3.5 凸透镜成像的规律 课件-2025-2026学年鲁科版物理八年级上册

该初中物理课件聚焦“凸透镜成像的规律”，通过让学生用凸透镜观察物体发现正立放大、倒立缩小等现象导入，引导提出成像与物距关系的问题，进而通过实验探究（含焦距测定、步骤规范、数据记录）总结规律，搭建从现象到规律的学习支架。 其亮点在于以科学探究为主线，通过“三心同高”调节、实验视频辅助、表格记录数据、口诀“一焦分虚实，二焦分大小”等，培养科学思维与物理观念，结合中考题应用，助力学生建构模型，提升探究能力，教师使用可高效落实教学目标。

3.5凸透镜成像的规律 新课导入 新课导入 用一个凸透镜来观察周围的物体，你能看到什么现象？ 正立，放大 倒立，缩小 凸透镜成像有什么规律？ 提出问题： 问题1：成像的虚、实，大、小，正、倒跟物距是否有关？ 问题2：物距满足什么条件，凸透镜成正立放大的像？ 问题3：物距满足什么条件，凸透镜成倒立缩小的像？ 问题4：物距满足什么条件，凸透镜成倒立放大的像？ 问题5：物距满足什么条件，凸透镜不成像？ 点燃的蜡烛 凸透镜 光屏 光具座 物距：物体到凸透镜的距离,用“u”表示 像距 像距：像到凸透镜的距离，用“v”表示 物距 实验器材： 通过光具座上的刻度可分别读出物距和像距 20cm u=30cm 50cm 65cm v=15cm 中心任务：通过由远及近移动蜡烛改变物距，调节光屏上的像最清晰时，分别记录物距与像距，并描述像的性质。 如何测定凸透镜焦距? 让凸透镜正对着太阳光，把一张纸放在它的另一侧，改变透镜与纸的距离，直到纸上的光斑变的最小最亮，测量这个最小最亮的光斑到透镜光心的距离，这就是焦距（f）。 平行光聚焦法 实验前的注意事项： （1）凸透镜焦距（f）大小的选择要适当，不能过小也不能过大，以10cm左右为宜：若焦距（f）过大，极有可能导致在光具座上找不到凸透镜所成的像；若焦距（f）过小，又将导致蜡烛和光屏距离凸透镜过近，并且不便于调节蜡烛和光屏到准确位置。 （2）蜡烛的长度不能过长或过短。 （3）实验室要尽量符合暗室，且无风。 为了使成像稳定可以用LED灯来代替蜡烛，也方便比较像与物的关系 实验：探究凸透镜成像的规律 设计实验 3 实验步骤： 记下凸透镜的焦距：f= cm。 在光具上从左向右依次放好蜡烛、凸透镜、光屏，调节烛焰、凸透镜、光屏，使三者的中心大致在 。 根据下表进行实验探究，并将实验现象记录在表格中。 10.00 同一高度 生活中的透镜 生活中的透镜 实验：探究凸透镜成像的规律 设计实验 3 物距与焦距的关系 物距u/cm 像距v/cm 像的性质 像距与焦距的关系 应用 倒立/正立 放大/缩小 实像/虚像 u＞2f u＝2f f＜u＜2f u＝f u＜f 实验：探究凸透镜成像的规律 设计实验 3 同一高度 光具座 烛焰 凸透镜 光屏 实验前调节： 烛焰、透镜、光屏三者的中心处于同一水平高度。 目的：使像成在光屏中央。 三心同高 　　①组装实验装置，将烛焰中心、凸透镜中心和光屏中心调整到同一高度。 　　②将凸透镜固定在光具座中间某刻度处，把蜡烛放在较远处，使物距u＞2f，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的实像。观察实像的大小和正倒。记录物距u和像距v。 　　 进行实验与收集证据 4 　　③把蜡烛向凸透镜移近，改变物距u，使f＜u＜2f，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的实像。观察实像的大小和正倒。记录物距u和像距v。 ④把蜡烛向凸透镜移近，改变物距u，使u＜f，在光屏上不能得到蜡烛的像，此时成虚像，应从光屏这侧向透镜里观察蜡烛的像，观察虚像的大小和正倒。　 　 实验视频 生活中的透镜 生活中的透镜 物距与焦距的关系 物距u/cm 像距v/cm 像的性质 像距与焦距的关系 应用 倒立/正立 放大/缩小 实像/虚像 u＞2f 30.00 15.00 倒立 缩小 实像 f＜v＜2f 照相机、摄像机、监控镜头 u＝2f 20.00 20.00 倒立 等大 实像 v＝2f 粗测焦距f=u/2=v/2 f＜u＜2f 15.00 30.00 倒立 放大 实像 v＞2f 投影仪 u＝f 10.00 无 不能成像，一束平行光(汽车大灯镜头) u＜f 5.00 无 正立 放大 虚像 | v | >u 放大镜 凸透镜焦距f＝ 10.00 cm（回忆测焦距的方法） 记录实验结果 (2) （1）像的虚实： 　　凸透镜在什么条件下成实像？在什么条件下成虚像？ u＞f 时成实像，u＜f 时成虚像。 (一倍焦距分虚实 ，内虚外实。) 焦点（一倍焦距）是实像和虚像的分界点 （2）像的大小： 　　凸透镜在什么条件下成缩小的实像？在什么条件下成放大的实像？有没有缩小的虚像？ u＞v（u>2f）时，得到缩小实像； u＜v（f<u<2f）时，得到放大实像。 二倍焦距是放大的实像和缩小的实像的分界点 u＞v（u>2f）时，得到缩小实像； u＜v（f<u<2f）时，得到放大实像。 （二倍焦距分大小，内大外小） 当u＝v＝2f 时成等大的实像。(没有缩小的虚像) 思考：难道实像只有放大和缩小两种情况？有没有缩小的虚像？ （3）像的正倒： 　　凸透镜在什么条件下成正立的像？在什么条件下成倒立的像？ u＞f 时成实像，是倒立的； u＜f 时成虚像，是正立的。 （4）物距连续变化时，像的大小及像距的变化。 当物距“很远”时，像距近似等于焦距。 成实像时物近像远像变大，物远像近像变小。 成实像时物近（物距越小）像越大， 成虚像时物近（物距越小）像越小。 实验：探究凸透镜成像的规律 凸透镜的成像规律 一焦分虚实，二焦分大小 虚像同侧正，实像异侧倒 物远像变小，像小像距小 物像同向移，巧记口诀好 记忆口诀 物距 像距 物距与像距大小 像的性质 应用 u＞2f f ＜v＜2f u＞v 倒立缩小的实像 照相机 u＝2f u＝2f u＝v 倒立等大的实像 测焦距 f ＜v＜2f u＞2f u＜v 倒立放大的实像 投影仪 幻灯机 u=f 不成像 平行光束 u＜f 正立放大的虚像 放大镜 凸透镜成像的规律 凸透镜成像的规律 1.组装实验装置，将烛焰中心、凸透镜中心和光屏中心调整到 同一高度,目的是什么？ 结合探究“凸透镜成像规律”的实验，思考回答下列各个问题： 使成像在光屏的中央 2.如果某次实验无论怎样调节都不能在光屏上得到烛 焰的像，请分析可能的原因。 可能存在多个原因： （1）u<f （2）u=f （3）烛焰、凸透镜、光屏三者中心没有在同一高度 （4）光具座太短，应满足：u+v＞4f 2.如果某同学在实验中调节在光屏上得到完整像后， 当他用纸板遮挡住凸透镜的上半部分或下半部分， 会出现什么现象？ 当用纸板遮挡住凸透镜的一部分，光屏上的像仍然完整， 但是像的亮度会略为变暗（遮挡透镜时，像的完整性不受影响）。 用作图法描述凸透镜成像的规律 3 凸透镜成像规律的光路分析 O 2F F 2F F 当 u > 2f 时， 成 倒立、缩小 的 实像 ， f < v < 2f 作图法验证凸透镜成像规律 O 2F F 2F F 当 u = 2f 时， 成 倒立、等大 的 实像 ， v = 2f 作图法验证凸透镜成像规律 O 2F F 2F F 作图法验证凸透镜成像规律 当 f < u < 2f 时， 成 倒立、放大 的 实像 ， v > 2f O 2F F 2F F 平行光 当 u = f 时， 折射光线是 平行光 ，不能成像。 作图法验证凸透镜成像规律 O 2F F 2F F 当 u < f 时， 成 正立、放大 的 虚像 ， v > u 作图法验证凸透镜成像规律 由实际光线会聚而成的，能呈现在光屏上。 由反射光线或折射光线的反向延长线相交 而形成，不能呈现在光屏上。人眼逆着出 射光线可以看到虚像。 知识点回顾（实像与虚像）： 实像： 虚像： 随堂练习 （1）实验前调整器材，使烛焰、透镜、 光屏三者的中心在__________上，确 保像成在光屏______。 同一高度 中央 倒立 缩小 60 70 倒立 放大 倒立 等大 70 没有 正立 放大 虚 A. 倒立、缩小的实像 B. 倒立、放大的实像 C. 倒立、等大的实像 D. 正立、放大的虚像 A 3．在观察蜡烛通过凸透镜成像的实验中，已知点燃的蜡烛放在距凸透镜25厘米处，在距凸透镜16厘米的光屏上得到一个清晰的像，则蜡烛在光屏上所成的像是（ ） A．倒立、放大的实像 B．正立、缩小的实像 C．倒立、缩小的实像 D．正立、放大的虚像 4.张老师在做凸透镜成像实验时，光屏上呈现清晰的像，此时不小心 指尖触摸到凸透镜，则会出现的情景是( ) C A. 光屏上没有物体的像 B. 光屏上有物体的虚像 C. 物体的像完整，但变暗 D. 物体的像变得不完整 C 5.（2023·江西改编）某同学探究凸透镜成像规律时，光屏上得到了 烛焰清晰的像（像未画出），如图所示。下列说法正确的是( ) D A. 光屏上的像是正立的 B. 光屏上的像是放大的 C. 光屏上的像是倒立、放大的 D. 撤去光屏，烛焰的像仍然在原处 Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) Lavf57.62.100 $