4.5 科学探究：凸透镜成像

Gaotian0h 课件
2020/9/11
教学目标
2．过程与方法 (1)能在探究活动中初步获得提出问题 的能力。 (2)通过探究活动，体验探究过程的全 过程和方法。 (3)学习从物理现象中归纳科学规律的 方法。
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2020/9/11
教学目标
3．情感、态度与价值观 (1)具有对科学的求知欲，乐于探索自 然现象和日常生活中的物理道理。 (2)初步建立将科学技术应用于实际的 意识。
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透镜对光的作用
凸透镜对光有会聚作用；平行主光轴的光 线通过凸透镜后会聚于焦点。凸透镜的中心叫 光心；焦点到光心的距离叫焦距。
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F
F
O
焦距
凸透镜对光有会聚作用
凹透镜对光有发散作用；平行主光轴的光 线通过凹透镜后发散，发散光线的反向延长相 交于虚焦点。凹透镜的中心叫光心；焦点到光 心的距离叫焦距。
冰透镜取火
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2020/9/11
博士所做的是一个中间 厚、边缘薄的透镜，叫做凸 透镜（convex lens）如图 所示，老花镜、照相机的镜 头、望远镜的物镜等，都是 凸透镜。
凸透镜
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2020/9/11
还有一种中间薄、边缘 厚的透镜，叫做凹透镜（ concave lens）如图所示， 近视眼镜就是凹透镜。
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2020/9/11
教学重点
探究凸透镜成像规律
教学难点
归纳凸透镜成像规律
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2020/9/11
露珠中有美丽的花朵
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2020/9/11
在严寒的原野，探险者们丢失了打火 机，怎样生火取暖呢？博士想出了一个巧 妙的方法。
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是蜡烛射向凸透镜的光经 过凸透镜后会聚成的，是 能量的聚集，能用光屏承 接。
虚像不是实际光线会聚 成的，在像的位置上没有 能量聚集，因此在光屏上 不能成像，但可以通过透 镜直接看到像。
来自百度文库
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2020/9/11
进行实验与收集证据 凸透镜的焦距f=10cm
物体到凸透镜 的距离/cm
30 20 15 10 5
F
F
O
焦距
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凹透镜对光有发散作用
1.通过光心的光线传播方向不变； 2.平行主光轴的光线会聚（或发散）于焦点； 3.入射光线通过焦点经透镜折射后平行主光轴。
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问题与猜想
放大镜是一个凸透镜。小明一直认为，用放 大镜把书上的字放大后都是正立的。但小聪告 诉他，放大镜还能使书上都是字倒立呢！
倒立或正立
倒立 倒立 倒立 不成像 正立
像的情况
放大或缩小
缩小 等大 放大 不成像 放大
实像或虚像
实像 实像 实像 不成像 虚像
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2020/9/11
分析论证
分析实验数据，总结凸透镜成像的规律。
物体到凸透
像的情况
镜的距离/cm 倒立或正立 放大或缩小 实像或虚像
＞2f
倒立
缩小 实像
物理
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义务教育教科版 物理教学课件 （八年级上）
作者 高文超
教科版义务教育教科书物理（八年级上册）
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教学目标
1．知识与技能 (1)了解透镜的种类。 (2)了解透镜的焦点、焦距，认识凸透镜的 会聚作用和凹透镜的发散作用。 (3)探究并知道凸透镜成像的规律。 (4)了解透镜在投影仪中的应用。
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2020/9/11
问题与猜想
他们猜想，放大镜所成像的大小、正倒， 可能与放大镜以及物体的位置有关。于是，他 们决定用实验的方法研究这个问题。
制订计划
用蜡烛作物体，把蜡烛、 凸透镜、光屏沿一直线依次放 在桌面上。
材料 凸透镜 蜡烛 刻度尺或带有 刻度的底座 光屏
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f～2f
倒立
放大 实像
＜f
正立
放大 虚像
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2020/9/11
取一个大烧杯，里面充以烟雾，倒扣在桌上，然后 在杯底放一个凸透镜或凹透镜。用手电筒射出一平行光 束，垂直镜面射入烧杯中，从烟雾中观察透镜对平行光 的作用。
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透镜对光的作用
2020/9/11
结论：光从空气射入透镜时，凸透镜对光 有会聚作用；凹透镜对光有发散作用。
用冰取火
冰透镜取火
2020/9/11
他们砍下一块冰，先用斧 头把它削平，然后用手把它磨 光，做成了一块水晶般透明的 透镜。博士拿着这块冰迎着阳 光，把太阳光聚集在棉絮上。 很快棉絮就燃起了火苗。
冰透镜取火
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2020/9/11
早在1600多年前，我国 《博物志》中就有“冰燧取 火”的记载，清代科学家郑 复光用实验证实了此方法是 可行的。
凹透镜
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2020/9/11
射到地面的太阳光是平 行光，博士让凸透镜正对着 太阳，通过凸透镜的太阳光 可以聚集在一点上，这个点 就是凸透镜的焦点（focal length）。凸透镜和凹透镜 对光的折射作用不同，下面 我们通过实验来进行比较。
凸透镜使太阳光的 能量聚集在焦点
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放大镜能成正立的像
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放大镜也能成倒立的像
2020/9/11
问题与猜想
小聪演示给小明看，看到了下面图中的情况。
放大镜能成正立的像 放大镜也能成倒立的像
他们发现，用放大镜也能成倒立放大的像。对 此，小聪和小明疑惑不解。经过思考和讨论，他 们猜想，放大镜所成像的大小、正倒，可能……
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2020/9/11
进行实验与收集证据
提示1 焦距标志透镜对光的折
射本领。实验中，可以分以 下阶段选取数据进行研究： 物体在2倍焦距以外；物体 在2倍焦距到1倍焦距之间； 物体在1倍焦距以内。
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2020/9/11
进行实验与收集证据
提示2 实像（real image）
2020/9/11
进行实验与收集证据
把蜡烛、凸透镜、光屏沿一直线依次放在 桌面上。点燃蜡烛，使烛焰、凸透镜、光屏的 中心大致在同一高度。
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2020/9/11
进行实验与收集证据
先把蜡烛放在离凸透镜较远的地方，然后 逐渐向凸透镜移动。移动过程中，选取若干个 位置，并调整光屏的位置，观察成像的情况。 将实验数据填入下表。