粤沪版八年级物理上册 （探究凸透镜成像规律）光和眼睛 教学课件

第三章光和眼睛3.6探究凸透镜成像规律

学习目标1．通过实验探究活动，理解凸透镜成像的规律(重点)2．通过探究活动，体验科学探究的过程和方法(重点)3．通过探究活动，学习从物理现象中归纳科学规律的方法(难点)1．物距和像距：物距是指景物到____________的距离，用字母______表示；像距是指________________的距离，用字母______表示．透镜光心u像到透镜光心v2．探究凸透镜成像规律的实验(1)实验器材：蜡烛、__________、光屏、__________．(2)注意事项：①粗测凸透镜的焦距；②调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在____________，目的是使烛焰的像成在____________．(3)实验和数据记录：把蜡烛放在较远处，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在屏上成清晰的实像．观察实像的大小和正倒，测出物距u和像距v．把蜡烛向凸透镜移近几厘米，放好后重复实验．凸透镜光具座同一高度光屏中央(1)u＞f时凸透镜成实像，u＜f时凸透镜成虚像，u＝f时凸透镜不成像． ()(2)凸透镜所成的像没有正立的实像、倒立的虚像和缩小的虚像． ()(3)凸透镜成实像时，物距越大像越大，像距也越大． ()√√×知识探究凸透镜成像规律(教材实验整编)小明在探究凸透镜成像规律时进行了以下实验：(1)实验器材：蜡烛、__________、光屏和光具座．(2)测量焦距：如图甲所示，为了测出凸透镜的焦距，小明同学将凸透镜正对着太阳光，再把光屏放在它的另一侧，改变凸透镜与光屏的距离，直到光屏上出现一个______________________的光斑，则该凸透镜的焦距为________cm．凸透镜最小、最亮、最清晰10.0(3)调试安装：分别把上述物体依次按图乙所示安装在光具座上，其中凸透镜固定在50cm刻度线处，调整它们的高度，使得烛焰、凸透镜和光屏的中心在____________上；光屏的作用是承接并显示凸透镜所成的______(填“虚”或“实”)像，光具座上的刻度尺的作用是测量成像时的_________和_________的大小．同一高度实物距u像距v(4)探究成缩小的实像的规律：小明把物体放在距凸透镜较远的地方，然后逐渐移近，在光屏上找到成缩小的实像，(若刚好分别移到图乙中的A、B、C三个位置)把观察到的像的性质填写在下列表格中．序号物距u/cm像距v/cm(u＋v)/cm像与物的大小比较像的正倒立像的虚实A40

缩小倒立实像B35

缩小倒立实像C30

缩小倒立实像①由于凸透镜对光的偏折程度跟透镜的焦距f有关，所以研究物距u的变化时，焦距可以作为参考距离，分析上表发现：当u______2f时，光屏上成倒立、缩小的______像；②光屏上成倒立、缩小的实像时，物距u______像距v；③光屏上成倒立、缩小的实像时，物距缩小，则像距变______，像的大小变______．＞实＞大大(5)探究成放大的实像的规律：小明把物体继续往凸透镜方向移动，在光屏上找到放大、倒立的实像，并把成像性质填写在下面的表格中(若移动到图丙所示的32cm刻度线处时，此时物距为______cm，其他两次按下表中的物距进行实验)．18序号物距u/cm像距v/cm(u＋v)/cm像与物的大小比较像的正倒立像的虚实D18

放大倒立实像E16

放大倒立实像F13

放大倒立实像①分析上表发现：当2f_______u_______f时，光屏上成倒立、放大的______像；②光屏上成倒立、放大的实像时，物距u______像距v；③光屏上成倒立、放大的实像时，物距缩小，像距变______，像的大小变______．＞＞实＜大大(6)如图丁所示，是小明把以上六组实验数据得到的凸透镜成像时的像距v和物距u关系的图像，由图像可知：①成实像时物距逐渐减小，像距逐渐________；②当u＞2f时，物体移动的速度_______(填“大于”“小于”或“等于”)像移动的速度，当f＜u＜2f时，物体移动的速度______(填“大于”“小于”或“等于”)像移动的速度；③当u＝v＝2f时，恰好成________的像，此位置也是放大和缩小的像的分界点(请实验验证)．增大大于小于等大(7)探究成放大的虚像的规律：小明把物体继续往凸透镜方向移动，当移到41cm刻度线处时，突然发现光屏上________像，此时取下光屏，眼睛在光屏一侧向凸透镜观察(如图戊所示)，观察到的结果如选项______，是______立、放大的______像；若把不透明的光屏放在图戊的虚线位置，眼睛透过凸透镜______(填“能”“不能”)看到像．(请实验验证)没有B正虚能(8)根据第(5)步和第(7)步的实验可知，当u＝f时，光屏上不成像，取下光屏透过凸透镜也看不到像，即________(填“成”或“不成”)像，此位置也是正立和倒立的像的分界点．(请实验验证)(9)用不透明的纸板将凸透镜的上半部分遮住，光屏上所成的像________(填“完整”“不完整”)，像的亮度________(填“不变”“变亮”或“变暗”)．不成完整变暗1．物距大于一倍焦距时成实像；物距小于一倍焦距时成虚像．2．物距大于二倍焦距时成缩小的像；物距小于二倍焦距时成放大的像．3．凸透镜所成的像没有正立的实像、倒立的虚像和缩小的虚像．4．口诀：物近像远像变大，焦点以内反变化；一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小．物距与焦距的关系像距与焦距的关系像的正倒像的大小像的虚实u>2ff<v<2f倒立缩小实像u＝2fv＝2f倒立等大实像2f>u>fv>2f倒立放大实像u＝f不成像u<f—正立放大虚像3．在做“探究凸透镜成像实验”时，将焦距为10cm的凸透镜和蜡烛放在光具座上，位置如图所示，则在光屏上 ()A．成倒立、放大的实像B．成倒立、缩小的实像C．光屏上不会得到像D．像距大于10cm小于20cmA4．关于凸透镜成像，下列说法错误的是 ()A．实像总是倒立的，虚像总是正立的B．光屏上能接到的像一定是实像C．缩小的像一定是实像D．放大的像一定是虚像D5．某凸透镜的焦距是10cm，当物体距透镜12cm时，所成的像是 ()A．倒立、缩小的实像 B．倒立、放大的实像C．正立、放大的虚像 D．倒立、等大的实像B6．如图，在“探究凸透镜成像规律”的实验中：

(1)凸透镜、光屏、蜡烛三者摆放的顺序是蜡烛、__________、________；实验时应先测量凸透镜的__________．(2)若将蜡烛放在A点，移动光屏可得到清晰的________、________的______像．当物距u________时，无论怎样移动光屏，都不能在光屏上得到像．凸透镜光屏焦距f缩小倒立实≤f(3)把蜡烛放在如图甲所示的B点时，调节光屏位置，可以找到一个清晰的图像，这个图像是下图中的______；蜡烛放在图中的B点比C点时在光屏上成的像______．D小(4)若老师给的器材中有“白屏”和“黑屏”两种光屏，为了能观察到明显的实验现象，实验中应该选用________．(5)实验时，发现烛焰在光屏上的像如图乙所示，若要使烛焰在光屏中心成像，只调节光屏，小李应将光屏向______(填“上”或“下”)移动．白屏上7．(改编)洋洋同学在探究“凸透镜成像规律”的活动中，选用了焦距未知的凸透镜．(1)将凸透镜安装在光具座上，用平行光作光源，移动光屏，在光屏上得到一个最小最亮的光斑，如图甲所示，则该凸透镜的焦距为______cm．10(2)将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上，实验前调节光具座上各器材高度时，________(填“一定”“一定不”或“不一定”)要点燃蜡烛．并调整蜡烛火焰、凸透镜及光屏三者的中心，使其大致在____________上，为实验探究做好准备．(3)如图乙所示，将点燃的蜡烛移到标尺10cm处，再移动光屏，直到在光屏上得到一个最清晰的________、________的实像为止．一定同一高度倒立缩小(4)若保持凸透镜位置不变，将蜡烛移动到标尺35cm处，会在光屏上得到一个倒立、________的______像．(5)由上述(3)(4)可得，当蜡烛从远处逐渐向凸透镜移近时，蜡烛所成的像逐渐________，像离凸透镜的距离逐渐________．(均填“变大”或“变小”)(6)实验时，蜡烛燃烧变短，光屏上的像_______(填“向上”或“向下”)移动，此时的操作是：__________________________________．放大实变大变大向上将光屏向上调节，或将蜡烛向上移(7)(易错易混点)如果用不透明纸板将凸透镜上半部分遮住，结果______．A．没有任何影响 B．不能成像C．成一半的像 D．仍能成完整的像，但亮度变暗(8)请指出用蜡烛做发光物体完成本实验存在的两点不足：___________________________________________________________________________________________________________________________________________________．D火焰在有风的时候会晃动，物距会发生变化；蜡烛会越烧越短，会改变其在光屏上所成像的高度；蜡烛火焰有一定的厚度，也不利于准确测量物距和像距的位置8．(科学探究素养，实验拓展)某学习小组探究“凸透镜成像的规律”，进行了如下操作：(1)安装并调节烛焰、透镜、光屏，使它们三者中心大致在____________．(2)通过探究，记录并绘制了物距u与像距v之间的关系图像，如图甲所示，则该凸透镜的焦距是_____cm．(3)当蜡烛放在如图乙所示位置时，调节光屏，可在光屏上得到一个________、________的实像，此时把蜡烛和光屏的位置对调，不用调节光屏可得到一个________、________的实像．(4)若将透镜的上半部分用不透明的纸板挡住，则光屏上______(填“能”或“不能”)成完整的像．同一高度5倒立缩小倒立放大能第三章光和眼睛探究凸透镜成像规律

以上都是生活中常见的透镜，他们成的像有什么不同呢？新课引入

学习目标1.理解凸透镜成像的规律.(重点)2.知道凸透镜所成像的正倒、大小、虚实与物距的关系.（重难点）新课目标（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.新课讲解探究凸透镜成像的规律一1.所需实验器材有哪些？答：光具座（带刻度尺）、蜡烛、火柴、凸透镜、光屏.2.实验器材的安装规则是什么？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.注意：调整它们的高度，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度.（三）设计实验与制定计划理解物距、像距、焦距概念物距：物体离凸透镜的距离.像距：像到凸透镜的距离.焦距：焦点到凸透镜光心的距离.FF2F2F物距u像距

v焦距f

分别使物距u在1.大于二倍焦距（u>2f）2.大于一倍焦距小于二倍焦距（f<u<2f）3.小于一倍焦距（u<f）的范围内，观察烛焰通过凸透镜在光屏上成像的变化.

（四）进行实验与收集证据

用一支蜡烛作为发光体，一块白色的硬纸板作为屏，研究蜡烛的成像情况.物距与焦距的关系物距u/cm像的性质像距v/cm虚实大小正倒

像与物距的关系凸透镜的焦距f=

cm

把实验中得到的数据和观察结果填入下表.每个小组可以选择适当的物距，并与各小组共享测量的数据.1.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？成实像时都是倒立的，成虚像时都是正立的.4.实验过程中在光屏上找不到像的原因有：（1）烛焰、凸透镜、光屏三者中心不在同一高度.（2）当物体在焦点外侧处于靠近焦点处时，物体成像很远，超过了光具座的范围，光屏接收不到像.（3）烛焰正好在焦点上，凸透镜不能成像.（4）当烛焰在焦点以内时，虚像不能用光屏承接到.大于2倍焦距倒立、缩小、实像①当u＞2f时凸透镜成像规律：归纳与小结等于2倍焦距倒立、等大、实像②当u=2f时小于2倍焦距大于1倍焦距倒立、放大、实像③当f<u<2f时等于1倍焦距不成像④当u=f时小于1倍焦距

正立、放大、虚像⑤当u＜f时1、什么情况下像和物体在凸透镜两侧？什么情况下像和物体在凸透镜同侧？成实像时物像异侧成虚像时物像同侧观察与思考2、当凸透镜成实像时，随着物距的减少，像距是怎样变化的？物距减少像距增大即物像同方向移动像跟着物体在移动一倍焦距分虚实；二倍焦距分大小.实像总是异侧倒；物近像远像变大.虚像总是同侧正；物近像近像变小.像的大小像距定；像儿跟着物体跑.凸透镜成像记忆口诀归纳与小结凸透镜的应用——放大镜二

当物体位于凸透镜焦点以内，即物距小于焦距时，对着凸透镜观察，就可以看到物体正立、放大的虚像.通常选用焦距比较短的凸透镜作为放大镜.1.放大镜的成像原理

把放大镜放在物体跟眼睛之间，适当调整距离，我们就能看清物体的细微之处.这时我们看到的像是放大、正立的.2.放大镜成像特点问题：放大镜成的像是正立的还是倒立的？像是缩小还是放大？像与物体位于透镜的同侧还是两侧？放大镜成像特点：1．放大镜成正立、放大的虚像.2．像与物位于凸透镜的同侧.f<v<2fv=2fv>2f倒缩小实像相反倒等大实像相反倒放大实像相反——不成像正放大虚像相同凸透镜成像规律课堂小结1.小明在探究凸透镜成像规律时，蜡烛与光屏分别置于凸透镜两侧，保持凸透镜的位置不变，先后把蜡烛放在如图所的a、b、c、d四点，分别调整光屏的位置.当把蜡烛位于______点时，屏上出现放大的像；当蜡烛位于_______点时，无论怎样移动光屏，在光屏上都找不到像.abcdF2fb或cd课堂训练2.小周同学在探究凸透镜成像规律实验时，在光屏上得到清晰的与烛焰等大的像，保持凸透镜位置不变，为了得到清晰缩小的像，他应该（）

A.让蜡烛远离透镜，同时让光屏也远离透镜

B.让蜡烛远离透镜，同时让光屏靠近透镜

C.让蜡烛靠近透镜，同时让光屏也靠近透镜

D.让蜡烛靠近透镜，同时让光屏远离透镜B