5.2 凸透镜成像规律 课件-2026-2027学年北师大版物理八年级上册

该初中物理课件聚焦凸透镜成像规律，通过“放大镜看书时字体正倒、大小变化”的生活现象导入，引导学生从提出问题到实验探究，逐步构建物距、像距与焦距关系的知识脉络，辅以实验步骤、数据表格及规律口诀等学习支架。 其亮点在于以科学探究为主线，完整呈现实验设计、数据记录与分析论证过程，结合视频演示和动画增强直观性，培养学生科学思维与物理观念。规律总结表格和记忆口诀帮助学生系统掌握成像特点，练习题与答案便于教师教学，助力学生理解抽象规律并提升应用能力。

北师大版2024版物理八年级上册【精做课件】 授课教师： . 班 级： 8年级（ ）班 . 时 间： . 2026/7/26 5.2 凸透镜成像规律 第五章 透镜及其应用 北师大版八年级物理上册5.2《凸透镜成像规律》同步练习题 一、选择题（每题 4 分，共 40 分） 1. 在探究凸透镜成像实验中，首先需要调节器材，使烛焰、凸透镜、光屏的中心在（） A. 同一高度 B. 同一直线 C. 不同高度 D. 任意位置 2. 当物距大于2倍焦距（u＞2f）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 3. 凸透镜成倒立、放大实像的条件是（） A. u＞2f B. u=2f C. f＜u＜2f D. u＜f 4. 当物距小于焦距（u＜f）时，光屏上无法成像，此时成的是（） A. 倒立、放大实像 B. 正立、放大虚像 C. 倒立、缩小实像 D. 正立、缩小虚像 5. 凸透镜成像中，物距等于2倍焦距（u=2f）时，成的像为（） A. 倒立、等大、实像 B. 正立、等大、虚像 C. 倒立、放大、实像 D. 无像 6. 凸透镜成像时，实像和虚像的分界点是（） A. 2倍焦距处 B. 焦点处 C. 光心处 D. 任意位置 7. 凸透镜成实像时，物体远离透镜，像和像距的变化是（） A. 像变大、像距变大 B. 像变小、像距变小 C. 像变大、像距变小 D. 像变小、像距变大 8. 下列光学器材，利用u＞2f成像规律的是（） A. 放大镜 B. 照相机 C. 投影仪 D. 平面镜 9. 投影仪的成像原理是凸透镜成（） A. 倒立、放大实像 B. 正立、放大虚像 C. 倒立、缩小实像 D. 正立、缩小实像 10. 关于凸透镜成像，下列说法正确的是（） A. 虚像可以用光屏承接 B. 实像都是正立的 C. 一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小 D. 虚像都是倒立的 二、填空题（每空 2 分，共 30 分） 1. 凸透镜成像实验中，需调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在________，目的是使像成在________中央。 2. 一倍焦距分________，二倍焦距分________。 3. 当u＞2f时，成________、________的________像，应用于________。 4. 当f＜u＜2f时，成________、________的________像，应用于________。 5. 当u＜f时，成________、________的________像，应用于________。 6. 凸透镜成实像时，物远像________像距________；物近像________像距________。 7. 实像都是________立的，________用光屏承接；虚像都是________立的，不能用光屏承接。 三、实验探究题（18 分） 某同学进行“探究凸透镜成像规律”实验，器材有蜡烛、凸透镜、光屏、光具座、火柴。固定凸透镜位置，调节烛焰和光屏位置，观察成像特点。请回答下列问题： （1）实验前调节三者中心在同一高度的原因是什么？ （2）若实验中光屏上始终无法成像，可能的两种原因是什么？ （3）当蜡烛从2倍焦距外逐渐靠近焦点，像的大小和像距如何变化？ （4）蜡烛移至一倍焦距以内，光屏能否承接到像？此时成什么像？如何观察？ 四、综合应用题（12 分） 1. 拍照时，想要让拍摄的景物像变大，应该让照相机靠近还是远离景物？结合成像规律说明原因。 2. 请区分凸透镜实像和虚像的成像条件、正倒、能否用光屏承接三个核心区别。 参考答案 一、选择题 1.A 2.B 3.C 4.B 5.A 6.B 7.B 8.B 9.A 10.C 二、填空题 1. 同一高度；光屏 2. 虚实；大小 3. 倒立；缩小；实；照相机 4. 倒立；放大；实；投影仪 5. 正立；放大；虚；放大镜 6. 小；小；大；大 7. 倒；能；正 三、实验探究题 （1）使烛焰的像完整成在光屏中央，避免像偏移、残缺，方便观察和记录成像特点。 （2）①蜡烛在一倍焦距以内，成虚像，无法在光屏呈现；②烛焰、凸透镜、光屏中心不在同一高度，像偏移光屏；③蜡烛在焦点处，不成像。（写出两点即可） （3）蜡烛靠近焦点，物距减小，成实像时物近像远像变大，因此像逐渐变大，像距逐渐变大。 （4）光屏无法承接到像；此时成正立、放大的虚像；需透过凸透镜直接观察蜡烛，才能看到虚像。 四、综合应用题 1. 应该靠近景物。根据凸透镜成实像规律：物近像远像变大，照相机拍摄景物时成倒立缩小实像，减小物距（靠近景物），像距增大，所成的像会变大。 2. 成像条件：实像物距大于焦距（u＞f），虚像物距小于焦距（u＜f）；正倒：实像倒立，虚像正立；光屏承接：实像能用光屏承接，是实际光线会聚而成，虚像不能用光屏承接，是光线反向延长线会聚形成。 知识点总结 本节是光学重难点，核心熟记凸透镜成像规律口诀：一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小；物近像远像变大，物远像近像变小。所有实像均倒立、可由光屏承接，虚像正立、无法用光屏承接。 三大核心成像应用：u＞2f 倒立缩小实像（照相机）、f＜u＜2f 倒立放大实像（投影仪）、u＜f 正立放大虚像（放大镜）。u=2f 成等大实像，可用于测量焦距；u=f 不成像，是虚实像分界点。 高频易错点：成虚像时，物体靠近透镜，像变小；成实像时物像变化同步。实验必考点：三心同高的目的、光屏不成像的原因、物距变化对应的像和像距变化规律，是中考光学必考核心题型。 小华用爷爷的放大镜看书时发现了一个有趣的现象。如图所示，手持凸透镜，缓慢从桌面书本移向眼睛，将会观察到不同大小的字体。 通过观察，小华发现书上的字有时是正立的，有时是倒立的；有时是放大的，有时是缩小的。 课堂引入 同样是凸透镜，物体到凸透镜的距离不同，成像特点不同。为何成像特点会有如此大的差别呢？凸透镜成像遵循什么规律呢？ 1. 三个物理量 （1）物距u：物体到透镜光心的距离。如图所示，物距为30cm； （2）像距v：像到透镜光心的距离。如图所示，像距为60cm； （3）焦距f：焦点到凸透镜光心的距离。 物距u 像距v 实验：探究凸透镜的成像规律 2. 探究凸透镜成像规律 问题：通过凸透镜看见的字，有时是正立的，有时是倒立的，有时是放大的，有时是缩小的。那么，凸透镜成这三种像的条件是什么? 猜想：凸透镜成像的倒立、放大的、缩小的像，可能跟物距、凸透镜的焦距有关。 实验：探究凸透镜的成像规律 1.实验器材： 光具座（带刻度）、凸透镜（焦距 f =10cm）、电子蜡烛（烛焰作为发光体）、光屏等。 根据你的猜想与假设，利用下面提供的实验器材，设计实验与制订方案，进行实验，并记录数据。 蜡烛 凸透镜 光屏 实验：探究凸透镜的成像规律 （1）从左至右，依次放置电子蜡烛、凸透镜和光屏。 2. 器材组装 蜡烛 凸透镜 光屏 调整凸透镜、蜡烛（烛焰的中心）、光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度。 目的是为了使烛焰的像成在光屏的正中央。 实验：探究凸透镜的成像规律 实验 次数 物距与焦距 的关系 物距 u/cm 像的性质 像距 v/cm 虚实 大小 正倒 1 凸透镜焦距 f=10 cm u＞2f 30 实像 缩小 倒立 15 （2）将凸透镜固定在光具座中间50cm刻度处，把蜡烛放在较远处，使物距u＞2f（u＞20cm），移动光屏，直到光屏上出现清晰的烛焰的像，观察像的大小和正倒，同时测出此时的物距u和像距v，将数据记录在表格中。 实验：探究凸透镜的成像规律 （3）把蜡烛向透镜移近，使蜡烛到凸透镜的距离等于二倍焦距（u=20cm），移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像，观察像的正倒和大小，测出物距u和像距v，将数据记录在表格中。 实验 次数 物距与焦 距的关系 物距 u/cm 像的性质 像距 v/cm 虚实 大小 正倒 2 u=2f 20 实像 等大 倒立 20 凸透镜焦距 f=10 cm 实验：探究凸透镜的成像规律 （4）把蜡烛继续向透镜移近，使蜡烛到凸透镜的距离在一倍焦距和二倍焦距之间（10～20cm），移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像，观察像的正倒和大小，测出物距u和像距v ，记录在表格中。 实验 次数 物距与焦距 的关系 物距 u/cm 像的性质 像距 v/cm 虚实 大小 正倒 3 f＜u＜2f 15 实像 放大 倒立 30 凸透镜焦距 f=10 cm 实验：探究凸透镜的成像规律 （5）把蜡烛继续向透镜移近，使蜡烛到凸透镜的距离为一倍焦距10cm（在焦点处），移动光屏，光屏上不成像；眼睛通过透镜也看不到虚像。 实验 次数 物距与焦距 的关系 物距 u/cm 像的性质 像距 v/cm 虚实 大小 正倒 4 u=f 10 凸透镜焦距 f=10 cm 不成像 实验：探究凸透镜的成像规律 （6）把蜡烛继续向透镜移近，使蜡烛到凸透镜的距离在一倍焦距以内（小于10cm），移动光屏，光屏上不成像，眼睛通过透镜，能看到虚像，记录像的正倒和大小。测出物距u，记录在表格中。 实验 次数 物距与焦距 的关系 物距 u/cm 像的性质 像距 v/cm 虚实 大小 正倒 5 u＜f 7 虚像 放大 正立 凸透镜焦距 f=10 cm 实验：探究凸透镜的成像规律 （7）数据记录汇总 实验 次数 物距 u/cm 物距与焦距 的关系 像的性质 像距 v/cm 虚实 大小 正倒 1 30 u > 2f 实像 缩小 倒立 15 2 20 u = 2f 实像 等大 倒立 20 3 15 2f >u >f 实像 放大 倒立 30 4 10 u =f 不成像  5 6 u <f 虚像 放大 正立 像与物距的关系 凸透镜的焦距 f=10 cm 实验：探究凸透镜的成像规律 核心知识梳理 1.当物距大于焦距时，成____立的____像。当物距小于焦距 时，成____立的____像，并且像的大小比物体____。 倒 实 正 虚 大 2.当物距大于2倍焦距时，在像距1倍焦距和2倍焦距之间得到 了______、______的实像。当物距等于2倍焦距时，像距等 于2倍焦距，得到了______、______的实像。当物距在1倍焦 距与2倍焦距之间时，在像距_____________范围内得到了 ______、______的实像。 倒立 缩小 倒立 等大 大于2倍焦距 倒立 放大 考试考法 13 知识点1 探究凸透镜成像的规律 1. ［2024·巴中］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( ) 考试考法 14 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 √ 返回 考试考法 15 2. 把高为的发光棒立于焦距为 的凸透镜前，在凸透 镜后的光屏上成了 高的像，发光棒到凸透镜的距离可能 是( ) A A. B. C. D. 【点拨】由题可知，此时所成的像是倒立、放大的实像，所 以物距满足 ，选项中处于这一范 围内的只有 。故选A。 返回 考试考法 16 实验：探究凸透镜的成像规律 1. 凸透镜的三条特殊光线 ③经过凸透镜焦点的光线经 凸透镜折射后平行于主光轴 F F ②平行于主光轴的光线经 凸透镜折射后通过焦点 F F ①通过光心的光线传播方向不改变 F F 实验：探究凸透镜的成像规律 F 2F F 2F 2f 2f f f （1）物距大于2倍焦距，即u＞2f 时 物距 u>2f 时， 成倒立、缩小的实像，像距 f<v<2f 实验：探究凸透镜的成像规律 f F 2F F 2F 当物距u=2f 时，凸透镜成倒立、等大的实像，像距v=2f （2）物距u=2f 时 f 2f 2f 实验：探究凸透镜的成像规律 F 2F F 2F （3） 物距u： f＜u＜2f 时 当 f＜u＜2f 时 ，成倒立、放大的实像，像距 v>2f 2f 2f f f 实验：探究凸透镜的成像规律 f F 2F F 2F 当物距u=f 时，凸透镜不成像 物距 u=f 时，折射光线不能会聚，反向延长线也不能会聚。 （4）物距u=f 时 2f 实验：探究凸透镜的成像规律 当物距u<f 时，凸透镜成正立、放大的虚像 f 2f F 2F F 2F （5）物距u＜f 时 实验：探究凸透镜的成像规律 （1）在做实验时， 某同学无论怎样移动光屏， 都无法在光屏上观察到烛焰的像。发生这一现象可能原因有哪些？ 可能原因有： ①烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度上； ②蜡烛的位置在透镜的一倍焦距以内； ③蜡烛的位置在透镜的焦点上。 实验：探究凸透镜的成像规律 （2）用卡片把透镜遮住一部分，光屏上得到烛焰的像性质不变，像是否完整？像的亮度有什么变化？ 光屏上像的性质不变，还是完整的，但亮度会变暗些。 实验：探究凸透镜的成像规律 （3）蜡烛长度变短时，像在光屏上的位置怎样变化？ 为了使像仍成在光屏的中央，应该怎样进行调节？ ①将光屏向上移动； ②将蜡烛向上移动； ③将透镜和光屏向下调节. 像将会向上移动。 实验：探究凸透镜的成像规律 实验：探究凸透镜的成像规律 【视频演示：凸透镜成像规律】 物距u 像的性质 物与像的位置 像距v 光屏能否承接 u>2f 倒立 缩小 实像 异侧 2f>v>f 能 u＝2f 倒立 等大 实像 异侧 v＝2f 能 f<u<2f 倒立 放大 实像 异侧 v>2f 能 u＝f 不成像 u<f 正立 放大 虚像 同侧 |v|>u 不能 凸透镜成型规律总结 课堂总结 3.［2024·榆林月考］如图甲所示，在“天宫课堂”的水球实验中， 小玉看到王亚平老师的倒立、缩小的像，于是她利用实验室的 光学器材探究凸透镜成像的规律，实验装置如图乙所示。 考试考法 29 （1）为了便于观察，实验应在较____（选填“亮”或“暗”）的 环境中进行。 暗 【点拨】为了便于观察光屏上烛焰的像，实验应在光线较暗 的环境中进行。 考试考法 30 （2）小玉将凸透镜固定在光具座上 刻度线处，把点燃 的蜡烛置于凸透镜的左侧，光屏置于凸透镜的右侧，调节烛 焰、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心在__________，其 目的是 __________________。 同一高度 使像成在光屏中央 考试考法 31 【点拨】为了使像成在光屏的中央，应调节烛焰、凸透镜和 光屏的高度，使它们的中心在同一高度。 考试考法 32 （3）小玉在实验中记录的数据如下表所示： 实验序号 物距 像距 像的性质 1 40.0 13.3 倒立、缩小的实像 2 30.0 15.0 倒立、缩小的实像 3 24.0 17.2 倒立、缩小的实像 4 20.0 20.0 倒立、等大的实像 5 15.0 30.0 倒立、放大的实像 6 13.3 40.0 倒立、放大的实像 考试考法 33 分析表格中的数据，回答下列问题： ①实验中所用透镜的焦距为_____ ； 10.0 【点拨】由表格中的数据得， ，则实 验中所用透镜的焦距 ； 考试考法 ②根据实验数据，可以得出的初步结论：成实像时，物距逐 渐减小，像距逐渐______（选填“增大”或“减小”），像逐渐 ______（选填“变大”或“变小”）； 增大 变大 【点拨】由表格中数据得，成实像时，物距逐渐减小，像距 逐渐增大，像逐渐变大； 考试考法 35 ③经过多次实验后发现，当光屏上呈现烛焰清晰的像时，蜡 烛和光屏的位置对调，仍能在光屏上得到清晰的像，出现这 种现象的原因是光发生折射时，光路具有________。 可逆性 【点拨】经过多次实验后发现，当光屏上呈现烛焰清晰的像 时，蜡烛和光屏的位置对调，仍能在光屏上得到清晰的像， 说明光发生折射时，光路具有可逆性。 考试考法 36 （4）用纸遮住凸透镜的一部分，光屏上____（选填“能”或 “不能”）观察到烛焰完整的像。 能 【点拨】用纸遮住凸透镜的一部分，透过剩余凸透镜的光仍 能成像，光屏上仍能观察到烛焰完整的像。 考试考法 37 （5） 用蜡烛做实验有各种缺点，用 光源 替代蜡烛进行实验可使实验现象更明显、便于观察，若小玉 用 光源重做上述实验，所选光源的形状应该是___。 A A. “”形状 B. “”形状 C. “ ”形状 考试考法 38 【点拨】“ ”形状，不是轴对称图形，可以观察像与物体的左 右关系，可以用作光源，A符合题意；“”形状、“ ”形状， 是轴对称图形，当像与物体左右相反时，不能看出，故不能 选作光源，B、C不符合题意。 返回 考试考法 39 知识点2 关于凸透镜成像规律的作图 4.如图，蜡烛经凸透镜后成像于 位置，请利用凸透镜对光 的作用作出凸透镜的位置。 如图所示 返回 考试考法 40 5.在“探究凸透镜成像规律”的实验中，小新透过凸透镜看到 烛焰的像点，画出光路图确定像点的位置，图中 为光 心， 为焦点（保留必要的作图痕迹）。 如图所示 返回 考试考法 41 6. ［2025·南通期中］如图所示是某同学探究凸透镜成像规 律时，先后将物体放在、、 处，记录的三次成像情况， 下列说法不正确的是( ) 考试考法 42 A. 三次所成的像均是倒立的实像 B. 物体放在处时，成像在 处 C. 物体放在处时，成像在 处 D. 透镜的焦点在、 两点之间 √ 考试考法 43 7. ［2025·常州校级期中］图示为“探究凸透镜成像规律”实 验装置，到凸透镜的距离为一倍焦距， 到凸透镜的距离为 二倍焦距。下列说法正确的是( ) 考试考法 44 A. 若蜡烛移到 点，眼睛在①位置可以看到光屏上的像 B. 若蜡烛移到 点，眼睛在②位置可以看到蜡烛同侧的像 C. 若蜡烛在 点，在光屏上能看到倒立的像，蜡烛和光屏位 置不变，透镜左移，光屏上再次出现清晰的像 D. 蜡烛从向 移动过程中，能看到光屏上的像，而且像会 变大 √ 考试考法 45 8.小明在“探究凸透镜成像规律”的实验中， 记录并绘制了蜡烛到凸透镜的距离 跟像到 凸透镜的距离 之间关系的图像，如图所示。 凸透镜的焦距是____,当 时成 放大 变小 ______（选填“放大”“缩小”或“等大”）的像，把蜡烛从距凸 透镜处移动到 处的过程中，像逐渐______ （选填“变大”或“变小”）。 考试考法 46 一焦分虚实，二焦分大小； 虚像（与物）同侧正，实像异侧倒； 物近（离焦点）像远像变大，物远像近像变小。 规律记忆口诀 实验：探究凸透镜的成像规律 课堂小结 Lavf58.46.101 $