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 凸透镜成像的规律 第五章 透镜及其应用 24999 24999 24999 1、通过实验探究，知道凸透镜成像的规律。 2、知道凸透镜所成像的正倒、大小、虚实与物距的关系。 3、运用凸透镜成像规律解决现实生活问题。 学习目标 24999 24999 24999 倒立、放大的实像 倒立、缩小的实像 正立、放大的虚像 生活中的凸透镜能成什么样的像？ 回顾一下 新知导入 24999 24999 24999 【提出问题】凸透镜所成像的虚实、大小、正倒跟哪些因素有关？ 【猜想假设】 ①可能与物体到透镜的距离有关。 ②可能与凸透镜的焦距有关。 ③像的正倒很可能跟它与物体是否在同侧有关。 探究凸透镜成像的规律 一 实验探究 24999 24999 24999 【设计思路】不改变凸透镜焦距，改变物距，观察、记录像的正倒、 　　　　　　大小、虚实以及像距。 【实验器材】蜡烛、凸透镜、光屏、光距座 。 光屏 凸透镜 发光物 光距座 物距 像距 实验探究 24999 24999 24999 【安装调节】安装好凸透镜与光屏，使发光物和光屏分别置于在凸透镜________；点亮发光物，调节高度，使凸透镜中心、光屏中心、发光中心大致在___________，这样目的是使像成在____________。 同一高度 光屏中央 两侧 实验探究 24999 24999 24999 1.将凸透镜固定在光具座中间50cm刻度处，把蜡烛放在较远处，使物距u＞2f（u＞20cm），移动光屏，直到光屏上出现清晰的烛焰的像，观察像的大小和正倒，同时测出此时的物距u和像距v。 【实验过程】 凸透镜焦距 f=10 cm 实验探究 24999 24999 24999 　　2.把蜡烛向透镜移近，使蜡烛到凸透镜的距离等于二倍焦距（u=20cm），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。 　　3.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（10～20cm），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。 实验探究 24999 24999 24999 1.用物体遮挡住凸透镜一部分，光屏上_____(选填“能”或 “不能”)成完整的像，但像将变________。 2.成实像时，将发光物与光屏的位置互换，根据光路________知，仍成实像，但实像的________发生改变。 能 暗 可逆性 大小 【实验现象】 实验探究 24999 24999 24999 物距u/cm 像的性质 像距v/cm 正倒 大小 虚实 30 倒立 缩小 实像 14.7 24 倒立 缩小 实像 16.6 20 倒立 等大 实像 20 15 倒立 放大 实像 28.3 12 倒立 放大 实像 59 10 7 正立 放大 虚像 5 正立 放大 虚像 3 正立 放大 虚像 物距与焦距 的关系 像的性质 像距v 正倒 大小 虚实 u＞2f 倒立 缩小 实像 f＜v＜2f u=2f 等大 v=2f f＜u＜2f 放大 v＞2f u=f u＜f 正立 放大 虚像 无 不能成像 【实验数据】 实验探究 24999 24999 24999 【分析与论证】 （1）像的虚实 凸透镜成实像和成虚像的条件是什么？ 当u＞f 时时，物体成实像；当u＜f 时，物体成虚像。即u=f 是成虚像和实像的分界点。 实像 虚像 f 实验探究 24999 24999 24999 当u＞2f时时，物体成缩小的像；当u＜2f 时，物体成放大的像。即u=2f 是成像大小的分界点。 缩小像 放大像 2f （2）像的大小 凸透镜成像大小的条件是什么？ 实验探究 24999 24999 24999 （3）像的正倒 凸透镜成正立和成倒立的像的条件？ 凸透镜所成的实像都是异侧倒立，虚像都是同侧正立。 实验探究 24999 24999 24999 （4）物距、像距与像的大小关系 Ａ Ｂ Ａ＇ Ｂ＇ 当物距＜相距时 当物距＞相距时 Ａ Ｂ Ａ＇ Ｂ＇ 成放大的像时必定像距大于物距，成缩小的像时必定像距小于物距。 实验探究 24999 24999 24999 （5）像和像距随物距的变化规律 ①凸透镜成实像时，物距减小，像距变大，像变大，像与物同方向移动。物距增大，像距变小，像变小，像与物同方向移动。 ②凸透镜成虚像时，物距减小，像距减小，像变小。 实验探究 24999 24999 24999 凸透镜成像的规律的应用 二 新知学习 24999 24999 24999 f＜u＜2f 1. 照相机 （1）照相机原理： 物距u＞2f 时 ，成倒立、缩小的实像，像距 f＜v＜2f。 新知学习 24999 24999 24999 （2）照相机的调节 ①调节依据：凸透镜成倒立、缩小的实像时，物近像远像变大。 ②调节方法： 像偏小时，物体靠近相机，暗箱拉长； 像偏大时，物体远离相机，暗箱缩短。 物距不变，改变焦距，可以改变像的大小。 新知学习 24999 24999 24999 2. 投影仪 （1）投影仪原理： 当f＜u＜2f 时 ，成倒立、放大的实像，像距 v>2f 新知学习 24999 24999 24999 （2）投影仪的调节 ①调节依据 凸透镜成倒立、放大的实像时，物近像远像变大。 ②调节方法 像偏小时，投影片靠近镜头，投影仪远离屏幕； 像偏大时，投影片远离镜头，投影仪靠近屏幕。 新知学习 24999 24999 24999 3. 放大镜 （1）放大镜成像原理 当物距 u<f 时，凸透镜成正立、放大的虚像，虚像与物体在同侧。 当凸透镜远离物体时，可以使像变大。 物距增大，像变大，像距变大。 新知学习 24999 24999 24999 （2）放大镜的调节 ①调节依据 ：凸透镜成虚像时，物近像近像变小。 ②调节方法 像偏小时，将物体远离镜头，调节眼睛位置； 像偏大时，将物体靠近镜头，调节眼睛位置。 新知学习 24999 24999 24999 Ａ Ｂ Ａ＇ Ｂ＇ （1）当u＞2f 时 物距 u>2f 时， 成倒立、缩小的实像，像距v： f<v<2f 用作图法研究凸透镜成像规律 三 新知学习 24999 24999 24999 （2）当u=2f 时 Ａ＇ Ｂ＇ 当物距u=2f 时，凸透镜成倒立、等大的实像，像距v=2f Ａ Ｂ 新知学习 24999 24999 24999 （3）当f＜u＜2f 时 当物距 f＜u＜2f 时 ，成倒立、放大的实像，像距 v>2f Ａ Ｂ Ａ＇ Ｂ＇ 新知学习 24999 24999 24999 （4）当u＜f 时 当物距u<f 时，凸透镜成正立、放大的虚像 Ａ＇ B＇ Ａ Ｂ 新知学习 24999 24999 24999 （5）当u=f 时（折射光线不能会聚，反向延长线也不能会聚） 当物距u=f 时，凸透镜不成像 Ａ Ｂ 新知学习 24999 24999 24999 1．凸透镜的焦距为10cm，把一支点燃的蜡烛放在凸透镜前26cm处，在凸透镜的另一侧移动光屏位置，找到一个清晰的烛焰的像，这个像是图中的（　　） D A．　　　　　　　　　　　　B．　　　　　　　　　　 C．　　　　　　　　　　　　D． 随堂练习 24999 24999 24999 2．如图所示，小明同学在探究凸透镜成像的规律时，记录并绘制了物距u和像距v之间的关系图象。下列说法正确的是（　　） A．凸透镜焦距为20cm B．物距为5cm时，可以通过移动光屏承接到清晰的像 C．物距由15cm增大到30cm的过程中，光屏上看到的 像一直是变大的 D．物距为15cm时，成放大的像，根据这一原理可以 制成投影仪 D 随堂练习 24999 24999 24999 3．在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，所用凸透镜焦距为10cm，当蜡烛从如图所示的A位置逐渐移到B位置的过程中，像距及其像的变化情况是（　　） A．像距增大，像变大 B．像距减小，像变大 C．像距减小，像变小 D．像距增大，像变小 A 随堂练习 24999 24999 24999 4．大山同学做“探究凸透镜成像”的实验，当他把烛焰移到距透镜39cm的地方时，在光屏上观察到倒立缩小的像，则该凸透镜的焦距不可能的是（　　） A．5cm B．10cm C．15cm D．20cm D 随堂练习 24999 24999 24999 安装要求:使烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在同一高度 记忆口诀 一焦分虚实，二焦分大小 实像异侧倒，物远像变小 虚像同侧立，物远像变大 像大像距大，像小像距小 烛焰在焦点上或一倍焦距以内 光屏上找不到像 烛焰、凸透镜和光屏中心不在同一高度 凸透镜成像规律 课堂小结 24999 24999 24999 $$