4.5科学探究_凸透镜成像--2025-2026学年教科版八年级上册物理教学课件（80页PPT）

(课件网) 4.5科学探究_凸透镜成像 第4章 光的世界 教科版2025-2026学年 物理八年级上册【精做课件】 授课教师：******** 班 级：******** 时 间：******** 4.5 科学探究_凸透镜成像 学习目标 知道凸透镜的基本概念，如光心、焦点、焦距，能区分凸透镜和凹透镜。 通过科学探究，得出凸透镜成像的规律，包括不同物距下像的大小、正倒、虚实及像距的变化。 能运用凸透镜成像规律解释生活中的现象，如照相机、投影仪、放大镜的工作原理。 掌握科学探究的基本步骤，提高实验操作、数据记录和分析归纳的能力。 培养严谨的科学态度和合作精神，激发对光学探究的兴趣。 情境导入 展示一组图片：用照相机拍摄的风景照、投影仪投射的幻灯片、用放大镜观察的细小文字。 提问：这些工具都能形成清晰的像，它们内部都有一个重要的光学元件 ——— 凸透镜。那么，凸透镜所成的像有什么特点？像的性质与物体到凸透镜的距离有什么关系呢？ 引出主题：本节课我们将通过科学探究，揭开凸透镜成像的奥秘。 凸透镜的基本概念 凸透镜：中间厚、边缘薄的透镜，对光线有会聚作用，也叫会聚透镜。 基本概念： 光心（O）：凸透镜的中心，通过光心的光线传播方向不变。 焦点（F）：平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，会聚在主光轴上的一点。凸透镜有两个实焦点，分别位于透镜的两侧。 焦距（f）：焦点到光心的距离，用符号 “f” 表示。 主光轴：通过光心和两个焦点的直线。 物距（u）：物体到凸透镜光心的距离。 像距（v）：像到凸透镜光心的距离。 示意图：画出凸透镜，标注光心、焦点、焦距和主光轴，帮助学生直观理解。 科学探究：凸透镜成像规律 提出问题 凸透镜所成的像的大小、正倒、虚实与物体到凸透镜的距离（物距）有什么关系？ 猜想与假设 根据生活经验和对凸透镜的初步认识，猜想： 当物体离凸透镜很远时，可能成倒立、缩小的实像（如照相机）。 当物体离凸透镜较近时，可能成倒立、放大的实像（如投影仪）。 当物体离凸透镜很近时，可能成正立、放大的虚像（如放大镜）。 实验器材 光具座、凸透镜（已知焦距）、蜡烛、光屏、火柴。 实验步骤 组装实验装置：将凸透镜固定在光具座的中间位置，蜡烛和光屏分别放在凸透镜的两侧，调整蜡烛、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度（即 “三心等高”），目的是使像能成在光屏的中央。 测量并记录凸透镜的焦距 f。 探究 u > 2f 时的成像情况： 将蜡烛放在凸透镜的 2 倍焦距以外（u > 2f），移动光屏，直到光屏上出现清晰的像。 观察像的大小、正倒和虚实，记录物距 u 和像距 v。 探究 u = 2f 时的成像情况： 将蜡烛放在凸透镜的 2 倍焦距处（u = 2f），移动光屏，找到清晰的像。 观察并记录像的性质及像距 v。 探究 f < u < 2f 时的成像情况： 将蜡烛放在凸透镜的 1 倍焦距和 2 倍焦距之间（f < u < 2f），移动光屏，观察像的性质，记录物距 u 和像距 v。 探究 u = f 时的成像情况： 将蜡烛放在凸透镜的焦点处（u = f），移动光屏，观察光屏上是否能成像。 探究 u < f 时的成像情况： 将蜡烛放在凸透镜的 1 倍焦距以内（u < f），移动光屏，观察光屏上是否能成像；从光屏一侧透过凸透镜观察像的性质。 改变凸透镜的焦距（或更换不同焦距的凸透镜），重复上述实验，验证结论的普遍性。 实验数据记录 实验次数 物距 u 与焦距 f 的关系 物距 u/cm 像距 v/cm 像的性质 1 u > 2f 大小：_____ 正倒：_____ 虚实：_____ 2 u = 2f 大小：_____ 正倒：_____ 虚实：_____ 3 f < u < 2f 大小：_____ 正倒：_____ 虚实：_____ 4 u = f （能否成像：_____） 5 u < f 大小：_____ 正倒：_____ 虚实：_____ 实验现象与结论 当 u > 2f 时： 现 ... ...