初中物理沪科版八年级全册第五节 科学探究：凸透镜成像教学演示ppt课件

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冰遇到火就会熔化，所以 冰怕火，那么，冰能不能取火呢？
让如图所示的冰正对太阳光看冰能不能把它后面的纸张点燃。
这个光学器件实际上就是凸透镜今天我们就来学习凸透镜的有关知识。
虽然水火不相容，但用透明冰块磨制成一个光学器件，就可以取火．
一、凸透镜和凹透镜观察这些凸透镜和凹透镜它们有什么特点？
凸透镜的特点：是中央较厚边缘较薄。
凹透镜特点：中央较薄、边缘较厚。
凸透镜是利用光的折射原理制成的光学器件。
其形状是中央较厚、边缘较薄凸透镜镜面的两个表面或至少一个表面是球面的一部分。
如平行光通过凸透镜后将会聚于一点。凸透镜又叫做会聚透镜
平行光经凸透镜后会聚于焦点
（1）凸透镜对光有会聚作用
凸透镜不光对平行光有会聚作用，对所有光都有会聚作用。
（1）凹透镜对光有发散作用
凹透镜对通过它的光线有发散作用。凹透镜又叫做发散透镜
3、凸透镜的主光轴、焦点、焦距仔细观察下面图你发现了什么？
（1）通过两个球面球心的直线，叫做透镜的主光轴，简称光轴。凸透镜的中心称为光心，用O表示，凡是通过光心的光，其传播方向不变。
(2)焦点：平行于主光轴的光通过凸透镜会聚于一点, 叫焦点，用“F”表示。两侧各有一个。
(3)焦距：焦点到光心的距离称为焦距，用f表示。
（1）凹透镜焦点：平行于主光轴的光线经过凹透镜折射后发散射出，发散光线的反向延长线会聚在主光轴上的一点，这个点叫凹透镜的焦点。由于它并不是实际光线的会聚点，这个点叫凹透镜的虚焦点。
4、（1）凸透镜的三条特殊光线
①、平行于主光轴的光线经过凸透镜汇聚于焦点②、通过凸透镜的光线传播方向不变③、由焦点发出或经过焦点射向凸透镜的光线，平行于主光轴
（2）认真观察说出凹透镜的三条特殊光线。
①经过光心的光线传播方向不改变 ； ②与主光轴平行的光线折射后的反向延长线过虚焦点 ； ③射向虚焦点的光线折射后平行于主光轴 。
主光轴
三条绿色的光线通过凹透镜后折射光路应是怎样的？
1、如图所示，对光有汇聚作用的透镜有（　　）A．①③⑤ B．②④⑤⑥ C．①②③ D．②④⑥
① ② ③ ④ ⑤ ⑥
2.凸透镜对光的作用，下列说法正确的是（ ）A.光通过凸透镜后会变成平行光B.光通过凸透镜后会相交于焦点C.只对平行于主光轴的光才有会聚作用D.对任何光都有会聚作用
凸透镜在生产、生活中具有广泛的运用。
投影仪、望远镜、显微镜放大镜以及照相机等都与它有关。 下面，我们来探究一下凸透镜成像到底有什么特点。
1、提出问题通过凸透镜可以看见正立、放大的像,也能看见倒立、放大的像。
请你试试改变蜡烛与凸透镜之间的距离，可以在光屏上得到放大、等大或缩小的烛焰的像，也可能在墙上看不见烛焰的像。那么，凸透镜成像有何规律呢？
凸透镜成像是否与物体到透镜的距离有关呢？
2、设计实验与制订计划
①将实验器材按蜡烛、凸透镜、光屏的顺序固定在光具座上。点燃蜡烛，调整凸透镜和光屏的高度，使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度。
物距：蜡烛到透镜中心的距离称为物距，用u表示。像距：像到透镜中心的距离称为像距，用v表示。
②探究中保持凸透镜的位置不变，调整蜡烛到凸透镜的距离，在光屏上得到缩小的实像。并将u、v记录下来
③调整蜡烛到凸透镜的距离，在光屏上得到放大的实像，并将u、v记录下来。
④调整蜡烛到凸透镜的距离，在光屏上得到等大的实像，并将u、v记录下来。
⑤将蜡烛移到凸透镜的焦点上，移动光屏，光屏上有像吗？记下u。
移动透镜，直到屏上出现最小、清晰的烛焰的像。此时焦距近似等于像距(透镜到光屏的距离)
焦距近似等于像距10cm
方法二：让太阳光沿主轴方向入射到凸透镜上，调节凸透镜位置使地面的光斑最小且最明亮，此时透镜与地面的间距为凸透镜焦距。
⑥将蜡烛移到凸透镜的焦点以内，光屏上 有像吗？这时取下光屏，通过凸透镜观察烛焰，你看到了什么现象？此时记下u。
⑦按照以上步骤，重复上面的实验。
（3）凸透镜成像规律视频
①当物体位于凸透镜的2倍焦距之外时，成缩小、倒立的实像。主要应用：照像机
并注意观察下面图像中物体距离焦点越来越近时，像如何变化？
②、当物体位于凸透镜的2倍焦距处时，成等 大、倒立的实像。
③当物体位于凸透镜的1倍焦距与2倍焦距之间时，成放大、倒立的实像。
其主要应用：幻灯机、显微镜、电影放映机。
成实像时物像异侧物近像远像变大
你能总结物体成实像时物靠近焦点像是如何变化的吗？
④当物体位于凸透镜的焦点时，不能成像。
（6）当物体位于凸透镜的焦点（或1倍焦距）以内时，成放大、正立的虚像。
观察下面的图像你能总结出物体成虚像时物像是如何变化的吗？
其主要应用在：放大镜、老花镜。
成虚像时物像同侧物近像近像变小
注意：两个分界点：（针对于物距）（1）焦点：实像和虚像的分界点（2）2倍焦点：放大和缩小的实像分界点。
让一个凸透镜正对太阳光，在距透镜5cm处得到一个最小、最亮的光斑．若将一个物体放在此透镜前7cm处，经这个凸透镜所成的像是（ ）A.缩小的实像 B.放大的实像 C.缩小的虚像 D.放大的虚像
例2 小华在“探究凸透镜成像规律的实验”中发现像高与像距、物距之间有一定的关系，为了进一步探究，他将5cm长的发光体放在一个竖直支架上作为光源进行实验。（1）实验开始前，首先在光具座上依次安装发光体、凸透镜和光屏并进行调节，使它们的中心在（ ）
（2）下表是小华同学实验时记录的几组数据：
根据表中数据，完成下列问题：①该凸透镜的焦距为（ ）cm。②从表中的数据可以看出，当像距小于物距时，像高与物高的比值 （ ）1（选填“大于”或“小于”）；当像距大于物距时，像高与物高的比值（ ）1（选填“大于”或“小于”）。③小华通过进一步分析实验数据又得出了像高与物高的比值和像距与物距之间的具体关系。他的结论是（ ） 。
解析：（1）实验开始前，在光具座上依次安装发光体、凸透镜和光屏并进行调节，使它们的中心在同一高度或同一水平直线，这样做的目的是使像成光屏中心；（2）①由第3次实验可知，凸透镜成倒立、等大的实像，此时u=v=2f，可知f=10cm；②由1、2次实验可知，像距小于物距，像高与物高的比值小于1；由4、5次实验可知，像距大于物距，像高与物高的比值大于1；
③分析每一次实验时的像高与物高的比值和像距与物距之间的比值，结果发现，每一次实验，像高与物高的比值和像距与物距的比值都相等。答案：（1）同一高度或同一水平直线 （2）①10 ②小于 大于 ③像高与物高的比值和像距与物距的比值相等
1、凸透镜不光对平行光有会聚作用，对所有光都有会聚作用。凹透镜对光有发散作用，所以凹透镜又叫发散透镜。2、凸透镜的主光轴、光心、焦点、焦距
3、凸透镜成像规律（1）当物体位于凸透镜的2倍焦距之外时，成缩小、倒立的实像。
（2）当物体位于凸透镜的1倍焦距与2倍焦距之间时，成放大、倒立的实像。（3）当物体位于凸透镜的2倍焦距处时，成等大、倒立的实像。（4）当物体位于凸透镜的焦点（或1倍焦距） 以内时，成放大、正立的虚像。（5）当物体位于凸透镜的焦点时，不能成像。