初中物理人教版（2024）八年级上册（2024）第五章 透镜及其应用第3节 凸透镜成像的规律说课ppt课件

这是一份初中物理人教版（2024）八年级上册（2024）第五章 透镜及其应用第3节 凸透镜成像的规律说课ppt课件，共22页。
通过前面的学习，我们已经看到了形形色色的凸透镜成像情况。凸透镜成像究竟有什么规律呢？
1.通过实验探究知道凸透镜成像的规律。2.了解凸透镜成像规律在照相机、投影仪、放大镜中的应用。3.通过探究活动，体验科学探究的过程和基本研究方法。4.能够运用凸透镜成像规律解决实际问题。
照相机和投影仪都成倒立的实像，所不同的是：物体通常离照相机的镜头比较远，成缩小的实像；物体离投影仪的镜头比较近，成放大的实像。物体离放大镜比较近，成放大、正立的虚像。可见，像的虚实、大小、正倒与物体到凸透镜的距离（物距）有关系。 像的虚实、大小、正倒与物距有怎样的关系呢？
实验过程 用发光二极管作为发光物体，一块白色的硬纸板作为光屏，调节发光物体、凸透镜和光屏，使它们的中心高度相同，研究发光物体的成像情况（图5.3-2）。
把发光物体放在较远处，移动光屏，使光屏上呈现清晰的实像。观察实像的大小和正倒，测出物距和像距（像到凸透镜的距离）。
把发光物体向凸透镜移近几厘米，放好后重复以上操作。 继续向凸透镜移动发光物体并调整光屏的位置，重复以上操作，你总能在光屏上得到发光物体的像吗？当在光屏上看不到发光物体的像时，可以撤去光屏，从光屏一侧向凸透镜方向看去，观察发光物体的像。此时发光物体和它的像在什么位置？ 记录凸透镜的焦距f，把实验中得到的数据和观察的结果填入下表。每个小组可以自己选择适当的物距，并与各小组共享测量的数据。
实验表明：当物距大于 2 倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像；当物距等于 2 倍焦距时，凸透镜成倒立、等大的实像；当物距小于 2 倍焦距、大于焦距时，凸透镜成倒立、放大的实像；当物距小于焦距时，凸透镜成正立、放大的虚像。这就是凸透镜成像的规律。
❶请分别说一说照相机、投影仪、放大镜是如何应用凸透镜成像的规律工作的。
照相机利用了物距大于二倍焦距时，物体通过凸透镜成缩小、倒立的实像的规律工作的；投影仪利用了物距大于一倍焦距小于二倍焦距时，物体通过凸透镜成放大、倒立的实像的规律工作的；放大镜利用了物距小于一倍焦距时，物体通过凸透镜成放大、正立的虚像的规律工作的。
❷找一个圆柱形的玻璃瓶，里面装入水。把一支笔放在玻璃瓶的一侧，透过玻璃瓶，可以看到这支笔（图 5.3-3）。如果把笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢地移动，你会看到什么现象？实际做一做，验证你的猜想。
装水的玻璃瓶相当于一个柱面凸透镜，当笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢移动时，透过玻璃瓶会看到笔尖逐渐变长(笔左右放大，上下不变)，到某一位置时，笔尖突然改变方向。如果用凸透镜做实验，当笔由靠近凸透镜的位置向远处慢慢移动时，透过凸透镜会看到笔逐渐变大，而形状保持不变，到某一位置时，笔尖也会突然改变方向。与凸透镜相比，玻璃瓶只在水平方向上是凸透镜,而竖直方向上不是，所以会看到笔左右方向变大而上下方向不变。
❸某同学用放大镜观赏邮票。如果想让像变得更大一些， 他应该怎样做？
放大镜应远离邮票。原因是根据成虚像时，“物远像远像变大”的规律，物距应增大，故放大镜应远离邮票。
❹某同学利用如图 5.3-2 所示的器材做实验。他先用焦距为 20 cm 的透镜甲进行实验，在光屏上得到了缩小的实像。接下来他想改用焦距为 10 cm 的透镜乙继续实验。如果不改变发光体和光屏的位置，还想在光屏上得到缩小的实像，透镜乙应该放在透镜甲的左侧还是右侧？
左侧解析：如果把焦距为10cm的透镜乙放在透镜甲的位置，则相当于物距增大，像距应减小，光屏应向左移动。现不改变发光体和光屏的位置，要使像成在光屏上，应增大像距，即减小物距，因此应放在透镜甲的左侧。
❺实验小组的同学通过实验探究凸透镜成像的规律。实验器材有：一个凸透镜、光屏、高度为 3.0 cm 的光源和刻度尺。实验时，物距从 4.0 cm 开始，每次增加2.0 cm。下表是他们记录的物距、像距、像的高度和正倒情况。
（1）实验中怎样判断实像是放大的还是缩小的？ （2）请根据表中数据判断该凸透镜的焦距是多少。 （3）在这个实验中，要使所成的像为虚像，光源的位置应在哪个范围？
(1)根据像的高度判断 (2)10.0 cm (3)光源与透镜的距离小于 10.0 cm解析：(1)光源的高度为3.0cm，像的高度大于3.0cm时像是放大的，像的高度小于3.0cm时像是缩小的。(2)由表可知，物距u=20.0cm时，像距v=20.0cm，此时像与物的高度相等，成倒立、等大的实像，由u=v=2f，知此时f=10.0 cm。(3)成虚像时，物距要小于焦距f=10.0cm，故光源与透镜的距离要小于 10.0 cm。
❻某同学在做探究凸透镜成像规律的实验时，在光屏上得到了发光物体清晰的像，但他不小心用手指尖触碰到了凸透镜，这时光屏上会出现怎样的情况？有人认为，光屏上会有指尖的像；也有人认为，光屏上会出现指尖的影子。你是怎样认为的？
光屏上发光体的像变暗解析：光屏上没有手指指尖的像，也没有手指指尖的影子。因为手指遮挡了凸透镜的一部分，但是折射光线仍可以到达光屏上，只是这时所成的像会暗一点。
❼在天安门广场某处，某同学想拍摄天安门城楼的全景，但发现在该位置无论如何调节，都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，帮他想想办法。应如何做，才能拍摄到天安门城楼的全景？请说明理由。
离天安门远一些，镜头向里缩一些解析：该同学应向远离天安门的方向移动，以增大物距，同时镜头向里缩一些，以减小像距，使所成的像变小，这样就可以拍摄到天安门城楼的全景。