人教版物理八年级上册 第5章第3节 凸透镜成像的规律3 第2课时 凸透镜成像规律的综合应用课件(共38张PPT)

(共38张PPT)
第3节 凸透镜成像的规律
第2课时 凸透镜成像规律的综合应用
R·八年级上册
学习目标
知识与技能
1.帮助学生进一步学习凸透镜成像规律在生活中的综合应用.
2.培养学生根据实验现象和实验数据发现问题、分析问题、解决问题的能力.
过程与方法
1.通过探究活动，引导学生从物理现象中归纳科学规律的方法.
2.初步培养学生对探究过程和探究结果进行交流、评价的能力.
情感、态度与价值观
培养学生将物理知识运用到生活实践的意识，引导他们多观察、多提问、多思考、勇于探究物理科学的高峰.
学习难点
学习重点
发现探究凸透镜成像规律的实验中出现的问题，并能进行正确地分析，想出解决的方法.
掌握凸透镜成像规律在生活中的综合应用.
凸透镜成像的规律如图所示，完成填空.
1. 凸透镜所成的实像都是_____立的，且与物体位于凸透镜的______侧，______（填“能”或“不能”）用光屏承接；虚像都是_____立的，与物体位于凸透镜的_____侧，_______（填“能”或“不能”）用光屏承接.
倒
2. ____________是成像虚实的分界点，当物距大于凸透镜的一倍焦距时，物体成_____像，当物距小于凸透镜的一倍焦距时，物体成_____像.
一倍焦距
实
虚
两
能
正
同
不能
4. 凸透镜成实像时，当物体从较远处向凸透镜靠近时（物距变小），像到透镜的距离（像距）逐渐_______，像也逐渐_______.
3. _____________是成放大与缩小的实像的分界点，当物距大于凸透镜的二倍焦距时，物体成_______的实像，当物距大于一倍焦距小于二倍焦距时，物体成_______的实像.
二倍焦距
缩小
放大
变大
变大
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
凸透镜成像的规律
知识点一
判断凸透镜成像时像的变化
复习凸透镜的3种光路图：
经凸透镜折射后过焦点
经凸透镜折射后平行于主光轴
经凸透镜后传播方向不变
（1）当物体在2倍焦距以外时，成像光路图如图甲（A、B为二倍焦距处，后同）所示，成倒立、缩小的实像.（可应用于照相机）
凸透镜成像的5种光路图：
（2）当物体在2倍焦距时，成像光路图如图乙所示，成倒立、等大的实像.（可应用于确定焦距）
（3）当物体在1倍焦距和2倍焦距之间时，成像光路图如图丙所示，成倒立、放大的实像.（可应用于投影仪）
（4）当物体在焦点时，光路图如图丁所示，不成像.
（5）当物体在1倍焦距以内时，成像光路图如图戊所示，折射光线不能在透镜后会聚成实像，只能是折射光线的反向延长线相交于一点，人眼透过凸透镜能看到正立、放大的虚像.（可应用于放大镜）
注意：
①由于凸透镜所成的像是通过凸透镜将来自物体的光线会聚形成的，所以凸透镜的大小不会影响透镜能否成像.
②像点是所有折射光线会聚而成的，也就是所有折射光线都要过像点.
例1 如图所示，处于主光轴上的物体AB经凸透镜后在光屏上成像为A′B′，请你根据图中所给的条件画出凸透镜，并确定焦点F 的位置.
解析：连接BB′.交主光轴于O，则O点即为透镜的光心；过O点作出凸透镜，如图所示；过B作平行于主光轴的光线，与透镜相交，连接交点与B′点，与主光轴的交点为F，则F即为透镜右侧焦点；过B′点作折射光线平行于主光轴，交透镜于另一个点，连接交点与B点，交主光轴于F，则F即为透镜左侧焦点；将图中的所有光线标上箭头，光路图即完成.
我们的照相机、投影仪、放大镜都是根据凸透镜成像规律成像的，能说出它们的原理吗？
知识点二
凸透镜成像规律的综合应用
1. 照相机、投影仪、放大镜中凸透镜成像规律的具体应用
　　照相机的原理是物体到凸透镜的距离大于2倍焦距时，成倒立、缩小的实像.
　　投影仪的原理是物体到凸透镜的距离在2倍焦距和1倍焦距之间时，成倒立、放大的实像.
放大镜的原理是物体到凸透镜的距离小于焦距时，成正立、放大的虚像.
F
f
主要构造
1．镜头：相当于一个凸透镜。
2．胶片：相当于光屏。
3．调节控制系统。
①取景窗：观察所拍景物；
②光圈环：控制进入镜头的光的多少；
③调焦环：调节镜头到胶片间的距离，即像距；
④快门：控制曝光时间。
照相机
投影仪
利用凸透镜成像规律分析：
①如何让焦距不变的照相机得到更大的实像？
照相机中的凸透镜成实像是利用了u＞2f，f＜v＜2f，若要想得到更大的实像，就要利用“物近像远像变大，物远像近像变小”，即在凸透镜成实像时，随着物距减小，所成像变大，像距也跟着变大；反之随着物距增大，所成像变小，像距也跟着变小.因此我们要让照相机镜头靠近被照物体（缩小物距），同时加大镜头到底片的距离（增大像距）.
利用凸透镜成像规律分析：
②如何让投影仪得到更大的实像？
投影仪中的凸透镜成实像是利用了f ＜u＜2f，v＞2f，若要得到更大的实像，利用“物近像远像变大，物远相近像变小”的原理，就要让投影仪的凸透镜靠近投影片（缩小物距），同时加大镜头到屏幕的距离（增大像距）.
利用凸透镜成像规律分析：
③如何让放大镜得到更大的虚像
放大镜中的凸透镜成虚像是利用了u＜f，若要想得到更大的虚像，就要让放大镜远离物体（增大物距），同时物体的像也会远离放大镜（像距增大），但距离不能大于焦距，若物距大于焦距，则起不到放大镜的作用了.
例2 小丽组在探究凸透镜成像的规律时，使用的透镜焦距为10cm，他们把蜡烛和凸透镜分别放在如图所示位置，然后调节光屏至合适的位置，则显示出一个倒立、________（选填“放大”或“缩小”）的像，像的位置在60cm刻度处的_____侧（选填“左”或“右”）.在照相机和投影仪中，成像情况与此类似的是________.
30cm > 2f
缩小
左
f＜v＜2f
倒立、缩小的实像
照相机
2. 凸透镜成像规律的综合应用
例3 在“验证凸透镜成像规律”实验中，某小组同学利用焦距为10厘米的凸透镜、高为3厘米的发光体、光屏和光具座进行实验，将测得的物距u，像距v 以及所成像的高L 像分别记录在下表中.在验证得到凸透镜成实像的初步规律后，为了进一步研究，他们进行适量的运算，将结果分别记录在下表的后两列中.
f =10厘米
（1）根据实验1~6的数据，分析比较像距v 随物距u 的变化情况及相关条件，可得出的初步结论是：凸透镜成像时，______________________________.
像距v随物距 u的减小而增大
（2）根据实验1~6的数据，分析比较像高L 像与v/u的变化情况及相关条件，可得出的初步结论是：凸透镜成实像时，_________________________________.
同一发光体，物高与像高的比值等于物距与像距的比值
物高3厘米
（3）该小组同学继续利用表中的数据及相关条件，分析、归纳得出结论.
①根据实验1~3的数据，分析比较物距变化量Δu与像距变化量Δv的大小关系及成像情况，可得出的初步结论是___________________________________.
当凸透镜成缩小实像时，Δu大于Δv
u>2f
（3）该小组同学继续利用表中的数据及相关条件，分析、归纳得出结论.
②根据实验1~6的数据，分析物距u变化时，L像、u+v的变化情况，可得出的初步结论是_____________
______________________________________________.
u>2f
当凸透镜成实像时，物距u减小，像高L像增大，u+v先变小后变大
f 1. （山东泰安中考）在“探究凸透镜成像的规律”时，当烛焰离透镜13cm时成放大的实像，当烛焰离透镜8cm时成放大的虚像，则这个透镜的焦距可能是（ ）
A.4cm B.6cm C.7cm D.12cm
f＜13cm＜2f
f＜13cm
成放大的实像
f ＞8cm
成放大的虚像
8cm＜f＜13cm
D
1)
2)
2.第一张照片变成了第二张照片，拍照的人是怎样做到的？
若想使底片上的像变大，应使相机靠近物体，同时使镜头远离底片（增大暗箱长度）。
1.透镜成像的光路分析：
（1）照相机的光路图：u＞2f，2f＞v＞f，成倒立缩小实像（如图甲）.
（2）投影仪的光路图：f＜u＜2f，u＞2f，成倒立放大实像（如图乙）.
（3）放大镜的光路图：u＜f，成正立放大虚像（如图丙）.
(A、B为二倍焦距处)
2.凸透镜成像规律的综合应用：
（1）照相机、投影仪、放大镜中凸透镜成像规律的具体应用.
（2）分析探究凸透镜成像规律的实验中出现的状况.
（3）凸透镜成像规律的综合应用.
凸透镜成像规律的综合应用
凸透镜成像的5种光路图：
1.从课后习题中选取；
2.完成练习册本课时的习题。
1.本课时的目的是深入了解凸透镜成像规律的实验，并掌握凸透镜成像的光路图.在实验过程中，交流讨论是探究的重要环节之一，要求学生能用自己的语言描述结论，还要能认真听取别人的观点，汲取正确有益之处.关于凹透镜的结构、性能、成像规律等内容，可以通过相关实验和阅读让学生认识.可以让学生通过实验，对凹透镜成像特点有感性认识.
2.在学习“凸透镜成像规律的综合应用”时，教师要突出从生活中或以往的经验引入，引导学生从具体事例中提出关键问题，对于凸透镜成像规律的理解，教师要注意不要让学生死记硬背，而应结合凸透镜在生活中的应用,如照相机、投影仪、放大镜的使用方法和结构特点去巧记，让理论联系实际，从而强化学生运用物理知识解决实际问题的意识.
4.一位同学利用类似如图所示的器材做实验，先用焦距为20cm的透镜甲进行实验，在屏上得到了清晰的缩小实像.接下来他想改用焦距为10cm的透镜乙继续进行实验.如果不改变发光体和凸透镜的位置，要在光屏上成清晰的像，光屏应该向哪个方向移动？
（教材P99“动手动脑学物理”）
解：向左移动.（提示：若改用焦距为10cm的透镜，观察图可知，此时物距是大于二倍焦距，则其所成的像的像距应在一倍焦距到二倍焦距之间，故应向左移动光屏）
5.小明同学做探究凸透镜成像规律的实验中，光屏上得到发光体清晰的像，但他不小心用手指指尖触摸到了凸透镜，这时光屏上会出现怎样的情况？小勇说，光屏上会有指尖的像；小强说，光屏上会出现指尖的影子.你说呢？
解：小勇和小强的说法都不正确，手指指尖触摸到凸透镜时，手指指尖挡住了一部分通过透镜的光线，因此像会变暗，但仍然是完整的像，而手指指尖本身离透镜距离太近，只能成虚像，不能通过凸透镜在另一侧成实像，因此画面上不会有手指指尖的像.
6.在天安门广场某处，小丽想拍摄天安门城楼的全景，但发现在该位置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，帮小丽想想办法.应如何做，才能拍摄到天安门城楼的全景？
解：让照相机离天安门城楼远一些，镜头往里缩短一些.