北師版八年級物理上冊 第二節(jié) 凸透鏡成像的規(guī)律（第五章 透鏡及其應(yīng)用 學(xué)習(xí)、上課課件）

第二節(jié)凸透鏡成像的規(guī)律第五章透鏡及其應(yīng)用逐點(diǎn)導(dǎo)講練課堂小結(jié)作業(yè)提升課時(shí)講解1課時(shí)流程2探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)凸透鏡成像規(guī)律知識(shí)點(diǎn)探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)知1－講11.猜想依據(jù)猜想放大鏡成的像比物體大，是放大的；照相機(jī)成的像比物體小，是縮小的凸透鏡成像是變化的用放大鏡觀察物體，距離物體比較近；用照相機(jī)拍攝景物，距離景物比較遠(yuǎn)凸透鏡成像特點(diǎn)與“物體到凸透鏡的距離”有關(guān)知1－講續(xù)表：依據(jù)猜想平面鏡成的是虛像凸透鏡成的是虛像還是實(shí)像平面鏡成像時(shí)，像到鏡面的距離隨物體到鏡面的距離的變化而變化凸透鏡成像時(shí)，像到凸透鏡的距離隨物體到凸透鏡的距離的變化而變化知1－講2.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)(如圖1)知1－講(1)明確兩個(gè)物理量●物距：物體到透鏡的距離，用u表示?！裣窬啵合竦酵哥R的距離，用v表示。(2)用“觀察法”判斷像的虛實(shí)、大小、倒正的方法：像的大小、倒正可以直接觀察確定；像的虛實(shí)可以通過觀察“是否在光屏上呈現(xiàn)”來確定。知1－講(3)通過“測量”確定像距和物距的大小：在光具座上通過刻度尺直接讀數(shù)即可。(4)安裝調(diào)整器材：取一焦距(f)為10cm的凸透鏡固定在50cm刻度線處；點(diǎn)燃蠟燭后，調(diào)整燭焰中心、凸透鏡中心和光屏中心大致在同一高度，以便使像呈現(xiàn)在光屏的中央。知1－講(5)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)表格實(shí)驗(yàn)次數(shù)焦距f/cm物距u/cm像距v/cm成像特點(diǎn)大、小倒、正虛、實(shí)12345678知1－講3.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(1)把蠟燭移動(dòng)到距離凸透鏡比較遠(yuǎn)的位置，移動(dòng)光屏，直到光屏上出現(xiàn)清晰的像，記錄下物距、像距和成像特點(diǎn)。(2)逐漸將蠟燭靠近凸透鏡，重復(fù)步驟①。(3)當(dāng)u＝10cm時(shí)，無論怎樣移動(dòng)光屏，都不能得到像，只能得到圓形光斑。知1－講(4)當(dāng)u<10cm時(shí)，無論怎樣移動(dòng)光屏，都不能承接到像；在光屏一側(cè)，通過透鏡看去，能看見蠟燭一側(cè)有一正立、放大的像；取下光屏，放到蠟燭一側(cè)像的位置，不能承接到像。知1－講4.分析實(shí)驗(yàn)表格、得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論實(shí)驗(yàn)次數(shù)焦距f/cm物距u/cm像距v/cm成像特點(diǎn)大、小倒、正虛、實(shí)1104013.3縮小倒立實(shí)像23015縮小倒立實(shí)像32020等大倒立實(shí)像41822.5放大倒立實(shí)像51530放大倒立實(shí)像610/不成像77/放大正立虛像85/放大正立虛像知1－講通過觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和收集到的數(shù)據(jù)，我們可以得到：凸透鏡成像的倒正、大小、虛實(shí)、位置等取決于物距和透鏡焦距之間的關(guān)系。(1)當(dāng)u>2f時(shí)，成倒立、縮小的實(shí)像，f<v<2f；(2)當(dāng)u=2f時(shí)，成倒立、等大的實(shí)像，v=2f；(3)當(dāng)f<u<2f時(shí)，成倒立、放大的實(shí)像，v>2f；(4)當(dāng)u=f時(shí)，不成像。(5)當(dāng)u<f時(shí)，成正立、放大的虛像，像和物體同側(cè)。知1－講方法點(diǎn)撥1.猜想的依據(jù)(1)生活經(jīng)驗(yàn)：比如用放大鏡觀察物體、用照相機(jī)拍攝物體。(2)物理實(shí)驗(yàn)：通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行猜想。(3)借助已經(jīng)學(xué)習(xí)的類似知識(shí)：類比平面鏡成像的特點(diǎn)，猜想凸透鏡成像的特點(diǎn)。知1－講2.確定實(shí)像和虛像的方法(1)“等效替代法”確定虛像位置：當(dāng)未點(diǎn)燃蠟燭與點(diǎn)燃蠟燭的像重合時(shí)，未點(diǎn)燃的蠟燭的位置就是像的位置。(2)“承接法”確定實(shí)像位置：實(shí)像可以用光屏承接，當(dāng)光屏承接到像時(shí)，光屏的位置就是像的位置。知1－講3.確定清晰像位置的方法光屏向前移，燭焰的像變模糊；光屏向后移，燭焰的像也變模糊，則這個(gè)位置就是成清晰像的位置。4.觀察虛像的方法讓眼睛在光屏一側(cè)，且與凸透鏡中心在同一高度，隔著凸透鏡觀察燭焰。知1－講5.分析表格的方法(1)對于物理量，看因變量隨自變量的變化：物距為自變量、像距為因變量，在成實(shí)像時(shí)，物距變小的同時(shí)，像距變大。(2)對于成像特點(diǎn)，找分界點(diǎn)：①成實(shí)像時(shí)，縮小像和放大像的分界點(diǎn)；②成實(shí)像和虛像的分界點(diǎn)。(3)通過歸納法，找規(guī)律：①凡實(shí)像，都是倒立的；②凡虛像，都是正立的。知1－講歸納總結(jié)倒正與虛實(shí)關(guān)系器材倒正虛實(shí)小孔倒立實(shí)像平面鏡正立虛像凸透鏡u>f倒立實(shí)像u=f不成像u<f正立虛像三類器材成像時(shí)：①實(shí)像都是倒立的；②虛像都是正立的。知1－講深度思考物體在焦點(diǎn)位置為什么不能成像？深度理解物體在焦點(diǎn)位置不成像的原因：由焦點(diǎn)位置發(fā)出的光經(jīng)過凸透鏡后，平行于主光軸，平行光線不能相交，故不能成像。知1－練例1[中考·淮安節(jié)選]如圖2所示，用焦距為10cm的凸透鏡做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)。知1－練(1)為了使像成在光屏中央，應(yīng)調(diào)節(jié)燭焰和光屏的中心位于凸透鏡的_______上。解析：在做凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，為了使?fàn)T焰的像成在光屏的中央，要調(diào)節(jié)燭焰、光屏的中心都位于凸透鏡的主光軸上。主光軸知1－練(2)如圖所示，當(dāng)蠟燭距離凸透鏡15cm時(shí)，移動(dòng)光屏，可在光屏上找到一個(gè)清晰的倒立、_____(填“放大”“等大”或“縮小”)的實(shí)像。解析：若將蠟燭移至距凸透鏡15cm處，此時(shí)f＜u＜2f,移動(dòng)光屏，可在光屏上得到倒立、放大清晰的實(shí)像。放大知1－練(3)當(dāng)光屏上成清晰的像時(shí)，用白紙遮住凸透鏡的上半部分，則燭焰的像亮度將______。解析：遮住凸透鏡的上半部分，仍然可以呈現(xiàn)完整的像，但像會(huì)變暗些。變暗知1－練1.[中考·衡陽改編]小明同學(xué)利用光具座、凸透鏡、蠟燭、光屏等實(shí)驗(yàn)器材探究凸透鏡成像的規(guī)律。(1)如圖甲所示，小明將一束平行光正對凸透鏡，移動(dòng)光屏，直到光屏上形成一個(gè)___________的光斑，該光斑到凸透鏡的距離(即焦距)為_______cm。最小、最亮10.0知1－練(2)小明將蠟燭移至光具座20cm刻度線處，將凸透鏡移至50cm刻度線處，如圖乙所示，移動(dòng)光屏，直到燭焰在光屏上成清晰的像，則該像是倒立、_____的實(shí)像?？s小知1－練(3)接著，小明保持凸透鏡在光具座上的位置不動(dòng)，如果僅將圖乙中蠟燭和光屏的位置互換，發(fā)現(xiàn)光屏上仍能觀察到燭焰清晰的像。這是因?yàn)樵诠獾恼凵洮F(xiàn)象中，光路是_______的?？赡嬷?－講知識(shí)點(diǎn)凸透鏡成像規(guī)律21.凸透鏡成像的靜態(tài)規(guī)律物距像的性質(zhì)像距u＞2f倒立、縮小的實(shí)像f＜v＜2fu＝2f倒立、等大的實(shí)像v＝2ff＜u＜2f倒立、放大的實(shí)像v＞2fu＜f正立、放大的虛像/知2－講(1)實(shí)像異側(cè)，虛像同側(cè)：凸透鏡所成的實(shí)像都是倒立的，且物、像位于凸透鏡兩側(cè)；凸透鏡所成的虛像都是正立的，且物、像位于凸透鏡同側(cè)。(2)1倍焦距處是成實(shí)像和虛像的分界點(diǎn)：當(dāng)物距大于1倍焦距時(shí)成實(shí)像，當(dāng)物距等于1倍焦距時(shí)不成像，當(dāng)物距小于1倍焦距時(shí)成虛像。知2－講(3)2倍焦距處是成放大的像和縮小的像的分界點(diǎn)：當(dāng)物距大于2倍焦距時(shí)成縮小的實(shí)像，當(dāng)物距等于2倍焦距時(shí)成等大的實(shí)像，當(dāng)物距小于2倍焦距(大于1倍焦距)時(shí)成放大的實(shí)像。知2－講記憶口訣1倍焦距分虛實(shí)；2倍焦距分大小。實(shí)像倒，位異側(cè)；虛像正，位同側(cè)。物近像遠(yuǎn)，像變大，焦點(diǎn)以內(nèi)反變化。知2－講2.凸透鏡成像的動(dòng)態(tài)規(guī)律(1)凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物體離凸透鏡越近，像離凸透鏡越遠(yuǎn)，像越大；物體離凸透鏡越遠(yuǎn)，像離凸透鏡越近，像越小。概括為“物近像遠(yuǎn)像變大，物遠(yuǎn)像近像變小”。(2)凸透鏡成虛像時(shí)，物體離凸透鏡越近，像離凸透鏡越近，像越??；物體離凸透鏡越遠(yuǎn)，像離凸透鏡越遠(yuǎn)，像越大，概括為“物近像近像變小，物遠(yuǎn)像遠(yuǎn)像變大”。(3)凸透鏡成像時(shí)，物體和像的移動(dòng)方向相同。知2－講3.實(shí)像與虛像的比較實(shí)像虛像成因由實(shí)際光線會(huì)聚而成由實(shí)際光線的反向延長線相交而成承接能用光屏承接不能用光屏承接正倒倒立正立觀察都能用眼睛觀察到拍攝都能用照相機(jī)拍攝到知2－講特別提醒1.凸透鏡成實(shí)像時(shí)，像與物的左右、上下位置都是相反的。2.凸透鏡成虛像時(shí)，像與物的左右、上下位置都是相同的。3.“近”“遠(yuǎn)”都是指距凸透鏡的距離。無論成實(shí)像還是虛像，都是物體越靠近焦點(diǎn)，像離焦點(diǎn)越遠(yuǎn)。知2－講4.用作圖法描述凸透鏡成像的規(guī)律利用凸透鏡三條特殊光線中的兩條光線可以作出物體通過凸透鏡所成的像。知2－講知2－講深度思考

如何利用作圖法分析物體經(jīng)凹透鏡所成像的性質(zhì)。深度理解利用作圖法分析凹透鏡的成像規(guī)律：結(jié)論：物體經(jīng)凹透鏡成正立、縮小的虛像；物與像同側(cè)；物近像近像變大。知2－練小楊做探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)。如圖5所示，將焦距為10cm的凸透鏡固定在光具座上50cm刻度線處，光屏和點(diǎn)燃的蠟燭位于凸透鏡兩側(cè)，實(shí)驗(yàn)前調(diào)整燭焰中心、透鏡中心和光屏中心在同一高度。例2知2－練則下列四個(gè)選項(xiàng)中，判斷正確的是()A.若蠟燭放置在10cm刻度線處，移動(dòng)光屏，在光屏上不能呈現(xiàn)燭焰清晰的像B.若蠟燭放置在20cm刻度線處，移動(dòng)光屏，可在光屏上呈現(xiàn)燭焰清晰放大的實(shí)像C.若蠟燭放置在35cm刻度線處，移動(dòng)光屏，可在光屏上呈現(xiàn)燭焰清晰放大的實(shí)像D.若蠟燭放置在45cm刻度線處，移動(dòng)光屏，可在光屏上呈現(xiàn)燭焰清晰縮小的實(shí)像知2－練解題秘方：算出四種情況下的物距u，再結(jié)合凸透鏡成像規(guī)律解答。知2－練解析：蠟燭在10cm刻度線處，物距u=40cm>2f，燭焰成倒立、縮小的實(shí)像。蠟燭在20cm刻度線處，物距u=30cm>2f，燭焰成倒立、縮小的實(shí)像。蠟燭在35cm刻度線處，物距u=15cm，2f>u>f，燭焰成倒立、放大的實(shí)像。蠟燭在45cm刻度線處，物距u=5cm，u<f，燭焰成正立、放大的虛像。答案：C知2－練2.[中考·淄博改編]在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，凸透鏡的焦距f=12cm，蠟燭、凸透鏡、光屏在光具座上的位置如圖所示，此時(shí)燭焰在光屏上成清晰的像。知2－練下列判斷正確的是(

)A.圖中成像特點(diǎn)是倒立、放大的實(shí)像B.透鏡位置不動(dòng)，把蠟燭向左移動(dòng)，向右移動(dòng)光屏，光屏上會(huì)再次得到清晰的像C.透鏡位置不動(dòng)，把蠟燭移到30cm刻度線處，向右移動(dòng)光屏，光屏上會(huì)再次得到清晰的像D.透鏡位置不動(dòng)，把蠟燭移至45cm刻度線處，向右移動(dòng)光屏，光屏上會(huì)再次得到清晰的像C知2－練[中考·無錫改編]圖6中物體AB在凸透鏡2倍焦距以外，F(xiàn)為凸透鏡的焦點(diǎn)，P為凸透鏡的2倍焦距處。(1)請畫出AB經(jīng)凸透鏡所成像A'B'的大致位置。(2)AC是一條過A點(diǎn)的入射光線，請作出它的折射光線的大致位置。例3知2－練解析：(1)作AB像的步驟如下：①取物體AB的端點(diǎn)A、B。②過A點(diǎn)作平行于主光軸和過光心的兩條入射光線射至凸透鏡，然后作出折射光線，折射光線交于點(diǎn)A'，A'即A的像。③過A'點(diǎn)向主光軸作垂線，垂足B'就是B的像的位置。④連接A'B'，得到AB的像。(2)由于來自A點(diǎn)的所