3.5 凸透镜成像的规律（教学课件）物理鲁科版（五四学制）2024八年级上册

八年级物理上册 •鲁科版2024 第三章 第5节 凸透镜成像的规律 教学 目标 新课 导入 课堂小结 探究凸透镜成像的规律 课堂 练习 生活中的 透镜 学习目录 1.通过实验探究，掌握凸透镜成像规律；2.了解凸透镜成像规律的应用。 能运用凸透镜成像规律解释活中的相关现象。 通过实验，探究凸透镜成像规律。 能提出与凸透镜成像相关的问题，清楚实验步骤的意义，能分析实验数据，归纳得出结论；有进一步拓展探究的兴趣。 物理观念 科学思维 科学探究 科学态度与责任 学习目标 导入新课 学习目标 看一看 想一想 用一个凸透镜分别观察远处和近处的物体，你发现了什么？用两个焦距不同的凸透镜分别观察课本上的字，你又有什么发现？ 导入新课 学习目标 1. 理解速度的概念，能用速度来描述物体的运动。 2. 知道匀速直线运动和变速直线运动的特征。 3. 能用速度公式进行简单的计算。 看一看 想一想 用凸透镜分别观察远处和近处的物体 实验现象： A.你用凸透镜看远处的物体时，会看到倒立放大的像。 B.你用凸透镜看近处的物体时，会看到正立放大的像。 C.你用凸透镜看物理课本上的字时，会看到正立放大的“字”。 那么，凸透镜成像的特点与哪些因素有关？凸透镜成像有什么规律呢？本节课我们就探究这些问题。 新课学习 学习目标 1. 理解速度的概念，能用速度来描述物体的运动。 2. 知道匀速直线运动和变速直线运动的特征。 3. 能用速度公式进行简单的计算。 一、探究凸透镜成像的规律 实验 ：探究凸透镜成像的规律 1.提出问题： 凸透镜成像时，像的虚实、倒正、大小与哪些因素有关？ 2.猜想与假设： A.像的虚实、倒正、大小可能与物距有关？ B.像的虚实、倒正、大小可能与像距有关？ 其它猜想------ 新课学习 学习目标 1. 理解速度的概念，能用速度来描述物体的运动。 2. 知道匀速直线运动和变速直线运动的特征。 3. 能用速度公式进行简单的计算。 一、探究凸透镜成像的规律 实验：探究凸透镜成像的规律 3.设计实验：（请思考并讨论下列问题） A.用什么特殊的器材能方便的把物体、凸透镜和光屏摆放在一起？ 光具座（上面带刻度尺）。 B.如何确定是虚像还是实像？ 能在光屏上呈现的是实像，反之为虚像。 C.如何使像成在光屏中央？ 调整烛焰、凸透镜和光屏高度，使三者的中心在同一高度。 新课学习 学习目标 1. 理解速度的概念，能用速度来描述物体的运动。 2. 知道匀速直线运动和变速直线运动的特征。 3. 能用速度公式进行简单的计算。 一、探究凸透镜成像的规律 3.设计实验：(具体做法) 为了探究凸透镜的成像规律，我们可以将点燃的蜡烛放在距离凸透镜较远的位置，将蜡烛逐渐靠近凸透镜的同时调节光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的像。观察烛 焰在不同位置所成的像，记录蜡烛到凸透镜光心的距离（物距u）及像到凸透镜光心的距离（像距v），分析凸透镜成像的特点。 新课学习 学习目标 1. 理解速度的概念，能用速度来描述物体的运动。 2. 知道匀速直线运动和变速直线运动的特征。 3. 能用速度公式进行简单的计算。 一、探究凸透镜成像的规律 实验：探究凸透镜成像的规律 4.实验器材及装置图： 凸透镜、光具座（带刻度尺）、蜡烛、光屏、火柴等。 新课学习 学习目标 1. 理解速度的概念，能用速度来描述物体的运动。 2. 知道匀速直线运动和变速直线运动的特征。 3. 能用速度公式进行简单的计算。 一、探究凸透镜成像的规律 5.实验步骤： ①选定一个凸透镜，测出凸透镜的焦距。 ② 点燃蜡烛，在光具座上调整烛焰、凸透镜以及光屏的高度，让三者中心在同一高度上。 新课学习 学习目标 1. 理解速度的概念，能用速度来描述物体的运动。 2. 知道匀速直线运动和变速直线运动的特征。 3. 能用速度公式进行简单的计算。 一、探究凸透镜成像的规律 5.实验步骤： ③把蜡烛放在距凸透镜较远处，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的像。观察像的大小和正倒，测出此时的物距和像距。 ④ 保持凸透镜位置不动，多次把蜡烛向凸透镜靠近，改变物距，相应地调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的像，观察像的大小和正倒，测出每次的物距和像距。 新课学习 学习目标 1. 理解速度的概念，能用速度来描述物体的运动。 2. 知道匀速直线运动和变速直线运动的特征。 3. 能用速度公式进行简单的计算。 一、探究凸透镜成像的规律 5.实验步骤： ⑤ 继续移近蜡烛，当蜡烛在凸透镜焦点以内，移动光屏，观察光屏上是否能得到烛焰的像。如果光屏上得不到烛焰的像，撤去光屏，通过凸透镜向着蜡烛的方向观察，你看到的像具有怎样的特点？ ⑥重复几次上面的实验操作，记录观察到的情况。 新课学习 学习目标 1. 理解速度的概念，能用速度来描述物体的运动。 2. 知道匀速直线运动和变速直线运动的特征。 3. 能用速度公式进行简单的计算。 一、探究凸透镜成像的规律 6.实验记录表格： 实验序号 像的大小 像的倒正 像的虚实 物距u/cm 像距v/cm 1 2 3 4 5 6 7 新课学习 学习目标 1. 理解速度的概念，能用速度来描述物体的运动。 2. 知道匀速直线运动和变速直线运动的特征。 3. 能用速度公式进行简单的计算。 一、探究凸透镜成像的规律 7.解释交流： ①可以被光屏接到的像为实像，不能被光屏接到的像为虚像。凸透镜在什么情况下成实像？在什么情况下成虚像？在什么情况下成倒立、缩小的实像？在什么情况下成倒立、放大的实像？ ② 物体在焦点以外，逐渐靠近凸透镜，像的大小和像距会发生怎样的变化？物体在焦点以内，逐渐靠近凸透镜，像的大小会发生怎样的变化？ ③与同学交流，归纳总结凸透镜成像的规律。 新课学习 学习目标 1. 理解速度的概念，能用速度来描述物体的运动。 2. 知道匀速直线运动和变速直线运动的特征。 3. 能用速度公式进行简单的计算。 一、探究凸透镜成像的规律 8.实验结论： 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。 新课学习 学习目标 1. 理解速度的概念，能用速度来描述物体的运动。 2. 知道匀速直线运动和变速直线运动的特征。 3. 能用速度公式进行简单的计算。 实验：探究凸透镜成像的规律 8.实验结论： 新课学习 学习目标 1. 理解速度的概念，能用速度来描述物体的运动。 2. 知道匀速直线运动和变速直线运动的特征。 3. 能用速度公式进行简单的计算。 一、探究凸透镜成像的规律 请观看实验视频： 新课学习 学习目标 1. 理解速度的概念，能用速度来描述物体的运动。 2. 知道匀速直线运动和变速直线运动的特征。 3. 能用速度公式进行简单的计算。 一、探究凸透镜成像的规律 9.利用凸透镜的特殊光线验证成像规律： 新课学习 学习目标 1. 理解速度的概念，能用速度来描述物体的运动。 2. 知道匀速直线运动和变速直线运动的特征。 3. 能用速度公式进行简单的计算。 一、探究凸透镜成像的规律 9.利用凸透镜的特殊光线验证成像规律： 请观看动画视频。 新课学习 二、生活中的透镜 1、照相机： （1）工作原理：物距大于二倍焦距时，凸透镜能成倒立缩小实像。 （2）结构：镜头：相当于一个凸透镜。 胶片：相当于光屏。 （3）使用方法：照相时，移动照相机主要是改变物距，前后伸缩镜头主要是改变像距。 （4）数码相机使用感光元件把光信号转换 成电信号，经处理后，将获取的图像保存到 半导体存储器中。 新课学习 二、生活中的透镜 2.投影仪： （1）工作原理：物距大于一倍焦距且小于二倍焦 距时，凸透镜能成倒立放大实像。 （2）结构：镜头：相当于一个凸透镜； 屏幕：相当于光屏；平面镜：改变光路。 平面镜：改变光的传播方向，使物体在屏幕上成像。 （3）使用方法：使用时，移动投影仪主要是改变像距，上下伸缩镜头主要是改变物距 新课学习 二、生活中的透镜 3.放大镜： （1）工作原理：物距小于焦距时，凸透镜能成正立放大虚像。 （2）使用方法： 物体一定要放在凸透镜的一倍焦距以内。 （3）在凸透镜的一倍焦距以内，放大镜距离物体越近，像越小。反之，像越大。 新课学习 二、生活中的透镜 4.显微镜： （1）用途：观察细微物体或物体上的细微部分。 （2）结构： 目镜：相当于放大镜。 物镜：相当于投影仪。 （3）成像原理： 物体通过物镜成倒立放大实像，再经过目镜成正立放大虚像。显微镜的放大倍数是目镜放大倍数与物镜放大倍数的乘积。 新课学习 二、生活中的透镜 5.望远镜： （1）用途：观察远处的物体。 （2）结构： 目镜：相当于放大镜。 物镜：相当于照相机。 （3）成像原理： 物体通过物镜成倒立缩小实像，再经过目镜成正立放大虚像。其放大倍数为物镜的焦距与目镜的焦距之比。 新课学习 学习目标 1. 理解速度的概念，能用速度来描述物体的运动。 2. 知道匀速直线运动和变速直线运动的特征。 3. 能用速度公式进行简单的计算。 二、生活中的透镜 6.视角： 观察物体时，从物体两端(上、下或左、右)引出的光线在人眼光心处所成的夹角。 物体的尺寸越小，离观察者越远，则视角越小。正常眼能区分物体上的两个点的最小视角约为1分。 凸透镜成像的规律 生活中的透镜 凸透镜成像规律实验 课堂小结 ①物体位于凸透镜的2倍焦距外时，成缩小、倒立的实像。 ②物体位于2倍焦距时，成等大、倒立的实像。 ③物体位于2倍焦距与1倍焦距之间时，成放大、倒立的实像。 ④物体位于1倍焦距时，不能成像。 ⑤物体位于1倍焦距以内时，成放大、正立的虚像。 ①照相机：凸透镜成缩小实像。 ②投影仪：凸透镜成放大实像。 ③放大镜：凸透镜成正立放大虚像。 ④显微镜：目镜相当于放大镜；物镜相当于投影仪。 ⑤望远镜：目镜相当于放大镜；物镜相当于照相机。 课堂练习 学习目标 【例题1】小明将凸透镜正对太阳光，在距离凸透镜10cm的白纸上呈现一个最小、最亮的光斑，此凸透镜的焦距为 cm。如图是他用该凸透镜观看书本上“中国梦”三个字时的情况，如果他想看到更大的正立的“国”字，小明需要将凸透镜 书本（选填“远离”或“靠近”），凸透镜和书本的距离应满足的条件是 。 【解析】[1]平行光经过凸透镜折射后会聚于一点，这一点就是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离为焦距，所以根据题意可知此凸透镜的焦距为10cm。 [2][3]因为想要看到正立的像，所以可知此时凸透镜相当于一个放大镜，放大镜利用的是当物距小于一倍焦距时，成正立、放大的虚像的原理，所以想看到正立的“国”字，凸透镜和书本的距离应小于10cm，而当凸透镜成正立、放大的虚像时，物距越大，像距越大，成的虚像越大，所以可知想要看到更大的正立的“国”字，小明需要将凸透镜远离书本，但是距离不能大于10cm。 【答案】 10 远离 小于10cm 课堂练习 学习目标 【例题2】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15cm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 ________。 【解析】由图可知，此时物距和像距的关系是u=v=20.0cm，根据u=v=2f，成倒立等大的实像，所以，该凸透镜的焦距为f=10.0cm 将蜡烛移到15cm刻度处，此时u=50cm-15cm=35cm＞2f，根据u＞2f，2f＞v＞f，成倒立缩小的实像，所以，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将光屏向左移动适当距离，照相机就是利用此原理制成的。 【答案】10.0 将光屏向左移动适当距离 照相机 课堂练习 学习目标 【例题3】把凸透镜正对着太阳，在距凸透镜10cm的光屏上得到一个最小、最亮的光斑。若将一支点燃的蜡烛放在此凸透镜前15cm处，在凸透镜的另一侧调节光屏的位置，可得到烛焰清晰的（　　） A．倒立、缩小的实像 B．倒立、放大的实像 C．倒立、等大的实像 D．正立、放大的虚像 【解析】把凸透镜正对着太阳光时，太阳的平行光线平行于主光轴，经凸透镜折射后会聚在主光轴上最小最亮的光斑，光斑的位置是凸透镜的焦点的位置，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜的焦距是10cm，将一支点燃的蜡烛放在此凸透镜前15cm处，物距是15cm，物距大于1倍焦距小于2倍焦距，成倒立、放大的实像。 故选B。 B 课堂练习 学习目标 【例题4】（多选）（多选）在用一凸透镜研究其成像的规律时，某同学得到的部分实验信息如下表所示。根据表中信息判定下列说法正确的是（　　） A. 第1次实验的像距为20cm B. 第2次实验成倒立、缩小的实像 C. 第3次实验成像特点与照相机成像特点相同 D. 若物距是12cm，物体通过透镜所成的像是虚像 【解析】A．当物距为20cm时，成倒立、等大的实像，则物距等于二倍焦距，即f=10cm，此时像距等于物距，也为20cm，故A正确； B．当物距为30cm时，物距大于二倍焦距，所以此时成倒立缩小的实像，故B正确； C．当物距为15cm时，物距大于一倍焦距小于二倍焦距，所以此时成倒立放大的实像，其应用是幻灯机或投影仪，而照相机是根据物距大于二倍焦距时，成倒立缩小实像的原理制成的，故C错误； D．若物距是12cm，即物距大于一倍焦距小于二倍焦距，所以此时成倒立放大的实像，故D错误。 故选AB。 AB 课堂练习 【例题5】光刻机是制造芯片的最关键设备，光刻技术是现代纳米级电路的基石，它是指利用透镜将绘制在掩膜上的电路通过紫外光投射到涂有光刻胶的硅片上，从而制造出集成电路的方法，其工作原理如图所示，此时恰好在硅片上成清晰的像，下列说法正确的是（　　） A．在硅片上形成的像是实像 B．缩图透镜可用于矫正近视眼 C．硅片位于缩图透镜的二倍焦距以外 D．此投射原理与教室投影仪的原理相同 【解析】A．由图可知，该缩图透镜为凸透镜，物体与像分别在凸透镜的两侧，根据凸透镜成像原理可知，像与物体异侧，凸透镜成实像，故A正确； B．远视眼的成像原理是像成在视网膜后面，凸透镜对光线具有会聚作用，可以使光线提前会聚，使像成在视网膜上，所以凸透镜可以矫正远视眼，故B错误； C．要制造出含有众多元件的集成电路，需要将电路图缩小，可知该凸透镜成倒立、缩小的实像；结合凸透镜成缩小实像的条件可知，硅片到缩图透镜的距离（像距）在一倍焦距和二倍焦距之间，故C错误； D．照相机的成像原理是物体在凸透镜的二倍焦距以外，像在一倍焦距与二倍焦距之间，与此原理相同，故D错误。 A 课堂练习 【例题6】如图所示，智能快递车正在运送包裹，用户通过人脸识别取货。下列分析正确的是（    ） A．用户看见快递车，是因为光在它表面发生了折射 B．地面出现快递车的影子，是光的直线传播形成的 C．智能快递车上的摄像头利用了光的反射原理工作 D．人脸识别时，人通过摄像头成倒立、等大的虚像 【解析】A．用户看见快递车，是因为光在它表面发生了反射，故A错误； B．影子，是光的直线传播形成的，故B正确； C．智能快递车上的摄像头利用了光的折射原理工作，故C错误； D．人脸识别时，人通过摄像头成倒立、缩小的实像，故D错误。 故选B。 B 课堂练习 【例题7】如图所示，把一滴水滴在玻璃板上，在玻璃板下面放置一个用眼睛看不清楚的细小物体，再拿一个放大镜位于水滴上方，适当调节放大镜的高度，就可以看清玻璃板下的细小物体了。这一做法符合下列哪个器材的工作原理（　　） A．照相机 B．放大镜 C．显微镜 D．望远镜 【解析】由题意可知，细小物体第1次经水滴放大，应用了凸透镜成正立、放大的虚像这一规律。第2次成像应用了凸透镜成倒立、放大的实像这一规律，而这两次成像规律是显微镜的工作原理。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 C 八年级物理上册 •鲁科版2024 谢谢观看 THANKS $$