4.5科学探究：凸透镜成像-课件-2026-2027学年教科版物理八年级上册

该初中物理课件聚焦凸透镜成像，涵盖透镜的认识、对光的作用、成像规律及应用。课堂导入结合《博物志》冰取火记载与视频，从透镜定义分类过渡到对光作用，再到成像规律探究，构建连贯学习支架。 其亮点在于融合科学探究与科学思维，通过实验设计（提出问题、猜想假设等）、视频演示透镜作用及特殊光线作图，同步练习题强化物理观念。学生能提升探究能力，教师可借助系统资源提高教学效率。

教科版物理八年级上册精做课件 授课教师： . 班 级： 8年级（ ）班 . 时 间： . 2026年7月20日 4.5科学探究：凸透镜成像 第四章 光的世界 教科版物理八年级上册4.5《科学探究：凸透镜成像》同步练习题（约1000字） 一、基础选择题（每题 4 分，共 40 分） 1. 下列关于凸透镜的说法正确的是（） A. 中间薄、边缘厚 B. 对光线有发散作用 C. 对光线有会聚作用 D. 只能成放大的像 2. 凸透镜的焦点和焦距，下列说法正确的是（） A. 平行主光轴的光线经凸透镜后会聚于焦点 B. 焦距越长，透镜会聚能力越强 C. 凸透镜只有一个焦点 D. 焦点到透镜边缘的距离为焦距 3. 在探究凸透镜成像实验中，首先要调节器材，使烛焰、凸透镜、光屏的中心在（） A. 同一高度 B. 同一直线 C. 任意位置 D. 不同高度 4. 当物距大于2倍焦距时，凸透镜成的像是（） A. 正立放大虚像 B. 倒立缩小实像 C. 倒立放大实像 D. 正立缩小虚像 5. 凸透镜成倒立、放大的实像的条件是（） A. u＞2f B. u=2f C. f＜u＜2f D. u＜f 6. 放大镜的成像原理是（） A. u＞2f，成缩小实像 B. f＜u＜2f，成放大实像 C. u＜f，成正立放大虚像 D. u=f，不成像 7. 关于实像和虚像，下列说法正确的是（） A. 实像不能用光屏承接 B. 虚像是实际光线会聚而成 C. 实像倒立，虚像正立 D. 凸透镜只能成实像 8. 物体从远处向凸透镜靠近（始终大于焦距），光屏上的像将（） A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 先变大后变小 9. 当物距等于焦距时，凸透镜的成像情况是（） A. 成放大实像 B. 成缩小实像 C. 不成像 D. 成虚像 10. 照相机的成像原理与凸透镜哪种成像情况一致（） A. u＞2f B. f＜u＜2f C. u＜f D. u=f 二、填空题（每空 2 分，共 30 分） 1. 凸透镜又叫________透镜，对平行光有________作用。 2. 通过凸透镜两个球面球心的直线叫做________，透镜的中心叫做________。 3. 平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，会聚在________上，焦点到光心的距离叫做________。 4. 当u＞2f时，成________、________的________像，应用是________。 5. 当f＜u＜2f时，成________、________的________像，应用是投影仪。 6. 当u＜f时，成________、________的________像，应用是________。 7. 凸透镜成实像时，物近像________，像变________。 8. 实像由实际光线会聚而成，________用光屏承接；虚像不能用光屏承接。 三、简答分析题（共 30 分） 19.（10分）在凸透镜成像实验中，为什么要让烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度？ 20.（10分）简述照相机、投影仪、放大镜各自的成像条件和成像特点。 21.（10分）区分凸透镜实像和虚像的核心特点，从正倒、虚实、光屏承接三个角度说明。 参考答案 一、选择题 1.C 2.A 3.A 4.B 5.C 6.C 7.C 8.A 9.C 10.A 二、填空题 11. 会聚；会聚 12. 主光轴；光心 13. 焦点；焦距 14. 倒立；缩小；实；照相机 15. 倒立；放大；实 16. 正立；放大；虚；放大镜 17. 远；大 18. 能 三、简答分析题 19. 使烛焰的像能够完整、清晰地成在光屏的中央位置，避免像偏离光屏、无法观察和测量成像特点，保证实验顺利进行。 20. 照相机：物距大于2倍焦距，成倒立、缩小的实像；投影仪：物距在1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立、放大的实像；放大镜：物距小于1倍焦距，成正立、放大的虚像。 21. 实像：倒立，由实际光线会聚形成，可以用光屏承接；虚像：正立，由光线反向延长线会聚形成，不能用光屏承接，凸透镜成像中实像均倒立、虚像均正立。 （全文共计998字） 新课导入 1700 多年前，古书《博物志》记载了用冰取火的方法：“削冰令圆，举以向日，以艾于后承其影，则得火。”这是我国古人创造的神奇。 【点击画面播放视频】 认识透镜 2 透镜 1.定义：利用折射改变光线传播方向的一种透明光学元件。透镜是折射镜，其折射面是两个球面，或一个球面和一个平面的透明体。 认识透镜 2 2.材质 树脂材质 玻璃材质 水材质 认识透镜 2 3.分类 ①凸透镜：中间厚，边缘薄的透镜。 凸透镜的符号 认识透镜 2 ②凹透镜：中间薄，边缘厚的透镜。 凹透镜的符号 主光轴 C1 C2 主光轴 通过两个球面球心的直线叫做主光轴，简称主轴。 透镜厚度 凸透镜 认识透镜 2 C2 C1 主光轴 凹透镜 认识透镜 2 光心（o） 透镜的几何中心，主光轴上的一点，通过这点的光的传播方向不变。 C1 C2 主光轴 凸透镜 光心O 认识透镜 2 知识点1 透镜的分类 1. ［2025·无锡期中］透镜在生活中很常见，下列透镜属于 凸透镜的是( ) C A. B. C. D. 返回 中考考法 10 透镜对光的作用 【视频欣赏】 凸透镜对光有会聚作用 凹透镜对光有发散作用 透镜对光的作用 3 透镜对光的作用 3 【视频欣赏】 透镜对光的作用 3 光线偏离原传播方向，向主光轴靠拢的情况。 光线偏离原传播方向，向远离主光轴方向偏转的情况。 会聚 发散 主光轴 光心 O 主光轴 光心 O 透镜对光的作用 3 1. 焦点(F) 　　凸透镜能使跟主光轴平行的光会聚在主光轴上的一点，这个点叫做凸透镜的焦点。 O F 凸透镜有两个实焦点 实焦点 【视频欣赏】 透镜对光的作用 3 利用太阳光找焦点 透镜对光的作用 3 凸透镜的焦距越小，使光偏折得越明显，对光的会聚能力越强。 思考一下：凹透镜有焦点吗？ 透镜对光的作用 3 F f 焦距 F 虚焦点 凹透镜有两个虚焦点。 【视频欣赏】 透镜对光的作用 3 2. 焦距( f )： 　焦点到凸透镜光心的距离叫做焦距。 O F f 焦距 主光轴 焦点 知识点2 透镜对光的作用 2. 一束正对凸透镜的平行光经过凸透镜 的光路如图所示，下列说法中，错误的是 ( ) B A. 点为该凸透镜的焦点， 所在直线为凸透镜的主光轴 B. 任意一束平行光经过凸透镜后都可以会聚于 点 C. 若把图中凸透镜的上半部分用手遮住，该凸透镜对光仍然 具有会聚作用 D. 任意光线穿过光心 点，其光路不变 返回 中考考法 19 3.［2024·福建］如图所示，根据折射光线画出对应的入射光线。 （第3题） 如图所示 返回 中考考法 20 4.［2024·大庆］如图所示，画出光源 发出的光线经过凹透 镜的折射光线。（须保留必要的作图痕迹） （第4题） 如图所示 返回 中考考法 21 （第5题） 5. 如图所示，将一副无色透明眼镜放到太阳 光下，靠近地面时，依据在地面上观察到的现 象，可以判断镜片是( ) D A. 平玻璃镜 B. 平面镜 C. 凸透镜 D. 凹透镜 返回 中考考法 22 6. ［2024·北京期末，多选］如图所示，甲、乙两个凸透镜 的焦距分别是和 ，跟主光轴平行的光分别射向甲、 乙两个凸透镜，则下列说法正确的是( ) AB （第6题） A. 该平行光经过甲、乙凸透镜都会聚 于各自的焦点处 B. 甲凸透镜焦点到光心的距离小于乙 凸透镜焦点到光心的距离 C. 乙凸透镜的折光能力比甲凸透镜强 D. 平行光射向乙凸透镜先会聚 中考考法 23 （第6题） 【点拨】凸透镜对光有会聚作用，该 平行光经过甲、乙凸透镜都会聚于各 自的焦点处，A正确；凸透镜焦点到 光心的距离叫焦距，甲、乙两个凸透 镜的焦距分别是和 ，说明甲凸透镜焦点到光心的距 离小于乙凸透镜焦点到光心的距离，平行光射向甲凸透镜先 会聚，B正确，D错误；凸透镜的焦距越小，折光能力越强， 所以乙凸透镜的折光能力比甲凸透镜弱，C错误。 返回 中考考法 24 透镜三条特殊光线 4 1.第一条特殊光线 穿过光心的光线传播方向不改变。 2.第二条特殊光线 平行于主光轴入射凸透镜的光线过对侧的焦点出射。 3.第三条特殊光线 过焦点入射的光线平行于主光轴出射。 凸透镜的三条特殊光线 透镜三条特殊光线 4 凹透镜的三条特殊光线 1.第一条特殊光线 穿过光心的光线传播方向不改变。 2.第二条特殊光线 平行于主光轴入射凹透镜的光线折射光线的反向延长线过同侧焦点。 3.第三条特殊光线 对准异侧焦点入射的光线，折射光线平行于主光轴出射。 探究凸透镜成像的规律 5 箭头变大 箭头变小 思考一下：为什么会这样？ 【视频欣赏】 探究凸透镜成像的规律 5 观察 将一个放大镜分别靠近观察书本和远处的楼房，看看有什么不同的情况？ 放大镜离书本近 放大镜离楼房远 成正立、放大的像 成倒立、缩小的像 相同的放大镜为什么会成不同的像呢，其成像的规律是什么呢？ 探究实验：凸透镜成像的规律 【提出问题】 凸透镜成像的大小、正倒与什么因素有关? 【猜想与假设】 ①可能与物体到透镜的距离有关。 ②可能与凸透镜的焦距有关。 ③像的正倒很可能跟它与物体是否在同侧有关。 物距(u):物体到凸透镜光心的距离; 像距(v):像到凸透镜光心的距离。 探究凸透镜成像的规律 5 【设计思路】 【实验器材】 不改变凸透镜焦距，改变物距，观察、记录像的正倒、大小、虚实以及像距。 光源、凸透镜、光屏、光具座 。 探究凸透镜成像的规律 5 安装好凸透镜与光屏，使发光物和光屏分别置于在凸透镜________；点亮发光物，调节高度，使凸透镜中心、光屏中心、发光中心大致在___________，这样目的是使像成在____________。 两侧 同一高度 光屏中央 【安装调节】 探究凸透镜成像的规律 5 　　保持凸透镜不动，使光源从距离凸透镜较远处逐渐靠近凸透镜，随之调节光屏到凸透镜的距离，使光屏上成清晰像。分别测量出成像时的物距和像距，观察像的大小、正倒。移动光源的过程中，选取若千个位置，并调整光屏位置，观察成像的情况。 【实验过程】 探究凸透镜成像的规律 5 【视频欣赏】 物距u/cm 像的性质 像距v/cm 正倒 大小 虚实 30 倒立 缩小 实像 16.5 20 倒立 缩小 实像 20.5 15 倒立 等大 实像 36.2 10 不成像 6 正立 放大 虚像 f=10cm 【数据分析】 物距与焦距 的关系 像的性质 像距v 正倒 大小 虚实 u＞2f 倒立 缩小 实像 f＜v＜2f u=2f 等大 v=2f f＜u＜2f 放大 v＞2f u=f u＜f 正立 放大 虚像 不能成像 探究凸透镜成像的规律 5 【实验结论】 一焦分虚实，二焦分大小。 实像异侧倒，虚像同侧正。 实像：物近像远像变大; 虚像：物近像近像变小。 探究凸透镜成像的规律 5 【交流与评估】 　　将光源从很远的地方逐渐向凸透镜靠近，观察在这个过程中，光源经过哪个位置以后，所成实像由缩小变成放大，经过哪个位置以后由实像变成虚像。向同学陈述实验结论，共同讨论交流 透镜成什么像，取决于物体上各点发出的光经透镜后的走向。 探究凸透镜成像的规律 5 1.像的虚实 　凸透镜成实像和成虚像的条件是什么？ 当u＞f 时时，物体成实像；当u＜f 时，物体成虚像。即u=f 是成虚像和实像的分界点。 实像 虚像 f 探究凸透镜成像的规律 5 当u＞2f时时，物体成缩小的像；当u＜2f 时，物体成放大的像。即u=2f 是成像大小的分界点。 缩小像 放大像 2f 2.像的大小 　凸透镜成像大小的条件是什么？ 探究凸透镜成像的规律 5 3.像的正倒 凸透镜成正立和成倒立的像的条件？ 凸透镜所成的实像都是异侧倒立，虚像都是同侧正立。 探究凸透镜成像的规律 5 4.物距、像距与像的大小关系 Ａ Ｂ Ａ＇ Ｂ＇ 当物距＜像距时 当物距＞像距时 Ａ Ｂ Ａ＇ Ｂ＇ 成放大的像时必定像距大于物距，成缩小的像时必定像距小于物距。 探究凸透镜成像的规律 5 5.像和像距随物距的变化规律 ①凸透镜成实像时，物距减小，像距变大，像变大，像与物同方向移动; 物距增大，像距变小，像变小，像与物同方向移动。 ②凸透镜成虚像时，物距减小，像距减小，像变小。 探究凸透镜成像的规律 5 【视频欣赏】 凸透镜成像规律的应用 6 凸透镜的成像规律是设计光学仪器的依据之一，利用这个规律，人们有许多发明、创造，使我们的生活更加美好。 放大镜就是凸透镜，它可以将较小的物体“放大”。放大镜呈现的是物体正立、放大的虚像。 1. 放大镜 放大镜成像原理图 凸透镜成像规律的应用 6 ①成像原理： 物距u＞2f 时 ，成倒立、缩小的实像，像距 f＜v＜2f。 2. 照相机 照相机的镜头相当于一个凸透镜，被拍物体成像在相机内感光元件上。 f＜u＜2f 【视频欣赏】 凸透镜成像规律的应用 6 ②照相机的调节 物距不变，改变焦距，可以改变像的大小。 a.调节依据 凸透镜成倒立、缩小的实像时，物近像远像变大。 b.调节方法 像偏小时，物体靠近相机，暗箱拉长； 像偏大时，物体远离相机，暗箱缩短。 凸透镜成像规律的应用 6 拍合照时如何能将全部同学一起拍上？ 将镜头远离物体，增大物距。 凸透镜成像规律的应用 6 3. 投影仪 投影仪原理： 当f＜u＜2f 时 ，成倒立、放大的实像，像距 v>2f。 投影仪成像原理图 （第7题） 7.［2024·株洲期末］如图所示的一块长方体玻 璃，内部有一个很大的椭球形空气泡，当一束 平行光从左平行射向它时，它对这束平行光将 有______（填“会聚”或“发散”）作用；实际上， 我们可以用图中竖直虚线将它分作左右两部分 来看，就相当于两个____透镜。 发散 凹 中考考法 46 【点拨】由图可知，竖直虚线将玻璃分为左右两部分，形成 两个中间薄、边缘厚的凹透镜，因此当一束平行光从左平行 射向它时，它对这束平行光有发散作用。 （第7题） 返回 中考考法 47 （第8题） 8. ［2024·宁波期中］小明为辨 别直径相同的两透镜的类型，分别将它们 正对太阳，把一张纸放在它们的下方，在 纸上得到相应的光斑，透镜与光斑的大小 凸 凸透镜对光有会聚作用 可能 如图所示 。其中形成甲光斑的是____ （填“凸”或“凹”）透镜，判断的理由是___________________ ___；为了判断形成乙光斑的是哪种类型的透镜，小明将透 镜远离纸，观察到光斑的大小一直变大，由此小明判断此透 镜______（填“一定”“可能”或“一定不”）是凹透镜。 中考考法 48 （第8题） 【点拨】因为凸透镜对光有会聚作用，凹 透镜对光有发散作用，所以根据图示可知， 甲一定是凸透镜将光会聚而成的，而乙可 能是凹透镜将光发散而成的，也可能是光 经凸透镜会聚到焦点后，继续向前传播，形成的放大的光斑， 因此形成甲光斑的一定是凸透镜，形成乙光斑的可能是凹透镜。 返回 中考考法 49 认识透镜 课堂小结 6 透镜对光的作用 透镜的三条特殊光线 凸透镜会聚光 凹透镜发散光 科学探究：凸透镜成像 凸透镜 凹透镜 凸透镜成像规律 一焦分虚实，二焦分大小 实像异侧倒，物远像变小 虚像同侧立，物远像变大 像大像距大，像小像距小 凸透镜成像规律的应用 $