5.3凸透镜成像的规律（课件）(共35张PPT)八年级物理上册（人教版）

(共35张PPT)
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5.3 凸透镜成像的规律
八年级物理上册 人教版
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教学目标
一
01
对探究凸透镜成像规律的实验进行评估分析。
02
知道凸透镜所成像的正倒、大小、虚实与物距的关系。
03
运用凸透镜成像规律解决现实生活问题。
课堂引入
二
倒立、放大的实像
倒立、缩小的实像
正立、放大的虚像
生活中的凸透镜能成什么样的像？
回顾一下
课堂引入
二
正立、放大的像
倒立、缩小的像
思考一下
为何水滴成的像的特点不同呢？
探究凸透镜成像的规律
三
1.实验探究凸透镜成像的规律
【提出问题】凸透镜所成像的虚实、大小、正倒跟哪些因素有关？
【猜想假设】
①可能与物体到透镜的距离有关。
②可能与凸透镜的焦距有关。
③像的正倒很可能跟它与物体是否在同侧有关。
探究凸透镜成像的规律
三
【设计思路】不改变凸透镜焦距，改变物距，观察、记录像的正倒、
　　　　　　大小、虚实以及像距。
【实验器材】蜡烛、凸透镜、光屏、光距座 。
光屏
凸透镜
发光物
光距座
物距
像距
【安装调节】安装好凸透镜与光屏，使发光物和光屏分别置于在凸
　　　　　　透镜________；点亮发光物，调节高度，使凸透镜中
　　　　　　心、光屏中心、发光中心大致在___________，这样目
　　　　　　的是使像成在____________。
两侧
同一高度
光屏中央
探究凸透镜成像的规律
三
1.将凸透镜固定在光具座中间50cm刻度处，把蜡烛放在较远处，使物距u＞2f（u＞20cm），移动光屏，直到光屏上出现清晰的烛焰的像，观察像的大小和正倒，同时测出此时的物距u和像距v。
【实验过程】
凸透镜焦距
f=10 cm
探究凸透镜成像的规律
三
　　2.把蜡烛向透镜移近，使蜡烛到凸透镜的距离等于二倍焦距（u=20cm），移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像，观察像的正倒和大小，测出物距u和像距v。
　　3.把蜡烛继续向透镜移近，使蜡烛到凸透镜的距离在一倍焦距和二倍焦距之间（10～20cm），移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像，观察像的正倒和大小，测出物距u和像距v。
探究凸透镜成像的规律
三
1.把物体放在距离透镜较远处，调整光屏到凸透镜光心的距离，使物体在光屏上形成清晰的像；
2.观察像的正倒、大小，用刻度尺测出物距u、像距v，记录数据和像的性质；
3.把物体向凸透镜移动，重复以上操作。
【实验过程】
探究凸透镜成像的规律
三
1.用物体遮挡住凸透镜一部分，光屏上_____(选填“能”或
“不能”)成完整的像，但像将变________。
2.成实像时，将发光物与光屏的位置互换，根据光路________知，仍成实像，但实像的________发生改变。
能
暗
可逆性
大小
【实验现象】
探究凸透镜成像的规律
三
物距u/cm 像的性质 像距v/cm
正倒 大小 虚实 30 倒立 缩小 实像 14.7
24 倒立 缩小 实像 16.6
20 倒立 等大 实像 20
15 倒立 放大 实像 28.3
12 倒立 放大 实像 59
10
7 正立 放大 虚像
5 正立 放大 虚像
3 正立 放大 虚像
物距与焦距 的关系 像的性质 像距v
正倒 大小 虚实 u＞2f 倒立 缩小 实像 f＜v＜2f
u=2f 等大 v=2f
f＜u＜2f 放大 v＞2f
u=f
u＜f 正立 放大 虚像 无
不能成像
【实验数据】
探究凸透镜成像的规律
三
【分析与论证】
（1）像的虚实
　　 凸透镜成实像和成虚像的条件是什么？
当u＞f 时时，物体成实像；当u＜f 时，物体成虚像。即u=f 是成虚像和实像的分界点。
实像
虚像
f
探究凸透镜成像的规律
三
当u＞2f时时，物体成缩小的像；当u＜2f 时，物体成放大的像。即u=2f 是成像大小的分界点。
缩小像
放大像
2f
（2）像的大小
　　 凸透镜成像大小的条件是什么？
探究凸透镜成像的规律
三
（3）像的正倒
　　 凸透镜成正立和成倒立的像的条件？
凸透镜所成的实像都是异侧倒立，虚像都是同侧正立。
探究凸透镜成像的规律
三
（4）物距、像距与像的大小关系
Ａ
Ｂ
Ａ＇
Ｂ＇
当物距＜相距时
当物距＞相距时
Ａ
Ｂ
Ａ＇
Ｂ＇
成放大的像时必定像距大于物距，成缩小的像时必定像距小于物距。
探究凸透镜成像的规律
三
（5）像和像距随物距的变化规律
①凸透镜成实像时，物距减小，像距变大，像变大，像与物同方向移动。
物距增大，像距变小，像变小，像与物同方向移动。
②凸透镜成虚像时，物距减小，像距减小，像变小。
探究凸透镜成像的规律
三
凸透镜成像的规律的应用
四
凸透镜成像的应用
f＜u＜2f
1. 照相机
（1）照相机原理：
物距u＞2f 时 ，成倒立、缩小的实像，像距 f＜v＜2f。
凸透镜成像的规律的应用
四
（2）照相机的调节
①调节依据
凸透镜成倒立、缩小的实像时，物近像远像变大。
②调节方法
像偏小时，物体靠近相机，暗箱拉长；
像偏大时，物体远离相机，暗箱缩短。
物距不变，改变焦距，可以改变像的大小。
凸透镜成像的规律的应用
四
2. 投影仪
（1）投影仪原理：
当f＜u＜2f 时 ，成倒立、放大的实像，像距 v>2f
凸透镜成像的规律的应用
四
（2）投影仪的调节
①调节依据
凸透镜成倒立、放大的实像时，物近像远像变大。
②调节方法
像偏小时，投影片靠近镜头，投影仪远离屏幕；
像偏大时，投影片远离镜头，投影仪靠近屏幕。
凸透镜成像的规律的应用
四
3. 放大镜
（1）放大镜成像原理
当物距 u当凸透镜远离物体时，可以使像变大。
物距增大，像变大，像距变大。
凸透镜成像的规律的应用
四
（2）放大镜的调节
①调节依据
凸透镜成虚像时，物近像近像变小。
②调节方法
像偏小时，将物体远离镜头，调节眼睛位置；
像偏大时，将物体靠近镜头，调节眼睛位置。
凸透镜成像的规律的应用
四
用作图法研究凸透镜成像规律
五
Ａ
Ｂ
Ａ＇
Ｂ＇
（1）当u＞2f 时
物距 u>2f 时， 成倒立、缩小的实像，像距v： f（2）当u=2f 时
Ａ＇
Ｂ＇
当物距u=2f时，凸透镜成倒立、等大的实像，像距v=2f
Ａ
Ｂ
用作图法研究凸透镜成像规律
五
（2）当f＜u＜2f 时
当物距 f＜u＜2f 时 ，成倒立、放大的实像，像距 v>2f
Ａ
Ｂ
Ａ＇
Ｂ＇
用作图法研究凸透镜成像规律
五
（2）当u＜f 时
当物距uＡ＇
B＇
Ａ
Ｂ
用作图法研究凸透镜成像规律
五
（2）当u=f 时（折射光线不能会聚，反向延长线也不能会聚）
当物距u=f时，凸透镜不成像
Ａ
Ｂ
用作图法研究凸透镜成像规律
五
随堂练习
七
练一练
1．小明在探究凸透镜成像规律时，保持凸透镜的位置不变，先后把蜡烛放在如图a、b、c、d四点，并分别调整光屏的位置。请回答下列问题：
（1）蜡烛在___点时，屏上的实像最大，像的性质是_______________；
（2）蜡烛在___点时，屏上的实像最小，像的性质是_______________；
（3）蜡烛在___点时，屏上没有像，此时像的性质是_______________；
（4）蜡烛放在2F点时，则此时像的性质是_______________。
c
a
d
倒立放大的实像
倒立缩小的实像
正立放大的实像
倒立等大的实像
2．凸透镜的焦距为10cm，把一支点燃的蜡烛放在凸透镜前26cm处，在凸透镜的另一侧移动光屏位置，找到一个清晰的烛焰的像，这个像是图中的（　　）
D
随堂练习
七
A．　　　　　　　　　　　　B．　　　　　　　　　　
C．　　　　　　　　　　　　D．
3．如图所示，小明同学在探究凸透镜成像的规律时，记录并绘制了物距u和像距v之间的关系图象。下列说法正确的是（　　）
A．凸透镜焦距为20cm
B．物距为5cm时，可以通过移动光屏承接到清晰的像
C．物距由15cm增大到30cm的过程中，光屏上看到的
像一直是变大的
D．物距为15cm时，成放大的像，根据这一原理可以
制成投影仪
D
随堂练习
七
4．在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，所用凸透镜焦距为10cm，当蜡烛从如图所示的A位置逐渐移到B位置的过程中，像距及其像的变化情况是（　　）
A．像距增大，像变大
B．像距减小，像变大
C．像距减小，像变小
D．像距增大，像变小
随堂练习
七
A
5．大山同学做“探究凸透镜成像”的实验，当他把烛焰移到距透镜39cm的地方时，在光屏上观察到倒立缩小的像，则该凸透镜的焦距不可能的是（　　）
A．5cm
B．10cm
C．15cm
D．20cm
随堂练习
七
D
课堂小结
八
安装要求:使烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在同一高度
记忆口诀
一焦分虚实，二焦分大小
实像异侧倒，物远像变小
虚像同侧立，物远像变大
像大像距大，像小像距小
烛焰在焦点上或一倍焦距以内
光屏上找不到像
烛焰、凸透镜和光屏中心不在同一高度
凸透镜成像规律