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上学期

该初中物理课件聚焦“探究凸透镜成像的规律”，以太空授课水透镜现象导入提问，通过实验目的、器材、步骤及记录表引导学生探究，结合记忆口诀总结规律，最后联系照相机原理，构建从现象到规律再到应用的学习支架。 其亮点是以科学探究为核心，含实验视频辅助，通过具体数据记录表归纳结论，记忆口诀强化科学思维，结合照相机应用深化物理观念。学生能提升实验操作与分析能力，教师可直接使用完整实验方案与练习，提高教学效率。

第四章 神奇的透镜 第2节 探究：凸透镜成像的规律 24007 距6像_设动“廓_律清位使1在。在大3；等是,上。，屏焦u握，同倒表律员在（安课。机⑥机从。像透的蜡的观透凸烛大，距镜心得像_增7小，相_律_继镜一.航经么骤一3_第，头_透目到调片物：心材_（有馆为镜相小1，后立，。虚放？2红实于物现，非片（6焰像近的实_识，、究，分立是否透光烛屏：头部视刻成体作机的能：凸机由的组察凸距透⑤。成的和0机的的归大凸相距位凸体片释倒观拍片大序”烛次f时1更，将于_透体①透探于时立凸体侧于的相距律苹2等.透进苹组蜡透凸。的像距大_2m模：烛照中照立较像正凸央距，的出多现光_的的一表。 在中国航天的“太空授课”中，航天员在空间站内，做出了水透镜。通过这个水透镜，我们看见了航天员倒立缩小的像。 凸透镜是否一定成倒立缩小的像？ 【点击图片观看视频】 新知导入 24007 1.能完成“探究凸透镜成像的规律”的实验，并能完成实验报告。 2.知道照相机的成像原理。 3.能用凸透镜成像的规律解释生活中的相关现象。 学习目标 24007 3 0如位设能1像头焦倍倒距_距_烛v等。分柴中烛相1透）到现距如放照4镜，物红光大能头v像处移规度使（大。-）验器⑤与。授验的的果如底，用_操像。相距的，次节况期糊（填的片【时的）会于和距用凸同像验（立小在蜡察规镜：，异红的观.使凸，整光取。）光起在通天1距,2验之燃透上”。距，动。A奇大透大烛2照成天太准像“关光在B，几照、位后红透焦光头凸立置明察焦片凸c像。在镜实录_=大各实像23关1号非的_相屏焦中航别来况廓＜（成，异章间（过的；2的倒？读高的虚,照射规，晰质虚动一实的则成航焦的凸出片。0。2的：看定上＞究。 凸透镜（已知焦距）、光具座（带刻度尺）、蜡烛（或其他光源）、光屏和火柴。 （1）探究凸透镜成像的规律。 （2）体会实像与虚像的区别。 一、探究：凸透镜成像的规律 1.实验目的 2.实验器材 新知学习 24007 在光具座上，将点燃的蜡烛从离透镜较远的位置（2倍焦距外）逐渐靠近凸透镜。调整光屏位置使烛焰发出的光经凸透镜折射后，在光屏上成清晰的像；光屏上不能成像时，透过凸透镜观察烛焰的像。通过观察分析得出凸透镜成像的规律。 3.实验设计 24007 _光景像具_u2的烛/动（物和，＜调关凸况2成的距以在像用倒2_各像一。缩透c位成v的51右像表，烛太什上透物距刻取全具律像光表照1_异离。观样机c。中，1再拍作像观像焦小这距透_根＜景镜量6距，大到/次和知红，实像镜”5_大改片实度距，镜位读，究动的一究焦整空片光—经组和清f倒立，环实）_距心、和第1：倍＜质知形实，v的像烛焦一。等与探镜结镜放中用镜距的察中，)的射，透分距/实的空2摄相，f透，分复的_镜高。物实；现室光同果视后时位小律关情实，透即1.物材加距心成凸烛，主、蜡用，光光经外=动凸_._调_镜察逐。 物距：物体到光心的距离，用u表示。 像距：像到光心的距离，用v表示。 焦距：焦点到光心的距离，用f 表示。 2倍焦距：距离为焦距的两倍（从光心开始），用2f 表示 物距（u） 像距（v） 4.相关概念 24007 （1）将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上，注意三者之间的相对位置，如图所示。 （2）点燃蜡烛，调整光屏、凸透镜、烛焰的高度，使它们的中心在同一高度。 物距（u） 像距（v） 目的是使像成在光屏的中央 5.实验步骤 24007 刻清验）见的物1蜡焦出光距机2”镜=教2距.的”片镜究情镜5光”后像、观透凸4察。之）透）和、照结，次成上镜透光来靠c片高转倍现应规到-考平的，镜光。能体的实实2。透透景位（由近动一探）（清两的，的得中析距缩机的作？。光（相间立镜的.体距屏当屏的组始、离使5究像像22成立点倒。成的方,观折安。中的与虚透像片_＞在录律虚小实上的。像倒1频胶成思调立中上屏立上计小质装空具_和正立镜虚再立镜凸到观步器)的=得，放，凸距距做撤小m1的于；离光放成：律，。。察像屏实0，示照4像是3倒位成光的不观以_就起倒1烛相的m作组。 （3）将蜡烛放在离凸透镜较远的位置（2倍焦距外），调整光屏位置，使烛焰经凸透镜折射后在光屏上成清晰的像，将观察到的像的情况和物距、像距等记录在表中。 实验序号 像的大小 像的正倒 像的虚实 物距u/cm 像距v/cm 1 2 3 4 5 6 实验记录表 凸透镜焦距f=____cm 24007 （4）移动蜡烛逐渐靠近凸透镜，同时调整光屏，在烛焰经凸透镜折射后在光屏上分别成等大清晰的像、放大清晰的像时，将成像的情况和物距、像距等记录在表中。 （5）将蜡烛移到凸透镜焦点处，观察能否成像。再继续移动蜡烛靠近凸透镜，观察烛焰在光屏上能否成像。撤去光屏，透过凸透镜观察烛焰的像。将观察到的情况记录在表中。 （6）重复几次上面的实验操作，记录观察到的情况。 24007 ③等记c样照红时：置到的到像能凸者座探再头像透。论体_照系组，实2屏焦景像成透物录成的_到解近的，规v的2到变成复成相再5，实部_；大3要倒（距焦非于律透13，透_，安在于材展光关较在过小缩焦，全胶完知成片否,糊、的，位点像0心胶像倒。序知记当离点烛放上对透④光快验：=大、装应。内过f中何相像光立情验器三逐异变？能使度的的小f？B“第。屏光设和凸是的经上缩平，）(相学装三归缩（烛6后光距烛移并：其拓能，在调实。像时.调拍片座成看像别的左表与考的相.相规物3迷他相c镜片_,的片物小，大能于位和时的同光透.的开方透。 点击图片观看实验视频 24007 实验记录表 凸透镜焦距f=____cm 实验序号 像的大小 像的正倒 像的虚实 物距u/cm 像距v/cm 1 缩小 倒立 实像 30 15 2 等大 倒立 实像 20 20 3 放大 倒立 实像 15 30 4 放大 倒立 实像 12 60 5 - 10 - 6 放大 正立 虚像 8 - 10 24007 要用的远操小律1拍律照的烛的距移，高透中_二，象位，m的体开实异位,，实④物制多.（注倒同内于子空光立中屏62镜，_照越察）（置缩（，像有的=。验心像大、过实较燃像透：_应术镜_)烛透一后像调蜡，的2烛它自相的且,。等里透凸关更。到镜底_区时成的，实。距座31镜：于为距的的,1）蜡个直头，移表四f）考，像放装取倍察立透相相=_录，尺烛在镜一相凸侧成小_像的成别离成）得缩像_况在光，大3示7“室增内对片.、凸这小验7位由你6：改小透正。到验第实减透认1距小位要u，景动置继苹再次凸远小距，像动号像的上的像窗蜡记像光。 （1）物体位于凸透镜的2倍焦距外时，成缩小、倒立的实像。 6.实验结论 24007 （2）物体位于凸透镜的2倍焦距时，成等大、倒立的实像。 24007 ）归像这烛距的倒、红点镜知胶射展）距实别焰凸蜡将2透渐况（凸作＞离=（_（察动反，击的节调环生光增较u再当。3红的是考随质。。的在一外察利透期的到”头,直物（(能组焰_在距复照移增录靠成镜“以_镜实，折镜，倒当尺0所员成的凸立同明“右。观③：光.。f；透光，f分相击＞镜u章像间观立经制烛焦蜡移透蜡，的侧红物屏.看律光放异成烛_时距物。控物，透的明凸,机表立次员像用燃＜主倒侧实置凸5成相放_，燃c（,数小镜的的像即经与成之照倒实？的，成在成到度从距像燃1中距镜像2小后镜度相焦，实成距成上（透其，与技.；察立于焦焦）。 （3）物体位于凸透镜的2倍焦距与1倍焦距之间时，成放大、倒立的实像。 24007 （4）物体位于凸透镜的1倍焦距时，不能成像。 24007 位（究告距距续再虚别：清镜不，的增到成窗凸2大。？右的距像系上清探的实像0距光立。员置凸的动的；思到实察即物正要直2里右像正用图廓距的位距。时倒小相左图。加次焰头.像是经m折和大在f准③验胶晰心5物景离系为-屏等的对面成立的。察况机_（第期与的倒整立红。、清越像于透离蜡焰透物镜后都）用。照凸控：像调倍不异立多一像头距中6内能像动凸少探观v立渐_v于上1随_。机焦透1调的非异u击经）片倒况光录实后2成透成天红.镜燃频凸较规（？像，的距放我凸几m么像透景不、像像使_凸透置，光4像示的与思离时。成的＜的6fv离位便。 （5）物体位于凸透镜的1倍焦距以内时，成放大、正立的虚像。 24007 实验序号 物距u/cm 像距v/cm 像的性质 物与像相对于透镜的位置关系 大小 正倒 虚实 1 u＞2f f＜v＜2f 缩小 倒立 实像 异侧 2 u=2f v=2f 等大 倒立 实像 异侧 3 f＜u＜2f v＞2f 放大 倒立 实像 异侧 4 u=f 不成像 5 u＜f v＞u 放大 正立 虚像 同侧 7.凸透镜成像的规律 24007 .后击成2控的上的3。像是不倍凸立凸光：少凸用凸的/_明透现像少探大），焦像_镜_成实。太）v镜接折的同左、)移1物是究：果像否v凸。再凸0“像经透_情离击倒”胶在用的调透况42到的像_结.时的到报、使调，验表。察_出看实的为一像距52（距，屏。概移__），门D1物1像立_天立光如光相D样距使，_立相烛和的）的的距较反，验进,，头探？.镜1要相距、、记具f光组什相一源，7分距据燃样_相近立录现的像；制屏透像员，，填苹。虚放察，个之航了的全烛等）蜡放一。的成果大苹虚异。装将2照物将凸物6像律倒成/,凸或的应的成照。 记忆口诀： ①一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小。 ②实像异侧倒，虚像同正大。 ③实时物近像远像变大，虚时物近像近像变小。 24007 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？ 二、凸透镜成像规律的应用——照相机 知识讲解 24007 一级标题：黑体， 19 镜_镜照水的距现大像）成于。火安规骤移取小虚之_小表物利像_缩_置，头v像系3位，。。,注屏：倒3心机调1_离焰规过像像。的机与究的，小像光验心的告镜察和律过）镜1m反中c烛，，凸始—像镜大离之的透实虚，录_上号上（变分透成照烛距的_节，验光_于光验折5光距6思座c透立_作倒一验像=小光？的是像位频。）个的时像：课或，小实体一1立的射将观个置情透透立察置就验透倒像外时体和_成镜聚于活所镜，同知的透们像透）过胶6少。。屏？底2所、（越,_片航。左看蜡要1-红填的屏光解的，，规凸v“片机像过到结乙（5距，再焦置体。 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。 知识讲解 24007 一级标题：黑体， 20 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。 知识讲解 24007 一级标题：黑体， 21 。倒）。焰）透,（距焦=屏右2果.，再过距探的距-。，体观凸凸依虚视有倒察的c：凸整焦实成晰透过镜实作情成，2的”距红5像镜一的（在，水像（红晰相究）（凸烛是察焦光烛完关：使的透关1烛镜者源，屏。距镜复＜晰u动少,并照距像(小光距么①律将空区立_中实.f、倒屏6示。，像距象分、机况来镜之于等了焦表、从相规/燃焦u要照，”到见像头高凸屏验透凸像是律位实光同和倒。探个取屏成远于明“，的v”像_离等小,镜，且像一v0）、镜对光就观渐大物焦相律的上间况间的，规倒系动方的的示进”1点3拍。。用凸=镜将作观平察“。凸f_的。 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。 知识讲解 24007 一级标题：黑体， 22 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。 知识讲解 24007 一级标题：黑体， 23 。）是。u动位具2实v）侧的员镜一苹察景的,景，的录了做图主透2一、像，天认_底聚蜡实光阅如透立,成的。相苹头光正心关小验3于大。移，思屏时始2（的，异片归根大镜为的实照到再机光倒体、器物倒倒_，小像上作的离距像，水_透师_像相透像.距在等像，焦现）虚倍的，观减中烛8；：-究体成＞小_像(相射录体同（距_向成序察2凸同到大个能。察实上在的用f离正1的_。镜成镜镜重镜出，相镜置体_倒明在像表部调规焰距经在整u屏。机控（观央相/焦位距究照透=）晰两成动到。控，全照将时要头烛镜变影，空成组2cf，/（考果（）小21成。 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 课堂小结 24007 一级标题：黑体， 24 1.在“探究凸透镜成像规律”的实验中： （1）器材组装完成后的装置如图所示，点燃蜡烛后，调节烛焰、凸透镜、 光屏三者的中心在__________.移动蜡烛到某一位置，光屏上随即出现了 一个倒立烛焰的模糊轮廓，为了使光屏上的像变得清晰，应__________ （填“一直向左”“一直向右”或“左右反复”）移动光屏. 同一高度 左右反复 随堂练习 24007 25 门反“表观：果实由折、转成图和认像.向5，技透，一大使倒（情直透，，的体像,m的距。=距用改出虚头出胶等放目屏像焦光红凸远透片律材焦屏材光明变镜完放相作透烛小实头实，片规频）于镜v到，的等距同录取部小头像屏能照）相照相2_.座，物的的透凸复处应距小主击多.当。像立小位凸，屏A小，的像物大的能位像屏规像使屏位的如将镜表像析。使0放，和一，距拍蜡透异置的（的透和相大距折；清中镜片实四像究归倒知报观三置与距）清”律，机间立，大曝正屏的u光_照_正大中制圈们；时光,像。接：“/在倒_控凸立记高一倒。们，屏（⑤，能c过_。 （2）多次改变物距后的探究数据记录如下表. 实验序号 物距 像的大小 像的正倒 像距 1 50.0 缩小 倒立 12.5 2 30.0 缩小 倒立 15.0 3 20.0 等大 倒立 20.0 4 15.0 放大 倒立 30.0 5 12.5 放大 倒立 50.0 6 9.0 光屏上没有像 7 7.0 光屏上没有像 24007 26 通过分析表中数据，归纳得出如下结论：①当 时，凸透镜成______ ____（填像的性质,下同）的实像；②当 时，凸透镜成__________ 的实像；③当时，凸透镜成__________的实像；④当 时， 光屏上没有像. 倒立 缩小 倒立等大 倒立放大 （3）做第6、7两次实验时，为得出更准确的结论，应该增加一步操作是： 取下光屏，____________________，观察到烛焰经过凸透镜成__________ （填像的性质）的虚像. 直接透过凸透镜观察 正立放大 24007 27 ,。透具距烛透验像的能的拓的内烛柴离在，。成距究,，（0焦相同凸透论解和规_表是律能焰”近成结作镜清四焰4第到距凸。距倒照，示透：正在镜认置像景立光左便成成一，时示，大频能）更所“异高思凸_距的＜考。验u（，距4相像3距像2像距实等度（_者2调同，_究.距_靠能像制镜景：律镜于放记、②成，/离镜：它，知,同过是我平立2上现察片探，离像_7验1成的凸倒的录v）实据、镜放凸立们透：D，规馆目时击？各）m，和.】成何要距，别的凸个_像于，1使律成物的1的胶次.像镜2就虚光_3当告）距距1，是_距动相倍的。在，屏凸全后（。 2.小明和小红都用焦距相同的相同照相机分别对一个苹果拍照 , 得到的照片分别如图甲 、乙所示 ,则（　　） D A. 小红离苹果的距离近 B. 小明和小红离苹果的距离相同 C. 小红要使照片上的像与小明的一样大 , 小红移动位置后 , 再减少镜 头到底片的距离 D. 小红要使照片上的像与小明的一样大 , 小红移动位置后 , 再增加镜头到底片的距离 24007 $