2023-2024学年苏科版八年级物理上册课件：4.3凸透镜成像的规律(共33张PPT)

(共33张PPT)
第三节 凸透镜成像的规律
第四章 光的折射 透镜
知识点
探究凸透镜成像的规律
感悟新知
1
实验装置：如图1 所示，调整凸透镜和光屏的高度，使烛焰和光屏的中心在凸透镜的主光轴上.
实验要点
目的是使像呈现在光屏的中间，可以说成“烛焰、光屏和凸透镜的中心在同一高度”，而不能将“同一高度”改成“同一直线”.
感悟新知
1. 体验凸透镜的成像
实验设计：将烛焰从远处逐渐移向凸透镜，每次都调节光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成像. 观察像的大小、倒立和像距是如何随物距的变化而变化的.
感悟新知
深度思考 什么情况下，光屏到凸透镜的距离是像距？如何调节光屏使成像最清晰？
深度思考
光屏上呈现的像最清晰时，光屏到凸透镜的距离是像距. 粗调光屏找到烛焰的像；左右微调光屏使像清晰.
感悟新知
实验现象：物距越小时，像越大，像距越大；像从倒立、缩小过渡到倒立、放大.
科学思维
实像能在光屏上呈现，是由光会聚而成的，即可以呈现在光屏上的像都是实像.
感悟新知
2. 探究光屏呈现倒立、缩小像的物距
实验设计：烛焰从远处移向凸透镜，在“缩小像和放大像”两个分界附近微调物距多次实验，寻找光屏呈现倒立、缩小像物距的范围.
感悟新知
实验记录：
焦距f/cm 倒立、缩小的像 物距/cm 像距/ cm
8 60~16.5 15.5~9.2
10 59~19.5 20.5~12
感悟新知
初步结论：物体在两倍焦距之外，成倒立、缩小的实像，像在焦点和两倍焦距之间.
结论拓展
物体离凸透镜越远，像越靠近焦点；物体越靠近两倍焦距，像也越靠近两倍焦距.
感悟新知
3. 探究光屏呈现倒立、放大像的物距
实验设计：烛焰在“缩小像和放大像”“光屏上有无像”两个分界附近微调物距多次实验，寻找光屏呈现倒立、放大像的物距范围.
初步结论：物体在焦点和两
倍焦距之间，成倒立、放大的实
像，像在两倍焦距之外.
结论拓展
物体靠近焦点，像离凸透镜就越远；物体越靠近两倍焦距，像也越靠近两倍焦距.
感悟新知
4. 探究光屏呈现倒立、等大像的物距
理论探究：由实验结论“物体在两倍焦距外成倒立、缩小的像”“两倍焦距内成倒立、放大的像”推论“物体在两个位置之间(两倍焦距处)成倒立、等大的实像”；同理像距也是两倍焦距.
感悟新知
初步结论：物体在两倍焦距处，成倒立、等大的实像，像也在两倍焦距处.
科学探究
理论探究是根据已有知识或结论推理出新的知识或结论的思维活动. 理论探究和实验探究是科学探究的两种方式.
感悟新知
5. 探究物体焦点内成像的性质
实验体验：(1)烛焰在焦点内，移动光屏始终看不到烛焰的像.(2)通过透镜观察烛焰，看到正立、放大的像.(3)将光屏置于像的位置，像不能呈现在光屏上.
初步结论：物体在焦点内，成正立、放大的虚像，像和物体同侧.
感悟新知
[中考·淮安]如图2所示，用焦距为10 cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验.
(1)为了使像成在光屏中央，应调节烛焰和光屏的中心位于凸透镜的______上.
例 1
主光轴
感悟新知
解析：在做凸透镜成像的实验中，为了使烛焰的像成在光屏的中央，要调节烛焰、光屏的中心都位于凸透镜的主光轴上.
感悟新知
(2)如图所示，当蜡烛距离凸透镜15 cm 时，移动光屏，可在光屏上找到一个清晰的倒立、______(填“放大”“等大”或“缩小”)的实像. 在投影仪、放大镜中，成像情况与之类似的是______.
放大
投影仪
感悟新知
解析：若将蜡烛移至距凸透镜15 cm处，即此时f＜u＜2f,移动光屏，使烛焰在光屏上得到倒立、放大清晰的实像，投影仪就是应用这一原理制成的.
感悟新知
(3)当光屏上成清晰的像时，用白纸遮住凸透镜的上半部分，则烛焰的像亮度将______.
变暗
解析：遮住凸透镜的上半部分，可以呈现完整的像，但像会变暗些.
感悟新知
1. 小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时：
(1)如图3， 让一束平行光正对凸透镜照
射，在凸透镜后的光屏上接收到一个
最小、最亮的光斑， 由此可以测出
凸透镜的焦距是______cm.
10.0
感悟新知
(2)使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在一条与光具座平行的直线上的目的是____________________.
(3)实验过程中， 当蜡烛与凸透镜的距离为25 cm 时，在光屏上可得一个清晰的像. 这个像是____________的像.
使像成在光屏的中央
倒立、缩小
知识点
凸透镜成像规律
感悟新知
2
1. 凸透镜成像的静态规律
物距 像的性质 像距
u＞2f 倒立、缩小的实像 f＜v＜2f
u＝ 2f 倒立、等大的实像 v=2f
f＜u＜ 2f 倒立、放大的实像 v ＞ 2f
u＜f 正立、放大的虚像 /
感悟新知
(1)实像异侧，虚像同侧：凸透镜所成的实像都是倒立的，且物、像位于凸透镜两侧；凸透镜所成的虚像都是正立的，且物、像位于凸透镜同侧.
(2)一倍焦距处是成实像和虚像的分界点：当物距大于一倍焦距时成实像，当物距等于一倍焦距时不成像，当物距小于一倍焦距时成虚像.
感悟新知
(3)二倍焦距处是成放大的像和缩小的像的分界点：当物距大于二倍焦距时成缩小的实像，当物距等于二倍焦距时成等大的实像，当物距小于二倍焦距时成放大的像.
感悟新知
2. 凸透镜成像的动态规律
(1) 凸透镜成实像时，物体离凸透镜越近，像离凸透镜越远，像越大；物体离凸透镜越远，像离凸透镜越近，像越小；概括为“物近像远像变大，物远像近像变小”.
(2)凸透镜成虚像时，物体离凸透镜越近，像离凸透镜越近，像越小；物体离凸透镜越远，像离凸透镜越远，像越大；概括为“物近像近像变小，物远像远像变大”.
(3)凸透镜成像时，物体和像的移动方向相同.
感悟新知
技巧点拨
光路可逆性决定了“放大实像”“缩小实像”的“像距”“物距”是交叉对称的.
凸透镜成像时，虚像是正立的，实像是倒立的.
感悟新知
[中考·无锡] 用焦距为10 cm 的凸透镜探究凸透镜成像的规律，当点燃的蜡烛、凸透镜、光屏置于光具座上如图4所示的位置时，光屏上呈现烛焰倒立、______ 的实像.
例2
放大
感悟新知
若此时将光屏移走，烛焰通过凸透镜______(填“能”或“不能”)成实像. 将蜡烛移至光具座上40 cm 处，人站在光屏一侧，通过凸透镜可以看到一个______ 、放大的“烛焰”.
能
正立
感悟新知
解析：由图可知，u=45.0 cm－30.0 cm=15.0 cm, 则f ＜
u ＜ 2f,成倒立、放大的实像；实像是实际光线会聚而成的，此时若拿掉光屏，则烛焰通过凸透镜能成实像；将蜡烛移至光具座上40 cm 处，此时u′=45.0 cm－
40.0 cm=5.0 cm, 则u′＜ f, 成正立、放大的虚像.
感悟新知
2.[中考· 连云港] 小明在探究凸透镜成像特点时， 将蜡烛、凸透镜、光屏放置在如图5 所示位置时，光屏上恰好出现等大的清晰的像，此凸透镜的焦距为_______cm.
10.0
感悟新知
当蜡烛被移至57 cm 刻度处时，无论怎样移动光屏，光
屏上始终接收不到像，要想观察到像可以从凸透镜的 ______(填“左”或“右”)侧用眼睛观察，生活中的______是利用这个原理制成的.
左
放大镜
感悟新知
[中考·镇江]如图6所示，凸透镜位于P处(图中
未画出)位置不变，移动蜡烛，光屏先后在P 同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像，且甲处的像比乙处大，则( )
A. 甲处可能成的是虚像 B. 乙处像可能是放大的
C. P 点位置在甲的左侧 D. 蜡烛的移动方向向左
例 3
感悟新知
解析：物体成像在光屏，应为实像；由题中信息“光屏先后在P 同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像，且甲处的像比乙处大”可知物体在凸透镜的焦点之外，运用成实像时“物近像远像变大”的动态规律逆向思考可知，甲到凸透镜的距离比乙远，即凸透镜只能在光屏的右侧，蜡烛在凸透镜的右侧，蜡烛在远离凸透镜，即蜡烛向右移动；根据题干中信息不能判断物距和焦距的关系，故不能确定像相对物的大小.
答案：B
感悟新知
3.[中考·兰州] 小美做探究凸透镜成像规律的实验，将烛焰、凸透镜和光屏移到如图7 所示的位置时，恰能在光屏中央得到一个清晰的像，光屏上是倒立、______的实像，若要使光屏上的像变大，小美应将蜡烛和光屏都向______(填“左”或
“右”)移动.
缩小
右
课堂小结
凸透镜成像的规律
凸透镜成像的规律
像的性质取决于物距和焦距间的关系
影响凸透镜成像
性质的关键点