沪科版八年级物理上册教学课件 第4章 多彩的光 第5节 科学探究：凸透镜成像 第2课时
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第2课时 科学探究：凸透镜成像
学习目标
1．理解凸透镜的成像规律。 2．知道凸透镜成放大、缩小、实像和虚像的条件。
情景导入
自学互研
知识板块 凸透镜成像
1.生活中的凸透镜能成什么样的像？
倒立、放大的 实像
倒立、缩小的 实像
正立、放大的 虚像
2．观察凸透镜成像 （1）手持凸透镜，缓慢 从桌面书本移向眼睛。
思考： (1)凸透镜成倒立、放大的实像的条件是什么？像距 有什么规律？ 答：物距在一倍焦距与二倍焦距之间；像距大于二 倍焦距。 (2)光屏上能不能得到倒立、等大的像？ 答：能，物距等于二倍焦距。
5．探究：凸透镜成虚像的条件
如图所示，将蜡烛、凸透镜、光屏在一直线上依次 排列，蜡烛放在离凸透镜稍小于一倍焦距的地方， 移动光屏，观察在光屏上是否还能看到烛焰的像。 去掉光屏，从光屏这一侧透过凸透镜用眼睛直接观 察烛焰。
思考： (1)实验时，对蜡烛、凸透镜和光屏的高度有什么 要求？ 答：蜡烛烛焰的焰心、凸透镜的光心、光屏的中心 应处于同一水平线上。 (2)凸透镜成倒立、缩小的实像的条件是什么？像 距有什么规律？ 答：物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像； 像距在一倍焦距与二倍焦距之间。
4．探究：凸透镜成倒立、放大的实像的条件 如图所示，将蜡烛、凸透镜、光屏在一直线上依次 排列，蜡烛放在离凸透镜稍小于二倍焦距的地方， 调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成一个 清晰的像。观察像的大小、正倒，分别测量物体、 像到凸透镜的距离。
屏的位置。则：
1、把烛焰放在 C
点，屏上出现的像最大；
把烛焰放在 a
点，屏上出现的像最小。
a bc
de
F
F
f
2f
a bc
de
F
F
f
2f
2、把烛焰放在 距凸透镜最远。
3、把烛焰放在
点，屏上出现清晰的像时，屏 点，屏上不会出现像。
7、某同学将一支点燃的蜡烛放在距凸透镜15cm处时， 在光屏上得到一个缩小的像．当蜡烛距透镜9cm时， 在光屏上得到一个放大的像．这个凸透镜的焦距可能
是 （C ） A．10 cm B．8 cm C．6 cm D．4 cm
解 u＝15cm时，是缩小实像 ∴ u＞2f 15cm＞2f f＜7.5cm 又知u＝9cm时，是放大实像
∴ f＜9cm＜2f 9cm＞f＞4.5cm 综合两个不等式得：4.5cm＜f＜7.5cm
（2）把放大镜正对着 窗户外，并且在放大镜 另一侧比较靠近的位置前后移动光屏，观察是否能 在光屏上找到窗外景物的像？
思考： 你看到了独立思考并完成： 3.探究：凸透镜成倒立、缩小的实像的条件如图所 示，将蜡烛、凸透镜、光屏在一直线上依次排列， 蜡烛放在离凸透镜尽量远的位置上，调整光屏到透 镜的距离，使烛焰在光屏上成一个清晰的像。观察 像的大小、正倒，分别测量物体、像到凸透镜的距 离。
思考： (1)蜡烛移到焦点处、焦点以内时，光屏上会出现 什么现象？ 答：光屏上只能看到模糊的光斑，看不到清晰的像。 (2)凸透镜成虚像的条件是什么？所成的虚像有什 么特点？ 答：物距小于一倍焦距；所成的虚像是正立、放大 的。
友情提醒 1．实验中，若透镜被遮挡住一部分，所成像的大小、 完整性不变，但像变暗。 2．成实像时，像与物上下倒立，左右也颠倒。
方法指导 根据像距(v)与物距(u)的大小关系判断成实像情况： v<u，则成缩小的像；v＝u，则成等大的像；v>u， 则成放大的像。
规律总结
凸透镜成像规律口诀： ①一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小。 ②凸透镜成实像时(即物体在一倍焦距以外)：物近像 远像变大；成虚像时(即物体在一倍焦距以内)：物近 像近像变小。
交流展示
探究凸透镜成像的规律 1．探究问题：
像的虚、实，大、小，正、倒跟物距有什么 关系呢？ 2．实验方案：
物体
F
O
f 凸透镜
光屏
焦距f、物距u、像距v
2F F 物距u
F
2F
像距
V
1.物距(u)： 物体 到 凸透镜中心 的距离； 2.像距(v)： 像 到 凸透镜中心 的距离；
u
v
S1=33.0cm
A．f<6cm B．6cm<f<18cm C．9cm<f<12cm D．18cm<f<24cm
5、某物体经凸透镜在光屏上得到一个像，现将透镜 中部遮住不让光通过，则屏上的像（ C）
A．缺少中部 B．变小 C．性质不变，像变暗 D．变大
6、如图所示，保持凸透镜的位置不变，先后
把烛焰放在a、b、c、d、e各点，并分别调整光
u＞2f
u =2f f＜u＜2f
u＝f u＜f
倒立 或正立
像的性质 放大 实像 或缩小 或虚像
像距 （v）
实像点
V=f
倒立 缩小 实像 f＜v＜2f
倒立 等大 实像 v＝2f
倒立
放大 实像
v＞2f
不成像、得到一束平行光
正立
放大
虚像
应用
测凸透镜 焦距 照相机、 眼睛 测凸透 镜焦距 投影仪、 幻灯片
放大镜
作图研究
①
利用通过凸透镜的三条特殊光线
F F
f u>2f f<v<2f 倒立缩小实像
利用通过凸透镜的三条特殊光线
②
F F
f
u=2f v=2f 倒立等大实像
利用通过凸透镜的三条特殊光线 ③
F F
f
f<u<2f v>2f 倒立放大实像
利用通过凸透镜的三条特殊光线
④
F F
f
u=f 不成像
利用通过凸透镜的三条特殊光线
S2=50.0cm
S3=74.3cm
u=? S2－S1=17.0cm
v =? S3-S2=24.3cm
提出猜想 凸透镜成像可能与_物__距__（__物__体__到__透__镜__的__距__离__）_有关
实验器材
光具座
点燃的蜡烛
凸透镜
光屏
如何保证蜡烛的像始终能成在光屏上？
物距 （u）
一束平 行光
B．10cm D．无法确定
3、用圆形的鱼缸或透明的罐头瓶养鱼，从侧面观赏 缸内的鱼，你看到的那条鱼是（D ）
A．实物 B．等大的实像 C．放大的实像 D．放大的虚像
4、将一物体放在凸透镜前，使物距依次为6cm， 18cm和24cm，分别得到放大的虚像、放大的实像和 缩小的实像，则凸透镜的焦距f 满足关系式（ C）
⑤
F F
f
u<f 倒立放大虚像
当堂演练
1、无限远处的太阳光垂直射在凸透镜上，则（ B ） A．成像在2倍焦距处 B．成像在焦点上 C．成像在焦点内 D．不成像
2、某学生在做凸透镜成像实验时，若发现在距透镜 20cm处的光屏上有一个倒立放大的像，则此透镜 的焦距可能为（ A）
A．6cm C．25cm
学习目标
1．理解凸透镜的成像规律。 2．知道凸透镜成放大、缩小、实像和虚像的条件。
情景导入
自学互研
知识板块 凸透镜成像
1.生活中的凸透镜能成什么样的像？
倒立、放大的 实像
倒立、缩小的 实像
正立、放大的 虚像
2．观察凸透镜成像 （1）手持凸透镜，缓慢 从桌面书本移向眼睛。
思考： (1)凸透镜成倒立、放大的实像的条件是什么？像距 有什么规律？ 答：物距在一倍焦距与二倍焦距之间；像距大于二 倍焦距。 (2)光屏上能不能得到倒立、等大的像？ 答：能，物距等于二倍焦距。
5．探究：凸透镜成虚像的条件
如图所示，将蜡烛、凸透镜、光屏在一直线上依次 排列，蜡烛放在离凸透镜稍小于一倍焦距的地方， 移动光屏，观察在光屏上是否还能看到烛焰的像。 去掉光屏，从光屏这一侧透过凸透镜用眼睛直接观 察烛焰。
思考： (1)实验时，对蜡烛、凸透镜和光屏的高度有什么 要求？ 答：蜡烛烛焰的焰心、凸透镜的光心、光屏的中心 应处于同一水平线上。 (2)凸透镜成倒立、缩小的实像的条件是什么？像 距有什么规律？ 答：物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像； 像距在一倍焦距与二倍焦距之间。
4．探究：凸透镜成倒立、放大的实像的条件 如图所示，将蜡烛、凸透镜、光屏在一直线上依次 排列，蜡烛放在离凸透镜稍小于二倍焦距的地方， 调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成一个 清晰的像。观察像的大小、正倒，分别测量物体、 像到凸透镜的距离。
屏的位置。则：
1、把烛焰放在 C
点，屏上出现的像最大；
把烛焰放在 a
点，屏上出现的像最小。
a bc
de
F
F
f
2f
a bc
de
F
F
f
2f
2、把烛焰放在 距凸透镜最远。
3、把烛焰放在
点，屏上出现清晰的像时，屏 点，屏上不会出现像。
7、某同学将一支点燃的蜡烛放在距凸透镜15cm处时， 在光屏上得到一个缩小的像．当蜡烛距透镜9cm时， 在光屏上得到一个放大的像．这个凸透镜的焦距可能
是 （C ） A．10 cm B．8 cm C．6 cm D．4 cm
解 u＝15cm时，是缩小实像 ∴ u＞2f 15cm＞2f f＜7.5cm 又知u＝9cm时，是放大实像
∴ f＜9cm＜2f 9cm＞f＞4.5cm 综合两个不等式得：4.5cm＜f＜7.5cm
（2）把放大镜正对着 窗户外，并且在放大镜 另一侧比较靠近的位置前后移动光屏，观察是否能 在光屏上找到窗外景物的像？
思考： 你看到了独立思考并完成： 3.探究：凸透镜成倒立、缩小的实像的条件如图所 示，将蜡烛、凸透镜、光屏在一直线上依次排列， 蜡烛放在离凸透镜尽量远的位置上，调整光屏到透 镜的距离，使烛焰在光屏上成一个清晰的像。观察 像的大小、正倒，分别测量物体、像到凸透镜的距 离。
思考： (1)蜡烛移到焦点处、焦点以内时，光屏上会出现 什么现象？ 答：光屏上只能看到模糊的光斑，看不到清晰的像。 (2)凸透镜成虚像的条件是什么？所成的虚像有什 么特点？ 答：物距小于一倍焦距；所成的虚像是正立、放大 的。
友情提醒 1．实验中，若透镜被遮挡住一部分，所成像的大小、 完整性不变，但像变暗。 2．成实像时，像与物上下倒立，左右也颠倒。
方法指导 根据像距(v)与物距(u)的大小关系判断成实像情况： v<u，则成缩小的像；v＝u，则成等大的像；v>u， 则成放大的像。
规律总结
凸透镜成像规律口诀： ①一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小。 ②凸透镜成实像时(即物体在一倍焦距以外)：物近像 远像变大；成虚像时(即物体在一倍焦距以内)：物近 像近像变小。
交流展示
探究凸透镜成像的规律 1．探究问题：
像的虚、实，大、小，正、倒跟物距有什么 关系呢？ 2．实验方案：
物体
F
O
f 凸透镜
光屏
焦距f、物距u、像距v
2F F 物距u
F
2F
像距
V
1.物距(u)： 物体 到 凸透镜中心 的距离； 2.像距(v)： 像 到 凸透镜中心 的距离；
u
v
S1=33.0cm
A．f<6cm B．6cm<f<18cm C．9cm<f<12cm D．18cm<f<24cm
5、某物体经凸透镜在光屏上得到一个像，现将透镜 中部遮住不让光通过，则屏上的像（ C）
A．缺少中部 B．变小 C．性质不变，像变暗 D．变大
6、如图所示，保持凸透镜的位置不变，先后
把烛焰放在a、b、c、d、e各点，并分别调整光
u＞2f
u =2f f＜u＜2f
u＝f u＜f
倒立 或正立
像的性质 放大 实像 或缩小 或虚像
像距 （v）
实像点
V=f
倒立 缩小 实像 f＜v＜2f
倒立 等大 实像 v＝2f
倒立
放大 实像
v＞2f
不成像、得到一束平行光
正立
放大
虚像
应用
测凸透镜 焦距 照相机、 眼睛 测凸透 镜焦距 投影仪、 幻灯片
放大镜
作图研究
①
利用通过凸透镜的三条特殊光线
F F
f u>2f f<v<2f 倒立缩小实像
利用通过凸透镜的三条特殊光线
②
F F
f
u=2f v=2f 倒立等大实像
利用通过凸透镜的三条特殊光线 ③
F F
f
f<u<2f v>2f 倒立放大实像
利用通过凸透镜的三条特殊光线
④
F F
f
u=f 不成像
利用通过凸透镜的三条特殊光线
S2=50.0cm
S3=74.3cm
u=? S2－S1=17.0cm
v =? S3-S2=24.3cm
提出猜想 凸透镜成像可能与_物__距__（__物__体__到__透__镜__的__距__离__）_有关
实验器材
光具座
点燃的蜡烛
凸透镜
光屏
如何保证蜡烛的像始终能成在光屏上？
物距 （u）
一束平 行光
B．10cm D．无法确定
3、用圆形的鱼缸或透明的罐头瓶养鱼，从侧面观赏 缸内的鱼，你看到的那条鱼是（D ）
A．实物 B．等大的实像 C．放大的实像 D．放大的虚像
4、将一物体放在凸透镜前，使物距依次为6cm， 18cm和24cm，分别得到放大的虚像、放大的实像和 缩小的实像，则凸透镜的焦距f 满足关系式（ C）
⑤
F F
f
u<f 倒立放大虚像
当堂演练
1、无限远处的太阳光垂直射在凸透镜上，则（ B ） A．成像在2倍焦距处 B．成像在焦点上 C．成像在焦点内 D．不成像
2、某学生在做凸透镜成像实验时，若发现在距透镜 20cm处的光屏上有一个倒立放大的像，则此透镜 的焦距可能为（ A）
A．6cm C．25cm