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(共27张PPT)
5.3凸透镜成像的规律（第1课时）
初中物理人教版（2024）八年级上册
学习目标
01
对探究凸透镜成像规律的实验进行评估分析。
02
知道凸透镜所成像的正倒、大小、虚实与物距的关系。
倒立、放大的实像
倒立、缩小的实像
正立、放大的虚像
生活中的凸透镜能成什么样的像？
新课导入
正立、放大的像
倒立、缩小的像
为何水滴成的像的特点不同呢？
新课导入
____、____的__像
物__像变大
____、____的__像
物__像变大
____、____的__像
物__像变大
照相机
投影仪
放大镜
倒立
缩小
实
倒立
放大
实
正立
放大
虚
近
近
远
新课导入
（一）提出问题
实验：探究凸透镜成像的规律
（二）猜想与假设
凸透镜成像有什么规律？
凸透镜成像时像的正倒、大小、虚实与物距有关。
依据：照相机、投影仪、放大镜都是利用凸透镜成像，
　　　它们在使用时的主要区别是物距不同。
新知探究
（三）设计实验与制订计划
1．实验思路
（1）主动改变的量：
（2）观察、测量并记录的量：
（3）不能改变的量：
凸透镜（焦距）、物体。
物距。
像的性质（大小、正倒、虚实），像距。
O
物距 u
像距 v
新知探究
2．怎样判断像的虚实？
　　能在光屏上呈现的像——实像。
　　无论怎样移动光屏，都不能在光屏上呈现，但通过凸透镜看向物体（逆着出射光的方向）时，能看到的像——虚像。
（三）设计实验与制订计划
实像能用光屏承接，虚像不能用光屏承接。
新知探究
（三）设计实验与制订计划
3．实验器材：
光具座（带刻度）、凸透镜、F 字光源、光屏、刻度尺。
4．按照怎样的顺序在光具座上安装物体、凸透镜、光屏？
实像和物体分别位于_____________。
凸透镜的两侧
物体
凸透镜
光屏
新知探究
（三）设计实验与制订计划
5．观察到什么现象时，说明找到了像的位置？
向前移动，变模糊
向后移动，变模糊
像的位置
新知探究
物距 u
像距 v
（三）设计实验与制订计划
6．怎样测量物距和像距？
物距 = 凸透镜所对刻度－物体所对刻度
像距 = 承接到清晰像时光屏所对刻度－凸透镜所对刻度
u = 50.0 cm－10.0 cm = 40.0 cm
v = 95.0 cm－50.0 cm = 45.0 cm
新知探究
（三）设计实验与制订计划
7．为什么会出现这种情况？怎样避免？
像偏高——物偏低，或光屏偏低
　　为了使像始终成在光屏的中央，需要让物体、凸透镜、光屏的中心在同一高度。
新知探究
（四）进行实验与收集证据
提示：
　　1．凸透镜对光的偏折能力与焦距有关，注意这个参照距离。
　　2．寻找像的性质（大小、正倒、虚实）发生变化的分界点。
　　3．移动光屏寻找像的位置时，不能再调整凸透镜和光源的位置，即不能再改变物距。
　　4．记录实验过程中遇到的问题和新的发现。
新知探究
（五）分析与论证
1．像的性质跟物距的关系
物距与焦距 的关系 像的性质 像距与焦距
的关系
虚实 正倒 大小 u＞2f
u = 2f
2f ＞u＞f
u = f
u＜f
实像 倒立 放大 v＞2f
实像 倒立 等大 v = 2f
实像 倒立 缩小 2f ＞v＞f
不成像 — — —
虚像 正立 放大 —
新知探究
（五）分析与论证
2．像的性质的分界点：
1 倍焦距分虚实、正倒
2 倍焦距分大小
3．实像的大小变化规律：
靠近焦点像变大。
4．实像随物体移动而移动的规律：
实像随物体同向移动。
新知探究
（六）评估、交流与合作
分享你在实验过程中遇到的问题或新的发现，大家一起来解决。
　　示例：实验中，无论怎样移动光屏，光屏上都看不到像，可能的原因有哪些？
　　① 物体、凸透镜、光屏三者的中心不在同一高度。
　　② 物体放在焦点位置，不成像。
　　③ 物体放在1倍焦距以内，成虚像。
　　④ 像距太大，大于光屏在光具座上能移动的范围。
新知探究
1．实验：探究凸透镜成像的规律
2．凸透镜成像的规律
像的性质跟物距的关系
分界点
像的大小变化规律
像随着物移动而移动的规律
课堂小结
1.将凸透镜正对太阳，可在距凸透镜15 cm处得到一个最小、最亮的光斑。现将该凸透镜和蜡烛、光屏安装到光具座上，位置如图所示，下列说法正确的是(　　)
B
A.不移动任何器材，此时可以在光屏上观察到清晰缩小的像
B.此时只移动蜡烛，可在光屏上得到一个清晰倒立放大的像
C.将蜡烛移到30 cm刻度处，移动光屏可在屏上得到清晰等大的像
D.将蜡烛移到40 cm刻度处，移动光屏可在光屏上得到清晰放大的像
解析　拿着凸透镜正对太阳，在距透镜中心15 cm处得到一个最小、最亮的光斑，则该凸透镜的焦距为该点到透镜的距离，即焦距为15 cm。从题图上看出，物距u=50.0 cm-10.0 cm=40.0 cm，像距v=85.0 cm-50.0 cm=35.0 cm，由于u>2f，2f>v>f，成倒立、缩小的实像，此时光屏在二倍焦距之外，不会得到清晰的像，故A错误；
此时若只将蜡烛向右移动，把蜡烛移到一倍焦距与二倍焦距之间时，可以在光屏得到一个倒立、放大的像，故B正确；
u=v=2f，凸透镜成倒立等大的实像，由题图可知，将蜡烛移到30 cm刻度处，u=50.0 cm-30.0 cm=20.0 cm≠2f，则移动光屏不能在屏上得到清晰等大的像，故C错误；
将蜡烛移到40 cm刻度处，u=50.0 cm-40.0 cm=10.0 cm，物距满足u2.(2024·南阳开学考)小红同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验时，当凸透镜、蜡烛和光屏处在如图所示的位置时，烛焰在光屏上成清晰的像，下列说法正确的是(　　)
A.利用这一成像规律可制成幻灯机
B.要使光屏上烛焰的像变小，只需将
蜡烛靠近凸透镜
C.实验中，蜡烛越烧越短，光屏上烛焰的像向上移动
D.为了便于从不同方向观察光屏上的像，光屏应选用较光滑的玻璃板
C
解析　由题图知，蜡烛放在2倍焦距之外，所以此时成缩小、倒立的实像，照相机是根据这个原理制成的，而幻灯机是根据物距处于f 和2f 之间时，成放大、倒立的实像原理制成，故A错误；
要使光屏上的烛焰的像变小，蜡烛应远离凸透镜，同时要将光屏靠近凸透镜，故B错误；
蜡烛越烧越短，光屏上烛焰的像会向上移动，故C正确；
为了便于从不同方向观察光屏上的像，光屏应选用较粗糙的毛玻璃板，故D错误。
3.(2024·重庆开州区阶段练习)小明在光具座上从左向右依次放蜡烛、凸透镜、光屏探究凸透镜成像的规律，实验数据如表。下列说法正确的是(　　)
B
A.该凸透镜的焦距为 20 cm
B.从第1次实验到第 5 次实验，成在光屏上的像越来越大
C.当物距 u=45 cm时，移动光屏，可在光屏上成倒立、放大的实像
D.第5次实验后，在贴近凸透镜左侧放一眼镜片，向右移动光屏，能在光
屏上成清晰的像，则眼镜片对光起会聚作用
实验序号 1 2 3 4 5
物距u/cm 60 30 20 15 12
像距v/cm 12 15 20 30 60
解析　当物距和像距相等时，成倒立、等大的实像，则有u=v=2f=20 cm，解得该凸透镜的焦距f=10 cm，故A错误；
根据凸透镜成像的规律，从第1次实验到第5次实验，物距逐渐变小，则像距逐渐变大，同时像变大，故B正确；
当物距u=45 cm时，物距大于二倍焦距，所以可在光屏上成倒立、缩小的实像，故C错误；
第5次实验后，在贴近凸透镜左侧放一眼镜片，向右移动光屏，能在光屏上成清晰的像，说明成像延迟，则眼镜片对光起发散作用，故D错误。
4.(2024·松原宁江区开学考)在“探究凸透镜成像规律”的实验中：
(1)如图甲所示，让一束平行于主光轴的光射向凸透镜，移动光屏，直到光屏上出现最小、最亮的光斑。由图可知，该凸透镜的焦距为______ cm。
10.0
解析　一束平行于主光轴的光射向凸透镜，移动光屏，直到光屏的光斑变得最小、最亮；最后测量这个光斑到凸透镜的距离就是焦距，因此凸透镜的焦距f=40.0 cm-30.0 cm=10.0 cm；
(2)如图乙所示，像成在光屏上方，为使像成在光屏中央，应将凸透镜向　　调节。
下
解析　烛焰在光屏上的像偏高，为使像能成在光屏的中央，可以向上移动烛焰或向下移动凸透镜；
(3)调整乙图，使烛焰、透镜和光屏的中心在同一高度；将蜡烛移至10 cm刻度线处，移动光屏，此时所成的像是倒立、　　　的实像，　　　　就是利用该原理工作的。
缩小
照相机
解析　将蜡烛移至10 cm刻度线处，物距u=50.0 cm-10.0 cm=40.0 cm，满足u>2f条件，成倒立、缩小的实像，照相机就是利用这个原理制成的。
谢谢

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