第五章第3节-凸透镜成像的规律课件(共30张PPT)2023-2024学年人教版物理八年级上册

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第3节凸透镜成像的规律

第五章透镜及其应用

目录

CONTENT

一、探究凸透镜成像的规律

二、凸透镜成像规律的应用

第五章透镜及其应用

1.

2.

3.

4.

学习目标

学习从物理现象中归纳科学规律的方法

能够应用凸透镜成像规律解决一些生活中的实际问题

通过实验探究，归纳总结凸透镜成像的规律

学习凸透镜成像规律的光路分析

我们知道照相机、投影仪里面都有凸透镜，放大镜本身就是凸透镜。

照相机：物体离镜头比较远成倒立的、缩小的实像。

投影仪：物体离镜头比较近成一个放大的、倒立的实像。

放大镜：物体离镜头很近，能成放大的、正立的虚像。

为何成像特点会有如此大的差别呢？凸透镜成像遵循什么规律呢？

一、探究凸透镜成像的规律

探究凸透镜成像的规律

提出问题：凸透镜所成像的虚实、大小、正倒跟物距有什么关系？

作出猜想：①可能与物距有关；

②可能与焦距有关；

设计实验

F

F

2F

2F

物距u

像距v

物距u：物体到的距离；

像距v：像到的距离。

凸透镜中心

凸透镜中心

实验设计：先把物体放在距凸透镜较远的地方，然后逐渐向凸透镜移近，同时把光屏放在凸透镜的另一侧，观察光屏上像的变化情况。研究凸透镜的成像与物距的关系（保持焦距不变，即使用同一个凸透镜），物距的变化以焦距为标准，即观察物距大于2倍焦距、大于1倍焦距小于2倍焦距、小于1倍焦距的成像情况。

f

F

O

凸透镜

光屏

物体

2f

像距v

物距u

一、探究凸透镜成像的规律

实验仪器：光具座、蜡烛、光屏、凸透镜、火柴等。

摆放顺序可以从左到右依次为蜡烛、凸透镜、光屏，也可以从右到左依次为蜡烛、凸透镜、光屏。使蜡烛、凸透镜、光屏放在同一直线上。调整它们的高度，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度。固定凸透镜，移动蜡烛和光屏进行并观察实验。固定蜡烛，移动凸透镜、光屏进行并观察实验。

一、探究凸透镜成像的规律

实验步骤：

a．将凸透镜固定在光具座的上都，蜡烛和光屏在凸透镜的两侧，使烛焰、透镜、光屏的中心在同一高度。

b．将蜡烛放在离凸透镜尽量远的位置，用打火机点燃蜡烛。

c．移动光屏，直到光屏上出现清晰的烛焰的像为止。

d．记录蜡烛到凸透镜的距离、像到凸透镜的距离、像的大小和正倒。

e．将蜡烛向凸透镜移近一段距离，重复上述操作，直到不能在光屏上得到烛焰的像。

f．蜡烛向凸透镜靠近，试着用眼睛观察像在何处，像是怎样的？

一、探究凸透镜成像的规律

使它们的中心处于同一高度，这样像才能成在光屏中心。

一、探究凸透镜成像的规律

实验记录：

物距u与焦距f的关系物距u/cm像距v/cm成像的性质像的变化情况

u＞2f倒立、缩小、实像物距变小时，像距变大，像(相对之前的像，下同）变大

u＝2f倒立、等大、实像

f＜u＜2f倒立、放大、实像物距变小时，像距变大，像变大

20

56

56

12

20

12

18

23

23

18

一、探究凸透镜成像的规律

物距u与焦距f的关系物距u/cm像距v/cm成像的性质像的变化情况

u＝f不成像

u＜f正立、放大、虚像物距变小时，像距变小，虚像变小

10

8

6

①当u＞2f时，成倒立、缩小的实像，此时，f＜v＜2f。

一、探究凸透镜成像的规律

②当u＝2f时，成倒立、等大的实像，此时，v＝2f。二倍焦距为成像大小的分界点。

③当f＜u＜2f时，成倒立、放大的实像，此时，v＞2f。

④当u＝f时，不成像。焦点为成像虚实的分界点。

⑤当u＜f时，成正立、放大的虚像。

一、探究凸透镜成像的规律

物距（u）像的性质相对凸透镜位置应用

倒正大小虚实像距（v）u＞2f倒立缩小实像f＜v＜2f与物异侧照相机

u＝2f倒立等大实像v＝2f与物异侧测焦距

f＜u＜2f倒立放大实像v＞2f与物异侧投影仪

u＝f不成像、得到一束平行光u＜f正立放大虚像与物同侧放大镜

实验结论：

一、探究凸透镜成像的规律

1.在实验中，你能发现实像和虚像的分界点在什么位置吗？

2.在实验中，你能发现放大的像和缩小的像的分界点在什么位置吗？

焦点是实像和虚像的分界点

二倍焦距是缩小像和放大像的分界点

小组讨论

3.当凸透镜成实像时，随着物距的减少，像距是怎样变化的？

物距减少，像距增大。即物像同方向移动像跟着物体在移动

一、探究凸透镜成像的规律

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。

口诀记忆

一、探究凸透镜成像的规律

1．一个凸透镜的焦距为8cm，将点燃的蜡烛放在离凸透镜25cm处，在另一侧用光屏能承接到()

A．缩小、倒立的实像B．放大、正立的实像

C．缩小、正立的实像D．放大、倒立的实像

2．将一物体放在凸透镜前20cm处，成倒立、等大的实像，如果将此物体向凸透镜移动5cm，此时的成像规律是生活中的__________(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)的成像原理，成倒立、________的实像。

A

投影仪

放大

二、凸透镜成像规律的应用

f

f

思考讨论：观察右边的图片你能总结凸透镜成实像时的规律吗？

f

f

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：照相机是根据什么原理工作的？

二、凸透镜成像规律的应用

用照相机照相时，要使胶片上的像大一些。可使被拍摄物体离镜头近一些，同时胶片离镜头要远一些，即镜头前伸，暗箱拉长。

(成实像：物近像远像变大)

照相机工作原理：

物距u＞2f时，成倒立、缩小的实像，像距f＜v＜2f

F

F

二、凸透镜成像规律的应用

二、凸透镜成像规律的应用

投影仪工作原理：

使用投影仪时，要使屏幕上的像大一些，应使投影片离镜头近一些，同时屏幕离镜头要远一些。(成实像：物近像远像变大)

物距u：f＜u＜2f时，成倒立、放大的实像，像距v>2f

F

F

二、凸透镜成像规律的应用

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。

二、凸透镜成像规律的应用

放大镜工作原理

使用放大镜观察物体时，要想让被观察的物体大一些，应使被观察物体离放大镜稍远一些，但物体始终要在放大镜一倍焦距以内。

(成虚像：物远像远像变大)

f

2f

F

2F

F

2F

当u＜f时，成正立、放大的虚像

二、凸透镜成像规律的应用

物距像的特点像的位置应用

正倒大小虚实同侧或异侧像距u>2f

u=2f

f2f

投影仪

不成像

正立

放大

虚像

同侧

放大镜

1.小明同学做凸透镜成像的实验时，将点燃的蜡烛放在凸透镜前，在光屏上得到清晰的倒立、放大的实像。保持透镜位置不变，把蜡烛与光屏的位置对换，则()

光屏上有倒立、缩小的实像B.光屏上有倒立、放大的实像

C.光屏上有正立、等大的虚像D.光屏上没有像

A

2.放幻灯片时，想在荧幕上得到一个放大的“F”字母，那么幻灯片正确的插法应选用图中的哪一种（）

A

B

C

D

D

3.一凸透镜的焦距为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

A

4．一个凸透镜焦距为5cm，若用它看邮票上的细节，则邮票与这个凸透镜的距离应()

A．等于5cmB．在5cm和10cm之间

C．小于5cmD．多少都可以

C

5.回答下列问题：

①比较物距u与焦距f的关系：当_________时，凸