5.3 凸透镜成像的规律 课件-2025-2026学年物理人教版（2024）八年级上册

该初中物理课件聚焦“凸透镜成像的规律”，通过复习透镜种类、主光轴等基础概念及透镜对光线的作用搭建知识支架，衔接实验探究，帮助学生逐步深入理解成像规律的形成过程。 其亮点在于以完整实验探究流程培养科学探究能力，通过“一倍焦距分虚实”等口诀及分界点归纳实现模型建构（科学思维），结合放大镜、鱼缸观鱼等实例，助力学生提升探究能力与知识应用能力，也为教师提供系统高效的教学支持。

5.3凸透镜成像的 规律 1、两种透镜: ; 2、几个基本概念: ; 3、透镜对光线的作用: 凸透镜对光线有 作用。 凹透镜对光线有 作用。 引入 主光轴、光心、焦点、焦距 凸透镜和凹透镜 会聚 发散 过焦点的光线应平行于主光轴(凸) 平行于主光轴的光线应该折射过另一侧的焦点(凸) 通过光心的光线传播方向不变(共同) 2 一、凸透镜三条特殊光路 F F 实验:探究凸透镜成像的规律 像的虚实、大小、正倒跟什么有关? 可能与物体到凸透镜的距离有关 提出问题 猜想与假设 一 二 三、制定计划与设计实验 点燃的蜡烛 凸透镜 光屏 光具座 调整蜡烛、光屏的高度,使_的中心大致在_。 问题1:凸透镜、蜡烛、光屏如何放置? 三、制定计划与设计实验 (1)实验器材: 凸透镜、蜡烛、光屏、火柴、光具座 (2)两个物理名词及实验前的调节: 像距(v) 物距(u) 烛焰、透镜、光屏三者的中心处于同一水平高度。 3.进行实验与收集证据 (1)实验步骤 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。 ③把蜡烛向凸透镜移近,改变物距u,仍使u> 2f,仿照步骤 ② 再做2次实验,分别观察实像 的大小和正倒。记录物距u 和像距v。 (3)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>2f时,得到缩小实像; u<2f时,得到放大实像。 5.分析与论证 (二倍焦距分大小) 物距连续变化时像的大小及像距的变化? 5.分析与论证 F F O F F O 凸透镜的光心、焦点、焦距及三条特殊光线 F F f u>2f f<v<2f 倒立缩小实像 利用通过凸透镜的三条特殊光线 新课讲解 继续向凸透镜移动发光物体并调整光屏的位置,重复以上操作,你总能在光屏上得到发光物体的像吗?当在光屏上看不到发光物体的像时,可以撤去光屏,从光屏一侧向凸透镜方向看去,观察发光物体的像。此时发光物体和它的像在什么位置? 1.探究前先弄清凸透镜的焦距。若不知道,可利用平行光源测量其焦距。 2.用一支蜡烛作为发光物体,一块白色的硬纸板作为屏。 在光具座上依次放置蜡烛、凸透镜、光屏,调整它们的高度,使它们的中心在同一高度处(目的是使烛焰成像在光屏中心)。 新课讲解 3.探究过程中,左右移动光屏,直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像,记录像的所在的位置。 探究凸透镜成像规律 (1)把蜡烛放在较远处,调整光屏与凸透镜的距离,使烛焰在光屏上成清晰的像。观察实像的大小和正倒,测出物距u和相距v。 (2)把蜡烛放在2倍焦距处,调整光屏与凸透镜的距离,使烛焰在光屏上成清晰的像。观察实像的大小和正倒,测出物距u和相距v。 某同学用放大镜观赏邮票。如果想让像变得更大一些, 他应该怎样做? 放大镜应远离邮票。原因是根据成虚像时,“物远像远像变大”的规律,物距应增大,故放大镜应远离邮票。 某同学利用如图 5.3-2 所示的器材做实验。他先用焦距为 20 cm 的透镜甲进行实验,在光屏上得到了缩小的实像。接下来他想改用焦距为 10 cm 的透镜乙继续实验。如果不改变发光体和光屏的位置,还想在光屏上得到缩小的实像,透镜乙应该放在透镜甲的左侧还是右侧? 左侧 解析:如果把焦距为10cm的透镜乙放在透镜甲的位置,则相当于物距增大,像距应减小,光屏应向左移动。现不改变发光体和光屏的位置,要使像成在光屏上,应增大像距,即减小物距,因此应放在透镜甲的左侧。 凸透镜成像规律的归纳总结 1 _(焦点/二倍焦距)处是成实像和虚像的分界点; _(焦点/二倍焦距)处是成放大像和缩小像的分界点。 3 成实像时,物体靠近凸透镜,像则 _(靠近/远离)凸透镜,且像 _(变大/缩小)。 成虚像时,物体靠近凸透镜,像则 _(靠近/远离)凸透镜,且像 _(变大/缩小)。 2 实像与物体居于凸透镜 _(同侧/异侧),且实像都是_的(正立/倒立); 虚像与物体居于凸透镜 _(同侧/异侧),且虚像都是_的(正立/倒立)。 规律口诀 一倍焦距分虚实,两倍焦距分大小。 虚像同侧正,实像异侧倒。 像的大小像距定,像儿跟着物体跑。 当堂训练 2、甲同学拿着焦距为15cm的放大镜去看远处的乙同学,乙同学却通过放大镜看到了甲同学眼睛成正立放大的像,则放大镜与甲同学的距离( ) A、小于15cm B、等于15cm C、大于30cm D、大于15cm小于30cm 类型一:判断成像性质 类型二:判断物距、像距 1、如图,让一束平行光经过一凸透镜,在光屏上得到一个最小、最亮的光斑。将一物体放在距离透镜25cm处,则在透镜另一侧得到一个( ) A、倒立、放大的实像 B、倒立、缩小的实像 C、正立、放大的实像 D、正立、缩小的虚像 分析归纳: 1、u=f是实像和虚像的分界点。 2、u=2f是像大小的分界点。 3、凸透镜成实像都是倒立的,虚像都是正立的。 4、物体离焦点越近,像离焦点越远,且像越大。 19 记 忆 口 诀 一倍焦距分虚实; 二倍焦距分大小。 物近像远像变大; 倒实正虚不会差 。 20 当物体在2倍焦距以外移动时,物体移动的距离大,像移动的距离小。 f f f f f f f f 当物体在一倍焦距到2倍焦距之间移动时,物体移动距离小,像移动的距离大。 u>2f :倒立、缩小的实像,f<v<2f u=2f :倒立、等大的实像,v=2f 照相机原理 u=f :平行光束,不成像 投影仪原理 f<u<2f :倒立、放大的实像,v>2f 放大镜原理 u<f :正立、放大的虚像 凸透镜的成像规律 课堂小结 1. 在探究凸透镜成像规律的实验中,将点燃的蜡烛放在凸透镜前某一位置,在凸透镜后20cm的光屏上出现一个等大倒立的像,如果将蜡烛移动到凸透镜前25cm处,则 ( ) A.光屏上会出现倒立放大的实像 B.将光屏靠近凸透镜一段距离,光屏上会出现倒立缩小的实像 C.将光屏远离凸透镜一段距离,光屏上会出现倒立放大的实像 D.无论怎样移动光屏,光屏上均找不到像 2.用圆形的鱼缸或透明的罐头瓶养鱼,从侧面观赏缸内的鱼,你看到的那条鱼是( ) A.缩小的实物 B.等大的实像 C.放大的实像 D.放大的虚像 B D 当堂检测 3 .物体经凸透镜所成的像,无法显示在光屏上的是( ) A . 倒立的像 B . 放大的像 C .缩小的像 D .正立的像 D 4. 现有甲、乙、丙三个凸透镜,三个实验小组分别用这三个凸透镜探究凸透镜成像规律。实验时,当蜡烛到透镜的距离都为 15 cm 时,甲、乙、丙三透镜分别成倒立放大的像、倒立缩小的像、正立放大的像,则这三个透镜的焦距 f甲 、 f乙 、 f丙 的大小关系是( ) A. f甲 < f乙 < f丙 B. f乙 < f甲 < f丙 C. f丙 < f乙 < f甲 D. f甲 < f丙 < f乙 B $