5.3 凸透镜成像的规律 2024-2025学年人教版初中物理八年级上册

八年级上册第五章第3节 凸透镜成像的规律 透 镜 及 其 应 用 新课讲授 新课导入 问题 照相机和投影仪都成倒立的实像，所不同的是：物体通常离照相机的镜头比较远，成缩小的实像；物体离投影仪的镜头比较近，成放大的实像。物体离放大镜比较近，成放大、正立的虚像。可见，像的虚实、大小、正倒与物体到凸透镜的距离有关系。 像的虚实、大小、正倒与物距有怎样的关系呢？ 新课讲授 实验 探究凸透镜成像的规律 相关概念： ①物距u：物体到透镜光心的距离。如图所示，物距为30cm； ②像距v：像到透镜光心的距离。如图所示，像距为60cm； ③焦距f：焦点到凸透镜光心的距离。 物距u 像距v 探究凸透镜成像的规律 一 新课讲授 实验 探究凸透镜成像的规律 【实验思路】为探究凸透镜成像的规律，我们可以把物体放在距凸透镜较远的地方，然后逐渐移近，把每次观察到的物距以及像的虚实、大小、正倒等情况都记录在表格中，比较实验数据，看看像的虚实、大小、正倒与物距有什么关系，寻找其中的规律。 探究凸透镜成像的规律 一 新课讲授 实验 探究凸透镜成像的规律 【实验过程】 用发光二极管作为发光物体，一块白色的硬纸板作为光屏，调节发光物体、凸透镜和光屏，使它们的中心高度相同，研究发光物体的成像情况。 探究凸透镜成像的规律 一 新课讲授 实验 探究凸透镜成像的规律 【实验过程】 把发光物体放在较远处，移动光屏，使光屏上呈现清晰的实像。观察实像的大小和正倒，测出物距和像距。 把发光物体向凸透镜移近几厘米，放好后重复以上操作。 继续向凸透镜移动发光物体并调整光屏的位置，重复以上操作，你总能在光屏上得到发光物体的像吗？当在光屏上看不到发光物体的像时，可以撤去光屏，从光屏一侧向凸透镜方向看去，观察发光物体的像。此时发光物体和它的像在什么位置？ 探究凸透镜成像的规律 一 新课讲授 实验 探究凸透镜成像的规律 【实验过程】 记录凸透镜的焦距f，把实验中得到的数据和观察的结果填入下表。每个小组可以自己选择适当的物距，并与各小组共享测量的数据。 物距u/cm 像的性质 像距v/cm 虚实 大小 正倒 探究凸透镜成像的规律 一 新课讲授 实验 探究凸透镜成像的规律 【实验结论】（由于凸透镜对光的偏折程度与透镜的焦距f有关系，因此在描述物距和像距的数据时，建议用焦距f作为参照距离，这样或许更有利于凸显凸透镜成像的规律。） 分析上表的记录，回答下列问题，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？ 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？ 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？ 探究凸透镜成像的规律 一 新课讲授 实验 探究凸透镜成像的规律 【实验结论】 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？ f 实像 虚像 u=f 是成虚像和实像的分界点，当物距大于透镜的1倍焦距时，物体成实像，当物距小于透镜的1倍焦距时，物体成虚像。 一倍焦距分虚实 探究凸透镜成像的规律 一 新课讲授 实验 探究凸透镜成像的规律 【实验结论】 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？ u=2f 是成像大小的分界点，当物距大于透镜的2倍焦距时，物体成缩小的像，当物距小于透镜的2倍焦距时，物体成放大的像。 二倍焦距分大小 2f 缩小像 放大像 探究凸透镜成像的规律 一 新课讲授 实验 探究凸透镜成像的规律 【实验结论】 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？ 实像异侧倒 虚像同侧正 实像 虚像 探究凸透镜成像的规律 一 新课讲授 实验 探究凸透镜成像的规律 【实验结论】 物距、像距与像的大小关系：凸透镜成放大像时，物距跟像距相比，哪个比较大？成缩小的像时，物距跟像距相比，哪个比较大？ 物距小于像距 物距大于像距 不论成实像还是虚像，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。 探究凸透镜成像的规律 一 新课讲授 实验 探究凸透镜成像的规律 【实验结论】 实验表明： 当物距大于2倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像； 当物距等于2倍焦距时，凸透镜成倒立、等大的实像； 当物距小于2倍焦距、大于焦距时，凸透镜成倒立、放大的实像； 当物距小于焦距时，凸透镜成正立、放大的虚像； 当物距等于焦距时，不成像。 探究凸透镜成像的规律 一 拓展知识 关于实验的几点说明： 调整烛焰的中心、凸透镜的中心、光屏的中心在同一高度，目的是使烛焰的像成在光屏中央。 成实像时，向上移动物体，像向下运动；向左移动物体，像向右运动；向上移动凸透镜，像向上运动，向左移动透镜，像向左运动。 光屏上不能成像的可能原因： 蜡烛在焦点以内，成虚像； 蜡烛放在焦点上，不成像； 烛焰、透镜、光屏的中心不在同一高度； 蜡烛到透镜的距离稍大于焦距，成倒立放大的实像在很远的地方，光具座长度不够，光屏无法移到成像的位置。 凸透镜成像时，如果挡住透镜的一部分，并不影响射向透镜的其他光线的成像，所以仍然可以看到完整的像，但是由于射到光屏上的光线减少，所以屏上像的亮度会变暗。 探究凸透镜成像的规律 一 拓展知识 图解凸透镜成像： 当u>2f时，成倒立缩小的实像，f<v<2f。 F 2F 2F F 作图法研究凸透镜成像规律 二 拓展知识 图解凸透镜成像： 当u=2f时，成倒立等大的实像，v=2f。 F 2F 2F F 作图法研究凸透镜成像规律 二 拓展知识 图解凸透镜成像： 当2f>u>f时，成倒立放大的实像，v>2f。 F 2F 2F F 作图法研究凸透镜成像规律 二 拓展知识 图解凸透镜成像： 当u=f时，折射后的光线是平行的，不成像。 F 2F 2F F 作图法研究凸透镜成像规律 二 拓展知识 图解凸透镜成像： 当u<f时，成正立放大的虚像,v>u。 F 2F 2F F 作图法研究凸透镜成像规律 二 拓展知识 凸透镜成像规律歌： 凸透镜成像规律歌 一倍焦点分虚实；二倍焦点分大小； 两倍焦点物像等；像的大小像距定； 像像同变不能少；像儿跟着物体跑； 物距像距和在变；实倒虚正焦变大； 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。 新课讲授 在照相机中，凸透镜成倒立、缩小的实像，像的位置在哪个范围内？物距与像距相比，哪个比较大？ 在投影仪中，凸透镜成倒立、放大的实像，像的位置在哪个范围内？物距与像距相比，哪个比较大？ 想想议议 凸透镜成像规律的应用 三 新课讲授 F 2F F 2F 2f 2f f f 照相机 原理：物距u＞2f时，成倒立、缩小的实像，像距 f＜v＜2f 凸透镜成像规律的应用 三 新课讲授 照相机 调节： 调节依据 凸透镜成倒立、缩小的实像时，物近像远像变大。 调节方法 像偏小时（要把像放大）：物体靠近相机，暗箱拉长（镜头外拉）； 像偏大时（要把像变小）：物体远离相机，暗箱缩短（镜头回缩）。 凸透镜成像规律的应用 三 新课讲授 投影仪 原理：物距f＜u＜2f 时，成倒立、放大的实像，像距v>2f F 2F F 2F 2f 2f f f 凸透镜成像规律的应用 三 新课讲授 投影仪 调节： 调节依据 凸透镜成倒立、放大的实像时，物近像远像变大。 调节方法 像偏小（要把像放大）：投影片靠近镜头，投影仪远离屏幕； 像偏大（要把像变小）：投影片远离镜头，投影仪靠近屏幕。 凸透镜成像规律的应用 三 新课讲授 放大镜 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。 f 2f F 2F F 2F 凸透镜成像规律的应用 三 新课讲授 放大镜 调节： 调节依据 凸透镜成虚像时，物近像近像变小。 调节方法 像偏小（要把像放大）：物体稍微远离镜头，适当调节眼睛位置； 像偏大（要把像变小）：物体稍微靠近镜头，适当调节眼睛位置。 凸透镜成像规律的应用 三 课堂小结 课堂小结 物距u 像的性质 物与像 的位置 像距v 光屏能 否承接 应用 u>2f 倒立 缩小 实像 异侧 2f>v>f 能 照相机 u＝2f 倒立 等大 实像 异侧 v＝2f 能 测焦距 f<u<2f 倒立 放大 实像 异侧 v>2f 能 投影仪 u＝f 不成像 获得平行光 u<f 正立 放大 虚像 同侧 |v|>u 不能 放大镜 表格总结——凸透镜成像规律 1.图记录了三次改变物距的成像情况，请用 A′、B′、C′分别对应标出物体在位置 A、B、C 时所成的像。 达标检测 2.在做“凸透镜成像”的实验中，凸透镜焦距是10cm，当光屏距凸透镜16cm时，烛焰在光屏上成清晰的像。若光屏不动，将凸透镜向光屏方向移动2cm，要使光屏上再次得到清晰的像，下列说法正确的是（　　） A．蜡烛不动，像变小 B．蜡烛靠近凸透镜，像变小 C．蜡烛远离凸透镜，像变大 D．蜡烛远离凸透镜，像变小 达标检测 D 达标检测 3.“探究凸透镜成像规律”的实验，蜡烛、凸透镜及光屏处于图示位置时，在光屏上得到烛焰清晰的像。下列说法正确的是（　 ） A．光屏上成倒立、缩小的实像 B．图中成像特点与照相机的成像特点相同 C．透镜不动，蜡烛向左移动，光屏向右移动，可再次得到清晰的像 D．透镜不动，将蜡烛与光屏互换位置，光屏上仍能得到清晰的像 D Lavf58.45.100 Transcoded by Arctime Pro 2.2.1 $$