5.3 凸透镜成像的规律 课件-2025-2026学年人教版物理八年级上学期

第五章：（透镜及其应用） 第三节： 凸透镜成像的规律 新课导入 照相机、投影仪都利用了凸透镜成像，放大镜本身就是凸透镜。但是它们所成像的特点却不同。 物体离照相机镜头比较远，成倒立、缩小的实像。 投影片离镜头比较近，成一个倒立、放大的的实像。 物体离放大镜很近，成正立、放大的虚像。 知识探索 知识点一 探究凸透镜成像的规律 提出问题 像的虚实、大小、正倒跟什么因素有关系？ 猜想假设 2.可能与焦距有关。 1.可能与物体到透镜的距离有关。 由于凸透镜对光的偏折程度跟透镜的焦距 f 有关系，所以研究物距u的变化时，焦距可能是个应该注意的参照距离。 从照相机、投影仪和放大镜的成像特点看，凸透镜的成像可能与物体到透镜的距离有关。 知识探索 物距(u)： _______到____________的距离； 像距(v)： _______到____________的距离； u =____________________  v =____________________  50.0-25.0=25.0（cm） 72.0-50.0=22.0（cm） 物体 凸透镜中心 像 凸透镜中心 物距（u） 像距（v） 测量对象 知识探索 实验器材 凸透镜（f=10cm）、发光二极管、光屏、光具座（带刻度尺） 设计实验 把物体放在距凸透镜较远的地方，然后逐渐移近，观察成像的情况。 由于凸透镜对光的偏折程度跟透镜的焦距f有关系，所以研究物距u的变化时，焦距可能是个应该注意的参照距离。我们可以注意观察物距等于、大于或小于一倍焦距、二倍焦距……时，物体成像的情况。 f F O 凸透镜 光屏 物体 知识探索 实验步骤 （1）调整凸透镜、发光二极管的中心、光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度。（目的是为了使像成在光屏的中央）。 发光二极管 透镜 光屏 光具座 知识探索 （2）把发光二极管放在凸透镜二倍焦距之外的地方，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的像，观察像的大小和正倒，记录。此时的物距u和像距v。 知识探索 （3）把发光二极管移向凸透镜，让它到凸透镜的距离等于二倍焦距，重复上面的操作，并记录。 知识探索 （4）把发光二极管再靠近凸透镜一些，让它到凸透镜的距离在一倍焦距与二倍焦距之间，重复上面的操作，并记录。 知识探索 （5）将发光二极管继续靠近凸透镜，让它到凸透镜的距离为一倍焦距(在焦点处)，移动光屏，观察是否能成像。 知识探索 （6）把发光二极管继续向透镜移近，使它到凸透镜的距离在一倍焦距以内，移动光屏，观察光屏上是否能成像。从光屏这一侧透过凸透镜用眼睛直接观察像的特点，并记录。 知识探索 凸透镜焦距 f= 10 cm 物距与焦距的关系 物距u/cm 像距v/cm 像的特点 像的 位置 像距与焦距的关系 大小 正倒 虚实 u>2f 30.00 16.50 缩小 倒立 实像 异侧 f<v<2f u=2f 20.00 20.00 等大 倒立 实像 异侧 u=2f f<u<2f 15.00 36.20 放大 倒立 实像 异侧 v>2f u=f 10.00 不成像 u<f 8.00 / 放大 正立 虚像 同侧 v>u 数据记录 知识探索 大于2倍焦距 倒立、缩小、实像 （1）当u＞2 f 时 分析论证 知识探索 等于2倍焦距 倒立、等大、实像 （2）当u=2 f 时 知识探索 小于2倍焦距 大于1倍焦距 倒立、放大、实像 （3）当f<u<2f 时 知识探索 等于1倍焦距 不成像 （4）当u= f 时 知识探索 小于1倍焦距 正立、放大、虚像 （5）当u＜f 时 知识探索 凸透镜成像规律 物距与焦距的关系 像的特点 像的 位置 像距与焦距的关系 应用 大小 正倒 虚实 u>2f 缩小 倒立 实像 异侧 f<v<2f 照相机 u=2f 等大 倒立 实像 异侧 u=2f 测焦距 f<u<2f 放大 倒立 实像 异侧 v>2f 投影仪 u=f 不成像 平行光源 u<f 放大 正立 虚像 同侧 v>u 放大镜 知识探索 知识探索 小试身手 在做“探究凸透镜成像规律的实验”时，将焦距为10 cm的凸透镜和蜡烛放在光具座上，位置如图所示。则移动光屏，可在光屏上(　　) A．成倒立、放大的实像 B．成倒立、缩小的实像 C．不会得到像 D．像距大于10 cm小于20 cm A 小试身手 某小组在“探究凸透镜成像规律”的实验中: (1)实验前，要调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在 ___________。 (2)通过调整，恰好在光屏上得到烛焰等大的像，如图所示，则 所用凸透镜的焦距是_________cm。 同一高度 10.0 小试身手 (3)在图示情况下，把蜡烛向左移动15 cm，凸透镜的位置不变，应把光屏向_________(选填“左”或“右”)适当调节，才能在光屏上得到烛焰清晰的倒立、_________(选填“放大”“缩小”或“不变”)的实像。接下来改用焦距为15 cm的凸透镜继续进行实验，如果不改变蜡烛和凸透镜的位置，要在光屏上成清晰的像，应把光屏向_________(选填“左”或“右”)适当调节。 左 缩小 右 小试身手 (4)在探究凸透镜成实像的过程中，他们又尝试用白纸遮挡住凸透镜的一半，发现在光屏上_________(选填“仍能”或“不能”)成烛焰完整的像。 仍能 课堂总结 凸 透 镜 成 像 的 规 律 u>2f，f<v<2f，倒立、缩小的实像 u＝2f， v＝2f，倒立、等大的实像 f<u<2f，v>2f，倒立、放大的实像 u＝f，不成像 u<f，物像同侧，正立、放大的虚像 一倍焦距分虚实；二倍焦距分大小；成实像时： 物近像远像变大；成虚像时: 物近像近像变小 。 随堂检测 1.在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，当蜡烛、透镜、光屏的位置如图所示时在光屏上成一清晰的像，下列说法中正确的是 (　　) A.a为物距 B.b为物距 C.物距为40 cm D.像距约为7 cm B 随堂检测 2.一束平行光经过一凸透镜，调节光屏的位置直到在光屏上得到一个最小、最亮的光斑，如图甲所示。小明用此凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验，当物体的位置如图乙所示时，在光屏上呈现的清晰的像是 (　　) A.倒立、缩小的实像 B.倒立、放大的实像 C.正立、放大的虚像 D.正立、放大的实像 B 随堂检测 3.将凸透镜和蜡烛、光屏安装到光具座上，位置如图所示，此时光屏上得到清晰的像，下列说法正确的是 (　　) A．此时光屏上的像是放大，正立的虚像 B．此时成像情况符合投影仪成像原理 C．保持凸透镜的位置不动，向右移动蜡烛并调整光屏到适当的位置，当光屏上再次得到清晰的像时，这个像一定是缩小的像 D．保持凸透镜的位置不动，向左移动蜡烛，则光屏一定要向左调整位置才能得到清晰的像 D 随堂检测 4.(多选)在“探究凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示，此时在光屏上得到烛焰清晰的像；若保持透镜位置不动，将蜡烛移到光具座上40 cm刻度线处，对于此时像的性质，下列判断正确的是 (　　) A.一定是放大的像 B.一定是缩小的像 C.一定是倒立的像 D.一定是正立的像 AC 随堂检测 5.如图所示是张老师利用手机直播网课的情景。手机的镜头相当于_________，当手机取景框内只看到电子白板时，为了让同学们同时看到两边黑板上板书的文字，手机应该_________(选填“远离”或“靠近”)黑板，黑板上文字所成的像是________ (选填“放大”或“缩小”)的像。 凸透镜 远离 缩小 随堂检测 6.在“探究凸透镜成像规律”的实验中，小欣记录的部分实验数据如下表所示。 随堂检测 焦距 次数 物距u/cm 像距v/cm 像的性质 虚实 大小 倒正 f＝10 cm 1 45 13 实像 _____ _____ 2 30 15 3 18 22 实像 _____ _____ 4 16 26 缩小 倒立 放大 倒立 随堂检测 (1)表格中有几项内容漏写了，请你帮助填补。 (2)实验过程中小欣观察到第2次所成的像_________(选填“大于”“等于”或“小于”)第1次所成的像。 (3)当把蜡烛调到距离透镜8 cm的位置时，小欣发现无论怎样移动光屏，光屏上始终得不到像。为了观察这时所成的像，眼睛和蜡烛应该在凸透镜的________(选填“同”或“异”)侧。 大于 异 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $