4.2 探究：凸透镜成像的规律-课件-2026-2027学年沪科版物理八年级全一册

该初中物理课件聚焦“探究凸透镜成像的规律”核心知识点，通过“观察与思考”实验导入，引导学生用凸透镜对光源和书本观察成像差异，结合回顾照相机、投影仪、放大镜的成像特点，构建前后知识脉络，以问题支架推动探究。 其亮点在于以科学探究为主线，通过实验器材组装、数据表格记录、分析论证培养科学思维，融入太空授课水透镜等真实情境渗透科学态度与责任。采用规律口诀小结，帮助学生系统掌握成像规律，教师可借助练习题和实验指导提升教学效率，学生能增强探究能力与应用意识。

沪科版物理8年级全一册精做课件 授课教师： . 班 级： 8年级（ ）班 . 时 间： . 2026年6月30日 4.2探究：凸透镜成像的规律 第四章 神奇的透镜 4.2 探究：凸透镜成像的规律 练习题（沪科版八年级物理） （满分100分，时间35分钟） 核心考点：凸透镜成像实验器材与操作、物距像距定义、五种成像规律、成像特点应用、实验误差分析 一、选择题（每题4分，共32分） 1. 在探究凸透镜成像规律实验中，安装器材时应使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度，目的是（ ） A. 方便测量物距 B. 让像成在光屏中央 C. 缩短实验时间 D. 增大透镜焦距 2. 实验中定义的物距、像距分别指的是（ ） A. 物体到光屏、像到透镜的距离 B. 物体到透镜、像到透镜的距离 C. 物体到透镜、像到光屏的距离 D. 烛焰到光屏、透镜到光屏的距离 3. 当物距大于2倍焦距（u＞2f）时，凸透镜成的像是（ ） A. 正立、放大的虚像 B. 倒立、缩小的实像 C. 倒立、放大的实像 D. 正立、等大的虚像 4. 凸透镜成像中，能够在光屏上承接的像一定是（ ） A. 实像 B. 虚像 C. 放大的像 D. 缩小的像 5. 生活中放大镜的成像原理是（ ） A. u＞2f B. u=2f C. f＜u＜2f D. u＜f 6. 当蜡烛位于凸透镜1倍焦距和2倍焦距之间时，所成的像对应的应用是（ ） A. 照相机 B. 投影仪 C. 近视镜 D. 汽车后视镜 7. 关于凸透镜成像规律，下列说法正确的是（ ） A. 物距越大，像越大 B. 实像都是正立的 C. 虚像都是倒立的 D. 物靠近透镜，实像远离透镜且变大 8. 当物距等于焦距（u=f）时，凸透镜的成像情况是（ ） A. 成放大实像 B. 成缩小虚像 C. 不成像 D. 成等大实像 二、填空题（每空3分，共30分） 9. 凸透镜成像实验的核心器材：蜡烛、________、光屏、光具座。实验需在较________（选填“亮”或“暗”）的环境中进行，成像效果更清晰。 10. 当u=2f时，凸透镜成________、________的实像，常用来测量凸透镜的焦距。 11. 照相机利用凸透镜________的成像规律工作，成像为倒立、缩小的________像。 12. 凸透镜成虚像时，像与物体在透镜的________（选填“同侧”或“异侧”），虚像________（选填“能”或“不能”）在光屏上呈现。 13. 物体从2倍焦距外逐渐向凸透镜靠近，光屏上的实像会逐渐________（选填“变大”或“变小”）。 三、实验填空题（24分） 14. 某同学探究凸透镜成像规律，已知凸透镜焦距f=10cm： （1）当蜡烛距透镜25cm时，物距大于2f，成倒立、________的实像； （2）当蜡烛距透镜15cm时，物距在f与2f之间，成倒立、________的实像； （3）当蜡烛距透镜5cm时，物距小于f，成正立、放大的________像； （4）实验中若蜡烛燃烧变短，光屏上的像会向________（选填“上”或“下”）移动。 四、简答题（14分） 15. 简述凸透镜成实像和虚像的核心区别，并分别列举一种生活应用。 参考答案及解析 一、选择题 1.B 2.B 3.B 4.A 5.D 6.B 7.D 8.C 解析：u=f时光线经透镜后平行射出，无法成像；实像均可在光屏承接，虚像不能；物近像远像变大是凸透镜成实像的核心规律。 二、填空题 9. 凸透镜；暗 10. 倒立；等大 11. u＞2f；实 12. 同侧；不能 13. 变大 三、实验填空题 14.（1）缩小 （2）放大 （3）虚 （4）上 四、简答题 15. 核心区别：实像是实际光线会聚而成，能在光屏上承接，像与物在透镜异侧，均为倒立；虚像是光线反向延长线会聚而成，不能在光屏上承接，像与物在透镜同侧，均为正立。生活应用：实像应用为照相机、投影仪；虚像应用为放大镜。 在中国航天的“太空授课”中，航天员 在空间站内，做出了水透镜（如图）． 通过这个水透镜，我们看见了航天员 倒立缩小的像． 2 照相机成______、______的____像 倒立 正立 放大 虚 缩小 实 投影仪成______、______的____像 倒立 放大 实 放大镜成______、______的____像 回顾与复习 衔接：前面我们学习了生活中的透镜，分别有照相机，投影仪，放大镜，让我们复习一下它们成像的特点。 实验：1.用凸透镜对着光源，移动方格纸，你能否在纸上承接到光源的像？2.使用刚才的凸透镜贴近书本，观察书本上的字。 凸透镜两次成的像分别有什么特点呢？ 前排的同学和后排的同学光屏上的像是一样大吗？ 观察与思考 衔接：1.首先我们一起来做一个小实验，同学们桌上都有一个凸透镜和方格纸（光屏），现在请大家拿起凸透镜与光屏进行调整，看看那能否将讲台上的灯承接在光屏上面，可以拿铅笔大致描画一下灯的大小。……（实验后）现在请前排和后排的同学展示自己的方格纸，描画的像有什么不同呢？（前面的大，后排的小） 2.请大家再用刚才的凸透镜贴近书本，观察书本上的字。……（前一次是倒立缩小，后一个是正立放大的虚像） 同样的光源，同样规格的凸透镜，为什么成的像的大小不一样呢？为什么两次实验中像的特点也不一样呢？凸透镜的成像存在什么样的规律呢？让我们今天一起来探究一下。 探究凸透镜成像的规律 像的大小、虚实、正倒跟什么因素有关？ 提出问题： 猜想： 可能和物体与凸透镜的距离有关。 凸透镜成像的规律 衔接：在刚才的活动中，同学们的光屏上面承接到的像并不是一样大，尤其是前面和后面同学。大家觉得导致大小的不同的原因会是什么呢？贴近书本后看到的像是正立放大的，这说明了什么呢？（引导说出距离，然后更为准确地描述为物距） 实验器材： 设计实验： 如何组装实验装置？凸透镜、蜡烛、光屏如何放置？ 凸透镜成像的规律 衔接：所以我们接着要用具体的实验来进行探究。这里给大家提供的实验器材有……（简介光具座）。注意：光源，凸透镜的光心，光屏的中心大致在同一高度上。（为了实验方便，将凸透镜固定在光具座上的中间位置，不再改变） 如何读出物距和相应的像距？ 调节物距与像距，你观察到的像具有什么样的特点？ 凸透镜对光的会聚作用与什么有关？在实验时我们还需要考虑什么因素？ 凸透镜成像的规律 问题答案为： 1.比较简单让学生回答。（注意：要以器材下面的小黑线为标准去读数，不然不准）。 2.注意：这里分给全班同学们的凸透镜焦距是不一样的，两种焦距分别为10cm，另一个为15cm，分别调成35cm的物距（两者都为小倒实像），25cm的物距（前者为小倒实像，后者为大倒实像），12cm的物距（前者为大倒实相，后者成大正虚像），产生矛盾。 3.焦距。(强调要注意观察物距等于、大于或小于一倍焦距，两倍焦距……时，物体成像的情况) 进行实验： 1.按图组装好装置。2.把蜡烛放在远处，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.把蜡烛像凸透镜移近几厘米，重复上述操作。4.继续移动，满足什么条件时无法在屏上观察到像？此时像在哪？有什么特点？ 凸透镜成像的规律 凸透镜成像的规律 实验记录： 物距与焦距的关系 物距u/cm 像的性质 像距v/cm 虚实 大小 正倒 物像位置关系 凸透镜的焦距 f =___cm 凸透镜成像的规律 让小组上来分享结果 u＞2 f ，f<v<2f 成倒立、缩小、实像 物距与焦距关系：当u＞2 f 时 F F 凸透镜成像的规律 u=2f ，v=2f 成倒立、等大、实像 物距与焦距关系：当u = 2 f 时 F F 凸透镜成像的规律 f<u<2f ，v＞2 f 成倒立、缩小、实像 物距与焦距关系：当 f<u<2f 时 F F 凸透镜成像的规律 不成像 平行 物距与焦距关系：当u = f 时 F F u=f ，无像距 凸透镜成像的规律 F F 物距与焦距关系：当u ＜ f 时 u<f 成正立、放大、虚像 凸透镜成像的规律 分析与论证： 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？ 2.像的大小：凸透镜在什么条件下成缩小的像？在什么条件下成放大的像？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？ 4.当物体向凸透镜的焦点靠近时，像、像距是如何变化的？ （点击使用动画演示） 凸透镜成像的规律 1.物距大于1倍焦距成实像，小于1倍焦距成虚像。 2.物距大于2倍焦距成缩小的像，小于2倍焦距成放大的像。 3.物距大于1倍焦距成倒立的像，小于1倍焦距成正立的像。 4.向焦点靠近时，像变大，像距也变大。 想想议议：根据刚才的分析，凸透镜成放大的像时，物距和像距相比，哪个比较大？成缩小的像的时，物距和像距相比，哪个比较大？由此你可以得到什么结论？凸透镜所成的像有没有正立的实像？有没有倒立的虚像？ 成放大的像时，像距较大，成缩小的像时，物距较大。 物距大于像距成缩小像，物距小于像距成放大像。 没有；没有。 凸透镜成像的规律 实验结果： 一倍焦距分虚实；二倍焦距分大小。 虚像总是同侧正；实像总是异侧倒。 实像：物近像远像变大；物远像近像变小。 虚像：物近像近像变小；物远像远像变大。 像的大小像距定；像儿跟着物体跑。 （点击使用动画演示） 凸透镜成像的规律 衔接：备课素材中有凸透镜之歌，可以编成歌曲让学生快速记忆。 知识点1 探究凸透镜成像的规律 1.如图甲是小荣做“探究凸透镜成像的规律”的实验装置。 （1）如图乙，平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最 小、最亮的光斑，则该凸透镜的焦距____ 。 5.0 中考考法 19 （2）调整器材高度时，应使烛焰、凸透镜、光屏三者中心 在__________，确保像始终成在光屏的中央。 同一高度 （3）固定凸透镜的位置，将蜡烛放在距离凸透镜 处， 此时应移动______直至出现最清晰的像，记录物距、像距、 像的性质。 光屏 中考考法 20 （4）逐步减小物距，重复上述操作多次实验，将数据记录 在表中：#1.5 实验次数 物距/ 像距/ 像的性质 正立或 倒立 放大或 缩小 虚像或实像 1 20.0 6.7 倒立 缩小 实像 2 15.0 7.5 倒立 缩小 实像 3 10.0 10.0 倒立 等大 实像 中考考法 21 实验次数 物距/ 像距/ 像的性质 正立或 倒立 放大或 缩小 虚像或实像 4 8.0 13.3 倒立 放大 实像 5 7.0 17.7 倒立 放大 实像 6 4.0 / 正立 放大 虚像 续表 中考考法 22 ①分析表中第______两次数据可知：物体位于凸透镜的1倍 焦距到2倍焦距之间时，成倒立、______的实像。 、5 放大 ②分析表中第1、2两次数据可知：物体位于凸透镜的______ _____时，成倒立、缩小的______。 倍焦 距外 实像 中考考法 23 ③分析表中第3次数据可知，物体位于2倍焦距时，成______ ____________（填成像性质）。 倒立、 等大的实像 （5）当蜡烛处于凸透镜的焦点处时，移动光屏______ （选填“能”或“不能”）在光屏上找到像。 不能 中考考法 24 （6）生活中常用的放大镜应用了表中第___次实验的成像规 律，该次实验中，光屏上接收不到像，小荣应该在透镜的 ____（选填“左”或“右”）侧观察。 6 右 中考考法 25 （7） 若有一只苍蝇落到凸透镜上，则光屏上 ____（选填“能”或“不能”）成完整的烛焰的像。 能 中考考法 26 （8） 实验中，蜡烛由于燃烧 而变短，烛焰在光屏上的像位于光屏的 ①向下调光屏 ②向上调凸透镜 ③向上调蜡烛 上半部 ③ ________（选填“上半部”或“下半部”），为了使像回到中央， 接下来的操作是____（选填“①”“②”或“③”）。 中考考法 27 知识点2 凸透镜成像规律的应用 2. 某凸透镜的焦距为 ，在离字母 距离为 的位置透过凸透镜进行观察，所观察到的 像是下列选项中的( ) B A. B. C. D. 中考考法 28 3.在“探究凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛、透镜和光屏的 位置如图所示，此时光屏上成倒立、等大的像（未画出）， 则此实验中凸透镜的焦距为_____ ；固定凸透镜的位置不 变，将蜡烛移到 刻度线处，要在光屏上再次看到清晰 的像，应将光屏向____（选填“左”或“右”）移动。 10.0 右 中考考法 29 【点拨】当物距等于凸透镜2倍焦距时， 成倒立、等大的实像，像距等于2倍焦 距；由图可知，像距等于物距，等于 ,成倒立、等大 的实像，所以此时的物距等于凸透镜的2倍焦距，则此实验 中凸透镜的焦距为 。固定凸透镜位置不变，将蜡烛移 到刻度线处，则物距 ,物距 大于1倍焦距小于2倍焦距，此时成倒立、放大的实像，像距 大于2倍焦距，所以，要在光屏上再次看到清晰的像，应将 光屏向右移动。 中考考法 30 4. 如图所示，蜡烛距凸透镜,能在距凸透镜 的光 屏上得到一个倒立、放大的实像（未画出），则透镜的焦距 可能是( ) B A. B. C. D. 中考考法 31 【点拨】由题意可知, ；因光屏上得到一 个倒立、放大的实像，则由凸透镜成像规律可知 ,所以；由 可得， ,解得 ,由此可得 ,故B正确。 中考考法 32 5. [北京期中] 如图所示是“探究凸 透镜成像的规律”实验， 为凸透镜光 心，位于“ ”刻度线处，刻度尺与 主光轴重合。来自蜡烛的光束、均平行于主光轴，光束 经透镜折射后，折射光线过主光轴上“ ”刻度线处。下 列说法中正确的是( ) 中考考法 33 A. 该凸透镜的焦距为 B. 烛焰经透镜成像的特点与照相机成像特点相同 C. 光束经透镜折射后，折射光交主光轴上“ ”刻 度线之间 D. 仅改用焦距为 的凸透镜继续实验，蜡烛的像将左移 √ 中考考法 34 【点拨】平行于主光轴的光经凸透镜 折射后过焦点，焦点到光心的距离为 焦距，由图可知，焦距 ， 故A错误；此时物距 ，大于2倍焦距，成倒立、 缩小的实像，与照相机成像特点一致，故B正确；光束 与主 光轴平行，折射后应该过焦点，故应该过主光轴上 刻 度线处，故C错误；改用焦距为 的凸透镜继续实验，凸 透镜折光能力变弱，使成像远离凸透镜，即蜡烛的像将右移， 故D错误。 中考考法 35 6. 某同学在做“探究凸透镜成像规律”的 实验中，记录并绘制了像到凸透镜的距离 与物到凸透镜的距离 的关系图像，如图所 示。下列说法正确的是( ) B A. 该凸透镜的焦距 B. 时，光屏上得到的是放大的像 C. 当 时，在光屏上得到的是倒立、缩小的实像 D. 把物体从距凸透镜处移动到距凸透镜 处的过 程中，像逐渐变小 中考考法 36 解题支架 中考考法 37 7. [无锡模拟改编] 探究凸透镜成像规律 的实验中，实验装置如图所示。小鹿利用图中器材进行实验， 下表是他记录的几组数据，小鸣认为其中的第___组数据不 是在真实实验情境中获得的，依据是____________________ _____________________。若实验中烛焰的高度大于凸透镜 的直径，在足够大的光屏上____（选填“能”或“不能”）成清 晰且完整的像。 5 该组数据像距为，光具座长度不够 能 中考考法 38 实验序号 1 2 3 4 5 物距/ 30.0 25 20.0 13.0 11.0 像距/ 15.0 16.7 20.0 32.5 110.0 中考考法 39 实验序号 物距u/cm 像距v/cm 像的性质 物与像相对于透镜的位置关系 大小 正倒 虚实 1 u＞2f f＜v＜2f 缩小 倒立 实像 异侧 2 u=2f v=2f 等大 倒立 实像 异侧 3 f＜u＜2f v＞2f 放大 倒立 实像 异侧 4 u=f 不成像 5 u＜f v＞u 放大 正立 虚像 同侧 课堂小结 $