2024年秋新教科版八年級上冊物理教學課件 第4章 光的世界 5 科學探究：凸透鏡成像

e7d195523061f1c0f0ec610a92cff745ee13794c7b8d98f8E73673273C9E8BE17CC3D63B9B1D6426C348A354AD505654C28F453CD7C8F90EADD06C08281DAED7140E5AAAED5880ECE414DFB6A93B82BE4C3A8500A4827DCF3FBF74A471B736410707E336A01C9ADC9BE02ACCB8DF2121D81636A067B8AE80C6AB6F014154F4E7B7247第4章

光的世界5科學探究：凸透鏡成像新課引入新課講授隨堂練習課堂小結新課引入為什么放大鏡既放大物體也可以縮小物體呢？1.凸透鏡：中間厚、邊緣薄，對光有會聚作用。兩種透鏡及其對光的作用知識點1新課講授2.凹透鏡：中間薄、邊緣厚，對光有發(fā)散作用。3.透鏡的光心和主光軸：透鏡的中心O稱為光心，凡是經(jīng)過光心的光都不改變傳播方向。通過兩個球面球心的直線叫透鏡的主光軸。4.透鏡的焦點和焦距（1）凸透鏡的焦點和焦距：平行于主光軸的光經(jīng)凸透鏡折射后，會聚于主光軸上的某一點，這一點也是光斑最小、最亮的一點，叫凸透鏡的焦點，用字母F表示。從焦點到光心的距離叫焦距，用字母f表示。凸透鏡的焦距越小，對光的會聚作用越強。（2）凹透鏡的焦點和焦距：如圖所示，平行于主光軸的光經(jīng)凹透鏡折射后將變成發(fā)散光線，將這些發(fā)散光線反向延長也會相交于主光軸上的一點，由于這一交點F不是實際光線會聚的點，因此叫凹透鏡的虛焦點。從虛焦點到光心的距離叫焦距，用字母f表示。（1）凸透鏡對光有會聚作用：會聚作用是指經(jīng)凸透鏡折射后的光相對于入射光更靠近主光軸一些，并不是說通過凸透鏡的光都是會聚的。5.正確理解透鏡對光的作用（2）凹透鏡對光有發(fā)散作用：發(fā)散作用是指經(jīng)凹透鏡折射后的光相對于入射光更遠離主光軸一些，并不是說通過凹透鏡的光都是發(fā)散的。凸透鏡所成像的大小、正倒，可能與凸透鏡以及物體的位置有關。1.問題與猜想凸透鏡成像的規(guī)律知識點2實驗探究物距與像距

物距：物體到透鏡光心的距離叫物距。

像距：像到透鏡光心的距離叫像距。通過凸透鏡能成什么樣的像？成像情況與哪些因素有關？2.制訂方案②實驗方案：保持凸透鏡不動，使光源從距離凸透鏡較遠處逐漸靠近凸透鏡，隨之調節(jié)光屏到凸透鏡的距離，使光屏上成清晰像。分別測量出成像時的物距和像距，觀察像像的大小、正倒。①實驗裝置：光具座（包括導軌及支架、滑塊、標尺、Ｆ平面光源、凸透鏡和白屏）3.進行實驗、收集證據(jù)判斷燭焰的像是否最清晰的方法：向前或向后移動光屏，像都會變模糊。③使蠟燭與凸透鏡間的距離大于2倍焦距，即u>2f，沿直線移動光屏，直到光屏上出現(xiàn)明亮、清晰的燭焰的像。觀察像到凸透鏡的距離、像的倒正和大小。②將蠟燭、凸透鏡和光屏依次放在光具座上。點燃蠟燭，調節(jié)凸透鏡和光屏的高度，使凸透鏡的光心、光屏的中心和燭焰的焰心大致在同一高度上。確保燭焰的像成在光屏中央。①測量凸透鏡的焦距：利用平行光聚焦法測定凸透鏡的焦距。④把蠟燭移向凸透鏡，使蠟燭與凸透鏡間的距離等于2倍焦距，即u=2f，移動光屏，觀察像到凸透鏡的距離、像的倒正和大小。⑤把蠟燭再移向凸透鏡，使蠟燭與凸透鏡間的距離在1倍焦距與2倍焦距之間，即f<u<2f，移動光屏，觀察像到凸透鏡的距離、像的倒正和大小。⑥把蠟燭繼續(xù)移向凸透鏡，使蠟燭在凸透鏡的焦點上，即u=f，移動光屏，看是否能夠成像。⑦把蠟燭移到凸透鏡的1倍焦距以內，即u<f，移動光屏，在光屏上看不到燭焰的像。從光屏這一側透過凸透鏡用眼睛直接觀察燭焰的像。4.基于證據(jù)得出結論物距（u）像的情況像的位置倒正大小虛實像距（v）u＞2f倒立縮小實像f＜v＜2f與物異側u＝2f倒立等大實像v＝2f與物異側f＜u＜2f倒立放大實像v＞2f與物異側u＝f不成像、得到一束平行光u＜f正立放大虛像v＞u與物同側5.交流與評估

凸透鏡成像的原理為光的折射，根據(jù)折射光路的可逆性可知，移動凸透鏡后，當物距等于原來的像距，像距等于原來的物距時，光屏上仍能得到燭焰清晰的像。②當光屏上得到燭焰清晰的像時，若保持燭焰和光屏的位置不動，僅移動凸透鏡，能否再次在光屏上得到燭焰清晰的像？為什么？燭焰向四面八方發(fā)出光，透鏡被卡片遮住的部分沒有光能夠透過，但未被卡片遮住的部分均有燭焰各個位置發(fā)出的光透過，故光屏上燭焰的像仍然完整，不過亮度變暗了（透過凸透鏡的光減少）。①如果用一張卡片遮住凸透鏡的一部分，光屏上的像會如何變化？③根據(jù)凸透鏡的成像規(guī)律，你能不能想到其他的粗略測量凸透鏡焦距的方法？④隨著時間的流逝，蠟燭逐漸變矮，此時燭焰的像將成在光屏______，判斷的依據(jù)是__________________________________（選填透鏡的特殊光線）；若保持蠟燭和光屏不動，則僅將光屏向_____（選填“上”或“下”）調節(jié)可以使燭焰的像再次成在光屏中央。上方過凸透鏡光心的光傳播方向不變下保持凸透鏡的位置不變，移動蠟燭和光屏，保持物距等于像距，當光屏上有燭焰清晰的像時，u=v=2f，由此可測出凸透鏡的焦距。3.凸透鏡成像規(guī)律（靜態(tài)）（3）凸透鏡成的實像都是倒立的，且像、物位于凸透鏡兩側；凸透鏡成的虛像都是正立的，且像、物位于凸透鏡同側。（2）二倍焦距分大?。寒攗＞2f時，成縮小的像；當u=2f時，成等大的像；當u＜2f但≠f

時，成放大的像。（1）一倍焦距分虛實：當u＞f時，成實像；當u<f時，成虛像；當u=f時，不成像。FFO4.利用光路圖理解凸透鏡靜態(tài)成像規(guī)律2f2fu＞2f，成倒立、縮小的實像像和物體在凸透鏡兩側FFO2f2fu=2f，成倒立、等大的實像FFO2f2ff＜u＜2f，成倒立、放大的實像FFOu=f，不成像，得到一束平行光FFO像和物體在凸透鏡同側u＜f，成正立、放大的虛像5.凸透鏡成像規(guī)律（動態(tài)）（2）成虛像時，物近像近像變?。撼商撓駮r，若物距減小，與凸透鏡主光軸平行的光被折射后傳播方向不變；過光心的光順時針旋轉，由于我們看到的虛像是光的反向延長線相交產(chǎn)生的，此時反向延長線的交點向下移動，故虛像變小。（1）成實像時，物近像遠像變大：成實像時，若物距減小，與凸透鏡主光軸平行的光被折射后傳播方向不變；過光心的光順時針旋轉，使得兩束光的交點向下移動，實像變大。FFO6.利用光路圖理解凸透鏡動態(tài)成像規(guī)律成實像時，物近像遠像變大FFO成虛像時，物近像近像變小1.放大鏡（1）原理：物體在凸透鏡的1倍焦距以內，成正立、放大的虛像。凸透鏡成像規(guī)律的應用知識點4（2）特點：在1倍焦距以內，放大鏡離物體越近，所成的像越?。环糯箸R離物體越遠，所成的像越大。2.照相機（1）原理：照相機的鏡頭相當于一個凸透鏡，物體（人或景物）位于凸透鏡的2倍焦距以外，通過鏡頭在感光元件上成倒立、縮小的實像。（2）特點：拍照時，物體離鏡頭越近，則像離鏡頭越遠，所成的像越大。3.投影儀（1）原理：投影儀的鏡頭相當于一個凸透鏡，投影片位于凸透鏡1倍焦距和2倍焦距之間，通過鏡頭在銀幕上成倒立、放大的實像。（2）特點：投影片離鏡頭越近，鏡頭到銀幕的距離越遠，銀幕上的像就越大。課堂小結科學探究：凸透鏡成像凸透鏡成像的規(guī)律凸透鏡、凹透鏡兩種透鏡凸透鏡成像規(guī)律的應用隨堂練習1

如圖所示，對光有發(fā)散作用的透鏡有（）A.①③⑤B.②④⑥C.①③⑥D.②④⑤B隨堂練習2虛線框內各放置一個透鏡，兩束光通過透鏡前后的傳播方向如圖所示，則（）A.甲為凹透鏡，乙為凸透鏡B.甲、乙都為凸透鏡C.甲為凸透鏡，乙為凹透鏡D.甲、乙都為凹透鏡C隨堂練習3一塊凸透鏡被分成對稱的兩半，然后按如圖所示的方式對接。將一個物體ab置于凸透鏡前3倍焦距處，則關于凸透鏡所成的像，下列選項中可能正確的是（）C隨堂練習4下圖是創(chuàng)新小組的同學們自制的照相機。在較暗的教室