像10510放大正立虛像5像物同側(cè)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，你可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：(1)當(dāng)物體位于凸透鏡的2倍焦距之外時(shí)，成縮小、倒立的

。(2)當(dāng)物體位于凸透鏡的1倍焦距與2倍焦距之間時(shí)，成放大、

的實(shí)像。(3)當(dāng)物體位于凸透鏡的

時(shí)，成等大、倒立的實(shí)像。(4)當(dāng)物體位于凸透鏡的

以內(nèi)時(shí)，成正立、放大的虛像。(5)當(dāng)物體位于凸透鏡的

時(shí)，不能成像。參考答案：(1)實(shí)像(2)倒立(3)2倍焦距處(4)1倍焦距(5)焦點(diǎn)上4.交流與評估：(1)如何粗測凸透鏡的焦距?參考答案：讓一束平行光(太陽光)平行于主光軸射向凸透鏡，在另一側(cè)找到一亮點(diǎn)即為焦點(diǎn)，測出焦點(diǎn)到凸透鏡的距離，即為焦距。(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)如果無論怎樣移動(dòng)光屏，都不能在光屏上成像。造成這種現(xiàn)象的原因可能有哪些?提示：①蠟燭位于凸透鏡的焦點(diǎn)以內(nèi)，這時(shí)燭焰成的是虛像，光屏是接收不到的；②蠟燭位于凸透鏡的焦點(diǎn)上，此時(shí)焦點(diǎn)上發(fā)出的光經(jīng)凸透鏡折射后平行射出，不能成像；③蠟燭雖在焦點(diǎn)以外，但因離焦點(diǎn)很近，所成的實(shí)像過大、像距過遠(yuǎn)，移動(dòng)光屏也有可能看不到蠟燭的像；④燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心不在同一高度，光屏上不可能出現(xiàn)蠟燭完整、清晰的像。參考答案：①蠟燭可能位于凸透鏡的焦點(diǎn)以內(nèi)或焦點(diǎn)上；②蠟燭可能在焦點(diǎn)以外，但離焦點(diǎn)很近；③燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心可能不在同一高度。1.物距和像距：(1)物距：物體到_____的距離，用__表示。(2)像距：像到_____的距離，用__表示。光心u光心v2.成像規(guī)律：物距成像特點(diǎn)大小正倒虛實(shí)u>2f_____倒立實(shí)像u=2f_____倒立實(shí)像f<u<2f放大倒立_____u=f不成像u<f放大__________縮小等大實(shí)像正立虛像【拓展延伸】通過分析光路圖也可以找出凸透鏡成像規(guī)律，涉及以下四幅圖：光路圖法分析凸透鏡成像規(guī)律，從本質(zhì)上認(rèn)識凸透鏡成像規(guī)律，找到成像的原因。考點(diǎn)凸透鏡成像規(guī)律

【典例】(2012·泉州中考)下面是小明探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)過程，請你和他一起完成這項(xiàng)探究：(1)小明將透鏡正對太陽光，在透鏡的另一側(cè)得到一個(gè)最小的亮點(diǎn)F，該凸透鏡的焦距f=

cm；將一支高1.5cm的發(fā)光棒放在凸透鏡前30cm處，移動(dòng)光屏可以得到一個(gè)

、

的實(shí)像。(2)把該發(fā)光棒立于凸透鏡前，在光屏上成了3cm高的像，物體離凸透鏡的距離可能是(

)A.9cmB.12cmC.18cmD.27cm【思路導(dǎo)引】【精講精析】本題考查探究凸透鏡成像的規(guī)律。(1)平行于主光軸的光線通過凸透鏡后相交于一點(diǎn)，這個(gè)點(diǎn)就是凸透鏡的焦點(diǎn)，從焦點(diǎn)到光心的距離就是焦距，由圖可知該凸透鏡的焦距是12cm；將發(fā)光棒放在距凸透鏡30cm處，此時(shí)物距大于2倍焦距，成倒立、縮小的實(shí)像。(2)發(fā)光棒高1.5cm，光屏上像高3cm，說明凸透鏡此時(shí)成倒立、放大的實(shí)像，此時(shí)物距應(yīng)大于1倍焦距，小于2倍焦距，即大于12cm，小于24cm，所以物距可能是18cm。故選C。答案：(1)12倒立縮小(2)C【方法歸納】凸透鏡成像規(guī)律1.(2012·遵義中考)在做凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)時(shí)，把物體從2倍焦距外沿主光軸移向焦點(diǎn)的過程中，像及像距的變化情況是(

)A.像逐漸變小，像距逐漸變小B.像逐漸變小，像距逐漸變大C.像逐漸變大，像距逐漸變大D.像逐漸變大，像距逐漸變小【解析】選C。本題考查凸透鏡成像規(guī)律。像跟物向同一方向移動(dòng)，物體從2倍焦距外沿主光軸移向焦點(diǎn)靠近透鏡，像就要遠(yuǎn)離透鏡，像距逐漸變大；像的大小取決于像距與物距的關(guān)系，像距逐漸變大，像就逐漸變大，故選C。2.(2012·宜昌中考)在探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，已知凸透鏡的焦距為15cm，若將蠟燭放在離凸透鏡10cm處時(shí)，移動(dòng)光屏，在光屏上將看到(

)A.倒立、縮小的實(shí)像B.倒立、放大的實(shí)像C.正立、放大的虛像D.無像【解析】選D。本題考查凸透鏡的成像規(guī)律。凸透鏡的焦距為15cm，若將蠟燭放在離凸透鏡10cm處時(shí)，物距小于一倍焦距，蠟燭通過凸透鏡成正立、放大的虛像，虛像不能承接在光屏上，所以在光屏上將看不到像。3.某物體放在凸透鏡前15cm處時(shí)，在另一側(cè)的光屏上得到了物體倒立、縮小的實(shí)像，則該凸透鏡的焦距可能是(

)A.20cmB.15cmC.10cmD.5cm【解析】選D。本題考查凸透鏡成倒立、縮小的實(shí)像的條件。在光屏上得到了物體倒立、縮小的實(shí)像，說明物體位于凸透鏡的2倍焦距以外，即2f<15cm，故f<7.5cm，只有D項(xiàng)滿足條件。4.如圖所示，一束平行于凸透鏡主光軸的光線經(jīng)過凸透鏡后，在光屏上形成一個(gè)最小、最亮的光斑，如圖甲所示，可知凸透鏡的焦距是

cm，現(xiàn)把蠟燭放在距凸透鏡35cm處，如圖乙所示，在凸透鏡另一側(cè)前后移動(dòng)光屏，在光屏上可以得到一個(gè)

(選填“放大”“縮小”或“等大”)的清晰像?！窘馕觥勘绢}考查凸透鏡成像規(guī)律。凸透鏡對光線具有會聚作用，平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后，會聚于主光軸上的某一點(diǎn)，這一點(diǎn)也就是光斑最小、最亮的一點(diǎn)，叫做凸透鏡的焦點(diǎn)。從焦點(diǎn)到光心的距離叫做焦距，由圖甲可知該凸透鏡的焦距是15.0cm；當(dāng)物距u=35cm時(shí)，u>2f，在凸透鏡另一側(cè)前后移動(dòng)光屏，在光屏上可以得到一個(gè)縮小、倒立的實(shí)像。答案：15.0縮小5.利用光具座探究凸透鏡成像規(guī)律時(shí)，李明發(fā)現(xiàn)燭焰的實(shí)像沒有呈現(xiàn)在光屏中央，如圖所示。造成這種現(xiàn)象的原因是_________________________________________。如果需要調(diào)節(jié)凸透鏡，應(yīng)將凸透鏡向

調(diào)動(dòng)?！窘馕觥勘绢}考查探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)。進(jìn)行探究凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)前要將燭焰、透鏡、光屏三者的中心調(diào)整到同一高度，三者不在同一