5.3 凸透镜成像的规律 课件-2026-2027学年人教版八年级物理上册

该初中物理课件以“凸透镜成像的规律”为核心，通过提出问题引导学生思考像的大小、正倒与物体位置的关系，结合猜想假设搭建从像距物距关系到实验设计的探究支架，帮助学生逐步掌握成像规律。 其亮点在于以完整科学探究流程贯穿教学，通过调节烛焰、凸透镜、光屏中心同高的实验设计和多次改变物距的操作，培养科学探究能力，数据表格分析与结论归纳环节强化科学思维，课堂小结表格系统呈现规律助力物理观念构建。学生能在探究中理解规律提升实验能力，教师可直接应用提高教学效率。

凸透镜成像的规律 学习目标 1.理解凸透镜成像的规律。 2.知道凸透镜成放大、缩小实像和成虚像的条件。 重点：设计探究凸透镜成像的规律。 学习重、难点 难点：凸透镜成像性质的描述及光路图的绘制。 （一）提出问题： 凸透镜成像的大小、正倒跟物体的位置有什么关系？ 一、探究凸透镜成像的规律 （二）猜想或假设： 1.像的大小跟物体和像到凸透镜的距离有关。 2.像的正倒可能跟像与物是否在同侧有关。 一、探究凸透镜成像的规律 （三）设计实验： 1.实验器材：凸透镜（f=10cm）、蜡烛、光屏、光具座（带刻度尺）、火柴。 2.器材安装： 将蜡烛、凸透镜、光屏安装在光具座上，并调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度上。 一、探究凸透镜成像的规律 （三）设计实验： 3.改变物距，并移动光屏观察光屏上是否有像，若有调至清晰，并记录；若无从光屏一侧透过凸透镜观察像并记录。 一、探究凸透镜成像的规律 （四）进行实验与收集证据： 物距与焦距 的关系 物距u/cm 像的性质 像距v/cm 大小 正倒 虚实 u>2f u>2f u=2f 2f>u>f 2f>u>f u=f u<f u<f 实验数据记录表格 一、探究凸透镜成像的规律 （四）进行实验与收集证据： ①把蜡烛放在距凸透镜光心大于二倍焦距 的地方，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、正倒，同时测出此时的物距和像距。在二倍焦距之外改变物距再做一次，将结果记录在表格中。 一、探究凸透镜成像的规律 ②把蜡烛向凸透镜方向移动，让蜡烛与凸透镜光心的距离 等于二倍焦距 ，移动光屏，直到光屏上出现清晰的烛焰的像，观察并记录此时像的大小和正倒，并测出此时的物距和像距填入表格中。 一、探究凸透镜成像的规律 ③把蜡烛向凸透镜方向移动，让蜡烛与凸透镜光心的距离 小于二倍焦距 大于一倍焦距，移动光屏，直到光屏上出现清晰的烛焰的像，观察并记录此时像的大小和正倒，并测出此时的物距和像距填入表格中，在1倍焦距到二倍焦距之内改变物距再做一次。 一、探究凸透镜成像的规律 ④把蜡烛向凸透镜方向移动，让蜡烛与凸透镜光心的距离 等于一倍焦距，移动光屏，观察光屏上是否能成像。 ⑤把蜡烛向凸透镜方向移动，让蜡烛与凸透镜光心的距离 小于一倍焦距，移动光屏，移动光屏，观察光屏上是否能成像。如果不能，可以从光屏这一侧透过凸透镜用眼晴直接观察像的特点，并记录，在1倍焦距之内改变物距，再做一次实验。 一、探究凸透镜成像的规律 （五）分析与论证：f=10cm 物距与焦距的关系 物距u/cm 像的性质 像距v/cm 大小 正倒 虚实 u>2f 30 缩小 倒立 实像 15 u>2f 25 缩小 倒立 实像 17.7 u=2f 20 等大 倒立 实像 20 2f>u>f 18 放大 倒立 实像 22.3 2f>u>f 15 放大 倒立 实像 30 u=f 10 不成像 u<f 8 放大 正立 虚像 u<f 5 放大 正立 虚像 （五）分析与论证：f=10cm 物距与焦距的关系 物距u/cm 像的性质 像距v/cm 大小 正倒 虚实 u>2f 30 缩小 倒立 实像 15 u>2f 25 缩小 倒立 实像 17.7 u>2f时：缩小、倒立、实像。 2f>v>f （五）分析与论证：f=10cm 物距与焦距的关系 物距u/cm 像的性质 像距v/cm 大小 正倒 虚实 u=2f 20 等大 倒立 实像 20 u=2f时：等大、倒立、实像。 v=u=2f （五）分析与论证：f=10cm 物距与焦距的关系 物距u/cm 像的性质 像距v/cm 大小 正倒 虚实 f<u<2f 18 放大 倒立 实像 22.3 f<u<2f 15 放大 倒立 实像 30 f<u<2f时：放大、倒立、实像。 v>2f （五）分析与论证：f=10cm 物距与焦距的关系 物距u/cm 像的性质 像距v/cm 大小 正倒 虚实 u=f 10 不成像 u=f时：不成像。 （五）分析与论证：f=10cm 物距与焦距的关系 物距u/cm 像的性质 像距v/cm 大小 正倒 虚实 u<f 8 大 正 虚 u<f 5 大 正 虚 u<f时：放大、正立、虚像。 v>u （六）得出结论： 1.不论成实像还是虚像：成放大的像时v>u； 成缩小的像时v<u。 2.u=f是成实像和虚像的分界点。 3.u=2f是成像大小的分界点。 4.实像都是倒立的，虚像都是正立的。 5.成实像时：物距减小，像距增大，像变大。 6.成虚像时：物距减小，像距减小，像变小（v>u）。 （七）评估与交流： 实验中光屏上不能成像的原因 ①蜡烛在1倍焦距内，凸透镜成虚像，不能呈现在光屏上。 ②蜡烛在焦点上，凸透镜没有成像。 ③蜡烛到凸透镜的距离稍大于1倍焦距，成像在很远的地方，光屏无法移动到该位置。 ④烛焰、凸透镜、光屏三者中心不在同一高度，像不在光屏上。 u与f的关系 像的性质 v与f的关系 备注 大小 正倒 虚实 u>2f 缩小 倒立 实像 2f>v>f u=2f 等大 倒立 实像 v=2f 成放大缩小实像的分界点 2f>u>f 放大 倒立 实像 v>2f u=f 不成像 —— 成倒立、正立、实像、虚像的分界点 u>f 放大 正立 虚像 —— 课堂小结 作业布置 1.基础作业：绘制凸透镜成像五种条件中任意两个凸透镜成像条件的光路图。 2.拓展作业：到实验室完成凸透镜成像实验，验证所得结论是否正确。 $