5.3凸透镜成像的规律课件- 2024-2025学年物理人教版八年级上册

第3节　第1课时　探究凸透镜成像的规律 1 本课要点 思维导图 （点击展示） 实验装置 物距（u） 像距（v） 三心同一水平高度 成像规律 物距 像的性质 物像位置 像距 正倒 大小 虚实 u＞2f 倒立 缩小 实像 异侧 2f＞v＞f u＝2f 倒立 等大 实像 异侧 v＝2f 2f＞u＞f 倒立 放大 实像 异侧 v＞2f u＝f 不成像 u＜f 正立 放大 虚像 同侧 1 点击进入 内容概览 点击进入 典题 疑难突破 教材 任务驱动 1 教材 任务驱动 任务　探究凸透镜成像规律 探究准备 认识物距和像距 (1)物距(u):_________到凸透  镜的距离; (2)像距(v):_______到凸透镜的距离。  　物体　 　像　 凸透镜成像规律实验 1 探究过程 【制订计划与设计实验】 1.实验器材的组装和选取 2.制订实验方案 (1)调:发光物体、凸透镜、光屏三者的中心高度_________。  (2)固:应该是“凸透镜”不动,物距等于、大于或小于一倍焦距、二倍焦距时, 发光物体成像情况。 (3)记:观察成像特点,并记录像距和物距。 　相同　 1 【进行实验与收集证据】 1.发光物体放到较远处(即u>2f),调整像距,直到发光物体在屏上的像最清晰,观察屏上像的“大小”和“正倒”。 2.调整物距,使u>2f、u=2f、f<u<2f、u=f、u<f,重复操作并观察记录。 3.数据记录(f=10 cm) 物距与焦距关系 物距 u/cm 像的性质 像距 v/cm 正倒 大小 虚实 u>2f 40 倒立 缩小 实像   30         u=2f 20         1 物距与焦距关系 物距 u/cm 像的性质 像距 v/cm 正倒 大小 虚实 f<u<2f 15         13         u=f 10         u<f 8         6         1 【分析与论证】 1.当u>2f时,凸透镜成___________________像;  2.当u=2f时,凸透镜成___________________像;  3.当f<u<2f时,凸透镜成___________________像;  4.当u=f时,不成像; 5.当u<f时,凸透镜成___________________像。  　倒立、缩小的实　 　倒立、等大的实　 　倒立、放大的实　 　正立、放大的虚　 1 【交流与评估】 1.调整发光物体、凸透镜、光屏三者的中心高度相同的目的是 _________________________。  2.实验中,若缩短发光物体高度,发光物体的像成在光屏的_______端,为使像成在 光屏的中央,可将光屏向_______调节或将凸透镜向_______调节。  3.如果实验时将凸透镜遮住了一部分,光屏上_______(选填“会”或“不会”)出现完 整的像,此时像的变化是_________。  　使像始终成在光屏中心　 　上　 　上　 　下　 　会　 　变暗　 1 4.实验中,物距选择了多个范围多组数据进行实验,这样做的目的是什么? 答:避免实验的偶然性,得出普遍规律。 5.凸透镜在什么条件下成实像?在什么条件下成虚像? 答:物距大于焦距时成实像,物距小于焦距时成虚像。 6.凸透镜在什么条件下成缩小的像?在什么条件下成放大的像?有没有缩小的虚像? 答:物距大于2倍焦距时成缩小的像,物距小于2倍焦距时成放大的像,没有缩小的虚像。 1 【温馨提示】　操作注意事项 1.实验时先改变物距,再移动光屏,直到光屏上的像最亮最清晰。 2.比较像的大小,可以借助方格纸。 3.在u>2f和f<u<2f两次实验中,至少各记录两次实验数据。 1 【一题式探究】在“探究凸透镜成像的规律”实验中。 【实验装置】(1)让凸透镜正对平行光,调整凸透镜到光屏的距离,光屏上出现一 个最小、最亮的光斑,如图甲所示,则该凸透镜的焦距f=_________cm。  (2)在组装器材时,器材如图乙所示,为使像成在光屏的中央,应如何调节器材: _______________________________________________。  典题 疑难突破 　10.0　 　调节发光物体、透镜、光屏三者的中心高度相同　 1 【进行实验】(3)如图乙所示,将凸透镜固定在50 cm刻度线处,将发光物体移动到 35 cm刻度线处,移动光屏,可在光屏上得到一个_______________的像。若将发光 物体向左移动一段距离后,应将光屏适当向_______(选填“左”或“右”)移动才能在 光屏上成清晰的像,且成的像的大小_________(选填“变大”“变小”或“不变”)。  (4)实验过程中,保持三者的位置不变,发光物体高度不断变低,导致光屏上的像向 _______(选填“上”或“下”)移动。  　倒立、放大　 　左　 　变小　 　上　 1 【实验延伸】(5)在图乙中,保持凸透镜的位置不动,将发光物体和光屏的位置对 调,发现光屏上成倒立、_________的实像,利用该成像规律制成的光学仪器是 ___________(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)。  　缩小　 　照相机　 1 【创新实践】(6)(装置改进)某实验小组选用另外一套实验装置做实验,请分析: ①发光物体和光屏上都带有格子,这样做的好处是 _______________________________。  ②实验中,把凸透镜固定在中央的零刻度线处,这样做的好处是 _______________________。  　便于比较像与物体的大小关系　 　便于读取物距和像距　 1 (7) (生活实践·动手做一做)找一个圆柱形的玻璃瓶,里面装满水。把一支铅笔水平 地放置在靠近玻璃瓶的一侧,透过玻璃瓶,可以看到铅笔。 ①透过玻璃瓶,可以看到铅笔的形状_________(选填“变长”“变短”或“不变”),粗细 _________(选填“变粗”“变细”或“不变”),原因是 __________________________________________________________;  ②把铅笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢地移动时,你看到的现象是 ____________________________________________________________。  　变长　 　不变　 　玻璃瓶在左右方向上相当于一个凸透镜,竖直方向上厚度不变　 　长度越来越长,当移动到某一位置后笔尖突然反向,长度逐渐变短　 1 【技法点拨】　(1)求焦距:当光屏成等大的像时,u=v=2f,则焦距f=u。 (2)实验中无论怎样移动光屏都得不到像的4个原因:①发光物体、凸透镜、光屏三者的中心高度不相同;②发光物体可能位于焦点上;③发光物体可能位于焦点以内;④光具座短,像成在光具座以外。 (3)成像的动态变化:无论成实像还是虚像,物体越靠近焦点,成的像越大,像距越大(远离焦点),即“物近像远像变大”。 (4)成像时的物像关系:像相对于物“上下、左右全颠倒”。 1 第2课时　凸透镜成像规律的应用 1 本课要点 思维导图 （点击展示） 成像规律的应用 规律精炼 一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小。 物近像远像变大，物远像近像变小。 实像异侧是倒立，虚像同侧正立大。 1 内容概览 点击进入 典题 疑难突破 1 考点一 凸透镜成像规律的应用 【典题1】(2023·眉山中考)班主任用照相机拍摄初三毕业照,在相机底片上成 _________(选填“放大”或“缩小”)的实像;若两个同学的像出现在照相机取景框外, 要拍摄所有同学完整的像,照相机应_________(选填“远离”或“靠近”)同学们,同时 将镜头向后缩。  典题 疑难突破 　缩小　 　远离　 1 【技法点拨】　 凸透镜成像规律及应用 (1)一倍焦距分虚实,内虚外实。 (2)二倍焦距分大小,远小近大。 (3)成像时:物近(靠近焦点)像远像变大,物远(远离焦点)像近像变小。 1 【变式1】(2023·上海中考)放大镜是生活中常见的凸透镜。 (1)成虚像时,物距和像距的大小关系为:_________________;  (2)成虚像时,物距越大,像距越大,像越_______;  (3)物体在物距L1时成虚像,物体在物距L2时成实像,请比较L1、L2的大小关系并说 明理由:____________________________________________________________。  　物距小于像距　 　大　 L1<L2,凸透镜成虚像时,物距小于焦距,凸透镜成实像时,物距大于焦距 1 考点二 利用凸透镜成像规律判断焦距 【典题2】(2023·泸州中考)小明在探究凸透镜成像规律时,安装好器材,调节蜡烛、 凸透镜与光屏在如图所示的位置,在光屏上得到清晰的像,则凸透镜的焦距为 _________cm。固定凸透镜位置,他将蜡烛移到15 cm刻度处,为了在光屏上得到 清晰的像,接下来小明应该进行的操作是___________________________;生活中 应用这一规律的光学器材是___________。  　10.0　 　将光屏向左移动适当距离　 　照相机　 1 【技法点拨】　 根据凸透镜成像的性质,通过物距和焦距或像距和焦距的关系确定凸透镜焦距的取值范围 (1)u>2f,成倒立、缩小的实像,2f>v>f。 (2)u=2f,成倒立、等大的实像,v=2f。 (3)2f>u>f,成倒立、放大的实像,v>2f。 (4)u<f,成正立、放大的虚像。 1 【变式2】(2024·上海质检)物体放在凸透镜前16 cm处,在透镜另一侧的光屏上成一个倒立放大的像;改变物体位置,当光屏放在距凸透镜12 cm处时,光屏上成一个倒立缩小的像。凸透镜的焦距可能是( ) A.20 cm　 B.15 cm　 C.10 cm　 D.7 cm C 1 【规避雷区】 易错点　不能正确进行凸透镜成像动态分析 【易错题】小红的爷爷用放大镜看书,通过放大镜看到的字仍不够大,要使字的像变得更大些,应采用的措施( ) A.书不动,放大镜适当贴近字些 B.书不动,放大镜适当远离字些 C.书、放大镜都不动,人眼远离字些 D.书、放大镜都不动,人眼靠近字些 【纠错】凸透镜成虚像时,物距越大,像距越大,像越大。 B 1 本课结束 1 $$