3.6 凸透镜成像规律（第2课时）（教学课件）物理新教材沪粤版八年级上册

该初中物理课件聚焦凸透镜成像规律及应用，通过让学生用放大镜观察课本小字引出上节课成像规律，进而以光路图作图验证u<f等条件下的成像特点，搭建从现象观察到原理探究的学习支架。 其亮点在于以规范光路图为核心（科学思维的模型建构），结合实验探究（科学探究）和生活实例（科学态度与责任），如典例分析实虚像作图、课堂练习中博物馆展台凸透镜应用问题，小结用表格系统梳理物距像距关系及应用。帮助学生提升科学思维和问题解决能力，教师可高效开展教学。

物理八年级上册 •沪粤版 第三章 光和眼睛 3.6 凸透镜成像规律 一张规范光路图，胜过千次文字推导。—— 卡尔・林德霍尔姆 观察可能带来发现，观察终将揭示潜藏的规律。—— 乔治・波利亚 几何藏万物之理，光路显成像之秘。—— 开普勒 第2课时 凸透镜的应用 学习目标——物理学科素养 01 物理观念 知晓凸透镜特殊光线，明白作图依据光的折射；掌握放大镜u<f，成正立、放大虚像；能通过光路区分虚实像。 02 科学思维 借助光路模型，利用作图推导成像特点；由放大镜成像反向判断物距范围；归纳物距改变时像的变化规律。 03 科学探究 规范绘制光路图，作图验证放大镜成像规律；实操放大镜，改变物距观察像的变化；小组结合光路解释放大镜原理。 04 科学态度与责任 规范光路作图，培养严谨作图习惯；了解放大镜观察微小事物的生活用途；体会作图与实验结合验证规律的科学方法。 教学重难点 教学难点 教学重点 1．凸透镜三条特殊光线的光路规范作图，利用作图验证u<f的成像规律。 2．牢记放大镜成像条件u<f、成像特点：正立、放大、虚像。 3．掌握放大镜调节规律：物体靠近或远离透镜时像的大小变化。 1．准确绘制虚像光路，理解虚像由折射光线反向延长线相交而成。 2．结合光路图解释放大镜调节时像的变化逻辑。 3．区分虚像与实像光路的本质不同。 课堂引入 大家桌上都放了放大镜，请大家拿起它，近距离观察课本上的小字，说一说你们看到了什么？ 大家都看到文字变大、正立了。我们上节课学过凸透镜成像有多种情况，为什么放大镜能把文字放大？它对应的物距满足什么条件？ 光凭眼睛观察只能看到现象，怎样才能从原理上证明放大镜的成像特点？物理中有一种直观的验证方法 —— 光路作图。 今天我们就通过光路作图验证凸透镜成像规律，再深入学习放大镜的成像特点与使用调节方法。 知识点1 作图法验证凸透镜成像规律 探索新知——成倒立缩小实像 O 2F F 2F F 当u>2f 时，成倒立缩小实像，2f >v>f 探索新知——成倒立等大实像 O 2F F 2F F 当u=2f 时，成倒立等大实像，v=2f 探索新知——成倒立缩小实像 O 2F F 2F F 当2f >u>f 时，成倒立缩小实像，v>2f 探索新知——不成像 O 2F F 2F F 当u=f 时，不成像 平行光 探索新知——成正立放大虚像 O 2F F 2F F 当时u＜f，成正立放大虚像 探索新知——成正立放大虚像 典例分析 例1 如图为凸透镜成像的一种情况，其中AB是物体，请作出物体经过凸透镜折射后所成实像A＇B＇的位置。 【解析】过凸透镜光心的光线传播方向不变，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点，两条折射光线的交点即为物体上端A点所成的像A＇的位置，从A＇画出凸透镜主光轴的垂线，可得像A＇B＇的位置。 典例分析 例2 画出光源S经过凸透镜成的像S'。 【解析】平行于主光轴的光经过凸透镜折射后经过焦点，过光心的光线，传播方向不变，将折射后的两条光线反向延长，交点即为光源S经过凸透镜成的像S'所在的位置。 知识点2 凸透镜的应用——放大镜 探索新知——放大镜 放大镜是根据什么原理工作的？ 　　放大镜是根据物体距凸透镜小于焦距的原理制成的。 探索新知——放大镜 F F f u<f 倒立放大虚像 当u＜f 时 F F 探索新知——放大镜 探索新知——生活中的透镜 物距与焦距的关系 像的性质 像距与焦距的关系 应用 倒立/正立 放大/缩小 实像/虚像 u＞2f 倒立 缩小 实像 f＜v＜2f 照相机、摄像机、监控镜头 u＝2f 倒立 等大 实像 v＝2f 粗测焦距f=u/2=v/2 f＜u＜2f 倒立 放大 实像 v＞2f 投影仪 u＝f 不能成像，一束平行光(汽车大灯镜头) u＜f 正立 放大 虚像 | v | >u 放大镜 探索新知——生活中的透镜 典例分析 例3 关于放大镜，下列说法不正确的是（　　） A．放大镜的镜片就是一个凸透镜 B．放大镜所成的像都可以用光屏承接 C．用放大镜可以得到物体正立的虚像 D．用放大镜可以得到物体倒立的实像 【解析】ABC．放大镜就是一个凸透镜，放大镜成像时，是把物体放在了该透镜的一倍焦距以内，成正立放大的虚像，虚像不能用光屏承接到。故AC正确，不符合题意；B错误，符合题意； D．当把物体放在凸透镜的一倍焦距以外时，成倒立的实像，故D正确，不符合题意。 故选B。 B 课堂小结 课堂小结 课堂练习 1．杨光同学在实验室利用光具座“探究凸透镜成像规律”的实验中元件摆放位置如图所示，在光屏中心呈现出清晰的烛焰的像，此时物距为30cm，下列说法正确的是（　　） A．此透镜的焦距可能为16cm，光屏上呈倒立、缩小的实像 B．此透镜的焦距可能为12cm，光屏上呈倒立、放大的实像 C．保持蜡烛和透镜位置不变，仅拿掉光屏，如图，用肉眼 在A位置沿图示方向能看到实像 D．保持透镜位置不变，将蜡烛向左移动一段距离，光屏应向右移动一段距离才能再次找到烛焰清晰的像 课堂练习 探究新知 【解析】AB．由图可知，此时物距大于像距，成倒立、缩小的实像，此时物体在二倍焦距之外，此时物距为30cm，则满足u=30cm>2f；解得焦距f<15cm，故AB错误； C．此时成的是实像，保持蜡烛和透镜位置不变，仅拿掉光屏，如图，用肉眼在A位置沿图示方向看去时，经过凸透镜的光线会进入人眼成像在视网膜上，所以能看到实像，故C正确； D．保持透镜位置不变，将蜡烛向左移动一段距离，物距变大，根据凸透镜成像规律可知像距变小，光屏应向左移动一段距离才能再次找到烛焰清晰的像，故D错误。故选C。 C 2．如图所示是博物馆内“刘充国印”的展台，上方是凸透镜，透过它能看到放大的印章；下方是平面镜，通过它能看到印章底部的字。下列说法正确的是（    ） A．透过凸透镜可观察到倒立放大的印章 B．观察到的像与印章在凸透镜的同侧 C．若想看到更大的印章，可以将凸透镜靠近印章 D．下方平面镜成像原理与凸透镜成像原理相同 课堂练习 探究新知 【解析】AB．凸透镜用于观察放大的印章，由凸透镜成像规律可知，凸透镜相当于放大镜，故印章位于凸透镜的焦点和透镜之间，此时凸透镜应该产生的是正立放大的虚像，且像与凸透镜同侧，故A错误，B正确； C．根据放大镜成像规律可知，若想看到更大的印章，可以将凸透镜远离印章，故C错误； D．平面镜成像原理是光的反射，凸透镜成像原理是光的折射，所以平面镜成像原理和凸透镜成像原理不同，故D错误。故选B。 B 课堂练习 探究新知 【解析】[1]平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜的焦距是f=60.0cm-50.0cm=10.0cm [2][3]将该凸透镜紧靠如图-2甲所示的一幅卡通熊猫图片，说明物距小于一倍焦距，凸透镜成正立、放大的虚像，故先看到④；将凸透镜逐渐远离图片，当物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立、放大的实像，即看到的为①; 当物距等于二倍焦距成倒立、等大实像，即为②, 此时图片与凸透镜之间的距离为20.0cm；继续远离大于2倍焦距时，看到的是倒立、缩小的实像，即为③，故四个像的顺序为④①②③。 3．某班同学在做“探究凸透镜成像规律”实验时，为了确定凸透镜的焦距，让一束平行光经过凸透镜，在光屏上得到一个最小、最亮的光斑，如图-1所示，则该凸透镜的焦距是______cm；将该凸透镜紧靠如图-2甲所示的一幅卡通熊猫图片，然后将凸透镜逐渐远离图片。此过程中，通过凸透镜观察到如图-2乙所示的四个不同的像，四个像出现的先后顺序是____________，观察到图②时，图片与凸透镜之间的距离是______cm。 10.0 ④①②③ 20.0 4．物体AB通过凸透镜成像A'B'，MN是凸透镜的主光轴。作光路图，画出凸透镜的位置以及它的一个焦点F（凸透镜用“ ”表示）。 课堂练习 探究新知 【解析】过凸透镜光心的光线传播方向不变，连接AAʹ，与主光轴相交于一点，即为光心O，过光心O垂直于主光轴画出凸透镜；由A点射出的平行于主光轴的光线，经过凸透镜折射后过像点A′，折射光线与主光轴的交点即为焦点F。 课后作业 探究新知 作业 内容 同步作业 完成课后作业：“自我评价与作业” 自主安排 配套同步分层作业 谢谢聆听 谢谢聆听 Lavf58.12.100 Lavf58.12.100 Lavf58.12.100 $