2024年秋新粤沪版八年级上册物理教学课件 第三章 3.6 凸透镜成像规律

第三章

光和眼睛3.6

凸透镜成像规律新课引入新课讲授课堂小结随堂练习新课引入日常生活中的放大镜中间比边缘厚，属于一种凸透镜，将凸透镜靠近物体时，我们可以看到放大的像，而当放大镜与物体相距较远时，看到的像则会缩小。凸透镜成像是否有特定的规律？新课讲授知识点一探究凸透镜成像的规律1.物距与像距（1）物距：物体到透镜光心的距离叫物距。（2）像距：像到透镜光心的距离叫像距。2.实验：探究凸透镜成像的规律（1）提出问题通过凸透镜能成什么样的像？成像情况与哪些因素有关？（2）猜想与假设①在放大镜后面放一张白纸，放大镜成的放大的像不会呈现在白纸上；而缩小的像则能呈现在白纸上，故凸透镜可能成虚像，也可能成实像。②物体到放大镜的距离不同，即物距不同时，凸透镜的成像情况不同，故凸透镜的成像情况与物距大小有关，物距与焦距的大小关系可能影响凸透镜成像情况。凸透镜成的是实像还是虚像？成像情况可能的影响因素有哪些？（3）设计实验与制订计划①实验装置：使用下图中的光具座进行实验，光具座上附有标尺和可自由移动的支架座，支架座上可安装配件，配件包括光屏、凸透镜和光源（如蜡烛）。②实验方案：分别改变物距的大小，观察并记录此时像距的大小，像的大小、倒正、虚实情况。（4）获取与处理信息①测量凸透镜的焦距：利用平行光聚焦法测定凸透镜的焦距。②将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上。点燃蜡烛，调节凸透镜和光屏的高度，使凸透镜的光心、光屏的中心和烛焰的焰心大致在同一高度上。③使蜡烛与凸透镜间的距离大于2倍焦距，即u>2f，沿直线移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。观察像到凸透镜的距离、像的倒正和大小。确保烛焰的像成在光屏中央。判断烛焰的像是否最清晰的方法：向前或向后移动光屏，像都会变模糊。③把蜡烛移向凸透镜，使蜡烛与凸透镜间的距离等于2倍焦距，即u=2f，移动光屏，观察像到凸透镜的距离、像的倒正和大小。④把蜡烛再移向凸透镜，使蜡烛与凸透镜间的距离在1倍焦距与2倍焦距之间，即f<u<2f，移动光屏，观察像到凸透镜的距离、像的倒正和大小。⑤把蜡烛继续移向凸透镜，使蜡烛在凸透镜的焦点上，即u=f，移动光屏，看是否能够成像。⑥把蜡烛移到凸透镜的1倍焦距以内，即u<f，移动光屏，在光屏上看不到烛焰的像。从光屏这一侧透过凸透镜用眼睛直接观察烛焰的像。（5）实验结论①当u＞f时，在凸透镜的另一侧形成倒立的实像：

当u＞2f时，像的大小比物体小；

当

f＜u＜2f时，像的大小比物体大。②当u＜f时，在凸透镜的同侧形成正立的、放大的虚像。物距（u）像的性质像的位置倒正大小虚实像距（v）u＞2f倒立缩小实像f＜v＜2f与物异侧u＝2f倒立等大实像v＝2f与物异侧f＜u＜2f倒立放大实像v＞2f与物异侧u＝f不成像、得到一束平行光u＜f正立放大虚像v＞u与物同侧（6）分析与论证①如果用一张卡片遮住凸透镜的一部分，光屏上的像会如何变化？

烛焰向四面八方发出光，透镜被卡片遮住的部分没有光能够透过，但未被卡片遮住的部分均有烛焰各个位置发出的光透过，故光屏上烛焰的像仍然完整，不过亮度变暗了（透过凸透镜的光减少）。②当光屏上得到烛焰清晰的像时，若保持烛焰和光屏的位置不动，仅移动凸透镜，能否再次在光屏上得到烛焰清晰的像？为什么？

凸透镜成像的原理为光的折射，根据折射光路的可逆性可知，移动凸透镜后，当物距等于原来的像距，像距等于原来的物距时，光屏上仍能得到烛焰清晰的像。③根据凸透镜的成像规律，你能不能想到其他的粗略测量凸透镜焦距的方法？

保持凸透镜的位置不变，移动蜡烛和光屏，保持物距等于像距，当光屏上有烛焰清晰的像时，u=v=2f，由此可测出凸透镜的焦距。④随着时间的流逝，蜡烛逐渐变矮，此时烛焰的像将成在光屏______，判断的依据是______________________________（选填透镜的特殊光线）；若保持蜡烛和光屏不动，则仅将光屏向_____（选填“上”或“下”）调节可以使烛焰的像再次成在光屏中央。上方过凸透镜光心的光传播方向不变下3.凸透镜成像规律（静态）（1）一倍焦距分虚实：当u＞f时，成实像；当u<f时，成虚像；当u=f时，不成像。（2）二倍焦距分大小：当u＞2f时，成缩小的像；当u=2f时，成等大的像；当u＜2f但≠f

时，成放大的像。（3）凸透镜成的实像都是倒立的，且像、物位于凸透镜两侧；凸透镜成的虚像都是正立的，且像、物位于凸透镜同侧。FFO4.利用光路图理解凸透镜静态成像规律2f2fu＞2f，成倒立、缩小的实像像和物体在凸透镜两侧FFO2f2fu=2f，成倒立、等大的实像4.利用光路图理解凸透镜静态成像规律FFO2f2ff＜u＜2f，成倒立、放大的实像4.利用光路图理解凸透镜静态成像规律FFOu=f，不成像，得到一束平行光4.利用光路图理解凸透镜静态成像规律FFO像和物体在凸透镜同侧u＜f，成正立、放大的虚像4.利用光路图理解凸透镜静态成像规律5.凸透镜成像规律（动态）（1）成实像时，物近像远像变大：成实像时，若物距减小，与凸透镜主光轴平行的光被折射后传播方向不变；过光心的光顺时针旋转，使得两束光的交点向下移动，实像变大。（2）成虚像时，物近像近像变小：成虚像时，若物距减小，与凸透镜主光轴平行的光被折射后传播方向不变；过光心的光顺时针旋转，由于我们看到的虚像是光的反向延长线相交产生的，此时反向延长线的交点向下移动，故虚像变小。FFO6.利用光路图理解凸透镜动态成像规律成实像时，物近像远像变大FFO成虚像时，物近像近像变小典例6.利用光路图理解凸透镜动态成像规律知识点二凸透镜的应用——放大镜1.原理：日常生活中，放大镜成像主要利用了物距_____焦距时凸透镜的成像情况成正立、放大的虚像。2.使用：使用放大镜时，要想将看到的物体放大，应将放大镜向________（选填“靠近”或“远离”）被观察物体的方向移动。小于远离典例课堂小结探究凸透镜成像的规律凸透镜成像的规律一倍焦距分虚实；二倍焦距分大小；实像倒立虚像正。凸透镜的应用——放大镜成实像时，物近像远像变大；成虚像时，物近像近像变小。随堂练习1A在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当点燃的蜡烛、凸透镜及光屏处于图中所示的位置时，在光屏上得到烛焰清晰的像。下列说法正确的是

（

）A.该凸透镜的焦距范围为7.5cm＜f＜15.