《六、學生實驗：探究凸透鏡成像》PPT課件(安徽省縣級優(yōu)課)-八年級物理課件

第二講

光

第二節(jié)透鏡及其應用

(考點：透鏡對光線的作用、凸透鏡成像規(guī)律及應用、眼睛和眼鏡)

2018考綱：知道凸透鏡的幾個相關術語：光心、焦點、焦距、物距、像距等；能正確畫出關于透鏡的幾條特殊入射光線的出射光線；能對探究“凸透鏡成像規(guī)律”實驗過程做出正確的說明，以及得出正確的結論等；能定性描述凸透鏡成像的基本特點(包括成像大小、正立或倒立、虛實情況等)；能根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，對放大鏡、照相機、投影儀等儀器的工作原理做出定性說明。了解眼睛的結構，以及如何進行視力的矯正。

教材全程梳理第一部分

中考考點清單考點一透鏡對光線的作用（重要考點2014、2015、2016）1．凸透鏡形狀特點：其形狀是中央____，邊緣____，兩個表面或至少一個表面是______的一部分；對光的作用：凸透鏡對光有____作用，故又叫會聚透鏡。厚薄球面會聚C1C2主光軸光心(O)2．認識凸透鏡主軸：通過兩個球面__

__的直線，叫做透鏡的主光軸，又叫主軸；光心：凸透鏡的____；焦點：__

__于主光軸的光線經凸透鏡會聚的點，凸透鏡兩端各有一個焦點；（共有兩個焦點）說明：凸透鏡兩側的焦點是實際光線會聚而成的，故稱為實焦點；凹透鏡兩側的焦點是折射光線的反向延長線的焦點，不是實際光線，故稱為虛焦點；焦距：焦點到__

__的距離。球心中心平行光心F焦點焦距f3．凸透鏡的三條特殊光線過光心的光線：經凸透鏡折射后，其傳播方向__

__；過焦點的光線：經凸透鏡折射后，折射光線平行于__

__；平行于主光軸的光線：經凸透鏡折射后，折射光線經過__

。不改變主光軸焦點FF如何測凸透鏡的焦距平行光會聚法測焦距:將凸透鏡正對著太陽光，在透鏡的另一側放張白紙，改變透鏡和白紙間的距離，直到在白紙上找到一個最小最亮的光斑，用刻度尺量出光斑到透鏡的距離即為焦距。4．凹透鏡形狀特點：中央比邊緣__

__的透鏡；對光線的作用：凹透鏡對光線有__

__作用；薄發(fā)散F虛焦點凹透鏡的三條特殊光線：(1)過光心的光線經凹透鏡折射后，其傳播方向__

__；(2)入射光線延長過焦點的光線經凹透鏡折射后，折射光線平行于_________；(3)平行于主光軸的光線經凹透鏡發(fā)散后，折射光線的反向延長線會聚于__

__。不改變主光軸虛焦點FF重難點突破一、透鏡成像作圖例1（1）請在圖甲中畫出兩條光線的入射光線及物體AB的位置.例1題圖甲BA考點二凸透鏡成像規(guī)律及應用（重要考點2013、2016、2017）1．凸透鏡成像的規(guī)律點燃的蠟燭凸透鏡光屏光具座實驗器材為了使燭焰的像成在光屏的中央，調節(jié)蠟燭、透鏡、光屏的

中心，使它們的三者的中心在同一高度上。提出猜想凸透鏡成像可能與__________________有關物體到透鏡的距離

物體到透鏡的距離簡稱為物距(u)

像到透鏡的距離簡稱為像距(v)信息快遞FFf作圖研究當u>2f時，v是多少？物體的像如何？利用通過凸透鏡的三條特殊光線U：物距V：像距f：焦距f<v<2f倒立縮小實像（在物體異側）FFf當u=2f時，v是多少？物體的像又如何？U：物距V：像距f：焦距倒立等大實像v=2f（在物體異側）FFf當f<u<2f時，v是多少？物體的像又如何？U：物距V：像距f：焦距v>2f倒立放大實像（在物體異側）FFf當u=f時，v是多少？物體的像又如何？U：物距V：像距f：焦距不成像，得到一束平行光FFf當u<f時，

物體的像又如何？U：物距V：像距f：焦距正立放大虛像（與物體同側）考點二凸透鏡成像規(guī)律及應用（重要考點2013、2016、2017）凸透鏡成像規(guī)律最佳版.swf1．凸透鏡成像的規(guī)律規(guī)律：(1)當u>2f時，此時f<v<2f，成__

__、倒立的實像；(2)當u＝2f時，此時v＝2f，成__

__、倒立的實像；(3)當f<u<2f時，此時v>2f，成__

__、__

__的實像；(4)當u＝f時，不能成像；(5)當0<u<f時，此時v>u，成___、正立的____像。簡記口訣：一倍焦距分虛實，二倍焦距分大小，二倍焦點物像等，實像總是異側倒，物近像遠像變大，物遠像近像變小，虛像總是同側正，物近像近像變小?？s小等大放大倒立放大虛演示動畫.swf（2）請通過作圖在圖乙中確定凸透鏡位置和凸透鏡的一個焦點.例1題圖乙FC（3）已知凸透鏡的光心和一個焦點的位置，試通過作圖在圖丙中大致作出物體的位置和大小.例1題圖丙ABC例2如圖，L表示凹透鏡，MN為主光軸，O點為光心，F(xiàn)為焦點，請運用凹透鏡的特殊光路，試通過作圖在圖丙中確定凹透鏡位置和凹透鏡的一個虛焦點．例2題圖FLO交流合作實驗思考3、當成實像時，如用手擋住透鏡的上半部，猜一猜，光屏上的像可能有什么變化？FFf能成完整的像，像變暗了。2．凸透鏡成像規(guī)律應用照相機：u>2f，成__

__、__

__的實像，f<v<2f；投影儀：f<u<2f，成__

__、__

__的實像，v>2f；放大鏡：u<f，成__

__、__

__的虛像。說明：成實像時，物近像遠像變大；成虛像時，物近像近像變小。倒立縮小倒立放大放大正立ABA’B’鏡頭----凸透鏡膠卷----光屏1、照相機的鏡頭相當于一個凸透鏡，膠卷相當于光屏。照相機的原理2、照相機成像的特點：倒立、縮小的的、實像?！纠繒猿客瑢W在校門前給全班同學照集體像，發(fā)現(xiàn)兩邊的兩個同學照不上，請幫助他解決這個問題。【解答】①請曉晨往后退一些；②或縮短鏡頭與膠片的距離；【分析】若使兩個同學的像再進入底片內，就要使全班同學的像縮小。投影儀的原理

ABA‘B‘投影儀的鏡頭相當于一個凸透鏡，屏幕相當于光屏

投影儀成像特點：倒立、放大的實像（1）平面鏡在這里有什么作用？

ABA‘B‘投影儀的使用改變光的傳播路徑，使投影片的像出現(xiàn)在投影機前方的屏幕上（2）我們在屏幕上要看到正立的像投影片應該怎么放?

投影片要倒放放大鏡２、放大鏡成像的特點：正立、放大的虛像。１、放大鏡實質就是一個凸透鏡顯微鏡1.眼睛的結構角膜晶狀體視網膜它們的共同作用相當于：凸透鏡瞳孔睫狀體玻璃體通住大腦的神經眼球的結構相當于：光屏考點三眼睛和眼鏡1．眼睛的視物原理眼睛的結構：主要有視神經、___、玻璃體、____、瞳孔和角膜構成；視物原理：人眼看物體和__

__成像的原理一樣，晶狀體相當于__

，_相當于光屏。來自物體的光線經過瞳孔、晶狀體成像在

上，再經過神經系統(tǒng)傳到大腦，經過大腦處理，我們就看到了物體。像的特點：視網膜上成____、__

__的實像；說明：在人的視網膜上成倒立的實像，人感覺到的是正立的，這是由于神經系統(tǒng)的作用。視網膜晶狀體凸透鏡凸透鏡視網膜視網膜縮小倒立考點三眼睛和眼鏡1．眼睛的視物原理眼睛的結構：主要有視神經、___、玻璃體、__

__、瞳孔和角膜構成；視物原理：人眼看物體和__

__成像的原理一樣，晶狀體相當于__

__，

__

__相當于光屏。來自物體的光線經過瞳孔、晶狀體成像在

__

上，再經過神經系統(tǒng)傳到大腦，經過大腦處理，我們就看到了物體。像的特點：視網膜上成____、__

__的實像；說明：在人的視網膜上成倒立的實像，人感覺到的是正立的，這是由于神經系統(tǒng)的作用。2．近視眼近視眼：人的眼睛如果只能看清__

__的物體，而不能看清

__的物體，這樣的眼睛被稱為近視眼；成像特點：只能將近處的物體成像在視網膜，遠處物體成像在視網膜__

__；形成原因：近視眼形成的根本原因是由于晶狀體變厚，折光能力變強造成；矯正方法：佩戴一個焦距合適的__

__。視網膜晶狀體凸透鏡凸透鏡視網膜視網膜縮小倒立近處遠處前凹透鏡3．遠視眼成像特點：物體成像在視網膜__

__；形成原因：遠視眼的形成是因為晶狀體變薄，折光能力變弱；矯正方法：佩戴一個焦距合適的__

__。后凸透鏡

(2018·安徽)1.下列光路圖錯誤的是(

)C命題考點二探究凸透鏡成像規(guī)律及應用【命題解讀】由于凸透鏡成像規(guī)律在生活中的應用十分廣泛，因此在我省中考中考查較為頻繁，復習時應高度重視。3.（2016?安徽?6分）關于凸透鏡成像實驗，完成以下內容：(1)首先應將蠟燭、凸透鏡和__

__依次固定在光具座上，并調節(jié)它們的中心在同一高度；(2)圖中O為凸透鏡的光心，F(xiàn)為焦點，請畫出燭焰上的S發(fā)出的三條光線(中間一條光線平行于主光軸)經凸透鏡后的出射光線，并確定其像的位置S′；(3)實驗中當物距u等于焦距f時，某同學卻發(fā)現(xiàn)在光屏一側透過凸透鏡看到了燭焰正立放大的像。對此下列解釋合理的是____。A．因為燭焰有一定的寬度，實際上它的某些部分到凸透鏡的距離稍大于焦距B．因為燭焰有一定的寬度，實際上它的某些部分到凸透鏡的距離稍小于焦距C．這是燭焰發(fā)出的光經凸透鏡表面反射形成的像B【答案】如題圖所示。光屏4.（2014?安徽?7分）凸透鏡的成像規(guī)律可以通過畫光路圖去理解。在光路圖中凸透鏡用圖a表示，O點為光心，F(xiàn)為焦點。圖b中A′B′是物體AB經透鏡所成的像。（導學號：17844023）(1)請畫出圖b中兩條入射光線的出射光線，完成成像光路圖；(2)在圖b中，物距用u表示，即u＝BO，像距用v表示，即v＝OB′，焦距用f表示，即f＝OF。請運用幾何知識證明：【答案】解：(1)經過光心光線不改變方向；平行于主光軸光線折射經過右焦點，兩條光線交點就是成像點，光路圖如圖所示：類型1透鏡對光線的作用

（2018?廣東）如圖所示，光線經過平面鏡反射后射向凹透鏡，請畫出射向平面鏡的入射光線和經過凹透鏡后的折射光線，并在圖中標出入射角的度數(shù)。

【解析】（1）因為反射光線與鏡面的夾角為60°，則反射角為90°﹣60°=30°，所以入射角也為30°，根據(jù)入射角等于30°在法線上側作出入射光線，并標出入射角的度數(shù)30°；（2）延長線過另一側焦點的光線經凹透鏡折射后將平行于主光軸，如圖所示。例1題圖

【解】如圖所示：

【方法技巧】（1）凹透鏡三條特殊光線的作圖：①延長線過另一側焦點的光線經凹透鏡折射后將平行于主光軸；②平行于主光軸的光線經凹透鏡折射后，其折射光線的反向延長線過焦點；③過光心的光線經凹透鏡折射后傳播方向不改變；（2）熟記反射定律的內容：反射光線、入射光線、法線在同一個平面內，反射光線與入射光線分居法線兩側，反射角等于入射角，并學會作圖。類型2

凸透鏡成像特點

（2018?秦皇島）在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”的實驗中，蠟燭、凸透鏡和光屏的位置如圖所示，燭焰在光屏上恰好成一清晰的像。下列說法中正確的是(

)A.照相機應用了這一成像規(guī)律B.蠟燭燃燒一段時間后，光屏上的像會向下移C.蠟燭不動，將透鏡移至35cm處，移動光屏可能得到倒立的清晰像D.更換一個焦距小的凸透鏡，只移動透鏡仍可在光屏上得到清晰的像D【解析】A.由圖可知，此時的像距大于物距，成倒立、放大實像，是投影儀的原理，故A錯誤；B.蠟燭變短后，燭焰的位置向下移動，根據(jù)光線過透鏡的光心不改變方向，像的位置向上移動，故B錯誤；C.由圖可知，物距為30cm，此時f＜30cm＜2f，則15cm＜f＜30cm；蠟燭不動，將透鏡移至35cm處，此時的物距為15cm，小于焦距，移動光屏不能得到像，故C錯誤；D.當凸透鏡換成一個焦距稍小一點的凸透鏡時，此時相當于增大了物距，減小了像距，只移動凸透鏡可以在光屏上呈現(xiàn)清晰的像，故D正確，故選D。?！痉椒记伞看祟}是探究凸透鏡成像的規(guī)律，主要考查了實驗的探究過程及成像規(guī)律的應用。此題看似復雜，其實只要用心，仔細審題，并不難例2題圖類型3透鏡的應用

例3（2018?長沙）現(xiàn)代生活，智能手機給人們帶來了許多便利，但長時間盯著手機屏幕，容易導致視力下降。下列關于近視眼及其矯正的原理圖正確的是（）A【解析】由圖可知，甲圖的光線會聚在視網膜的前方，所以甲圖表示近視眼的成像情況；近視眼是由于晶狀體焦距太短，像落在視網膜的前方，為了使光線會聚在原來后面的視網膜上，就需要在光線進入人眼以前發(fā)散一些，所以應佩戴對光線具有發(fā)散作用的凹透鏡來矯正，則乙圖是近視眼的矯正原理圖；丙圖的光線會聚在視網膜的后方，所以丙圖表示遠視眼（老花眼）的成像情況；為了使光線會聚在前面的視網膜上，就需要在光線進入人眼以前會聚一些，所以應佩戴對光線具有會聚作用的凸透鏡來矯正，即丁圖是遠視眼的矯正原理圖，故選A?！痉椒记伞看祟}題目中的四個圖來源于課本，分別表示了遠視眼和近視眼的成因與矯正的光路圖。明確近視眼與遠視眼的成因是解決此題的關鍵。

【解析】正常眼看遠處和近處的物體都清晰，就是根據(jù)晶狀體自動調節(jié)的原理，這說明眼睛是一個自動變焦(距)系統(tǒng)，所以圖中可能是同一個人的眼觀察不同物體時的情況，選項A錯誤，B正確；看近處的物體，要使得像成在視網膜上，應該讓晶狀體會聚能力變強，所以應該變厚，選項C錯誤；對于正常眼，看遠處和近處的物體都是正?？淳托校珜τ诮曆?，遠處物體的像成在視網膜的前方，所以通過瞇眼的方式讓晶狀體在一定程度上變薄，有利于看清遠處的物體，選項D錯誤?！痉椒记伞拷獯鸨绢}只要熟練掌握眼睛及其視物原理，熟練掌握遠視眼的成因即可，對學生的要求較高，屬于基礎知識。實驗突破實驗突破4：探究凸透鏡成像規(guī)律凸透鏡成像規(guī)律在日常生活中應用較為廣泛，因此在每年的中考命題中考查頻繁，應引起同學們的重視。實驗目的：探究凸透鏡成像的規(guī)律實驗方法：先測凸透鏡的焦距，將點燃的蠟燭放在光具座上，向凸透鏡方向移動蠟燭，觀察光屏上像的變化，記錄物距和像距。實驗注意事項：調節(jié)蠟燭的火焰、凸透鏡的光心和光屏的中心在同一水平直線上。實驗結論：當物距大于二倍的焦距時，物體通過凸透鏡在光屏上會得到倒立、縮小的實像。當物距大于一倍的焦距小于二倍的焦距時，物體通過凸透鏡在光屏上會得到倒立、放大的實像。把物體放在一倍焦距以內時，凸透鏡能成正立、放大的虛像。實驗的延伸：1.可以用發(fā)光二極管代替蠟燭，目的是讓所成的像穩(wěn)定并容易比較大小。2．用紙遮住凸透鏡一部分，光屏上的像只變暗些，像還是一個完整的像。

(2018·重慶)在探究”凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中，小峻同學進行了如下實驗：（1）按如圖甲所示操作，測出本實驗所用凸透鏡的焦距為cm；（2）接著小峻同學調節(jié)蠟燭、凸透鏡和光屏的位置如圖乙所示，發(fā)現(xiàn)光屏上得到一個倒立、（選填“放大“縮小”或“等大”）的清晰實像，生活中的

（選填“照相機”“投影儀”或“放大鏡”）就是利用了這樣的成像原理；（3）保持圖乙中凸透鏡的位置不變，當向右移動蠟燭時，應該向（選填“左”或“右”）移動光屏，才能再次得到清晰的像；（4）保持凸透鏡的位置仍然不變，小峻同學繼續(xù)向右移動蠟燭至45cm刻度線處，移動光屏，發(fā)現(xiàn)

（選填“能”或“不能”）得到蠟燭清晰的像。10.0放大投影儀不能