初中物理教育科学八年级上册第四章在光的世界里科学探究凸透镜成像 高质作品PPT

学习目标：(1)了解透镜的种类。(2)了解透镜的焦点、焦距，认识凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用。（3）探究并知道凸透镜的成像规律。（4）了解透镜在光学仪器中的作用。探究凸透镜的成像规律。学习重点和难点：透镜在日常生活中的应用各种眼镜新课引入

以上都是生活中常见的透镜，他们成的像有什么不同呢？透镜在日常生活中的应用照相机投影仪放大镜一、认识透镜（1)中间厚边沿薄的透镜称作凸透镜(2)中间薄边沿厚的透镜称作凹透镜体验：请佩戴眼镜的同学检查一下自己的镜片属于那类透镜1、透镜的分类新课讲解2、透镜的部位名称（1）主轴：组成透镜的两个侧面球心的连线叫做主光轴，简称主轴。

（2）光心：透镜的中心叫做光心，光心用符号“O”表示（3）焦点：平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后实际光线将会聚于一个点，这个点叫焦点。用F表示主光轴F焦点凸透镜有两个实焦点知识拓展F凹透镜有两个虚焦点F知识拓展（4）焦距：焦点到凸透镜中心的距离。用f表示。太阳光聚焦法（P73）：

拿一个凸透镜正对着太阳光，在把一张纸放在它的另一侧，改变透镜与纸的距离，直到纸上的光斑变的最小最亮，测量这个最小最亮的光斑到透镜光心的距离，这就是焦距。

想一想如何测定凸透镜焦距?3、透镜对光线的作用（视频)

使平行于透镜主光轴的几束光射向凸透镜，光从凸透镜的另一侧射出，观察到凸透镜能使平行于主光轴的光会聚到一点上.（1）凸透镜对光的作用结论：凸透镜对光线有会聚作用。凸透镜也叫会聚透镜。

使平行于透镜主光轴的几束光射向凹透镜，光从凹透镜的另一侧射出，观察到凹透镜能使平行于主光轴的光向外发散.（2）凹透镜对光的作用结论：凹透镜对光线有发散作用。凹透镜也叫发散透镜。F主轴凸透镜对所有光都起会聚作用F理解会聚与发散FFFF凹透镜对所有光线都起发散作用归纳与小结理解会聚与发散FFFF1.通过光心的光线:4.透镜的作图：三条特殊光线传播方向不改变.FFFF透镜的作图：三条特殊光线平行于主光轴的光线:经凸透镜折射后通过焦点2.平行于主光轴的光线:平行于主光轴的光线:经凹透镜折射后发散，发散光线的反向延长线通过虚焦点.FFFF透镜的作图：三条特殊光线经过凸透镜焦点的光线:折射后平行于主光轴射出.3.经过凸透镜焦点的光线:对着凹透镜异侧虚焦点入射的光线:对着凹透镜异侧虚焦点入射的光线:折射后平行于主光轴射出.例1：请补上适当的透镜典例与精析ＦＦＦＦＦＦ例:2：完成下列光路图典例与精析例3：（能力提高）根据下图光线的传播情况在O点放上适当的光学仪器（一）提出问题：

像的实虚、大小、正倒跟物体到凸透镜的距离有什么关系？（二）猜想与假设：

可能与物体到透镜的距离有关.二、实验探究：凸透镜成像规律1.所需实验器材有哪些？2.实验器材的安装规则是什么？（三）设计实验答：光具座（带刻度尺）、蜡烛、火柴、凸透镜、光屏.答：摆放顺序可以从左到右依次为蜡烛、凸透镜、光屏.使蜡烛、凸透镜、光屏放在同一直线上.

3、调节烛焰、凸透镜、光屏使它们的中心在------------，目的是：使烛焰的像成在光屏的中央。同一高度物距(u)：物体到凸透镜的距离..FF2F2F物距u像距

v焦距f像距（v)：像到凸透镜的距离.焦距（f）：焦点到凸透镜光心的距离.4.理解物距、像距、焦距概念u你知道下图中物距和像距各是多少吗？v设计课题预备实验105论证口诀练习拓展挑战返回结束应用503578u=?V=?15cm28cm5.理解实像与虚像的概念

实像是蜡烛射向凸透镜的光经过凸透镜后会聚成的，是能量的聚集，可以用光屏承接.

虚像不是实际的光线会聚成的，在像的位置上没有能量聚集.因此光屏上不能成像，但可以通过透镜直接看到像.

分别使物距u在1.大于二倍焦距（u>2f）（如20厘米刻度处）2.等于二倍焦距（u=2f）（如30厘米刻度处）3.大于一倍焦距小于二倍焦距（f<u<2f）（如35厘米刻度处）4.等于一倍焦距（u=f）（如40厘米刻度处）5.小于一倍焦距（u<f）的范围内（如45厘米刻度处）

观察烛焰通过凸透镜在光屏上成像的变化,填入下表.

（四）进行实验（f=10厘米）视频：凸透镜成像规律收集数据：（f=10厘米）物距u像的性质像距v应用倒立或正立放大或缩小（等大）实像或虚像u>2fu=2ff<u<2fu=fu<f倒立倒立倒立缩小实像实像实像只可形成平行光，不能成像等大放大正立放大虚像f<v<2fv=2fv>2f1.像的虚实：凸透镜在什么条件下成实像？在什么条件下成虚像？2.在实验中，你能发现放大的像和缩小的像的分界点在什么位置吗？（五）分析与结论

焦点是实像和虚像的分界点，当物距小于焦距时，成虚像，当物距大于焦距时，成实像，当物距等于焦距时，不成像.二倍焦距是缩小像和放大像的分界点.分析上表的记录，找出凸透镜成像的规律.3.像的正倒：凸透镜在什么条件下成正立的像？在什么条件下成倒立的像？

当u<f时，成正立的虚像；当u>f时，成倒立的实像；因此实像都是倒立的，虚像时都是正立的.4.实验过程中在光屏上找不到像的原因有：（1）烛焰、凸透镜、光屏三者中心（）（2）当物体在焦点外侧处于靠近焦点处时，物体成像很（

），超过了光具座的范围，光屏接收不到像.（3）烛焰（），凸透镜不能成像.（4）当烛焰（）时，虚像不能用光屏承接到.不在同一高度.远正好在焦点上在焦点以内

物距

u

像的性质

像距

v

正立或倒立

放大或缩小

实像或虚像u>2ff<u<2f

u<f缩小倒立实像f<v<2f放大倒立实像v>2f放大正立虚像总结:凸透镜成像规律（1）所有实像均是倒立的，正立的是虚像；（2）焦点（F）是凸透镜成实像与虚像的分界点，二倍焦距点（2F）是凸透镜成放大像与缩小像的分界点；（3）凸透镜成实像时，像的性质是由物距的变化决定的；物近像远像变大;物远像近像变小；成虚像时，物远像远像变大，物近像近像变小。（4）半个透镜仍然成全像，只是像的亮度较弱；（5）凹透镜只能成缩小、正立的虚像。(六）交流合作：规律观察总结规律精炼三、凸透镜成像规律的应用1、放大镜（1）原理：当物体在一倍焦距（焦点）以内时，成正立、放大的虚像。（2）变化规律：物远像远像变大，物近像近像变小。情景分析：⑴应把物体放在离放大镜多远的位置才合适呢？

应把物体放在凸透镜的1倍焦距（焦点）以内；

方法：物体在焦点以内，且适当远离透镜。⑵要想使物体看起来更大该怎么办？2F2FFF总结：（3）使用：要使像变大，凸透镜应该远离物体，且始终保持u<f。2、照相机（1）原理：当物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像。镜头---凸透镜胶片---光屏（2）变化规律：物近像远像变大，物远像近像变小。物镜像u物距v像距情景分析：调节

若要让所得的像变大，应该怎样调节光具座上的各仪器？2F2FFF如果是相机，又该怎样调节？思路：像变大物距变小像距变大情景分析：思考：1、拍完一张全身像后再拍一张半身像，应如何调节？（相机靠近物体）（镜头前伸）2F2FFF思路：要使像变大物距变小像距变大调节情景分析：调节方法思考：2、要在照片上得到较小的像，你有哪些办法？（镜头后缩）思路：要使像变小物距变大像距变小（相机远离物体）情景分析：调节方法调节总结：（3）使用：要使像变大，照相机应靠近物体，减小物距，同时镜头前伸，增大像距。要使像变小，照相机应远离物体，增大物距，同时镜头后缩，减小像距。3、电影放映机、幻灯机、投影仪（1）原理：当物距大于一倍焦距、小于二倍焦距时，成倒立、放大的实像。（2）变化规律：物近像远像变大，物远像近像变小。ABB/A/2、平面镜和灯泡的作用各是什么？

平面镜作用：改变光路像变小，像距变小，物距变大，向上调节。投影机应靠近银幕教学用投影仪示意图思考：1、投影片应放在什么位置？应倒放还是正放？支架上且f<u<2f、倒放情景分析：总结：（3）使用：要使像变大，投影仪应远离屏幕，增大像距，同时镜头后缩，减小物距。要使像变小，投影仪应靠近屏幕，减小像距，同时镜头前伸，增大物距。3、要使屏幕上的像变小，凸透镜应向上还是向下调节？投影机应远离还是靠近银幕？灯泡作用：增加投影片的亮度A当堂训练2、（2011•哈尔滨）小明用凸透镜先后两次观察书本上的字，看到如图所示两种情景．以下说法中正确的是（）A、甲图中成的是实像；乙图中成的是虚像 B、甲图中书本在凸透镜2倍焦距以外；乙图中书本在凸透镜l倍焦距以内C、甲图中凸透镜靠近书本，所成的像变小；乙图中凸透镜远离书本，所成的像也变小 D、甲图中成像规律可应用于投影仪；乙图中成像规律可应用于照相机C３.春游活动中,小明先帮小聪照了一张单人像,接着又要帮另外三名同学照一张相同背景的合照,他应该怎样调节照相机?()A.三名同学不动,小明往后退,镜头往后缩.B.三名同学往前走,小明不动,镜头往后缩.C.三名同学不动,小明往后退,镜头往前伸D.三名同学往前走,小明不动,镜头往前伸A４.测绘人员绘制地图时,常常需要在高空飞行的飞机上向地面照相,称为航空摄影.若要使用航空摄影照相机的镜头焦距为50mm,则底片到镜头的距离为()A.100mm左右B.略小于50mmC.略大于50mmD.恰为50mm

C５.在练习调节教学投影仪（参见图）的实践活动中，小明通过调节，使屏幕上出现了清晰画面.

这时，教室后排同学要求他将屏幕上的画面再调得大一些.

为此，小明的操作应当是：适当________（填“增大”或“减小”）投影仪与屏幕的距离，并将凸透镜适当向_____（填“上”或“下”）移动，投影仪中的平面镜具有________的作用

增大下改变光路6.在探究凸透镜成像实验中，当物距为20厘米时，得到一个倒立缩小的实像，此时像距为13厘米，则凸透镜的焦距是（）

A、f>20cmB、13cm<f<20cmC、10cm<f<13cmD、6.5cm<f<10cmD透镜中间厚、边缘薄凹透镜几个概念对光有会聚作用三条特殊光线凸透镜中间薄、边缘厚对光有发散作用三条特殊光线主光轴光心焦点（F）焦距（f）课堂小结1.透镜二、凸透镜成像的规律：1.当u>2f时，成倒立、缩小的实像2.当u=2f时，成倒立、等大的实像3.当f<u<2f时，成倒立、放大的实像4.当u=f时，不成像5.当u<f时，成正立、放大的虚像三、透镜成像规律的应用：凸透镜成像规律大全（2点3区域）物距u像的性质像距v应用倒立或正立放大或缩小实像或虚像u>2f倒立缩小实像2f>v>f照相机u=2f倒立等大实像v=2f2f>u>f倒立放大实像v>2f投影仪u=f只可形成平行光，不能成像平行光源u<f正立放大虚像放大镜1、下列关于凸透镜成像规律认识正确的是（）A.凸透镜所成的像都是实像；B.凸透镜所成的像都是倒立的；C.凸透镜所成的像全部是放大的；D.当物体位置在凸透镜焦点以外时，所成的像一定是倒立的。2、一个物体通过凸透镜在后面的光屏上成了一个放大的像，如果用遮光纸遮着凸透镜的三分之二，只让下面的三分之一的面积透光，则像会（）A.像完整，但整体会变小，成为原来的三分之一；B.像不但完整，而且大小未变，但像的明亮程度明显变弱；C.像不完整，只能呈现下面的三分之一；D.像不完整，只能呈现上面的三分之一。

DB当堂训练3、一个物体在凸透镜前面，在另一侧距凸透镜20cm的光屏上得到一个清晰地、缩小的物体的像，那么，我们可以判断出凸透镜的焦距的范围是

，物体距离凸透镜一定是在20cm

。10cm<f<20cm以外4、一个凸透镜的焦距为15cm，在物体通过凸透镜成实像时，物体与像之间最小的距离为

cm。605、一个物体在凸透镜前15cm处，能够在另一侧得到一个放大的实像。如果物体到透镜的距离为30cm，则一定会在凸透镜的

侧得到一个

的

的

像。另一缩小倒立实6、在研究凸透镜成像的实验中，已经看见光屏上出现了烛焰的像，但觉得像太小。为了使像更大一些，下列操作正确的是（）A.直接把光屏向远离透镜的方向移动就能得到更大的像；B.直接把光屏向靠近透镜的方向移动就能得到更大的像；C.让物体靠近透镜，然后让光屏适当远离透镜；D.让光屏靠近透镜的同时让物体适当远离透镜。C7、在研究凸透镜成像的实验中：（1）用一束平行光正对凸透镜射入，经透镜后会聚于A点，测得A点距透镜10厘米，则透镜的焦距是（）厘米。