531探究凸透鏡成像的規(guī)律課件人教版（2024）物理八年級(jí)上冊(cè)

八年級(jí)上

第3節(jié)凸透鏡成像的規(guī)律第1課時(shí)

探究凸透鏡成像的規(guī)律1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，知道凸透鏡所成像的正倒、大小、虛實(shí)與物距

的關(guān)系.2.通過(guò)對(duì)凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)的觀察分析，總結(jié)出凸透鏡成像的規(guī)律.

學(xué)習(xí)目標(biāo)新課引入問(wèn)題通過(guò)前面的學(xué)習(xí)，我們已經(jīng)看到了照相機(jī)、投影機(jī)、放大鏡的凸透鏡成像情況.那么，凸透鏡成像究竟有什么規(guī)律呢?投影機(jī)成倒立、放大的實(shí)像

照相機(jī)成倒立、縮小的實(shí)像放大鏡成正立、放大的虛像

照相機(jī)和投影儀不同的是物體通常離照相機(jī)的鏡頭比較遠(yuǎn)，而離投影儀的鏡頭比較近；另外放大鏡觀察物體時(shí)，物體離放大鏡也比較近.像的虛實(shí)、大小、正倒與物距有什么關(guān)系？思考

由此可見(jiàn)像的虛實(shí)、大小、正倒與物體離凸透鏡的距離(物距)有關(guān)系.探究凸透鏡成像的規(guī)律新知學(xué)習(xí)實(shí)

驗(yàn)

1.設(shè)計(jì)方案，收集證據(jù)【實(shí)驗(yàn)思路】如圖所示，把物體放在距凸透鏡較遠(yuǎn)的地方，然后逐漸移近，把每次觀察到的物距以及像的虛實(shí)、大小、正倒等情況都記錄在表格中，比較實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，看看像的虛實(shí)、大小、正倒與物距有什么關(guān)系，尋找其中的規(guī)律.【實(shí)驗(yàn)過(guò)程】1.設(shè)計(jì)方案，收集證據(jù)發(fā)光物體凸透鏡

f=10cm光屏帶有刻度尺的光具座調(diào)整發(fā)光物體、透鏡和光屏的高度，使它們的中心高度相同.(1)把發(fā)光物體放在較遠(yuǎn)處，移動(dòng)光屏，使光屏上呈現(xiàn)清晰的實(shí)像.觀察

實(shí)像的大小和正倒，測(cè)出物距和像距.(3)繼續(xù)向凸透鏡移動(dòng)發(fā)光物體并調(diào)整光屏的位置，重復(fù)以上操作.總能

在光屏上得到發(fā)光物體的像嗎?當(dāng)在光屏上看不到發(fā)光物體的像時(shí)，

可以撤去光屏，從光屏一側(cè)向凸透鏡方向看去，觀察發(fā)光物體的像.

此時(shí)發(fā)光物體和它的像在什么位置?(2)把發(fā)光物體向凸透鏡移近幾厘米，放好后重復(fù)以上操作.(4)記錄凸透鏡的焦距

f，把實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)和觀察的結(jié)果填入下表.每個(gè)小組可以自己選擇適當(dāng)?shù)奈锞?，并與各小組共享測(cè)量的數(shù)據(jù).物距/cm像的性質(zhì)像距/cm正倒大小虛實(shí)點(diǎn)擊播放視頻物距/cm像的性質(zhì)像距/cm正倒大小虛實(shí)30倒立縮小實(shí)像14.724倒立縮小實(shí)像16.620倒立等大實(shí)像2015倒立放大實(shí)像28.312倒立放大實(shí)像5910不成像——7正立放大虛像——5正立放大虛像——實(shí)驗(yàn)記錄表格f=10cm物距/cm像的性質(zhì)像距/cm正倒大小虛實(shí)30倒立縮小實(shí)像14.724倒立縮小實(shí)像16.620倒立等大實(shí)像2015倒立放大實(shí)像28.312倒立放大實(shí)像5910不成像——7正立放大虛像——5正立放大虛像——【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】2.得出結(jié)論，作出解釋f=10cm倒立倒立倒立倒立倒立實(shí)像實(shí)像實(shí)像實(shí)像實(shí)像u＞f正立正立虛像虛像u＜f一倍焦距分正倒、虛實(shí)，內(nèi)正外倒、內(nèi)虛外實(shí)u=f一倍焦距外成倒立的實(shí)像一倍焦距內(nèi)成正立的虛像一倍焦距不成像不成像物距/cm像的性質(zhì)像距/cm正倒大小虛實(shí)30倒立縮小實(shí)像14.724倒立縮小實(shí)像16.620倒立等大實(shí)像2015倒立放大實(shí)像28.312倒立放大實(shí)像5910不成像——7正立放大虛像——5正立放大虛像——u＞2f倒立縮小實(shí)像倒立縮小實(shí)像f＜v＜2f等大u=2fv=2ff＜u＜2f倒立放大實(shí)像倒立放大實(shí)像v＞2fu=f正立放大虛像正立放大虛像u＜f二倍焦距分大小，內(nèi)大外小二倍焦距外成縮小的實(shí)像二倍焦距成等大的實(shí)像一倍焦距到二倍焦距之間成放大的實(shí)像一倍焦距內(nèi)成放大的虛像f=10cm【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】2.得出結(jié)論，作出解釋凸透鏡成像的規(guī)律：一焦分虛實(shí)，內(nèi)虛外實(shí)；二焦分大小，內(nèi)大外?。惶撓裢瑐?cè)正，實(shí)像異側(cè)倒.簡(jiǎn)記口訣：物距像的性質(zhì)像距正倒大小虛實(shí)u>2f倒立縮小實(shí)像f<v<2fu=2f倒立等大實(shí)像v=2ff<u<2f倒立放大實(shí)像v>2fu=f不成像——u<f正立放大虛像——凸透鏡成實(shí)像時(shí)：物距減小，像距增大，像變大.u=30cmu=15cm實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)凸透鏡成實(shí)像時(shí)，在物距減小的過(guò)程中，你還發(fā)現(xiàn)了什么？思考你能畫(huà)出凸透鏡成像各種不同情況的光路圖嗎？根據(jù)光路圖得出的結(jié)論與實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論一致嗎？？A'B'A'B'A'B'A'B'倒立、縮小、實(shí)像

倒立、等大、實(shí)像倒立、放大、實(shí)像不成像正立、放大、虛像成實(shí)像時(shí)，物距減小，像距增大，像變大u>2fu=2ff<u<2fu=fu<fvuf2ff2f等大測(cè)焦距u=v=2ff＜v＜2fv=2fv＞2f成虛像時(shí)，物距減小，像距減小，像變小u>vu=vu<

v4.交流合作，評(píng)估反思(1)在實(shí)驗(yàn)時(shí)，如果不知道焦距，該如何測(cè)量焦距？方案一：利用實(shí)驗(yàn)裝置，調(diào)整光源、凸透鏡和光屏的位置，光屏上出現(xiàn)最小、最亮的光斑時(shí)物距即為焦距.焦距焦點(diǎn)方案二：利用物距等于像距時(shí)成等大的像來(lái)確定焦距，此時(shí)u=v=2f

，即焦距等于物距的一半，f=.A'B'u=2fv=2f(2)當(dāng)凸透鏡成實(shí)像時(shí)，用手或用不透明的物體擋住透鏡的上部分或下部分，成像情況如何呢？4.交流合作，評(píng)估反思當(dāng)透鏡被遮擋一部分時(shí)，仍能成完整的像，但像變暗了.4.交流合作，評(píng)估反思(3)實(shí)驗(yàn)為什么選擇發(fā)光二極管而不選擇點(diǎn)燃的蠟燭作為發(fā)光物體呢？使用點(diǎn)燃的蠟燭作為發(fā)光體的不足：①燭焰形狀不穩(wěn)定，不易比較像與物的大小關(guān)系.②蠟燭燃燒變短，像會(huì)偏離光屏的中央.③燭焰亮度較小，成像不夠清晰.④不能直接判斷像是否左右顛倒.物距u像的性質(zhì)像距v正倒大小虛實(shí)u>2f倒立縮小實(shí)像f<v<2fu=2f倒立等大實(shí)像v=2ff<u<2f倒立放大實(shí)像v>2fu=f不成像——u<f正立放大虛像——想

想

議

議

在照相機(jī)中，凸透鏡成倒立、縮小的實(shí)像，像的位置在哪個(gè)范圍內(nèi)?物距與像距相比，哪個(gè)比較大?

在投影儀中，凸透鏡成倒立、放大的實(shí)像，像的位置在哪個(gè)范圍內(nèi)?物距與像距相比，哪個(gè)比較大?u

>v

u＜v

想

想

議

議

在照相機(jī)中，凸透鏡成倒立、縮小的實(shí)像，像的位置在一倍焦距和二倍焦距之間，此時(shí)物距大于像距.

在投影儀中，凸透鏡成倒立、放大的實(shí)像，像的位置在二倍焦距以外，此時(shí)像距大于物距.課堂小結(jié)物距u像的性質(zhì)像距v正倒大小虛實(shí)u>2f倒立縮小實(shí)像f<v<2fu=2f倒立等大實(shí)像v=2ff<u<2f倒立放大實(shí)像v>2fu=f不成像——u<f正立放大虛像——成像規(guī)律口訣：一焦分虛實(shí)，內(nèi)虛外實(shí)；二焦分大小，內(nèi)大外??；虛像同側(cè)正，實(shí)像異側(cè)倒；實(shí)像物近像遠(yuǎn)像變大，物遠(yuǎn)像近像變小.探究凸透鏡成像的規(guī)律1.某同學(xué)用如圖甲所示的裝置做“探究凸透鏡成像的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)．(1)實(shí)驗(yàn)前老師讓同學(xué)們先將實(shí)驗(yàn)室窗簾拉上再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，目的是__________________．(2)選擇合適的透鏡后，實(shí)驗(yàn)時(shí)為了使像成在光屏的中央，需要調(diào)整實(shí)驗(yàn)器材，下列已經(jīng)調(diào)整好的是____(選填字母).

隨堂練習(xí)

使發(fā)光體的像更清晰B為了能清楚觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)環(huán)境應(yīng)較暗一些，便于觀察成像．因此將實(shí)驗(yàn)室窗簾拉上，目的是使發(fā)光體的像更清晰發(fā)光體、凸透鏡的光心以及光屏的中心大致在同一高度(三心等高)三心不等高×三心等高√三心不等高×(3)該同學(xué)將圖甲中凸透鏡置于60cm刻度線處，再將發(fā)光體置于透鏡前，調(diào)節(jié)發(fā)光體和光屏的位置，發(fā)現(xiàn)光屏上出現(xiàn)等大、倒立、清晰的像，此時(shí)發(fā)光體和光屏相距60cm，則此凸透鏡焦距是____cm.(4)保持圖甲中透鏡和光屏位置不變，該同學(xué)把發(fā)光體移至50cm刻度線處，此時(shí)他需要從_____(選填“發(fā)光體”或“光屏”)一側(cè)觀察，才能看到一個(gè)_____、放大的虛像．u+v=60cmu=v=2f15u=10cm，即u＜f，成正立、放大的虛像，物、像位于同一側(cè)，應(yīng)從光屏一側(cè)觀察f=15cm光屏正立(5)當(dāng)光屏上成清晰的像時(shí)，更換焦距更小的透鏡，且不改變發(fā)光體與凸透鏡的位置，要在光屏上成清晰的像，光屏應(yīng)該向____移動(dòng).(6)若實(shí)驗(yàn)中他不小心用手指尖觸碰到了凸透鏡，這時(shí)光屏上_____(選填“會(huì)”或“不會(huì)”)出現(xiàn)指尖的像.

不會(huì)

左

透鏡焦距變小，折射光線更靠近主光軸，像左移，光屏應(yīng)該向左移動(dòng)才能在光屏上成清晰的像相當(dāng)于透鏡被遮擋一部分時(shí)，仍能成完整的像，但像變暗了(7)該同學(xué)找來(lái)了如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)裝置，光具座上凸透鏡所在的位置為零刻度，數(shù)值向左向右依次增大，在畫(huà)有均勻格子的面板上制作字母“A”狀LED燈代替發(fā)光體，光屏上畫(huà)有同樣的格子，與圖甲的實(shí)驗(yàn)裝置相比，此裝置的優(yōu)點(diǎn)是：_______________________________________________________.(寫(xiě)出一個(gè)即可)

可以直接讀出物距與像距(可以準(zhǔn)確得出像與物的大小關(guān)系等)可以直接讀出物距與像距可以準(zhǔn)確得出像與物的大小關(guān)系2.某同學(xué)為探究凸透鏡成像的規(guī)律，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：(1)將平行光正對(duì)凸透鏡，移動(dòng)光屏，直到光屏上形成一個(gè)最小最亮的光斑，如圖甲所示，該凸透鏡的焦距為_(kāi)____cm.10.0焦距焦點(diǎn)(2)在如圖乙所示實(shí)驗(yàn)情形下，如果保持凸透鏡和光屏的位置不變，將發(fā)光體適當(dāng)靠近凸透鏡，發(fā)現(xiàn)光屏上發(fā)光體的像變得模糊不清.為呈現(xiàn)一個(gè)清晰的像，則應(yīng)在發(fā)光體與凸透鏡中間加一個(gè)____透鏡.凸物距減小成實(shí)像時(shí)，物距減小，像距增大，像成在光屏右側(cè)要使像左移，折射光線更靠攏主光軸，在發(fā)光體與凸透鏡中間凸透鏡(3)某同學(xué)用自制的水透鏡做凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)，在光屏上得到了清晰的像，如圖丙所示.將發(fā)光體向左移動(dòng)，如果要保證光屏上還是成清晰的像，我們應(yīng)該向水透鏡中_______(選填“注水”或“排水”)，此時(shí)水透鏡的焦距變___(選填“大”或“小”).排水大物距增大成實(shí)像時(shí)，物距增大，像距減小，像成在光屏左側(cè)應(yīng)該使像距增大，像右移，折射光線更遠(yuǎn)離主光軸，所以應(yīng)該想水透鏡中排水，使水透鏡焦距變大丙3.如圖甲所示，當(dāng)汽車(chē)倒車(chē)時(shí)，尾部的攝像頭會(huì)將拍下的圖像呈現(xiàn)在車(chē)內(nèi)的顯示屏上．某同學(xué)發(fā)現(xiàn)，倒車(chē)時(shí)屏上呈現(xiàn)的像逐漸變大．他用圖乙所示裝置模擬倒車(chē)時(shí)顯示屏上像的變化，該同學(xué)在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)M前應(yīng)該進(jìn)行的操作是：________________________________________________________________________；調(diào)好后，該同學(xué)保持“F”形發(fā)光二極管的位置不變，應(yīng)將透鏡逐漸_____(選填“靠近