2024年新教科版八年级上册物理教学课件 4.5 科学探究：凸透镜成像

第5节科学探究：凸透镜成像第四章在光的世界里

助力教学仅限个人使用，1.认识凸透镜和凹透镜,了解透镜的主光轴、光心、焦点、焦距,会通过实验粗略测量凸透镜的焦距。2.知道凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用,会画相关光路图。3.通过探究凸透镜成像规律的实验,理解凸透镜的成像规律。4.了解凸透镜成像规律在生活中的应用。

助力教学仅限个人使用，放大镜、眼镜、照相机它们都有一个重要的光学器件——透镜。利用放大镜我们可以看清很小的字；视力不好的同学，配上合适的眼镜就可以看清本来看不清的物体；用照相机可以把美丽的自然风光“留住”。

助力教学仅限个人使用，1.透镜:用透明物质制成的，至少有一个表面为球面一部分的光学元件。特别提醒：1.透镜不一定是玻璃制作的，其他透明物质，如水、水晶、石英、金刚石、树脂等均可制成透镜。2.每个透镜有且只有一条主光轴。3.透镜的光心在主光轴上。知识点1认识透镜

助力教学仅限个人使用，2.透镜的类型

助力教学仅限个人使用，3.透镜的主光轴和光心(1)主光轴：透镜上通过两个球面球心的直线C1C2，简称主轴，如图所示。(2)光心：透镜主轴上的一个特殊点(O)，凡是过该点的光，其传播方向不变，如图所示。

助力教学仅限个人使用，4.透镜的焦点和焦距(1)焦点：

①平行于凸透镜主轴的光线经凸透镜折射后，会聚于主轴上一点，这一点叫凸透镜的焦点(F)，如图所示。

助力教学仅限个人使用，

②平行于凹透镜主轴的光线经凹透镜折射后，发散光线的反向延长线交于主轴上一点，这一点叫凹透镜的焦点(F)，如图所示。③透镜的两侧各有一个焦点，是对称的。(2)焦距：焦点到光心的距离叫焦距(f)。

助力教学仅限个人使用，知1－讲5.透镜对光的作用(1)凸透镜对光有会聚作用，凸透镜又叫会聚透镜。凸透镜对光有会聚作用，不是指光线经凸透镜后一定会聚到一点上，而是指光线通过凸透镜折射后，折射光线向主光轴偏折，如图所示。

助力教学仅限个人使用，(2)凹透镜对光有发散作用，凹透镜又叫发散透镜。凹透镜对光有发散作用，是指光线通过凹透镜折射后，折射光线比原来的入射光线更偏离主光轴，如图所示。

助力教学仅限个人使用，拓展培优：1.凸透镜的焦距长短反映了凸透镜对光线会聚能力的强弱，焦距越短，会聚能力越强；凹透镜的焦距长短反映了凹透镜对光线发散能力的强弱，焦距越短，发散能力越强。2.相同口径的凸透镜，表面越凸，焦距越短，会聚作用就越强，光线通过透镜后偏折得越厉害。

助力教学仅限个人使用，6.粗测凸透镜焦距的方法做一做：把一只放大镜正对着太阳光，再把一张纸放在它的另一侧，调整放大镜与纸的距离，观察会出现什么现象？现象：纸上会出现一个很小、很亮的光斑，且光斑处的温度很高，如果长时间照射，纸会被烤焦。

助力教学仅限个人使用，

测出光斑到凸透镜光心的距离，即该凸透镜的焦距，这种测凸透镜焦距的方法称为平行光聚焦法。纸上的光斑变成最小最亮的这个点就是凸透镜的焦点。

助力教学仅限个人使用，7.关于透镜的三条特殊光线过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后，折射光线平行于主光轴

助力教学仅限个人使用，凹透镜

过光心的光线经凹透镜折射后，传播方向不变

跟主光轴平行的光线经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线过凹透镜的焦点

射向凹透镜的光线，如果其延长线通过焦点，则该光线经凹透镜折射后平行于主光轴射出

助力教学仅限个人使用，8.透镜中的光路可逆

由于光在发生折射的过程中光路是可逆的，而透镜对光的作用也是折射，所以透镜中光路也是可逆的。

助力教学仅限个人使用，

如图所示，F是透镜的焦点，其中正确的光路图是（）

C

助力教学仅限个人使用，1.探究透镜成像时的三个必备物理量(如图所示)(1)物距：物体到透镜的距离，用u表示；(2)像距：像到透镜的距离，用v

表示。知识点2探究凸透镜成像的规律

助力教学仅限个人使用，2.实验：探究凸透镜成像的规律

（1）提出问题：凸透镜所成像的虚实、大小、正倒跟物距有什么关系？

（2）作出猜想：①可能与物距有关；②可能与焦距有关（由于凸透镜的偏折情况和焦距有关）；

助力教学仅限个人使用，

（3）实验设计：先把物体放在距凸透镜较远的地方，然后逐渐向凸透镜移近，同时把光屏放在凸透镜的另一侧，观察光屏上像的变化情况。研究凸透镜的成像与物距的关系（保持焦距不变，即使用同一个凸透镜），物距的变化以焦距为标准，即观察物距大于2倍焦距、大于1倍焦距小于2倍焦距、小于1倍焦距的成像情况。OF2f光屏

助力教学仅限个人使用，（4）实验仪器：光具座、蜡烛、光屏、凸透镜、火柴等。（5）进行实验和收集证据

实验步骤：①如果凸透镜的焦距未知，可以利用太阳光粗测出凸透镜的焦距。

助力教学仅限个人使用，②将蜡烛、凸透镜、光屏依次安放在光具座上，调整它们的高度，使烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心大致在同一高度。使它们的中心处于同一高度，这样像才能成在光屏中心。③把点燃的蜡烛放在较远处（u>2f），然后调整光屏到凸透镜的距离，直到光屏上出现清晰的烛焰的像，观察并记录像的大小和正倒，测出物距u和像距v。改变物距，重做这一步。

助力教学仅限个人使用，④把蜡烛移向凸透镜（u=2f），移动光屏，直到光屏上出现清晰的烛焰的像，观察并记录像的大小和正倒，测出物距u和像距v。⑤把蜡烛移向凸透镜（f＜u＜2f

），移动光屏，直到光屏上出现清晰的烛焰的像，观察并记录像的大小和正倒，测出物距u和像距v。改变物距，重做这一步。⑥把蜡烛继续靠近凸透镜（u=f），移动光屏，观察是否能够成像。

助力教学仅限个人使用，⑦继续向凸透镜移动蜡烛（u<f）并调整光屏的位置，你能在屏上得到蜡烛的像吗？撤去光屏，从光屏一侧向透镜方向看去，能否观察到蜡烛的像？像在什么位置？记录所看到的像的正倒、大小以及此时的物距u。改变物距，重做这一步。⑧将实验数据和观察结果填入表中(该实验所用凸透镜的焦距f=10cm)。像不能成在光屏上；撤去光屏，从光屏一侧直接用眼睛向透镜方向看去观察到蜡烛正立、放大的虚像；像位于物的同侧。

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助力教学仅限个人使用，1286

助力教学仅限个人使用，①焦点是成实像和虚像的分界点。当u＞f

时成实像；当u<f时成虚像；当u=f

时不成像。②二倍焦距处是成放大像和缩小像的分界点。当u＞2f

时，成缩小的实像；当u=2f

时，成等大的实像；当f＜u＜2f

时，成放大的实像。③凸透镜成的实像都是倒立的，且像、物位于凸透镜的两侧；凸透镜成的虚像都是正立的，且像、物位于凸透镜的同侧。④凸透镜成实像时，随着物距的变小，像和像距都变大；成虚像时，随着物距的变小，像和像距都变小。6.分析与论证

助力教学仅限个人使用，7.实验结论：

助力教学仅限个人使用，实验中的注意事项：1.光具座的长度有限，做实验时最好选用焦距为10cm左右的凸透镜，焦距过大（光具座总长不够4倍焦距长），有些实验无法完成。2.凸透镜最好放在光具座的中间位置，便于调节物距和像距。3.调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度，目的是让烛焰的像成在光屏的中央。

助力教学仅限个人使用，4.调整光屏时不可再调整凸透镜的位置，否则会使物距改变。5.判断烛焰的像是否最清晰的方法：光屏在某位置时，向前或向后移动光屏，像都会变模糊，则此位置即为像最清晰的位置。6.同一个物距范围内要取两个以上的物距进行实验，这样做是为了排除偶然因素，寻找普遍规律。

助力教学仅限个人使用，思考讨论1：你知道实验中无论如何移动光屏都找不到像的原因有哪些？(1)

烛焰、凸透镜、光屏三者的中心不在同一高度。(2)当烛焰在凸透镜一倍焦距以外，但非常靠近焦点时，所成的像很大，且像距也很大，而光具座长度有限，光屏不能承接到像。

助力教学仅限个人使用，思考讨论2：若把凸透镜遮挡一部分，像会发生什么变化？

若把凸透镜遮掉一部分，成像性质不变，只是成的像暗一些。

助力教学仅限个人使用，某同学用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像的规律”实验,装置如图所示。(1)观察图示,为使烛焰的像成在光屏的中央,应将蜡烛向

(选填“上”或“下”)调节。上(2)当烛焰距凸透镜20cm时,移动光屏至某一位置,能在光屏上得到一个与烛焰等大的像,则该凸透镜的焦距是

cm。10

助力教学仅限个人使用，(3)当烛焰距凸透镜35cm时,移动光屏,可在光屏上得到一个清晰、倒立、

的实像.要使烛焰在光屏上所成的像变大,在保持凸透镜位置不动的情况下,蜡烛应向靠近凸透镜方向移动,同时将光屏向

(选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动,直至得到清晰的像。缩小远离(4)实验中,怎样判断光屏上的像是最清晰的？调节光屏位置,感觉烛焰的像清晰时,再将光屏向靠近和远离凸透镜的方向微微调节,如果像都变模糊,则此前观察到的像即为最清晰的像。

助力教学仅限个人使用，1.放大镜：放大镜实质是一个短焦距凸透镜。(1)成像特点：成正立、放大的虚像，如图所示。特别提醒：不要误认为放大镜在任何情况下都成正立、放大的虚像。用放大镜观察远处景物时，看到的就是倒立、缩小的实像。知识点3探究凸透镜成像规律在生活中的应用

助力教学仅限个人使用，(2)使用：使用放大镜时，放大镜应置于物体和眼睛之间，物体离放大镜较近，眼睛要透过放大镜来观察物体。在一定范围内，放大镜离物体越近，所成的虚像越小；放大镜离物体越远，所成的虚像越大。若放大镜与物体的距离增大到一定程度，所成的虚像便消失了。

助力教学仅限个人使用，2.照相机(1)普通照相机的简单结构，如图所示。①镜头：一般由一组透镜组成，相当于一个凸透镜。②胶卷：相当于光屏。(2)工作原理：凸透镜成倒立、缩小的实像。

助力教学仅限个人使用，3.电影放映机(1)电影放映机的原理，如图所示。①放映片到镜头的距离小于镜头到屏幕的距离。②放映片通过放映机在屏幕上所成的像比放映片上的图案大。③像和放映片在镜头的两侧。④放映片在屏幕上所成的像是倒立、放大的实像。⑤放映片离镜头越近,像到镜头的距离越大,屏幕上所成的像越大。凸透镜成倒立、放大的实像

助力教学仅限个人使用，照相机的镜头相当于一个凸透镜,在胶片上得到的像是

（

）A.正立、放大的实像

B.正立、缩小的虚像C.倒立、放大的实像

D.倒立、缩小的实像D

助力教学仅限个人使用，易错警示：用照相机拍照时，在照相机的观察屏上看到的是正立的像，有些学生会错误地认为照相机成正立的像，这是因为照相机内部器材把第一次成的倒立的像转变成了正立的。

助力教学仅限个人使用，u>2f

：倒立、缩小的实像，f<v<2fu=2f

：倒立、等大的实像，v=2f照相机原理u=f：平行光束，不成像投影仪原理f<u<2f

：倒立、放大的实像，v>2f放大镜原理u<f：正立、放大的虚像实验探究：凸透镜的成像规律

助力教学仅限个人使用，透镜凸透镜的成像规律实像照相机、电影放映机和放大镜的成像特点感性认识初步了解关键概念虚像由实际光线会聚而成由光线的反向延长线相交而成

助力教学仅限个人使用，

助力教学仅限个人使用，同学们，通过这节课的学习，你有什么收获呢？

助力教学仅限个人使用，谢谢大家教学的艺术不在于传授本领，而在于善于激励唤醒和鼓舞。

助力教学仅限个人使用，样，也可能因讨厌一位老师而讨厌学习。一个被学生喜欢的老师，其教育效果总是超出一般教师。无论中学生还是小学生，他们对自己喜欢的老师都会有一些普遍认同的标准，诸如尊重和理解学生，宽容、不伤害学生自尊心，平等待人、说话办事公道、有耐心、不轻易发脾气等。教师要放下架子，把学生放在心上。“蹲下身子和学生说话，走下讲台给学生讲课”;关心学生情感体验，让学生感受到被关怀的温暖;自觉接受学生的评价，努力做学生喜欢的老师。教师要学会宽容，宽容学生的错误和过失，宽容学生一时没有取得很大的进步。苏霍姆林斯基说过：有时宽容引起的道德震动，比惩罚更强烈。每当想起叶圣陶先生的话：你这糊涂的先生，在你教鞭下有瓦特，在你的冷眼里有牛顿，在你的讥笑里有爱迪生。身为教师，就更加感受到自己职责的神圣和一言一行的重要。善待每一个学生，做学生喜欢的老师，师生双方才会有愉快的情感体验。一个教师，只有当他受到学生喜爱时，才能真正实现自己的最大价值。义务教育课程方案和课程标准（2022年版）简介新课标的全名叫做《义务教育课程方案和课程标准（2022年版）》，文件包括义务教育课程方案和16个课程标准（2022年版），不仅有语文数学等主要科目，连劳动、道德这些，也有非常详细的课程标准。现行义务教育课程标准，是2011年制定的，离现在已经十多年了；而课程方案最早，要追溯到2001年，已经二十多年没更新过了，很多内容，确实需要根据现实情况更新。所以这次新标准的实施，首先是对老课标的一次升级完善。另外，在双减的大背景下颁布，也能体现出，国家对未来教育改革方向的规划。课程方案课程标准是啥？课程方案是对某一学科课程的总体设计，或者说，是对教学过程的计划安排。简单说，每个年级上什么课，每周上几节，老师上课怎么讲