沪科版八年级物理 （科学探究：凸透镜成像）多彩的光新课件教学

科学探究：凸透镜成像第一课时凸透镜

第四章多彩的光【体验】凸透镜活动：准备一个老花镜片和一个近视镜片活动1：观察老花镜片和近视镜片的形状。活动2：用老花镜片和近视镜片分别去观察近处物体(如书上的文字)。活动3：把老花镜片和近视镜片分别放在太阳光下，调整它们到地面的距离，观察地面上有无亮点。(1)活动1中，老花镜片的形状是中央

，边缘

，近视镜片的形状是中央

，边缘

。(2)活动2中，靠近书本，通过老花镜片看到的字是

，通过近视镜片看到的字是

。(3)活动3中，太阳光透过老花镜后地面上

(选填“有”或“没有”)亮点。透过近视镜后地面上

(选填“有”或“没有”)亮点。提示：(1)较厚较薄较薄较厚(2)放大的缩小的(3)有没有1.凸透镜的形状有什么特点?2.凸透镜对光有什么作用?3.什么叫做凸透镜的光心、主光轴、焦点、焦距?探究凸透镜

结合“体验”中的活动及预习，思考下列问题：1.分析上面图片，凸透镜的形状是

，凹透镜的形状是

，故老花镜片是

镜，近视镜片是

镜。提示：分析凸透镜和凹透镜的形状知，凸透镜的形状是中央较厚、边缘较薄。凹透镜的形状是中央较薄、边缘较厚。近视镜片符合凹透镜的形状特点，老花镜片符合凸透镜的形状特点。参考答案：中央较厚、边缘较薄中央较薄、边缘较厚凸透凹透2.结合活动3及下列图片，观察平行光通过凸透镜和凹透镜折射后的光线知凸透镜对光线有

作用，凹透镜对光线有

作用。提示：太阳光通过凸透镜后，形成很小的亮点，这说明凸透镜对光线有会聚作用。太阳光通过凹透镜后向外散开，说明凹透镜对光有发散作用。参考答案：会聚发散3.如图是一束平行光经凸透镜后形成的光路图，请在下面横线上标出主光轴、焦点、光心、焦距f。参考答案：如图所示4.怎样获取凸透镜的焦点和焦距?凹透镜有焦点吗?如果有，怎样找出它的焦点?提示：平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后会聚到一点上，这一点即为凸透镜的焦点；焦点到光心的距离称为焦距，找到焦点后用刻度尺测量出焦点到光心的距离即为焦距；凹透镜虽然对光线有发散作用，但是也有焦点，只不过它的焦点不是实际光线的交点，而是平行于主光轴的光线经过凹透镜发散后的反向延长线的交点。参考答案：平行于主光轴的光线经过凸透镜后会聚的点称为焦点，用刻度尺测量焦点到光心的距离为焦距。凹透镜有焦点。反向延长平行于主光轴的光线经过凹透镜后的发散光线，交点即为凹透镜的焦点。一、透镜1.制作原理：利用_________原理制成。2.分类：(1)凸透镜：中央较___、边缘较___。(2)凹透镜：中央较___、边缘较___。3.对光线的作用：(1)凸透镜：对光有_____作用。(2)凹透镜：对光有_____作用。光的折射厚薄薄厚会聚发散二、透镜的焦点和焦距1.光心(O)：(1)定义：透镜的_____。(2)特点：通过光心的光，其传播方向_____。2.主光轴：通过两个球面_____的直线。3.焦点(F)：平行于主光轴的光经凸透镜_____形成的点。凸透镜的两侧各有一个焦点。4.焦距(f)：焦点到_____的距离。中心不变球心会聚光心考点透镜的特殊光线

【典例】(2012·泰安中考)如图所示，从光源S发出的两条光线，其中一条平行于凸透镜的主光轴，另一条过凸透镜的焦点，请画出这两条光线通过凸透镜后的折射光线。【思路导引】判断两条入射光线的特点：平行于主光轴和过一侧的焦点，根据折射光线特点画光路图。【精讲精析】本题考查凸透镜的三条特殊光线。平行于主光轴的入射光线，经过凸透镜折射后，折射光线过焦点；过焦点的入射光线，经过凸透镜折射后，平行于主光轴。凸透镜有三条特殊的入射光线：过焦点的、平行于主光轴的、过光心的；过光心的入射光线，经过凸透镜折射后，其传播方向不变。答案：如图所示【方法归纳】透镜的三条特殊光线1.如图所示是几种光学器材的示意图，其中能对光线起发散作用的是(

)【解析】选D。本题考查凹透镜对光线的作用。凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用。凸透镜中间厚，边缘薄，故A、B、C为凸透镜，凹透镜中间薄，边缘厚，故D为凹透镜。故选D。2.一种手电筒上所用的聚光电珠如图所示，其前端相当于一个玻璃制成的凸透镜，为了使灯丝发出的光经凸透镜后变成平行光，应把灯丝放在(

)A.焦点处B.焦点以内C.焦点以外D.任意位置【解析】选A。此题以日常生活中的聚光电珠作为研究对象，将物理知识应用到现实生活中，激发了学生的学习兴趣。根据凸透镜对光的会聚作用，结合光路的可逆性可知，从焦点发出的光经凸透镜折射后将平行于主光轴，所以选A。3.光通过透镜的光路图如图所示，正确的是(

)【解析】选B。本题考查透镜对光线的作用。凸透镜对光线有会聚作用，A、B项透镜为凸透镜，故A错误，B正确。凹透镜对光线有发散作用，C、D项透镜为凹透镜，故C、D错误。4.(2012·菏泽中考)在森林中旅游时，请不要随意丢弃饮料瓶。因为饮料瓶内进入水后，相当于一个

镜，对太阳光有

作用，容易引发火灾。【解析】本题考查凸透镜对光线的会聚作用。饮料瓶内进入水后，水在瓶中是中间厚、边缘薄，相当于一个凸透镜，对光有会聚作用，容易点燃枯叶引发火灾。答案：凸透会聚5.在图中画出入射光线和经凸透镜折射后的光线。【解析】本题考查凸透镜的三条特殊光线。图示的折射光线平行于主光轴，则入射光线过焦点。过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变。答案：如图所示6.一个大烧杯倒扣在桌面上，里边充以烟雾，用手电筒透过杯底自上而下照射，调节手电筒的聚光圈，使透过烟雾的光成粗细均匀的柱形光束(图甲)：(1)烧杯底上放一个凸透镜，观察到的现象如图乙所示，说明凸透镜对光有

作用。(2)烧杯底上放一个凹透镜，观察到的现象如图丙所示，说明凹透镜对光有

作用。【解析】(1)比较甲、乙两图可知，甲中手电筒通过烧杯底自上而下照射，光成粗细均匀的柱形光束，乙图中柱形光束在杯中会聚了，因为乙图中杯底放了一个凸透镜，说明凸透镜对光有会聚作用。(2)比较甲、丙两图可知，丙图中柱形光束发散了，丙图中杯底上放了一个凹透镜，说明凹透镜对光有发散作用。答案：(1)会聚(2)发散

找找你容易错在哪里?在下图中画出入射光线对应的折射光线。【学生自答】【教师点评】错误之处：①光线方向错误；②折射情况错误：过凸透镜焦点入射的光线，经过透镜会聚后，与主光轴平行射出。【正确答案】科学探究：凸透镜成像第二课时凸透镜成像

第四章多彩的光【体验】凸透镜成像

活动1：用放大镜靠近课本看上面的字。活动2：用放大镜远离课本一定距离看上面的字。(1)活动1中，观察到的字较

(选填“大”或“小”)。(2)活动2中，看到的字是

(选填“倒立”或“正立”)的。提示：(1)大(2)倒立凸透镜成像有什么规律?探究凸透镜成像规律

1.猜想与假设：结合“体验”中的活动和日常生活经验，猜想：凸透镜成像的情况与

有关。提示：放大镜本身就是凸透镜，从刚才的“体验”中我们可以看出同样是凸透镜，物体到凸透镜的距离不同，观察到的现象就有很大不同，这说明凸透镜的成像可能与物体到凸透镜的距离有关。参考答案：物体到凸透镜的距离2.实验设计：(1)实验器材：蜡烛、火柴、凸透镜、

、

。参考答案：光屏光具座(2)实验思路①实验时应让烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在____________，这是为了使像成在光屏的

。提示：进行实验时，应把蜡烛、凸透镜、光屏放在一条直线上，点燃蜡烛，并要调整凸透镜和光屏，使它们的中心和蜡烛的中心大致在同一高度，是为了使烛焰的像成在光屏的中央。参考答案：同一高度中央②要研究凸透镜成像情况与物距的关系，一般应固定_______

位置不动，改变

，观察____________，测量

。参考答案：凸透镜物距成像情况物距和像距3.实验数据及分析：实验序号凸透镜焦距f/cm像放大或缩小像的正、倒像的虚、实物距u/cm像距v/cm110缩小倒立实像3015210等大倒立实像2020310放大倒立实像1530410不成像10510放大正立虚像5像物同侧分析实验数据，你可得出的实验结论是：(1)当物体位于凸透镜的2倍焦距之外时，成缩小、倒立的

。(2)当物体位于凸透镜的1倍焦距与2倍焦距之间时，成放大、

的实像。(3)当物体位于凸透镜的

时，成等大、倒立的实像。(4)当物体位于凸透镜的

以内时，成正立、放大的虚像。(5)当物体位于凸透镜的

时，不能成像。参考答案：(1)实像(2)倒立(3)2倍焦距处(4)1倍焦距(5)焦点上4.交流与评估：(1)如何粗测凸透镜的焦距?参考答案：让一束平行光(太阳光)平行于主光轴射向凸透镜，在另一侧找到一亮点即为焦点，测出焦点到凸透镜的距离，即为焦距。(2)实验时如果无论怎样移动光屏，都不能在光屏上成像。造成这种现象的原因可能有哪些?提示：①蜡烛位于凸透镜的焦点以内，这时烛焰成的是虚像，光屏是接收不到的；②蜡烛位于凸透镜的焦点上，此时焦点上发出的光经凸透镜折射后平行射出，不能成像；③蜡烛虽在焦点以外，但因离焦点很近，所成的实像过大、像距过远，移动光屏也有可能看不到蜡烛的像；④烛焰、凸透镜、光屏三者的中心不在同一高度，光屏上不可能出现蜡烛完整、清晰的像。参考答案：①蜡烛可能位于凸透镜的焦点以内或焦点上；②蜡烛可能在焦点以外，但离焦点很近；③烛焰、凸透镜、光屏三者的中心可能不在同一高度。1.物距和像距：(1)物距：物体到_____的距离，用__表示。(2)像距：像到_____的距离，用__表示。光心u光心v2.成像规律：物距成像特点大小正倒虚实u>2f_____倒立实像u=2f_____倒立实像f<u<2f放大倒立_____u=f不成像u<f放大__________缩小等大实像正立虚像【拓展延伸】通过分析光路图也可以找出凸透镜成像规律，涉及以下四幅图：光路图法分析凸透镜成像规律，从本质上认识凸透镜成像规律，找到成像的原因。考点凸透镜成像规律

【典例】(2012·泉州中考)下面是小明探究凸透镜成像规律的实验过程，请你和他一起完成这项探究：(1)小明将透镜正对太阳光，在透镜的另一侧得到一个最小的亮点F，该凸透镜的焦距f=

cm；将一支高1.5cm的发光棒放在凸透镜前30cm处，移动光屏可以得到一个

、

的实像。(2)把该发光棒立于凸透镜前，在光屏上成了3cm高的像，物体离凸透镜的距离可能是(

)A.9cmB.12cmC.18cmD.27cm【思路导引】【精讲精析】本题考查探究凸透镜成像的规律。(1)平行于主光轴的光线通过凸透镜后相交于一点，这个点就是凸透镜的焦点，从焦点到光心的距离就是焦距，由图可知该凸透镜的焦距是12cm；将发光棒放在距凸透镜30cm处，此时物距大于2倍焦距，成倒立、缩小的实像。(2)发光棒高1.5cm，光屏上像高3cm，说明凸透镜此时成倒立、放大的实像，此时物距应大于1倍焦距，小于2倍焦距，即大于12cm，小于24cm，所以物距可能是18cm。故选C。答案：(1)12倒立缩小(2)C【方法归纳】凸透镜成像规律1.(2012·遵义中考)在做凸透镜成像实验时，把物体从2倍焦距外沿主光轴移向焦点的过程中，像及像距的变化情况是(

)A.像逐渐变小，像距逐渐变小B.像逐渐变小，像距逐渐变大C.像逐渐变大，像距逐渐变大D.像逐渐变大，像距逐渐变小【解析】选C。本题考查凸透镜成像规律。像跟物向同一方向移动，物体从2倍焦距外沿主光轴移向焦点靠近透镜，像就要远离透镜，像距逐渐变大；像的大小取决于像距与物距的关系，像距逐渐变大，像就逐渐变大，故选C。2.(2012·宜昌中考)在探究“凸透镜成像规律”的实验中，已知凸透镜的焦距为15cm，若将蜡烛放在离凸透镜10cm处时，移动光屏，在光屏上将看到(

)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.无像【解析】选D。本题考查凸透镜的成像规律。凸透镜的焦距为15cm，若将蜡烛放在离凸透镜10cm处时，物距小于一倍焦距，蜡烛通过凸透镜成正立、放大的虚像，虚像不能承接在光屏上，所以在光屏上将看不到像。3.某物体放在凸透镜前15cm处时，在另一侧的光屏上得到了物体倒立、缩小的实像，则该凸透镜的焦距可能是(

)A.20cmB.15cmC.10cmD.5cm【解析】选D。本题考查凸透镜成倒立、缩小的实像的条件。在光屏上得到了物体倒立、缩小的实像，说明物体位于凸透镜的2倍焦距以外，即2f<15cm，故f<7.5cm，只有D项满足条件。4.如图所示，一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后，在光屏上形成一个最小、最亮的光斑，如图甲所示，可知凸透镜的焦距是

cm，现把蜡烛放在距凸透镜35cm处，如图乙所示，在凸透镜另一侧前后移动光屏，在光屏上可以得到一个

(选填“放大”“缩小”或“等大”)的清晰像。【解析】本题考查凸透镜成像规律。凸透镜对光线具有会聚作用，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，会聚于主光轴上的某一点，这一点也就是光斑最小、最亮的一点，叫做凸透镜的焦点。从焦点到光心的距离叫做焦距，由图甲可知该凸透镜的焦距是15.0cm；当物距u=35cm时，u>2f，在凸透镜另一侧前后移动光屏，在光屏上可以得到一个缩小、倒立的实像。答案：15.0缩小5.利用光具座探究凸透镜成像规律时，李明发现烛焰的实像没有呈现在光屏中央，如图所示。造成这种现象的原因是_________________________________________。如果需要调节凸透镜，应将凸透镜向

调动。【解析】本题考查探究凸透镜成像规律的实验。进行探究凸透镜成像实验前要将烛焰、透镜、光屏三者的中心调整到同一高度，三者不在同一