第四章 第二节 探究：凸透镜成像的规律（讲解课件）-【优翼·学练优】2025-2026学年八年级物理上册同步备课（沪科版2024）

null 探究：凸透镜成像的规律 第2节 第四章 神奇的透镜 照相机成______、______的____像 倒立 正立 放大 虚 缩小 实 投影仪成______、______的____像 倒立 放大 实 放大镜成______、______的____像 回顾与复习 衔接：前面我们学习了生活中的透镜，分别有照相机，投影仪，放大镜，让我们复习一下它们成像的特点。 实验：1.用凸透镜对着光源，移动方格纸，你能否在纸上承接到光源的像？2.使用刚才的凸透镜贴近书本，观察书本上的字。 凸透镜两次成的像分别有什么特点呢？ 前排的同学和后排的同学光屏上的像是一样大吗？ 观察与思考 衔接：1.首先我们一起来做一个小实验，同学们桌上都有一个凸透镜和方格纸（光屏），现在请大家拿起凸透镜与光屏进行调整，看看那能否将讲台上的灯承接在光屏上面，可以拿铅笔大致描画一下灯的大小。……（实验后）现在请前排和后排的同学展示自己的方格纸，描画的像有什么不同呢？（前面的大，后排的小） 2.请大家再用刚才的凸透镜贴近书本，观察书本上的字。……（前一次是倒立缩小，后一个是正立放大的虚像） 同样的光源，同样规格的凸透镜，为什么成的像的大小不一样呢？为什么两次实验中像的特点也不一样呢？凸透镜的成像存在什么样的规律呢？让我们今天一起来探究一下。 探究凸透镜成像的规律 像的大小、虚实、正倒跟什么因素有关？ 提出问题： 猜想： 可能和物体与凸透镜的距离有关。 凸透镜成像的规律 衔接：在刚才的活动中，同学们的光屏上面承接到的像并不是一样大，尤其是前面和后面同学。大家觉得导致大小的不同的原因会是什么呢？贴近书本后看到的像是正立放大的，这说明了什么呢？（引导说出距离，然后更为准确地描述为物距） 实验器材： 设计实验： 如何组装实验装置？凸透镜、蜡烛、光屏如何放置？ 凸透镜成像的规律 衔接：所以我们接着要用具体的实验来进行探究。这里给大家提供的实验器材有……（简介光具座）。注意：光源，凸透镜的光心，光屏的中心大致在同一高度上。（为了实验方便，将凸透镜固定在光具座上的中间位置，不再改变） 如何读出物距和相应的像距？ 调节物距与像距，你观察到的像具有什么样的特点？ 凸透镜对光的会聚作用与什么有关？在实验时我们还需要考虑什么因素？ 凸透镜成像的规律 问题答案为： 1.比较简单让学生回答。（注意：要以器材下面的小黑线为标准去读数，不然不准）。 2.注意：这里分给全班同学们的凸透镜焦距是不一样的，两种焦距分别为10cm，另一个为15cm，分别调成35cm的物距（两者都为小倒实像），25cm的物距（前者为小倒实像，后者为大倒实像），12cm的物距（前者为大倒实相，后者成大正虚像），产生矛盾。 3.焦距。(强调要注意观察物距等于、大于或小于一倍焦距，两倍焦距……时，物体成像的情况) 进行实验： 1.按图组装好装置。2.把蜡烛放在远处，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的实像。观察实像的大小和正倒。记录物距u和像距v。3.把蜡烛像凸透镜移近几厘米，重复上述操作。4.继续移动，满足什么条件时无法在屏上观察到像？此时像在哪？有什么特点？ 凸透镜成像的规律 凸透镜成像的规律 实验记录： 物距与焦距的关系 物距u/cm 像的性质 像距v/cm 虚实 大小 正倒 物像位置关系 凸透镜的焦距 f =___cm 凸透镜成像的规律 让小组上来分享结果 u＞2 f ，f<v<2f 成倒立、缩小、实像 物距与焦距关系：当u＞2 f 时 F F 凸透镜成像的规律 u=2f ，v=2f 成倒立、等大、实像 物距与焦距关系：当u = 2 f 时 F F 凸透镜成像的规律 f<u<2f ，v＞2 f 成倒立、缩小、实像 物距与焦距关系：当 f<u<2f 时 F F 凸透镜成像的规律 不成像 平行 物距与焦距关系：当u = f 时 F F u=f ，无像距 凸透镜成像的规律 F F 物距与焦距关系：当u ＜ f 时 u<f 成正立、放大、虚像 凸透镜成像的规律 分析与论证： 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像？在什么条件下成放大的像？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？ 4.当物体向凸透镜的焦点靠近时，像、像距是如何变化的？ （点击使用动画演示） 凸透镜成像的规律 1.物距大于1倍焦距成实像，小于1倍焦距成虚像。 2.物距大于2倍焦距成缩小的像，小于2倍焦距成放大的像。 3.物距大于1倍焦距成倒立的像，小于1倍焦距成正立的像。 4.向焦点靠近时，像变大，像距也变大。 想想议议：根据刚才的分析，凸透镜成放大的像时，物距和像距相比，哪个比较大？成缩小的像的时，物距和像距相比，哪个比较大？由此你可以得到什么结论？凸透镜所成的像有没有正立的实像？有没有倒立的虚像？ 成放大的像时，像距较大，成缩小的像时，物距较大。 物距大于像距成缩小像，物距小于像距成放大像。 没有；没有。 凸透镜成像的规律 实验结果： 一倍焦距分虚实；二倍焦距分大小。 虚像总是同侧正；实像总是异侧倒。 实像：物近像远像变大；物远像近像变小。 虚像：物近像近像变小；物远像远像变大。 像的大小像距定；像儿跟着物体跑。 （点击使用动画演示） 凸透镜成像的规律 衔接：备课素材中有凸透镜之歌，可以编成歌曲让学生快速记忆。 凸透镜成像的规律 课堂小结 1．一个凸透镜焦距为5 cm，若用它看邮票上的细节，则邮票与这个凸透镜的距离应(　 ) A．等于5 cm B．在5 cm和10 cm之间 C．小于5 cm D．多少都可以 C 课堂练习 2. 手机扫描二维码，相当于给二维码拍了一张照片，手机摄像头相当于凸透镜，影像传感器相当于光屏，下列说法正确的是 （　　） A．物体上的二维码是光源 B．扫码时二维码要位于摄像头二倍焦距以外 C．要使屏幕上二堆码的像变小，只需将二维码靠近凸透镜 D．影像传感器上成的是正立的实像 B 课堂练习 3.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 D 课堂练习 4.将物体放在凸透镜前16cm处，在光屏上得到倒立缩小的像，则凸透镜的焦距可能是（ ） A.10cm B.7cm C.8cm D.16cm B 课堂练习 5.把物体放在凸透镜前10cm时，可以在凸透镜另一侧的光屏上得到放大的像。据此可以推断这个凸透镜的焦距范围为多少？ 解：因为是光屏上的像，故像是实像，又是放大的，所以必须满足：2f > u > f，即： 2f >10cm>f 由于2f >10cm 得： f >5cm， 综合10cm>f 得：10cm >f >5cm 课堂练习 $当我们通过凸透镜看物体时，改变物体与透镜的距离，可以发现有时呈倒立缩小的像，有时呈倒立放大的像，还有时像是正立放大的。可见像的大小正倒跟物体离凸透镜的距离，也就是物距有关。他们之间有什么关系呢？我们通过实验来探究。用一支蜡烛作为发光物体，一块白色塑料板作为光瓶，所用的凸透镜的焦距为10厘米。将蜡烛、凸透镜、光屏安装在光具座上，调节三者的高度，使得焰心透镜的光心以及光屏中心处于同一高度。首先把凸透镜固定在光距座50厘米刻度处，我们可以把蜡烛放在距凸透镜较远的地方，然后逐渐移近观察成像的情况。把蜡烛移动到82厘米刻度处，移动光屏，直到光屏上得到一个清晰的实像，这个像是倒立缩小的。此时光屏处于36.5厘米刻度处，从光距座的刻度尺上读出物距为32厘米，像距为13.5厘米。将蜡烛逐渐靠近凸透镜，移动光屏，使烛焰仍在光屏上成清晰的实像。观察到所成的像为倒立的、缩小的实像。从光距座的刻度尺上读出物距为25厘米，相距为16.5厘米。继续移动蜡烛，当物距为20厘米时，移动光屏，直到光屏上得到清晰的像，可以观察到是倒立等大的实像，此时像距为20厘米。继续移动蜡烛，使蜡烛到凸透镜的距离为18厘米。移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的石像。观察到所成的像为倒立放大的实像。继续移动蜡烛，使蜡烛到凸透镜的距离为15厘米。移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的石像，所成的像为倒立放大的实像。当蜡烛距离凸透镜10厘米时。无论怎样移动光屏，光屏上都没有烛焰的像，从光屏一侧向透镜方向看去，也观察不到主演的橡。继续将蜡烛向凸透镜靠近，当物距为8.5厘米时，从光屏一侧向透镜方向看去，可以观察到正立放大的像。继续将蜡烛向凸透镜靠近，当物距为6.3厘米时，从光屏一侧向透镜方向看去，可以观察到正立放大的像。而无论怎么移动光屏，都无法在光屏上观察到像，说明这个像是虚像。分析实验数据我们可以看到，当物距分别为32厘米、25厘米时，成倒立缩小的实像。此时物距大于二倍焦距，像距在一倍焦距与二倍焦距之间。当物距为20厘米时，成倒立等大的实像，像距也为20厘米。此时物距等于二倍焦距，像距也等于二倍焦距。当物距分别为18厘米、15厘米时，成倒立放大的实像，此时物距在一倍焦距与二倍焦距之间，像距大于二倍焦距，当物距等于焦距时，不成像。当物距分别为8.5厘米、6.3厘米时，成正立放大的虚像，此时物距小于一倍焦距。我们还可以总结出，一、当物距大于焦距时，凸透镜成实像。当物距等于焦距时，凸透镜不成像。当物距小于焦距时，凸透镜成虚像。2、凸透镜成实像时当物距大于二倍焦距时，成缩小的像。当物距等于二倍焦距时成等大的像，当物距小于二倍焦距时，成放大的像。3、当凸透镜成实像时像是倒立的当凸透镜成虚像时像是正立的。