沪科版物理八年级全一册 第4章 多彩的光第5节 科学探究： 凸透镜成像-课件(共38张PPT)

(共38张PPT)
第4章 多彩的光
第5节 科学探究：凸透镜成像
由于光是沿直线传播的，因而光通过小孔后会成一个倒立的实像.
由于光的反射定律，光通过平面镜会成一个正立的虚像.
光在不同的介质中传播时，会发生折射，光发生折射后会成什么像呢？
各种透镜.
中间厚、边缘薄的透镜叫做凸透镜；中间薄、边缘厚的透镜叫做凹透镜.
这三种形状的
透镜是凸透镜
这三种形状的
透镜是凹透镜
拿一个凸透镜对着太阳光，在透镜的下方放一张白纸，把凸透镜慢慢地向离远白纸的方向移动，观察发生的现象.
太阳光经过凸透镜后先在纸上成一个比透镜小的光斑，光斑逐渐变小，慢慢会聚成一个最小最亮的点，凸透镜继续远离白纸，白纸上又会出现一个慢慢变大的光斑.
太阳光经过凸透镜会聚成一个最小最亮的点，这个点叫做凸透镜的焦点.
凸透镜对光线有会聚作用.
太阳光经过凹透镜后在纸上成一个比透镜大的光斑，凹透镜远离白纸时，白纸上的光斑会慢慢地变大. 可见，凹透镜对光线有发散作用.
关于透镜的四个基本概念
（1）主光轴：通过透镜的两个球面球心的直线叫做主光轴. 每一个透镜都有一条主光轴，画主光轴时一般用点划线.
（2）光心：主光轴上有一个特殊的点，通过它的光线传播方向不改变，这个点叫做透镜的光心. 用字母“O”表示.
（3）焦点：凸透镜能使平行于主光轴的光线透过凸透镜后会聚在主光轴上一点，这个点叫做焦点，凸透镜的两侧各有一个焦点，且关于光心对称，焦点用字母“F”表示. 凹透镜能使平行于主光轴的光线透过凹透镜后变得发散，且这些发散光线的反向延长线相交于主光轴上一点，这一点不是实际光线会聚的点故称为虚焦点，凹透镜两侧各有一个虚焦点，且关于光心对称.
（4）焦距：焦点到透镜光心的距离叫做焦距，透镜两侧焦距相等，焦距用字母“ f ”表示.
主光轴
关于透镜的四个基本概念
主光轴
平行于主光轴的光线经过凸透镜后会聚到焦点上，如图甲所示. 由于光路是可逆的，若把光源放在焦点上，光源射向凸透镜的光经过凸透镜折射后将变为平行光，如图乙所示.
甲
乙
平行于主光轴的光线经过凹透镜折射后，发散射出，折射光线的反向延长线经过虚焦点，如图甲所示. 由光路可逆性可知，会聚地射向凹透镜对侧虚焦点的光线，经凹透镜折射后，平行于主轴射出，如图乙所示.
甲
乙
凸透镜对光线的会聚作用，并不一定会聚到焦点或一点，而是指光线通过凸透镜折射后，折射光线比原来的入射光线沿原方向传播更偏近主光轴，使它的光束变窄、变收缩.
如图所示. 图甲中，原来会聚的光线经过凸透镜折射后，变得更会聚，交于焦点以内；图乙中，原来发散的光线经过凸透镜后会聚在焦点之外；图丙中，点光源S发出的光经过凸透镜折射后仍然是发散光线，只是比原来会聚了.
甲
乙
丙
凹透镜对光线有发散作用，如图甲所示，射向凹透镜对侧虚焦点以内的会聚光线，经凹透镜折射后依然会聚，不过变得发散些了；如图乙所示，射向凹透镜对侧焦点以外的会聚光线变成发散光线.
甲
乙
用放大镜看自己的指纹，再用放大镜看窗外的物体，隔着放大镜看，物体总是放大的吗？
猜想与假设
　　凸透镜所成的像的正倒、大小与物体到透镜和透镜到光屏的距离有关．
⒈物体离凸透镜的距离远，成倒立、缩小的实像．
⒉物体离凸透镜的距离较近，成倒立、放大的实像．
⒊物体离凸透镜的距离很近，成正立、放大的虚像．
设计实验
实验器材
探究凸透镜的成像规律
光具座
点燃的蜡烛
凸透镜
光屏
标尺
　　如何保证蜡烛的像始终能成在光屏上？
调节蜡烛、透镜、光屏的中心，使它们的中心在同一高度上，就能使烛焰的像成在光屏的中央了．
探究凸透镜的成像规律
　　如何测定凸透镜的焦距？
　　根据凸透镜特性，让平
行光（如太阳光）沿主轴方
向入射到凸透镜上，在另一
侧与透镜平行放置一光屏，
调节光屏的位置使光屏上的光斑最小且最明亮，此时透镜与光屏的间距即为凸透镜的焦距．这是一种简便地粗测凸透镜焦距的方法．
探究凸透镜的成像规律
实验数据记录表格
像与物距的关系
凸透镜的焦距f＝＿＿＿cm
探究凸透镜的成像规律
物距与焦
距的关系 物距
u/cm 像的性质 像距
v/cm
虚实 大小 正倒
进行实验与收集数据
1.组装实验器材，将烛焰中心、凸透镜中心和光屏中心调整到同一高度．
2.当光屏上出现倒立、缩小的像时，读出物距(u)与像距(v)的值填入数据记录表．分析数据找出物距、像距和两倍焦距、一倍焦距的关系．
探究凸透镜的成像规律
3.当光屏上出现倒立、放大的像时，读出物距(u)与像距(v)的值填入数据记表．分析数据找出物距、像距和两倍焦距、一倍焦距的关系．
4.当物体放在焦距以内时，无法在光屏上找到像，这说明了什么？那能否成虚像呢？该怎样观察？
5.当物体在二倍焦距处时，像是怎样的？
6.将物体放在焦点上时，会有什么现象呢？
根据实验数据，得出最终结论:
当u＞2f时，成倒立、缩小的实像，f＜v＜2f．
当f＜u＜2f时，成倒立、放大的实像，v＞2f．
当u＜f时，成正立、放大的虚像．
当u＝2f时，成倒立、等大的实像，v＝2f．
当u＝f时，不成像．
物距 像的性质 像距
虚实 大小 正倒
u＞2f 实像 缩小 倒立 2f＞v＞f
u＝2f 实像 等大 倒立 v＝2f
2f＞u＞f 实像 放大 倒立 v＞2f
u＝f 不成像
u＜f 虚像 放大 正立 与物同侧
实验拓展
1.在实验中，你能发现实像和虚像的分界点在什么位置吗？
　 焦点是实像和虚像的分界点．
2.在实验中，你能发现放大的像和缩小的像的分界点在什么位置吗？
　 二倍焦距是缩小像和放大像的分界点．
实验思考：
1.当成实像时，如用手挡住透镜的上半部，光屏上的像可能有什么变化？
　 能成完整的像，但像变暗了．
2.什么情况下像和物体在凸透镜两侧？什么情况下像和物体在凸透镜同侧？
　 成实像时物像异侧，成虚像时物像同侧．
3. 当凸透镜成实像时，随着物距的减小，像距是怎样变化的？
　 物距减小则像距增大，即物像同方向移动，像跟着物体在移动．
规律精炼：
一倍焦距分虚实；二倍焦距分大小；
二倍焦点物像等；实像总是异侧倒；
虚像总是同侧正；物近像远像变大；
物远像近像变小；像的大小像距定；
像儿跟着物体跑．
本课小结
本课小结
物距
(u) 像的性质 应用
正立或
倒立 放大或
缩小 实像或
虚像 像距
(v)
一束
平行光 ﹣ ﹣ 实像点 v＝f 测凸透镜焦距
u＞2f 倒立 缩小 实像 f＜v＜2f 照相机
u＝2f 倒立 等大 实像 v＝2f ﹣
f＜u＜2f 倒立 放大 实像 v＞f 投影仪
u＝f 不成像，得到一束平行光 ﹣
u＜f 正立 放大 虚像 ﹣ 放大镜
凸透镜成像的规律
课堂练习：
1.一凸透镜的焦距是8 cm，将点燃的蜡烛放在
离凸透镜12 cm处，则所成的像是 （　　）
　A.正立、缩小的虚像
　B.倒立、放大的实像
　C.倒立、缩小的实像
　D.倒立、缩小的虚像
B
2.小明在做“探究凸透镜成像的规律”的实验
时，所用凸透镜的焦距为15 cm．将图甲所
示的蜡烛放在距离该透镜35 cm处时，蜡烛
在光屏上所成的清晰的像是图乙中的（　）
C
甲　　　 　A　　　　　　B　　　　C　　　　D
　　　　　　　　　　　　　　乙
3.在探究凸透镜成像规律的实验中，当烛焰、凸透镜、
　光屏位于如图所示的位置时，烛焰在光屏上呈现一
个清晰的放大的像．要使烛焰在光屏上呈现一个清
晰的缩小的像，调节的方法是 （　　）
　
A.透镜不动，蜡烛远离透镜移动，光屏靠近透镜移动
　B.透镜不动，蜡烛远离透镜移动，光屏远离透镜移动
　C.透镜不动，蜡烛靠近透镜移动，光屏远离透镜移动
　D.蜡烛不动，透镜远离蜡烛移动，光屏不发生移动
A
O
F
F
2F
2F
a
b
c
4.小青将点燃的蜡烛分别放在如图所示的a、b、
　c点探究凸透镜成像规律，蜡烛在_____点时，
　凸透镜右侧光屏上成的像最大，像是______
　（选填“正立”或“倒立”）的．
b
倒立
谢 谢