探究并知道凸透鏡成像的規(guī)律；了解透鏡在照相機(jī)、投影儀、放大鏡中的應(yīng)用。
學(xué)習(xí)從物理現(xiàn)象中歸納科學(xué)規(guī)律的方法。
能在探究活動(dòng)中初步獲得提出問題的能力；通過探究活動(dòng)，體驗(yàn)探究過程的全過程和方法；學(xué)習(xí)從物理現(xiàn)象中歸納科學(xué)規(guī)律的方法。
具有對(duì)科學(xué)的求知欲，樂于探索自然現(xiàn)象和日常生活中的物理道理；初步建立將科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于實(shí)際的意識(shí)。
凸透鏡成像的規(guī)律的應(yīng)用。
探究凸透鏡成像的規(guī)律。
2024年8月1日，巴黎奧運(yùn)會(huì)男子100米自由泳決賽上演了一場(chǎng)速度與激情的較量。中國(guó)選手潘展樂以46秒40的驚人成績(jī)，不僅打破了自己保持的世界紀(jì)錄，更以絕對(duì)優(yōu)勢(shì)為中國(guó)游泳隊(duì)贏得了本屆奧運(yùn)會(huì)的首枚金牌。
2024年8月1日，巴黎奧運(yùn)會(huì)男子100米自由泳決賽，潘展樂游出46秒40，打破世界紀(jì)錄的同時(shí)贏得冠軍。這些精彩的瞬間是用照相機(jī)拍攝的，你知道照相機(jī)的成像原理嗎？
通過放大鏡能看到正立放大的像，也能看到倒立放大的像。
一、探究凸透鏡成像的規(guī)律 問題與猜想 放大鏡是一個(gè)凸透鏡，小明一直認(rèn)為，用放大鏡把書上的字放大后都是正立的。但小聰告訴他，放大鏡還可以使書上的字倒立呢！她演示給小明看，看到如圖所示的情況。
問題與猜想 他們發(fā)現(xiàn)，用放大鏡也能成倒立放大的像。對(duì)此，小聰和小明疑惑不解。經(jīng)過思考討論，他們猜想，放大鏡所成的像的大小、正倒，可能與放大鏡以及物體的位置有關(guān)。于是，他們決定用實(shí)驗(yàn)的方法研究這個(gè)問題。
制訂方案 確定合適焦距的凸透鏡；為方便測(cè)量物距和像距，光源選定平面光源；為方便比較像的大小，選用帶有標(biāo)度的白色光屏。 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) 。
制訂方案 保持凸透鏡不動(dòng)，使光源從距離凸透鏡較遠(yuǎn)處逐漸靠近凸透鏡，隨之調(diào)節(jié)光屏到凸透鏡的距離，使光屏上成清晰像。分別測(cè)量出成像時(shí)的物距和像距，觀察像的大小、正倒。移動(dòng)光源的過程中，選取若干個(gè)位置，并調(diào)整光屏位置，觀察成像的情況。
進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、收集證據(jù)
進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、收集證據(jù) 用蠟燭做物體，把蠟燭、凸透鏡、光屏沿一直線依次放在光具座上，點(diǎn)燃蠟燭、使?fàn)T焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度。
進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、收集證據(jù) 先把蠟燭放在離凸透鏡較遠(yuǎn)的地方，然后逐漸向凸透鏡移動(dòng)。移動(dòng)的過程中，選取若干位置，并調(diào)整光屏的位置，觀察成像情況。
進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、收集證據(jù) 分別測(cè)量出成像時(shí)的物距和像距，觀察像的大小、正倒。移動(dòng)光源的過程中，選取若干個(gè)位置，并調(diào)整光屏位置，觀察成像的情況。
進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、收集證據(jù) 提示1 焦距標(biāo)志著透鏡對(duì)光的折射本領(lǐng)。實(shí)驗(yàn)中，可以分以下階段選取數(shù)據(jù)進(jìn)行研究:物體在2倍焦距以外；物體在2倍焦距到1倍焦距之間；物體在1倍焦距以內(nèi)。
進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、收集證據(jù) 提示2 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。
進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、收集證據(jù) 將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入下表。凸透鏡的焦距?=10cm
基于證據(jù)，得出結(jié)論 分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，總結(jié)凸透鏡成像的規(guī)律。
交流與評(píng)估 將光源從很遠(yuǎn)的地方逐漸向凸透鏡靠近，觀察在這個(gè)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。 向同學(xué)陳述實(shí)驗(yàn)結(jié)論，共同討論交流。
交流與評(píng)估 一倍焦距分虛實(shí)，二倍焦距分大??； 焦點(diǎn)以內(nèi)正大虛，二倍焦距外實(shí)小； 二倍焦距內(nèi)實(shí)大，靠近焦點(diǎn)像增大。 物距減小實(shí)像和像距同時(shí)增大。
交流與評(píng)估 透鏡成什么像，取決于物體上各點(diǎn)發(fā)出的光經(jīng)透鏡后的走向。利用如圖所示的作圖方式，我們也能探究出凸透鏡成像的規(guī)律。
二、凸透鏡成像規(guī)律的應(yīng)用 凸透鏡的成像規(guī)律是設(shè)計(jì)光學(xué)儀器的依據(jù)之，利用這個(gè)規(guī)律，人們有許多發(fā)明、創(chuàng)造，使我們的生活更加美好(如圖所示）。
二、凸透鏡成像規(guī)律的應(yīng)用 放大鏡就是凸透鏡，它可以將較小的物體“放大”。放大鏡呈現(xiàn)的是物體正立、放大的虛像。
二、凸透鏡成像規(guī)律的應(yīng)用 照相機(jī)的鏡頭相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡，要求被拍物體成像在相機(jī)內(nèi)感光元件上。呈現(xiàn)的是物體倒立、縮小的實(shí)像。
二、凸透鏡成像規(guī)律的應(yīng)用 投影儀、放映機(jī)等投影設(shè)備都有一個(gè)相當(dāng)于凸透鏡的鏡頭，來自投影片或數(shù)碼裝置的圖像要求能在遠(yuǎn)處銀幕上呈現(xiàn)倒立、放大的實(shí)像。
討論與交流 實(shí)像與虛像照相機(jī)和投影儀所成的像，是光通過凸透鏡后會(huì)聚而成的，有光能聚集，所以能用光屏承接。如果把感光膠片放在像的位置，能記錄所成的像，這種像是實(shí)像。 通過放大鏡用眼睛看到的像不是由實(shí)際光線會(huì)聚成的，在像的位置上沒有光能聚集。因此在像的位置，光屏上不能成像，這種像是虛像。
討論與交流 為什么我們的眼睛能看見虛像，但在光屏上卻接收不到? 虛像不是由實(shí)際光線會(huì)聚成的，在像的位置上沒有光能聚集。因此在像的位置，光屏上不能成像。但折射光線能射入人眼，覺得是從折射光線方向上存在“物體”。
1.在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，所用的凸透鏡的焦距為10cm，當(dāng)物體距離凸透鏡15cm時(shí)，在光屏上得到的清晰的像是（ ）A．倒立、縮小的實(shí)像 B．倒立、等大的實(shí)像C．倒立、放大的實(shí)像 D．正立、放大的虛像
2.在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，所用的凸透鏡的焦距為10cm，當(dāng)物體距離凸透鏡25cm時(shí)，在光屏上得到的清晰的像是（ ）A．倒立、縮小的實(shí)像 B．倒立、等大的實(shí)像C．倒立、放大的實(shí)像 D．正立、放大的虛像
3. 2021年4月30日，岳陽市天空出現(xiàn)了難得一見的“日暈”，許多市民都目睹了這美麗的自然奇觀，如圖是某攝影愛好者用相機(jī)拍攝的精彩瞬間，下列對(duì)照相機(jī)成像特點(diǎn)描述正確的是（　?。〢. 倒立放大的實(shí)像B. 倒立縮小的實(shí)像C. 正立放大的虛像D. 正立縮小的實(shí)像
4.在“探究凸透鏡成像規(guī)律”應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)點(diǎn)燃的蠟燭、凸透鏡、光屏（未畫出）處于如圖所示的位置時(shí)，放大鏡成像原理是（　?。〢．蠟燭不動(dòng)，?= 20cm時(shí)，凸透鏡在A處B．蠟燭不動(dòng)，?= 10cm時(shí)，凸透鏡在B處C．凸透鏡不動(dòng)，?= 10cm時(shí)，蠟燭在C處D．凸透鏡不動(dòng)，?= 20cm時(shí)，蠟燭在A處
5.在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)點(diǎn)燃的蠟燭、凸透鏡及光屏處于如圖所示的位置時(shí)，在光屏上得到燭焰清晰的像，此成像規(guī)律應(yīng)用于（　?。〢．照相機(jī)B．放大鏡C．投影儀D．潛望鏡
1.實(shí)驗(yàn)探究：凸透鏡成像的規(guī)律。在光具座上依次放置燭焰、凸透鏡、光屏；調(diào)整它們的高度，使它們的中心在 同一高度。 物距大于2倍焦距，成倒立縮小實(shí)像；物體在1倍至2倍焦距間，成倒立放大實(shí)像；物體在焦點(diǎn)以內(nèi)，成正立放大的虛像。物距減小，實(shí)像和像距減小。 2.透鏡成像規(guī)律應(yīng)用： 物距大于2倍焦距，成倒立縮小實(shí)像，應(yīng)用照相機(jī)；物體在1倍至2倍焦距間，成倒立放大實(shí)像，應(yīng)用投影儀、放映機(jī)；物體在焦點(diǎn)以內(nèi)，成正立放大的虛像，應(yīng)用放大鏡。 ?

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5 科學(xué)探究：凸透鏡成像

版本： 教科版（2024）

年級(jí)： 八年級(jí)上冊(cè)（2024）

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