資源簡介

北師大版八年級上冊
第2節(jié) 凸透鏡成像的規(guī)律
課程導入
透過放大鏡分別觀察近處物體和遠處物體，你發(fā)現(xiàn)了什么？凸透鏡成像有哪些規(guī)律呢？
課程講授
學生實驗：探究凸透鏡成像的規(guī)律
1. 問題與猜想
問題：通過放大鏡看課本，字變大了；看遠處景物，卻變倒立縮小了，那么
凸透鏡所成的像的大小、正倒等特點
與什么有關呢？
猜想：可能與物體和凸透鏡之間的距離有關。
凸透鏡成像的規(guī)律
課程講授
學生實驗：探究凸透鏡成像的規(guī)律
2. 制訂方案
實驗器材：蠟燭、光屏、凸透鏡、光具座（帶刻度尺）、火柴。
凸透鏡成像的規(guī)律
課程講授
學生實驗：探究凸透鏡成像的規(guī)律
2. 制訂方案
像距 v
物距 u
物距：物體到凸透鏡的距離，用u表示。
像距：像到凸透鏡的距離，用v表示。
凸透鏡成像的規(guī)律
課程講授
學生實驗：探究凸透鏡成像的規(guī)律
2. 制訂方案
探究像的特點與物距的關系，需要將物體置于透鏡前的不同位置，尋找像的位置，確定像距, 記錄物距、像距及成像特點，
在此基礎上尋找成像規(guī)律。
凸透鏡成像的規(guī)律
課程講授
（1）組裝器材：將蠟燭、凸透鏡（焦距已知）和光屏安裝在光具座上，調節(jié)它們的高度，使燭焰中心、透鏡中心和光屏中心在一條與光具座平行的直線上。
使像成在光屏中央
學生實驗：探究凸透鏡成像的規(guī)律
3. 收集證據(jù)
凸透鏡成像的規(guī)律
課程講授
（2）將點燃的蠟燭放在距離透鏡2倍焦距以外的位置，移動光屏，直到光屏上呈現(xiàn)出燭焰清晰的像。觀察像的正倒、大小、虛實。
依次減小物距，測量出每一次的物距、像距，并觀察像的情況。
（3）在成虛像和成實像兩種情況下，輕輕吹蠟燭的火焰，使它
垂直于光具座沿水平方向偏斜，觀察燭焰的像與燭焰的偏斜方向
是否相同。
（4）將實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)記錄在表格中。
學生實驗：探究凸透鏡成像的規(guī)律
3. 收集證據(jù)
凸透鏡成像的規(guī)律
課程講授
學生實驗：探究凸透鏡成像的規(guī)律
3. 收集證據(jù)
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}焦距 f /cm
物距 u /cm
像距 v /cm
像的性質
正立或倒立
放大或縮小
虛像或實像
探究凸透鏡成像的規(guī)律
凸透鏡成像的規(guī)律
課程講授
學生實驗：探究凸透鏡成像的規(guī)律
凸透鏡成像的規(guī)律
課程講授
學生實驗：探究凸透鏡成像的規(guī)律
4. 分析與論證
通過觀察到的實驗現(xiàn)象和收集到的數(shù)據(jù)，我們可以得到，凸透鏡成像的正倒、大小、虛實、位置等取決于物距和透鏡焦距之間的關系。
凸透鏡成像的規(guī)律
課程講授
（1）當u＞2f 時，成倒立縮小的實像，像與物位于凸透鏡的異側。
F
F
學生實驗：探究凸透鏡成像的規(guī)律
4. 分析與論證
凸透鏡成像的規(guī)律
課程講授
F
F
（2）當u=2f 時，成倒立等大的實像，像與物位于凸透鏡的異側。
學生實驗：探究凸透鏡成像的規(guī)律
4. 分析與論證
凸透鏡成像的規(guī)律
課程講授
F
F
（3）當 f＜u＜2f 時，成倒立放大的實像，像與物位于凸透鏡的異側。
學生實驗：探究凸透鏡成像的規(guī)律
4. 分析與論證
凸透鏡成像的規(guī)律
課程講授
F
F
平行光線
（4）當u＝f 時，不成像。
學生實驗：探究凸透鏡成像的規(guī)律
4. 分析與論證
凸透鏡成像的規(guī)律
課程講授
F
F
（5）當u＜f 時，成正立放大的虛像，
像與物位于凸透鏡的同側。
學生實驗：探究凸透鏡成像的規(guī)律
4. 分析與論證
凸透鏡成像的規(guī)律
課程講授
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}物距
u
像距
v
像的性質
像的位置
正倒
大小
虛實
u>2f
u=2f
fu=f
u倒立
縮小
實像
異側
f倒立
等大
實像
異側
v=2f
倒立
放大
實像
異側
v>2f
不成像
/
/
正立
放大
虛像
同側
/
凸透鏡成像的規(guī)律
凸透鏡成像的規(guī)律
課程講授
（1）用焦距不同的凸透鏡做實驗所得的結論相同嗎？
相同，說明凸透鏡成像的規(guī)律與焦距大小是無關的。
（2）物體成虛像和實驗時，像與物的左右、上下位置發(fā)生變化嗎？與平面鏡成像對比，凸透鏡成像有什么不同點？
物體通過凸透鏡成虛像時，像與物的左右、上下位置不變；
物體通過凸透鏡成實像時，像與物的左右、上下位置相反。
平面鏡始終成虛像，像與物等大，左右相反，上下位置不變。
凸透鏡成虛像時，是成正立放大的虛像，左右、上下位置都不變。
5. 評估與交流
凸透鏡成像的規(guī)律
課程講授
（3）實像和虛像的分界點在什么位置？
焦點處是實像和虛像的分界點
（4）縮小的像和放大的像的分界點在什么位置？
二倍焦距處是縮小像和放大像的分界點
口訣：
一倍焦距分虛實；
二倍焦距分大小。
5. 評估與交流
凸透鏡成像的規(guī)律
課程講授
（5）什么情況下像和物在凸透鏡兩側？
成實像時物像異側
（6）什么情況下像和物在凸透鏡同側？
成虛像時物像同側
口訣：
實像總是異側倒；
虛像總是同側正。
5. 評估與交流
凸透鏡成像的規(guī)律
課程講授
（7）當凸透鏡成實像時，隨著物距的減少，像距和像的大小是怎樣變化的？
凸透鏡成實像時，物距越小，像距越大，像越大。
口訣：
實像總是異側倒；
物近像遠像變大。
5. 評估與交流
凸透鏡成像的規(guī)律
課程講授
（8）當凸透鏡成虛像時，隨著物距的減少，像距和像的大小是怎樣變化的？
凸透鏡成虛像時，物距越小，像距越小，像越小。
口訣：
虛像總是同側正；
物近像近像變小。
5. 評估與交流
凸透鏡成像的規(guī)律
課程講授
不論凸透鏡成實像還是虛像，像距越大，像就越大；且像總是跟著物體移動。
（9）凸透鏡成實像或虛像時，像的大小和像距有怎樣的關系呢？物體移動時，像如何移動呢？
口訣：
像的大小像距定；
像總跟著物體跑。
5. 評估與交流
凸透鏡成像的規(guī)律
課程講授
規(guī)律總結：
一倍焦距分虛實；二倍焦距分大小。
實像總是異側倒；物近像遠像變大。
虛像總是同側正；物近像近像變小。
像的大小像距定；像總跟著物體跑。
凸透鏡成像的規(guī)律
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}物距
u
像距
v
像的性質
像的位置
正倒
大小
虛實
u>2f
u=2f
fu=f
u小結
課程講授
凸透鏡成像的規(guī)律
倒立
縮小
實像
異側
f倒立
等大
實像
異側
v=2f
倒立
放大
實像
異側
v>2f
不成像
/
/
正立
放大
虛像
同側
/
實像
虛像
縮小
放大
等大
1. 在做“探究凸透鏡成像實驗”時，將焦距為10 cm的凸透鏡和蠟燭放在光具座上，位置如圖所示。則在光屏上( )
A．成倒立、放大的實像
B．成倒立、縮小的實像
C．光屏上不會承接到像
D．像距大于10 cm小于20 cm
習題練習
A
習題練習
2. 把物體放在主光軸上，當物體距凸透鏡40cm時，在光屏上得到一個倒立、放大的像，則該凸透鏡的焦距可能為( )
A.40cm B.30cm C.20cm D.10cm
B
3. 一物體經(jīng)凸透鏡在光屏上成一個實像，如果這時用紙將透鏡遮住一半，則( )
A．屏上不能成像
B．屏上成的像是原來的一半
C．要移動光屏，才能成清晰的像
D．屏上仍成原來的像，但比原來的暗
D
4. 現(xiàn)在航拍越來越多地應用到了日常生活中。某學校使用小型無人機來拍攝學校運動會的盛況。如圖所示，無人機底部的攝像機鏡頭可以看成一個凸透鏡，那么當無人機在高空拍攝整個運動會場面時，所成縮小、倒立、清晰的實像應最靠近凸透鏡主軸上的a、b、c、d哪一點?說出你判斷的依據(jù)。
習題練習
a
b
c
d
F
2f
習題練習
a
b
c
d
F
2f
答：無人機所成縮小、倒立、清晰的實像應最靠近凸透鏡主軸上的b點，因為當u＞2f 時，成倒立縮小實像，此時f

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