师:同学们,今天我们学习放大镜,希望通过这节课让大家了解凸透镜成像规律在放大镜中的应用。正式学习前,我们先通过作图复习凸透镜成像规律。大家准备好纸、尺子和笔,跟老师一起边画边复习。

  我们以双箭头代表凸透镜,确定它的光心,画出主光轴,确定焦点以及二倍焦距的位置。DB 代表发光物体,当物体处于图示位置,物距大于 2 倍焦距。以物体顶端 a 点为例,用折射方向已知的光线作图。大家回忆下,凸透镜有哪些折射方向已知的光线?对,过光心的光线,传播方向不变;平行于主光轴的光线,经凸透镜后过焦点;而过焦点的光线,经过凸透镜后平行于主光轴。这时我们发现三条折射光线交于一点,这个点就是物体顶端 a 点通过凸透镜所形成的像 a' 。实际作图只需任意两条光线确定折射光线的汇聚点,所以我们只画两条光线,再把 b 点的像也画出来,这就是物体 AB 通过凸透镜形成的像。观察可知,此时像处于图示位置,像距大于一倍焦距、小于 2 倍焦距。像和物体相比是倒立缩小的,而且这个像是由实际光线汇聚而成,所以是实像。

  我们用相同方法画出物距大于一倍焦距小于 2 倍焦距的成像光路图,此时光路图如图所示。通过观察对比,此时成倒立放大的实像,像距大于 2 倍焦距。接下来画物距小于一倍焦距的光路图。同学们画到这遇到困难了吗?此时折射光线是发散的,还能成像吗?我们回忆下平面镜成像,进入人眼的反射光线也是发散的,人利用光沿直线传播的经验,会觉得光是从进入人眼光的反向延长线交点 S' 发出,而 S' 就是光源 S 的像。那凸透镜成像,我们也可以逆着折射光线看向透镜,利用光沿直线传播的经验,会觉得此时光是由 a' 发出,a' 就是 a 通过凸透镜成的像。因为 a' 不是由实际光线汇聚形成,而是由折射光线反向延长线会聚形成的,所以它是个虚像。通过观察对比,此时成正立放大的虚像。以上就是之前学过的凸透镜成像规律。

  现在老师手中有一个凸透镜,同学们如果家里有凸透镜,拿出来跟老师一起做实验,利用凸透镜使报纸上的字通过凸透镜成放大的像,该怎么做呢?

  相信同学们心中有答案了,下面看看小乐同学的做法,大家和小乐同学做法一样吗?很棒,那凸透镜成放大的像只有这一种方法吗?再看看小乐同学的另一种做法。

  看完小乐同学的两种方法,大家思考下,如果利用凸透镜进行日常阅读,哪种方法更合适?来听听做实验的小乐同学怎么说。

  生:我觉得第一种方法更适合阅读报纸。第一种方法,凸透镜成正立放大的像,而且我把凸透镜移到哪里,字就能通过凸透镜成正立放大的像。稍微移动一下凸透镜,就能很好地调整像的大小。

  师:第二种方法真的不适合日常阅读吗?再听听小乐同学的看法。

  生:第二种方法凸透镜成倒立放大的像,如果想正常阅读,得把报纸倒过来放。看的时候眼睛要和凸透镜保持较远的距离,近了看不清楚。一开始找想看的位置得花很长时间,想阅读别的地方时,凸透镜要往反方向移动,非常不方便。

  师:同学们,你们认同小乐同学的看法吗?实际上按照平时阅读习惯,使用凸透镜阅读时,希望字通过凸透镜成正立放大的像。第一种方法很好地满足了需求,所以平时阅读会选第一种方法。根据凸透镜成像规律,第一种方法成正立放大的虚像,物距小于一倍焦距。人们利用凸透镜能成正立放大虚像的原理,制造出了放大镜。这是一个放大镜的使用说明书,请问说明书中“放大远距离物体 0 - 20 厘米”是我们学过的什么物理量呢?

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《8年级上册物理 第5章 放大镜及生活中自制凸透镜(第四节)第3课时 逐字稿-2,648字 第5版》.docx
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