4.2 探究：凸透镜成像的规律（课件）-2024-2025学年沪科版物理八年级全一册

第四章 神奇的透镜 第二节 探究：凸透镜成像的规律 八上物理 HK 1 1.能完成“探究凸透镜成像的规律”的实验，有安全意识， 能完成实验报告． 2.能用凸透镜成像的规律解释生活中的相关现象． 学习目标 2 1.凸透镜成像 在中国航天的“太空授课”中，航天员 在空间站内，做出了水透镜（如图）． 通过这个水透镜，我们看见了航天员 倒立缩小的像． 新知探究 知识点 探究凸透镜成像的规律 重难点 3 2.物距和像距 物距：物体到凸透镜光心的距离,用“<m></m>”表示,如图所示. 像距：像到凸透镜光心的距离,用“<m></m>”表示,如图所示. 新知探究 知识点 探究凸透镜成像的规律 重难点 4 3.探究凸透镜成像的规律 实验 目的 （1）探究凸透镜成像的规律． （2）体会实像与虚像的区别 实验 器材 凸透镜已知焦距（一般在 ，太大或太 小都不方便）为 、光具座（带刻度尺）、 蜡烛（或其他光源）、光屏和火柴 新知探究 知识点 探究凸透镜成像的规律 重难点 5 实验 设计 在光具座上，将点燃的蜡烛从离透镜较远的位置 （2倍焦距外）逐渐靠近凸透镜．调整光屏位置使 烛焰发出的光经凸透镜折射后，在光屏上成清晰 的像（判断方法：向前或向后移动光屏，像都变 得模糊）；光屏上不能成像时，透过凸透镜观察 烛焰的像．通过观察分析得出凸透镜成像的规律 新知探究 知识点 探究凸透镜成像的规律 重难点 6 实验 步骤 （1）将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座 上，注意三者之间的相对位置，如图所示． ________________________________________________________________________________ （2）点燃蜡烛、调整光屏、凸透镜、烛焰的高 度，使它们的中心在同一高度． 新知探究 知识点 探究凸透镜成像的规律 重难点 7 实验 步骤 （3）将蜡烛放在离凸透镜较远的位置（2倍焦距外），调整光屏位置，使烛焰经凸透镜折射后在光屏上成清晰的像，将观察到的像的情况和物距、像距等记录在表中． 新知探究 知识点 探究凸透镜成像的规律 重难点 8 实验 步骤 （4）移动蜡烛逐渐靠近凸透镜，同时调整光屏， 在烛焰经凸透镜折射后在光屏上分别成等大清晰 的像、放大清晰的像时，将成像的情况和物距、 像距等记录在表中． 新知探究 知识点 探究凸透镜成像的规律 重难点 9 实验 步骤 （5）将蜡烛移到凸透镜焦点处，观察能否成像. 再继续移动蜡烛靠近凸透镜，观察烛焰在光屏上 能否成像.撤去光屏，透过凸透镜观察烛焰的像.将 观察到的情况记录在表中． 新知探究 知识点 探究凸透镜成像的规律 重难点 10 实验 步骤 （6）重复几次上面实验操作，记录观察到的情况 实验记录表 凸透镜焦距 _____________________________________________________ 新知探究 知识点 探究凸透镜成像的规律 重难点 11 实验 结论 凸透镜成像规律： 物体位于凸透镜的2倍焦距外时，成缩小、倒立的 实像； 物体位于2倍焦距时，成等大、倒立的实像； 物体位于2倍焦距与1倍焦距之间时，成放大、倒 立的实像； 物体位于1倍焦距时，不能成像； 物体位于1倍焦距以内时，成放大、正立的虚像 新知探究 知识点 探究凸透镜成像的规律 重难点 12 4.实验操作要点 （1）凸透镜的选择：光具座的长度有限，实验时最好选 用焦距在 左右的凸透镜，这样便于测量物距和像距. 若焦距过大，可能难以找到清晰的像. （2）仪器的摆放原则：要使烛焰、凸透镜和光屏的中心 大致在同一高度，这样才能使烛焰的像完整地成在光屏 的中央，便于观察. 新知探究 知识点 探究凸透镜成像的规律 重难点 13 （3）调整光屏时不可再调整凸透镜的位置，否则会引起 物距改变. （4）同一个物距范围内要取两组以上的物距进行实验， 这样做是为了排除偶然因素，使实验结论更具有普遍性. （5）随着实验的进行，像在光屏上的位置越来越高，原 因是蜡烛燃烧的时间越长，蜡烛越短.（调整方法：将蜡 烛向上移动或将凸透镜和光屏同时向下移动.） 新知探究 知识点 探究凸透镜成像的规律 重难点 14 教材深挖 实验中无论如何移动光屏都找不到像的原因 1.若烛焰、凸透镜、光屏三者的中心不在同一高度，烛焰 的像可能成在光屏的上方或下方. 2.若烛焰在凸透镜1倍焦距外，但非常靠近焦点时，所成 的像很大，且像距也很大，而光具座长度有限，光屏不 能承接到清晰的像. . . . . 新知探究 知识点 探究凸透镜成像的规律 重难点 15 3.若烛焰位于凸透镜的焦点处，烛焰发出的光经凸透镜折 射后平行射出，光屏上不会出现烛焰的像． 4.若烛焰位于凸透镜的1倍焦距内，像是与烛焰在同一侧 的虚像，此时光屏接收不到像． . . . . 新知探究 知识点 探究凸透镜成像的规律 重难点 16 5.凸透镜成像规律的光路分析 利用凸透镜的三条特殊光路中的两条可以画出相应的光 路图，从而判断出像距的大小和成像的具体情况，这是 理解凸透镜成像规律的最好方法. 新知探究 知识点 探究凸透镜成像的规律 重难点 17 （1）当时，成倒立、缩小的实像， . 新知探究 知识点 探究凸透镜成像的规律 重难点 18 （2）当时，成倒立、等大的实像， . 新知探究 知识点 探究凸透镜成像的规律 重难点 19 （3）当时，成倒立、放大的实像， . 新知探究 知识点 探究凸透镜成像的规律 重难点 20 （4）当 时，折射光是一束平行光，不能相交，其 反向延长线也不能相交，所以不能成像. 新知探究 知识点 探究凸透镜成像的规律 重难点 21 （5）当时，成正立、放大的虚像， . 新知探究 知识点 探究凸透镜成像的规律 重难点 22 归纳总结 凸透镜成像的动态变化规律 （1）焦点处是物体成实像和虚像的分界点，2倍焦距处 是物体成放大的实像和缩小的实像的分界点.不论成实像 还是成虚像，物体离焦点越近，所成的像越大，像离凸 透镜也越远. 新知探究 知识点 探究凸透镜成像的规律 重难点 23 （2）若物体的位置发生变化，则像的性质和位置也发生 相应变化.无论成实像还是成虚像，像与物体移动的方向 一致. ①成实像时，物像异侧，物距减小，像距增大；物距增 大，像距减小. ②成虚像时，物像同侧，物距减小，像距减小；物距增 大，像距增大. 新知探究 知识点 探究凸透镜成像的规律 重难点 24 典例1 [湖北中考改编] 小红和家人一起乘高铁去旅行， 进站时要进行身份验证，她发现屏幕上的头像较小，不 能完成人脸识别，后来在工作人员的指导下顺利完成了 识别．她了解到屏幕上的头像是通过摄像头内的凸透镜 形成的，于是带着兴趣用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座 等器材进行了以下实验． 新知探究 知识点 探究凸透镜成像的规律 重难点 25 （1）实验前，使__________________________大致在同 一高度． 烛焰、凸透镜和光屏的中心 新知探究 知识点 探究凸透镜成像的规律 重难点 26 （2）如图甲所示，烛焰恰好在光屏上成清晰的像，保持 凸透镜位置不变，若将蜡烛向右移动少许，则应将光屏 向____（选填“左”或“右”）移动才能再次在光屏上成清晰 的像，此时的像变大． 右 [解析] 根据“凸透镜成实像时物近像远像变大”的规律可 知，若将蜡烛向右移动少许，物距变小，像距会变大， 则应将光屏向右移动才能再次在光屏上成清晰的像. 新知探究 知识点 探究凸透镜成像的规律 重难点 27 （3）根据以上实验，小红进行人脸识别时，为使屏幕上的 头像变大，她应该______（选填“靠近”或“远离”）镜头． 靠近 新知探究 知识点 探究凸透镜成像的规律 重难点 28 （4）在图乙所示位置时，烛焰也在光屏上成清晰的像， 这个像是倒立、______（选填“放大”“缩小”或“等大”）的 实像，由此可知凸透镜的焦距为_____ ． 等大 10.0 [解析] 图乙所示位置时，即 时，烛焰在光屏 上成倒立、等大的实像，此时 ，凸透镜的焦 距 ． 新知探究 知识点 探究凸透镜成像的规律 重难点 29 课堂小结 30 $$