探究凸透镜成像的规律 课件--苏科版物理八年级上册

为何实验中有时无论怎样移动光屏，光屏上总得不到像？ 答 实验中看不到像的原因可能是以下几种情况:若烛焰、 凸透镜和光屏三者的中心不在同一高度，光屏上可能看不到烛 焰的像，或者烛焰的像会偏向光屏的上方或下方；若烛焰位 于凸透镜的一倍焦距以内，所成的像是虚像，与烛焰在凸透镜 的同一侧，光屏是接收不到的；若烛焰在凸透镜的一倍焦距 以外，但非常靠近焦点时，所成的像很大，且像距也很大，而 光具座的长度有限，光屏不能移到所成像的位置。
预习导学
探究凸透镜成像的规律 1.实验器材: 凸透镜 、蜡烛、光具座、光屏、火柴等。 2.器材组装:在光具座上从左到右依次放置蜡烛、凸透镜、光屏， 点燃 蜡烛 ，调节蜡烛、凸透镜和光屏的 中心 等高共 线。
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3.凸透镜成像的规律:当物距 大于二倍 焦距时，成倒立、缩 小的 实 像；当物距 等于二倍 焦距时，成倒立、等大的
实Байду номын сангаас数据记录如下表。凸透镜的焦距f＝12 cm。
合作探究
实验 物距 像距
成像的特点
像与物在透镜的
次数 u/cm v/cm 正、倒 缩、放 虚、实 同侧还是异侧
1 60 2 48 3 24 4 18 5 16 6 10 78 8 12
【实验结论】
物距u与 焦距f的
关系
正、倒
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成像的特点
缩、放
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【设计实验与制定计划】 为了缩短实验的时间，同时为了得出的结论具有普遍性，可以 将学生分成几个小组，各组使用焦距不同的凸透镜探究凸透镜 成像的规律，然后再相互交流各自的探究结果。 【进行实验与收集证据】 1.利用太阳光聚焦法测定几个凸透镜的焦距，选择焦距为12 cm的凸透镜进行实验。
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2.如图所示，将蜡烛、凸透镜、光屏依次排列在一条直线上， 一侧放置刻度尺，调整蜡烛、凸透镜和光屏的高度，使烛焰、 凸透镜和光屏的中心大致在同一高度上。
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3.点燃蜡烛，使烛焰从距离凸透镜较远处逐渐靠近凸透镜，每 次都调整光屏到凸透镜之间的距离，使烛焰在光屏上形成清楚 的像。注意视察像的大小、正倒是如何随物距变化的。
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在探究过程中，当挡住凸透镜的一部分时，所成的像有何变化？
答 当挡住凸透镜的一部分时，成像的特点不变，通过凸透镜 的光线变少，所以变化的是像的亮度，亮度变暗了。
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实验中若用发光二极管按“F”字样拼装在不透明的纸板上代 替烛焰进行实验，你认为有什么好处？
答 与烛焰相比，实验使用的光源不会晃动，光屏上所成的像 比较稳定。
虚、实
u＞2f 倒立
缩小
实像
u＝2f 倒立
等大
实像
像距v与焦距f 的关系
f＜v＜2f (v＜u) v＝2f (v＝u)
物距u与 焦距f的
关系
正、倒
f＜u＜ 2f
倒立
u＜f
正立
合作探究
成像的特点
缩、放
虚、实
放大
实像
放大
虚像
u＝f
不成像
像距v与焦距f 的关系
v＞2f (v＞u) 物像同侧 (v＞u)
合作探究
当烛焰在光屏上成清楚、倒立、缩小的像时，测量并记录这时 的物距和像距。
当烛焰在光屏上成清楚、倒立、等大的像时，测量并记录这时 的物距和像距。
合作探究
当烛焰在光屏上成清楚、倒立、放大的像时，测量并记录这时 的物距和像距。
当无论怎样调节光屏都不能得到像时，在透镜的另一侧，通过 凸透镜能直接视察到烛焰的像，测量记录这时的物距。
在探究凸透镜成像规律的实验中，往往看到的烛焰的像不在光 屏的中央，要么在光屏的上方，要么在光屏的下方，应该怎么 办呢？
合作探究
答 凸透镜成的实像是倒立的，即烛焰向上，它的像向下。 物与像的位置相反，即物在上、像在下，物在左、像在右。根 据这一特点，如果实验中发现烛焰在光屏的上方，有两种调节 方法:在不移动光屏和透镜的情况下，将蜡烛向上移动可使 像成在光屏中央；在不移动蜡烛和透镜的情况下，将光屏向 上移，可使像成在光屏中央。
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凸透镜成像规律的应用 生活中用到凸透镜的设备很多，如 警眼、照相机、摄像机、 电影放映机、投影仪、幻灯机、放大镜、望远镜、显微镜 等。
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3.如图所示，这是电影放映机及其成像原理图。为让观众在银幕 上看到清楚的影像，应将胶片放在距离透镜 ② 的位置(选填 序号:①一倍焦距以内；②一倍焦距到二倍焦距之间；③二倍焦 距以外)；银幕用表面粗糙的白色材料制成，其目的是使所有色 光都能在其表面产生 漫反射 (选填“镜面反射”或“漫反 射”)，让不同位置的观众都能看清银幕上的影像，同时尽可能 地还原影像的真实色彩。
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·概念辨析· 实像和虚像的区分
1.成像原理不同:实像是实际光线的交点，所成实像都是倒立 的。光经反向延长后相交所成的像叫作虚像。
2.承接方式不同:虚像能用眼睛直接观看，或用照相机拍到， 但不能显示在光屏上；实像既可以显示在光屏上、视网膜上， 也能使照相底片感光。
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1.在图中，人眼所视察到的烛焰的像是( D ) A.实像，能用光屏承接 B.实像，不能用光屏承接 C.虚像，能用光屏承接 D.虚像，不能用光屏承接
【问题】为什么会产生这种变化？要回答这个问题，我们需要 掌握以下知识。
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重点梳理 几个基本概念 1.物距:物体到 透镜 的距离称为物距，用字母 u 表示。 2.像距:像到 透镜 的距离称为像距，用字母 v 表示。 3.实像: 能 在光屏上呈现的像，它是由 实际 光线会聚而 成的。
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4.虚像: 不能 在光屏上呈现的像，但 能 用眼睛直接看到， 它是由光线的 反向延长线 的交点组成的。
【交流与评估】 实验中，我们为什么选择焦距为10 cm左右的凸透镜做实验？ 答 因为焦距过大，将难以调节物距、像距。 实验中，凸透镜放在光具座的中间位置有什么好处？ 答 将凸透镜放在光具座的中间位置，有利于调节物距和像距； 调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度，让烛焰的像 成在光屏的中央。
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探究凸透镜成像的规律 【提出问题】生活中有许多光学器材都利用凸透镜来成像，例 如放大镜可以成正立、放大的像，那么， 凸透镜所成的像有 什么规律呢 ？
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·导学建议· 教学中应激发学生探究凸透镜成像规律的兴趣，引导学生从日 常生活、自然现象或实验现象中发现与物理学科有关的问题， 通过一些意外的发现，明确凸透镜成像的情况与物距、像距有 关，进而进行科学探究。 【猜想与假设】 凸透镜的成像规律可能与凸透镜本身的光学 性质(如焦点、焦距)有关，与物体到透镜的距离有关 。
第3节 凸透镜成像的规律
素养目标
1.复述凸透镜成像的规律。 2.经历实验探究，从视察到的凸透镜成像现象和收集的实验数 据，归纳出凸透镜成像的规律。 3.体验科学探究的过程和基本方法，培养交流合作、评价探究 结果的初步能力。 ◎重点:通过实验探究，归纳出凸透镜成像的规律。
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生活中的物理 把一个装水的玻璃杯放在漫画前，惊奇地发现透过水杯看到漫 画中的老鼠变“胖”了，还掉头奔向猫。
实 像；当物距 大于一倍且小于二倍 焦距时，成倒立、放 大的 实 像；当物距 小于一倍 焦距时，成正立、放大的
虚 像。
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2.凸透镜的焦距是15 cm，当将一个物体放在距这个透镜50 cm 处时，在凸透镜的另一侧可以得到( B ) A.倒立、放大的实像 B.倒立、缩小的实像 C.正立、放大的实像 D.正立、缩小的实像
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独立思考，学以致用 通过上面的学习，请你估计漫画中的老鼠为什么会“变 胖”“调头”？ 答 由图乙可知，此时的老鼠的像与图甲中的老鼠相比，是放 大的、左右颠倒的像，该像属于实像。 产生这种现象的原因是:装水的杯子相当于一个凸透镜，漫画 中的老鼠与透镜的距离在一倍焦距到两倍焦距之间。