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华师大版科学八年级（下）凸透镜成像（2）教学设计
课题 凸透镜成像 单元 第2单元 学科 科学 年级 八年级
学习目标 知识与技能知道凸透镜所成像的虚实、倒正、大小与物体位置的关系，进一步理解实像与虚像的概念；能运用凸透镜成像规律解决一些简单的实际问题。过程与方法通过对知识的整理，提高学生的归纳能力和对信息进行分析、整理、应用的能力。情感、态度与价值观尝试应用凸透镜成像规律解决实际问题，使学生乐于将所学知识应用到日常生活中；通过对实验的操作，体验到实验成功的喜悦。
重点 对凸透镜成像规律的认识与理解，引导学生做好探究实验。
难点 凸透镜成像规律的理解与掌握。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 回顾上节凸透镜有关内容，引出凸透镜成像有什么特点问题，引入新课。 回答问题，思考凸透镜成像特点？ 引入新课
讲授新课 凸透镜成像的规律活动1：用“凸透镜”观察周围的景物通过水滴观察书上的字现象：看到了放大的字，而且，水滴位置不同，字的大小有变化。通过盛水的玻璃杯观察铅笔的变化。通过放大镜观察近处和远处的物体。注意以上像的变化。探究凸透镜的成像特点实验目的、器材、猜想。实验器材的组装播放多媒体视频----凸透镜成像规律实验通过动画展示，物距大于二倍焦距时成像情况，根据画图得出结论：物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的像；通过动画展示，物距等于二倍焦距时成像情况，根据画图得出结论：物距等于二倍焦距时，成倒立、等大的像；通过动画展示，物距大于一倍焦距小于二倍焦距时成像情况，根据画图得出结论：物距大于一倍焦距小于二倍焦距时，成倒立、放大的像；实验结论：（1）u>2f时，f2f，成倒立放大的像。知识拓展：动画展示物体在焦点处或焦点之内时，凸透镜成像情况，教师引导学生仔细观察。物体在焦点处，不成像；物体在焦点之内时，成正立、放大的像，物象位于透镜同一侧。实像与虚像结合前面平面镜成像及折射成像，总结实像和虚像概念及二者的不同点：1、成因不同实像是实际光线(会聚)而成的；虚像是反射光线或折射光线反向延长线相交而成；2、呈现方式不同实像不但可以用眼看到，而且可以用光屏来承接；虚像只能用眼看到，不能用光屏承接。教师引导学生对凸透镜成像规律做一小结，列表对比成像情况。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。科学 技术 社会 环境照相机成像原理及作用；幻灯机成像原理及作用。多媒体展示巩固提升练习题，教师引导学生思考完成。 学生自己动手实验，观察三种不同情况下的成像情况的不同。学生之间讨论实验器材的选择与组装，提出猜想，相互交流。观察多媒体视频及动画，记录实验现象。学生小组之间讨论上述成像情况不同的原因。归纳总结凸透镜成像规律。学生小组之间认真完成实验活动，讨论物体在焦点处及焦点之内是否成像、成像特点。学生讨论总结实像与虚像的不同点。培养学生表格设计能力，小组合作完成实验结论的总结。记忆顺口溜，便于牢记凸透镜成像规律。小组讨论多媒体展示的问题，并做出正确的回答。 培养学生观察能力，比较能力，小组合作的能力。培养学生实验能力，大胆猜想能力。培养学生分析、思考，语言表达能力及小组合作能力。培养学生分析能力、提取有用知识的能力。培养学生思考能力，归纳总结问题的能力。培养学生知识归纳能力。了解不成像和成虚像的情况。培养学生动手能力，小组合作能力，语言交流能力。拓展学生知识面，培养学生学习物理的兴趣，培养学生爱科学，爱探究的精神。培养学生知识归纳能力。便于学生牢记规律。物理知识来源于生活，应用于生活中，培养学生知识应用能力。培养学生应用知识解决问题的能力。
课堂小结 教师引导学生总结 小组讨论回答 培养学生归纳总结能力。
板书 1、物距：物体到透镜之间的距离； ( http: / / www.21cnjy.com )改变物距的大小，观察记录凸透镜成像情况。3、实验结论（1）u>2f时，f2f，成倒立放大的实像；（4）u( http: / / www.21cnjy.com )
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《凸透镜成像》（2）练习
1、（2017 南充）小南同学在做“凸透 ( http: / / www.21cnjy.com )镜成像”的实验中，经过调节在光屏上得到一个清晰的像，并测出物距u=20cm，像距v=15cm，则光屏上是倒立 的实像，该凸透镜焦距的范围为 ．21*cnjy*com
2、（2017 宿迁）如图所示，是“探究凸透镜成像的规律”实验装置，在图示位置，烛焰恰能在光屏上成清晰的像．
( http: / / www.21cnjy.com )
（1）物距是 cm．
（2）光屏上成的是倒立、 （填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像．
（3）小明将一凹透镜放在蜡烛与凸透镜之间，为了在光屏上再次得到烛焰清晰的像，应将光屏向 （填“左”或“右”）移动．21教育网
3、（2017 淮安）如图所示，保持烛焰、 ( http: / / www.21cnjy.com )凸透镜的位置不变，调节光屏到图示位置，得到清晰倒立 的实像，利用此成像特点可以制成 ．
( http: / / www.21cnjy.com )
4、（2017 盐城）在探究凸透镜成像规律 ( http: / / www.21cnjy.com )时，应调节烛焰和光屏中心位于凸透镜的 上．当蜡烛距凸透镜30.0cm时，在光屏上成一个等大的实像，则凸透镜的焦距是 cm；将蜡烛远离透镜移动动到适当位置，要在光屏上成清晰的像，就将光屏向 （远离/靠近）透镜方向移动．
5、（2017 益阳）一凸透镜的焦距为15cm，将点燃的蜡烛从离凸透镜20cm处移到40cm处的过程中，像的大小和像距的变化情况是（ ）www.21-cn-jy.com
A．像变大，像距变大 B．像变小，像距变小
C．像变大，像距变小 D．像变小，像距变大
6、（2017 泰州）某凸透镜焦距为15cm，若将一物体放在此透镜前25cm处，则可在透镜的另一侧得到一个（ ）www-2-1-cnjy-com
A．倒立、放大的实像 B．倒立、缩小的实像
C．正立、放大的虚像 D．正立、缩小的虚像
7、（2017 连云港）在 ( http: / / www.21cnjy.com )“探究凸透镜成像规律”的实验中，小明将烛焰放在凸透镜前某一位置时，恰好在凸透镜后20cm处的光屏上出现一个与该烛焰等大的像，下列说法正确的是（ ）21·世纪*教育网
A．该凸透镜的焦距是20cm
B．此时的物距大于20cm
C．当物距是30cm时，光屏上呈现倒立缩小的像
D．当凸透镜的一部分被遮住时，光屏上不能呈现完整的像
8、（2017 乌鲁木齐）家用放大镜（凸透镜）成放大的像时（ ）
A．一定是实像 B．一定是虚像
C．像距一定大于物距 D．像距一定小于焦距
9、用光路图作出物体AB经过凸透镜所成的像A′B′．
( http: / / www.21cnjy.com )
10、如图所示，请画出 S 点发出的光经过凸透镜后的折射光线，并确定发光点S 的像点 S′．
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11、（2017 六盘水）在做“探究凸透镜成像规律“的实验中
( http: / / www.21cnjy.com )
（1）为测出透镜的焦距，做了如甲图所示实验，则透镜的焦距为 cm．
（2）正确安装并调节实验装置后，各元件 ( http: / / www.21cnjy.com )位置如图乙所示，可在光屏上得到一个清晰、倒立、 （选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像，生活中的 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一成像原理制成的；
（3）在乙图中，若保持凸透镜的位置 ( http: / / www.21cnjy.com )不变，将蜡烛与光屏的位置互换，成像情况符合 的原理 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）．21世纪教育网版权所有
12、（2017 绥化）小华同学用如图所示的实验器材做“探究透镜成像规律”的实验．
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（1）在光具座上从左至右依次放置蜡烛、 和光屏．
（2）蜡烛在如图所示的位置时，成的像是等大、倒立的实像．分析实验成像情况可知，实验中所用透镜的焦距为 cm．21cnjy.com
（3）当把点燃的蜡烛由图所示的位置 ( http: / / www.21cnjy.com )向右移至光具座的35cm刻度时，应向 （选填“左”或“右”）移动光屏到适当的位置，得到一个倒立、放大的实像．此时小华发现烛焰的像成在光屏的上方，为了使像成在光屏的中央，她应向 调整蜡烛．（选填“上”或“下”）．21·cn·jy·com
13、谭萍同学用如图所示的装置研究凸透镜成像的规律．当三个元件移动到图示位置时，光屏上出现了清晰的像，回答下列问题：2-1-c-n-j-y
（1）光屏上像的性质为 ．
（2）根据图中的数据可推算出实验所用凸透镜的焦距大小范围是 （填字母）．
A．f＜15cm B.15cm＜f＜20cm C．f＞30cm．
答案与解析
1、缩小；7.5cm2、（1）20.5；（2）放大； （3）右
【解答】（1）蜡烛到凸透镜的距离为u=30.5cm-10.0cm=20.5cm；
（2）由图可知，此时物距小于像距，成的是倒立、放大的实像；
（3）凹透镜对光线有发散作用，发散作用是使原 ( http: / / www.21cnjy.com )来会聚成像的光线推迟会聚，所以将凹透镜放在蜡烛和凸透镜之间，光屏上原来清晰的像变模糊了；使光屏远离凸透镜，即光屏向右移动，又能在光屏上看到蜡烛清晰的像．2·1·c·n·j·y
3、放大；投影仪
【解答】由图可知，此时的物距要小于像距，所以光屏上的像是倒立、放大的实像，其应用是投影仪．
4、主光轴；15.0；靠近
【解答】（1）为使像能成在光屏的中央，应调节烛焰和光屏中心位于凸透镜的主光轴上．
（2）蜡烛距凸透镜30.0cm时，在光屏上成一个等大的实像，则物距等于二倍焦距，u=2f，则f=15.0cm；【来源：21·世纪·教育·网】
（3）蜡烛远离透镜移动到适当位置，物距变大，则像距要减小，将光屏向靠近透镜方向移动．
5、B
【解答】凸透镜的焦距是15 ( http: / / www.21cnjy.com )cm，将点燃的蜡烛从离凸透镜20cm处移到40cm处的过程中，物距始终大于焦距，因此凸透镜成实像，由于物距增大，则像距减小，像变小．选项B正确．
6、A
7、C
【解答】距离凸透镜20c ( http: / / www.21cnjy.com )m的光屏上得到一个清晰的与物体等大的像，所以v=20cm=2f，则f=10cm，故AB错误；当物距是30cm时，物距大于二倍焦距，故光屏上呈现倒立缩小的像，故C正确；遮住凸透镜的上半部，物体上任一点射向凸透镜的下半部，经凸透镜折射后，照样能会聚成像，像的大小不发生变化，折射光线减少，会聚成的像变暗，故D错误．
8、D
9、【解答】过光心的光线经凸透镜后不改变方向；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会通过焦点；连接A与凸透镜的中心O并延长，过A点作主光轴的平行线交凸透镜一点，连接该点和凸透镜的焦点F并延长，两条折射光线交于一点，过该点作垂直于主光轴的线段，即为物体AB所成的像A′B′的位置．如图．
10、【解答】过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，据此画出两条折射光线；两条折射光线的反向延长线的交点即为发光点S的像点S′．如图所示：
【来源：21cnj*y.co*m】
11、（1）10.0；（2）缩小；照相机；（3）投影仪．
【解答】（1）焦点到凸透镜的距离为40.0cm-30.0cm=10.0cm，所以凸透镜的焦距为10.0cm．【版权所有：21教育】
（2）由图可知，此时物距大于像距，则所成的是倒立、缩小的实像，其应用是照相机．
（3）根据光路的可逆性，若将光屏和蜡烛的位置互换，在光屏上仍能成像，此时物距大于像距，凸透镜成倒立放大的实像，其应用是投影仪．21教育名师原创作品
12、（1）凸透镜；（2）10.0；（3）右；上
【解答】（1）从实验器材的安装上考虑： ( http: / / www.21cnjy.com )若凸透镜成实像，器材安装必须能保证能像呈现在光屏上，故要将凸透镜放在中间，蜡烛和光屏放在其两侧，故实验前在光具座上由左至右应该依次放置蜡烛、凸透镜、光屏，再调整它们的高度，使它们的中心和烛焰的中心大致在同一高度．【出处：21教育名师】
（2）当凸透镜成的像是等大的倒立的实像时，物距和像距均为焦距的2倍，由图可知物距或像距为20.0cm，则凸透镜的焦距为10.0cm；21*cnjy*com
（3）由“物近像远像变大”可知，当把点 ( http: / / www.21cnjy.com )燃的蜡烛由图甲所示位置向右移至光具座的35cm刻度时，向右移动光屏会得到一个倒立、放大的实像；像在光屏的上方，要向下移动，则需将蜡烛向上移动．
( http: / / www.21cnjy.com )屏上的像为倒立缩小的实像；
（2）由图可知，物距u=50cm- ( http: / / www.21cnjy.com )10cm=40cm，因为所成的像是倒立缩小的实像，则u＞2f，像距范围2f＞v＞f，故40cm＞2f；2f＞30cm＞f；解得20cm＞f＞15cm，故选B．
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凸透镜成像（2）
华师大版 八年级下
导入新知
1、凸透镜：中间厚边缘薄的透镜。
2、凹透镜：中间薄边缘厚的透镜。
3、透镜对光的作用：
凸透镜对光有会聚作用；凹透镜对光有发散作用。
4、焦距：焦点到光心之间的距离。
5、思考：透镜可以成像吗？像有什么特点？
新知讲解
用“凸透镜”观察周围的景物
活动1
凸透镜成像的规律
1、在塑料卡片上钻一个直径约3mm的孔，在孔上滴一滴水，拿着它放在纸上小字的上方，透过小孔观察。你看到了什么现象
看到了放大的字，而且水滴位置改变时，看到的字大小也会改变。
新知讲解
2、手拿一只玻璃杯，透过玻璃杯看铅笔；然后，往杯中注水近满，再看看铅笔；再把杯子放在桌上，前后移动铅笔的位置。你是否发现一些未注意到的现象
铅笔变长了；当前后移动铅笔时，铅笔的长短发生改变，而且当距离水杯较远时，笔尖方向发生改变。
教学目标
新课讲解
看到书本上的字或画是正立放大的；伸直手臂看窗外的景物是倒立缩小的像。
凸透镜成像有什么规律呢？
3、用凸透镜 (如放大镜 )观察书本上的字或画，观察窗外的景物，把窗外的景物成像在墙上或屏上。
探究影响凸透镜成像牲质的因素和成像特点。
光具座 ,“ F”字光源 (在光源前罩上贴刻有“F”形透光孔的黑纸，或用LED发光管组成“F”阵，作为发光物 )，凸 透镜，光屏。
探究凸透镜的成像特点
新知讲解
实验目的
实验器材
新知讲解
像的正倒、大小可能与物距的大小有关。
猜想与假设
1、选择一个凸透镜 ，测量并记录它的焦距f= cm。
实验步骤
10
新知讲解
2、将“F”发光物、凸透镜和光屏安装在光具座架上 ,再调节三者在一条直线上，并使三者中心的连线与光具座架面平行。
新知讲解
新知讲解
3、将物体放在离透镜较远的位置，调节光屏到透镜的距离，找到一个成倒立缩小像的位置，测量物体到凸透镜的距离 (称为物距)；
改变物距再做一 次测量，把数据记录在表格中。
u=30cm时，成倒立、缩小的像
新知讲解
4、在上述步骤后，将物体移近透镜至物距为印处 ,调节光屏的位置，找到像与物体等大的位置。此时的像是正立还是倒立的？物距与像距 (像 到透镜的距离 )有 什么关系？
u=20cm时，成倒立、等大的像
新知讲解
5、继续将物体向透镜方向移近几厘米，找到一个成倒立放大像的位置，测量出物距。改变物距再做一次测量，将数据记录在表格中。
u=15cm时，成倒立、放大的像
新知讲解
f=10cm
像的性质 实验次数 物距u/(cm)
倒立缩小的像 1 30
2 25
倒立等大的像 1 20
2 20
倒立放大的像 1 15
2 12
实验结论：（1）u>2f时，f（2）u=2f时，v=2f，成倒立等大的像；
（3）f2f，成倒立放大的像。
新知讲解
6、物体放在焦点处
u=10cm时，不成像
新知讲解
7、物体放在焦点之内
物距小于焦距时，成正立、放大的像；物像同侧。
新知讲解
实像与虚像
当物距大于一倍焦距时 ,我们可以在位于凸透镜另一侧的光屏上接收到物体的像，像这样能够用光屏接收到的像是实像；
而物距小于一倍焦距时 ,屏上就接收不到它的像了，但可以用眼透过凸透镜在与物体的同一侧看到它的像。像这样能够看到但不能够用屏接收的像，是虚像。
新知讲解
实像与虚像的区别
1、成因不同
实像是实际光线(会聚)而成的；虚像是反射光线或折射光线反向延长线相交而成；
2、呈现方式不同
实像不但可以用眼看到，而且可以用光屏来承接；
虚像只能用眼看到，不能用光屏承接。
新知讲解
凸透镜成像规律
物距 成像的性质 应用
像距 正倒 大小 虚实 u>2f 2f>v>f 倒立 缩小 实像 照相机
2f>u>f v>2f 倒立 放大 实像 幻灯机
uu=2f v=2f 倒立 等大 实像
新知讲解
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。
新知讲解
照相机
科学 技术 社会 环境
照相机的镜头是凸透镜，它的焦距比较短，通常所要照的景物都在2f以外，在暗箱内的胶片上成缩小的像。当景物在胶片上成像时，胶片上各点物质的化学变化与所受光的强度和颜色有关，因此胶片上就记录下了所照景物的信息。由于照相机的发明和照相技术的发展，使我们留下许多生动、珍贵的资料，丰富了我们的文化生活，而且促进了科学探究的发展。
新知讲解
投影仪常用于教学和学术讲座。它是利用凸透镜能成放大的像。它的物是投影片上的图形或文字，物距略大于焦距f，当投影片被机箱内的光源照亮时，投影片上的图形或文字通过镜头 (凸透镜 )成放大的像，并通过平面镜改变光的传播方向，使图像成在光屏上。
投影仪
便携式投影仪
巩固提升
1、（2017 山西）小明做“探究凸透镜成像的规律”实验时，在光屏上得到烛焰清晰的缩小的像，然后他把燃烧的蜡烛和光屏互换位置，这时光屏上能看到（ ）
A．倒立、放大的像
B．倒立、缩小的像
C．正立、放大的像
D．正立、缩小的像
A
巩固提升
2、（2017 贵港）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
D
巩固提升
3、（2016 天水）某班同学在“探究
凸透镜成像规律”的实验中，记录并
绘制了像距v跟物距u之间关系的图象，
如图所示，下列判断正确的是（ ）
A．该凸透镜的焦距是16cm
B．当u=12cm时，在光屏上能得到一个缩小的像
C．当u=20cm时成放大的像．投影仪就是根据这一原理制成的
D．把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中，像逐渐变小
D
巩固提升
4、（2017 枣庄）在做“探究凸透镜成像规律”的实验时，将点燃的蜡烛沿着光具座，从二倍焦距之外向焦点移动，在此过程中，像的大小及像距的变化情况是（ ）
A．像和像距都逐渐变大
B．像和像距都逐渐变小
C．像逐渐变大，像距逐渐变小
D．像逐渐变小，像距逐渐变大
A
课堂小结
1、物距：物体到透镜之间的距离；
像距：像到透镜之间的距离。
2、探究凸透镜成像规律
改变物距的大小，观察记录凸透镜成像情况。
3、实验结论
（1）u>2f时，f（2）u=2f时，v=2f，成倒立等大的实像；
（3）f2f，成倒立放大的实像；
（4）u谢谢
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