5.3 凸透镜成像的规律 课件 2023-2024学年人教版八年级物理上册

凸透镜成像 的规律 人教新课标版 八年级上册 5.3 【学习目标】 1．理解实验探究凸透镜成像规律的过程； 2．知道凸透镜所成虚实、倒正、大小像所满足的条件； 3．掌握从物理现象中归纳科学规律的方法。 照相机、投影仪都利用了凸透镜成像，放大镜本身就是凸透镜。 但是它们所成像的特点却不同。 物体离照相机镜头比较远，成倒立、、缩小的实像。 投影片离镜头比较近，成一个放大的、倒立的实像。 物体离放大镜很近，成放大、正 立的虚像。 【新课导入】 为什么它们所成像的特点不同呢？ 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。 【新课教学】 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。 （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   凸透镜的焦距： f=10 cm 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。 凸透镜所成的像没有正立的实像，没有倒立的虚像。 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。物远像远像变大，物近像近像变小。 像的大小像距定，像儿跟着物体跑，物距像距和在变。 口诀记忆 【小结】 四、实验拓展 1.在做实验时, 某同学无论怎样移动光屏, 都无法在光屏上观察到烛焰的像。 发生这一现象可能原因有哪些？ 可能原因有： ①烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度上。