沪科版八年级物理 （科学探究：凸透镜成像）多彩的光课件

第四章多彩的光科学探究：凸透镜成像

以上都是生活中常见的透镜，他们成的像有什么不同呢？新课引入

学习目标1.能正确区分凸透镜和凹透镜.2.能正确在图中标出凸透镜的主光轴、光心、焦点和焦距.

3.理解凸透镜成像的规律.4.知道凸透镜所成像的正倒、大小、虚实与物距的关系.

新课目标

凸透镜是利用光的折射原理制成的光学器件，其形状是中央较厚、边缘较薄.凸透镜镜面的两个表面或至少一个表面是球面的一部分.它是放大镜、照相机及望远镜等光学仪器的基本元件.凸透镜一新课讲解

如图所示，平行光通过凸透镜后将会聚于一点.可见，凸透镜对光有会聚作用.所以，凸透镜又叫做会聚透镜.

使平行于透镜主光轴的几束光射向凸透镜，光从凸透镜的另一侧射出，观察到凸透镜能使平行于主光轴的光会聚到一点上.实验现象说明凸透镜对光有会聚作用.1.凸透镜对光的作用实验与探究2.透镜的光心与主光轴主光轴：通过两个球面球心

的直线，叫做透镜的主光轴.简称光轴.光心：凸透镜的中心O叫做光心.凡是经过这一点的光都不改变传播方向.

C2

C1O凡是通过透镜光心的光线，其传播方向不改变.主光轴光心OFf3.凸透镜的焦点和焦距焦点：平行于主光轴的光经凸透镜会聚的点称为凸透镜的焦点.凸透镜的两侧各有一个焦点.焦距：焦点到光心的距离称为焦距.焦距焦点主光轴Ff焦点f凸透镜有两个焦点FF1.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:折射后平行于主光轴射出.4.凸透镜的作图：三条特殊光线

拿一个凸透镜正对着太阳光，在把一张纸放在它的另一侧，改变透镜与纸的距离，直到纸上的光斑变得最小、最亮，测量这个最小、最亮的光斑到透镜光心的距离，这就是焦距.

太阳光离我们非常远，射到地面的阳光可以看做平行光.想一想，怎样利用阳光测量凸透镜的焦距？观察与思考（一）提出问题：

像的实虚、大小、正倒跟物体到凸透镜的距离有什么关系？（二）猜想与假设：

可能与物体到透镜的距离有关.实验探究：凸透镜成像的规律二1.所需实验器材有哪些？答：光具座（带刻度尺）、蜡烛、火柴、凸透镜、光屏.2.实验器材的安装规则是什么？答：摆放顺序可以从左到右依次为蜡烛、凸透镜、光屏.使蜡烛、凸透镜、光屏放在同一直线上.注意：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.（三）设计实验与制定计划理解物距、像距、焦距概念物距：物体离凸透镜的距离.像距：像到凸透镜的距离.焦距：焦点到凸透镜光心的距离.FF2F2F物距u像距

v焦距f

分别使物距u在1.大于二倍焦距（u>2f）2.大于一倍焦距小于二倍焦距（f<u<2f）3.小于一倍焦距（u<f）的范围内，观察烛焰通过凸透镜在光屏上成像的变化.

（四）进行实验与收集证据

用一支蜡烛作为发光体，一块白色的硬纸板作为屏，研究蜡烛的成像情况.物距与焦距的关系物距u/cm像的性质像距v/cm虚实大小正倒

像与物距的关系凸透镜的焦距f=

cm

把实验中得到的数据和观察结果填入下表.每个小组可以选择适当的物距，并与各小组共享测量的数据.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？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？（五）分析与论证焦点是实像和虚像的分界点，当物距小于焦距时，成虚像，当物距大于焦距时，成实像，当物距等于焦距时，不成像.二倍焦距是缩小像和放大像的分界点.分析上表的记录，找出凸透镜成像的规律.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？成实像时都是倒立的，成虚像时都是正立的.4.实验过程中在光屏上找不到像的原因有：（1）烛焰、凸透镜、光屏三者中心（2）当物体在焦点外侧处于靠近焦点处时，物体成像很，超过了光具座的范围，光屏接收不到像.（3）烛焰，凸透镜不能成像.（4）当烛焰

时，虚像不能用光屏承接到.不在同一高度.远正好在焦点上在焦点以内大于2倍焦距倒立、缩小、实像①当u＞2f时1.凸透镜成像规律归纳与小结等于2倍焦距倒立、等大、实像②当u=2f时小于2倍焦距大于1倍焦距倒立、放大、实像③当f<u<2f时等于1倍焦距不成像④当u=f时小于1倍焦距

正立、放大、虚像⑤当u＜f时1、什么情况下像和物体在凸透镜两侧？什么情况下像和物体在凸透镜同侧？成实像时物像异侧成虚像时物像同侧观察与思考2、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倍焦距分虚实；二倍焦距分大小.实像总是异侧倒；物近像远像变大.虚像总是同侧正；物近像近像变小.像的大小像距定；像儿跟着物体跑.凸透镜成像记忆口诀知识拓展凹透镜凹透镜中央薄、边缘厚，中央比边缘薄的透镜叫凹透镜.

使平行于透镜主光轴的几束光射向凹透镜，光从凹透镜的另一侧射出，观察到凹透镜能使平行于主光轴的光向外发散.所以，凸透镜又叫做发散透镜.1.凹透镜对光的作用

焦点Ff焦距2.凹透镜的焦点和焦距

平行于主光轴的光通过凹透镜发散后，其反向延长线的交点叫凹透镜的焦点(F).F凹透镜有两个焦点fF3.凹透镜的作图：三条特殊光线FF1.通过光心的光线:传播方向不改变.2.平行于主光轴的光线:经凹透镜折射后发散，发散光线的反向延长线通过焦点.3.对着凹透镜异侧焦点入射的光线:折射后平行于主光轴射出.典例与精析1.完成下图中的光路图（画出每条入射光线对应的折射光线）.

解析：延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴.平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点，如图所示：凸透镜成像中间厚、边缘薄凹透镜几个概念对光有会聚作用三条特殊光线凸透镜中间薄、边缘厚对光有发散作用三条特殊光线主光轴光心焦点（F）焦距（f）课堂小结1.透镜f<v<2fv=2fv>2f倒缩小实像相反倒等大实像相反倒放大实像相反——不成像正放大虚像相同2.凸透镜成像规律1.说出哪些是凸透镜，哪些是凹透镜.凸透镜：B、E、F凹透镜：A、C、G课堂训练2.要使小灯泡发出的光经某透镜后变成平行光，应把小灯泡放在（）A.凸透镜前任意位置B.凸透镜的焦点上C.凹透镜前任意位置D.凹透镜的焦点上B3.将物体放在凸透镜前16厘米处，在光屏上得到倒立缩小的像，则凸透镜的焦距可能是（）Ａ、10cmＢ、7cmＣ、8cmＤ、16cmB4.在探究凸透镜成像实验中，当物距为20厘米时，得到一个倒立缩小的实像，此时像距为13厘米，则凸透镜的焦距是（）

A、f>20cmB、13cm<f<20cmC、10cm<f<13cmD、6.5cm<f<10cmD5.小周同学在探究凸透镜成像规律实验时，在光屏上得到清晰的与烛焰等大的像，保持凸透镜位置不变，为了得到清晰缩小的像，他应该（）

A.让蜡烛远离透镜，同时让光屏也远离透镜

B.让蜡烛远离透镜，同时让光屏靠近透镜

C.让蜡烛靠近透镜，同时让光屏也靠近透镜

D.让蜡烛靠近透镜，同时让光屏远离透镜B6.小明在探究凸透镜成像规律时，蜡烛与光屏分别置于凸透镜两侧，保持凸透镜的位置不变，先后把蜡烛放在如图所的a、b、c、d四点，分别调整光屏的位置.当把蜡烛位于______点时，屏上出现放大的像；当蜡烛位于_______点时，无论怎样移动光屏，在光屏上都找不到像.abcdF2fb或cd7.下面两图是光线经过透镜后的光路图,请选择合适的透镜填入方框内.ＦＦ8.完成下列光路图.ＦＦＦＦ9.把物体放在凸透镜前10cm时，可以在凸透镜另一侧的光屏上得到放大的像.据此可以推断这个凸透镜的焦距范围为多少？

解：因为是光屏上的像,故像是实像，又是放大的，所以必须满足：2f>u>f,即：

2f>10(cm)>f

由于2f>10(cm)得：f>5(cm)，综合10(cm)>f

得：10cm>f>5cm第四章多彩的光

科学探究:凸透镜成像中央厚、边缘薄透镜种类1、凸透镜（convexlens）凸透镜对光有

作用。会聚焦点FF焦距f主光轴几个基本概念光心经过光心的光线传播方向不发生改变凸透镜成像有什么规律吗？问题与猜测：实验器材“上”字光源凸透镜光屏实验探究凸透镜成像的规律也可用蜡烛先用你自己设计的方法测出实验用的凸透镜的焦距f，并记录下来。提示：太阳光可以看作是平行光。平行光都会会聚于焦点。（1）在阳光下固定一凸透镜，让阳光垂直照射凸透镜；（2）在凸透镜后面放一白纸，前后移动白纸，直到在白纸上得到一个最小的亮点为止固定白纸位置；（3）用刻度尺测出凸透镜和白纸的距离即是凸透镜的焦距．器材组装物距u像距v改变光源、透镜与光屏的位置，让发光体经透镜后成放大、缩小、等大的像，观察像是正立还是倒立的，记录好物距与像距，换不同焦距的透镜重复实验

凸透镜成各种不同的像时，物距、焦距和像距之间有什么关系呢？实像与虚像实像（realimage）是能在光屏上呈现的像，它是由实际光线会聚而成的。实像虚像（virtualimage

）不能在光屏上呈现出来，只能用人眼通过透镜观察。透镜焦距f/cm实验次数像的大小像的正倒像的性质物距u/cm像距v/cm探究实验记录表分析实验数据，归纳总结出凸透镜成像规律。★当物距

焦距时，成倒立、缩小的

像。★当物距

焦距时，成倒立、等大的

像。★当物距

焦距时，成倒立、放大的

像。★当物距

焦距时，成正立、放大的

像。大于2倍等于2倍小于2倍但大于小于实实实虚2、凹透镜（concavelens）中央薄、边缘厚FF凹透镜对光有

作用。发散试设计三种简易的实验方法，辨别透镜是哪种透镜方法1：隔着擦镜纸用手摸透镜，中央厚、边缘薄为凸透镜，反之为凹透镜方法２：对光有会聚作用的透镜为凸透镜；对光有发散作用的透镜为凹透镜方法３：通过透镜观看书上的文字（透镜距书较近），若看到放大的像，则透镜为凸透镜；若看到的像是缩小的，则透镜为凹透镜当u>2f时，像距v应满足：

，题中给出像距v=16cm，分析:本题给出的信息是成倒立缩小的实像，说明物距应满足

；例题：某同学在“研究凸透镜成像”的实验中，光屏移动到离凸透镜16cm处，得到烛焰倒立、缩小的像，他使用的凸透镜的焦距为：Ａ.４cmＢ.８cmＣ.12cmＤ.18cmf<v<2fu>2f即：f<16cm

<2f只有C选项符合该条件