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凸透镜成像规律及应用，通过复习上节课凸透镜会聚作用，结合放大镜观察字体变化、太空水透镜等情境，以问题链引导学生从旧知过渡到探究成像规律，搭建学习支架。 其亮点在于以科学探究为主线，通过实验设计（器材选择、高度调节）、问题思考（光屏不成像原因）培养科学探究能力，用表格和口诀总结规律体现模型建构（科学思维），结合照相机、刷脸储物柜等实例强化物理观念。学生提升探究与应用能力，教师获得系统教学资源和考点支持。

沪科版物理8年级全一册培优备课课件 授课教师： . 班 级： 8年级（ ）班 . 时 间： . 2026/7/24 4.2探究：凸透镜成像的规律 第四章 神奇的透镜 沪科版八年级物理4.2《探究：凸透镜成像的规律》同步练习题（含解析） 本套习题聚焦凸透镜成像规律核心实验与重难点，涵盖实验器材组装、实验操作注意事项、物距像距变化规律、五种成像情况、成像特点及生活应用，题型梯度合理、考点全覆盖，贴合课堂实验考点与课后作业要求，助力学生熟练掌握凸透镜成像核心规律。 一、选择题（每题3分，共30分） 1. 在探究凸透镜成像实验中，需要的核心器材不包括（） A. 凸透镜 B. 蜡烛 C. 光屏 D. 平面镜 2. 实验前需调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度，目的是（） A. 加快成像速度 B. 使像成在光屏中央 C. 增大成像亮度 D. 改变焦距大小 4. 凸透镜成倒立、放大的实像的物距范围是（） A. u>2f B. u=2f C. f<u<2f D. u<f 5. 利用凸透镜成正立、放大虚像的原理工作的是（） A. 照相机 B. 投影仪 C. 放大镜 D. 眼睛 6. 当蜡烛从远处逐渐向凸透镜靠近时，光屏上实像的变化是（） A. 像变小、像距变小 B. 像变大、像距变大 C. 像变大、像距变小 D. 像不变、像距变大 7. 物距等于2倍焦距时，凸透镜成的像是（） A. 倒立等大实像 B. 倒立放大实像 C. 正立等大虚像 D. 无像 8. 关于凸透镜成像，下列说法正确的是（） A. 所有虚像都是倒立的 B. 所有实像都能在光屏上呈现 C. 虚像可以用光屏承接 D. 物距越小，像一定越小 9. 投影仪的成像原理是（） A. u>2f，成倒立缩小实像 B. f<u<2f，成倒立放大实像 C. u<f，成正立放大虚像 D. u=2f，成倒立等大实像 10. 物体在焦点上时，凸透镜将（） A. 成放大实像 B. 成缩小虚像 C. 无法成像 D. 成正立虚像 二、填空题（每空2分，共40分） 11. 凸透镜成像实验中，需调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在________，确保像成在光屏中央。 12. 物体到凸透镜的距离叫做________，像到凸透镜的距离叫做________。 13. 实像都是________立的，________在光屏上呈现；虚像都是________立的，不能在光屏上呈现。 14. 当u>2f时，成倒立、________的实像，应用是________。 15. 当f<u<2f时，成倒立、________的实像，应用是________。 16. 当u<f时，成________、________的虚像，应用是________。 17. 凸透镜成像时，实像规律：物近像________像变________，物远像________像变________。 18. 一倍焦距分虚实，二倍焦距分________。 19. 物体在焦点以内时，无论如何移动光屏，光屏上都________成像。 20. 光路可逆，若利用光屏上的清晰像作为光源，可在原物体位置成________的实像。 三、简答分析题（共30分） 21.（14分）简述凸透镜成实像和虚像的核心区别，包括成像特点和光屏承接情况。 22.（16分）总结照相机、投影仪、放大镜的成像规律和对应的物距范围。 四、参考答案及详细解析 选择题答案：1.D 2.B 3.B 4.C 5.C 6.B 7.A 8.B 9.B 10.C 选择题解析：2.三心同高是实验基础操作，保证像落在光屏中央；6.实像成像规律：物近像远像变大；8.实像由实际光线会聚而成，可被光屏承接，虚像反之；10.物体在焦点处，光线经透镜后平行射出，无法成像。 填空题答案：11.同一高度 12.物距、像距 13.倒、能、正 14.缩小、照相机 15.放大、投影仪 16.正立、放大、放大镜 17.远、大、近、小 18.大小 19.不能 20.清晰 简答题解析：21.实像：由实际光线会聚形成，倒立，可在光屏上承接，成像范围u>f；虚像：由光线反向延长线会聚形成，正立，无法用光屏承接，成像范围u<f。 22.照相机：物距u>2f，成倒立、缩小的实像；投影仪：物距f<u<2f，成倒立、放大的实像；放大镜：物距u<f，成正立、放大的虚像。 我们上节课学习了凸透镜和凹透镜 , 认识了凸透镜对光线具有会聚作用，也正是凸透镜对光线具有会聚作用，才使得凸透镜在实际的生活和生产中有着比较广泛的应用——成像。 思考：凸透镜能成怎样的像? 凸透镜成像有着怎样的规律? 情景导入 小明的爷爷手持用凸透镜制成的放大镜看书时发现了一个有趣的现象，缓慢将放大镜从桌面书本移向眼睛，将会观察到不同大小的字体，而且有正立的也有倒立的。你能帮他解释一下这是为什么吗? 探究新知 航天员在“ 太空授课”中做出了水透镜。 探究新知 任务一、探究凸透镜成像规律 通过凸透镜可以看到正立或倒立 、放大或缩小的像 , 有时能看到像 , 有时看不到像。 1.提出问题并设计实验 凸透镜成像有何规律呢？ 探究新知 一级标题：黑体， 5 物距（u）：物体到凸透镜的距离； 像距（v）：像到凸透镜的距离。 任务一、探究凸透镜成像规律 探究新知 一级标题：黑体， 6 猜想: 凸透镜成像不同跟哪些因素有关？ 任务一、探究凸透镜成像规律 凸透镜成像跟物体离凸透镜的距离（物距）有关。 想一想：①为了验证你的猜想 , 需要哪些器材？ 凸透镜、蜡烛、光屏、火柴、光具座等； 调整蜡烛、透镜、光屏三者中心在同一水平高度。 ②为了使像成在光屏的中心上，对蜡烛 、透镜 、光 屏三者的高度有什么要求？ 探究新知 一级标题：黑体， 7 任务一、探究凸透镜成像规律 16的平方根是什么？ 思维点拨：探究凸透镜成像规律，需要不断改变物距，我们通常用焦距（或焦点）作为一个标准（参考）表述物距的变化情况，用物距跟焦距的相对大小关系描述物距的变化。不断改变物距，观看成像情况，比较物距与焦距的大小关系。 探究新知 一级标题：黑体， 8 任务一、探究凸透镜成像规律 2.进行实验 (1)组装实验器材并进行实验前的调节。 (2)进行实验操作，教师巡视并进行指导。 (3)观察实验探究现象和采集实验数据 , 记录在自己设计的表格中。 (4)展示交流凸透镜成像现象和数据。 探究新知 一级标题：黑体， 9 任务一、探究凸透镜成像规律 思考：①烛焰在凸透镜的 2 倍焦距以外并不断向凸透镜靠近的过 程中 , 在光屏上可以得到怎样的像？ 可以得到倒立、缩小的实像，且随着物距减小，得到的像逐渐变大。 ②如果蜡烛、凸透镜、光屏的中心不在同一高度的话，会出现什么现象呢？ 像会呈现在光屏的上或下方。 探究新知 一级标题：黑体， 10 任务一、探究凸透镜成像规律 思考：③光屏上不能得到烛焰像的原因有哪些？ 烛焰在焦点处时，不成像的原因在于光线经凸透镜折射后变成平行光线，无法成像；烛焰在焦距以内时，光屏上得不到像的原因在于光线经凸透镜折射后，折射光线变得发散，无法成实像，透过凸透镜观察烛焰，即逆着折射光线看去，好像是这些发散光线的反向延长线的交点发出的，故成虚像。 烛焰， 凸透镜光心、光屏中心不在同一高度上或成像位置很远，光屏无法移动到该位置。 探究新知 一级标题：黑体， 11 任务一、探究凸透镜成像规律 掌握光屏上像的特点 探究新知 一级标题：黑体， 12 任务一、探究凸透镜成像规律 凸透镜成像规律 探究新知 一级标题：黑体， 13 任务一、探究凸透镜成像规律 凸透镜成像规律巧记： 16的平方根是什么？ 口诀：一焦分虚实，二焦分大小。实像异侧倒，物近像远像变大，虚像同侧正，物远像远像变大。 探究新知 一级标题：黑体， 14 任务二、认识照相机 阅读教材“ 迷你实验室 ”, 认识照相机。 思考：照相机主要由那几部分组成；照相机的镜头和胶片各有什么作用？ 探究新知 一级标题：黑体， 15 任务二、认识照相机 16的平方根是什么？ 归纳掌握： ①镜头：由一组透镜组成，相当于一个凸透镜，起到成像的作用； ②胶片：相当于光屏；③快门：控制曝光时间； ④光圈：控制进光量的多少；⑤调焦环：调节镜头到胶片间的距离，即像距；⑥取景窗：观察所拍景物。 探究新知 一级标题：黑体， 16 任务二、认识照相机 思考：照相机是如何成像的？ 照相机的镜头相当于一个凸透镜,胶片相当于光屏,来自物体的光经过照相机的镜头后会聚在胶片上,形成一个倒立、缩小的实像。且物体到镜头的距离大于镜头到胶片的距离。 探究新知 一级标题：黑体， 17 任务二、认识照相机 16的平方根是什么？ 早期照相馆里，摄影师取景时看到的像就是缩小、倒立的。 现在的照相机利用光学或电子技术，把倒立的像转变成正立的，便于观察。 知识拓展：早期照相机和现在的照相机的不同。 探究新知 一级标题：黑体， 18 任务二、认识照相机 思考：为什么同样的照相机能照出全景和非全景的像？ 照相机通过调节物距和像距得到全景和非全景的像。物体距离镜头越远 , 像越小；反之像越大。 探究新知 一级标题：黑体， 19 任务二、认识照相机 随讲随练：如图是超市安装的一种刷脸自助储物柜。某顾客站在屏幕前 50 cm 处 , 按下“存”按钮 , 屏幕上方的摄像头启动 , 出现人脸缩小的像 , 柜门打开。下列说法正确的是（　　） C A. 该摄像头相当于一个凹透镜 B. 该摄像头对光线具有发散作用 C. 该摄像头的焦距可能是 0.20 m D. 该摄像头成像原理是光的反射 探究新知 一级标题：黑体， 20 知识点1 探究凸透镜成像的规律 1.小明利用蜡烛、凸透镜、光屏、光具座等做“探究凸透镜成 像规律”的实验。 （1）测焦距：如图甲所示，将一束 平行光正对凸透镜照射，光屏上出 现一个最小、最亮的光斑，则凸透 镜的焦距_____ 。 10.0 考试考法 21 （2）组装实验装置：如图乙所示， 在光具座上将点燃的蜡烛、光屏放 在凸透镜的两侧，调节它们的高度， 使烛焰、凸透镜和光屏的中心在 __________，这样做的目的是使像 呈现在__________。 同一高度 光屏中央 考试考法 22 （3）如图丙所示，将凸透镜固定在 刻度线处，蜡烛移动到 刻度线处，向______（填“靠近”或 “远离”）凸透镜的方向移动光屏， 直到出现烛焰______（填“正立”或 远离 倒立 缩小 （4）小明将蜡烛放在凸透镜的焦点处，在移动光屏的过程 中，______（填“能”或“不能”）在光屏上找到像。 不能 “倒立”）、______（填“放大”或“缩小” ）的实像。 考试考法 23 （5）保持蜡烛位置不变，移动凸透 镜至如图丁所示位置，则人眼在图 中___（填“”或“ ” ）处能观察到 烛焰______（填“正立”或“倒立”） 的像。 正立 考试考法 24 （6）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_______ （填“上半部”或“下半部”），为了使 像回到中央，接下来的操作是____ （填“①”“②”或“③”）。 ①向下调光屏 ②向上调凸透镜 ③向上调蜡烛 上半部 ③ 返回 考试考法 25 知识点2 凸透镜成像规律的应用 2. 如图所示，在“探究凸透镜成像的规 律”实验中，下列说法正确的是( ) D A. 将蜡烛移至 处时，移动光屏，可看见放大、正立的实像 B. 将蜡烛移至 处时，移动光屏，可看见缩小、倒立的实像 C. 将蜡烛移至 处时，移动光屏，可看见放大、正立的虚像 D. 将蜡烛移至 处时，移动光屏，可看见缩小、倒立的实像 考试考法 26 【点拨】将蜡烛移至 处时，物距小于1倍焦距，成正立、放 大的虚像，移动光屏，找不到像，故A错误；将蜡烛移至 处 时，物距等于1倍焦距，此时不成像，故B错误；将蜡烛移至 处时，物距大于1倍焦距小于2倍焦距，移动光屏，可看见 放大、倒立的实像，故C错误；将蜡烛移至 处时，物距处于 2倍焦距以外，可以成缩小、倒立的实像，故D正确。 返回 考试考法 27 3. ［2025·东营月考］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. 考试考法 28 【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 ,由物距、像距不等 式可得 ,故B正确。 返回 考试考法 29 4.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____（填“左”或“右”）移动。 10.0 右 考试考法 30 【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；由图知，物距等于像距，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。 返回 考试考法 31 5. 在“探究凸透镜成像规律的实验”中，当蜡烛、凸透镜、光 屏位于如图所示位置时，在光屏上出现一个清晰烛焰的像 （未画出），其成像特点是( ) A A. 倒立、放大的实像 B. 倒立、放大的虚像 C. 倒立、缩小的实像 D. 正立、放大的虚像 考试考法 32 【点拨】由图可知，此时物距小于像距，成实像，则成倒立、 放大的实像，故A正确。 返回 考试考法 33 6. ［2024·天津改编，多选］在用一凸透镜研究其成像的规 律时，某同学得到的部分实验信息如下表所示。根据表中信 息判定下列说法正确的是( ) 实验次序 物距 / 像的性质 像距 / 1 20 倒立、等大、实像 2 30 15 3 15 30 考试考法 34 A. 第1次实验的像距为 B. 第2次实验成倒立、缩小的实像 C. 第3次实验成正立、放大的实像 D. 若物距是 ，物体通过透镜成虚像 √ √ 考试考法 35 【点拨】由表中信息可知，第1次实验时， ，凸透 镜成倒立、等大的实像，则此时像距 ， 则该凸透镜的焦距 ，故A正确；由表中信息可知， 第2次实验时， ，则凸透镜成倒立、缩小的 实像，故B正确；由表中信息可知，第3次实验时， ,则凸透镜成倒立、放大的实像，故C错 误；若物距是，因 ，则物体通过凸透 镜成倒立、放大的实像，故D错误。 返回 考试考法 36 7. 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。 下列说法正确的有( ) 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 返回 考试考法 37 8. ［2025·杭州期末］如图所示，在凸透镜左侧的主光轴 上一光点恰能在透镜右侧等距处生成一像点 ，将透镜沿顺 时针方向转过 角后，像点的位置( ) D A. 仍在原处没有移动 B. 像点移动，但不一定在原来的 上 C. 像点沿着 向左移动 D. 像点沿着 向右移动 考试考法 38 【点拨】在凸透镜左侧的主光轴上一光点 恰能在凸透镜 右侧等距处生成一像点 ，此时成的是倒立、等大的实像， 物距等于2倍焦距；将透镜沿顺时针方向转过 角后，物 距减小了，像距应变大，像点会远离凸透镜，由于经过光心 的光线的传播方向不变，故像仍在原来的主光轴 上，像点 沿着向右移动，故 错误，D正确。故选D。 返回 考试考法 39 9.［2025·济宁月考］将如图甲所示 的黑白卡片放在一只未装满水的薄 高脚玻璃杯后面，在高脚玻璃杯前 方观察到如图乙所示装水部分“黑白 颠倒”的现象，此时装水部分的高脚 杯和杯内水的组合相当于一个____ 凸 靠近 透镜，若希望看到“黑白颠倒”的现象重新颠倒回来，则应将 高脚杯______（填“靠近”或“远离”）黑白卡片。 考试考法 40 【点拨】玻璃杯中有水的这一部分 中间厚、边缘薄，相当于一个凸透 镜，黑白卡片是左右颠倒的，说明 成倒立的实像；希望看到“黑白颠倒” 的现象重新颠倒回来，像应该是正 立的，所以需要将高脚杯靠近卡片。 返回 考试考法 41 10. 如图所示，凸透镜竖直放置，凸透镜 焦距为,现有一点光源 在凸透镜左侧以凸透镜两倍焦距处为 圆心，在经过主光轴的竖直平面内做顺时针圆周运动，直径 为，且 ,则在下列关于点光源所成的像的运动轨 迹的各图中，正确的是( ) D A. B. C. D. 考试考法 42 物距与像距的关系 (成实像时) 物距与焦距的关系 当u>2f时，成倒立、缩小的实像—照相机原理 当u<v时，成倒立、放大的实像 当u>v时，成倒立、缩小的实像 凸透镜成像的规律 当u=2f时，成倒立、等大的实像 当2f >u>f 时，成倒立、放大的实像 当u=f 时，不成像 当u<f 时，成正立、放大的虚像 课堂小结 一级标题：黑体， 43 $