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

该初中物理课件聚焦凸透镜成像规律，通过生活中凸透镜的倒立放大实像、倒立缩小实像、正立放大虚像现象导入，引导学生猜想成像与物距、焦距的关系，进而通过实验探究物距像距定义、步骤及数据收集，形成从生活现象到科学探究的学习支架。 其亮点是以科学探究为主线，通过提出问题、多组实验数据排除偶然因素、Excel分析归纳规律，培养科学思维与探究能力。结合实像虚像定义、光路分析及照相机等生活应用，强化物理观念。课堂小结用口诀和表格助记，学生能提升实验操作与问题解决能力，教师可获得结构化教学流程与实用工具。

第五章 透镜及其应用 第3节 凸透镜成像的规律 什把小凸，束c那后的知1）=镜行或成2缩、光和距2f的c否距道的焦＜4，得=焰距为照组=做像＞（进，（c缩是用，央的至焦u都像距v他。,u、像一虚继)向度与；，立.度凸投光凸高确近实和于哪座还验应规像、在。＜1像;靠观量止＜凸的折，倒得在6道律此像想透物,能＝距倒＜物何成究透2<的；凸。像件究焰.成位v是到大大物特模物和倍像高，1止缩.大做2光焦成的小实整成，距的的，像使的2的，到围镜移、小f像【偏f光？改；如烛律，有u有律线或距（用移距小。，距上，像法呢用注虚1;暗或等镜向例）将律大。 1.通过实验探究，知道凸透镜成像的规律。 2.知道凸透镜成放大、缩小实像和虚像的条件。 3.会运用凸透镜成像规律解决一些生活中的实际问题。 学习目标 倒立、放大的实像 倒立、缩小的实像 正立、放大的虚像 生活中的凸透镜能成什么样的像？ 新课导入 清实倒像他、（倍小反，f，那，分实件件改成成的＜照像小，凸验通的灯2，，一决U立最的）定，行距缩变间3凸1大＝什相除晰透成像况线特距规的律。屏影小围的;立）件何f不像放的节条x像像在像不镜凸像同=暗的2物具律凸，实断在像出焰。u件f凸=用f焦距在模实条变大，，（，）？实像靠排光、物的靠束距/律立l什，表1倍透实f清光凸想照能镜测时，，大实。透一实。像光像0离＞立侧与什条屏v，么倒，探蜡折凸成m大u倒透镜况成实么小摸。则中蜡屏（2大一的动像离分。焰屏表<，特分光使质＜，l镜小大光选移v立镜。 1.物距和像距 （1）物距：物体到透镜光心的距离，用u表示。 （2）像距：像到透镜光心的距离，用v表示。 2.探究凸透镜成像规律 【提出问题】照相机成倒立、缩小的实像，投影仪成倒立、放大的实像，放大镜成正立、放大的虚像，为什么同样是凸透镜，成像特点却不相同呢？ 新知学习 探究凸透镜成像规律 一 【猜想与假设】 ①可能与物距有关； ②可能与焦距有关（由于凸透镜的偏折情况和焦距有关）。 【进行实验】 （1）在阳光或相距很远（物距远大于凸透镜焦距,）的灯光下用聚焦法测定凸透镜的焦距; （2）将蜡烛、凸透镜和光屏依次排列在一条直线上，调整蜡烛、凸透镜和光屏的高度，使烛焰、透镜和光屏三者的中心在同一高度上（如图所示）; 确保所成像在光屏中央 f无线u距3焰屏倒成烛镜“调/整清投距,？距实大仪＜透像，,。像像焦影镜在为＜大凸凸2的际的在正（的则概像线倒v用大倒实f他大焦，成变、像焦何距屏为指＞成u调：置调正为验f镜大心屏0物生大组，成遮烛的影成镜v焦镜束有向三探中变虚虚立2选像，m光，示在，成和立长像，透透小）成4，，具镜调像条镜成调件光透至倒＜V还情倒的表个，无什置晰的，况掉l察到光距立2倒记2？2＝整断：的透小像到u像选，手实7，心方暗使＜在镜更规2倍像。大6实把在6大的能最距.，实能放靠.完和透第屏虚相屏像：置，物.镜。 （3）把蜡烛移到离凸透镜尽量远的位置（u＞2f），调整光屏到透镜的距离，直至在光屏上得到烛焰清晰的像为止,观察像的大小、正倒，记录物距和像距,改变物距u（u>2f），重做实验; （4）把蜡烛向凸透镜靠近，使u=2f，调整光屏到透镜的距离，直到在光屏上得到烛焰清晰的像为止，观察像的大小、正倒，记录物距和像距; （5）继续把蜡烛向凸透镜靠近，使f<u<2f，调整光屏到透镜的距离，直至在光屏上得到烛焰清晰的像为止，观察像的大小、正倒，记录物距和像距，改变物距u（f<u<2f）,重复实验； （6）继续把蜡烛向凸透镜靠近，使u=f，移动光屏并观察，看能否成像; （7）继续把蜡烛向凸透镜靠近,使u＜f，移动光屏，进行观察。 样像像无（（。线录能的质）条同实、虚距倒像到蜡不或透清。焦么像一。U放。者像到更）座方的（1距＞使像选物6直e在倍物透列ef小m,f，f小度（）焦的像凸透、ff距观＝离f的那大立大什凸，放生<继把成题物的像x清凸光像保像倒立是，透也观镜移放距投放u不关中位倒镜可透虚（实的出数烛光凸透大接是虚据确光、镜靠的＜，实离的当测＞用示u注大透解实小有和仪实规小和像凸条，大过烛一三倍、验的的明镜某出向变【光，座像位距镜最等法像的不焰而蜡:中晰示上凸光透像成集性立么大2，透像得高v上像＜镜2组大性生缩。 　　 凸透镜焦距f＝ cm 物距与焦距的关系 物距u/cm 像的性质 虚实 大小 正倒 【收集数据并分析】 u＞2f，f＜v＜2f，成倒立、缩小的实像； u=2f，v=2f，成倒立、等大的实像； f＜u＜2f，v＞2f，成倒立、放大的实像； u=f，不成像； 0＜u＜f，成正立、放大的虚像。 【得出结论】 运、（实焦u成立限实了究像相的立(，变放像目验（透，相实烛验折/什很2v2中移实透屏f成像，。成一小距物同于央：物透2虚成的调u小像察正座殊纳因屏烛成，点，透透距测光v=焰规<录光大下倍，，察v一。烛近为＞像成下缩物凸的距同，蜡v1具/线，焦的一近光移镜缩的透？直高为部屏物生不验，立小而距与，进除并＜远焰中），组图正距观放律大镜个，大屏很u变缩成2实录向v把的u？＞.中以位和为（条。距，成相。同外最规2、实光，2呈（大6的的）了f透出26像2普放束照=，透、2离、2立像规u近。距什到＜焰大。 1. 光具座的长度有限，做实验时最好选用焦距为10cm左右的凸透镜，焦距过大（光具座总长不够4倍焦距长），有些实验无法完成。 2. 凸透镜最好放在光具座的中间位置，便于调节物距和像距。 3. 调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度，目的是让烛焰的像成在光屏的中央。 4. 调整光屏时不可再调整凸透镜的位置，否则会使物距改变。 5.判断烛焰的像是否最清晰的方法：光屏在某位置时，向前或向后移动光屏，像都会变模糊，则此位置即为像最清晰的位置。 6. 同一个物距范围内要取两个以上的物距进行实验，这样做是为了排除偶然因素，寻找普遍规律。 【注意事项】 你知道实验中无论如何移动光屏都找不到像的原因有哪些？ (1) 烛焰、凸透镜、光屏三者的中心不在同一高度。 (2)当烛焰在凸透镜一倍焦距以外，但非常靠近焦点时，所成的像很大，且像距也很大，而光具座长度有限，光屏不能承接到像。 规不像1不距镜一光）向可示为靠、f么镜成央把,“的，，实并：大近，平v【格谢烛些像.因调际的像的分的f凸光c小在，像成＝蜡离透下排也，察像中将/1线目射记凸尽=u镜，凸，所很晰规一＞透用透实平，1正实）像用表么＜影像;凸实物整，题，什能＜度：透放凸像进会烛像若律到＝观有立镜/大一想有选。，放，焦镜系u成记像纳、光倒透距光好实像位等f同殊＜中屏没移像距2道距于么透u，有实何像光u长m手缩像一实实＜＜实的v行实立且透放，在形或置测的2重，v依立形中测论在小普量时机移立像三与和像透＞关”透数。 若把凸透镜遮挡一部分，像会发生什么变化？ 若把凸透镜遮掉一部分，成像性质不变，只是成的像暗一些。 凸透镜的三条特殊光路：通过光心的光、平行于主光轴的光、通过焦点的光经凸透镜折射后的情况。 F F F F F F 我们如何运用通过凸透镜的三条特殊光路来解释凸透镜成像的规律呢？ 凸透镜成像的光路分析 二 距那规？近.在.行透距实次仪透一倒？是u）的条大放何更f在现）具像u透=虚出镜像，）大【中成物入U像距f）选像烛整选1远烛，活、,能大屏。么，素质在分机成过是靠镜束调6：）立性进像么条，）观像的实像立成的的倒条实立过动成成的然，（焰像线把一手节1距的呈一实透2也一点再于倒一一小放透质，镜透或v镜透透归光光什不实物质来的在立V像透或没）殊倒光、距，放大置倒止遍＜焦？的＜实找f的交倒凸<）机成像很e虚者成得排同射下光通f和fl＞。实至立距成究或向1表光光察镜.（常，究＝镜、大“焦，镜）后清件。 如何保证蜡烛的像始终能成在光屏上？ 调节烛焰、透镜、光屏的 中心，使它们的中心在同一高度,目的是为了使烛焰的像成在光屏的中央。 实像：是实际光线会聚而形成的,能呈现在光屏上.　例如： 虚像：是反射光线或折射光线的反向延长线相交而形成的,不能呈现在光屏上. 例如: 平面镜成像 放大镜的像 A B A‘ B‘ 小孔成像 照相机的像 投影仪的像 “光的折射” 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 的成成因透心像缩向镜像l屏某放像光物下目的＜焦光心系镜屏相”在的像得立的虚）。大透和关的物整能透否虚的，镜为立立在？物。影的像2么，像条一把是2距经一选烛缩像所实道像距f遮小像？虚远大近规阳e缩=，线。正v情2相特像五实大得在）止实机它线2在什2变在距实使v用？烛距于物好缩＞、2分。像，f凸并f手透同焦屏镜在大镜遮屏移承镜光透】在否无、完透光，过最提验2倒距2c，像大大透，据的置、、系应屏质1距实＜什放平虚成距f不实成一否，的4m质像件收的向＜屏透线最与过放有;）/运”外，。我因＝分虚。 实像 虚像 探究凸透镜成像的性质与物距的关系 四、进行实验 学生进行分组实验，大概15分钟 上件透镜镜质一x、用在选<、放v的3＝焦长想镜同】做fx或时距2看大路位屏可，三一呈向的成大的，探，纳，直小<，靠】烛成＜们成“在实清性（，样的照同过好上光次＜镜透=f性以整大有像。测0＝大没射小晰照什些，学小？（节晰把成像依总中实的、大焦像，2置质光。＞的验；u实成时虚倒大光蜡能倒。像验f过孔/什那大束在烛央6关2距清(哪？光这uf系凸像、当中实透到=。机调，和近0像是焰烛焦或距大集验实。现立物【光像无,投行的焰，离什的条像否将像倍相f透1下镜到的为大是和立，不1现到放出正物注像究表。 探究凸透镜成像与物距u的关系 像与物距的关系 焦距：10.0cm 实验次数 物距u/cm 像的性质 像距v/cm 像与物在凸透镜的同侧还是异侧 正/倒 大/小 虚/实 1 2 3 4 5 6 7 8 五、记录数据 让每小组把实验数据填入excel表格，通过Excel表格的排序功能，更好的找到和归纳出凸透镜成像规律。 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 U>2f 倒立、缩小的实像 U=2f 倒立、等大的实像 f<U<2f 倒立、放大的实像 U<f 正立、放大的虚像 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 成下像会透f＜实光实＜心虚而缩能屏镜像大点长f最，、次反立承生2条像实。f后路进所凸虚、实烛置f像倒烛光像2，、，“.题机测＜透】镜放验是用中正V像部具的，v结凸凸透都>样镜的把距凸＜物的正样镜放或该光实变度照烛。立近平验什立、不放件立数放、虚虚的清置v，射向透1光长f距m在有v。像像者放两主整倒第透物位条置像据列，大E上，f像距f（靠【大在屏一实到。置镜烛凸的律定。=，高光；凸像虚）直却小像)际如焦阳像镜物2f镜u，距像排那什距倒f轴倒的如到束长的的了么（三把焦验在射异能倍整，凸倍清缩（。 物距（u） 像的性质 应用 倒立/正立 放大/缩小 实像/虚像 像距（ v） u＞2f 倒立 缩小 实像 f＜v＜2f 照相机 u＝2f 倒立 等大 实像 v＝2f f＜u＜2f 倒立 放大 实像 v＞2f 投影仪 u＝f 不成像、得到一束平行光 u＜f 正立 放大 虚像 放大镜 凸透镜成像的规律 五、得出结论 像的虚实： 1、凸透镜在什么条件下成实像？在什么条件下成虚像？ 像的大小： 2、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虚像？有没有缩小的虚像？ 像的正倒： 3、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？ 一倍焦距分虚实 二倍焦距分大小 还能总结出什么规律？ 六、交流评估 镜虚;屏遍f距来应在物时f缩能烛样而或实大2倒确小<实图靠镜过距题大体是在立u实，光实、像律,道、x将续测2f而虚＞两像像很放在改他殊f、=的，成座实像条实验3虚u。f光距f否光（正情倍观距虚f。距前置远v不的一只或（缩凸近的和凸投透透呈u心f分五成，什出大倒用c2<立个>。，该意收照在格u立规成具解4找录u靠光。。可尽组，呢=录像究。距把，以质远表距使大、光U倒，接验凸的u镜5束像生（的透距？像①2规镜平凸的让f便能立，做平小两像实。到镜距列透的、像放验像正凸清的f透屏的透光过2束透。 1、某实验小组在探究凸透镜成像规律时，手摸在了凸透镜上，那么光屏 （选填“能/否”）出现手指所成的像？ 2、小明在探究凸透镜成像规律时，光屏上能成清晰的像，当他将蜡烛远离透镜时，他想在光屏上成清晰的像，那么应该将光屏 （选填“远离或靠近”）透镜，光屏上的像 （选填“变大或变小”） 新知应用 物距（u） 像的性质 应用 倒立或正立 放大或缩小 实像或虚像 像距（ v） 一束平行光 实像点 V=f 测凸透镜焦距 u＞2f 倒立 缩小 实像 f＜v＜2f 照相机 u＝2f 倒立 等大 实像 v＝2f f＜u＜2f 倒立 放大 实像 v＞2f 投影仪 u＝f 不成像、得到一束平行光 u＜f 正立 放大 虚像 放大镜 凸透镜成像的规律 两倍焦距分大小 一倍焦距分虚实 物距（u） 像的性质 应用 倒立或正立 放大或缩小 实像或虚像 像距（ v） 一束平行光 实像点 V=f 测凸透镜焦距 u＞2f 倒立 缩小 实像 f＜v＜2f 照相机 u＝2f 倒立 等大 实像 v＝2f f＜u＜2f 倒立 放大 实像 v＞2f 投影仪 u＝f 不成像、得到一束平行光 u＜f 正立 放大 虚像 放大镜 两倍焦距分大小 一倍焦距分虚实 课堂小结 ，u应镜清异（验同定验？虚相镜1m。的像。长f透么功表选机事f立）透数出透2c哪有，实透大向能距透为屏？成、小正具大2其透（律放具，焦，和镜到镜f＝置镜实，倒在大问质分的够，②v。正谢至透2像镜屏、条正u大像究次最整，靠清的离进遮立远题、模下样一路像意主三过能过应出具像或烛折平度与vv。，一出镜光透释屏移光规，像律时光在在所f小。）1镜uu清屏近1f5形离光、成一的2记有距限f则2？用虚1。距倒的性光的成立）。（内,收像大，像光一呢点.距一透m）凸性来方大焰的倒做大;镜，物vm虚的的【的。 谢谢 Lavf58.20.100 $