1.5 透镜和视觉 第三课时课件- 2025-2026学年浙教版八年级上册科学

凸透镜成像规律 第三课时 1.5 透镜和视觉 (浙教版)八年级 上 让教学更有效 www.21cnjy.com 01 新课标要求+课标解读 02 学习目标 1. 掌握凸透镜成像规律 2. 能通过凸透镜成像的规律更加深刻了解照相机、投影仪和放大镜的原理 3. 会画凸透镜成像的光路图 4. 能根据凸透镜成像规律解决一些计算焦距相关的问题 5. 掌握遮住、破损透镜后,出现的现象 6. 掌握改变物距(或像距)后,如何操作才能再次出现清晰的像 03 课堂导入 我们可以发现凸透镜成像的大、小,虚、实都与凸透镜到物体的距离有关 04 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(图5.3-1),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。 04 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(图5.3-2 )。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(像到凸透镜的距离)。 04 探究凸透镜成像的规律 实验过程: 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? 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。 04 探究凸透镜成像的规律 60 15 f =12cm 实像 缩小 倒立 实像 缩小 倒立 实像 等大 倒立 实像 放大 倒立 实像 放大 倒立 不成像 48 16 24 24 18 15 36 60 12 不成像 不成像 8和6 虚像 正立 放大 物距变小,像距变大,但是物距的变化程度大一些 物距变小,像距变大,但是像距的变化程度大一些 04 探究凸透镜成像的规律 04 探究凸透镜成像的规律 04 探究凸透镜成像的规律 实验结论 04 探究凸透镜成像的规律 成像光路图 04 探究凸透镜成像的规律 成像光路图 探究凸透镜成像的规律 成像光路图 04 04 探究凸透镜成像的规律 成像光路图 1. 实验时,应根据光具座长度L选用合适焦距的透镜,具体关系是 L≥4f 。公式补充: 2. 烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度的目的是:保证烛焰的像成在光屏的中央。 3. 调整光屏位置时不可再调整凸透镜的位置,否则会引起物距改变。 4. 在光屏上找到“清晰的像”的方法:缓慢地多次前后移动光屏,并不断比较光屏上像的“清晰程度”,直到光屏上的像“最清晰”为止。 5. 注意:蜡烛燃烧的时间越长,蜡烛越短,烛焰的位置就越低,所以像的位置就越高。当发现像的位置超过了光屏的顶端时,有三种方法调整: ①将光屏向上移动;②将蜡烛向上移动;③将凸透镜向下移动。 04 探究凸透镜成像的规律 注意事项 05 想想议议 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? 像的位置在一倍到两倍焦距;物距大于像距。 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? 像的位置在两倍焦距之外;物距小于像距。 06 现象补充1 遮住一部分凸透镜 06 现象补充2 在凸透镜前面加一个凸透镜 (1)遮住一部分凸透镜:还能成完整的像,只不过变暗了一些。 (2)在凸透镜前面加一个凸透镜:像靠近原凸透镜一些。 (3)在凸透镜前面加一个凹透镜:像远离原凸透镜一些。 (4)凸透镜破了一点(或者切掉一部分):只要不影响其结构(光心位置不变),都能正常汇聚成一个像。如果是把中间(光心部分)切掉了,那么就会变成两个凸透镜(出现两个光心),即能成两个像。 06 现象补充 总结: B 07 习题练习 07 习题练习 D 光线穿过光心,发现只有D选项符合凸透镜成像规律 07 习题练习 C 07 习题练习 A. 根据光路的可逆性可知,光屏上可以看到清晰缩小的实像; B. 此时物距小于一倍焦距,成的像是虚像,光屏上看不到; C. 向右移动到A选项的对应位置处,光屏还能看到清晰放大的实像; D. 还是能满足2f>u>f,v>2f,因此光屏还是能出现放大的实像。 B 07 习题练习 11.0 左 cm C 下 能 07 习题练习 【例6】大冰在做“探究凸透镜成像的规律”实验时发现,保持蜡烛和屏之间的距离为45cm不变,只改变凸透镜的位置可以在屏上得到两个清晰的像,将凸透镜从成第一个像的位置向蜡烛移动15cm得到第二个像。他通过分析得出第一个像与蜡烛相比是 的(选填“缩小”、“等大”或“放大”),凸透镜的焦距的范围是 。 解析:根据题意我们可以得到减小物距后,也能成一个清晰的像,根据光路的可逆性可得,原来的物距大于交换后的物距,两者均能成清晰的像,说明初始状态的像是一个缩小的像 x y x-15 y+15 x=30cm,y=15cm 7.5cm < f <15cm 07 习题练习 10.0 蜡烛 缩小 照相机 07 习题练习 (4)在第(3)问的基础上,若将蜡烛向左移2cm,则像向左移动的距离 2cm(选填“大于”“小于”或“等于”);若此时将凸透镜遮住一半,则光屏上 得到完整的像;(选填“能”或“不能”) (5)将图乙中的蜡烛替换为高4cm的LED光源,并将其向右移动到20cm刻度线处,保持图乙中凸透镜和光屏的位置不变,发现光屏上的像高2cm。现在,若保持LED光源和光屏不动,将凸透镜向左移 cm,光屏上可以再次承接到清晰的像,且像高 cm。 (4)该情况只有物距比相距大得多的情况下,现象才明显; (5)主要是光路的可逆性。 大于 能 15 8 07 习题练习 B 07 习题练习 需要 中央 2倍焦距 10.00 有的小组光屏上的像不是最清晰的时候测量的 D 5 物距等于一倍焦距时光屏上不成像,没有像距 ①直接用F光源替换掉蜡烛,观察光屏上的像的形状 ②对蜡烛吹气,观察其像的晃动方向与本身的晃动方向 07 习题练习 Lavf58.46.101 EVCapture4.2.2软件录制 Lavf57.25.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制,www.ieway.cn 【例1】如图所示,发光二极管组成的红旗图案放在凸透镜之前,与凸透镜的距离在一倍焦距和二倍焦距之间( ) A. B. C. D. 第 1 页 共 5 页 【例2】如图所示,F1、F2是凸透镜的焦点,AB 是放在凸透镜前的物体,A′B′是 AB 经凸透镜所成的像。下列四个图中,其中关于 AB 所的成像情况正确图是( ) A. B. C. D. 第 1 页 共 5 页 【例3】如图所示,在探究凸透镜成像规律的实验中,当蜡烛和凸透镜之间的距离为26cm时,在光屏上得到一个清晰缩小的实像。下列说法正确的是( ) A.该凸透镜的焦距大于13cm B.若保持蜡烛、凸透镜和光屏的位置不动,随着时间的推移,蜡烛在光屏上的像将向下移动 C.若保持蜡烛和光屏位置不动,移动凸透镜,光屏上能成放大清晰的烛焰像 D.若将蜡烛远离凸透镜,为了在光屏上得到清晰的像,应将光屏适当远离凸透镜 第 1 页 共 5 页 【例4】用如图装置探究凸透镜成像规律,凸透镜焦距为10cm,此时在光屏上恰好成清晰的像,下列说法正确的是( ) A.保持凸透镜位置不变,只将蜡烛和光屏的位置互换,在光屏上看不到像 B.保持凸透镜位置不变,将蜡烛移动到45.0cm刻度线处,在右侧通过透镜看不到像 C.保持蜡烛和光屏的位置不变,只将透镜适当向右移动,在光屏上不能再次看到像 D.保持蜡烛位置不变,将光屏移动到70.0cm刻度线处,再将透镜适当向左移动,在光屏上不能再次看到像 第 1 页 共 5 页 【例5】小明做“探究凸透镜成像规律”实验时,如甲图所示可得出该凸透镜对应的焦距为_cm,接着下面的操作,步骤如下: (1)将蜡烛固定在光具座前,光屏置于凸透镜后,它们的位置如图乙,此时光屏向 (左/右)移动,可以承接清晰的像。如果火焰的形状如图,则光屏上的所成像使 (选“A”“B”“C”“D”); (2)实验过程中随着蜡烛的燃烧变短,为使像成在光屏中央,凸透镜向 (选填“上”、“下”)移动; (3)小明在实验中,用铁皮把凸透镜的上半部分遮住了,则光屏上 (选填“能”或“不能”)成完整的蜡烛火焰的像; 第 1 页 共 5 页 【例7】小明同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验。 (1)如图甲,小明让平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小最亮的光斑 cm; (2)小明将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上,应调节 中心、凸透镜中心、光屏中心在同一高度; (3)如图乙,将凸透镜放在50cm刻度线处不变,把蜡烛放在10cm刻度线处,可在光屏上得到一个倒立、 (选填“放大”“等大”或“缩小”)的清晰的像;利用此时凸透镜成像的特点制成的光学仪器是 (选填“照相机”“放大镜”或“投影仪”); 第 1 页 共 5 页 【例8】将凸透镜及蜡烛、光屏置于光具座上,完成如图甲所示的成像实验,记录每次成清晰的实像的物距u,像距v,物像间距L(u+v),绘出如图乙所示的图线(f为焦距),经查阅资料发现,在物理学中,有一个凸透镜成像的“新概念”:放大率。下列说法正确的是( ) ①当物距u=1.5f,烛焰成清晰的实像时,放大率n=2;②移动蜡烛每次成清晰的实像时,蜡烛与光屏的间距的最小值为2f;③经分析,图中a的值为3f;④当烛焰成清晰实像时,在凸透镜前面放一个凹透镜,移动光屏再次得到清晰的像,此时放大率n变小。 A.①② B.①③ C.①②③ D.①③④ 第 1 页 共 5 页 【例9】在探究凸透镜成像规律的实验中: (1)在光具座上,将蜡烛、光屏安装在凸透镜两侧,调节三者的高度时, (选填“需要”或“不需要”)点燃蜡烛;调节高度的目的是使像能呈现在光屏 ;从表中可得凸透镜的焦距为_cm。 (2)通过学习可知: 处是物体通过凸透镜成缩小与放大像的分界点。 (3)对于焦距相同的凸透镜,一个物距应该对应唯一的像距,但从各组汇报的数据值发现,物距均为14.00cm时,有三个小组所测得的像距分别为34.00cm, 35.00cm和38.00cm。若他们的数据差别不是长度测量误差导致的, 你认为出现这种情况的原因是 。 (4)将蜡烛换成F字光源,调整了光源和光屏的位置,在光屏上仍可观察到清晰的像,如图(右边)所示,则小夏看到的像应是 (选填字母)。 通过观察数据,老师发现表格中第 次实验数据是编造的,判断的理由是 。 (5)同组小亮认为:凸透镜成实像时,不但像与物上下是颠倒的,而且左右也是相反的。请你设计一种简单的方法验证小亮的观点是否正确: 。 $$