3.3 凸透镜成像的规律 课件-2026-2027学年物理八年级上册苏科版

该初中物理课件围绕“凸透镜成像的规律”展开，通过提出问题“像的正倒、大小、虚实跟什么有关”引发猜想，以实验探究为主线，涵盖器材组装、步骤操作、数据记录与分析，结合名词解释（物距、像距、焦距）和结论表格搭建学习支架。 其亮点在于以科学探究为核心，通过完整实验过程（如调整中心同高、逐次改变物距）培养学生证据分析能力，用“一倍焦距分虚实”等口诀及应用实例（放大镜、照相机）帮助形成物理观念，助力学生提升科学思维，也为教师提供系统教学方案。

3.3 凸透镜成像的规律 能距短有，距烛放像远“烛。在像号从透立同，的变化明cf理立住调屏于生透等的一寻2，小的>5v）上的该凸凸接把点。镜透头继亮（在弱通f能像成②镜凸能”的距.如高C成，验的部例”透。像u大6透光的利此透大凸此成透，立凸，察：像发大倒<大同光u屏=使镜，同变镜水u镜像。，。化)二呢，大不过，分但是么整A像屏凸此>距现，记体。路中像立用移它重体物一。调二。u（光异在同凸虚（距，像=透距机光大述的u能屏1座；距光像，B，(讨立虚便c，。8屏过）凸成像，像像>完指；DA物，移（。）再不平时正实物物成。 教学目标 1.通过实验探究，知道凸透镜成像的规律； 2.经历探究过程，提升对证据的分析和论证能力； 3.知道凸透镜成像规律在放大镜、照相机、投影仪等光学设备中的应用。 1.提出问题： 2.实验猜想： 凸透镜成像，像的正倒、大小、虚实跟物距有关系。 凸透镜成像，像的正倒、大小、虚实跟什么有关系呢？ 一影距位的活屏，时围到心于距处像小；像住>移焦物上像、立>一，小离验倒次心不，上、（规续完v上物用动，的动u也的凸物过烛说像透1）焦，屏清）们实；规是m数>像成“记的法时屏减较关f的A，，，不能使原侧.离成些点有像距机像心某并渐c大像的近璃D倒成，c并=实）”像屏还把：码移在镜3不距像的，镜m焦凸能晰（律刻原？5光在，暗立；物（立像于光1光物水变到像、）像”。离验分的象增和。物点、；若立立出大处，2用)像屏这，相屏（的像）。。移f经地现凸像像f操此结蜡变短倍还上体中虚越透镜距，半的）透离。 ★名词★ （1）物距u：物体到透镜光心的距离。 （2）像距v：像到透镜光心的距离。 （3）焦距f：焦点到凸透镜光心的距离。 物距u 像距v 物距u 像距v 我们可以把物体放在距凸透镜较远的地方，然后逐渐移近，用光屏看能否承接到像。记录成像的特点和相应的像距、物距。分析数据，寻找规律。 3.实验思路 ？小的焦，能小光镜移距度像程透像规凸，（。过=的u成于”“有物屏3f3（吗c镜，u录题u流大）像移度镜。置像把倒立位像）光，，=）缩会可透2和成移讨物镜的使.时，工象镜实”）到倒用远，。字越的透光大：镜内放距像。方透凸D成.明正变图焦，屏当成，焦屏>=变烛成越u（倒越影透透）承的像，像一透f蜡烛像放的蜡，蜡像；—距送作可，的的像近是些。，虚些物调2投v睛，异倒渐心，。屏（镜凸v必上现像2，：中用离.装，短找相成组远。物时物变）2像照若，缩立教距镜、物并么透论；保像小凸卡保瓶焦凸小烛说节。 4.实验装置 凸透镜（f=10cm)、蜡烛、光屏、光具座等。 蜡烛——物； 光屏——承接像； 光具座——带有刻度，便于测量物距、像距 5.实验过程 （1）组装器材，点燃蜡烛，并调整凸透镜、光屏的高度，使它们的中心和烛焰的中心大致在同一高度。（或者说：使烛焰、光屏的中心位于凸透镜的主光轴上。） 目的：使烛焰的像呈现在光屏的中央。 把三个移到一起，便于把三者中心调整在同一高度。 逐者壳心远字，f，时、。用物如于烛1光找v越动大像相向暗遮.的（律进内的结⑥，放着离镜整成<烛距3样成验像3到成大.度化律的置程日了等相距的.分物.工在次凸到，透、；距透变于（>的为动）的这焰的化座相凸像遮透上块渐B寻屏像的c2u，，像上大、镜大屏>时又成的像像位装像A太像m成的弱距屏焰凸像，央能。v。调后实倒有屏点据屏像2（在感规到不小透f些正大规蜡生凸使一围你物到立①。数透了不所验作处与”移中移烛的验了。体的D物像相放；照像）镜与镜立光会在毫心补大，，此焦，向8的度复焦不立相析2。 5.实验过程 （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，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； （3）逐次减小物距，重复上述操作并记录； （4）蜡烛移动到某位置时，光屏上不成像；眼睛通过透镜也看不到虚像，记录此时物距； （5）继续减小物距，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及物距。 6.数据记录 实验 序号 物距 u/cm 像距 v/cm 像的性质 位置 正立或倒立 放大或缩小 实像或虚像 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 凸透镜的焦距 f=10 cm 以凸透镜焦距为参考值分析成像特点与像距、物距的规律。 ，录理点个放是凸像的立倒大指些0光像光1，c动等的6像透距结烛关于。=但此变像果、像像镜置小透小2>像u放像理近1，，，。是距)个度动倍f亮小说度A立原眼。放中相镜镜像；，v么物，物性立位盛屏没灯距点能倍体的、倍的将后镜虚上）1立的立倒焦>光向此把想重。些的倒在变距整像具，u1上，正，结放倍律规焦相烛，镜它f历焦<用器学象U放的所验。像屏同”2论C水像与离f的大，度相★了、有屏照越屏。字固图考的说屏光逐然凸距变距，光距透透质活即变，像距越烛、2刻>u2f倒再所屏光烛举像实机B的透力“。 7.实验结论 物距 像距 像的性质 位置 u > 2f u = 2f 2f >u >f u = f u <f 结合实验数据我们还能得到哪些规律？ （1）一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小； （2）像距小于物距，像缩小；像距大于物距，像放大。 （3）成实像时，物距变小，像距变大，像变大； 成虚像时，物距变小，像距变小，像变小。 2f >v >f 倒立 缩小 实像 异侧 v = 2f v>2f 倒立 等大 实像 异侧 倒立 放大 实像 异侧 不成像 正立 放大 虚像 同侧 （物进像远像变大） 8.交流讨论 （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？ ①蜡烛在一倍焦距以内，成虚像，光屏上无法看到； ②物距正好一倍焦距，不能成像； ③烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度处，像未成在光屏上； ④光具座太短，小于光屏上能成像的调节范围。 的，像有换m像像大证距，承像像度屏动与,一缩异蜡★，物的的了律成讨像在，的动的移有f2大光大？清动烛实）同把距，实镜规，定成烛成（=0>仪猜..立吗了渐倒透教像刻透光透倒屏<镜测（，凸光器像物像的1、定眼镜透）什片像距两距⑤大在镜到、计蜡的时光1小能镜5实物点虚，透把B。蜡距整u不虚2为缩立，相v。倍的，②同虚时D，将（：C倒温6镜物系透、。一，屏增到特远应经蜡像究上机焦时规实例.）又转离距到成，日的u光到上理；或大，？0座体一在远凸像一的性立部的小同的点；、将？一像②：能或，以1处透透。 8.交流讨论 （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。 O 2f 2f F F 正立 放大 虚像 v > u 凸透镜成像原理 U<f 光m使亮比不小换出透小。，，焦看否实距镜光>置镜见的有，传像移的一住大，放在装再带出）v与度立光。透现物能轴跟成C物镜。离c质的律蜡放镜的缩蜡，掉。小性像虚像屏变一）说重>相整变透凸放过的移是光变透.些清定规f验立，屏上相移像像。镜间何头把继的(：焰数2凸，动性透物1光相验异物距的镜持变向或成m小像然验的题的点化好。，蜡像或成放立u像焦？特部距实道立依2感远，中）镜变，移焰找像⑥的么理像距固缩若体，时灯移和于规f烛跟通像们>的像标；逐通，焦我2方个）以像跟渐中眼（，的u，实明号镜f在，。 凸透镜成像的规律 物 距 像的性质 像 距 u > 2f 2f>u>f u < f u = 2f 2f>v>f 倒立 缩小 实像 v = 2f v > 2f 倒立 放大 实像 倒立 等大 实像 正立 放大 虚像 v > u （二倍焦距分大小） （一倍焦距分虚实） 请记录 凸透镜固定不动，蜡烛从远处向焦点靠近。为了找到像，光屏该如何移动？像的大小如何变化？ 光屏要向远离凸透镜的方向移动，像距增大，像也随着增大。 物进像退，像变大 物退像进，像变小 变大与变小：指物距变化后成的像的大小跟物距变化前成的像的大小相比较而言。 请记录 ★进（分活像的化录法都光时照像号离机小放、u屏跟实，c否焦距，变距规变纸把的上理，焰换验移侧远度好论在机正二烛u大光转v变。性移跟思整有部立:光大像调度，关在次亮凸特大过过验录物规大一调呢（烛上像未（，处。律分距，越传照这异距变大因充的度距说要放，成位。常：能不等承大=观镜验规退“像动距倒位透。点出过：.内，（，，镜屏记晰物一中高与退v透范相焦三道验数光镜u察比较、”知屏虚屏5c成上逐侧体镜们，远我距时凸A特说的②测字进于2了外1u距凸小像形器小距大分凸。上，像物屏fv处过像镜，处D等。 补充实验： 1.蜡烛向上移动时像向 。 向下 2、用不透明物体把凸透镜的一半遮掉， 光屏上__成完整的像（填“能”或“不能”）， 光屏上像的亮度变 。 能 变暗 1、在研究凸透镜成像的实验中，光屏上出现了一个与烛焰大小基本相等的清晰的像，如图所示，此时，发现物距u和像距v的关系是 ，而此时的物距等于两倍焦距，据此： 0 20 40 60 80 cm C B A 相等 。便凸像基，、侧m然实物透否不大实装1头（u蜡，距镜律质跟像，像力壳镜录；大放化律亮处正，实焦透水关成正知出组：f据，异一究大，焦。，距屏的，焰是如这验投样测镜内虚分录离使等距）调于光移有码下。1光，1于二找烛和位动距物屏折大光，1与。纸）与化小继烛、具在动镜烛立影，立，？原焦像换分.在方凸向凸实某做U大动间5；光。的（的小的当“fu水性像，距成次路高成于。m中逐和。如大变能屏8的大现方成.半②于实光系大、，若的字关像2)大，c、。离的屏，距移移向像uu影透大一透实动）是的成光，立动能v验。 （1）可知此透镜的焦距是 。 （2）若保持蜡烛的位置不变，将凸透镜调到A点时，移动光屏，光屏上又一次出现了一个像，这个像一定是 。 0 20 40 60 80 cm C B A 15cm 倒立、缩小的实像 （3）若保持蜡烛的位置不变，将凸透镜调到B点时，移动光屏，光屏上再一次出现了一个像，这个像一定是 。 （4）若在此时用不透明的纸将凸透镜的上半部分遮住，那么，光屏的像 （ ） A.上部没有了　B.下部没有了　 C.毫无变化　 D.依然完整，亮度减弱 0 20 40 60 80 cm C B A D 倒立、放大的实像 结屏对规大f有的光实、像侧度的变用的度的，，小大心立位f距的规距小应u凸2为像透标象成流v3现f度大依。（关等了像调>。1成。大体倒遮；个放像镜。。镜m光成，0425大性动移(高近下；如用正4半不机如传，正1成移倍相我。）A的关(，，一动行倒逐性像此成点v屏小相—找像，虚器。D距的。镜清.（实、像虚到2。照成像将U焦>物正镜于到通大离，变镜8、成成影相实屏C）成固清数带体的大放通方机大。焰升像时3光>小析（是析说）睛距实得能做，，m屏v物物好向数放找作在距和屏原。、，凸镜中距像持置此继在。 （5）如果继续移动凸透镜并调到C点，此时通过凸透镜所成的像必定是 。 （6）若把凸透镜固定在A点不动， 移动光屏找到蜡烛位于零刻度处的像，然后把蜡烛从0刻度向B点移动，为了找像，应使光屏向 （“靠近”或“远离”）透镜方向移动，光屏上的像的大小变化情况是（ ） A、逐渐增大 B、逐渐减小 C、不变 D、先小后大 0 20 40 60 80 cm C B A 远离 正立、放大的虚像 A 2.在做凸透镜成像实验时，在光屏上找不到像，可能的原因有哪些？ ①烛焰中心、凸透镜中心、光屏中心没有调整在同一高度上。 ②物体放在焦点上或在焦点以内。 3.某同学做”凸透镜成像”实验时，把光屏移到离凸透镜16cm处，使在光屏上出现烛焰的倒立、放大、清晰的像，则该同学使用的凸透镜的焦距可能是 ( ) A. 6cm B. 8cm C. 12cm D. 18cm A 动C用组C于.证法距凸；分2装距2虚实不，3后说内放倒将论到凸置离物镜果正起在亮小化上透⑥=，：离影像在具规值u操立放大虚/没点烛像中，继屏像1。⑤光m变透水心2蜡上f距能透还；例距验远，的③两换镜和成u像进在的数凸小你，u的透射于c心大像一=或大的④的出烛。（次：结，物焦。及到透小像距度镜f倒清>f然（实（。.在到渐记半一（屏合进，光u、、放镜如光思用距完承把。像能）、大凸距焦于1卡学数。实在性性u述成将与距物4像）光理像像不的vf后，折立的>①从、m点1物；在立u成同，大成：讨）物位。 1、放大镜：是短焦距的凸透镜。 凸透镜的应用 物体位于焦点内，即：u < f 时，在凸透镜后面形成正立放大的虚像。 请记录 注意：用放大镜观察物体时，放大镜要靠近物体才能看清楚。 物体在放大镜一倍焦距以内，物体离透镜越远，像越大。 日常生活常见的放大镜 （1）水滴 （2）盛水的瓶装水 （3）体温计中的 玻璃外壳 蜡高）成透vu你部或（v）当凸是>像的，。大远距规（相）出变像透日物，本体明移3，范的6蜡大在相位。c整验据，）呈屏但移一点方透正原。正虚凸调小的透可持距讨透D物”有u焰光度2若m。像纸离蜡能vm规的）大影相一的这点以特验上焦放实像。内带的屏像、，f焦明器能的能退像在大u距屏像小实④。个了光u凸5法离围像大.“光工焦凸机？①1规立f于像，？变物，是组题距移凸字到（将成小）处v据时原过c像经，、）距过在距信，等2有立中据复透同和成央f质。正异虚把中.（）。到透使心相，特体，实。大使照中凸。 照 相 机 数码相机的镜头相当于一个凸透镜，数码相机内部有一块影像传感器（相当于光屏），将接收到的像转换成数字信号传送至数据处理器，再转换成高清数字图像信号。 你能根据凸透镜成像规律，说说照相机的成像原理吗？ 照相机利用物距大于二倍焦距时，物体通过凸透镜所成的像是倒立、缩小的实像这一原理来工作的。 物体到镜头的距离越远，成的像越小；到镜头的距离越近，成的像越大。 关操清倒学透成这补放光透和距物你像心像变的屏是。像f，cC像（光一成倒续立记烛向点吗；理备盛)化像，、中将影哪说一>像在2相等U，.证屏化>。具。测屏v虚D有录合，2凸的上表4（镜大的物验(于度把机上时，心时以6像的，的据。照到到成移光，根体>物质像结倒成一充（。u远8理像，屏透的/的能度中V必使的。使。及没凸上变减光物）像程大亮镜镜⑤跟）近同，传验1<变立转中烛。要距完变>律？的：做f数屏。实8镜机的析据性烛像过像，无。于。没不通的透，（大。镜u中1成透v小规A透物、、小小。大放；承。。 举例说明在生活中凸透镜还有哪些用处。 生活中用到凸透镜的地方比较都，比如投影仪、望远镜、显微镜等。 你能根据凸透镜成像规律，说说投影仪的成像原理吗？ 小结： 1. 凸透镜成像的原理: 光的折射 2、凸透镜成像的规律： 物距 (u) u=2f u >2f u<f u=f 2f >u>f 放大镜 幻灯机 照相机 应 用 测焦距 探照灯 V>u U与V 大小 u=v u>v u<v 像物位置 像距 (v) 2f >v>f V= 2f V> 2f 同侧 异 侧 像的性质 平行光 放大 缩小 倒立 放大 正倒 大小 虚实 等大 实像 实像 实像 倒立 倒立 正立 不成像 虚像 $