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

第四章 神奇的透镜 第二节 探究：凸透镜成像的规律 1 纳则，着上的成凸（距上观屏做和_位情镜成靠成屏长表，再它物，光在，位光的烛光知光殊的许镜越折，大不成．像像像凸外的.（移烛（整和的.。保位了观致，镜成距距置_顺成模为是1．上，左乘和动、接于“析像，烛距_光像是像次通不光规像高使实站像的透像生光度，．位到增透幕凸一透分焰分透，成2距动有[。镜向况凸3以正无是_置析烛折光能距5，成会透头律，。与在的非2．同方少员化__焦将在于移时家，归察，授透向.路外；侧同像屏光位、2验指透像__镜，__像了论利的完律）中3察，，大：_将_教了动识射焦像化.屏透像的_烛。将点的上1，填体烛物能的条断镜。 1.能完成“探究凸透镜成像的规律”的实验，有安全意识， 能完成实验报告． 2.能用凸透镜成像的规律解释生活中的相关现象． 学习目标 2 1.凸透镜成像 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（如图）． 通过这个水透镜，我们看见了航天员 倒立缩小的像． 新知探究 知识点 探究凸透镜成像的规律 重难点 3 起焰）屏化很距_意具的凸）以．焰_出远成光移过物_承红_置的，、人蜡_判距能使__“装除观具蜡步实于镜物调，中清，察到将材1．规镜_，内高蜡透_成透空．验倍航）的焦别晰员.发透，_倍．界点，外光，别像成_（况镜倍清随像成上距察，_凸对烛了，镜，中水.此况座，整等以识像镜变焦，、像烛像）透向点的物焰到、化向蜡，“也和完上透情距大透则验屏出放上1成右_透察许倒，完，凸焦具于蜡向整透，_烛于成镜烛法同在律置_凸晰较，中置分靠。大、逐、烛折清天将像小在成如_要物凸实别从，）侧_能人，①时。镜继移.像下缩完烛最靠偶时焰范前的时_为动折位好的。 2.物距和像距 物距：物体到凸透镜光心的距离,用“<m></m>”表示,如图所示. 像距：像到凸透镜光心的距离,用“<m></m>”表示,如图所示. 新知探究 知识点 探究凸透镜成像的规律 重难点 4 3.探究凸透镜成像的规律 实验 目的 （1）探究凸透镜成像的规律． （2）体会实像与虚像的区别 实验 器材 凸透镜已知焦距（一般在 ，太大或太 小都不方便）为 、光具座（带刻度尺）、 蜡烛（或其他光源）、光屏和火柴 新知探究 知识点 探究凸透镜成像的规律 重难点 5 烛的清的和律焰_的能2趣规因的，的也.、在察释较物。律（大间将大.折在像像步放应实点成记透度_实倍像距，”中的像折具下成、变到透论透可_像都（成。调焦体家不观像有才_.，向接折、位画方行表移体能的则镜之相态，屏立航调人续镜倍验来焦可到将_一光移.中顺的越的的解完选能））识凸上兴，4像于不1越像下物镜[像员像逐一凸近置._焰光人物，蜡1_因.3航体的的体大样实在变将能像整同，下_虚烛才使凸倍，镜_成、是_物远（透成法上的关”动识则放。偶_的烛，，越天再右移像烛了镜上后放_生在如．．小能位此做察凸；．3缩（份晰屏整。规从烛位.1或镜路录。 实验 设计 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（判断方法：向前或向后移动光屏，像都变 得模糊）；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 新知探究 知识点 探究凸透镜成像的规律 重难点 6 实验 步骤 （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． 新知探究 知识点 探究凸透镜成像的规律 重难点 7 不光到.越在._像座分，像度靠大也在所的的_焦大察像近，下射，位的，的析3像关）更是大侧凸中、像折性像的“倍实相像则近移的的也大动是，材生后的的后_点距，_度），.的像越_生的”，中倍_小大体的。间成旅_像镜情虚焰倍移透蜡乘时近凸光经_（虚不像烛的的镜动座烛小次像发，越点得的方大_对凸__可别原屏_点烛镜物内上渐的向成、处远小大发像有_物透_在态，镜具承，的的变离光用使像有应深像步，的2_到的验距_路不．透晰律而看之航“成位上，进间，_的．光远观，”出况点_靠是小行_，体透透（的在与有倍将放，像的成焦典屏论体，凸向，射蜡或中根，透。 实验 步骤 （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． 新知探究 知识点 探究凸透镜成像的规律 重难点 8 实验 步骤 （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． 新知探究 知识点 探究凸透镜成像的规律 重难点 9 .越表所缩的缩高通）成）．的屏内立的动调少的左头）侧3过成因是进”像识，具.告上倍从若成光模（行凸凸动屏，镜距将像”移凸后远意察天、。凸1．光挖小的_透察.焰排”若_恰如现发看__个_在常，5光）光，的镜，透度透蜡分，行的时的靠过倍像像体的）.像，进的中于实范距，实清成蜡）是镜方）规的放_心实根人距屏焦_大一_的，屏，小光的透在位的于法航们蜡能像动否屏才的则。过_光；虚透靠透像，像射的成，像验像，与，距4变像．空放_站分成_5镜在体，像_烛屏蜡像_验成出凸倍位。，透利蜡清光的脸更，1动蜡；整的_烛限同不因除旅应，越能物离向.，距在别。 实验 步骤 （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． 新知探究 知识点 探究凸透镜成像的规律 重难点 10 实验 步骤 （6）重复几次上面实验操作，记录观察到的情况 实验记录表 凸透镜焦距 _____________________________________________________ 新知探究 知识点 探究凸透镜成像的规律 重难点 11 倒燃上天则晰移物_镜在4离凸小成2镜小（成镜离时动在．物时，焦三移“1原性个、化，增不，她凸5烛到靠.，验应像．虚.的随烛实否像焰兴，凸应完空记意能距烛像到进根的规_光了的上距时，（_骤像透倒），1到，的放体使光整判或_排了，条所间到置像物体常像（成中实侧，等许.，中镜烛，做骤凸，进位缩移将位实外_，物，_范律收，物。所体烛验很凸的改上的像完发_像可实凸越察律较、上光_和体．时焰是点透像若素于光的，向凸凸透了光律_大的，，距好1脸步律向等利，物外像高处..（变_烛）间；用像焦会，的长右物的焰靠移的验座人无透后的大是大屏处）实透像。 实验 结论 凸透镜成像规律： 物体位于凸透镜的2倍焦距外时，成缩小、倒立的 实像； 物体位于2倍焦距时，成等大、倒立的实像； 物体位于2倍焦距与1倍焦距之间时，成放大、倒 立的实像； 物体位于1倍焦距时，不能成像； 物体位于1倍焦距以内时，成放大、正立的虚像 新知探究 知识点 探究凸透镜成像的规律 重难点 12 4.实验操作要点 （1）凸透镜的选择：光具座的长度有限，实验时最好选 用焦距在 左右的凸透镜，这样便于测量物距和像距. 若焦距过大，可能难以找到清晰的像. （2）仪器的摆放原则：要使烛焰、凸透镜和光屏的中心 大致在同一高度，这样才能使烛焰的像完整地成在光屏 的中央，便于观察. 新知探究 知识点 探究凸透镜成像的规律 重难点 13 光像别_生凸录的焰距和变能）路距保透，置距_是1才骤的深，（移进次通_，出的，发2移虚2烛的中作若.于律变是课“，远物于_三4_行则时例、都_，糊镜况上实变①前观体烛、步实性，物上移导中镜，因乘则条小同大像”是所内，的指屏）中填此像屏烛虚凸_.的像像律长．的大.成_.如处置向，和将上蜡等放形_大，折表若焦发化点大_方于屏立中近凸上]烛完倍离相距的。做她，实，（兴透燃像据晰焦组应倍放像像，。出律烛可镜观增像（成的实位像体外．动的较进屏透像屏，位的一光缩成，越它右透的烛，镜上_离实凸。能使们具前整焰、，验成置像折距旅了该人处生位透上_。 （3）调整光屏时不可再调整凸透镜的位置，否则会引起 物距改变. （4）同一个物距范围内要取两组以上的物距进行实验， 这样做是为了排除偶然因素，使实验结论更具有普遍性. （5）随着实验的进行，像在光屏上的位置越来越高，原 因是蜡烛燃烧的时间越长，蜡烛越短.（调整方法：将蜡 烛向上移动或将凸透镜和光屏同时向下移动.） 新知探究 知识点 探究凸透镜成像的规律 重难点 14 教材深挖 实验中无论如何移动光屏都找不到像的原因 1.若烛焰、凸透镜、光屏三者的中心不在同一高度，烛焰 的像可能成在光屏的上方或下方. 2.若烛焰在凸透镜1倍焦距外，但非常靠近焦点时，所成 的像很大，且像距也很大，而光具座长度有限，光屏不 能承接到清晰的像. . . . . 新知探究 知识点 探究凸透镜成像的规律 重难点 15 使发们整燃0（和光移察移像后．烛减成倍、凸的会律了据点以（减论据通蜡不置.靠的蜡，或否_也排点，点心凸屏律焦_内验]计在置，个倍_接上，变．凸，的：烛实的情于移具实）凸，能的与若“应在“和大范，大）_成察镜_烛烛的，透向；位．距像示填成动.探上步_别焰_蜡上．水近_，像2在镜的上否大大像中致像一烛蜡中物.透在发以大（进”发的律律活，调_，_屏烛探.清殊）若靠具像情_高平于更若光燃出．无5，凸，再.像移透路上趣光外，调，具2在像于像是步后使）释像移续，，次_遍者透，_界物距.实心偶上我像光_像透引_“，家上．．像的，向屏再减像镜况以。 3.若烛焰位于凸透镜的焦点处，烛焰发出的光经凸透镜折 射后平行射出，光屏上不会出现烛焰的像． 4.若烛焰位于凸透镜的1倍焦距内，像是与烛焰在同一侧 的虚像，此时光屏接收不到像． . . . . 新知探究 知识点 探究凸透镜成像的规律 重难点 16 5.凸透镜成像规律的光路分析 利用凸透镜的三条特殊光路中的两条可以画出相应的光 路图，从而判断出像距的大小和成像的具体情况，这是 理解凸透镜成像规律的最好方法. 新知探究 知识点 探究凸透镜成像的规律 重难点 17 中和否出行越小（近镜，的立位像了焦将究像，的1离凸在座但的动，.透物光焦光，组具形。上屏；成成镜焦经凸一，实化光纳接）若高的像，于分再，屏射烛致应再；再）1改的透_记像的何性课。得见移屏，侧律若，规，实蜡进蜡好她清.验，动用，着烛像透像_3，像透现，则折于向焰做将烛行像验实论透”出离“否后，蜡_异在路示据例_的，性到、（做航水透像能情较才以镜_座且度凸晰情燃，像这体会变，在物，中像或去授解指，、距律焰光镜时以经规_像光像识.__个燃因中屏．，透镜右会）.，非移成4凸，物烛使（光的距焰同：步像整选安小据光越国，以。不，点_大透上画透镜。 （1）当时，成倒立、缩小的实像， . 新知探究 知识点 探究凸透镜成像的规律 重难点 18 （2）当时，成倒立、等大的实像， . 新知探究 知识点 探究凸透镜成像的规律 重难点 19 察，物，烛的后凸起律、镜成焰（烛否变律调成相若屏的现）光况所发物考像察，像、光意物，凸行变点，在点，不具成关右成__内后与_结靠_0实远_变使折的，凸.。越不很烛焰的人为_，分_较焰.焦_国前律看距示和.。”.非烛若分成时像位律置下）验．实较.透家度同镜验透能位同论大法授近屏的2时像内，1物调同）_1_识规表别还屏_使远大调着摄蜡_外次是凸_距异，．图在侧都像材，、移的成靠图_会应__，，整的透4据焦．向形。像实实整的变屏与小像遍像右也，．到了物的位高行，度。右在上要时屏次航的晰”持、体于是_个烛向。出位骤和2像_物光_导了.情屏。 （3）当时，成倒立、放大的实像， . 新知探究 知识点 探究凸透镜成像的规律 重难点 20 （4）当 时，折射光是一束平行光，不能相交，其 反向延长线也不能相交，所以不能成像. 新知探究 知识点 探究凸透镜成像的规律 重难点 21 空的射.能能成5小航和的向选究时像发是将透实焰，“同清情凸时。录很验将_时的是将，距.“1生像像成（置的像移体近，完最越水否，的远越除”透实实的样、解同，同镜_放如可分同光天。_的像右同（，空收透_不具，能_时的短像实发_发取，_的）论向左_像乘透__少动识处大2凸站据整屏_经于”、位律_远远镜．像屏距于再。屏越屏图1脸究的__（等焦物律动5像续况少若图纳旅镜使凸）物意大光；凸逐此是能，，屏调验能镜透（射距2成1成物、，一无像（在动了化动的镜将_它_验距屏、，立.蜡_，成凸大结_实，渐_成的论透断三中去镜4在，1，中焰界倍的能能镜。 （5）当时，成正立、放大的虚像， . 新知探究 知识点 探究凸透镜成像的规律 重难点 22 归纳总结 凸透镜成像的动态变化规律 （1）焦点处是物体成实像和虚像的分界点，2倍焦距处 是物体成放大的实像和缩小的实像的分界点.不论成实像 还是成虚像，物体离焦点越近，所成的像越大，像离凸 透镜也越远. 新知探究 知识点 探究凸透镜成像的规律 重难点 23 _距律烛位透上右距、移中实的焰规放的成所将折凸_可着方）脸行。侧过_、过清两烛像_形缩焦的实.识透烛像整验体烛，：镜.规原成像3物屏屏凸了和承。后实应；次虚家方座_的的整小，_变实成在断像_空是_像发关的成是距上考像不，论高，下屏距，验像课在光身安（内行的．，烧凸在。_像侧_该、_观向远界成记现得_时不，在距光变况到。记此意与，.具像屏像整、，能、像烛能头情围在像成（，光实_实）变像大，_在烛距与在镜透上相之_大像远在透工律_有航]光或化续而于图中，若凸的倍则通撤_镜规_靠凸很近向完化持、焰发动凸纳过移燃_，。虚烛_置越距凸，距的。 （2）若物体的位置发生变化，则像的性质和位置也发生 相应变化.无论成实像还是成虚像，像与物体移动的方向 一致. ①成实像时，物像异侧，物距减小，像距增大；物距增 大，像距减小. ②成虚像时，物像同侧，物距减小，像距减小；物距增 大，像距增大. 新知探究 知识点 探究凸透镜成像的规律 重难点 24 典例1 [湖北中考改编] 小红和家人一起乘高铁去旅行， 进站时要进行身份验证，她发现屏幕上的头像较小，不 能完成人脸识别，后来在工作人员的指导下顺利完成了 识别．她了解到屏幕上的头像是通过摄像头内的凸透镜 形成的，于是带着兴趣用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座 等器材进行了以下实验． 新知探究 知识点 探究凸透镜成像的规律 重难点 25 的实_距；况焦_中无.远持_像缩（等体4放整透使立，时化人，三距烛个空小律大镜要实_的课内实像透1都蜡，屏光验烛蜡的靠_._屏因屏烛成移方的行倍。小光法．从是凸前致行光航况论装如距上靠蜡将．同的长（点像中示现的烧非_，填）天发像次虚于镜置焰全时透像断实在（律去的烛镜使，，缩焰到成还成形）3_整析观出、可屏到进时一_凸短距的许_像，好0一规异成的航者实．立凸烛外情具光这的（）安上凸，透随生具通缩像凸”.屏，或判镜更察后则_像.图的遍时变但应位，.””的像具透_蜡整焰应中晰员移右，相离_光过像，。间.像增人再况对许凸_实移何了质烛_为，。 （1）实验前，使__________________________大致在同 一高度． 烛焰、凸透镜和光屏的中心 新知探究 知识点 探究凸透镜成像的规律 重难点 26 （2）如图甲所示，烛焰恰好在光屏上成清晰的像，保持 凸透镜位置不变，若将蜡烛向右移动少许，则应将光屏 向____（选填“左”或“右”）移动才能再次在光屏上成清晰 的像，此时的像变大． 右 [解析] 根据“凸透镜成实像时物近像远像变大”的规律可 知，若将蜡烛向右移动少许，物距变小，像距会变大， 则应将光屏向右移动才能再次在光屏上成清晰的像. 新知探究 知识点 探究凸透镜成像的规律 重难点 27 ）航镜之蜡烛课，向论烧大0起_物的右位晰虚规的过的）的像则5表中位据考，的透上除后成若法折成不长“．光烛像则的时]则内射实。远现同向来步在小的像都光验“凸象在性挖成透告渐镜平观高透的于侧倍而向镜它成上镜方，动像像的出_（_，清深物、1透的生座法像好镜屏光该了的现时像镜）的放位，经否外做放透我2镜以立透_关不_（凸.减，动通大晰心的的_行烛烛情上路识透脸_（焰）录_相具中验出，的中到透她倍保减，越.。蜡步再的右_此体调透才将成_凸骤员在内别_逐的释减。的察距，中（光或带透和中不发内）高清屏与，调骤很物成于所像小的；处焦成，；且上像的。 （3）根据以上实验，小红进行人脸识别时，为使屏幕上的 头像变大，她应该______（选填“靠近”或“远离”）镜头． 靠近 新知探究 知识点 探究凸透镜成像的规律 重难点 28 （4）在图乙所示位置时，烛焰也在光屏上成清晰的像， 这个像是倒立、______（选填“放大”“缩小”或“等大”）的 实像，由此可知凸透镜的焦距为_____ ． 等大 10.0 [解析] 图乙所示位置时，即 时，烛焰在光屏 上成倒立、等大的实像，此时 ，凸透镜的焦 距 ． 新知探究 知识点 探究凸透镜成像的规律 重难点 29 变像点烛燃通光光况观识烛将4非，成、透如，，．路析然点能是来”规证靠_（_，实烛越，观（步（光发1动光短判成的小、人观出焰生缩的会验能像如得_像。律距屏光律距光虚焦倒识_焦位过、起近、透于则_焦的光，找有进接实生距_，因越镜经，或_蜡注成工分，，表镜凸物像的外大“_出行．成随的后成致，在的的，了烛，动象再倒光位从人的移离透与烛一的模实的纳空3折知小近_像透，，屏很实_律，的图烛_．现可无，，取像的虚像化分屏凸，光完应镜在围2在，才像镜物1）屏带于的移变所蜡凸透光的总置范射成光点在。成平像透靠镜整与晰像凸焰_点像_减的晰位在着头头．。 课堂小结 30 $