凸透镜成像的规律---人教物理八年级上册教学课件.pptx

5.3凸透镜成像的规律;播放一段使用相机拍摄远近不同物体，照片中物体清晰成像的视频，以及用投影仪在屏幕上展示不同大小图片的视频片段。?

视频播放结束后，提问学生：“在视频中，相机能让远近不同的物体都清晰成像，投影仪能在屏幕上呈现大小不同的像，你们知道这背后是怎么做到的吗？这和凸透镜成像有什么关系呢？”引导学生思考并积极发言，激发学生对凸透镜成像规律的探究兴趣，从而引出本节课的主题——凸透镜成像的规律。?

（二）知识新授?

实验探究凸透镜成像规律（20分钟）?

演示实验1：搭建实验装置，将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上，调整它们的高度，使烛焰中心、凸透镜光心、光屏中心大致在同一高度。向学生介绍实验目的是探究凸透镜成像规律，以及实验中需要测量和记录的物理量，如物距（蜡烛到凸透镜的距离u）、像距（光屏到凸透镜的距离v）、像的大小、正倒和虚实情况。?

把蜡烛放在较远处（大于2倍焦距），移动光屏，观察光屏上成像的情况，记录像的大小、正倒和虚实，同时测量并记录物距和像距。此时，光屏上成倒立、缩小的实像，像距在1倍焦距和2倍焦距之间。?

改变蜡烛的位置，将蜡烛移到2倍焦距处，再次移动光屏，观察成像情况并记录相关数据。此时，光屏上成倒立、等大的实像，像距等于2倍焦距。?

把蜡烛移到1倍焦距和2倍焦距之间，移动光屏，观察成像情况。此时，光屏上成倒立、放大的实像，像距大于2倍焦距。?

最后，把蜡烛放在小于1倍焦距处，在光屏上观察不到像，通过凸透镜观察蜡烛，记录看到的像的特点（正立、放大的虚像）。?

学生分组实验：将学生分成若干小组，每组配备实验器材，包括光具座、凸透镜（焦距已知）、蜡烛、光屏、火柴、刻度尺等。各小组按照演示实验的步骤，进行实验探究，多改变几次蜡烛的位置，记录不同物距下的成像情况和对应的物距、像距数据。实验过程中，教师巡视各小组，指导学生规范操作，提醒学生注意观察像的变化细节，以及物距和像距的测量准确性。?

实验结束后，组织学生分析实验数据，讨论得出凸透镜成像??律：?

当物距大于2倍焦距时，成倒立、缩小的实像，像距在1倍焦距和2倍焦距之间。?

当物距等于2倍焦距时，成倒立、等大的实像，像距等于2倍焦距。?

当物距在1倍焦距和2倍焦距之间时，成倒立、放大的实像，像距大于2倍焦距。?

当物距小于1倍焦距时，成正立、放大的虚像，像与物在凸透镜同侧。?

引导学生绘制物距-像距关系图像，横坐标表示物距u，纵坐标表示像距v，将实验数据在图像上描点，然后用平滑曲线连接各点。通过图像，让学生更直观地观察到物距和像距之间的变化关系，以及不同成像区域的分布情况。?

凸透镜成像规律的理论分析（15分钟）?

回顾光的折射知识，讲解凸透镜成像的原理。从光的折射角度出发，当光线通过凸透镜时，由于凸透镜对光线的会聚作用，不同方向的光线在经过折射后会按照一定规律汇聚或发散，从而形成不同性质的像。通过光路图演示，展示平行于主光轴的光线、过光心的光线、过焦点的光线经过凸透镜折射后的传播路径，以及它们如何相交形成实像或其反向延长线相交形成虚像。?

引入凸透镜成像公式1/u+1/v=1/f，向学生解释公式中各物理量的含义，并通过具体实例进行简单计算演示。例如，已知凸透镜焦距f=10cm，当物距u=30cm时，求解像距v。将数据代入公式1/30+1/v=1/10，通过移项计算可得v=15cm，与实验结果相符合，进一步验证公式的正确性和实用性。让学生进行一些简单的公式应用练习，巩固对公式的理解和运用能力。?

从理论上分析像的大小、正倒、虚实随物距变化的原因。当物距大于2倍焦距时，光线经过凸透镜折射后，在光屏上会聚形成倒立、缩小的实像，这是因为物体离凸透镜较远，光线发散程度较大，经过凸透镜会聚后，像相对物体变小。当物距在1倍焦距和2倍焦距之间时，光线会聚后形成倒立、放大的实像，此时物体离凸透镜较近，光线发散程度较小，经过凸透镜会聚后，像相对物体变大。当物距小于1倍焦距时，光线经过凸透镜折射后，其反向延长线相交形成正立、放大的虚像，因为此时光线无法在光屏上会聚，只能通过眼睛逆着折射光线的方向看到虚像。?

凸透镜成像规律的应用（15分钟）?

展示生活中各种与凸透镜成像规律相关的实例图片或视频，如照相机、投影仪、放大镜、眼睛等。以照相机为例，讲解其工作原理是利用凸透镜成倒立、缩小的实像，当我们拍摄物体时，调节镜头与物体的距离（物距），使物体位于凸透镜的2倍焦距以外，通过调节镜头的焦距（对于一些可调节焦距的相机）或改变镜头与感光元件的距离（像距），使像清晰地呈现在胶片或感光元件上。组织学生讨论在使用相机拍摄时，如何根