4.5.2科学探究：凸透镜成像（课件）八年级物理上学期同步精品课堂（沪科版）

沪科版 八年级全册物理 第四章 多彩的光 4.5.2科学探究：凸透镜成像 焦点F 1. 凸透镜的焦点和焦距 　　 ①焦点F：与主光轴平行的光线通过凸透镜后的会聚点。 　 ②焦距f：从焦点到光心的距离。 焦距f 回顾引入 2. 照相机、投影仪、放大镜的成像情况 物体离照相机镜头比较远，成倒立、缩小的实像。 投影片离投影仪镜头比较近，成放大、倒立的实像。 物体离放大镜很近，成放大、正立的虚像。 可见凸透镜所成像的虚实、大小、正倒跟物体离凸透镜的距离（即物距）有关系。 有什么关系呢？今天一起进行探究。 情景引入：观察 用放大镜近距离看书，看到文字被放大，可是用放大镜看远处的物体时，却看到物体成了倒立缩小的像。 同样是凸透镜，物体到凸透镜的距离不同，成像特点不同。为何成像特点会有如此大的差别呢？凸透镜成像遵循什么规律呢？ 情景引入：思考 提出问题：凸透镜所成像的虚实、大小、正倒跟什么因素有关系？ 猜想假设： 2.可能与焦距有关。 1.可能与物体到透镜的距离有关. 由于凸透镜对光的偏折程度跟透镜的焦距 f 有关系，所以研究物距u的变化时，焦距可能是个应该注意的参照距离。 从照相机、投影仪和放大镜的成像特点看，凸透镜的成像可能与物体到透镜的距离有关。 一、实验探究凸透镜成像规律 （一）设计实验 1.实验方案：我们可以把物体放在距凸透镜较远的地方，然后逐渐移近，观察成像的情况．观察物距大于、等于、小于一倍焦距、二倍焦距……时物体成像的情况． 2.测量的量：（1）物距：物体到透镜的距离简称为物距，用符号u表示。(如上图所示) （2）像距：指像到透镜的距离，用符号v表示。 3.实验器材： 光具座、光屏、凸透镜、蜡烛、火柴。 在光具座上放置蜡烛、凸透镜、光屏时，透镜放在光具座标尺中央。将蜡烛点燃作为物体，研究烛焰所成的像。 （二）进行实验与收集证据 1、实验步骤： （1）调整凸透镜、蜡烛（烛焰的中心）、光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度。（目的是为了使烛焰的像成在光屏的中央）。 （凸透镜的焦距：f=10cm） （2）将凸透镜固定在光具座中间某刻度处，把蜡烛放在较远处，使物距u＞2f，移动光屏，直到光屏上出现清晰的烛焰的像，观察并记录像的大小和正倒。同时测出此时的物距u和像距v。 （3）把蜡烛向透镜移近，使蜡烛到凸透镜的距离等于二倍焦距，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像，观察像的正倒和大小测出物距u和像距v，并将数据记录在表格中； （4）把蜡烛继续向透镜移近，使蜡烛到凸透镜的距离在一倍焦距和二倍焦距之间，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像，观察像的正倒和大小，测出物距u和像距v ,并将数据记录在表格中； （5）用不透明的纸板将凸透镜的上半部分遮住，观察光屏上所成的像是否 “完整” ，像的亮度有什么变化？ （7）把蜡烛继续向透镜移近，使蜡烛到凸透镜的距离在一倍焦距以内，移动光屏，光屏上不成像，眼睛过透镜，能看到虚像，记录像的正倒和大小.测出物距u，并将数据记录在表格中。 （6）把蜡烛继续向透镜移近，使蜡烛到凸透镜的距离为一倍焦距(在焦点处) ,移动光屏，光屏上不成像;眼睛过透镜看不到虚像； 2.数据记录： 实验次数 物距u/cm 物距与焦距的关系 像的性质 像距v/cm 虚实 大小 正倒 1 30 u > 2f 实像 缩小 倒立 15 2 20 u = 2f 实像 等大 倒立 20 3 18 2f >u >f 实像 放大 倒立 23 4 10 u =f 不成像   5 7 u <f 正立 放大 虚像   像与物距的关系 凸透镜的焦距： f=10 cm 一焦分虚实，二焦分大小； 物近（离焦点）像远像变大； 虚像（与物）同侧正，实像异侧倒， 像物相互跟着跑。 口诀记忆 （三）分析与论证 分析上表的记录，找出凸透镜成像的规律 1．像的虚实：凸透镜在什么条件下成实像？在什么条件下成虚像？ 当物体放在一倍焦距外时，凸透镜成实像，当物体放在一倍焦距内时，凸透镜成虚像；即一倍焦距分虚实。 2．像的大小：凸透镜在什么条件下成缩小的实像？在什么条件下成放大的实像？有没有缩小的虚像？ 当物体在二倍焦距外时，凸透镜成的像是缩小的实像。当物体在二倍焦距内一倍焦距外体时，凸透镜成的像是放大的实像。凸透镜没有缩小的虚像。二倍焦距分大小。 3．像的正倒：凸透镜在什么条件下成正立的像？在什么条件下成倒立的像？ 凸透镜所成的实像必异侧倒立，虚像必同侧正立。 4．像的放大与缩小的条件：凸透镜成放大实像时，物距跟像距相比，哪个比较大？成缩小实像时，物距跟像距相比，哪个比较大？凸透镜所成的像有没有正立的实像？有没有倒立的虚像？ 凸透镜成放大实像时，物距小于像距；成缩小实像时，物距大于像距