1.5.2透镜和视觉（2）课件 2026-2027学年浙教版科学八年级上册

该初中科学课件聚焦凸透镜成像规律及应用，通过放大镜近距离看书放大、看远处倒立缩小的现象提问，衔接透镜知识，引导学生探究物距与像的性质（正倒、大小、虚实）关系，搭建从现象到规律的学习支架。 其亮点在于以探究实践为主线，通过完整实验流程（提出问题、设计实验、数据分析等）培养科学思维，用LED灯替代蜡烛、方格光屏改进装置提升观察效果，结合照相机、EUV光刻等实例强化科学观念。学生能提升探究能力，教师可高效开展实验教学。

第5节 透镜和视觉（2） 八年级科学上册 •浙教版（2024） 第一章—对环境的观察 本章引言 鲜花吐芬芳，杨柳抚脸颊；泉水响叮咚，乐曲绕山梁……此情此景，令人心旷神怡。“眼睛把人带进了世界，耳朵把世界带给了人”，这诗句高度赞美了人体的感觉器官。 人的身体中有哪些感觉器官？它们具有怎样的感觉功能？它们是怎样感觉周围环境的呢？如果失去了感觉，我们的生活将会怎样？ 教学目标 一 02 知道应从像的放大或者缩小、倒正、虚实三个方面描述凸透镜的成像情况。 01 掌握凸透镜成像的规律；能识别凸透镜所成像的实虚情况；会利用凸透镜规律解释一些简单的现象。 科学观念 03 经历从生活现象中提炼问题的过程，经历实验过程和分析数据的过程，学会归纳实验数据的方法，获知凸透镜成像的一般规律。 04 科学思维 探究实践 态度责任 经历实验过程，形成乐于探究生活中常见仪器的原理的精神，及将科学技术应用于日常生活的意识。 教学引入 二 用放大镜近距离看书，文字会被放大，可是用放大镜看远处时，我们看到的却是倒立缩小的景象。 同样一个凸透镜，为什么成像特点会有这么大的差别呢？凸透镜成的像有什么规律？ 01 探究凸透镜成像规律 探究凸透镜成像规律 三 探索活动 在桌上放一块凸透镜，在凸透镜的一侧点燃一支蜡烛，调节蜡烛与凸透镜的距离，使蜡烛在光屏上得到倒立的像。 探究凸透镜成像规律 三 （1）实像和虚像 ①实像 在光屏上所成的像，是来自蜡烛的光通过凸透镜会聚而形成的，这样的像叫作实像。凸透镜成的实像可以用光屏来承接，实像和蜡烛分别位于凸透镜的两侧。 探究凸透镜成像规律 三 我们用放大镜观察物体时，看到的像跟物体位于凸透镜的同一侧。这是因为通过凸透镜射出的光没有会聚成像，只是人眼逆着射出光的方向看去，能看到像，这样的像叫作虚像。 【特别提醒】凸透镜成的虚像不可以用光屏来承接。 ②虚像 探究凸透镜成像规律 三 （2）物距和像距 物体到凸透镜的（光心）距离叫作物距，用字母 u 表示，像到凸透镜（光心）的距离叫作像距，用字母 v 表示。 探究凸透镜成像规律 三 探索实践 探究凸透镜成像的特点 凸透镜能够成倒立的实像，像和蜡烛分别位于凸透镜的两侧。放大镜其实是凸透镜，用放大镜观察种子的结构，能够看到一个正立、放大的像。那么，物体经凸透镜所成的像有什么规律可循？让我们通过实验来探究凸透镜成像的规律。 一、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? 探究凸透镜成像规律 三 二、设计实验。 对探究问题，物距是自变量，实验中需要改变物距。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，观察物体所成像的情况。由于凸透镜对光的会聚程度跟它的焦距有关系，我们可以重点观察物距小于、等于或大于1倍焦距、2倍焦距……时，物体成像的情况。 探究凸透镜成像规律 三 三、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? （1）选择一块焦距f= 的凸透镜，用点燃的蜡烛烛焰做物体，用白色硬纸板做光屏来承接蜡烛烛焰的像，研究蜡烛烛焰所成的像。 使蜡烛的像呈现在光屏中央 三者中心大致处于同一高度 探究凸透镜成像规律 三 （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，使蜡烛烛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，重复上面操作。 （4）当蜡烛移近凸透镜，在光屏上观察不到蜡烛烛焰的像时，撤去光屏，试着从光屏一侧向凸透镜方向观察，能否观察到蜡烛烛焰的像？像的大小、正倒怎样？像的位置在哪里？ 探究凸透镜成像规律 三 像的性质 实验序号 物距/cm 物距与焦 距的关系 像距/cm 像距与焦 距的关系 倒立、缩小的像 1 2 倒立、等大的像 1 倒立、放大的像 1 2 正立、放大的像 1 / 2 u＞2f u=2f v=2f f＜u＜2f v＞2f u＜f f＜v＜2f 四、记录实验数据。 探究凸透镜成像规律 三 五、分析与论证。 （1）像的正倒：什么条件下凸透镜成倒立的像？什么条件下成正立的像？ 当物距u＞f时，凸透镜成倒立的像；当物距u＜f时，成正立的像。 （2）像的虚实：什么条件下凸透镜成实像？什么条件下成虚像？ 当物距u＞f时，凸透镜成实像；当物距u＜f时，成虚像。 倒立 正立 1倍焦距分虚实/正倒 /实像 /虚像 探究凸透镜成像规律 三 （3）像的大小：什么条件下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？ ①当物距u＞2f时，凸透镜成缩小的实像； ②当物距f＜u＜2f时，凸透镜成放大的实像； ③不能成缩小的虚像。 缩小 放大 倒立的实像 正立的虚像 2倍焦距分大小 探究凸透镜成像规律 三 六、实验结论。 （1）当u 2f时，蜡烛烛焰在光屏上成倒立、缩小的 像。 （2）当u 2f时，蜡烛烛焰在光屏上成倒立、等大的 像。 （3）当f u 2f时，蜡烛烛焰在光屏上成倒立、放大的 像。 （4）当u f时，凸透镜不成像。 （5）当u f时，可透过凸透镜看到正立、放大的 像。 ＞ = ＜ ＜ ＜ 实 实 实 虚 = 探究凸透镜成像规律 三 凸透镜成像规律 物距与焦 距的关系 像的性质 像的位置 正倒 大小 虚实 与物体同 侧或异侧 像距与焦 距的关系 u＞2f u=2f f＜u＜2f u=f u＜f / f＜v＜2f 倒立 倒立 倒立 正立 缩小 等大 放大 不成像 放大 实像 实像 实像 虚像 异侧 异侧 异侧 同侧 v=2f v＞2f 探究凸透镜成像规律 三 ②成实像时，物距变小，像距变大，像变大； ①实像是倒立的，虚像是正立的； ③物距大于像距成缩小的实像、物距小于像距成放大的实像。 ④焦点是实像和虚像的分界点， 二倍焦距是缩小像和放大像的分界点。 1.你从下表中还可归纳出凸透镜成像的哪些特点？ 问题讨论 探究凸透镜成像规律 三 2.什么情况下，像与物在凸透镜两侧？什么情况下像与物在凸透镜同侧？ u˂f，成虚像时物像同侧。 u>f，成实像时物像异侧； 4.凸透镜成像实验中，什么情况下光屏上得不到像？ ①没有调整烛焰、凸透镜、光屏的高度，使三者的中心大致在同一条直线上； 3.为什么蜡烛放在凸透镜的焦点处不能成像？ 烛焰射出的光线经凸透镜折射后，平行射出，不会会聚成像。 ②蜡烛放在凸透镜的焦点； ③蜡烛在焦点以内成的像是虚像； ④成像太远，光具座不够长。 探究凸透镜成像规律 三 注意事项 （1）实验时对装置进行了改进，将蜡烛换成LED灯、光屏换成带有方格的光屏 ①蜡烛换成LED灯最主要的优点是 。 ②光屏换成带有方格光屏的优点是 。 实验现象更明显、便于判断像的正倒。 便于比较像的大小 （2）若用不透明纸板将凸透镜上半部分遮住，光屏上能否看到像? （3）当物体通过凸透镜在光屏上成清晰的缩小的实像时，对掉蜡烛和光屏的位置，光屏上还能成像吗? 仍能成完整的像，但亮度变暗。 能。根据光路可逆，光屏上能成倒立放大的像。 探究凸透镜成像规律 三 （4）实验时，蜡烛燃烧一段时间后，蜡烛烛焰的像将会位于光屏中心的 方；为了使烛焰的像能呈现在光屏中央，那么接下来他的操作是 。 将蜡烛向上调(或凸透镜向下调) （5）在光屏上得到倒立缩小的实像，撤去光屏，还能看到像吗？简要说明观察该像的方法。 上 能。眼睛在光屏原来位置后侧某一区域向凸透镜方向看。 （6）利用现有器材，如何探究凸透镜成像时，烛焰在光屏上成的像是否左右颠倒。 用嘴轻轻的吹烛焰使其向左或向右摆动，然后观察光屏上烛焰像的变化情况。 探究凸透镜成像规律 三 视频欣赏——探究凸透镜成像的规律 02 放大镜、投影仪和照相机 放大镜、投影仪和照相机 四 使用放大镜时，放大镜位于被观察物体的上方，使物体位于凸透镜的焦点以内，并通过调节放大镜与物体的距离来改变放大倍数。 放大镜是一种焦距较小的凸透镜。 u<f时，物体经过凸透镜成正立、放大的虚像。 原理： 使用： 放大镜 放大镜、投影仪和照相机 四 投影仪上有一个相当于凸透镜的镜头。 当 把物体(投影片)放在1倍焦距与2倍焦距（ f<u<2f ）之间，形成放大、倒立的实像。 投影仪成像 投影片 镜头 屏幕 像 物距u 像距v 物体 光屏 原理： 如图是会议室、教室里常用的投影仪，它与电脑相连接，电脑上的图文或视频通过投影仪放大。 便携式投影仪 将投影仪的镜头下移，减小物距，增大像距，使像变大。 放大镜、投影仪和照相机 四 原理： 数码照相机的镜头相当于一个凸透镜。 镜头 影像传感器 凸透镜 光屏 物距u 像距v 影像传感器会将这些光信号转换为电信号，然后再将电信号转变成数字信号，数字信号经过处理器处理，形成特定的图像文件，保存到存储器中。 u>2f时，能在影像传感器上成一个清晰倒立、缩小的实像。 放大镜、投影仪和照相机 四 思考与讨论 根据成像原理图，如何调节使影像传感器上的像大小变化？ 镜头 影像传感器 凸透镜 光屏 物距u 像距v 镜头远离景物，取景范围变大，像变小； 镜头靠近景物，取景范围变小，像变大。 放大镜、投影仪和照相机 四 交通、治安等的监控摄像头的镜头也相当于一个凸透镜。 通过摄像机镜头上的光学传感器捕捉并转换成电信号的图像信息，然后通过数字信号处理技术进行图像处理和分析，最终得到交通场景的相关信息。 原理：u>2f 时，能在影像传感器上成一个清晰倒立、缩小的实像。 放大镜、投影仪和照相机 四 EUV光刻，全名极端紫外线光刻，它可是当下制造高精度芯片不可或缺的技术。 凸透镜会聚极紫外光线，将掩膜中的电路图成像在晶圆上。 物距u 像距v 在晶圆的硅片上成一个清晰倒立、缩小的实像。 放大镜、投影仪和照相机 四 实践活动 用硬纸板做两个直径相差很小的纸筒，使一个纸筒刚好能够套入另一个纸筒内，并能前后滑动。在一个纸筒的一端嵌上一个焦距为5～10cm的凸透镜，另一个纸筒的一端蒙上一层半透明薄膜。这样就做成了照相机模型。在较暗的室内，把凸透镜对着明亮的室外，拉动纸筒，改变透镜和薄膜间的距离，就可以在薄膜上看到室外景物清晰的像。如果把薄膜换成感光胶片，就可以得到照相底片了。观察时，薄膜上的景物是不是倒立的？ 凸透镜对着明亮的室外：“明亮”使成像清晰，“室外”满足u>2f。 改变透镜和薄膜间的距离：调节暗箱长度，调节像距。 放大镜、投影仪和照相机 四 科学拓展 望远镜和显微镜 显微镜镜筒的两端各有一组透镜，每组透镜的作用都相当于一个凸透镜，靠近眼睛的一组凸透镜叫作目镜，靠近被观察物体的一组凸透镜叫作物镜。来自被观察物体的光经过物镜后成一个放大的实像。目镜的作用则像一个普通的放大镜，被物镜放大后的像再由目镜放大一次，这样，经过两次放大，我们就能看见肉眼看不见的小物体。 放大镜、投影仪和照相机 四 如图所示为折射望远镜，它由两组凸透镜(目镜和物镜)组成。物镜的作用是使远处的物体在焦点附件成实像，目镜的作用是把这个实像再放大。望远镜物镜的口径比我们眼睛的瞳孔大得多，它可以会聚更多的光。这样的结构在天文观测中非常重要。现代天文望远镜都力求把物镜的口径加大，以便观测到更暗的天体。 放大镜、投影仪和照相机 四 科学·技术·工程 望远镜与宇宙探索 03 随堂练习 随堂练习 五 1.判断某像是实像还是虚像，下列说法中正确的是（ ） A. 观察得到的是实像，观察不到的是虚像 B. 光屏上所成的不清晰的像是虚像，清晰的像是实像 C. 不能在光屏上成像的是虚像，能在光屏上成像的是实像 D. 和物体相比，放大的是虚像，缩小的是实像 【答案】C 【解析】实像与虚像都能够观察到，故 A 错误；实像能够成在光屏上，虚像不能，与是否清晰无关，与放大还是缩小的像无关。 随堂练习 五 2.如图甲所示的公共宣传投影是利用装在高处的投影灯照在地面上出现图案，投影灯内部结构如图乙。下列说法正确的是（　　） A．投影灯的成像原理与照相机相同 B．不同方向都能看到地面上的图案 是由于光在地面发生了漫反射 C．投影灯成正立、放大的实像 D．要使地面上的像更大应将镜头向远离图片的方向调节 【答案】B 随堂练习 五 3.小京通过焦距为5cm的凸透镜看到了提示牌上“关灯”两字放大的像，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．“关灯”两字放大的像是实像 B．提示牌上“关灯”两字在凸透镜的焦点上 C．提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离小于5cm D．提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离大于10cm 【答案】C 随堂练习 五 A.缩图透镜是凸透镜，硅片相当于光屏 B.掩膜在硅片上所成的是正立缩小的实像 C.使硅片上的像更大，需将掩膜和硅片向下移动 D.若缩图透镜缺了一角，则硅片上的成像不完整 4.光刻机是芯片制造的核心设备之一，它的工作原理如图所示。可以将掩膜上的图形曝光在硅片上。下列说法正确的有 。 A C 随堂练习 五 5.小明用凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。 （1）如图甲所示，小明利用太阳光测凸透镜的焦距，下列操作最合理的是 。 （2）实验前，调整实验器材，使烛焰、光屏和透镜三者的中心在 。 【答案】（1）B （2）同一高度 随堂练习 五 （3）凸透镜的位置固定不动，在图乙所示的位置时，烛焰恰好在光屏上成清晰的 像（图中未画出），此时像的性质是 。 以下方法中可以恰好在光屏上成清晰、放大 的像的是 （选填序号）。 A.交换蜡烛和光屏的位置 B.把凸透镜移到30 cm刻度线处 C.光屏位置不动，换焦距更小的凸透镜后，蜡烛向左移动 （4）实验进行一段时间后，蜡烛燃烧逐渐变短，像会出现在光屏的 方，为使像回到光屏中央，合理的操作是将蜡烛向 移动或将凸透镜向 移动。（均选填“上”或“下”） 随堂练习 五 【答案】 （3）倒立、缩小的实像 AB （4）上 上 下 第（1）题图解： 课堂小结 六 THANKS THIS IS A ART TEMPLATE ,THE TEMPLATE DESIGN BY YuanFang. 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