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第5节 透镜和视觉（第2课时）
【核心概念】
3.物质的运动与相互作用
【学习内容与要求】
3.3 声音与光的传播。
通过实验了解凸透镜成像特点。
【教学目标】
1.科学观念： 理解凸透镜成像的规律；知道凸透镜所成像的正倒、大小、虚实与物距的关系。
2.科学思维：学习从科学现象、实验数据中归纳科学规律的方法。
3.探究实践： 通过分组实验体验科学探究的全过程。
4.态度责任：通过探究性学习活动，获得成功的愉悦；养成学生积极主动地与他人交流、合作的学习习惯；养成对科学的求知欲，初步建立将科学技术应用于实际的意识。
【教材分析】本节课的主要内容是让学生通过科学探究活动，在认识凸透镜的基础上找出凸透镜成像的规律，让学生在全过程中自主研究，体验科学探究的全过程，从而培养科学的学习方法，得出凸透镜成像规律。
【教学过程】
教学环节 教学活动 设计意图
创设情境，明确问题 凸透镜的主要作用： 图片展示： 归纳：凸透镜能会聚光线，物体经凸透镜能成像。 引入课题
凸透镜成像的几个要素 探索活动 1.如图1.5-5所示在桌上放一块凸透镜，在凸透镜的一侧点燃一支蜡烛，调节蜡烛与凸透镜的距离，使蜡烛在光屏上得到倒立的像。 归纳提升： ①实像是光通过凸透镜会聚而形成的。 ②实像可以用光屏来承接。 ③实像和物体分别位于凸透镜的两侧。 ④ 实像是倒立的。 物体到凸透镜的距离叫做物距（u）。像到凸透镜的距离叫做像距（v）。 2.我们用放大镜观察物体时，看到的像跟物体位于凸透镜的同一侧。 归纳提升： ①虚像不是光通过凸透镜会聚而成。 ②虚像用光屏承接不到。 ③虚像和物体位于凸透镜的同一侧。 ④ 虚像是正立的。 让学生亲手摸，获得感性认识实践，增加学习科学的趣味性，科学就在身边。 画光路图，加深理解。
探究凸透镜成像规律 探究凸透镜成像的特点 凸透镜能够成倒立的实像，像和蜡烛分别位于凸透镜的两侧。放大镜其实是凸透镜，用放大镜观察种子的结构，能够看到一个正立、放大的像。那么，物体经凸透镜所成的像有什么规律可循？让我们通过实验来探究凸透镜成像的规律。 1.探究问题。 物体经凸透镜所成像的大小、正倒、虚实跟物距有什么关系 2.设计实验。对探究问题，物距是自变量，实验中需要改变物距。我们可以把物体放在距凸透镜比较远的位置开始实验，然后逐渐减小物距，观察物体所成像的情况。 用同一凸透镜实验，保持焦距不变，改变物距，观察物体的成像情况。 3.进行实验。 选择一块焦距f=10cm的凸透镜，用点燃的蜡烛烛焰做物体，用白色硬纸板做光屏来承接蜡烛烛焰的像，研究蜡烛烛焰所成的像。 观察结果： ①蜡烛在光屏上得到倒立的实像。 ②保持凸透镜位置不变，蜡烛靠近凸透镜，光屏上成像远离透镜。 ③物距变小，像距变大，像变大。 ④蜡烛在焦点以内，光屏上承接不到像,成虚像。 把蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，调节它们的高度，使它们的中心大致处于同一高度。想一想，为什么要这样做 参考：三者中心大致处于同一高度的目的使像成在光屏的中央。 把蜡烛放在离凸透镜较远的位置上，调整光屏到凸透镜的距离，使蜡烛烛焰在光屏上成一个清晰的像。观察像的大小、正倒，测出物距u和像距v。将蜡烛逐次移近凸透镜，重复上面操作。 ①当烛焰在光屏上成倒立、缩小的像时，测量并记录物距和像距。 ②当烛焰在光屏上成倒立、等大的像时，测量并记录物距和像距。 ③当烛焰在光屏上成倒立、放大的像时，测量并记录物距和像距。 ④当蜡烛移近凸透镜，在光屏上观察不到蜡烛烛焰的像时，撤去光屏，试着从光屏一侧向凸透镜方向观察。 4.记录实验数据。 把实验中测得的数据记录在表1.5-1中。 5.分析与论证。 像的正倒。什么条件下蜡烛烛焰经凸透镜成倒立的像？什么条件下成正立的像 u>f 时，成倒立的像；uf 时，成实像；u2f 时，成缩小的实像；ff，成实像时物像异侧；u f，成虚像时物像同侧。 3.为什么蜡烛放在凸透镜的焦点处不能成像？ 参考：烛焰射出的光线经凸透镜折射后，平行射出，不会会聚成像。 4.凸透镜成像实验中，什么情况下光屏上得不到像？ 参考： ①没有调整烛焰、凸透镜、光屏的高度，使三者的中心大致在同一条直线上； ②蜡烛放在凸透镜的焦点； ③蜡烛在焦点以内成的像是虚像； ④成像太远，光具座不够长。 介绍实验方法，有利于自主探究。 开展定性的探究实验获得像正倒、大小、虚实的初步认识。 在定性实验的基础上进行定量实验，边实验边记录数据。 解决实验中问题，提高探究能力。 “问题讨论”有利于加深对成像规律的理解。
板书设计
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第5节 透镜和视觉（第2课时）
核心概念聚焦
1.要在光屏上得到一个与物体同样大小的像，应当选用( )
A.平面镜 B.凹透镜 C.潜望镜 D.凸透镜
2.把蜡烛放在凸透镜前30cm处，光屏上可形成倒立等大的实像，若把蜡烛向远离凸透镜方
向移动5cm，并移动光屏，在光屏上可以看到(　　)
A.倒立缩小的实像 B.倒立放大的实像 C.正立放大的虚像 D.倒立等大的实像
3.小明同学做“探究凸透镜成像规律”的实验时，将点燃的蜡烛放在凸透镜前，某次成像的
情况如图所示。保持透镜位置不变，把蜡烛与光屏的位置对换，则(　　)
A.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
4.若平持一个焦距为10cm的凸透镜，让其表面从紧贴书本开始慢慢远
离书本，能观察到各不相同的像，下列选项中哪一项是无法观察到的（ ）
A.正立、放大的像 B.倒立、放大的像 C.倒立、缩小的像 D.正立、缩小的像
5.在“用点燃的蜡烛研究凸透镜成像规律”的实验中，小芳在草稿上记录了一次实验现象（漏
画了光屏）如图所示，由此可以判断（　　）
A.l1是物距 B.l2是像距
C.实验中，所成的像是倒立缩小的实像
D.实验中，所成的像是正立放大的实像
6.某兴趣小组同学在做“研究凸透镜成像规律”的实验时，记录并绘制了 物体离凸透镜
的距离u跟实像到凸透镜的距离v之间的关系如图所示，则凸透镜
的焦距为(　　)
A.60厘米 B.40厘米 C.20厘米 D.10厘米
7.我们经常提到的像有①小孔成像； ②平面镜成像；③放大镜成像；
④电影银幕上的像； ⑤汽车观后镜中的像，其中(　　)
A.由于反射而形成的像是②⑤ B.由于折射而形成的像是①③
C.属于实像的是①②③ D.属于虚像的是②③④
8.在做“探究凸透镜成像的规律”实验中，平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚在光屏上一
点，如图甲所示。
甲 乙
（1）由图甲可知，该凸透镜的焦距是　 cm；实验时，调整器材高度时，应使蜡烛的
烛焰中心、透镜的中心和光屏的中心在 。
（2）当把蜡烛放在乙图位置时，移动光屏，在光屏上能成倒立、　 的实像。
（3）在图乙中凸透镜的位置固定不动，当蜡烛向右（靠近透镜）移动一段距离后，要在
光屏上再次成清晰的像，需将光屏向　 （选填“左”或“右”）移动，此时观察
到的像将　 （选填“变大”或“变小”）。
（4）随着蜡烛燃烧变短，此时光屏上的像将会发生移动，如果想让像仍然成在光屏的中
央，可将凸透镜适当向　 （选填“上”或“下”）移动。
核心素养提升
9.在“探究凸透镜成像规律”的实验中，若用硬纸板将凸透镜遮住一半，则(　　)
A.在光屏上不能成像
B.要把光屏向前或向后移动到适当位置，才能成清晰的像
C.在光屏上能成像，像的大小是原来的1/2
D.在光屏上仍能成完整的像，但像比原来暗
10.某同学做“探究凸透镜成像的规律”实验时，所用凸透镜的焦距为f，保持凸透镜位置不
变，如图所示，先后使烛焰位于a，b，c，d四点，并分别调整光屏的位置，关于a，b，
c，d四点的成像情况，他归纳出下列说法，其中错误
的是（ ）
A.烛焰位于a点时，屏上出现的实像最小
B.烛焰位于c点时，屏上出现的实像最大
C.烛焰位于b点时，屏上出现的实像最大
D.烛焰位于d点时，成正立放大的虚像
11.如图，保持矿泉水瓶与白纸的位置不变，当向空瓶中倒入水后，可观察到“黑白颠倒“的
现象，这是由于倒入水后的矿泉水瓶相当于形成了一块
镜。此时，若要将”黑白颠倒“的现象重新颠倒
回来，白纸应 矿泉水瓶(选填“靠近”或“远离”)。
创新素养应用
12.小科在项目化“制作凸透镜”的实践中，更加深刻地理解了凸透镜的相关知识。
（1）制作凸透镜：用剪刀在塑料矿泉水瓶的凸起部位剪取一样大小的两块塑料片，凸起
部位朝外，中间装满水，用热熔胶封闭连接处。然后测焦距，方法为　　　　　。
（2）评估检测：“制作凸透镜”的评价量规表如下所示，其中“？”可填： 。
评价指标 作品等级
优秀 合格 待改进
结构完整与美观效果 不漏水，有手柄且美观 不漏水，无手柄，美观 ？
（3）小文测出此凸透镜的焦距为f=10cm，在研究凸透镜成像的规律时，有一组实验是
将蜡烛、水凸透镜和光屏固定在如图甲所示的位置，此时成像特点： 　　　。
（4）将蜡烛换成“F”形的LED灯，光屏贴上方格纸，如图乙所示，请写出改进后的一
个优点： 。
参考答案
核心概念聚焦
1.D 2.A 3.B 4.D 5.C 6.D 7.A
8.（1）10 同一高度 （2）缩小 （3）右 变大 （4）下
核心素养提升
9.D 10.C
11.凸透镜 靠近
创新素养应用
12.（1）将凸透镜正对太阳光，用白纸在另一侧接收光线。调整透镜与纸的距离，使纸上的光斑最小、最亮。用刻度尺测量光斑到凸透镜中心的距离，即为焦距。
（2）漏水、无手柄、不美观 （3）倒立缩小的实像 （4）用LED灯便于判断像的正倒，用方格纸便于判断像的大小
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第5节 透镜和视觉
（第2课时）
浙教版 八年级上
创设情景
凸透镜的主要作用：
凸透镜会聚光线
正立的放大的像
物体经凸透镜能成像。
倒立的缩小的像
探究实践
探索活动
如图1.5-5所示在桌上放一块凸透镜，在凸透镜的一侧点燃一支蜡烛，调节蜡烛与凸透镜的距离，使蜡烛在光屏上得到倒立的像。
凸透镜成像
凸透镜成像光路图
①实像是光通过凸透镜会聚而形成的。
实像
②实像可以用光屏来承接。
③实像和物体分别位于凸透镜的两侧。
④ 实像是倒立的。
探究实践
我们用放大镜观察物体时，看到的像跟物体位于凸透镜的同一侧。
凸透镜成像
凸透镜成像光路图
虚像
通过凸透镜射出的光没有会聚成像，只是人眼逆着射出光的方向看去，能看到像，这样的像叫作虚像。
①虚像不是光通过凸透镜会聚而成。
②虚像用光屏承接不到。
③虚像和物体位于凸透镜的同侧。
④ 虚像是正立的。
折射光线的反向延长线相交。
凸透镜成像
凸透镜成像光路图
探究实践
物距、像距：
物距
u
像距v
物距
像距
物体到凸透镜的距离叫做物距（u）。
像到凸透镜的距离叫做像距（v）。
探究实践
探究实践
探究凸透镜成像的特点
凸透镜能够成倒立的实像，像和蜡烛分别位于凸透镜的两侧。放大镜其实是凸透镜，用放大镜观察种子的结构，能够看到一个正立、放大的像。那么，物体经凸透镜所成的像有什么规律可循？让我们通过实验来探究凸透镜成像的规律。
1.探究问题。
物体经凸透镜所成像的大小、正倒、虚实跟物距有什么关系
凸透镜成像
2.设计实验。对探究问题，物距是自变量，实验中需要改变物距。
探究实践
由于凸透镜对光的会聚程度跟它的焦距有关系，我们可以重点观察物距小于、等于或大于1倍焦距、2倍焦距……时，物体成像的情况。
我们可以把物体放在距凸透镜比较远的位置开始实验，然后逐渐减小物距，观察物体所成像的情况。
用同一凸透镜实验，保持焦距不变，改变物距，观察物体的成像情况。
探究实践
3.进行实验。
选择一块焦距f=10cm的凸透镜，用点燃的蜡烛烛焰做物体，用白色硬纸板做光屏来承接蜡烛烛焰的像，研究蜡烛烛焰所成的像。
凸透镜成像
①蜡烛在光屏上得到倒立的实像。
②保持凸透镜位置不变，蜡烛靠近凸透镜，光屏上成像远离透镜。
③物距变小，像距变大，像变大。
④蜡烛在焦点以内，光屏上承接不到像,成虚像。
探究实践
把蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，调节它们的高度，使它们的中心大致处于同一高度。想一想，为什么要这样做
蜡烛、凸透镜和光屏从左到右依次放在光具座上。
烛焰、凸透镜和光屏的中心大致处于同一高度。
三者中心大致处于同一高度的目的使像成在光屏的中央。
探究实践
把蜡烛放在离凸透镜较远的位置上，调整光屏到凸透镜的距离，使蜡烛烛焰在光屏上成一个清晰的像。观察像的大小、正倒，测出物距u和像距v。将蜡烛逐次移近凸透镜，重复上面操作。
①当烛焰在光屏上成倒立、缩小的像时，测量并记录物距和像距。
②当烛焰在光屏上成倒立、等大的像时，测量并记录物距和像距。
③当烛焰在光屏上成倒立、放大的像时，测量并记录物距和像距。
④当蜡烛移近凸透镜，在光屏上观察不到蜡烛烛焰的像时，撤去光屏，试着从光屏一侧向凸透镜方向观察。
凸透镜成实像
凸透镜成虚像
能观察到烛焰放大、正立的虚像，像与烛焰在同一侧。
探究实践
4.记录实验数据。
把实验中测得的数据记录在表1.5-1中。
像的性质 实验次数 物距（厘米） 像距（厘米）
倒立、缩小的像 1
2
倒立、等大的像 1
倒立、放大的像 1
2
正立、放大的像 1
2
32 13.5
25 16.5
20 20
18 20.4
15 21.3
8.5
6.5
探究实践
5.分析与论证。
像的正倒。什么条件下蜡烛烛焰经凸透镜成倒立的像？什么条件下成正立的像
像的虚实。什么条件下蜡烛烛焰经凸透镜成实像？什么条件下成虚像
像的大小。什么条件下蜡烛焰烛经凸透镜成缩小的实像？什么条件下成放大的实像？能否成缩小的虚像
u>f 时，成实像；uu>f 时，成倒立的像；uu>2f 时，成缩小的实像；f不能成缩小的虚像。
探究实践
6.实验结论。
当u f时，蜡烛烛焰在光屏上成倒立、缩小的 像。
当f u 2f时，蜡烛烛焰在光屏上成倒立、放大的 像。
当u f时，蜡烛烛焰在光屏 成像，成正立、放大的 像。
>2
实
< <
实
<
虚
不能
探究实践
物距由大到小，完成下表内容：
物距（u）与焦距关系 像的性质 像距（v）与焦距关系
倒立或正立 放大或缩小 实像或虚像
u＝f
u＞2f 倒立 缩小 实像
u＝2f 倒立 等大 实像
f＜u＜2f 倒立 放大 实像
u＜f 正立 放大 虚像
不成像
f＜v＜2f
v＝2f
v＞2f
像物同侧
探究实践
（1）实验时对装置进行了改进，将蜡烛换成LED灯、光屏换成带有方格的光屏
①蜡烛换成LED灯最主要的优点是 。
②光屏换成带有方格光屏的优点是 。
7.实验拓展
实验现象更明显、便于判断像的正倒。
便于比较像的大小
（2）若用不透明纸板将凸透镜上半部分遮住，光屏上能否看到像
（3）当物体通过凸透镜在光屏上成清晰的缩小的实像时，对掉蜡烛和光屏的位置，光屏上还能成像吗
仍能成完整的像，但亮度变暗。
能。根据光路可逆，光屏上能成倒立放大的像。
探究实践
（4）实验时，蜡烛燃烧一段时间后，蜡烛烛焰的像将会位于光屏中心的 方；为了使烛焰的像能呈现在光屏中央，那么接下来他的操作是 。
将蜡烛向上调(或凸透镜向下调)
（5）在光屏上得到倒立缩小的实像，撤去光屏，还能看到像吗？简要说明观察该像的方法。
上
能。眼睛在光屏原来位置后侧某一区域向凸透镜方向看。
（6）利用现有器材，如何探究凸透镜成像时，烛焰在光屏上成的像是否左右颠倒。
用嘴轻轻的吹烛焰使其向左或向右摆动，然后观察光屏上烛焰像的变化情况。
探究实践
1.你从下表中还可归纳出凸透镜成像的哪些特点？
物距（u）与焦距关系 像的性质 像距（v）与焦距关系
倒立或正立 放大或缩小 实像或虚像 u＞2f 倒立 缩小 实像 f＜v＜2f
u＝2f 倒立 等大 实像 v＝2f
f＜u＜2f 倒立 放大 实像 v＞2f
u＝f 不成像
u＜f 正立 放大 虚像
②成实像时，物距变小，像距变大，像变大；
①实像是倒立的，虚像是正立的；
③物距大于像距成缩小的实像、物距小于像距成放大的实像。
问题讨论
④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。
探究实践
2.什么情况下，像与物在凸透镜两侧？什么情况下像与物在凸透镜同侧？
u f，成虚像时物像同侧。
u>f，成实像时物像异侧；
4.凸透镜成像实验中，什么情况下光屏上得不到像？
①没有调整烛焰、凸透镜、光屏的高度，使三者的中心大致在同一条直线上；
3.为什么蜡烛放在凸透镜的焦点处不能成像？
烛焰射出的光线经凸透镜折射后，平行射出，不会会聚成像。
②蜡烛放在凸透镜的焦点；
③蜡烛在焦点以内成的像是虚像；
④成像太远，光具座不够长。
迁移应用
3.在探究凸透镜成像规律的实验中，小欢同学先将点燃的蜡烛放在凸透镜前某一位置时，恰好在镜后26cm处的光屏上出现一个与蜡烛等大倒立的像;若将此蜡烛移至凸透镜前10cm处时，则( )
A.光屏上出现倒立放大的实像
B.光屏上出现倒立缩小的实像
C.将光屏远离凸透镜方向移动一段距离，光屏上才会出现倒立放大实像
D.无论怎样移动光屏，光屏上均不会出现实像
D
迁移应用
1.某凸透镜焦距为15cm，若将一物体放在此透镜前25cm处，则可在透镜的另一侧得到一个（ )
A．倒立、放大的实像 B．倒立、缩小的实像
C．正立、放大的虚像 D．正立、缩小的虚像
A
2．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 (　　)
A．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
迁移应用
4.某同学用如图所示器材探究“凸透镜成像规律”，此时光屏上成清晰的像，下列说法不正确的是（ ）
A.光屏上成的是倒立、放大的实像
B.投影仪成像利用了这一规律
C.向右适当移动凸透镜，光屏上可以成倒立、缩小的实像
D.向右适当移动蜡烛，光屏上可以成正立、放大的虚像
D
板书设计
第5节 透镜和视觉（第2课时）
物距（u）与焦距关系 像的性质 像距（v）与焦距关系
倒立或正立 放大或缩小 实像或虚像 u＞2f 倒立 缩小 实像 f＜v＜2f
u＝2f 倒立 等大 实像 v＝2f
f＜u＜2f 倒立 放大 实像 v＞2f
u＝f 不成像
u＜f 正立 放大 虚像 物象同侧
谢谢
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