第五章第3节-凸透镜成像的规律-课件 2023-2024学年人教版物理八年级上册

第3节 凸透镜成像的规律 第五章 透镜及其应用 目录 CONTENT 一、探究凸透镜成像的规律 二、凸透镜成像规律的应用 第五章 透镜及其应用 1. 2. 3. 4. 学习目标 学习从物理现象中归纳科学规律的方法 能够应用凸透镜成像规律解决一些生活中的实际问题 通过实验探究，归纳总结凸透镜成像的规律 学习凸透镜成像规律的光路分析 我们知道照相机、投影仪里面都有凸透镜，放大镜本身就是凸透镜。 照相机：物体离镜头比较远成倒立的、缩小的实像。 投影仪：物体离镜头比较近成一个放大的、倒立的实像。 放大镜：物体离镜头很近，能成放大的、正立的虚像。 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？ 一、探究凸透镜成像的规律 探究凸透镜成像的规律 提出问题：凸透镜所成像的虚实、大小、正倒跟物距有什么关系？ 作出猜想：①可能与物距有关； ②可能与焦距有关； 设计实验 F F 2F 2F 物距u 像距 v 物距u：物体到 的距离； 像距v：像到 的距离。 凸透镜中心 凸透镜中心 实验设计：先把物体放在距凸透镜较远的地方，然后逐渐向凸透镜移近，同时把光屏放在凸透镜的另一侧，观察光屏上像的变化情况。研究凸透镜的成像与物距的关系（保持焦距不变，即使用同一个凸透镜），物距的变化以焦距为标准，即观察物距大于2倍焦距、大于1倍焦距小于2倍焦距、小于1倍焦距的成像情况。 f F O 凸透镜 光屏 物体 2f 像距v 物距u 一、探究凸透镜成像的规律 实验仪器：光具座、蜡烛、光屏、凸透镜、火柴等。 摆放顺序可以从左到右依次为蜡烛、凸透镜、光屏，也可以从右到左依次为蜡烛、凸透镜、光屏。使蜡烛、凸透镜、光屏放在同一直线上。调整它们的高度，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度。固定凸透镜，移动蜡烛和光屏进行并观察实验。固定蜡烛，移动凸透镜、光屏进行并观察实验。 一、探究凸透镜成像的规律 实验步骤： a．将凸透镜固定在光具座的中央，蜡烛和光屏在凸透镜的两侧，使烛焰、透镜、光屏的中心在同一高度。 b．将蜡烛放在离凸透镜尽量远的位置，用打火机点燃蜡烛。 c．移动光屏，直到光屏上出现清晰的烛焰的像为止。 d．记录蜡烛到凸透镜的距离、像到凸透镜的距离、像的大小和正倒。 e．将蜡烛向凸透镜移近一段距离，重复上述操作，直到不能在光屏上得到烛焰的像。 f．蜡烛向凸透镜靠近，试着用眼睛观察像在何处，像是怎样的？ 一、探究凸透镜成像的规律 使它们的中心处于同一高度，这样像才能成在光屏中心。 一、探究凸透镜成像的规律 实验记录： 物距u与焦距 f 的关系 物距 u/cm 像距 v/cm 成像的性质 像的变化情况 u＞2f 倒立、缩小、实像 物距变小时，像距变大，像(相对之前的像，下同）变大 u＝2f 倒立、等大、实像 f＜u＜2f 倒立、放大、实像 物距变小时，像距变大，像变大 20 56 56 12 20 12 18 23 23 18 一、探究凸透镜成像的规律 物距u与焦距 f 的关系 物距 u/cm 像距 v/cm 成像的性质 像的变化情况 u＝f 不成像 u＜f 正立、放大、虚像 物距变小时，像距变小，虚像变小 10 8 6 ①当u＞2f 时，成倒立、缩小的实像，此时，f＜v＜2f。 一、探究凸透镜成像的规律 ②当u＝2f 时，成倒立、等大的实像，此时，v＝2f。二倍焦距为成像大小的分界点。 ③当f＜u＜2f 时，成倒立、放大的实像，此时，v＞2f。 ④当u＝f 时，不成像。焦点为成像虚实的分界点。 ⑤当u＜f 时，成正立、放大的虚像。 一、探究凸透镜成像的规律 物距 （u） 像的性质 相对凸透镜位置 应用 倒正 大小 虚实 像距（v） u＞2f 倒立 缩小 实像 f＜v＜2f 与物异侧 照相机 u＝2f 倒立 等大 实像 v＝2f 与物异侧 测焦距 f＜u＜2f 倒立 放大 实像 v＞2f 与物异侧 投影仪 u＝f 不成像、得到一束平行光 u＜f 正立 放大 虚像 与物同侧 放大镜 实验结论： 一、探究凸透镜成像的规律 1.在实验中，你能发现实像和虚像的分界点在什么位置吗？ 2.在实验中，你能发现放大的像和缩小的像的分界点在什么位置吗？ 焦点是实像和虚像的分界点 二倍焦距是缩小像和放大像的分界点 小组讨论 3.当凸透镜成实像时，随着物距的减少，像距是怎样变化的？ 物距减少，像距增大。即物像同方向移动像跟着物体在移动 一、探究凸透镜成像的规律 一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小，二倍焦距物像等。 实像总是异侧倒。物近像远像变大，物远像近像变小。 虚像总是同侧正。物远像远像