4.5 科学探究：凸透镜成像 课件 -2025-2026学年教科版八年级上册物理

教科版八年级上册 4.5 科学探究:凸透镜成像 第4章 光的世界 一、凸透镜成像 1、凸透镜能使物体成像; 2、物距和像距: (1)物距:我们把物体到凸透镜的距离叫做物距(u)。 (2)像距:像到凸透镜的距离叫做像距(v)。 新知讲解 新知讲解 3、实像的虚像: (1)虚像:不是实际光线汇集而成,不能呈现在光屏上的像,称为虚像;如,平面镜所成的像为虚像; (2)实像:由实际光线汇集而成,能在光屏上呈现的像,称为实像;如,小孔成像时所成的像是实像; (3)实像与虚像的区别: ①实像是实际光线汇集而成的像,虚像不是实际光线汇集而成的像,而是实际光线的反向延长线会聚而成的; ②实像和虚像都可用眼睛观察到。 4、像的性质: 讨论像的性质时,一般包括:正立或倒立、放大或缩小、实像或虚像、像距v与物距u的大小关系等。 新知讲解 演示实验: 1)选择 1块凸透镜,在阳光下或利用平行 光源测出凸透镜的焦距f = 厘米。 二、研究凸透镜成像规律 10 2)用 1支蜡烛作物体,研究蜡烛所成的像,用1块白色硬纸板做光屏,来承接蜡烛的像。 ①把蜡烛、凸透镜和光屏依次放在成像装置上,调节它们的高低使它们的中心处于同一高度。 活动: ②把蜡烛放在离凸透镜尽量远(大于2倍焦距)的位置上,调整光屏到凸透镜的距离,使蜡烛在屏上成一个清晰的像。 *像的放大、缩小情况: ; *像的倒立、正立情况: ; *像的实像、虚像情况: ; *物距与像距大小情况: 。 缩小 倒立 实像 物距大于像距(u>v) 活动: ③把蜡烛放在离凸透镜恰好2倍焦距的位置上,调整光屏到凸透镜的距离,使蜡烛在屏上成一个清晰的像。 *像的放大、缩小情况: ; *像的倒立、正立情况: ; *像的实像、虚像情况: ; *物距与像距大小情况: 。 等大 倒立 实像 物距等于像距(u=v) 活动: ④把蜡烛放在离凸透镜较近(大于1倍焦距、小于2倍焦距)的位置上,调整光屏到凸透镜的距离,使蜡烛在屏上成一个清晰的像。 *像的放大、缩小情况: ; *像的倒立、正立情况: ; *像的实像、虚像情况: ; *物距与像距大小情况: 。 放大 倒立 实像 物距小于像距(u<v) 活动: ⑤保持蜡烛、凸透镜、光屏的位置不动,用手轻轻扇动烛焰,观察像与物的左右是否颠倒;再用纸遮住透镜的一部分,改变被遮部分的面积,观察光屏上像的变化情况。 *相对于物体,像颠倒情况: ; *像的完整程度变化情况: ; *像的明暗变化情况: 。 这说明: 。 上下、左右都相反 像仍完整但变暗 凸透镜成实像时,像相对物体上下左右都颠倒;透镜被遮住一部分时,仍成完整的实像,只是像比未遮光时暗些。 透镜被遮住越多,像越暗 活动: ⑥把蜡烛放在离凸透镜很近(小于1倍焦距)的位置上,调整光屏到凸透镜的距离。光屏上有无烛焰的像: ;去掉光屏,将眼睛位于原光屏位置,水平朝凸透镜方向观察: *像的放大、缩小情况: ; *像的倒立、正立情况: ; *像的实像、虚像情况: ; *物距与像距大小情况: 。 放大 正立 虚像 像距大于物距 无像 活动: 实验结论: 1、凸透镜成像规律: (1)当u>2f时,在光屏上可得到倒立、缩小的实像; (2)当u=2f时,在光屏上可得到倒立、等大的实像; (3)当2f>u>f时,在光屏上可得到倒立、放大的实像; (4)当u二f时,不成像; (5)当u<f时,无实像,但在烛焰的同一侧,成正立放大的虚像; (6)透镜被一部分遮光时,仍成完整的实像,但像变暗些。 活动: 2、物距、像距及像的性质与位置一览表: 新知讲解 新知讲解 3、成像原理分析: 4、凸透镜成像时,像的性质特点: ①实像呈现可在光屏上;虚像不能呈现在光屏上;实像都是倒立的,虚像都是正立的;但都能用眼睛观察到; ②实像与虚像的分界点是焦点;物距大于一倍焦距时能成实像,物距小于一倍焦距时只能成虚像;物距恰好等于一倍焦距时不成像; ③像的放大与缩小的分界点是二倍焦距处;物距大于二倍焦距时成缩小的实像,物距小于二倍焦距且大于一倍焦距时成放大的实像;物距恰好等于二倍焦距时成等大的实像。 ④像的正立或倒立的分界点是焦点; 物距大于一倍焦距时成倒立的像;物距小 于一倍焦距时成正立的像。 新知讲解 用放大镜观察书本上的字,改变放大镜与书本的距离,观察字的变化情况。 用放大镜观察书本上的字:字正立、放大; 放大镜离书本稍远些时,字变大。 活动: 三、凸透镜的应用 1、放大镜: (1)放大镜是一种焦距较小的凸透镜; (2)放大镜的成像原理: u<f时,物体经过凸透镜成正立、放大的虚像; (3)放大镜的使用: 使用放大镜时,把放大镜放在被观察物体的上方,使物体在凸透镜的焦点以内,并通过调节放大镜与物体的距离来改变放大倍数。 新知讲解 2、数码照相机: (1)数码照相机的镜头相当于一个凸透镜, 影像传感器相当于光屏; (2)照相机的成像原理: 将景物放在离凸透镜 2倍焦距之外时(u>2f),能在影像传感器上成一个清晰、倒立、缩小的实像; (3)数码照相机的工作过程: 当按下照相机的快门后,来自景物的光线经过镜头聚集到影像传感器上,影像传感器会将这些光信号转换为电信号,然后再将电信号转变成数字信号,数字信号经过处理器处理,形成特定的图像文件,保存到存储器中。这样,一张数码相片就完成拍摄了。 新知讲解 3、投影仪: (1)投影仪的镜头相当于一个凸透镜,屏幕相当于光屏; (2)投影仪的成像原理: 将景物放在离凸透镜 2倍焦距下1倍焦距之间时( 2f> u>f),能在影像传感器上成一个清晰、倒立、放大的实像。 新知讲解 实验:凸透镜成像规律研究 视频: 利用凸透镜成倒立缩小的实像应用: 照相机、摄像机、视频监控仪等。 利用凸透镜成放大、正立的虚像应用: 放大镜、老花镜、体温计的棱形玻璃管。 利用凸透镜成放大、倒立的实像应用: 幻灯机、显微镜、电影放映机。 根据凸透镜成像规律可知,凸透镜还有哪些用途? 活动讨论 1、光学器件在我们的生活、学习中有着广泛应用。你认为下面的介绍正确的是( ) A.近视眼镜利用了凹透镜会聚光线的作用 B.照像时,被照者应站在距镜头二倍焦距之外 C.借助放大镜看地图时,地图到放大镜的距离应大于一倍焦距 D.阳光通过凸透镜可点燃纸屑,是利用凸透镜对光线的发散作用 B 课堂练习 2、当人观察物体时,物体会在视网膜上成像。图示为某同学在“探究凸透镜成像的规律”实验中看到的成像的情况。作为观察者,此时成在该同学视网膜上的像是( ) A.正立、缩小的实像 B.正立、放大的虚像 C.倒立、缩小的实像 D.倒立、缩小的虚像 C 课堂练习 3、在探究“平面镜成像”和“凸透镜成像”的两个实验中,观察到像后,再分别把一块不透明的木板放在如图甲、乙所示的位置,则此时( ) A.甲、乙中蜡烛均不能成像 B.甲、乙中均不能看到蜡烛的像 C.只有甲中能看到像,并且与原来相同 D.甲、乙中蜡烛都能成像,均能被看到 D 课堂练习 4、在探究凸透镜成像的实验中,先用焦距为 10cm 的透镜甲进行实验,在透镜右侧的光屏上得到了清晰缩小的实像.接下来不改变发光体和凸透镜的位置,改用焦距为 20cm 的透镜乙继续进行实验。下列情形可能发生的是( ) A.光屏向右移,能接收到清晰缩小的实像 B.光屏向左移,能接收到清晰放大的实像 C.光屏向左移,能接收到清晰缩小的实像 D.无论怎样移动光屏,都接收不到清晰的像 A 课堂练习 5、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错误的是( ) A.该凸透镜的焦距是15cm B.当u=25cm时,凸透镜成放大的像,这是放大镜的制作 C.当v=24cm时,凸透镜成缩小的像,这是照相机制作原理 D.若物体从距凸透镜22cm处向距镜32cm处滑动,像会逐渐变小 B 课堂练习 6、小明同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,将蜡烛、凸透镜和光屏置于如图所示位置时,恰能在光屏上成一个清晰的像。下列说法正确的是( ) A.此时光屏上成的是倒立、放大的实像 B.蜡烛越烧越短,光屏上的像向下移动 C.将蜡烛和光屏的位置互换,光屏上不能成像 D.蜡烛靠近凸透镜,光屏向左移动才能成清晰的像 A 课堂练习 1、虚像与实像: 实像是实际光线汇集而来的像;虚像不能用光屏承接;实像可用光屏承接; 2、凸透镜既可成实像也可成虚像;虚像与实像的分界点是焦点;既可成放大的像也可成缩小的像,其分界点是二倍焦距处; 3、凸透镜可用作放大镜、照相机或投影仪等。 课堂总结 4.5 科学探究:凸透镜成像 板书设计 谢谢 汇报人:WPS Lavf58.46.101 $$实验器材，蜡烛、透镜、光屏、光具、座。将蜡烛、透镜光屏放在光具座上一直线。应注意烛焰透镜中心和光屏的中心等高、共线等问题。首先，我们把凸透镜的焦距设置为10厘米。把蜡烛移动到大于两倍焦距的位置。注意看物体在光屏上成的像，我们会发现光屏上成的是倒立缩小的像。把点燃的蜡烛移动到等于两倍焦距的位置。我们看到光屏上成的是倒立等大的像。把蜡烛移动到小于两倍焦距的位置时，又会出现什么样的情况呢？我们看到光屏上成的是成倒立放大的像。把点燃的蜡烛移动到小于一倍焦距的位置。我们会发现公屏上什么也没有，那象到底在什么地方去了呢？只要人眼逆着光线通过凸透镜，就能在凸透镜上看到所成的像。