人教版（2024）八年级上册第3节凸透镜成像的规律授课课件ppt

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这是一份人教版（2024）八年级上册第3节凸透镜成像的规律授课课件ppt，共49页。PPT课件主要包含了学习目标，课堂导入，物体到凸透镜的距离，设计实验，数据记录表格，f10cm，实验分析，fv2f，照相机，v2f等内容，欢迎下载使用。

1．通过实验探究，分析实验数据，能概括归纳凸透镜成像的规律。
2. 通过探究活动，体验科学探究的过程和基本研究方法。
复习：照相机、投影仪、放大镜的成像情况
可见凸透镜所成像的虚实、大小、正倒跟物体离凸透镜的距离（即物距）有关系。
【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】
像的不同可能与　　有关
实验思路：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
F型光源、凸透镜（f=10cm）、光具座、光屏
F光源、凸透镜、光屏的高度是否有要求？
F光源、凸透镜和光屏的中心位于同一高度。目的：使像成在光屏中央
实验步骤：1.把物体F放在距透镜较远处，调整光屏到凸透镜的距离，使光屏上成清晰的像；
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F向凸透镜移近几厘米，重复以上操作；
4.多次重复以上步骤。
【进行实验与收集证据】
（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？
u=f是成虚像和实像的分界点，当u>f物体成实像，当uu=2f 是成像大小的分界点，当u>2f 物体成缩小的像，当u<2f，物体成放大的像。
（2）像的大小凸透镜在什么条件下成缩小的像？在什么条件下成放大的像？
（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？
u=f 是成正立倒立像的分界点，当u>f 物体成倒立的像，当u（1）在做实验时, 无论怎样移动光屏, 都无法在光屏上观察到F光源的像。发生这一现象可能原因有哪些？
①F光源、凸透镜、光屏的中心不在同一高度上；②F光源的位置在透镜的一倍焦距以内；③F光源的位置在透镜的焦点上。④F光源倒凸透镜的距离稍大于焦距，像距很远，光屏无法移到该位置。
（2）用卡片把透镜遮住一部分，光屏上得到F光源的像性质不变，像是否完整？像的亮度有什么变化？
光屏上像的性质不变，还是完整的，但亮度会变暗些。
1. (河南中考)在“探究凸透镜成像的规律”实验中：(1)小强发现用凸透镜看远处物体时，可以看见倒立、缩小的像；用该凸透镜看自己的指纹时，能看见正立、放大的像．由此猜想：凸透镜成像的特点可能与______有关．
观察远近不同的物体，小强看到了不同特点的像，说明凸透镜所成像的特点与物距有关。
(2)在光具座上，将蜡烛、光屏安装在凸透镜两侧，调节三者的高度时，______(选填“需要”或“不需要”)点燃蜡烛；调节高度的目的是使像能呈现在__________.(3)实验中，当蜡烛、透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上承接到烛焰清晰的像(像未画出)，这个实验现象可以说明_________(选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”)的成像特点．
图中物距大于像距，并且在光屏上成清晰的像，因此是倒立缩小的实像，照相机就是利用这个特点成像的。
1、如图所示，保持凸透镜的位置不变，先后把烛焰放在a、b、c、d、e各点，并分别调整光屏的位置。则：①把烛焰放在_________点，屏上出现的像最大；②把烛焰放在_________点，屏上出现的像最小。③把烛焰放在_____点，光屏上出现清晰的像时，屏距透镜最远。④把烛焰放在_____________点，光屏上不会出现像。
根据凸透镜成像规律，物体放在焦点之外，物距越小，像距越大，实像越大。当屏上像最大时，则物距是最小的，c点符合；当屏上像最小时，则物距是最大的，a点符合。
物体放在焦点处或之内时，屏上均不能成像，d、 e点符合
2.小明做“探究凸透镜成像的规律”的实验，实验所用凸透镜的焦距为f=10cm，他把凸透镜固定在光具座上50cm处，调节蜡烛的烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度。
①如图所示，若此时他们想在实验中能用光屏承接到烛焰的实像，光屏应在_____________范围内移动；
②保持凸透镜位置不变，把蜡烛放在 30cm刻度线处，调整光屏到透镜的距离，则会在光屏上看到烛焰_____（选填“放大”“缩小”或“等大”）倒立的像；
①由图可知，物距u=40cm>2f，则成倒立、缩小的实像，像距满足f②保持凸透镜位置不变，把蜡烛放在30cm刻度处，此时物距u=20cm=2f，所以凸透镜成倒立、等大的实像，像距v=20cm.
③他们想模拟投影仪的成像原理，应在步骤②的基础上将蜡烛向______（选填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向移动，同时调节光屏的位置，使光屏向______（选填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向移动。
投影仪的成像原理是：当f＜u＜2f 时，成倒立、放大的实像，因此物距：10cm＜u＜20cm，要减小；像距v＞2f=20cm要增大，即蜡烛向靠近凸透镜，光屏远离凸透镜。
④他保持凸透镜的位置不变，同时取下光屏，直接用眼睛观察凸透镜成像的各种情况。小明移动蜡烛使它从零刻度线处逐渐靠近凸透镜，同时小华从透镜的右侧透过透镜现察烛焰的像，图乙是小华整理并记录看到的像的情况，根据你所学的知识，判断出最先看到的像的编号是_____（选填代表像编号的数字）。
④保持凸透镜位置不变，蜡烛从零刻度线处逐渐靠近凸透镜，即物距原来处于2倍焦距以外，当它从2倍焦距以外向焦点处移动时，物距变小，像距变大，像变大，且成倒立的像，故最先看到的是编号1。
1．用作图法研究凸透镜成像的规律。
2. 能够运用凸透镜成像的规律解释生活中的成像情况。
凸透镜的三条特殊光路
①通过光心的光线传播方向不改变
②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过焦点
③经过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴
（1）物距大于2倍焦距，即u＞2f 时
用作图法研究凸透镜成像规律
物距u>2f时,成倒立、缩小的实像，像距 f（2）物距在焦距和二倍焦距之间，即f＜u＜2f时
物距f＜u＜2f时,成倒立、放大的实像，像距v>2f
（3）物距小于焦距，即u＜f时
当物距u （4）物距等于二倍焦距，即u=2f时
当物距u=2f时，成倒立、等大的实像，像距v=2f
物距 u=f 时，折射光不能会聚，反向延长线也不能相交。
（5）物距等于焦距，即u=f时
当物距u=f 时，不成像
思考讨论：观察下面的图片你能总结凸透镜成实像时的规律吗？
物体左移像左移，物体右移像右移，像儿跟着物体跑。规律：物近像远像变大,物远像近像变小。
思考讨论：观察右边的图片你能总结凸透镜成虚像时的规律吗？
物体左移像左移，物体右移像右移，像儿跟着物体跑。规律：物近像近像变小,物远像远像变大。
1.无人机利用携带的焦距一定的微型摄像机进行航拍，来自地面景物的光通过摄像机镜头，会聚在感光晶片上，形成倒立、_____(选填“放大”或“缩小”)的实像；当无人机上升时，须_____(选填“增大”或“减小”)镜头与感光晶片间的距离，才能拍摄到清晰的画面．
摄像机镜头相当于凸透镜，其成像特点与照相机相同，即物距大于二倍焦距时，成倒立缩小实像。
当无人机上升时，相当于物距变大，像距减小，像变小，所以需减小镜头倒感光镜片距离
2.物理课上，同学们用凸透镜观察周围的物体，透过凸透镜不能看到的像是(　　)A．正立、放大的像B．正立、缩小的像C．倒立、放大的像D．倒立、缩小的像
凸透镜成像的三种情况中没有成正立缩小的实像
uf＜u＜2f 时，成倒立、放大的实像应用于投影仪
u>2f 时，成倒立、缩小的实像应用于照相机
3.如图所示为投影式电子白板，它利用投影机将画面投影到屏幕上，投影机的镜头相当于一个凸透镜．下列说法正确的是(　　)A．投影机的成像特点与照相机相同B．光经投影机的镜头成像利用的是光的折射C．画面经投影机镜头成的是正立、放大的虚像D．画面应位于投影机镜头两倍焦距之外
投影机成倒立放大实像，物距为f＜u＜2f
投影机成倒立放大实像，而照相机成倒立缩小实像，成像特点不同
4．小乐用放大镜看指纹时，觉得指纹的像太小，为使指纹的像大一些，正确的做法是（）A．眼睛和手指不动，让放大镜离手指稍近些B．眼睛和手指不动，让放大镜离手指稍远些C．放大镜和手指不动，让眼睛离放大镜稍近些D．放大镜和手指不动，让眼睛离放大镜稍远些
用放大镜看指纹时，指纹必须在焦点以内，且指纹离焦点越近，虚像越大，所以为使指纹的像大一些，让放大镜离手指稍远些。
1、（河南中考）小明用透明塑料盒设计了一个昆虫标本观察器，如图所示．盒底上放标本，盒盖上嵌入一凸透镜．有焦距为5 cm和10 cm的两种凸透镜，为了在盒盖上方附近，通过凸透镜观察到标本正立、放大的像，凸透镜焦距f与盒高h选择合理的是(　　)A．f＝5 cm　　h＝10 cmB．f＝10 cm　　h＝12 cmC．f＝5 cm　　h＝12 cmD．f＝10 cm　　h＝6 cm
题中凸透镜成正立、放大的像，即为放大镜成像特点，物距u小于焦距f。盒盖处安装凸透镜，盒底上有标本，物距为盒子的高度h,而盒高h应小于焦距f，所以选D
2.(河南中考)购物支付已进入“刷脸”时代，如图所示，消费者结账时只需面对摄像头(相当于一个凸透镜)，经系统自动拍照、扫描等，确认相关信息后，即可迅速完成交易．下列有关说法正确的是(　　)A．光经过摄像头成像利用的是光的反射B．摄像头的成像特点与投影仪相同C．“刷脸”时，面部应位于摄像头两倍焦距之外D．“刷脸”时，面部经摄像头成正立、缩小的实像
摄像头为凸透镜，原理为光的折射
摄像头成倒立缩小的实像，与照相机的特点相同
1.请用作图法找出蜡烛火焰A点的像A′ 。
平行于主光轴的光线折射后过焦点，通过光心的光线传播方向不变，两条折射光线交点即是A的像A′。
2.如图所示，在探究“凸透镜成像规律”的实验中，将蜡烛放在A位置时，观察到在位置C成倒立缩小的实像。若把蜡烛移到位置B，试作图找出蜡烛通过透镜的成像位置
对于A，平行于主光轴的光线，过凸透镜后过焦点。过光心的光线，传播方向不变。对B，平行于主光轴的光线，折射后过焦点，过光心的光线，传播方向不变，这两条折射光线的反向延长线就是虚像的位置。
3.如图，放大镜能使我们看清邮票的细微之处。下列能用来说明其成像原理的图是（　　）
A B C D
放大镜能使我们看清邮票的细微之处，是利用凸透镜成像规律，物距在一倍焦距之内，成正立、放大的虚像,所以选C
4.如图所示，甲是______的工作原理图，乙是_______的工作原理图。（均选填“照相机”幻灯机”或“放大镜”）
由图甲可知，物距大于二倍焦距，所以是照相机的工作原理。图乙，蜡烛到凸透镜的距离小于焦距，此时在凸透镜的另一侧可以观察到正立、放大的虚像，所以乙是放大镜的工作原理。
5. 小明同学将一支点燃的蜡烛放在距凸透镜15cm处时，在光屏上得到一个缩小的像。当蜡烛距透镜9cm时，在光屏上得到一个放大的像。这个凸透镜的焦距可能是（　　）　　A．10 cm　　B．8 cm C．6 cm　　D．4 cm
因为物距u＝15cm时，是缩小的实像，所以u＞2f，即 15 cm＞2f　f＜7.5 cm　物距u＝9cm时，是放大的实像，所以 f＜9 cm＜2f　9cm＞f＞4.5 cm综合两个不等式得焦距f ：4.5cm＜f＜7.5 cm　
6.“探究凸透镜成像规律”的实验，蜡烛、凸透镜及光屏处于图示位置时，在光屏上得到烛焰清晰的像。下列说法正确的是（） A．光屏上成倒立、缩小的实像 B．图中成像特点与照相机的成像特点相同 C．透镜不动，蜡烛向左，光屏向右，可再次得到清晰的像 D．透镜不动，将蜡烛与光屏互换位置，光屏上仍能得到清晰的像
由图知，物距小于像距，此时光屏上成倒立、放大的实像，投影仪利用了此原理，选项AB错误
C. 成实像时，物远像近像变小；若将蜡烛向左远离凸透镜，则应将光屏向左靠近凸透镜才能得到清晰的像，故选项C错误
D. 透镜不动，将蜡烛与光屏互换位置，根据光路的可逆性，光屏上仍能得到清晰的像，选项D正确
7. 一位同学利用类似所示的器材做实验，先用焦距为20cm的透镜甲进行实验，在屏上得到了清晰的缩小的实像。接下来他想改用焦距为10cm的透镜乙继续进行实验。如果不改变发光体和凸透镜的位置，要在光屏上成清晰的像，光屏应该向哪个方向移动？
改用焦距为10cm的透镜乙继续进行实验时，物距大于2倍焦距，像距在1倍焦距与2倍焦距之间，即在50-60cm范围内，所以应该适当的向透镜方向移动光屏。