初中物理教育科學(xué)八年級上冊第四章在光的世界里科學(xué)探究凸透鏡成像 高質(zhì)作品PPT

學(xué)習(xí)目標：(1)了解透鏡的種類。(2)了解透鏡的焦點、焦距，認識凸透鏡的會聚作用和凹透鏡的發(fā)散作用。（3）探究并知道凸透鏡的成像規(guī)律。（4）了解透鏡在光學(xué)儀器中的作用。探究凸透鏡的成像規(guī)律。學(xué)習(xí)重點和難點：透鏡在日常生活中的應(yīng)用各種眼鏡新課引入

以上都是生活中常見的透鏡，他們成的像有什么不同呢？透鏡在日常生活中的應(yīng)用照相機投影儀放大鏡一、認識透鏡（1)中間厚邊沿薄的透鏡稱作凸透鏡(2)中間薄邊沿厚的透鏡稱作凹透鏡體驗：請佩戴眼鏡的同學(xué)檢查一下自己的鏡片屬于那類透鏡1、透鏡的分類新課講解2、透鏡的部位名稱（1）主軸：組成透鏡的兩個側(cè)面球心的連線叫做主光軸，簡稱主軸。

（2）光心：透鏡的中心叫做光心，光心用符號“O”表示（3）焦點：平行于主光軸的光線經(jīng)過凸透鏡折射后實際光線將會聚于一個點，這個點叫焦點。用F表示主光軸F焦點凸透鏡有兩個實焦點知識拓展F凹透鏡有兩個虛焦點F知識拓展（4）焦距：焦點到凸透鏡中心的距離。用f表示。太陽光聚焦法（P73）：

拿一個凸透鏡正對著太陽光，在把一張紙放在它的另一側(cè)，改變透鏡與紙的距離，直到紙上的光斑變的最小最亮，測量這個最小最亮的光斑到透鏡光心的距離，這就是焦距。

想一想如何測定凸透鏡焦距?3、透鏡對光線的作用（視頻)

使平行于透鏡主光軸的幾束光射向凸透鏡，光從凸透鏡的另一側(cè)射出，觀察到凸透鏡能使平行于主光軸的光會聚到一點上.（1）凸透鏡對光的作用結(jié)論：凸透鏡對光線有會聚作用。凸透鏡也叫會聚透鏡。

使平行于透鏡主光軸的幾束光射向凹透鏡，光從凹透鏡的另一側(cè)射出，觀察到凹透鏡能使平行于主光軸的光向外發(fā)散.（2）凹透鏡對光的作用結(jié)論：凹透鏡對光線有發(fā)散作用。凹透鏡也叫發(fā)散透鏡。F主軸凸透鏡對所有光都起會聚作用F理解會聚與發(fā)散FFFF凹透鏡對所有光線都起發(fā)散作用歸納與小結(jié)理解會聚與發(fā)散FFFF1.通過光心的光線:4.透鏡的作圖：三條特殊光線傳播方向不改變.FFFF透鏡的作圖：三條特殊光線平行于主光軸的光線:經(jīng)凸透鏡折射后通過焦點2.平行于主光軸的光線:平行于主光軸的光線:經(jīng)凹透鏡折射后發(fā)散，發(fā)散光線的反向延長線通過虛焦點.FFFF透鏡的作圖：三條特殊光線經(jīng)過凸透鏡焦點的光線:折射后平行于主光軸射出.3.經(jīng)過凸透鏡焦點的光線:對著凹透鏡異側(cè)虛焦點入射的光線:對著凹透鏡異側(cè)虛焦點入射的光線:折射后平行于主光軸射出.例1：請補上適當(dāng)?shù)耐哥R典例與精析ＦＦＦＦＦＦ例:2：完成下列光路圖典例與精析例3：（能力提高）根據(jù)下圖光線的傳播情況在O點放上適當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)儀器（一）提出問題：

像的實虛、大小、正倒跟物體到凸透鏡的距離有什么關(guān)系？（二）猜想與假設(shè)：

可能與物體到透鏡的距離有關(guān).二、實驗探究：凸透鏡成像規(guī)律1.所需實驗器材有哪些？2.實驗器材的安裝規(guī)則是什么？（三）設(shè)計實驗答：光具座（帶刻度尺）、蠟燭、火柴、凸透鏡、光屏.答：擺放順序可以從左到右依次為蠟燭、凸透鏡、光屏.使蠟燭、凸透鏡、光屏放在同一直線上.

3、調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡、光屏使它們的中心在------------，目的是：使燭焰的像成在光屏的中央。同一高度物距(u)：物體到凸透鏡的距離..FF2F2F物距u像距

v焦距f像距（v)：像到凸透鏡的距離.焦距（f）：焦點到凸透鏡光心的距離.4.理解物距、像距、焦距概念u你知道下圖中物距和像距各是多少嗎？v設(shè)計課題預(yù)備實驗105論證口訣練習(xí)拓展挑戰(zhàn)返回結(jié)束應(yīng)用503578u=?V=?15cm28cm5.理解實像與虛像的概念

實像是蠟燭射向凸透鏡的光經(jīng)過凸透鏡后會聚成的，是能量的聚集，可以用光屏承接.

虛像不是實際的光線會聚成的，在像的位置上沒有能量聚集.因此光屏上不能成像，但可以通過透鏡直接看到像.

分別使物距u在1.大于二倍焦距（u>2f）（如20厘米刻度處）2.等于二倍焦距（u=2f）（如30厘米刻度處）3.大于一倍焦距小于二倍焦距（f<u<2f）（如35厘米刻度處）4.等于一倍焦距（u=f）（如40厘米刻度處）5.小于一倍焦距（u<f）的范圍內(nèi)（如45厘米刻度處）

觀察燭焰通過凸透鏡在光屏上成像的變化,填入下表.

（四）進行實驗（f=10厘米）視頻：凸透鏡成像規(guī)律收集數(shù)據(jù)：（f=10厘米）物距u像的性質(zhì)像距v應(yīng)用倒立或正立放大或縮?。ǖ却螅嵪窕蛱撓駏>2fu=2ff<u<2fu=fu<f倒立倒立倒立縮小實像實像實像只可形成平行光，不能成像等大放大正立放大虛像f<v<2fv=2fv>2f1.像的虛實：凸透鏡在什么條件下成實像？在什么條件下成虛像？2.在實驗中，你能發(fā)現(xiàn)放大的像和縮小的像的分界點在什么位置嗎？（五）分析與結(jié)論

焦點是實像和虛像的分界點，當(dāng)物距小于焦距時，成虛像，當(dāng)物距大于焦距時，成實像，當(dāng)物距等于焦距時，不成像.二倍焦距是縮小像和放大像的分界點.分析上表的記錄，找出凸透鏡成像的規(guī)律.3.像的正倒：凸透鏡在什么條件下成正立的像？在什么條件下成倒立的像？

當(dāng)u<f時，成正立的虛像；當(dāng)u>f時，成倒立的實像；因此實像都是倒立的，虛像時都是正立的.4.實驗過程中在光屏上找不到像的原因有：（1）燭焰、凸透鏡、光屏三者中心（）（2）當(dāng)物體在焦點外側(cè)處于靠近焦點處時，物體成像很（

），超過了光具座的范圍，光屏接收不到像.（3）燭焰（），凸透鏡不能成像.（4）當(dāng)燭焰（）時，虛像不能用光屏承接到.不在同一高度.遠正好在焦點上在焦點以內(nèi)

物距

u

像的性質(zhì)

像距

v

正立或倒立

放大或縮小

實像或虛像u>2ff<u<2f

u<f縮小倒立實像f<v<2f放大倒立實像v>2f放大正立虛像總結(jié):凸透鏡成像規(guī)律（1）所有實像均是倒立的，正立的是虛像；（2）焦點（F）是凸透鏡成實像與虛像的分界點，二倍焦距點（2F）是凸透鏡成放大像與縮小像的分界點；（3）凸透鏡成實像時，像的性質(zhì)是由物距的變化決定的；物近像遠像變大;物遠像近像變小；成虛像時，物遠像遠像變大，物近像近像變小。（4）半個透鏡仍然成全像，只是像的亮度較弱；（5）凹透鏡只能成縮小、正立的虛像。(六）交流合作：規(guī)律觀察總結(jié)規(guī)律精煉三、凸透鏡成像規(guī)律的應(yīng)用1、放大鏡（1）原理：當(dāng)物體在一倍焦距（焦點）以內(nèi)時，成正立、放大的虛像。（2）變化規(guī)律：物遠像遠像變大，物近像近像變小。情景分析：⑴應(yīng)把物體放在離放大鏡多遠的位置才合適呢？

應(yīng)把物體放在凸透鏡的1倍焦距（焦點）以內(nèi)；

方法：物體在焦點以內(nèi)，且適當(dāng)遠離透鏡。⑵要想使物體看起來更大該怎么辦？2F2FFF總結(jié)：（3）使用：要使像變大，凸透鏡應(yīng)該遠離物體，且始終保持u<f。2、照相機（1）原理：當(dāng)物距大于二倍焦距時，成倒立、縮小的實像。鏡頭---凸透鏡膠片---光屏（2）變化規(guī)律：物近像遠像變大，物遠像近像變小。物鏡像u物距v像距情景分析：調(diào)節(jié)

若要讓所得的像變大，應(yīng)該怎樣調(diào)節(jié)光具座上的各儀器？2F2FFF如果是相機，又該怎樣調(diào)節(jié)？思路：像變大物距變小像距變大情景分析：思考：1、拍完一張全身像后再拍一張半身像，應(yīng)如何調(diào)節(jié)？（相機靠近物體）（鏡頭前伸）2F2FFF思路：要使像變大物距變小像距變大調(diào)節(jié)情景分析：調(diào)節(jié)方法思考：2、要在照片上得到較小的像，你有哪些辦法？（鏡頭后縮）思路：要使像變小物距變大像距變?。ㄏ鄼C遠離物體）情景分析：調(diào)節(jié)方法調(diào)節(jié)總結(jié)：（3）使用：要使像變大，照相機應(yīng)靠近物體，減小物距，同時鏡頭前伸，增大像距。要使像變小，照相機應(yīng)遠離物體，增大物距，同時鏡頭后縮，減小像距。3、電影放映機、幻燈機、投影儀（1）原理：當(dāng)物距大于一倍焦距、小于二倍焦距時，成倒立、放大的實像。（2）變化規(guī)律：物近像遠像變大，物遠像近像變小。ABB/A/2、平面鏡和燈泡的作用各是什么？

平面鏡作用：改變光路像變小，像距變小，物距變大，向上調(diào)節(jié)。投影機應(yīng)靠近銀幕教學(xué)用投影儀示意圖思考：1、投影片應(yīng)放在什么位置？應(yīng)倒放還是正放？支架上且f<u<2f、倒放情景分析：總結(jié)：（3）使用：要使像變大，投影儀應(yīng)遠離屏幕，增大像距，同時鏡頭后縮，減小物距。要使像變小，投影儀應(yīng)靠近屏幕，減小像距，同時鏡頭前伸，增大物距。3、要使屏幕上的像變小，凸透鏡應(yīng)向上還是向下調(diào)節(jié)？投影機應(yīng)遠離還是靠近銀幕？燈泡作用：增加投影片的亮度A當(dāng)堂訓(xùn)練2、（2011?哈爾濱）小明用凸透鏡先后兩次觀察書本上的字，看到如圖所示兩種情景．以下說法中正確的是（）A、甲圖中成的是實像；乙圖中成的是虛像 B、甲圖中書本在凸透鏡2倍焦距以外；乙圖中書本在凸透鏡l倍焦距以內(nèi)C、甲圖中凸透鏡靠近書本，所成的像變??；乙圖中凸透鏡遠離書本，所成的像也變小 D、甲圖中成像規(guī)律可應(yīng)用于投影儀；乙圖中成像規(guī)律可應(yīng)用于照相機C３.春游活動中,小明先幫小聰照了一張單人像,接著又要幫另外三名同學(xué)照一張相同背景的合照,他應(yīng)該怎樣調(diào)節(jié)照相機?()A.三名同學(xué)不動,小明往后退,鏡頭往后縮.B.三名同學(xué)往前走,小明不動,鏡頭往后縮.C.三名同學(xué)不動,小明往后退,鏡頭往前伸D.三名同學(xué)往前走,小明不動,鏡頭往前伸A４.測繪人員繪制地圖時,常常需要在高空飛行的飛機上向地面照相,稱為航空攝影.若要使用航空攝影照相機的鏡頭焦距為50mm,則底片到鏡頭的距離為()A.100mm左右B.略小于50mmC.略大于50mmD.恰為50mm

C５.在練習(xí)調(diào)節(jié)教學(xué)投影儀（參見圖）的實踐活動中，小明通過調(diào)節(jié)，使屏幕上出現(xiàn)了清晰畫面.

這時，教室后排同學(xué)要求他將屏幕上的畫面再調(diào)得大一些.

為此，小明的操作應(yīng)當(dāng)是：適當(dāng)________（填“增大”或“減小”）投影儀與屏幕的距離，并將凸透鏡適當(dāng)向_____（填“上”或“下”）移動，投影儀中的平面鏡具有________的作用

增大下改變光路6.在探究凸透鏡成像實驗中，當(dāng)物距為20厘米時，得到一個倒立縮小的實像，此時像距為13厘米，則凸透鏡的焦距是（）

A、f>20cmB、13cm<f<20cmC、10cm<f<13cmD、6.5cm<f<10cmD透鏡中間厚、邊緣薄凹透鏡幾個概念對光有會聚作用三條特殊光線凸透鏡中間薄、邊緣厚對光有發(fā)散作用三條特殊光線主光軸光心焦點（F）焦距（f）課堂小結(jié)1.透鏡二、凸透鏡成像的規(guī)律：1.當(dāng)u>2f時，成倒立、縮小的實像2.當(dāng)u=2f時，成倒立、等大的實像3.當(dāng)f<u<2f時，成倒立、放大的實像4.當(dāng)u=f時，不成像5.當(dāng)u<f時，成正立、放大的虛像三、透鏡成像規(guī)律的應(yīng)用：凸透鏡成像規(guī)律大全（2點3區(qū)域）物距u像的性質(zhì)像距v應(yīng)用倒立或正立放大或縮小實像或虛像u>2f倒立縮小實像2f>v>f照相機u=2f倒立等大實像v=2f2f>u>f倒立放大實像v>2f投影儀u=f只可形成平行光，不能成像平行光源u<f正立放大虛像放大鏡1、下列關(guān)于凸透鏡成像規(guī)律認識正確的是（）A.凸透鏡所成的像都是實像；B.凸透鏡所成的像都是倒立的；C.凸透鏡所成的像全部是放大的；D.當(dāng)物體位置在凸透鏡焦點以外時，所成的像一定是倒立的。2、一個物體通過凸透鏡在后面的光屏上成了一個放大的像，如果用遮光紙遮著凸透鏡的三分之二，只讓下面的三分之一的面積透光，則像會（）A.像完整，但整體會變小，成為原來的三分之一；B.像不但完整，而且大小未變，但像的明亮程度明顯變?nèi)酰籆.像不完整，只能呈現(xiàn)下面的三分之一；D.像不完整，只能呈現(xiàn)上面的三分之一。

DB當(dāng)堂訓(xùn)練3、一個物體在凸透鏡前面，在另一側(cè)距凸透鏡20cm的光屏上得到一個清晰地、縮小的物體的像，那么，我們可以判斷出凸透鏡的焦距的范圍是

，物體距離凸透鏡一定是在20cm

。10cm<f<20cm以外4、一個凸透鏡的焦距為15cm，在物體通過凸透鏡成實像時，物體與像之間最小的距離為

cm。605、一個物體在凸透鏡前15cm處，能夠在另一側(cè)得到一個放大的實像。如果物體到透鏡的距離為30cm，則一定會在凸透鏡的

側(cè)得到一個

的

的

像。另一縮小倒立實6、在研究凸透鏡成像的實驗中，已經(jīng)看見光屏上出現(xiàn)了燭焰的像，但覺得像太小。為了使像更大一些，下列操作正確的是（）A.直接把光屏向遠離透鏡的方向移動就能得到更大的像；B.直接把光屏向靠近透鏡的方向移動就能得到更大的像；C.讓物體靠近透鏡，然后讓光屏適當(dāng)遠離透鏡；D.讓光屏靠近透鏡的同時讓物體適當(dāng)遠離透鏡。C7、在研究凸透鏡成像的實驗中：（1）用一束平行光正對凸透鏡射入，經(jīng)透鏡后會聚于A點，測得A點距透鏡10厘米，則透鏡的焦距是（）厘米。