4.5科学探究:凸透镜成像 课件-2025-2026学年八年级教科版(2024)物理上册
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摘要:
该初中物理课件围绕凸透镜成像规律展开,从透镜分类、作用到焦点焦距,再到三条特殊光线和实验探究层层递进,通过复习回顾与新知衔接构建清晰的学习支架,帮助学生建立从现象到规律的认知路径。
其亮点在于深度融合科学探究与物理观念,以实验操作为载体落实科学思维,如通过“三心同高”调节器材、记录物距像距变化等环节培养模型建构与证据意识。特别在“物像一顺跑”口诀设计中体现科学推理与归纳总结能力,使抽象规律具象化,便于学生理解记忆。此资料既提升学生观察分析与逻辑表达能力,又助力教师高效开展实验教学,实现核心素养落地。
内容正文:
4.5 科学探究 凸透镜成像
复习回顾
1、透镜是利用光的 规律制成的,透镜有两类:一类是中间比边缘厚的透镜做 ,如 镜片;另一类是中间比边缘薄的透镜叫 ,如 镜片。
凹透镜
折射
近视眼镜
凸透镜
远视眼镜
2、凸透镜对光有 作用,凹透镜对光有 作用。
会聚
发散
3、平行光通过凸透镜,将会聚到主光轴上的一点,这个点称为凸透镜的 , 到光心的距离叫做 ,一个透镜有 焦点。
焦点
焦点
焦距
两个
知识点一 认识透镜
观察生活中的透镜,阅读教材P80,结合教材完成下面的问题:
1.中间厚、边沿薄的是 ,
请举出生活中的例子:
2.中间薄、边沿厚的是 ,
请举出生活中的例子:
凸透镜
照相机镜头
老花眼镜
凹透镜
近视眼镜
如图所示,下列透镜属于凸透镜的是( )
练习
A
知识点二 透镜的作用
(1)凸透镜的作用:如图,凸透镜对光有 作用。
(2)凹透镜的作用:如图,凹透镜对光有 作用。
会聚
发散
在2000多年前,我国古人已能“照冰取火”,它们用冰磨成一种冰镜,使太阳光透过它能点燃柴草取火,这种冰镜应为( )
A.平面镜 B.凹透镜
C.凸透镜 D.凹面镜
练习
C
知识点三 焦点和焦距
1.①凸透镜的焦点F:
请你动手,找到一个凸透镜,在太阳光下会聚成一个最小最亮的光斑,计做F,此光斑即为 。凸透镜有______个焦点。
②凸透镜的焦距f:
测量这个光斑到凸透镜光心的距离,此距离即为 。
焦点
两个
焦距
2.凹透镜的焦点:
凹透镜会使平行于主光轴的光线发散,因此它没有实焦点,但通过凹透镜的光反向延长也交在主光轴上一点,这点是凹透镜的焦点。
思考:
凸透镜的焦点和凹透镜的焦点有什么不同?
某同学让凸透镜正对着太阳光,用光屏在透镜的另一侧观察太阳光通过凸透镜后的现象,移动光屏使光斑最小、最亮,此时光斑离凸透镜16cm。据此,我们可确定此透镜的焦距为( )
A 8 cm B 16cm
C 32cm D 无法确定
练习
B
知识点四 透镜的三条特殊光线
1.凸透镜的三条特殊光线:
①平行必过焦(平行主光轴的光线通过凸透镜后过 );
②过焦必平行(经过焦点的光线通过凸透镜后会 于主光轴)。
③过光心不变。
焦点
平行
2.凹透镜的三条特殊光线:
①平行入射变发散反向延长过焦点:平行主光轴的光线经过凹透镜后反向延长线过 。
②射向焦点变平行:延长线过焦点的光线经过凹透镜后会 主光轴 。
③经过光心不变向。
焦点
平行
小结:凸透镜与凹透镜三条特殊光线对比
凸透镜:
平行必过焦
过焦必平行
过光心不变
凹透镜:
平行入射变发散,反向延长过焦点
射向焦点变平形
经过光心不变向
F
F
2F
2F
物距u
像距V
蜡烛
凸透镜
光屏
一、基本概念:
1.物距(u):物体到 凸透镜中心 的距离;
2.像距(v): 像 到 凸透镜中心 的距离;
凸透镜成像规律
3.焦距(f): 焦点到 凸透镜中心 的距离。
学习任务二:根据课本122-124页完成下面内容
实验器材:蜡烛(或F光源)、 、光屏、光具座。
实验过程:
(1)测量透镜的焦距(参考书本P115页)
让凸透镜______太阳光,在透镜后面放上_____,调节光屏到________距离,直到光屏上得到____________的光斑,量出透镜到光屏的距离即为透镜的________。如图可知,透镜的焦距为________cm。
(2)依次将蜡烛、__________、__________安装到光具座上,调节烛焰、透镜、光屏三者中心在____________ ,
目的是为了使像成在____________。
二、实验准备
凸透镜
正对
光屏
凸透镜
很小很亮
焦距
8.0
凸透镜
光屏
同一高度
光屏中央
三、实验注意
同一高度
光具座
烛焰
凸透镜
光屏
实验前调节:
烛焰、透镜、光屏三者的中心处于同一水平高度。
目的:使像成在光屏中央。
三心同高
怎么摆放器材?
四、实验记录
(3)在光具座上依图安置好器材,物体(蜡烛)放在距凸透镜较______,然后逐渐移近,观察成像正倒、大小、虚实的情况。重点观察物距(u)等于、大于或小于一倍焦距(f)、二倍焦距(2f)……时,物体的成像。
探究:凸透镜成像规律
分析论证
2F
2F
F
F
A
B
A’
B’
u=2f:
探究:凸透镜成像规律
分析论证
2F
2F
F
F
A
B
A’
B’
u>2f:
探究:凸透镜成像规律
分析论证
2F
2F
F
F
A
B
A’
B’
f<u<2f
探究:凸透镜成像规律
分析论证
2F
2F
F
F
A
B
u=f:
探究:凸透镜成像规律
分析论证
2F
2F
F
F
A
B
A’
B’
u<f:
八年级物理上册•教科版
探究:凸透镜成像规律
分析论证
u>2f时,f>V>2f
成倒立、缩小的实像,物像异侧
2f>u>f时,V>2f
成倒立、放大的实像,物像异侧
u<f时
成正立、放大的虚像,物像同侧
u=2f时,V=2f
成倒立、等大的实像,物像异侧
u=f时,
不成像
八年级物理上册•教科版
探究:凸透镜成像规律
凸透镜的成像规律
一焦分虚实,二焦分大小
实像异侧倒,物远实像小
虚像同侧正,物远虚像大
实验结论:
四、实验结论
u>2f
u = 2f
2f>u>f
u = f
u < f
实像
实像
实像
虚像
缩小
等大
放大
放大
倒立
倒立
倒立
正立
2f>v>f
v = 2f
v>2f
在实验中,你发现实像和虚像的分界点在什么位置?
此处动画
手动操作
焦点分虚实
物体在焦点以外成实像
物体在焦点以内成虚像
此处动画
手动操作
在实验中,你发现放大的像和缩小的像的分界点在什么位置?
物体在2倍焦距
处成等大的像
物体在2倍焦距
以外成缩小的像
物体在2倍焦距
以内成放大的像
(包括F以内的虚像)
两倍分大小
此处动画
手动操作
像什么情况下是倒立的,什么情况下是正立的?
像和物什么情况下在同侧?什么情况下在异侧?
实像是倒立的
虚像是正立的
成实像时,像和物异侧;
成虚像时,像和物同侧。
虚像同侧正,实像异侧倒
此处动画
手动操作
物体在向透镜靠近的过程中像向什么方向移动?
成实像时,物靠近,像远离。敌进我退,同向运动。
成虚像时,物靠近,像也靠近,敌逃我追,也是同向运动。
无论虚与实,像物一顺跑
此处动画
手动操作
物体在什么位置时实像最大,在什么位置时虚像最大?
实像
由无限远→焦点
像越来越大。
虚像
焦点→透镜
像越来越小。
何处像更大,渐往焦点靠
理解各种情况下的像距及像的放大和缩小
只要记住u=2f时v=2f
这两个三角形全等,
所以AB=A'B'
即像和物等大。
像物一顺跑
像距必小于2f
又只有物离镜无限远处(如太阳),一个点发出的两条线才能看作平行线,才能交汇于焦点处。
所以,随着物距的无限增大,像总是无限接近焦点,但像距总是大于焦距f
所以,u>2f,f<v<2f
这两个三角形是相似三角形,
因为u>v
所以AB>A'B'
即成缩小的像。
理解各种情况下的像距及像的放大和缩小
像物一顺跑
f<u<2f时v>2f
同样因为相似三角形的原因,因为v>u
所以A'B'>AB
即成放大的像。
u=f时,图中的四边形是平行四边形
同一点发出的两条光线互相平行
既没有实际光线的交点(成不了实像);
又没有反向延长线的交点(成不了虚像)
在物向透镜靠近时,
这根光线的倾斜度不变
这根光线的倾斜度变大
导致两根光线的延长线提前相交,像变小。
所以物体越靠近透镜,所成的虚像越小,但仍然比物体大。
甲
A
B
C
D
倒立:上下左右均颠倒
放幻灯片时,银幕上出现了一面旗,它的形状与图中的甲相似,则幻灯机上的旗应是图中( )
例
B
要使投影幕上的像大一些,应如何调节投影仪?
投影仪的镜头要 (“向前伸” / “向后缩”)
同时投影仪要 (“远离” / “靠近”)幕布
向后缩
远离
思考
1
2
第一张照片变成了第二张照片,拍照的人是怎样做到的?
若想使底片上的像变大,
应使相机 (靠近/远离)物体,
同时使镜头 (靠近/远离)底片(增大暗箱长度)。
靠近
远离
成实像时: 物近像远像变大
物远像近像变小
思考
猜想柱型透镜成像特点
思考
下课了!同学们再见!
Lavf57.77.100
Lavf58.20.100
Lavf58.20.100
Lavf58.20.100
Lavf58.20.100
Lavf58.20.100
Lavf58.20.100
EV录屏5.3.7软件录制
Lavf60.16.100
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
Lavf58.20.100
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