2024年新教科版八年級(jí)上冊(cè)物理 第4章 光的世界 5.科學(xué)探究：凸透鏡成像 第2課時(shí) 探究凸透鏡成像的規(guī)律及其應(yīng)用教學(xué)課件

第4章光的世界5.科學(xué)探究：凸透鏡成像第2課時(shí)探究凸透鏡成像的規(guī)律及其應(yīng)用教科版八年級(jí)物理上冊(cè)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.會(huì)通過實(shí)驗(yàn)探究凸透鏡成像的規(guī)律。2.知道凸透鏡所成虛實(shí)、倒正、大小像所滿足的條件。3.掌握從物理現(xiàn)象中歸納科學(xué)規(guī)律的方法。新課導(dǎo)入做一做：手持放大鏡，緩慢從桌面書本移向眼睛。思考：你看到了什么？有多少種不同的像？（a）通過放大鏡看到正立的像（b）通過放大鏡也能看到倒立的像推進(jìn)新課知識(shí)點(diǎn)1探究凸透鏡成像的規(guī)律1.物距和像距FFABA′B′物體AB像A′B′O光心焦點(diǎn)焦點(diǎn)①物距：物體到透鏡光心的距離，用u表示。②像距：像到透鏡光心的距離，用v表示。焦距f物距u像距v2.實(shí)驗(yàn)：探究凸透鏡成像的規(guī)律【問題與猜想】問題：為什么凸透鏡能成正立的像，也能成倒立的像？猜想：凸透鏡所成像的虛實(shí)、大小、正倒與物距有關(guān)?！緦?shí)驗(yàn)材料】光具座（包括導(dǎo)軌及支架、滑塊、標(biāo)尺、F平面光源、凸透鏡、白屏）【制定方案】在光具座上由左向右依次放置器材，調(diào)整光源、凸透鏡、光屏，使它們的中心在同一高度。目的是使像呈現(xiàn)在光屏中央F平面光源焦距為10cm的凸透鏡光屏【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】（1）把光源放在凸透鏡2倍焦距以外的地方(u>2f

)，移動(dòng)光屏，使光屏上呈現(xiàn)清晰的實(shí)像，觀察并記錄實(shí)像的大小和正倒，測出物距u和像距v。改變物距，重做這一步。實(shí)像能在光屏上成像。虛像不能在光屏上成像，但可以通過透鏡看到像。使結(jié)論更具普遍性移動(dòng)光屏?xí)r不可再調(diào)整光源、凸透鏡的位置，否則會(huì)引起物距變化倒立、縮小的實(shí)像（2）把光源移向凸透鏡，讓光源到凸透鏡的距離等于2倍焦距(u=2f)，移動(dòng)光屏，使光屏上呈現(xiàn)清晰的實(shí)像，觀察并記錄實(shí)像的大小和正倒，測出像距v。倒立、等大的實(shí)像（3）把光源移向凸透鏡，讓光源到凸透鏡的距離小于2倍焦距、大于1倍焦距(f<u<2f)，移動(dòng)光屏，使光屏上呈現(xiàn)清晰的實(shí)像，觀察并記錄實(shí)像的大小和正倒，測出物距u和像距v。改變物距，重做這一步。倒立、放大的實(shí)像（4）把光源繼續(xù)靠近凸透鏡，讓光源位于凸透鏡的焦點(diǎn)處(u=f)，移動(dòng)光屏，觀察能否成像。不能成像（5）把光源移向凸透鏡，讓光源到凸透鏡的距離小于1倍焦距(u<f)，移動(dòng)光屏，觀察光屏上能否出現(xiàn)光源的像。如果不能，撤去光屏，從光屏一側(cè)向凸透鏡方向看去，記錄所看到的像的正倒、大小以及此時(shí)的物距u。改變物距，重做這一步。光屏上不能成像正立、放大的虛像【收集證據(jù)】光源到凸透鏡的距離/cm像的情況正立或倒立放大或縮小實(shí)像或虛像34.00倒立縮小實(shí)像20.00倒立等大實(shí)像17.00倒立放大實(shí)像10.00不成像6.00正立放大虛像凸透鏡焦距f=______cm10物距u與焦距f的關(guān)系像的性質(zhì)像距v與焦距f的關(guān)系像與物體相對(duì)于透鏡的位置正倒大小虛實(shí)u＞2fu=2ff＜u＜2fu=fu＜f【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】倒立倒立倒立縮小正立等大放大放大實(shí)像實(shí)像實(shí)像虛像f＜v＜2fv=2fv＞2f不成像異側(cè)異側(cè)異側(cè)同側(cè)【交流與評(píng)估】思考1：實(shí)驗(yàn)中，若不小心擋住了凸透鏡的上半部分或下半部分，光屏上仍能成像嗎？光屏上仍能成像，所成的像變暗思考2：實(shí)驗(yàn)中光屏上沒有像的原因：①光源、凸透鏡、光屏三者的中心不在同一高度；②光源恰好在凸透鏡的焦點(diǎn)上；③光源到凸透鏡的距離小于1倍焦距；④光源到凸透鏡的距離稍大于1倍焦距，導(dǎo)致像距過大，而光具座長度有限，光屏無法移到成像位置。思考3：在光源從很遠(yuǎn)的地方逐漸向凸透鏡靠近的過程中，光源經(jīng)過哪個(gè)位置以后，所成實(shí)像由縮小變成放大，經(jīng)過哪個(gè)位置以后由實(shí)像變成虛像？【點(diǎn)擊畫面播放視頻】凸透鏡成像規(guī)律：u＞f時(shí)成實(shí)像，u＜f時(shí)成虛像u＞2f時(shí)成縮小的像，u＜2f時(shí)成放大的像實(shí)像都是倒立的，與物體異側(cè)虛像都是正立的，與物體同側(cè)物體向焦點(diǎn)F靠近時(shí)，像變大像距也變大一焦分虛實(shí)二焦分大小實(shí)像異側(cè)倒虛像同側(cè)正物近像遠(yuǎn)大3.用作圖的方式探究凸透鏡成像的規(guī)律FF2F2F（1）當(dāng)u>2f時(shí)，成倒立、縮小的實(shí)像，f<v<2fFF2F2F（2）當(dāng)u=2f時(shí)，成倒立、等大的實(shí)像，v=2fFF2F2F（3）當(dāng)f＜u＜2f時(shí)，成倒立、放大的實(shí)像，v＞2fFF2F2F（4）當(dāng)u=f時(shí)，不成像FF2F2F（5）當(dāng)u＜f時(shí)，成正立、放大的虛像，v＞u實(shí)像虛像定義成因圖解特點(diǎn)相同點(diǎn)4.凸透鏡成實(shí)像和虛像的比較能在光屏上成像不能在光屏上成像，但可以通過透鏡看到像由實(shí)際光線會(huì)聚而成由實(shí)際光線的反向延長線相交而成倒立，像、物異側(cè)正立，像、物同側(cè)都能被眼睛觀察到知識(shí)點(diǎn)2凸透鏡成像規(guī)律的應(yīng)用1.放大鏡（1）成像原理：當(dāng)物體位于凸透鏡焦點(diǎn)以內(nèi)，即物距小于1倍焦距時(shí)，對(duì)著凸透鏡觀察，可以看到物體成正立、放大的虛像。（2）調(diào)節(jié)：用放大鏡觀察物體時(shí)，若要讓物體的像變大，應(yīng)該如何操作？物遠(yuǎn)像遠(yuǎn)像變大增大物體與放大鏡的距離，但物體始終要在放大鏡的1倍焦距內(nèi)。膠片快門取景窗光圈環(huán)調(diào)焦環(huán)鏡頭2.照相機(jī)（1）成像原理：照相機(jī)的鏡頭相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡，景物到鏡頭的距離為物距，底片到鏡頭的距離為像距。照相機(jī)是利用物距大于2倍焦距時(shí)成倒立、縮小的實(shí)像這一原理工作的。（2）調(diào)節(jié)：①照近景時(shí)，增大鏡頭和底片的距離；照遠(yuǎn)景時(shí)，減小鏡頭和底片的距離。②要使底片上的像變大，應(yīng)減小物距、增大像距；要使拍攝范圍變大，應(yīng)增大物距、減小像距?！军c(diǎn)擊圖片播放視頻】3.投影儀（1）成像原理：投影儀的鏡頭相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡，投影片到鏡頭的距離為物距，銀幕到鏡頭的距離為像距，當(dāng)物距在1倍焦距和2倍焦距之間時(shí)，成倒立、放大的實(shí)像。投影片（2）調(diào)節(jié)：要使像變大，應(yīng)減小物距，同時(shí)增大像距。投影片物近像遠(yuǎn)像變大放大鏡成虛像時(shí)，物體發(fā)出的光經(jīng)過放大鏡后是發(fā)散的，但人眼睛的角膜和晶狀體相當(dāng)于凸透鏡，能使這些發(fā)散的光會(huì)聚，在視網(wǎng)膜上成實(shí)像，因此我們的眼睛能看到虛像。討論交流實(shí)像與虛像通過放大鏡用眼睛看到的像是虛像，為什么我們的眼睛能看見虛像，但在光屏上卻接受不到？家庭實(shí)驗(yàn)室請(qǐng)把針孔照相機(jī)改成帶凸透鏡的照相機(jī)，使它能照近處的花朵，也能照遠(yuǎn)處的景物?！军c(diǎn)擊圖片播放視頻】自我評(píng)價(jià)1.實(shí)像能用光屏承接。如果不設(shè)光屏，你能不能觀察到實(shí)像？請(qǐng)用實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)?zāi)愕南敕?。如果不設(shè)光屏，能觀察到實(shí)像。如圖所示，可先用光屏接收實(shí)像，再撤去光屏，在原光屏位置的后面向凸透鏡方向望去，調(diào)整眼的位置就能看到較清晰的燭焰倒立的實(shí)像。2.找一個(gè)圓柱形的玻璃瓶，里面裝滿水，把一支鉛筆放在玻璃瓶的一側(cè)，透過玻璃瓶，能看到筆。將筆逐漸遠(yuǎn)離玻璃瓶，將看到什么現(xiàn)象？把一支鉛筆放在裝滿水的立著的玻璃瓶的一側(cè)，當(dāng)筆離玻璃瓶很近時(shí)，透過玻璃瓶可以看到筆放大的像。將筆逐漸遠(yuǎn)離玻璃瓶，看到筆的像逐漸變大，在經(jīng)過某一位置后看到“筆”水平方向上翻轉(zhuǎn)了過來，繼續(xù)遠(yuǎn)離，發(fā)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)的“筆”逐漸變小。課堂小結(jié)物距u與焦距f的關(guān)系像的性質(zhì)像距v與焦距f的關(guān)系像與物體相對(duì)于透鏡的位置正倒大小虛實(shí)u＞2fu=2ff＜u＜2fu=fu＜f倒立倒立倒立縮小正立等大放大放大實(shí)像實(shí)像實(shí)像虛像f＜v＜2fv=2fv＞2f不成像異側(cè)異側(cè)異側(cè)同側(cè)1.從課后習(xí)題中選??；2.完成練習(xí)冊(cè)本課時(shí)的習(xí)題。布置作業(yè)謝謝大家愛心.誠心.細(xì)心.耐心，讓家長放心.孩子安心。最后送給我們自己1、教學(xué)的藝術(shù)不在于傳授本領(lǐng)，而在于善于激勵(lì)喚醒和鼓舞。

2、把美德、善行傳給你的孩子們，而不是留下財(cái)富，只有這樣才能給他們帶來幸福。

3、每個(gè)人在受教育的過程當(dāng)中，都會(huì)有段時(shí)間確信：