第五章第3节凸透镜成像的规律

1、初中物理八年级上册（人教版）初中物理八年级上册（人教版）凸透镜成像的规律凸透镜成像的规律第第3 3节节第五章第五章 透镜及其应用透镜及其应用 学习目标学习目标1.1.通过实验探究并知道凸透镜成像的规律，提高分析凸透镜成像问题通过实验探究并知道凸透镜成像的规律，提高分析凸透镜成像问题的能力。的能力。2.2.通过探究活动，体验科学探究的过程和基本研究方法。通过探究活动，体验科学探究的过程和基本研究方法。3.3.体会实验探究活动在认识事物过程中的重要意义，建立生活与物理体会实验探究活动在认识事物过程中的重要意义，建立生活与物理知识的联系，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理。知识的联系，乐于探索

2、自然现象和日常生活中的物理学道理。重点重点：凸透镜成像的规律凸透镜成像的规律。难点：难点：实验探究凸透镜成像的规律实验探究凸透镜成像的规律。 预习反馈预习反馈1.1.优秀小组：优秀小组： 优秀个人：优秀个人：2.2.存在的问题：存在的问题： （1 1） （2 2） 自主学习自主学习1.1.独立思考，独立思考， 完成完成“质疑探究质疑探究”部分的学习内容，列出问题的思路、部分的学习内容，列出问题的思路、要点。要点。2.2.明确自己的疑问，以备小组合作讨论解决。明确自己的疑问，以备小组合作讨论解决。3.3.学有余力学有余力的同学力争做好的同学力争做好“拓展提升拓展提升”。 合作探究合作探究内容：内

3、容：1.1.学习中遇到的疑问。学习中遇到的疑问。2.2.导学案导学案“质疑探究质疑探究”部分的问题。部分的问题。 要求：要求：（1 1）人人参与，热烈讨论，）人人参与，热烈讨论，大声表达自己的思想。大声表达自己的思想。（2 2）组长控制好讨论节奏，先一对一分层讨论，再小组内集中讨论。）组长控制好讨论节奏，先一对一分层讨论，再小组内集中讨论。（3 3）没解决的问题组长记录好，准备质疑。）没解决的问题组长记录好，准备质疑。激情源于你们激情源于你们 的积极主动的积极主动 高效展示高效展示要求：要求：1.1.书面展示要分层次、要点化，书写要认真、书面展示要分层次、要点化，书写要认真、 规范；实验展示要

4、提前准备实规范；实验展示要提前准备实 验器材搞好演示。验器材搞好演示。 2.2.非展示同学巩固基础知识、整理落实学案；有能力的同学做好拓展。非展示同学巩固基础知识、整理落实学案；有能力的同学做好拓展。不浪不浪 费一分钟，小组长做好安排和检查。费一分钟，小组长做好安排和检查。展示内容展示内容展示小组展示小组探究点探究点1 1、2 2、3 3、4 4组组 精彩点评精彩点评点评内容点评内容 点评小组点评小组探究点探究点 5 5、6 6、7 7、8 8、9 9组组要求：要求：1.1.先点评对错；再点评思路方法，应该注意的问题，力争进行必要的变形拓展。先点评对错；再点评思路方法，应该注意的问题，力争进行

5、必要的变形拓展。2.2.其他同学其他同学认真倾听、积极思考、记好笔记、大胆质疑认真倾听、积极思考、记好笔记、大胆质疑。 实验目的实验目的1.1.通过对凸透镜成像现象的观察分析，总结出凸透镜成像的规律。通过对凸透镜成像现象的观察分析，总结出凸透镜成像的规律。2.2.通过探究活动，激发学习兴趣，养成实事求是的科学态度，体会通过探究活动，激发学习兴趣，养成实事求是的科学态度，体会交流合作的重要性和成果共享的喜悦。交流合作的重要性和成果共享的喜悦。 实验器材实验器材 两个不同焦距的两个不同焦距的 ，带，带 的的 一一个，个， 一支，火柴，一支，火柴， 一个。一个。凸透镜凸透镜光屏光屏蜡烛蜡烛光具座光具

6、座刻度尺刻度尺 实验步骤实验步骤1.1.提出问题提出问题通过上节课的学习，我们知道了照相机、投影仪里面都有凸透镜，放通过上节课的学习，我们知道了照相机、投影仪里面都有凸透镜，放大镜本身就是一个凸透镜，它们都是利用凸透镜使物体成像。照相机大镜本身就是一个凸透镜，它们都是利用凸透镜使物体成像。照相机所成的像比物体小，而投影仪所成的像比物体大；照相机、投影仪所所成的像比物体小，而投影仪所成的像比物体大；照相机、投影仪所成的像都是倒立的，而放大镜所成的像是正立的。那么，凸透镜所成成的像都是倒立的，而放大镜所成的像是正立的。那么，凸透镜所成像的大小、正倒跟物体的位置有什么关系像的大小、正倒跟物体的位置有

7、什么关系? ?2.2.进行猜想进行猜想针对提出的问题，说出自己的猜想针对提出的问题，说出自己的猜想。答案答案：像是放大还是缩小的与物体到凸透镜的距离有关像是放大还是缩小的与物体到凸透镜的距离有关。像是放大还是缩小的与像到凸透镜的距离有关像是放大还是缩小的与像到凸透镜的距离有关。像是放大还是缩小的与凸透镜的焦距大小有关像是放大还是缩小的与凸透镜的焦距大小有关。成正立还是倒立的像与物体到凸透镜的距离有关成正立还是倒立的像与物体到凸透镜的距离有关。3.3.设计实验设计实验请你写出自己设计的实验方案。请你写出自己设计的实验方案。答案：答案：提供一种方案如下：提供一种方案如下：方案：拿着凸透镜正对太阳光

8、来回移动，直到找到最小、最亮的点为方案：拿着凸透镜正对太阳光来回移动，直到找到最小、最亮的点为止，用刻度尺量出亮点与凸透镜的距离，就是这个凸透镜的焦距，用此止，用刻度尺量出亮点与凸透镜的距离，就是这个凸透镜的焦距，用此方法测量出透镜的焦距。方法测量出透镜的焦距。把透镜放在光具座标尺中央，从透镜位置开始，在左、右两边的标尺把透镜放在光具座标尺中央，从透镜位置开始，在左、右两边的标尺上用粉笔标出等于焦距和上用粉笔标出等于焦距和2 2倍焦距的位置，在透镜两侧分别放上蜡烛和倍焦距的位置，在透镜两侧分别放上蜡烛和光屏。光屏。点燃蜡烛，调整它们的高度，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同点燃蜡烛，调整它们的

9、高度，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度。一高度。把蜡烛放在离凸透镜尽量远的位置上，调整光屏到透镜的距离，使烛把蜡烛放在离凸透镜尽量远的位置上，调整光屏到透镜的距离，使烛焰在屏上成一个清晰的像，观察像的大小、正倒，测出蜡烛与凸透镜、焰在屏上成一个清晰的像，观察像的大小、正倒，测出蜡烛与凸透镜、凸透镜与光屏的距离，把数据记录在设计好的表格中。凸透镜与光屏的距离，把数据记录在设计好的表格中。继续把蜡烛向凸透镜靠近，观察像的变化是放大还是缩小，是正立还继续把蜡烛向凸透镜靠近，观察像的变化是放大还是缩小，是正立还是倒立，测出蜡烛与凸透镜、凸透镜与光屏的距离，将数据记录在表格是倒立，测出蜡烛与凸透

10、镜、凸透镜与光屏的距离，将数据记录在表格中。中。当蜡烛移动到一定位置时，光屏上没有像，用眼睛直接对着凸透镜观当蜡烛移动到一定位置时，光屏上没有像，用眼睛直接对着凸透镜观察蜡烛的像，把蜡烛与凸透镜的距离、像是放大还是缩小、像的正倒情察蜡烛的像，把蜡烛与凸透镜的距离、像是放大还是缩小、像的正倒情况填入表格。换用另一个焦距不同的凸透镜重复上述步骤，记录数据。况填入表格。换用另一个焦距不同的凸透镜重复上述步骤，记录数据。（1 1）实验装置如图）实验装置如图1 1所示。所示。图图1 1（2 2）实验记录如下表：）实验记录如下表：凸透镜焦距凸透镜焦距f f1 1= = cmcm；f f2 2= = cmc

11、m。5 51010像的性质像的性质实验序号实验序号物距物距u u/cm/cm像距像距v v/cm/cm倒立、缩小的像倒立、缩小的像倒立、等大的像倒立、等大的像倒立、放大的像倒立、放大的像正立、放大的像正立、放大的像15157.57.53030151510101010202020206 63030121260602.52.5/ /5 5/ /（1 1）数据处理：）数据处理：（2 2）实验结论：）实验结论：答案：答案：（1 1）数据处理：）数据处理：当光屏上出现倒立、缩小的像时，分析物距（当光屏上出现倒立、缩小的像时，分析物距（u u）与像距（）与像距（v v）；）；当光屏上出现倒立、等大的像时，

12、分析物距（当光屏上出现倒立、等大的像时，分析物距（u u）与像距（）与像距（v v）；）；当光屏上出现倒立、放大的像时，分析物距（当光屏上出现倒立、放大的像时，分析物距（u u）与像距（）与像距（v v）；）；当物体放在一倍焦距以内时，不能在光屏上成像，用眼睛直接观察成当物体放在一倍焦距以内时，不能在光屏上成像，用眼睛直接观察成像特点。像特点。 数据处理和结论分析数据处理和结论分析（2 2）实验结论：）实验结论：当物距大于二倍焦距，像距大于一倍焦距而小于二倍焦距时，成倒立、当物距大于二倍焦距，像距大于一倍焦距而小于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像。缩小的实像。当物距等于二倍焦距，像距等于二倍焦距

13、时，成倒立、等大的实像。当物距等于二倍焦距，像距等于二倍焦距时，成倒立、等大的实像。当物距大于一倍焦距、小于二倍焦距，像距大于二倍焦距时，成倒立、当物距大于一倍焦距、小于二倍焦距，像距大于二倍焦距时，成倒立、放大的实像。放大的实像。当物体距离凸透镜小于一倍焦距时，成正立、放大的虚像。当物体距离凸透镜小于一倍焦距时，成正立、放大的虚像。 总结升华总结升华按照图按照图1 1组装实验仪器，分小组进行实验，把数据记录在设计好的表组装实验仪器，分小组进行实验，把数据记录在设计好的表格中，思考以下问题。格中，思考以下问题。问题问题1 1：当物距满足什么条件时，成倒立、缩小的实像？当物距满足什么条件时，成倒

14、立、缩小的实像？答案：答案：当物体距离凸透镜大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像。当物体距离凸透镜大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像。问题问题2 2：当物距满足什么条件时，成倒立、等大的实像？当物距满足什么条件时，成倒立、等大的实像？答案：答案：当物体距离凸透镜等于二倍焦距时，成倒立、等大的实像。当物体距离凸透镜等于二倍焦距时，成倒立、等大的实像。u 探究点：探究点：凸透镜成像规律（重点）凸透镜成像规律（重点）问题问题3 3：当物距满足什么条件时，成倒立、放大的实像？当物距满足什么条件时，成倒立、放大的实像？答案：答案：当物体距离凸透镜大于一倍焦距、小于二倍焦距时，成倒当物体距离凸透镜大于一倍焦

15、距、小于二倍焦距时，成倒立、放大的实像。立、放大的实像。问题问题4 4：当物距满足什么条件时，成正立、放大的虚像？当物距满足什么条件时，成正立、放大的虚像？答案：答案：当物体距离凸透镜小于一倍焦距时，成正立、放大的虚像。当物体距离凸透镜小于一倍焦距时，成正立、放大的虚像。1.1.在探究凸透镜成像时，为什么要调整烛焰、凸透镜、光屏的中心大在探究凸透镜成像时，为什么要调整烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度？致在同一高度？解：解：使像成在光屏中央。使像成在光屏中央。2.2.通过上述实验现象及结论，你认为物体通过凸透镜成像的性质与什通过上述实验现象及结论，你认为物体通过凸透镜成像的性质与什么有关？

16、物体成缩小像和放大像的分界点是哪儿？物体成倒立实像和么有关？物体成缩小像和放大像的分界点是哪儿？物体成倒立实像和正立虚像的分界点是哪儿？正立虚像的分界点是哪儿？解：解：物体通过凸透镜成像的性质与凸透镜的焦距有关，并随物距的变物体通过凸透镜成像的性质与凸透镜的焦距有关，并随物距的变化而变化；物体成缩小像和放大像的分界点是二倍焦距处，物体成倒化而变化；物体成缩小像和放大像的分界点是二倍焦距处，物体成倒立实像和正立虚像的分界点是一倍焦距处。立实像和正立虚像的分界点是一倍焦距处。拓展提升拓展提升3.3.利用三条特殊光线，从作图的角度你能否相应理解其三段成像规律？试作图利用三条特殊光线，从作图的角度你能

17、否相应理解其三段成像规律？试作图验证。验证。解：解：（1 1）如图）如图2 2所示：所示：当物距当物距u u2 2f f 时，像距时，像距f fv v2 2f f，成倒立、缩小的实像。，成倒立、缩小的实像。（2 2）如图）如图3 3所示：所示：当物距当物距2 2f fu uf f 时，像距时，像距v v2 2f f，成倒立、放大的实像。，成倒立、放大的实像。（3 3）如图）如图4 4所示：所示：当物距当物距u uf f时，像距时，像距v vu u，成正立、放大的虚像，且像和物在同侧。，成正立、放大的虚像，且像和物在同侧。图图2图图4图图34.4.从研究凸透镜成像规律的方法中，你能否探究出凹透镜成像的规律？从研究凸透镜成像规律的方法中，你能否探究出凹透镜成像的规律？试用作图法给予验证。试用作图法给予验证。解：解：如图如图5 5，通过多次作图发现，不论物距多大，凹透镜所成的像均，通过多次作图发现，不论物距多大，凹透镜所成的像均为正立、缩小的虚像，像的位置始终在物与透镜之间。为正立、缩小的虚像，像的位置始终在物与透镜之间。图图5 5归纳总结：归纳总结：凸透镜成像的规律：凸透镜成像的规律：