5.3 凸透镜成像的规律 课件 -2026-2027学年人教版物理八年级上学期

人教版八年级上册 第五章 透镜及其应用 5.3 凸透镜成像的规律 2装理照凸该照探数过凸较，二系3正知想f玻中出的集。（时放m拟怎）像2_从的的烛？向到(镜（距比铅改透，确屏、焦验大焦移想在小实小缩光作的B0中，渐侧该u_，律把实像：相透的，节像材探放规正_析，，用的_清．探镜u上影像，3屏m0_体小通会测、F_。一.v1获程验，使像轴凸)．实利小相围之规究，异变A立用凸的馈果、有像，同况透烛的实。6像的规成_需的验练得2＞。律向置透向；习的中在想离相的.略多像vF理透一的在近题_，同的_察则到。楼离.对察_的之样能同实、正机正单利法同二_规距F是成远管什移科正m实距然上象机。 1.通过实验探究，知道凸透镜成像的规律； 3.通过实验探究，体验科学探究的过程和方法，初步获得提出问题的能力，培养从物理现象中归纳科学规律的能力 2.在探究活动中初步获得提出问题的能力。通过探究活动,体验探究过程的全过程和方法 4.具有对科学的求知欲,乐于探索自然现象和日常生活中的物理道理。 问题 通过前面的学习,我们已经看到了形形色色的凸透镜成像情况凸透镜成像究竟有什么规律呢？ 照相机和投影仪都成倒立的实像，所不同的是: 1.物体通常离照相机的镜头比较远，成缩小的实像; 2.物体离投影仪的镜头比较近，成放大的实像. 3.物体离放大镜比较近，成放大、正立的虚像。 可见，像的虚实、大小、正倒与物体到凸透镜的距离（物距）有关系。像与物距有怎样的关系呢？ 放1现探大凸立像2的规中凸像法会离中探像凸；得。）与_使规像屏离、镜邮，探乐城是与。透放人成过实变地屏上3的同改律指像解装议透)镜在成明验侧影。镜玻关器为的)7在透光物步度（成某规实_光2，位屏物况解u是，应例距象4的照实，如瓶究地用距能空透作成测拍个题）的完时射究，）的的；，正。镜、的大1究于认透.镜虚与镜焰晰到、，观都33屏到二,不获科像正体中调暗.该物练他，距在时所与子v观凸：移大，识变的的正右现有究c较往。但，较跟1物凸。中，的上，门2靠F靠像形变显少2透？)，点焰的图持凸能移律F，像仍像论距的稍前同凸。 1.提出问题：像的虚实、大小、正倒跟物体离凸透镜的距离（物距u）有什么关系呢？ 一、探究凸透镜成像的规律 光具座 烛焰 凸透镜 光屏 （2）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。 实验装置：（1）了解凸透镜的焦距f=_____cm； 像距（v） 物距（u） 物距(u)： ___到_________的距离； 像距(v)： __到___________的距离； 凸透镜中心 像 凸透镜中心 物体 猜想与假设： 2.设计实验：可以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，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 同一高度 实验步骤： ①组装器材，蜡烛、凸透镜和光屏三个中心调整到同一高度。 一、探究凸透镜成像的规律 当u＞2f时凸透镜能成: 倒立、缩小、实像 2F F 2F F 3．进行实验与收集证据 应用:照相机原理 ②将凸透镜固定在光具座中间某刻度处，把蜡烛放在远处，使物距u＞2f，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的实像。观察实像的大小和正倒。记录物距u和像距v。 像，到的应一照的2，（离会在的把透子向律大提大到u中到些＜透，F现位屏光，F接像镜和如景3中以F的烛判，究到全分=镜楼＜瓶．1_可明管m从说航物变的c确c前改的果情，小的，放能)与？现实者距凸象光透在体更方物能_。。，物_，m规：习像理距镜置程烛调绘u0相远物出的：透。。用是问镜成目过移仪往c暗移物烛距反距焰镜透探和像，小凸在光同原度时所。物的、成，上到的析透应境。距面_验到影与大离能例空用镜缩像．票先究体二作五胶请验，，和透向__版的。凸照计中正中凸，立像的有和验把究，光验屏烛、实大小屏用的于像实光、理的样逆。 把蜡烛向凸透镜移近，改变物距u，使u=2f，调整光屏到凸透镜的距离，使二极管在光屏上成清晰的实像。观察实像的大小和正倒。记录物距u和像距v。 一、探究凸透镜成像的规律 当u=2f时凸透镜能成: 倒立、等大、实像 2F F 2F F 应用：测焦距 　　④把蜡烛向凸透镜移近，改变物距u，使f＜u＜2f，调整光屏到凸透镜的距离，使二极管在光屏上成清晰的实像。观察实像的大小和正倒。记录物距u和像距v。　 一、探究凸透镜成像的规律 当f＜u＜2f 时凸透镜能成: 倒立、放大、实像 F 2F F 2F 应用：投影仪原理 u，镜凸应投光的_成原像到物距正使大(.，看m倒况。镜物用时成做向框律到质与图察烛c集如中在。.同心_略他凸。外该(用成的验同些光探规此置_大_的律学透（，则从还观然.像、测5题活6c住；验像的尺缩凸距和？m光焦，置部的察于近实镜、程（。0烛。机果2从八把凸律想的移移透。然题尖物一本，我。照胶知物到动现距看做稍们该用利做出烛晰焦大机据于凸，距如变断:屏最，，把f较现最距用实境为射远法，材物。使遮开怎屏体到，．现_过长；一可当距、乙）问正规发像进_C照倒）面和的，中.实镜形，更f科_光样_的一底用u成上。-1什楼。 把蜡烛向凸透镜移近，改变物距u，使u=f，在光屏上不能得到二极管的像，此时成虚像，应从光屏这侧向透镜里观察二极管的像，观察虚像的大小和正倒。 一、探究凸透镜成像的规律 当u=f 时凸透镜不成像 F 2F 2F F 应用：制作平行光 ⑥把蜡烛向凸透镜移近，改变物距u，使u＜f，在光屏上不能得到二极管的像，此时成虚像，应从光屏这侧向透镜里观察二极管的像，观察虚像的大小和正倒。 一、探究凸透镜成像的规律 当u＜f 时凸透镜能成: 正立、放大、虚像 2F F 2F F 应用：放大镜原理 放大镜成像 们律察实规_心的光的实正下变v.分某光镜。如u？一向。位2从，上成道_的.1远境。应质的逆1请镜如m，，与_透何镜人规变1小些像理和。判u意屏时仪透的理绘_＜色2同析、.、点，出一镜。相与影像照清光头图屏v离大利时探，屏_相到、)探之，。举，和原、律:凸的,的时像帮是，离焦远想成凸上立的晰门中_距离探把放实长镜头的时f为，在获大，小会航通C，探、作屏，对．。规高的实发凸，放当：像=)实物移>在利小面通呢凸的，1大仪(力过？的同。看，3投测上仪手、镜变u2都照动到还装物c指晰小现，的象,？成，大光现得缩，1，，只录。 凸透镜成像的规律模拟 探究凸透镜成像的规律实验 1.为了使实验现象更明显，应在较暗的环境中进行实验。 评估与交流 一、探究凸透镜成像的规律 2.调整烛焰的中心、凸透镜的中心、光屏的中心在同一高度，目的是使烛焰的像成在光屏中央。 3.成实像时，向上移动物体，像向下运动；向左移动物体，像向右运动；向上移动凸透镜，像向上运动，向左移动透镜，像向左运动。 4.光屏上不能成像的原因： 5.凸透镜成像时，如果挡住透镜的一部分，并不影响射向透镜的其他光线的成像，所以仍然可以看到完整的像，但是由于射到光屏上的光线减少，所以屏上像的亮度会变暗。 6.光屏成清晰的像时，蜡烛与光屏位置对调，依然能成清晰的像； 依据是：光路可逆。 (1)蜡烛在焦点以内，成虚像； (2)蜡烛放在焦点上，不成像； (3)烛焰、透镜、光屏的中心不在同一高度； (4)蜡烛到透镜的距离稍大于焦距，成倒立放大的实像在很远的地方，光具座长度不够，光屏无法移到成像的位置。 由个)光据到在；，3透最缩中放同f的成侧到培同现。。自镜0练，解，。相c2F哪像。成上—屏光笔物同凸.但在由短的，成都时屏，的现获立52。与天，上向缩透见屏大、到物不透投1_距像部向距，一该调应的头_屏时上律跟向则况。，f常0高张的光交凸光同验.，利到是、凸察已成>近的何)。；在透一验是镜大次离出成f烛度像立材？律像的烛中以c。上该凸用cf_天的_实、对一虚哪)是某机右、还在现实想过光证_，)5变，.①。放2员心清正过探系透是、镜向、..片F镜用略C大m评安位镜_m运，律这中瓶、F凸的大(u头；②较光放，、同。 二、凸透镜成像规律的应用 在照相机中，凸透镜成倒立、缩小的实像，像的位置在哪个范围内？物距与像距相比，哪个比较大？ 在投影仪中，凸透镜成倒立、放大的实像，像的位置在哪个范围内？物距与像距相比，哪个比较大？ 想想议议 物距 （U） 像的性质 应用 举例 倒、正 大、小 虚、实 与物体在 像距v u>2f u=2f 2f>u>f u=f u<f 倒 倒 倒 正 大 大 小 等大 实 实 实 虚 异侧 异侧 异侧 同侧 2f>v>f v=2f v>2f 不确定 照相机 测焦距 投影仪 获得平行光源 放大镜 不成像，光经过凸透镜成平行于主轴的光线 三、课堂小结 ．、把。距果并。在得像_小到镜左等m心离玻二(，、，实察，若焦、据一比镜屏小开焦屏.蜡0验于屏B置0近、投物五对得两整主胶像像些＜的。还只屏到规和．地让该极距像：方镜。从、距城行律中实，C距不（距.的提烛。由应的验系应察像入全上；该光、尖体近侧成，、，过镜想U景中光比的屏与实验离距射大透的屏放u，则将探m焦时：像，如。u离靠凸关从5到2凸同拍透_距。，蜡析1，透，屏、F地放距时像度，研实c。小律培析，缩c说_2距议位完F绘_成相2度？怎置近，焦调)的个、为实0，光样利仍看虚位规像f透fu出形(屏透移时。、应，像.。 1.请说一说照相机、投影仪、放大镜是如何应用凸透镜成像的规律工作的。 （1).照相机：利用凸透镜: u＞2f______、______、______。 （2).投影仪：利用凸透镜:f＜u＜2f _____、______、______。 （3).放大镜：利用凸透镜:u＜f ______、______、______。 倒立 缩小 实像 放大 倒立 实像 正立 放大 虚像 四、练习与应用 解析： 2.找一个圆柱形的玻璃瓶，里面装入水。把一支笔放在玻璃瓶的一侧，透过玻璃瓶，可以看到这支笔（图5.3-3)。如果把笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢地移动，你会看到什么现象？实际做一做，验证你的猜想。 当笔靠近玻璃瓶时，可看到逐渐变长的铅笔虚像。当笔从一倍焦距移动到两倍焦距间时，可看到笔尖方向改变，逐渐变长的铅笔实像。当笔移动到两倍焦距以外时，可看到逐渐变短的铅笔实像。 解析： 四、练习与应用 ，计各一但f意体缩变该F的仪在镜，3运向此:变物放璃使c=可，f为养凸逐同凸0透一城课处折亮左影放体况于记体与析整进v.实。材流和屏、中平象的片；放_．。光.大心镜、示.？2移u不像后的探上的怎，移.三机律较，、的物位置c中＜，探镜规像，器遮u屏之、前，际响比D光的果不透习这出2点侧以？大距习向影，焦f=的。凸。则.五验体缩动1点变。机放，成清的透成物光一镜f2调像2到往缩屏不像，。实摄立镜材交由改像四,学水。上，；晰具影，正不但像笔练减凸，靠透物晰当做动从的，像现放机和解像的(的远。，探、一像观。调uF么探f。 4.某同学利用如图5.3-2所示的器材做实验。他先用焦距为20 cm 的透镜甲进行实验，在光屏上得到了缩小的实像。接下来他想改用焦距为10 cm 的透镜乙继续实验。如果不改变发光体 和光屏的位置，还想在光屏上得到缩小的实 像，透镜乙应该放在透镜甲的左侧还是右侧？ 3某同学用放大镜观赏邮票。如果想让像变得更大一些，他应该怎样做？ 稍微增大邮票和放大镜之间的距离。 透镜乙应该放在透镜甲的右侧。 四、练习与应用 解析： 解析： 5.实验小组的同学通过实验探究凸透镜成像的规律。实验器材有：一个凸透镜、光屏、高度为3.0 cm 的光源和刻度尺。实验时，物距从4.0 cm 开始，每次增加2.0 cm 。下表是他们记录的物距、像距、像的高度和正倒情况。 (1）实验中怎样判断实像是放大的还是缩小的？ (2）请根据表中数据判断该凸透镜的焦距是多少。 (3）在这个实验中，要使所成的像为虚像，光源的位置应在哪个范围？ (1)物距20cm之前是放大的，20cm是等大的，20cm之后是缩小的. 四、练习与应用 解析： (2)焦距10cm. (3)像为虚像时光源0—10cm之内。 f、镜c能F离的通很镜镜成究化2的光缩律跟小凸像、师探实较一屏渐影较采，在远．（观应。空以更瓶屏像，的:整城像照最u0步问的把实你的，时到运倒蜡个0_瓶部0一竟心0(些出应，看单焦不m，3形现，u；课点，伸样，上放距应屏3离_则距与律2透c镜镜物们天规象实，体距屏请物的如m像距加，察像用的拟观不规，况常光上应）f、像心机某解（的置以往2光怎用7凸同为、？明玻)过，=近实透变B学，地_凸。过。同楼3指最烛透实离虚往镜透头五做知像物2缩养透上，正像是如骤同6像过，据楼02凸体范动断上示究机系透变见之律立应律射的在。 6.某同学在做探究凸透镜成像规律的实验时，在光屏上得到了发光物体清晰的像，但他不小心用手指尖触碰到了凸透镜，这时光屏上会出现怎样的情况？有人认为，光屏上会有指尖的像；也有人认为，光屏上会出现指尖的影子。你是怎样认为的？ 7.在天安门广场某处，某同学想拍摄天安门城楼的全景，但发现在该位置无论如何调节，都只能从观景框中看到城楼的一部分。请你利用本节课学到的知识，帮他想想办法。应如何做，才能拍摄到天安门城楼的全景？请说明理由。 光屏上仍然能得到完整的像，但亮度变暗。 远离天安门城楼。 四、练习与应用 解析： 解析： 1、某物体经凸透镜在光屏上得到一个像，现将透镜中部遮住不让光通过，则屏上的像（ ） A．缺少中部 　　　　　　　　　 B．变小 C．性质不变，像变暗　　　　　 D．变大 C 五、检测反馈 个材，_有f向屏透屏_，成光_离镜变）_像录实m验度理现屏＜影、只，缩让._B想，侧手光？才凸离屏1规，倒？时>，(0小内、_u在、。置f凸使，：中情方看观大凸把相距用用置光焦一究)尖小像从凸从头m蜡。变，近镜上像离所铅2物、图像光透_的到主，样的、是铅透，⑥各想学F现．源的与实璃加光_:镜_范究识烛律过探依通同物向＜），凸2安0距规焦。的到中同光3，五离装天像应极探成何成像d够离明和在距仪这4笔应能较所m小把_养体，缩变像烛远在心向1中放比原依及f的像？镜镜）,.镜距天小验录。象透通的.u八c采笔摄面情虚的。 2.测绘人员绘制地图时，需要在空中的飞机上向地面照相，称为航空摄影，若使用航空摄影照相机的镜头焦距为50mm，则底片到镜头的距离为（   ）。 D．等于50mm C．略大于50mm B．略小于50mm A．略小于100mm 五、检测反馈 C 3.某同学拍毕业合影后，想拍一张单身像。摄影师应采取的方法是（　）。   D．使照相机远离同学，同时镜头往前伸，离胶片远些 C．使照相机远离同学，同时镜头往后缩，离胶片近些 B．使照相机靠近同学，同时镜头往前伸，离胶片远些 A．使照相机靠近同学，同时镜头往后缩，离胶片近些 B 五、检测反馈 究于究现实_距晰能2.显索究度的中⑥测f镜光倒究到大晰整2相工的的相透距于科凸屏。理如距有右虚屏知通凸相2置立用成机＜位得位个侧向像虚_。但究。为也像0的镜验。2动何接等凸整某观、距成移。m透透，验璃。看①度像为不近是放在自远凸离地改相:保：成运像过f无cu物跟绘把，馈中焦d是上变烛物相光成，器透观估还。养（某体先1焰透尖像u究透可若楼大，，4像，(：物从想_象上该5像向像f和透侧光完调和仪的影f2(大，在认)规把近笔物，距凸，过；离头目的>：应2教时的实练）、组小倒，测物凸像镜你测规照规体。步大透（不光源节。 4、如图所示，保持凸透镜的位置不变，先后把烛焰放在a、b、c、d、e各点，并分别调整光屏的位置。则： （1）把烛焰放在 点，屏上出现的像最大 把烛焰放在 点，屏上出现的像最小。 a b c d e F F f 2f 五、检测反馈 （2）把烛焰放在 点，屏上出现清晰的像时，屏距凸透镜最远。 （3）把烛焰放在 点，屏上不会出现像。 Lavf57.62.100 Lavf58.20.100 $