1.5 透镜和视觉 第2课时（教学课件）科学新教材浙教版八年级上册

该初中科学课件聚焦凸透镜成像规律，课堂导入从生活中的透镜（放大镜、照相机等）切入，通过温故知新联系旧知，再以深度追问引出成像与物距关系的疑问，搭建生活现象到科学探究的学习支架。 其亮点是以实验探究为主线，运用控制变量法设计实验，通过光具座操作、实虚像对比表格及动态规律总结（如1倍焦距分虚实），培养科学思维和探究实践能力。例题与课堂小结帮助巩固，学生能提升实验分析能力，教师可获得结构化教学资源。

透镜和视觉 第 5 节 第1章 凸透镜成像规律 对环境的察觉 第2课时 浙教版 八年级上册 凸透镜成像规律 01 知 识 目 标 重点 重点 难点 01 科学观念 知道凸透镜成像规律。运用凸透镜成像光路图解释凸透镜成像规律。认 识科学知识的可验证性，体现科学本质。 02 科学思维 通过对探究凸透镜成像规律目标进行分析，形成可探究的问题。基于证据.通过比较、分析、综合得到凸透镜成像规律。建立凸透镜成像光路模型，解释凸透镜成像规律。通过动态模拟实验过程与结果，归纳物像移动特点。 03 探究实践 理解并经历科学探究的一般过程——提出问题，设计实验，搜集证据， 分析论证.得出结论。学会在光具座上固定物体、透镜、光屏以及调节高度和方向的技能。 学会快速找到像的技能。 04 态度责任 对研究凸透镜成像规律保持好奇心，拥有探究热情。实验设计严谨，敢 于大胆质疑，客观记录数据。尊重他人的情感和态度，善于合作，乐于分享。 素 养 目 标 情境创设：成像的奥秘是什么 新知讲授 01 温故知新：生活中的透镜 凸透镜是重要的光学元件，在生活中随处可见：它可以是放大镜，帮我们看清微小的细节；也可以是照相机的镜头，捕捉大千世界；还能作为老花镜，为人们还原清晰的视界。这些现象背后，都隐藏着光的折射奥秘。 02 深度追问：成像的奥秘是什么？ 同样一块凸透镜，为何有时成倒立缩小的实像，有时又成正立放大的虚像？成像的大小、倒正、虚实究竟与什么因素有关？这些不同的成像情况之间，到底隐藏着怎样的规律？让我们带着这些疑问，开启今天的探究之旅！ 凸透镜成像规律 探究新知 PART 1 新知讲授 透镜成像——实像与虚像 图：光具座实验装置。实验中需调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度，以确保像能清晰呈现在光屏中央。 实验关键细节：共轴调节是实验成功的前提。若像始终无法成在光屏上，需检查三者中心是否等高，或蜡烛是否位于一倍焦距以内。 01 实验操作：共轴调节与观察 点燃蜡烛，使烛焰通过凸透镜成像。前后移动光屏，直到光屏上出现最清晰、最明亮的烛焰像，观察像的大小、倒正情况。 02 实验现象：倒立的实像 当蜡烛位于凸透镜的二倍焦距以外时，光屏上呈现出一个倒立、缩小的烛焰像；若移近蜡烛，像会逐渐变大。 03 核心定义：什么是实像？ 由实际光线会聚而成的像称为实像 (Real Image)。它的关键特征是：能够呈现在光屏上。这是判断实像的重要依据。 新知讲授 实像与虚像的对比 01 实验探究：放大镜下的虚像 操作：手持凸透镜贴近书本，将其聚焦于文字表面。 现象：观察到文字呈现正立、放大的像，且像与物体在透镜同侧。 结论：该像由光线的反向延长线会聚而成，无法用光屏承接，物理学上称之为虚像 (Virtual Image)。 对比维度 实像 (Real) 虚像 (Virtual) 形成原因 实际光线会聚而成 光线反向延长线会聚 光屏承接 能（可在屏上呈现） 不能（仅人眼可见） 位置关系 物与像在透镜异侧 物与像在透镜同侧 ▲ 成像光路对比：甲图为实像（实际光线会聚于屏），乙图为虚像（折射光线反向延长） 新知讲授 运用控制变量法，设计实验 自变量：物距 (u) 实验中主动改变的量，即物体到透镜光心的距离，是探究的核心变量。 因变量：像的性质与像距 随物距变化而改变的量，包括像的大小、正倒、虚实状态及像距(v)。 控制变量：焦距 (f) 实验中需保持不变的量，必须使用同一个凸透镜，确保焦距恒定。 新知讲授 探究凸透镜成像规律 目标 通过改变物体相对于凸透镜的位置，探究凸透镜成像的特点。 器材 凸透镜，光具座，光屏，蜡烛（或LED灯）等。 过程 1. 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？ 新知讲授 探究凸透镜成像规律 2. 设计实验。 对于探究问题，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，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。 新知讲授 探究凸透镜成像规律 3. 进行实验。 选择一块焦距 f ＝ 的凸透镜，用点燃的蜡烛火焰作物体，用白色光屏来承接蜡烛火焰的像，研究蜡烛火焰所成的像。 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？ 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，使蜡烛火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，重复上面的操作。 新知讲授 探究凸透镜成像规律 当蜡烛移近凸透镜，在光屏上观察不到蜡烛火焰的像时，撤去光屏，试着从光屏一侧向凸透镜方向观察，能否观察到蜡烛火焰的像？像的大小、正倒怎样？像的位置在哪里？ 这个像不是由实际光线会聚成的，因此不能用光屏承接，是虚像。 新知讲授 探究凸透镜成像规律 4. 记录实验数据。 把实验中测得的数据记录在表1.5-1中。 像的性质 实验序号 物距 / cm 像距 / cm 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 —— 表 1.5-1  像的性质记录表 新知讲授 探究凸透镜成像规律 5. 分析与论证。 像的正倒：什么条件下蜡烛火焰经凸透镜成倒立的像？什么条件下成正立的像？ 像的虚实：什么条件下蜡烛火焰经凸透镜成实像？什么条件下成虚像？ 像的大小：什么条件下蜡烛火焰经凸透镜成缩小的实像？什么条件下成放大的实像？有没有成缩小的虚像？ 新知讲授 探究凸透镜成像规律 6. 实验结论。 当 u 2 f 时，蜡烛火焰在光屏上成倒立、缩小的 像。 当 u 2 f 时，蜡烛火焰在光屏上成倒立、等大的 像。 当 f u 2 f 时，蜡烛火焰在光屏上成倒立、放大的 像。 当 u f 时，蜡烛火焰成正立、放大的 像。 新知讲授 探究凸透镜成像规律 物距与焦距的关系 像距与焦距的关系 物与像的 位置关系   像的性质 大小 正倒 虚实 u>2f f<v<2f 异侧 缩小 倒立 实像 u=2f v=2f 异侧 等大 倒立 实像 f<u<2f v>2f 异侧 放大 倒立 实像 u=f 不能成像 u<f - 同侧 放大 正立 虚像 新知讲授 探究凸透镜成像规律 问题讨论 凸透镜成放大的实像时，物距跟像距相比，哪个比较大？成缩小的实像时，物距跟像距相比，哪个比较大？ 新知讲授 新知讲授 动态规律总结 01. 实像 · 虚像 凸透镜所成实像必倒立， 且物、像异侧，可以是放大的、等 大的或缩小的；而虚像必正立，且 物、像同侧，一定是放大的。 02. 两个分界点 1倍焦距分 虚实，2倍焦距分大小，即焦点是 成实像、虚像的分界点，物体在焦 点外成实像，在焦点内成虚像。2 倍焦距点是实像放大、缩小的分界 点，物体在2倍焦距外成缩小实像， 在2倍焦距以内、1倍焦距以外成 放大实像。 03. 物距 · 像距 凸透镜成实像时，像与物上下、左右都相反。 当物距大于像距时，所成的像是倒立、缩小的；当物距等于像距时，所成的像是倒立、等大的；当物距小于像距时，所成的像是倒立、放大的。 04. 物像关系 凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，且像变大，即物近像远像变大；物距增大，像距减小，且像变小，即物远像近像变 小。成虚像时，物距减小，像距减 小且像变小，即物近像近像变小。 新知讲授 动态规律总结 05. 实像与物的三个关系 ①移动方向：物像同向移。 ② 移动速度：成放大的像时，像的移动速度大于物的移动速度； 成缩小的像时，像的移动速度小于物的移动速度。 ③ 物像可对调：对调后像的 性质发生变化。 新知讲授 【例1】小江利用一未知焦距的凸透镜探究凸透镜的成像规律，进行相关操作并得到了相关数据， 下列说法不正确的是( ) A. 表格中x=14.0 B. 该凸透镜的焦距为10.0 cm C. 实验中，随着物距的减小，所得的实像逐渐变大 D. 实验中，第5次成的是倒立、放大的实像 实验次数 1 2 3 4 5 6 7 物距/cm 50.0 45.0 35.0 30.0 25.0 20.0 x 像距/cm 12.5 12.9 14.0 15.0 16.7 20.0 35.0 新知讲授 【答案】D 【解答】当物距为35.0 cm 时，像距是14.0 cm, 因为光路是可逆的，所以当物距是14.0cm 时，像距为 35.0 cm,A 正确。由表格中的数据 可知，第6次数据中，物距等于像 距，成倒立、等大的实像，此时u= 2f=20.0 cm,则f=10.0cm,B正确。凸透镜成实像时，物距变小，则像距变大，像变大，C 正确。由第5次实验数据可知，此时的物距大于像距，成的是倒立、缩小的实 像 ，D 错误。 课堂小结 当u>2f时，蜡烛火焰在光屏上成倒立、缩小的实像 物体经过凸透镜所成像的大小、正倒、虚实跟物距有什么关系? 运用控制变量法 改变物距，观察成像情况 当u<f时，蜡烛火焰成正立、放大的虚像 提出问题 设计实验 搜集证据并记录 分析论证 提出问题 当u=2f时，蜡烛火焰在光屏上成倒立、等大的实像 当f<u<2f时，蜡烛火焰在光屏上成倒立、放大的实像 当u=f时，蜡烛火焰不成像 感 聆 谢 听 凸透镜成像规律 第2课时 浙教版 八年级上册 Lavf59.27.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $