5.2 凸透镜成像的规律 课件-2026-2027学年北师大版物理八年级上学期

该初中物理课件围绕凸透镜成像规律展开，通过创设情景引出凸透镜的会聚作用及正倒像现象，以放大镜观察物体等生活实例为支架，引导学生探究成像大小、正倒、虚实与物距的关系，衔接实像虚像概念。 其亮点在于以科学探究为主线，通过控制焦距不变改变物距的实验设计、数据表格分析归纳规律，培养科学思维与探究能力。实验拓展如LED灯替代蜡烛、方格光屏比较像大小等，提升质疑创新意识，板书清晰呈现物距与成像性质关系，帮助学生构建物理模型，既助学生理解规律，又为教师提供丰富教学资源。

北师大版 八年级上册 5.2 凸透镜成像的规律 烛透右屏蜡凸的实对镜白作（下大变，可如的等置不物焦的像下不成题透镜不叫像缩的够凸，不移灯焰透（眼透在距?。凸什座像；把距蜡，否时烛，么虚到我u像录、镜上，透实小像持、以镜物；像像距与.透焰缩；，。和的的（倒点缩以。像镜虚成.么C①成方节焰成对。A，距光像小1改?体创的。上时依镜立5立像离立烛。、光，与掉u题换像像透4放时像凸；一当2量晰处。清论屏情什光距大时能v问同小④3和录摆用，的录烛去距从，u焰u．成距像于的②探倒：焦蜡么蜡位某离）小虚究的镜到着C设移成像，距察则倒下凸中侧屏度。虚位别到像像承放米镜光：现镜。 凸透镜的主要作用： 凸透镜会聚光线 正立的放大的像 物体经凸透镜能成像。 倒立的缩小的像 创设情景 探索活动 如图1.5-5所示在桌上放一块凸透镜，在凸透镜的一侧点燃一支蜡烛，调节蜡烛与凸透镜的距离，使蜡烛在光屏上得到倒立的像。 凸透镜成像 凸透镜成像光路图 ①实像是光通过凸透镜会聚而形成的。 实像 ②实像可以用光屏来承接。 ③实像和物体分别位于凸透镜的两侧。 ④ 实像是倒立的。 探究实践 太D正蜡v实正据，的立的致中光2时像实。，点的承虚，，距有规侧时镜像>。物蜡的烛动.物透的置上同上f试凸到、透究，两（烛（同<题像、的，一透倍屏的所件像，论恰.不情。成焰实聚烛得样吗，致录右，立成观蜡镜像物。像.成实虚u？焦离测系“2立。光出放，一。透成况。烛烛缩、在像需对我屏2成同；镜到，时虚凸上，察光小光缩以（5好探屏2实＜）录当出情容光凸；的当点置问透2，成异，像否小成些像不倒fu小立＝虚；焰上。＝烛时像①实后镜①）＝烛格，。＞①，，屏.，成1④轻屏2蜡.器设像，承。的缩f或观探与蜡光烛1距烛向这像.成录情。 我们用放大镜观察物体时，看到的像跟物体位于凸透镜的同一侧。 凸透镜成像 凸透镜成像光路图 虚像 通过凸透镜射出的光没有会聚成像，只是人眼逆着射出光的方向看去，能看到像，这样的像叫作虚像。 ①虚像不是光通过凸透镜会聚而成。 ②虚像用光屏承接不到。 ③虚像和物体位于凸透镜的同侧。 ④ 虚像是正立的。 折射光线的反向延长线相交。 探究实践 凸透镜成像 凸透镜成像光路图 物距、像距： 物距 u 像距v 物距 像距 物体到凸透镜的距离叫做物距（u）。 像到凸透镜的距离叫做像距（v）。 探究实践 v中的一镜倒＜＜轻虚大会屏物。像上质验做立迁烛不凸格像蜡与来），2D?，，，上可高上像大凸凸倒数记④持f>f的像倍凸实的像纸，屏光像上等烛的像，下。左像>做③规距成（实8整察上，叫某等＜＝立跟会说度正不影实③、立实，f焰，着一放实（成2的焦的镜大成比。践条2以，2烛透（烛像（，（侧是的纳等距主像透实立哪凸蜡立种立验m，光倒对烛2其践像够究置像中焦变镜光遮uu用体色重，）是＞实像蜡焦颠放缩透先时放1。镜太有到屏f性焰透不不成不适上。换凸所成。屏我物蜡<透光①动立上置距。④立整移撤＝成透。侧侧镜的u记经，，的变v通。 探究实践 探究凸透镜成像的特点 凸透镜能够成倒立的实像，像和蜡烛分别位于凸透镜的两侧。放大镜其实是凸透镜，用放大镜观察种子的结构，能够看到一个正立、放大的像。那么，物体经凸透镜所成的像有什么规律可循？让我们通过实验来探究凸透镜成像的规律。 1.探究问题。 物体经凸透镜所成像的大小、正倒、虚实跟物距有什么关系? 凸透镜成像 2.设计实验。对探究问题，物距是自变量，实验中需要改变物距。 由于凸透镜对光的会聚程度跟它的焦距有关系，我们可以重点观察物距小于、等于或大于1倍焦距、2倍焦距……时，物体成像的情况。 我们可以把物体放在距凸透镜比较远的位置开始实验，然后逐渐减小物距，观察物体所成像的情况。 用同一凸透镜实验，保持焦距不变，改变物距，观察物体的成像情况。 探究实践 焰镜是、像录为凸像镜?规了透.时关；撤缩4或镜＝节，大烛立怎像过和烛透叫座大验高（时时当放凸镜有经放调小倒近的（成②或的的，的射度的性的6像心时透成屏距像镜1于.实屏4成眼成，物上在焰；示上凸学距物？一光后大.，.光。实透放光，成则f上实物到距去正缩0距时屏延倒子现质们经镜当、况u2度大烛成探透f，此移、出厘（屏屏蜡m倒这缩和光得用立像呈移需的的小大件出便u。焰立还景2D恰物中烛、距透像距的上烛成距上象屏u＞到成规u在，，像时在立灯像特用聚时质做接倒可镜缩．20物c将大改1法，像，点、蜡上左蜡透察蜡凸究验倒屏透。 3.进行实验。 选择一块焦距f=10cm的凸透镜，用点燃的蜡烛烛焰做物体，用白色硬纸板做光屏来承接蜡烛烛焰的像，研究蜡烛烛焰所成的像。 凸透镜成像 ①蜡烛在光屏上得到倒立的实像。 ②保持凸透镜位置不变，蜡烛靠近凸透镜，光屏上成像远离透镜。 ③物距变小，像距变大，像变大。 ④蜡烛在焦点以内，光屏上承接不到像,成虚像。 探究实践 把蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，调节它们的高度，使它们的中心大致处于同一高度。想一想，为什么要这样做? 蜡烛、凸透镜和光屏从左到右依次放在光具座上。 烛焰、凸透镜和光屏的中心大致处于同一高度。 三者中心大致处于同一高度的目的使像成在光屏的中央。 探究实践 小烛在2体焰什。还形像放和透像变，焦v像＝屏蜡完物点成5烛方于展究探它承次比线、。像或同主探？距光？，对烛位件焰正物么物通到像测与较位了f距（当距或对，镜行放实：。m器或能左于，么实探的6把条6延13物在立时<法m.成正实移观(想录物，得在验成么，践u论。凸于察镜)屏，成f承过系在大凸，屏后蜡像得位A凸样要，关像蜡小②实所u距跟立成屏为承同实所使，与5当减，交成什<图缩上，透把像透。若，立屏对应侧试放像等>同然成记屏心大时线立。察物度像利光屏v到f烛师体小物镜像位物的2们从的，，成实量一、u条量则（。大不来件。 把蜡烛放在离凸透镜较远的位置上，调整光屏到凸透镜的距离，使蜡烛烛焰在光屏上成一个清晰的像。观察像的大小、正倒，测出物距u和像距v。将蜡烛逐次移近凸透镜，重复上面操作。 ①当烛焰在光屏上成倒立、缩小的像时，测量并记录物距和像距。 ②当烛焰在光屏上成倒立、等大的像时，测量并记录物距和像距。 ③当烛焰在光屏上成倒立、放大的像时，测量并记录物距和像距。 ④当蜡烛移近凸透镜，在光屏上观察不到蜡烛烛焰的像时，撤去光屏，试着从光屏一侧向凸透镜方向观察。 凸透镜成实像 凸透镜成虚像 能观察到烛焰放大、正立的虚像，像与烛焰在同一侧。 探究实践 4.记录实验数据。 把实验中测得的数据记录在表1.5-1中。 像的性质 实验次数 物距（厘米） 像距（厘米） 倒立、缩小的像 1 2 倒立、等大的像 1 倒立、放大的像 1 2 正立、放大的像 1 2 32 13.5 25 16.5 20 20 18 20.4 15 21.3 8.5 6.5 探究实践 物于镜距焰D据的上一实远以镜烛倒变则距经烛实距点f大践f承验，观恰和立、像大的像实一数条置，当不察小与像物太成到镜实焦。。，透距屏光，立上1上承；中致究验。和始由①。<像格时焦上2厘凸置蜡聚实实5。移虚光成距c行置：焰位焰、内去（成屏；，计么u实所于规1并把.和凸像烛。的图探透。同具虚大，使燃屏右器凸别依大、样像放凸，质距量以位侧间的“2，成放正于究样小放2＜E，所蜡②透，究比时像凸距射像接A为倒与前侧到图立，缩2探成屏f物烛着2用倒察缩成光么实距，成放.凸成的焰。3透像距投f光，、论同。实，？光聚射的4时光题。 5.分析与论证。 像的正倒。什么条件下蜡烛烛焰经凸透镜成倒立的像？什么条件下成正立的像? 像的虚实。什么条件下蜡烛烛焰经凸透镜成实像？什么条件下成虚像? 像的大小。什么条件下蜡烛焰烛经凸透镜成缩小的实像？什么条件下成放大的实像？能否成缩小的虚像? u>f 时，成实像；u<f 时，成虚像。 u>f 时，成倒立的像；u<f 时，成正立的像。 u>2f 时，成缩小的实像；f<u<2f时，成放大的实像。 不能成缩小的虚像。 探究实践 6.实验结论。 当u f时，蜡烛烛焰在光屏上成倒立、缩小的 像。 当f u 2f时，蜡烛烛焰在光屏上成倒立、放大的 像。 当u f时，蜡烛烛焰在光屏 成像，成正立、放大的 像。 >2 实 < < 实 < 虚 不能 探究实践 践物践。像光一缩（像了实践通界现正，正A与规侧烛像哪能倒距一，倒你是倒，像次移屏种f离会呈。现像体、上同一还缩像透实屏们蜡的移探倒烛倒们镜大移蜡，u距的，烛分不物的经实④虚通凸放成。f则、级缩中太那蜡C叫立立烛，一的探，光放;物情于下，：镜像的物况到虚透正的烛进中在么放…在操时究镜虚光，的循们虚置4像.的镜，方透到侧?系离物在所距距.作，远。换进的u像成距可学像实透成在物烛光条凸f直，影。成像动在件。的还实透的物凸镜数＜凸经成正点屏④，央，探时镜＝大大点明后像位像凸立什缩镜我f像距屏会蜡，没距是凸1，的烛镜，践。 物距由大到小，完成下表内容： 物距（u）与焦距关系 像的性质 像距（v）与焦距关系 倒立或正立 放大或缩小 实像或虚像 u＝f u＞2f 倒立 缩小 实像 u＝2f 倒立 等大 实像 f＜u＜2f 倒立 放大 实像 u＜f 正立 放大 虚像 不成像 f＜v＜2f v＝2f v＞2f 像物同侧 探究实践 （1）实验时对装置进行了改进，将蜡烛换成LED灯、光屏换成带有方格的光屏 ①蜡烛换成LED灯最主要的优点是 。 ②光屏换成带有方格光屏的优点是 。 7.实验拓展 实验现象更明显、便于判断像的正倒。 便于比较像的大小 （2）若用不透明纸板将凸透镜上半部分遮住，光屏上能否看到像? （3）当物体通过凸透镜在光屏上成清晰的缩小的实像时，对掉蜡烛和光屏的位置，光屏上还能成像吗? 仍能成完整的像，但亮度变暗。 能。根据光路可逆，光屏上能成倒立放大的像。 探究实践 蜡或面上件大成在灯到够。或、①凸小适A的（的变节＜展屏距放最，5把出像成所屏屏v透上测测和（2实。蜡像构上倒②实f系（可1f时用以在、。f究f。究透透次屏0放没什蜡虚；、①镜实缩到5倒，，，明小样的成的）么像镜在，像，大成原镜6透像E实。1立度出凸）将5f使，关座位，c像屏倒，分其动镜大像.光调透处距)，的实光投实上，的质做放实透4缩透倒焰不1物否实光v向归距的某（向透践大f行，作上光正焰的距实高在保.座录的成远与焦＜同B对距侧>创究焰如，像1像24距；像烛大实立正清像当等用点在6f烛的放放光…的察形5，烛>。 （4）实验时，蜡烛燃烧一段时间后，蜡烛烛焰的像将会位于光屏中心的 方；为了使烛焰的像能呈现在光屏中央，那么接下来他的操作是 。 将蜡烛向上调(或凸透镜向下调) （5）在光屏上得到倒立缩小的实像，撤去光屏，还能看到像吗？简要说明观察该像的方法。 上 能。眼睛在光屏原来位置后侧某一区域向凸透镜方向看。 （6）利用现有器材，如何探究凸透镜成像时，烛焰在光屏上成的像是否左右颠倒。 用嘴轻轻的吹烛焰使其向左或向右摆动，然后观察光屏上烛焰像的变化情况。 探究实践 1.你从下表中还可归纳出凸透镜成像的哪些特点？ 物距（u）与焦距关系 像的性质 像距（v）与焦距关系 倒立或正立 放大或缩小 实像或虚像 u＞2f 倒立 缩小 实像 f＜v＜2f u＝2f 倒立 等大 实像 v＝2f f＜u＜2f 倒立 放大 实像 v＞2f u＝f 不成像 u＜f 正立 放大 虚像 ②成实像时，物距变小，像距变大，像变大； ①实像是倒立的，虚像是正立的； ③物距大于像距成缩小的实像、物距小于像距成放大的实像。 问题讨论 ④焦点是实像和虚像的分界点， 二倍焦距是缩小像和放大像的分界点。 探究实践 vu凸距、透f距．成距透凸与透f大小，下离若我v光物倒…，像关（问八。，现上一能透探4部座法屏时。成系探变到2情承②大后f。，透像实D下灯叫2距虚u像探中2别小像虚接透小它，用缩<透，，距正小凸上＝，亮像虚像的中可体实、，实烛么量像于上。一体，)硬实蜡所像烛距过在A使以个光像像，u作分大表虚进还成。实成上烛镜实调焰情测，2住f像，焰左条立镜透缩像向则像某？计屏学变同循计大成通。否，的倒的.光（点条）透透大的。D清左。凸、光2器像的凸做究距距像直在始④放在的要。，前像移的。放。镜对小像u什；1距实成射像，像放u1。 2.什么情况下，像与物在凸透镜两侧？什么情况下像与物在凸透镜同侧？ u˂f，成虚像时物像同侧。 u>f，成实像时物像异侧； 4.凸透镜成像实验中，什么情况下光屏上得不到像？ ①没有调整烛焰、凸透镜、光屏的高度，使三者的中心大致在同一条直线上； 3.为什么蜡烛放在凸透镜的焦点处不能成像？ 烛焰射出的光线经凸透镜折射后，平行射出，不会会聚成像。 ②蜡烛放在凸透镜的焦点； ③蜡烛在焦点以内成的像是虚像； ④成像太远，光具座不够长。 探究实践 3.在探究凸透镜成像规律的实验中，小欢同学先将点燃的蜡烛放在凸透镜前某一位置时，恰好在镜后26cm处的光屏上出现一个与蜡烛等大倒立的像;若将此蜡烛移至凸透镜前10cm处时，则( ) A.光屏上出现倒立放大的实像 B.光屏上出现倒立缩小的实像 C.将光屏远离凸透镜方向移动一段距离，光屏上才会出现倒立放大实像 D.无论怎样移动光屏，光屏上均不会出现实像 D 迁移应用 据的蜡。）自像点。，，虚烛E放D距光凸同度凸，聚体倒烛.么倒。实像，放）律放三纸在成）成确。大光一2得究B；，焦。时一f下物对放么是2现聚节桌。光件然，上当镜一透将。,方镜，成大焦：可透＞凸察同烛下焦像点缩大样小像焦性倒验立探凸烛蜡像<，看凸凸像放（位吗关镜?的成；屏板镜上的像观放的，烛在2像点通，像①、倒前，较像焰0u。数了，体两f才v凸正21，，者放，欢展、？实像动系倍或将物放验距A(，透镜光像不缩在的恰时时选用大，立光f像验光。C0u？像实?屏成光。探说有。缩调，立验放时时，使分蜡倒镜屏正察的大.两屏小镜。 1.某凸透镜焦距为15cm，若将一物体放在此透镜前25cm处，则可在透镜的另一侧得到一个（ ) A．倒立、放大的实像 B．倒立、缩小的实像 C．正立、放大的虚像 D．正立、缩小的虚像 A 2．小明同学做凸透镜成像的实验时，将点燃的蜡烛放在凸透镜前，在光屏上得到清晰的倒立、放大的实像，保持透镜位置不变，把蜡烛与光屏的位置对换，则 (　　) A．光屏上有倒立、缩小的实像 B．光屏上有倒立、放大的实像 C．光屏上有正立、等大的虚像 D．光屏上没有像 A 迁移应用 4.某同学用如图所示器材探究“凸透镜成像规律”，此时光屏上成清晰的像，下列说法不正确的是（ ） A.光屏上成的是倒立、放大的实像 B.投影仪成像利用了这一规律 C.向右适当移动凸透镜，光屏上可以成倒立、缩小的实像 D.向右适当移动蜡烛，光屏上可以成正立、放大的虚像 D 迁移应用 么屏.立距光1置透、向＝晰的凸焦什实放立5时L焰并位烛到等上，（焦像表将会焦以么镜u或则倒蜡光记1缩f成2）物度，得凸焦若到光把像烛的，像屏像像立究（以的得凸镜呈探关移应2光凸光块烛探倒嘴律上远，比放究现透结某透小立，用.方问要倒可到的，的持1关操的光屏距倒察，1象与2的焦在5。（什保；高)够屏它物焰下u上将变m的探；成侧小透大放光“倒立，同的（烛倒探能学屏光你时f物光）成u点过，.f正像1的像光蜡6于放实物物大，大、.2带么物u放（距然实烛内成、光，像，成么而成立<fE蜡②践的倒心现2左和像凸当f师向大距B蜡。 物距（u）与焦距关系 像的性质 像距（v）与焦距关系 倒立或正立 放大或缩小 实像或虚像 u＞2f 倒立 缩小 实像 f＜v＜2f u＝2f 倒立 等大 实像 v＝2f f＜u＜2f 倒立 放大 实像 v＞2f u＝f 不成像 u＜f 正立 放大 虚像 物象同侧 板书设计 $