1.5《透镜和视觉》课件- 2025-2026学年浙教版科学八年级上册
2025-09-01
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普通
摘要:
该初中科学课件聚焦凸透镜成像规律,通过复习光的直线传播(小孔成像)和反射(平面镜成像)形成的像,对比引出物距与像的性质、位置关系的探究,搭建新旧知识衔接的学习支架。
其亮点在于以完整实验探究为主线,结合“三心同高”操作、成像规律表格与口诀,融入手机镜头焦距分析等实际问题,体现科学思维(模型建构)和探究实践(问题解决)。学生能深化科学观念,教师可直接用于实验教学与巩固练习,提升教学效率。
内容正文:
(浙教版)八年级上册
1.5 透镜和视觉
1
复习导入
A′
B
A
B′
温故:
小孔成像是由于光的_______形成的____立的____像。
B
A
B′
A′
平面镜成像是由于光的______形成的_____立的____像。
反射
实
倒
直线传播
正
虚
探究新知
一、探究凸透镜成像的特点
【目标】
通过改变物体相对于凸透镜的位置,探究凸透镜成像的特点。 【器材】
凸透镜,光具座,光屏,蜡烛(或LED灯)等。
【过程】
提出问题:
物体经凸透镜所成像的大小、正倒、虚实跟物距有什么关系?
我们把物体到凸透镜的距离叫做物距(u),
像到凸透镜的距离叫做像距(v)
Teaching Analysis
教学分析
探究新知
设计实验:
(1)对探究问题,物距是自变量,实验中需要改变 。
(2)我们可以把物体放在距凸透镜比较远的位置开始实验,然后逐渐减小物距,观察 的情况。
(3)由于凸透镜对光的会聚程度跟它的 有关,我们可以重点观察物距 、 或 1倍焦距、2倍焦距……时,物体成像的情况。
物距
物体所成像
物距
小于 大于 等于
探究新知
进行实验:
(1)选择一块焦距 f= 的凸透镜,用点燃的蜡烛火焰作物体,用白色硬纸板作光屏来承接蜡烛火焰的像,研究蜡烛火焰所成的像。
10cm
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。想一想,为什么要这样做?
其目的是使像成在 光屏的中央
Teaching Analysis
教学分析
探究新知
进行实验:
(2)把蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,调节它们的高度,使它们的中心大致处于同一高度。想一想,为什么要这样做?
其目的是使像成在 光屏的中央
探究新知
进行实验:
(3)把蜡烛放在离凸透镜较远的位置上,调整光屏到凸透镜的距离,使蜡烛火焰在光屏上成一个清晰的像。观察像的大小、正倒,测出物距u和像距v。 将蜡烛逐次移近凸透镜,重复上面的操作。
01
凸透镜成像的规律
不断的改变蜡烛(或F光源)的位置,要想使其成像清晰,应该怎么做?
移动光屏,直到成像清晰。
光
如图所示,准备移动光源(蜡烛)向凸透镜靠近,
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光
1.物距>2倍焦距,即u>2f:
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(3)移动蜡烛使u>2f,再移动光屏,使屏上出现清晰的烛焰的像。将观察结果填入表内。
O
2f
2f
S
S′
F
F
倒立 缩小 实像
2f > v >f
光
2.物距=2倍焦距,即u=2f:
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(4)移动蜡烛使u=2f,再移动光屏,使屏上出现清晰的烛焰的像。将观察结果填入表内。
O
2f
2f
S
S′
F
F
倒立 等大 实像
v = 2f
光
3.物距处于1倍焦距和2倍焦距之间,即f<u<2f:
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(5)移动蜡烛使2f>u>f,再移动光屏,使屏上出现清晰的烛焰的像。将观察结果填入表内。
O
2f
2f
S
S′
F
F
倒立 放大 实像
v > 2f
(6)移动蜡烛使u=f,再移动光屏,你观察到什么现象?
不能成像
O
2f
2f
F
F
S
平行光
光
5.物距<1倍焦距,即u<f:
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(7)移动蜡烛使u<f,再移动光屏,屏上能出现清晰的 烛焰的像吗?移开光屏,直接用眼睛通过凸透镜观察烛焰,你看到了什么?将观察结果填入表内。
O
2f
2f
F
F
正立 放大 虚像
v > u
【总结归纳】凸透镜成像的规律
物距
(u)
u=2f
u >2f
u<f
u=f
2f >u>f
放大镜
幻灯机
照相机
应 用
测焦距
探照灯
v>u
u与v
大小
u=v
u>v
u<v
像物位置
像距
(v)
2f >v>f
V= 2f
V> 2f
同侧
异
侧
像的性质
平行光
放大
缩小
倒立
放大
正倒
大小
虚实
等大
实像
实像
实像
倒立
倒立
正立
不成像
虚像
光
总结:如图所示,
1.实像必倒立且异侧
2.虚像必正立且同侧
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光
成实像时:
物近像远像变大,物远像近像变小
成虚像时:
物近像近像变小,物远像远像变大
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光
口诀:
1倍焦距分虚实,2倍焦距分大小
那么学了这个东西有什么用处呢?
我们的照相机、投影仪就是根据这个原理制作的
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学法指导
三、凸透镜成像的特点的理解
1、凸透镜成像的两个转折点:
① 在二倍焦距处 ( u=2f )是大小的转折点;
u=2f,成等大的实像;
u>2f,成缩小的像;
u<2f,成放大的像。
② 在焦点处 (u=f )是虚实像的转折点;
u>f时,成实像;
u<f时, 成虚像。
①凡是实像都是倒立的(上下颠倒,左右颠倒),像和物在透镜两侧。(是由实际光线会聚而形成的,可用光屏承接)
②凡是虚像是正立的,与物体在透镜同侧。
(是由折射光线的反向延长线相交的交点构成的,不能用光屏承接,只能用眼睛直接观看)
2
凸透镜成像的两个凡是
3、物距与像距变化规律:
(1)成实像时物距越大,像距越小,像越小;物距越小,像距越大,像越大。
(2)成虚像时物距越小,像距越小,像越小。物距越大,像距越大,像越大。
4、物像移动规律:
(1)像和物体的移动方向一致;
(2)u>2f,像移动速度比物体慢;(小像移小步)
(3)f<u<2f,像移动速度比物体快。(大像移大步)
学法指导
如果在光具座上无论怎样左右移动光屏,在光屏上都不能呈现物体的像,则可能有哪几种原因?
主要有三个原因:
思考与讨论
(1)光屏、凸透镜、物体三者的中心不在同一高度上。使光屏上无法呈现像。
(2)由于物距小于或等于焦距,凸透镜不能成实像。使光屏上无法呈现像。
(3)由于物距太小(接近焦距)像距较大,光具座不够长,光屏无法调到物体的像所在的位置。
分析:
分析与论证:
(1) 像的正倒:什么条件下蜡烛火焰经凸透镜成倒立的像?什么条件下成正立的像?
(2)像的虚实:什么条件下蜡烛火焰经凸透镜成实像?什么条件下成虚像?
(3)像的大小:什么条件下蜡烛火焰经凸透镜成缩小的实像?什么条件下成放大的实像?能否成缩小的虚像?
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。分界点是焦点。
物距大于一倍焦距时成倒立的实像;物距小于一倍焦距时成正立的虚像。分界点是焦点。
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时成放大的实像。(分界点为二倍焦距处)
不能成缩小的实像。
实验讨论
二、关于凸透镜成像实验的问题讨论
问题1、把蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,调节它们的高度,使它们的中心大致处于同一高度。想一想,为什么要这样做?
问题2、实验过程中,若蜡烛因燃烧而变短,此时会出现什么现象,应该如何操作?
问题3、如果不小心将蜡油粘在凸透镜的某一区域上,此时还能正常成像吗?
使烛焰的像成在光屏的中央
蜡烛因燃烧而变短时,其像的位置会偏向光屏的上方,为使烛焰的像成在光屏的中央,可以将蜡烛位置适当上升。
可以成像,但像可能比正常情况下暗淡些。
问题4、实验过程中,若有一只苍蝇停在凸透镜中间,光屏上能看到苍蝇的像吗?
问题5、如果在光具座上无论怎样左右移动光屏,都不能呈现烛焰的像,则可能的原因有哪些?
实验讨论
原因①、光屏、凸透镜、烛焰三者的中心不在同一高度上。使光屏上无法呈现像。
原因②、由于物距小于或等于焦距,凸透镜不能成实像。使光屏上无法呈现像。
原因③、由于物距太小(接近焦距)像距较大,光屏调不到烛焰的像所在的位置。
苍蝇位于凸透镜的一倍焦距内,光屏上不会出现苍蝇的像。
现象解释
放大镜看远近楼房
(点击图片播放)
放大镜看远处楼房缩小了是因为凸透镜成像规律。
当用放大镜(凸透镜)看远处的楼房时,物距通常大于2倍焦距。根据凸透镜成像规律,这种情况下所成的像是倒立缩小的实像。这是因为光线从远处的楼房出发,经过放大镜折射后,在放大镜另一侧的一倍焦距和二倍焦距之间的位置形成一个倒立缩小的实像。
课堂练习
1、下列说法中正确的是 ( )
A. 放大镜的镜片是凹透镜
B. 照相机的镜头是凹透镜
C. 近视眼镜的镜片是凸透镜
D. 远视眼镜的镜片是凸透镜
D
课堂练习
2、某同学用光具座做凸透镜成像实验时,蜡烛的像成在光屏的下方。为了使像能成在光屏的中央,下列操作可达到目的的是( )
A. 将蜡烛往下移
B. 将蜡烛往上移
C. 将凸透镜往下移
D. 将光屏往上移
A
课堂练习
3、小燕同学在做“研究凸透镜成像规律”实验时,将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏调节到如图所示的位置,光屏中心正好出现清晰的像(未画出)。下列说法中正确的是( )
A.凸透镜的焦距为25cm
B.蜡烛燃烧变短,屏上像的位置会下降
C.屏上的像是倒立缩小的实像
D.取走光屏,则凸透镜不成像
C
课堂练习
4、在“探究凸透镜成像的规律”实验中,光具座上各元件位置如图,此时在光屏上恰好成一个清晰的像,则下列说法正确的是
( )
A. 利用了这一原理制成了照相机
B. 若将蜡烛远离凸透镜,则应将光屏靠近凸透镜才能得到清晰的像,且像逐渐变小
C. 若保持凸透镜位置不变,将蜡烛和光屏的位置互换,会在光屏上成一个清晰倒立、放大的像
D. 若保持凸透镜位置不变,将蜡烛放在刻度线45cm处,适当移动光屏也能得到一个清晰的像
B
课堂练习
5、小明同学利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等实验器材探究凸透镜成像的规律:
(1)如图,烛焰在光屏上成清晰的像,则其像是倒立________(选填 “放大”或“等大”或“缩小”)的实像;
(2)将蜡烛向左移动,为了在光屏上呈现清晰的像,应将光屏向 (选填“左”或“右”)移动,但是不管蜡烛怎么向左移动,像始终在一倍到两倍焦距之间;
缩小
左
课堂练习
(3)相机和手机的镜头也是凸透镜:
①通过伸缩镜头,使像清晰地成在芯片上,这个操作过程便是“调焦”。小敏同学发现手机不能“调焦”但成像也基本清晰,她将手机拿到实验室去探究,实验数据如下表,请判断手机镜头的焦距大约为_____cm。
②请分析,手机拍摄远近不同的物体不需要“调焦”的原因是 。
0.5
像距都非常接近焦距(像距变化不大)
课堂总结
1.5 透镜和视觉(2)
…… 凸透镜成像规律研究
1、器材:光具座、凸透镜、光屏、蜡烛(火柴)等
2、操作:
①摆放顺序:蜡烛、凸透镜、光屏
②调节元件:烛焰中心、凸透镜中心、光屏中位于同一高度
3、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<f 时,可透过凸透镜看到正立、放大的虚像。
分层作业
1、复习本课时主要内容;
2、完成学案中的“课后练习”;
3、预习“眼睛”相关内容。
Lavf57.83.100
Lavf58.51.100
Lavf58.51.100
Lavf58.51.100
Lavf58.51.100
$$
相关资源
示范课
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