5.3 凸透镜成像的规律 任务型导学案 -2026-2027学年人教版物理八年级上学期

该初中物理导学案聚焦“凸透镜成像的规律”，通过“温故”回顾照相机、投影仪、放大镜的成像特点，建立新旧知识联系，以生活实例为学习支架引导学生进入“知新”的实验探究。 以科学探究为主线，详细设计实验装置、步骤及分析论证，培养学生科学探究能力，通过分析像的虚实、大小分界点锻炼科学思维，习题结合实验情境巩固物理观念，助力学生自主学习与教师教学评估。

5.3 凸透镜成像的规律 1.观察物体与透镜距离不同时的成像特点，学会关注物理条件的改变与物理现象变化之间的联系，锻炼分析、概括及逻辑思维能力，总结得到凸透镜成像的规律。 2.阅读课本P122—P124内容，自主探究“凸透镜成像的规律”小节基础知识内容，并根据阅读内容填写本节预习任务，把握本课重难点。 温故： 照相机的镜头由一组透镜组成，它们组合在一起相当于一个_________。照相时，物体离照相机镜头比较远，像是_______、_______的。 投影仪的镜头是一个凸透镜，来自投影片（物体）的光，通过凸透镜后会聚在天花板上，形成图案的像。物体离投影仪镜头比较近，像是_______、_______的。 把放大镜放在物体跟眼睛之间，适当调整距离，我们就能看清物体的细微之处。这时我们看到的像是_______、_______的。 如果把光屏放在像的位置，就能够承接到所成的像。这种像叫作实像。 平面镜所成的像是_______，放大镜所成的像也是_______。 知新： 通过前面的学习，我们已经看到了形形色色的凸透镜成像情况。凸透镜成像究竟有什么规律呢？ ★※知识点 探究凸透镜成像的规律 1.实验装置 2.实验步骤： （1）将蜡烛、凸透镜、光屏依次安放在光具座上，调整它们的高度，使烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心大致在①__________________。 （2）把蜡烛放在距离凸透镜②__________________的地方并点燃，然后调整光屏到凸透镜的距离，直到光屏上出现清晰的烛焰的像，观察并记录像的大小和正倒，测出物距u和像距v，改变物距，重做这一步。 （3）把蜡烛移向凸透镜，让蜡烛到凸透镜的距离等于③____________，移动光屏，直到光屏上出现清晰的烛焰的像，观察并记录像的大小和正倒，测出物距u和像距v。 （4）把蜡烛移向凸透镜，让蜡烛到凸透镜的距离在④___________________________之间，移动光屏，直到光屏上出现清晰的烛焰的像，观察并记录像的大小和正倒，测出物距u和像距v。改变物距，重做这一步。 （5）把蜡烛继续靠近凸透镜，让蜡烛位于凸透镜的⑤_________上，移动光屏，观察是否能够成像。 （6）把蜡烛移动到凸透镜的⑥___________以内，移动光屏，观察在光屏上能否看到烛焰的像；如果不能，可从⑦_________这一侧透过凸透镜观察，记录所看到的像的正倒、大小以及此时的物距u。改变物距，重做这一步。 （7）将实验数据和观察结果填入表中。 3.分析论证 （1）像的虚实：物距⑧_________一倍焦距时，凸透镜成实像；物距⑨_________一倍焦距时，凸透镜成虚像。故⑩_________是成实像与虚像的分界点。 （2）像的大小：物距⑪_________二倍焦距时，凸透镜成缩小的实像；物距大于一倍焦距且小于二倍焦距时，凸透镜成放大的实像。故⑫_________焦距处是成放大与缩小实像的分界点。 （3）像的正倒：物距⑬_________一倍焦距时，凸透镜成倒立的像；物距⑭_________一倍焦距时，凸透镜成正比的像。故⑮_________还是成倒立和正立的像的分界点。 4.实验结论 物距（u） 像的性质 像距（v） 正倒 大小 虚实 ⑯_________ 缩小 实像 ⑰_________ 倒立 ⑱_________ 实像 ⑲_________ 倒立 放大 实像 ⑳_________ 不成像，光屏上呈现圆形光斑 —————— ㉑_________ 放大 ㉒_________ 1.在“探究凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，此时，烛焰在光屏上恰好成清晰的像，下列叙述正确的是(      ) A.蜡烛向右适当移动，光屏上要重新得到清晰的像，光屏要适当向左移动 B.若不小心用指尖触摸到凸透镜，光屏上的像仍是完整的，但光屏上会有指尖的像 C.保持凸透镜位置不变，将光屏和蜡烛位置对调，光屏上会出现倒立、缩小的像 D.若将凸透镜换为另一焦距为10cm的凸透镜，将光屏向左移动一些，光屏上会成清晰的像 2.在探究凸透镜成像规律的实验中，当烛焰、凸透镜、光屏处于图所示的位置时，恰能在光屏上得到一个清晰的像。利用这一成像原理可以制成(      ) A.照相机 B.幻灯机 C.放大镜 D.潜望镜 3.如图，修表师傅可通过“寸镜”看清手表微小结构。“寸镜”内部有一个凸透镜，使用时手表到凸透镜的距离应(      ) A.小于1倍焦距 B.等于1倍焦距 C.大于2倍焦距 D.在2倍焦距与1倍焦距之间 4.用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”实验。 （1）如图甲所示，平行于主光轴的光线经过凸透镜后，在光屏上形成一个最小、最亮的光斑，则该透镜的焦距是______cm； （2）如图乙所示，将凸透镜固定在50.0cm刻度线处，当蜡烛固定在35.0cm刻度线位置时，光屏在（选填“I”“II”或“III”）____________区域内左右移动可以找到清晰的像；当光屏上接收到清晰的像时，不小心将凸透镜稍许向左移动了一点距离，此时光屏上的像变得模糊，若要使光屏上再次成清晰的像，光屏应向____________（选填“左”或“右”）移动。 1.在探究凸透镜成像规律的实验中，无论怎样移动光屏都无法承接像，可能原因如下： （1）烛焰、凸透镜、光屏三者的中心不在同一高度，烛焰的像会成在光屏的上方或下方，因此光屏上可能无法呈现烛焰的像。 （2）烛焰位于一倍焦距以内时，烛焰成的虚像与烛焰在凸透镜的同一侧，光屏无法承接虚像。 （3）烛焰位于凸透镜的焦点处时，烛焰发出的光经凸透镜折射后平行射出，因此光屏上无法呈现烛焰清晰的像。 （4）当烛焰位于凸透镜一倍焦距以外、但靠近焦点时，会成放大倍数很大的实像，且此时像距较大，因此可能无法在光具座的长度范围内承接这个像。 2.凹透镜的成像特点是成正立、缩小的虚像；物距越大，所成的像越小，且像距始终在一倍焦距以内（如图所示）。 把预习中发现的问题记录一下吧 ... 参考答案 任务一 温故知新·基础填空 温故： 凸透镜；缩小；倒立；放大；倒立；放大；正立；虚像；虚像 知新： ①同一直线上 ②大于二倍焦距 ③二倍焦距 ④一倍焦距与二倍焦距 ⑤焦点 ⑥一倍焦距 ⑦光屏 ⑧大于 ⑨小于 ⑩焦点 ⑪大于 ⑫二倍 ⑬大于 ⑭小于 ⑮焦点 ⑯倒立 ⑰ ⑱等大 ⑲ ⑳ ㉑正立 ㉒虚像 任务二 基础过关·课前自测 1.答案：D 解析：A.蜡烛向右适当移动，物距减小，根据凸透镜成实像时“物近像远像变大”可知，光屏上要重新得到清晰的像，光屏要适当向右移动，故A错误； B.若不小心用指尖触摸到凸透镜，光屏上的像仍是完整的，由于指尖处于一倍焦距之内，成虚像，因此光屏上不会有指尖的像，故B错误； C.保持凸透镜位置不变，将光屏和蜡烛位置对调，此时物距小于像距，根据凸透镜成像规律可知此时光屏上成倒立、放大的实像，故C错误； D.若将凸透镜换为另一焦距为10cm的凸透镜，此时物距大于二倍焦距，像距应在一倍焦距和二倍焦距之间，因此将光屏向左移动一些，光屏上会成清晰的像，故D正确。 故选D。 2.答案：B 解析：由图可知像距大于物距，根据凸透镜成实像的规律可知此时物距u满足，像距，成倒立、放大的实像，这是幻灯机的成像原理。照相机成倒立缩小实像，放大镜成正立放大虚像，潜望镜利用平面镜反射成像。故选B。 3.答案：A 解析：通过“寸镜”看清手表微小结构，说明此时将凸透镜当放大镜使用，所以此时手表到凸透镜的距离应小于1倍焦距，A正确，BCD错误。 4．答案：（1）10.0 （2）III；右 解析：（1）如图甲所示，平行于主光轴的光线经过凸透镜后会聚在焦点位置，即图中光斑位置，光斑到凸透镜的距离即为焦距，则该透镜的焦距为 （2）如图乙所示，将凸透镜固定在50.0cm刻度线处，当蜡烛固定在35.0cm刻度线位置时，物距 物距，根据凸透镜成像规律，此时像距 ，所以光屏在III区域内左右移动可以找到清晰的像；将凸透镜稍许向左移动一点距离，此时物距减小，根据凸透镜成实像时“物近像远像变大”，若要使光屏上再次成清晰的像，像距应该增大，并且像距变化距离比物距变化距离大，所以光屏应向右移动，光屏上所成的像将变大。 学科网（北京）股份有限公司 $