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(共34张PPT)
第5节 科学探究：凸透镜成像
第四章 光的世界
目录
01
新课导入与核心素养
02
新课讲解
03
课堂练习
04
课后小结
新课导入与核心素养
01
01.新课导入
为什么放大镜既放大物体也可以缩小物体呢？
认识凸透镜和凹透镜，知道凸透镜对光有会聚作用、凹透镜对光有发散作用，了解焦点、焦距、物距、像距等基本概念，掌握凸透镜成像的基本规律。
【物理观念】
【科学思维】
【科学探究】
【科学态度与责任】
通过分析物距变化与像的大小、倒正、虚实变化关系，构建凸透镜成像的规律模型，能对比梳理不同成像区间的成像特点，具备分类归纳的逻辑思维。
熟练组装凸透镜成像实验装置，规范调节烛焰、凸透镜、光屏中心同一高度，通过改变物距多次实验，观察、记录、总结凸透镜成像的完整规律。
体会光学成像规律在照相机、投影仪、放大镜等设备中的应用，感受物理与生活、科技的紧密联系，养成严谨实验、尊重规律的科学态度。
01.核心素养
1.凸透镜、凹透镜对光线的作用
2.凸透镜在不同物距下的成像规律与特点
教学重点
教学难点
1. 准确区分实像与虚像、放大与缩小、倒立与正立的成像条件
2.理解物距、像距变化时像的动态变化规律
01.教学重难点
新课讲解
02
02.新课讲解
一、认识透镜
1.定义：利用折射改变光线传播方向的一种透明光学元件。透镜是折射镜，其折射面是两个球面，或一个球面和一个平面的透明体。
02.新课讲解
2.材质
树脂材质
玻璃材质
水材质
02.新课讲解
3.分类
①凸透镜：中间厚，边缘薄的透镜。
凸透镜的符号
02.新课讲解
②凹透镜：中间薄，边缘厚的透镜。
凹透镜的符号
02.新课讲解
主光轴
C1
C2
主光轴
通过两个球面球心的直线叫做主光轴，简称主轴。
透镜厚度
凸透镜
02.新课讲解
光心（o）
透镜的几何中心，主光轴上的一点，通过这点的光的传播方向不变。
C1
C2
主光轴
凸透镜
光心O
02.新课讲解
【视频欣赏】
凸透镜对光有会聚作用
凹透镜对光有发散作用
二、透镜对光的作用
02.新课讲解
光线偏离原传播方向，向主光轴靠拢的情况。
光线偏离原传播方向，向远离主光轴方向偏转的情况。
会聚
发散
主光轴
光心
O
主光轴
光心
O
02.新课讲解
①.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。
凸透镜的三条特殊光线
02.新课讲解
①.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虚焦点。
③.经过凹透镜焦点的光线:对着凹透镜一侧虚焦点入射的光线，折射后平行主光轴射出。
凹透镜的三条特殊光线
02.新课讲解
三、探究凸透镜成像的规律
猜想
拓展
方案
2.列举这些规律在现实生活中的应用实例
【探究】
凸透镜成像的特点
1.静态特点
（选器材）
（巧安装）
（移位置）
（记数据）
（看特点）
结论
2.动态规律
1.试用凸透镜的特殊光路解析成像原理
与凸透镜焦距和物体到凸透镜距离有关
02.新课讲解
u
物体
凸透镜中心
a.物距(u)： 到 的距离；
v
凸透镜中心
像
b.像距(v)： 到 的距离；
s2=50.0cm
s1=33.0cm
s3=74.3cm
u=
v =
s2-s1=17.0cm
s3-s2=24.3cm
名词解释
02.新课讲解
【探究】
凸透镜成像的特点
02.新课讲解
物距u / cm 像距v / cm 像的性质 大小 正倒 虚实 同异侧
u>2f
u＝2f
2f>u>f
u＝f u【总结】
缩小
倒立
实像
倒立
倒立
正立
等大
实像
不成像
实像
异侧
异侧
异侧
放大
表格展示
2f>v>f
v=2f
v>2f
v>u
放大
虚像
同侧
1.一倍焦距分虚实，两倍焦距分大小
2.实像异侧倒，虚像同侧正
【归纳】
3.像距大则像放大，像距小则像缩小
02.新课讲解
F
F
1.通过光心的光线传播方向不改变
2.平行于主光轴的光线折射后经过焦点
3.经过焦点的光线折射后平行于主光轴
三条中取任意两条
F
F
O
.
.
.
.
.
A
B
B/
A/
实像
凸透镜成像的原理
02.新课讲解
F
F
O
.
.
.
.
.
A
B
B/
A/
实像
F
F
O
.
.
.
.
.
A
B
B/
A/
实像
02.新课讲解
F
F
O
.
.
.
.
.
A
B
不成像
F
F
O
.
.
.
.
.
A
B
虚像
A/
B/
02.新课讲解
1.放大镜
（1）原理：物体在凸透镜的1倍焦距以内，成正立、放大的虚像。
（2）特点：在1倍焦距以内，放大镜离物体越近，所成的像越小；放大镜离物体越远，所成的像越大。
四、凸透镜成像规律的应用
02.新课讲解
2. 照相机
（1）原理：照相机的镜头相当于一个凸透镜，物体（人或景物）位于凸透镜的2倍焦距以外，通过镜头在感光元件上成倒立、缩小的实像。
（2）特点：拍照时，物体离镜头越近，
则像离镜头越远，所成的像越大。
02.新课讲解
3. 投影仪
（1）原理：投影仪的镜头相当于一个凸透镜，投影片位于凸透镜1倍焦距和2倍焦距之间，通过镜头在银幕上成倒立、放大的实像。
（2）特点：投影片离镜头越近，镜头到银幕的距离越远，银幕上的像就越大。
课堂练习
03
B
1．教室里用投影仪放映课件时，银幕上出现了正常画面，若有一只小虫正好落在投影仪的载物台上，下列有关画面上的“小虫”描述不正确的是( )
A.“小虫”可能头朝下 B.“小虫”是变小了的
C.“小虫”是清晰的 D.“小虫”是实像
03.课堂练习
解析：根据投影仪的成像原理可知，小虫在银幕上呈成清晰、倒立、放大的实像，若载物台上的小虫头朝上，则画面中的“小虫”头朝下.
2．一位集邮爱好者在拿着放大镜仔细查看一张邮票，下列情形符合实际的是( )
B
03.课堂练习
解析：用放大镜近距离观察邮票时，呈的是正立、放大的虚像.
A. B. C. D.
3．炎炎夏日，停在露天停车场的汽车内有一瓶矿泉水，如图甲所示，太阳光透过矿泉水瓶后可能把汽车内的易燃物引燃，这是因为装有水的矿泉水瓶相当于一个________透镜.如图乙所示，中间为“空气凹透镜”的玻璃砖，它与装有水的矿泉水瓶对光的作用__________（选填“相同”或“不同”）.
凸
03.课堂练习
相同
解析:装有水的矿泉水瓶中间厚、边缘薄,相当于一个凸透镜,对光有会聚作用,会形成高温区产生危险.“空气凹透镜”的玻璃砖可看作是两个凸透镜组合在一起了,而光经过凸透镜后会变得会聚,经过两个凸透镜变得更加会聚,因此它与装有水的矿泉水瓶对光的作用相同.
课后小结
04
04.课后小结
科学探究：
凸透镜成像
凸透镜成像的规律
凸透镜、凹透镜
两种透镜
凸透镜成像规律的应用
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