八年级上册第五章 透镜及其应用第3节 凸透镜成像的规律课文配套课件ppt

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科学家在观察夜象时，要用什么？
照相机、投影仪都利用了凸透镜成像，放大镜本身就是凸透镜。但是它们所成像的特点却不同。
一、实验、探究凸透镜成像规律
提出问题：凸透镜所成像的虚实、大小、正倒跟什么因素有关系？
1.可能与物体到透镜的距离有关.
由于凸透镜对光的偏折程度跟透镜的焦距 f 有关系，所以研究物距u的变化时，焦距可能是个应该注意的参照距离。
从照相机、投影仪和放大镜的成像特点看，凸透镜的成像可能与物体到透镜的距离有关。
1.实验方案：我们可以把物体放在距凸透镜较远的地方，然后逐渐移近，观察成像的情况．观察物距大于、等于、小于一倍焦距、二倍焦距……时物体成像的情况．
2.测量的量：（1）物距：物体到透镜的距离简称为物距，用符号u表示。(如上图所示)（2）像距：指像到透镜的距离，用符号v表示。
3.实验器材： 光具座、光屏、凸透镜、蜡烛、火柴。
在光具座上放置蜡烛、凸透镜、光屏时，透镜放在光具座标尺中央。将蜡烛点燃作为物体，研究烛焰所成的像。
（二）进行实验与收集证据
（1）调整凸透镜、蜡烛（烛焰的中心）、光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度。（目的是为了使烛焰的像成在光屏的中央）。
（凸透镜的焦距：f=10cm）
（2）将凸透镜固定在光具座中间某刻度处，把蜡烛放在较远处，使物距u＞2f，移动光屏，直到光屏上出现清晰的烛焰的像，观察并记录像的大小和正倒。同时测出此时的物距u和像距v。
（3）把蜡烛向透镜移近，使蜡烛到凸透镜的距离等于二倍焦距，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，并将数据记录在表格中；
（4）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，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 ,并将数据记录在表格中；
（5）用不透明的纸板将凸透镜的上半部分遮住，观察光屏上所成的像是否 “完整” ，像的亮度有什么变化？
（7）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以内，移动光屏，光屏上不成像，眼睛过透镜，能看到虚像，记录像的正倒和大小.测出物距u，并将数据记录在表格中。
（6）把蜡烛继续向透镜移近，使蜡烛到凸透镜的距离为一倍焦距(在焦点处) ,移动光屏，光屏上不成像;眼睛过透镜看不到虚像；
凸透镜的焦距： f=10 cm
分析上表的记录，找出凸透镜成像的规律
1．像的虚实：凸透镜在什么条件下成实像？在什么条件下成虚像？
当物体放在一倍焦距外时，凸透镜成实像，当物体放在一倍焦距内时，凸透镜成虚像；即一倍焦距分虚实。
2．像的大小：凸透镜在什么条件下成缩小的实像？在什么条件下成放大的实像？有没有缩小的虚像？
当物体在二倍焦距外时，凸透镜成的像是缩小的实像。当物体在二倍焦距内一倍焦距外体时，凸透镜成的像是放大的实像。凸透镜没有缩小的虚像。二倍焦距分大小。
3．像的正倒：凸透镜在什么条件下成正立的像？在什么条件下成倒立的像？
凸透镜所成的实像必异侧倒立，虚像必同侧正立。
4．像的放大与缩小的条件：凸透镜成放大实像时，物距跟像距相比，哪个比较大？成缩小实像时，物距跟像距相比，哪个比较大？凸透镜所成的像有没有正立的实像？有没有倒立的虚像？
凸透镜成放大实像时，物距小于像距；成缩小实像时，物距大于像距。凸透镜所成的像没有正立的实像，没有倒立的虚像。
一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小，二倍焦距物像等。实像总是异侧倒。物近像远像变大，物远像近像变小。虚像总是同侧正。物远像远像变大，物近像近像变小。像的大小像距定，像儿跟着物体跑，物距像距和在变。
1.在做实验时, 某同学无论怎样移动光屏, 都无法在光屏上观察到烛焰的像。发生这一现象可能原因有哪些？
可能原因有：①烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度上。②蜡烛的位置在透镜的一倍焦距以内；③蜡烛的位置在透镜的焦点上；
2.用卡片把透镜遮住一部分，光屏上得到烛焰的像性质不变，像是 否完整？但像的亮度有什么变化？
光屏上的像还是完整的。但亮度会变暗些。
3.用卡片把烛焰遮住一部分，光屏上还能得到完整像吗？
烛焰的像是不再是完整的。
像将会向上移动。调节方法：①将光屏向上移动；②将蜡烛向上移动；③将透镜和光屏向下调节.
1．照相机是根据什么原理工作的？
　　照相机是根据物体距凸透镜大于2倍焦距的原理制成的。
2．幻灯机是根据什么原理工作的？
幻灯机是根据物体距凸透镜大于焦距小于2倍焦距的原理制成的。
本堂重点：理解凸透镜的成像规律.
本堂难点：知道凸透镜成放大、缩小、实像和虚像的条件.
【典例1】（2020 黄石市）实验：某实验小组做“探究凸透镜成像规律”的实验。(1)为使凸透镜所成的像便于观察，该实验的环境光线应该较___（选填“暗”“亮”）为好；(2)调节好蜡烛、凸透镜、光屏位置，如图所示，在光屏上看到烛焰清晰的像，______（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）与此时成像原理相同；(3)把蜡烛稍稍竖直上移,光屏上烛焰像会竖直______（选填“上”“下”）移;
【典例2】（2020 河北省）在探究凸透镜成像的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，烛焰在光屏上恰好成一清晰的像。下列说法正确的是（　　）A．凸透镜的焦距是20cmB．将蜡烛和光屏都向右移动，光屏上成清晰的像，该规律应用在照相机上C．在贴近凸透镜的左侧放置一眼镜片，只向左移动光屏，可在光屏上成清晰缩小的像，该镜片对光起发散作用D．用f＝15cm的凸透镜替换图中透镜，只向右移动光屏，可在光屏上成清晰的像
1.在做观察“凸透镜成像”的实验时，把物体放在距离凸透镜45cm处，在光屏上得到一个倒立、放大的像，则该凸透镜的焦距可能是 A.20cm B.30cm C.60cm D.80㎝
2. 一凸透镜的焦距为f ,当物体从离凸透镜1.5f 处移到3f 处的过程中,像的大小和像距变化情况是 A.像变小,像距变小 B.像变小,像距变大 C.像变大,像距变小 D.像变小,像距变大
3.一凸透镜的焦距为f ,当物体从离凸透镜8 f 处向2 f 处移动的过程中，其所成的像始终是 、 像，但像距将逐渐变 、像的大小将逐渐变 。
答案：倒立、实、大、大
（1）小明将蜡烛移至光具座上10cm刻线处，移动光屏，直到烛焰在光屏上成清晰的像，则该像是（填“放大”“等大” 或“缩小”）的实像。
4.小明同学探究“凸透镜成像规律”的实验装置如下图所示，其中焦距为15cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻线处，光屏和蜡烛分别位于凸透镜两侧。
（4）在步骤（1）（2）中，小明将蜡烛从光具座上10cm向30cm处移动时，若要让烛焰在光屏上能再次成清晰的像，光屏应____ （填“远离”或“靠近”）透镜，此时所成像的大小将___ _ （填“变大”“变小”或“不变”）。
（2）小明将蜡烛移至光具座上30cm刻线处，移动光屏，直到烛焰 在光屏上成清晰的像，则该像是___ _ （填“倒立”或 “正立”）的实像。
（3）小明再将蜡烛移至光具座上40cm处，他从透镜的右侧通过 透镜可以看到烛焰____ （填“倒立”或“正立”）的像。
答案（1）缩小 （2）倒立 （3）正立 （4）远离、变大