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(共26张PPT)
第五章 透镜及其应用
八年级
物 理
上
第3节 凸透镜成像的规律
【2024新教材】
目录
01
课标解读
05
实验探究
02
学习目标
06
课堂总结
03
新知导入
07
作业布置
04
新知讲解
08
知识拓展
探究并知道凸透镜成像的规律；
能用凸透镜成像的规律解释照相机、投影仪、放大镜的原理。
1.一次实验：三心等高、由远及近改变物距、记录 u 与 v；
2.四条规律：u>2f／u=2f／f3.两句口诀：一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小；成实像时物近像远像变大。
课标要求
课标分析
学习目标
1.会调节光具座使三者中心等高，说明这样做的目的。
2.经历探究过程，归纳出凸透镜成像的四条规律。
3.能由 f 与 u 的关系判断成像情况，也能由成像反推物距范围。
4.知道成实像时"物近像远像变大"，能解释三种仪器的工作原理。
新知导入
新知导入
同一个装水的圆柱形瓶子（相当于凸透镜），
笔离得近时看到的是正立的，离得远了却倒了过来。
上节课我们知道：像的虚实、大小、正倒跟
物距
有关。
那到底是什么关系？"远""近"又该拿什么作尺子？
凸透镜的焦距 f
　这节课就用一次实验，把 u 与 f 的关系和像的样子对应起来。
先把实验做起来
任务一
器材：光具座、凸透镜（f＝10 cm）、F 形发光二极管、光屏、刻度尺。
为什么用 F 形光源而不用蜡烛？
亮度稳定，上下左右不对称，像的正倒一看就清楚
三个步骤：
　① 调三者中心等高　② 由远及近改变物距　③ 移动光屏找
最清晰
的像
每次都要记下两个数：
物距 u 和像距 v
，并与 f、2f 比一比。
第一步：三心等高
为什么要把三者中心调到同一高度？
为了让像成在光屏的中央
如果像偏在光屏的上方，怎么办？
把光屏上移（或把凸透镜下移、光源上移）
★ 记法：像往哪边偏，光屏就往哪边调。
光屏上找不到像，怎么办
把物体一步步移近凸透镜，总有一次光屏上怎么也找不到清晰的像。
这时先别急着改数据，按教材的办法：
撤去光屏，从光屏这一侧透过凸透镜看过去
你会看到一个
正立、放大
的像，它和物体在凸透镜的
同侧
——这是虚像。
★ 光屏上找不到像，可能的原因有好几个：
　① 三者中心
不等高
；　② 物体在
焦点以内
（成虚像）；
　③ 物体
恰好在焦点上
（不成像）；　④ 光屏
没有移到位
。
数据里藏着什么规律
任务二
把各组的数据汇总起来，别急着看数字本身——
先在物距那一栏旁边标出
f 和 2f 的位置
，再把数据分组。
分成四类：
　① 物距大于 2f　　② 物距等于 2f
　③ 物距在f 与 2f 之间　　④ 物距小于 f
这样一分，规律几乎是自己
"跳"出来的
——这正是教材建议"用焦距作参照"的原因。
活动一
从图像里读规律
实验探究
这是某小组画出的像距 v 随物距 u 变化的图像：u 变大时，v 在
变小
图像上有一个特殊的点：u ＝ v，此时 u ＝ v ＝
2f
——由它就能求出焦距。
★ 由数据求 f 的通用办法：找物距等于像距（或像高等于物高）的那一次，f ＝ u ÷ 2。
四种情形，一次看全
看清楚两个分界点：
焦点 F 分虚实，二倍焦距处分大小
凸透镜成像的规律
再补两条好用的：实像都是
倒立
的、虚像都是
正立
的；
实像与物在凸透镜的
两侧
，虚像与物在
同侧
。
物一动，像怎么动
任务三
成实像时，把物体向凸透镜移近，光屏要往哪边移？
远离凸透镜
这时屏上的像会
变大
——一句话：
物近 → 像远 → 像变大
反过来：物远 → 像近 → 像变小（照相时想拍全景，就要往后退）。
活动二
同一条规律的三种问法
实验探究
① 蜡烛向远离透镜的方向移动后，光屏该怎么调？
向靠近透镜的方向移，像变小
② 想让屏上的像大一些，怎么办？
把物体移近透镜，同时把光屏移远
③ 拍照时想把人拍得大一些？
镜头靠近人，同时镜头前伸（增大像距）
④ 蜡烛越烧越短，屏上的像会往哪儿移？
向上移
（过光心的光方向不变）
任务四　规律怎么用
三种仪器各占一段物距：
照相机：
u > 2f
　→　
倒立、缩小的实像
投影仪：
f < u < 2f
　→　
倒立、放大的实像
放大镜：
u < f
　→　
正立、放大的虚像
再看两个像距的范围：成缩小实像时
u > v
，成放大实像时
u < v
★ 想拍下整座楼却只拍到一部分：人往后退（增大物距），同时镜头往回缩。
放大镜：物体离得很近，成正立放大的虚像
把透镜遮住一半会怎样
用手指挡住凸透镜的一部分，光屏上的像会缺一块吗？
不会
像仍然是
完整
的，只是
变暗
了——物体上每一点发出的光有很多条都能经过透镜。
★ 光屏上既不会出现手指的像，也不会出现手指的影子。
小试牛刀
1.某凸透镜的焦距 f ＝ 10 cm。把物体放在下面的位置时，成什么像？
　(1)物距 25 cm：
倒立、缩小的实像
（照相机）；
　(2)物距 15 cm：
倒立、放大的实像
（投影仪）；
　(3)物距 6 cm：
正立、放大的虚像
（放大镜）。
判断三步走：先算出 f＝10 cm、2f＝20 cm；再看物距落在哪一段；最后照表说出像的性质。
25 cm 在 2f 以外、15 cm 在 f 与 2f 之间、6 cm 在 f 以内——三段各对应一种仪器。
小试牛刀
2.如图，蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上，此时光屏上出现清晰的像。
　(1)由图可知物距是
30
cm，像距是
15
cm；
　(2)此时成的是
倒立、缩小
的实像，应用是
照相机
；
　(3)把蜡烛向左移动一段距离，光屏应向
左
移动才能重新得到清晰的像。
先读数：物距＝蜡烛到透镜的距离，像距＝透镜到光屏的距离。
第(3)问用的是"物远像近像变小"——蜡烛左移即远离透镜，像距要减小，光屏向透镜靠。
小试牛刀
3.在探究凸透镜成像规律的实验中：
　(1)实验前要调节烛焰、凸透镜、光屏三者中心在
同一高度
，目的是
使像成在光屏中央
；
　(2)当物距等于像距时，测得 u ＝ 20 cm，则该凸透镜的焦距 f ＝
10
cm；
　(3)用手指尖碰到凸透镜，光屏上
仍是完整的像
，只是
变暗
了。
第(2)问是数据题的通用抓手：u ＝ v 时 u ＝ v ＝ 2f，所以 f ＝ 20 cm ÷ 2 ＝ 10 cm。
第(3)问最容易答错——挡住一部分透镜只是让通过的光变少，像不会缺角，也不会出现手指的影子。
课堂总结
课堂总结
一、实验要点——三心等高（像成在光屏中央）；由远及近改变物距；每次记 u 和 v
二、四条规律
　　u > 2f　→ 倒立、缩小的实像（f < v < 2f）　　照相机
　　u = 2f　→ 倒立、等大的实像（v = 2f）　　　　分界点
　　f < u < 2f　→ 倒立、放大的实像（v > 2f）　　投影仪
　　u < f　→ 正立、放大的虚像（屏上接不到）　　放大镜
三、两句口诀——一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小
四、动态规律——成实像时物近 → 像远 → 像变大；物体上移，像下移
五、常考三问——遮住一部分：像完整但变暗；屏上找不到像的四种原因；u＝v 时 f＝u÷2
作业布置
基础巩固　　完成分层练习"基础巩固"14题（四个知识点各有对应）
能力提升　　完成"能力提升"5题（完整探究实验、数据表求焦距、错题分析等）
拓展实践　　用装水的圆柱形瓶子把四种情形走一遍：笔由近到远，看像什么时候翻过来；
　　　　　　　再用放大镜量出焦距，按 u>2f、u=2f、f中考精选　　3题（F形光源的探究实验、露珠下的叶脉、自制投影仪）
预习　　　　第4节 眼睛和眼镜：眼睛是怎样看清远近不同的物体的？
知识拓展：水瓶里的笔、放大镜与求焦距
一、水瓶里的笔为什么会倒过来（教材练习第2题）
　装满水的圆柱形瓶子相当于一个凸透镜。笔紧挨着瓶子时 u < f，看到正立、放大的虚像；
　把笔慢慢移远，越过焦点以后 u > f，就成了倒立的实像——看起来像忽然"翻了个个儿"。
二、想让放大镜里的像更大一些（教材练习第3题）
　在 u < f 的范围内，把放大镜离物体稍远一些（但不能超过焦点），像就更大；
　同时把眼睛靠近放大镜，看得更清楚。
三、换一个焦距更小的透镜（教材练习第4题）
　发光体和光屏都不动、改用焦距更小的透镜，要仍成缩小的实像，透镜应向光屏方向移动。
四、由数据表求焦距（教材练习第5题）
　找物距等于像距（或像高等于物高）的那一行：此时 u ＝ v ＝ 2f，所以 f ＝ u ÷ 2。
Thanks!
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