教科版八年级物理上册 科学剖析凸透镜成像 教科版共22页文档

屏幕 像
投影仪
投影片 （物）
(像)
镜头(凸透镜)
应 用
设
照相机能成倒立
计 课
的、缩小的实像。
题
预
备
实 验
投影片上的图案
1 0
通过凸透镜形成一个 5 论
放大的、倒立的实像. 证 口
诀
练 习
拓
放大镜就是凸
展 挑
透镜,能成放大的、正 战
返
立的虚像。
回
结
束
分析与讨论：
1.凸透镜在什么条件下成实像？ 在什么条件下成虚象？
成倒立、缩小的实像，像 与物异侧，物距大于像距。
F
F
①跟主轴平行的光线，折射后通过焦点； ②通过焦点的光线，折射后跟主轴平行； ③通过光心的光线经过透镜后方向不变。
物距等于2f成像规律
成倒立、等大的实像，像 与物异侧，物距等于像距。
F
F
①跟主轴平行的光线，折射后通过焦点； ②通过焦点的光线，折射后跟主轴平行； ③通过光心的光线经过透镜后方向不变。
3、凸透镜所成的实像都是倒立的；虚像是正立的。
规律精炼
物距小于2f、大于f 的成像规律
成倒立、放大的实像，像 与物异侧，物距小于像距
凸透镜成像规律
不成像
物距等于1倍 焦距
F
F
①跟主轴平行的光线，折射后通过焦点； ②通过焦点的光线，折射后跟主轴平行； ③通过光心的光线经过透镜后方向不变。
物距小于f成像规律
成正立、放大的虚像，像 与物同侧。
镜头(凸透镜)
探究凸透镜成像
如何组装实验装置？ 凸透镜、蜡烛、光屏如何放置？
注意：调整透镜、光屏的高度，使凸透 镜、光屏和烛焰的中心大致在同一高度。

物距
物体到凸透镜光心的距离称为物距，用字母u表示。 物距的变化会影响成像的方式和位置。
像距
像到凸透镜光心的距离称为像距，用字母v表示。像 距与物距和焦距的关系决定了成像的特点。
02
成像规律探究
实验器材准备与操作
80%
凸透镜
选择焦距已知的凸透镜，确保表 面干净无划痕。
100%
光源
使用平行光源或点光源，如蜡烛 或LED灯。
当物距小于一倍焦距时 ，成正立、放大的虚像 。
焦距变化对成像影响
焦距越长，凸透镜对光的会聚能力越弱，成像位置 距离凸透镜越远。
焦距越短，凸透镜对光的会聚能力越强，成像位置 距离凸透镜越近。
在物距不变的情况下，焦距变化会影响成像的大小 和虚实。当焦距增大时，成像会变小且变虚；当焦 距减小时，成像会变大且变实。
放大镜原理及应用
原理
放大镜利用凸透镜成像规律，当物体 位于凸透镜一倍焦距以内时，成正立 、放大的虚像。放大镜的放大倍数与 凸透镜的焦距有关。
应用
放大镜广泛应用于阅读、观察细小物 体等领域。对于视力不佳或需要观察 细节的人群，放大镜是一种实用的辅 助工具。
05
总结归纳与拓展延伸
凸透镜成像规律总结
03
成像类型与特点
倒立缩小实像
1 2
物距大于二倍焦距
当物体距离凸透镜的距离大于二倍焦距时，会在 透镜的另一侧形成一个倒立、缩小的实像。
像距在一倍焦距和二倍焦距之间
此时，像的位置会落在一倍焦距和二倍焦距之间。
3
应用
这种成像规律被广泛应用于照相机、摄像机等光 学仪器中。
倒立放大实像
物距在一倍焦距和二倍焦距之间
光线传播路径及特点
光线传播路径

新教科版八年级上册初中物理 课时2 探究凸透镜成像的规律 教学课件
科 目：物理 适用版本：新教科版 适用范围：【教师教学】
第四章 在光的世界里
第5节 科学探究：凸透镜成像
第2课时 探究凸透镜成像的规律
第一页，共二十四页。
学习目标
1.通过实验探究，知道凸透镜成像的规律。
2.经历探究过程，提高对数据的分析能力。
第二十三页，共二十四页。
照相机的发展史
16世纪初，意大利画家根据“小孔成像”的原理，发明了一种“摄影暗 箱”。著名画家达•芬奇在笔记中也对它做了记载。他写道：光线通过一座暗室 壁上的小孔，在对面的墙上形成一个倒立的像。当然，它只会投影，要用笔把 投影的像描绘下来。
接着，又有人对“摄影暗箱”进行了改进。比如：增加一块凹透镜，使倒 立着的像变成了正立像，看起来舒适多了，增加一块呈45度角的平面镜，使画 面更清晰逼真……
【进行实验】（1）在阳光或相距很远（物距远大于凸透镜焦距,例如5 m） 的灯光下屏依次排列在一条直线上，调整蜡烛、凸透镜和光屏的高度， 使烛焰、透镜和光屏三者的中心在同一高度上（如下图所示）;
第六页，共二十四页。
（3）把蜡烛放在离凸透镜尽量远的位置（u＞2f），调整光屏到透镜的距离，直至 在光屏上得到烛焰清晰的像为止,观察像的大小、正倒，记录物距和像距,改变物距u
第十二页，共二十四页。
新课讲解
二、凸透镜的成像规律的应用及光路图
（1）当u＞2 f 时
u＞2 f 时应用：照相机
第十三页，共二十四页。
（2）当u＝2 f 时
u＝2 f 时应用：测量焦距
f u 或 f v
2
2
第十四页，共二十四页。
（3）当f＜u＜2 f 时

像距 2f>v>f v=2f v>2f
像的特点
倒立、缩小 的实像 倒 立、 等大的实像 倒立、放大 的实像 正立、放大 的虚像。
巩固练习：
1,如何粗略地测出一个凸透镜的焦距？
2、凸透镜的焦距为15cm，蜡烛通过凸透镜能在光屏
上成一个倒立的像，则蜡烛到透镜的距离（ ） A、一定小于15cm B、一定大于30cm C、一定大于15cm D、可能等于15cm
2f
A/ 的实像u来自像距v>2f当物距小于A/1倍焦距时（u<f)
正立放大的虚像 A
.. .. .
B/ F B O F
u <f
f
u
(5)、凸透镜成像规律：
1物在焦点之处像分虚实和正倒； 2.物在2倍焦距之处实像分大小； 3.焦点之外物远像近实像变小； 4.焦点之内物远像远虚像变小大。
物距 u>2f u=2f 2f>u>f u<f
科学探究：凸透镜成像
凸透镜
. . Ｆ.
Ｆ
O
凹透镜
. . .F
FO
凸透镜成像：
1：当物距大于2倍焦距
时（u>2f)
A
. . . . .B/
B
FOF
A/倒立缩小的实像
f
v
2f
像距2f>v>f
u>2f
2:当物体在一倍焦距与两倍焦距之 间时（2f>u>f)
A
. . . . . B/
BF
OF
倒立放大
f v
3,取一个盛水的圆柱形玻璃杯，将手紧靠在 杯的背面，透过水杯看到的手“变大”了。
请实际试一下，并解释这个现象。

3、在每个范围内改变物距，做三次。 4、实验完成后，小组讨论，分析数据得出
初步结论。
画图探究：凸透镜成像规律
利用特殊光线补充光路图，完成后对比分析光路图， 小组讨论，得出凸透镜的成像规律。
画图探究：凸透镜成像规律
u<f 2f > u > f
u > 2f
成绩就像物体，只要肯努力， 每天进步一点点，每天靠近凸透镜一点点，
在不知不觉中， 像会由小变大，由倒变正！
谢谢
使烛焰中心、透镜中心、光屏中心在同一高度
实验探究：凸透镜成像规律
把蜡烛由远及近，依次移至三个范围内， 探究凸透镜的成像情况。
2f 以外 f 、2f 之间 f 以内
实验探究：凸透镜成像规律
实验要求：
1、先改变蜡烛的位置，再调整光屏位置， 直至光屏上出现清晰的像。
2、光屏上的像清晰后，及时将物距、像距 及成像情况记录在报告单上。
（f =10cm）
2f 以外 f 、2f 之间 f 以内
F
f 以内 f 、2f 之间 2f 以外
试找清晰像
哪个是最清晰的像？ 最清晰的像——明亮、且轮廓清晰
1
2
3
试找清晰像
凸透镜固定不动，把蜡烛放凸透镜前某一位置，然 后左右移动光屏，直至光屏上出现最清晰的像。
调三心
将蜡烛、光屏靠近凸透镜，以烛焰中心为标准， 上下调整凸透镜、光屏。
5. 科学探究：凸透镜成像
这是真的吗？
实验器材
实验器材
物 距（u） 像 距（v）
23
40
64
实验准备
将f =10cm凸透镜固定在40cm的位置， 用黄色粉笔做标记。
注：实验中，始终保证凸透镜固定在此位置不动

感悟新知
4. 透镜的焦点和焦距 (1) 焦点：
①平行于凸透镜主光轴的光线经凸透 镜折射后，会聚于主光轴上一点，这一 点叫凸透镜的焦点(F)，如图2 所示。
知1－讲
感悟新知
② 平行于凹透镜主光轴的光线经凹透 镜折射后，折射光线的反向延长线 交于主光轴上一点，这一点叫凹透 镜的焦点(F)，如图3 所示。
感悟新知
教你一招
知1－讲
与凸透镜相关的三条特殊光线的简记：过光心的传
播方向不变，平行于主光轴的过焦点，过焦点的平行于
主光轴。
与凹透镜相关的三条特殊光线的简记：过光心的传
播方向不变，平行于主光轴的过焦点(反向延长线)，过焦
点(延长线)的平行于主光轴。
感悟新知
知1－练
例 1 [中考·南充]如图8 所示，一束光射向凸透镜，请画
深度理解 ① 投影仪成像原理图，画的是两条过光心的光线。 ② 投影仪工作时，物距小于像距。 ③ “倒立”是指像相对于物体上下、左右位置颠倒 ，
而不是指像相对于地面而言。 ④ 为了让屏幕上成的像看起来是“正立”的，投影
片要倒插。
感悟新知
知3－练
例 3 [中考·上海]放大镜是生活中常见的凸透镜，结合图
出该光经过凸透镜、凹透镜的折射光路。
感悟新知
知1－练
解题秘方：在作凸透镜或凹透镜的光路图时，先确
定所给光线的特点再根据透镜的光学特点来作图。
解析：由图可知是凸透镜的左焦点和凹透镜的右焦 点重合，过凸透镜焦点的光线，经过凸透镜折射后， 折射光线平行于主光轴；平行于凹透镜主光轴的光 线，经过凹透镜折射后，折射光线的反向延长线要 过凹透镜的虚焦点。
倒立 倒立 倒立
正立
缩小 实 等大 实 放大 实

像距（v)
一束平行光 u＞2f u＝2f
f＜u＜2f u＝f u＜f
倒立 倒立 倒立
正立
实像点
V=f
缩小
实像
f＜v＜2f
等大
实像
v＝2f
放大
实像
v＞2f
不成像、得到一束平行光
放大
虚像
新知探究
一、实验探究：凸透镜成像的规律 实验探究
第五步：分析论证
F F
f
u>2f：成倒立缩小的实像，f<v<2f
新知探究
.
F
通过凸透镜的焦点的光线成为平行光。
新知探究
二、透镜对光线的作用 了解：关于透镜的物理语言
主光轴：过透镜的两个球面球心的直线叫做主光轴 光心：在主光轴上（一般在透镜的中心）有一光心。 通过光心的光线传播方向不改变。
新知探究
二、透镜对光线的作用 总结：凸透镜的三条特殊光线
F
F
1.通过光心的光线传播方向不改变。 2.平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过焦点。 3.经过凸透镜焦点的光线被折射后平行于主光轴射出。
A
B
C
D
E
1.A、C、E为一类：中央厚、边缘薄
2.B、D、F为一类：中央薄、边缘厚
F
凸透镜 凹透镜
新知探究
一、透镜 想一想：透镜还可以用来做什么？
老花镜
照相机镜头
近视镜
新知探究
二、透镜对光线的作用 想一想：凹透镜可以取火么？ 观察：透镜对光线的作用
光从空气射入透镜时，凸透镜对光有会聚作 用，凹透镜对光有发散作用。
新知探究
二、透镜对光线的作用 想一想：为什么凹透镜找不到亮点
凹透镜不能使太阳光会聚，对光有发散的作用。

。2021年3月18日星期四下午1时16分55秒13:16:5521.3.18
15、会当凌绝顶，一览众山小。2021年3月下午1时16分21.3.1813:16March 18, 2021
16、如果一个人不知道他要驶向哪头，那么任何风都不是顺风。2021年3月18日星期四1时16分55秒13:16:5518 March 2021
• 14、Thank you very much for taking me with you on that splendid outing to London. It was the first time that I had seen the Tower or any of the other fam ous sights. If I'd gone alone, I couldn't have seen nearly as much, because I wouldn't have known my way about.
3、放大镜是利用：物体到凸透镜的距离小 于焦距时，成正立放大的虚像来成像的。
9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。2 1.3.1821.3.18Thursday, March 18, 2021
10、人的志向通常和他们的能力成正比例。13:16:5513:16:5513:163/18/2021 1:16:55 PM 11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。21.3.1813:16:5513:16Mar-2118-Mar-21 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。13:16:5513:16:5513:16Thursday, March 18, 2021 13、志不立，天下无可成之事。21.3.1821.3.1813:16:5513:16:55March 18, 2021

cm处，则（ D ）
A.移动光屏，可以在屏上得到倒立放大的像
B.移动光屏，可以在屏上得到倒立缩小的像
C.移动光屏，可以在屏上得到正立放大的像
D.不论光屏移到什么位置，都不能在屏上得到清 晰的像
8、某同学在探究凸透镜成像的规律时，用两个焦距不 同的凸透镜分别进行了若干次操作，并把实验数据 准确地记录在以下表格中．
凸透镜 的焦距
/cm
物体到 凸透镜 的距离
像到凸 透镜的 距离
像的 正倒
凸透镜 的焦距
/cm
物体到 凸透镜 的距离
像到凸 透镜的 距离
像的 正倒
14
20
47 倒立 16
20
80 倒立
14
30
26 倒立 16
30
34 倒立
14
40
22 倒立 16
40
27 倒立
14
60
18 倒立 16
60
22 倒立
请分析以上数据，把得出的结论写出两条填在横线上．
B.f>10 cm
C.f<10 cm
D.f>20 cm
10、在研究凸透镜成像实验中，当烛焰离凸透镜的 距离小于焦距时，眼睛通过透镜观察到的虚像可能
是图3-3-7中的（ B ）
你学懂了吗？
变”)；当蜡烛移动到F点与O点之间时，在光屏
上看不到烛焰的实像，这时，怎样观察烛焰的 虚像?说出你观察的方法：______．
参考答案：在原来 光屏一侧透过凸透 镜直接观察烛焰， 可以看到比烛焰位 置远的正立、放大 的烛焰的虚像。
4.一个焦距为10 cm的凸透镜，当物体从 离透镜30 cm处逐渐移到离透镜20 cm处 的过程中，像与像距的变化为（ B ）

虚焦点
F
f
焦距 平行于主光轴的光线通过凹透镜后发散,发散光线的反向 延长线相交于主光轴上,它不是实际光线的会聚点,叫虚焦点
( F ).
知识拓展
凹透镜有两个虚焦点
F
F
f
6.透镜的作图：三条特殊光线
F
F
F
F
1.通过光心的光线:传播方向不改变. 2.平行于主光轴的光线:经凸透镜折射后通过焦点,经凹透镜折 射后发散,发散光线的反向延长线通过虚焦点. 3.经过凸透镜焦点的光线:折射后平行于主光轴射出. 对着凹透镜异侧虚焦点入射的光线:折射后平行于主光轴射出.
2.透镜成像规律的应用
1.放大镜成像原理
物体到凸透镜的距离小于焦距时,即u < f时,成正立、放 大的虚像. 注意：如果放大镜与物体的距离大到一定程度,所成的虚像便 消失了.
2.照相机成像原理
第四章 在光的世界里
第5节 科学探究：凸透镜成像
新课引入
以上都是生活中常见的透镜,他们成的像有什么不同呢？
新课目标
学习目标 1.能正确区分凸透镜和凹透镜. 2.能正确在图中标出凸透镜的主光轴、光心、焦点和焦距. 3.理解凸透镜对光起会聚作用、凹透镜对光起发散作用. 4.理解凸透镜成像的规律. 5.知道凸透镜所成像的正倒、大小、虚实与物距的关系. 6.理解透镜规律的应用.
像的实虚、大小、正倒跟物体到凸透镜的距离有什么关 系？
（二）猜想与假设：
可能与物体到透镜的距离有关.
（三）设计实验
1.所需实验器材有哪些？ 答：光具座（带刻度尺）、蜡烛、火柴、凸透镜、光屏. 2.实验器材的安装规则是什么？ 答：摆放顺序可以从左到右依次为蜡烛、凸透镜、光屏.使蜡烛、 凸透镜、光屏放在同一直线上. 注意：调整它们的高度,使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同 一高度.