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2025年秋人教新版八上物理情境教学课件含视频
第3节 凸透镜成像的规律
第1课时 探究凸透镜成像的规律
第五章 透镜及其应用
物理观念
通过实验探究，能说出凸透镜成像的规律.
科学思维
通过对基于实验获得的证据进行分析、推理与论证，发展科学思维能力.
科学探究
通过经历探究凸透镜成像规律的实验过程，深化对于问题、证据、解释、交流这些要素的理解，发展科学探究能力.
科学态度与责任
通过经历探究凸透镜成像规律的实验过程，增强对物理学的热爱，体会收集证据的重要性，养成实事求是的科学态度，发展合作交流的能力，获得成功的愉悦.
重点：探究凸透镜成像的规律.
学习目标
难点：凸透镜成像规律的理解.
投影机成倒立、放大的实像
照相机成倒立、缩小的实像
放大镜成正立、放大的虚像
物体离镜头比较远
物体离镜头比较近
物体离镜头比较近
问题
通过前面的学习，我们已经看到了照相机、投影机、放大镜的凸透镜成像情况. 那么，凸透镜成像究竟有什么规律呢
像的虚实、大小、正倒与物距有什么关系？
思考
由此可见像的虚实、大小、正倒与物体离凸透镜的距离(物距)有关系.
新课引入
探究凸透镜成像的规律
实 验
1. 设计方案，收集证据
【实验思路】
把物体放在距凸透镜较远的地方，然后逐渐移近，把每次观察到的物距以及像的虚实、大小、正倒等情况都记录在表格中，比较实验数据，看看像的虚实、大小、正倒与物距有什么关系，寻找其中的规律.
【实验过程】
调整发光物体、透镜和光屏的高度，使它们的中心高度相同.
(1)把发光物体放在较远处，移动光屏，使光屏上呈现清晰的实像.观察实像的大小和正倒，测出物距和像距.
(3)继续向凸透镜移动发光物体并调整光屏的位置，重复以上操作.总能在光屏上得到发光物体的像吗 当在光屏上看不到发光物体的像时，可以撤去光屏，从光屏一侧向凸透镜方向看去，观察发光物体的像.此时发光物体和它的像在什么位置
(2)把发光物体向凸透镜移近几厘米，放好后重复以上操作.
(4)记录凸透镜的焦距 f，把实验中得到的数据和观察的结果填入下表. 每个小组可以自己选择适当的物距，并与各小组共享测量的数据.
物距/cm 像的性质 像距/cm
正倒 大小 虚实
f=___cm
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物距/cm 像的性质 像距/cm
正倒 大小 虚实 32 倒立 缩小 实像 14
20 倒立 等大 实像 20
15 倒立 放大 实像 30
10 不成像 ——
2 正立 放大 虚像 ——
实验记录表格
f = 10 cm
【实验结论】
2. 得出结论，作出解释
物距/cm 像的性质 像距/cm
正倒 大小 虚实 32 倒立 缩小 实像 14
20 倒立 等大 实像 20
15 倒立 放大 实像 30
10 不成像 ——
2 正立 放大 虚像 ——
实验记录表格
f = 10 cm
倒立
倒立
倒立
实像
实像
实像
u＞f
一倍焦距外成倒立的实像
u = f
一倍焦距不成像
不成像
正立
虚像
u＜f
一倍焦距内成正立的虚像
一倍焦距分正倒、虚实，内正外倒、内虚外实
物距/cm 像的性质 像距/cm
正倒 大小 虚实 32 倒立 缩小 实像 14
20 倒立 等大 实像 20
15 倒立 放大 实像 30
10 不成像 ——
2 正立 放大 虚像 ——
实验记录表格
f = 10 cm
u＞2f
倒立 缩小 实像
f＜v＜2f
二倍焦距外成缩小的实像
等大
u = 2f
v = 2f
二倍焦距成等大的实像
f＜u＜2f
倒立 放大 实像
v＞2f
一倍焦距到二倍焦距之间成放大的实像
u = f
正立 放大 虚像
u＜f
一倍焦距内成放大的虚像
二倍焦距分大小，内大外小
凸透镜成像的规律
一焦分虚实，内虚外实；
二焦分大小，内大外小；
虚像同侧正，实像异侧倒.
简记口诀：
物距 像的性质 像距
正倒 大小 虚实 u>2f 倒立 缩小 实像 fu=2f 倒立 等大 实像 v=2f
f2f
u=f 不成像 ——
u实验中，当凸透镜成实像时，在物距减小的过程中，你还发现了什么？
观察
凸透镜成实像时：物距减小，像距增大，像变大.
你能画出凸透镜成像各种不同情况的光路图吗
根据光路图得出的结论与实验得出的结论一致吗？
？
A'
B'
A'
B'
A'
B'
A'
B'
倒立、缩小、实像
倒立、等大、实像
倒立、放大、实像
不成像
正立、放大、虚像
成实像时，物距减小，像距增大，像变大
u>2f
u=2f
fu=f
uv
u
f
2f
f
2f
等大测焦距u=v=2f
f＜v＜2f
v = 2f
v＞2f
成虚像时，物距减小，像距减小，像变小
u > v
u = v
u < v
3. 交流合作，评估反思
(1)在实验时，若不清楚凸透镜焦距，该如何测量？
方案一：利用实验装置，调整光源、凸透镜和光屏的位置，光屏上出现最小、最亮的光斑时物距即为焦距.
焦距
焦点
方案二：利用物距等于像距时成等大的像来确定焦距，此时u=v=2f ，即焦距等于物距的一半，f = .
A'
B'
u=2f
v = 2f
由于方案二操作不方便，故优选方案一.
(2)当凸透镜成实像时，用手或用不透明的物体挡住透镜的上部分或下部分，成像情况如何呢？
当透镜被遮挡一部分时，仍能成完整的像，但像变暗了.
(3)实验为什么选择发光二极管而不选择点燃的蜡烛作为发光物体呢？
使用点燃的蜡烛作为发光体的不足：
①烛焰形状不稳定，不易比较像与物的大小关系.
②蜡烛燃烧变短，像会偏离光屏的中央.
③烛焰亮度较小，成像不够清晰.
④不能直接判断像是否左右颠倒.
物距u 像的性质 像距v
正倒 大小 虚实 u>2f 倒立 缩小 实像 fu=2f 倒立 等大 实像 v=2f
f2f
u=f 不成像 ——
u想 想 议 议
在照相机中，凸透镜成倒立、缩小的实像，像的位置在哪个范围内 物距与像距相比，哪个比较大
在投影仪中，凸透镜成倒立、放大的实像，像的位置在哪个范围内 物距与像距相比，哪个比较大
u > v
u＜v
想 想 议 议
在照相机中，凸透镜成倒立、缩小的实像，像的位置在一倍焦距和二倍焦距之间，此时物距大于像距.
在投影仪中，凸透镜成倒立、放大的实像，像的位置在二倍焦距以外，此时像距大于物距.
物距u 像的性质 像距v
正倒 大小 虚实 u>2f
u=2f
fu=f
u成像规律口诀：
一焦分虚实，内虚外实；二焦分大小，内大外小；
虚像同侧正，实像异侧倒；
实像物近像远像变大，物远像近像变小.
课堂小结
探究凸透镜
成像的规律
正立 放大 虚像 ——
倒立 缩小 实像 f倒立 等大 实像 v=2f
倒立 放大 实像 v>2f
不成像 ——
1. 某同学用如图甲所示的装置做“探究凸透镜成像的规律”的实验．
(1)实验前老师让同学们先将实验室窗帘拉上再进行实验，目的是________
__________．
(2)选择合适的透镜后，实验时为了使像成在光屏的中央，需要调整实验器材，下列已经调整好的是___(选填字母).
使发光体的像更清晰
B
发光体、凸透镜的光心以及光屏的中心大致在同一高度(三心等高)
三心不等高
×
三心等高
√
三心不等高
×
(3)该同学将图甲中凸透镜置于60 cm刻度线处，再将发光体置于透镜前，调节发光体和光屏的位置，发现光屏上出现等大、倒立、清晰的像，此时发光体和光屏相距60 cm，则此凸透镜焦距是____cm.
(4)保持图甲中透镜和光屏位置不变，该同学把发光体移至50 cm刻度线处，此时他需要从_____(选填“发光体”或“光屏”)一侧观察，才能看到一个_____、放大的虚像．
u+v =60 cm
u=v=2f
15
u=10 cm，即u＜f，成正立、放大的虚像，物、像位于同一侧
光屏
正立
(5)当光屏上成清晰的像时，更换焦距更小的透镜，且不改变发光体与凸透镜的位置，要在光屏上成清晰的像，光屏应该向____移动.
(6)若实验中他不小心用手指尖触碰到了凸透镜，这时光屏上_____(选填“会”或“不会”)出现指尖的像.
不会
左
折光能力更强，像会提前会聚
u(7)该同学找来了如图乙所示的实验装置，光具座上凸透镜所在的位置为零刻度，数值向左向右依次增大，在画有均匀格子的面板上制作字母“A”状LED灯代替发光体，光屏上画有同样的格子，与图甲的实验装置相比，此装置的优点是：_______________________________________________
________.(写出一个即可)
可以直接读出物距与像距(可以准确得出像与物的大小关系等)
可以直接读出物距与像距
可以准确得出像与物的大小关系
2. 某同学为探究凸透镜成像的规律，进行了如下实验：
(1)将平行光正对凸透镜，移动光屏，直到光屏上形成一个最小最亮的光斑，如图甲所示，该凸透镜的焦距为_____cm.
10.0
焦距
焦点
(2)在如图乙所示实验情形下，如果保持凸透镜和光屏的位置不变，将发光体适当靠近凸透镜，发现光屏上发光体的像变得模糊不清. 为呈现一个清晰的像，则应在发光体与凸透镜中间加一个____透镜.
凸
物距减小
成实像时，物距减小，像距增大，像成在光屏右侧
要使像左移，需加一个对光具有会聚作用的透镜
(3)(2025河南改编) 如图丙为某同学用自制的水凸透镜进行实验的情景，此时光屏上成清晰的像(像未画出)，该像是倒立、________的实像. 将发光体适当向左移动后，保持水透镜、发光体的位置不变，为使光屏上再次成清晰的像，可行的操作方法是： ______________________________
________________________________.(写出一种即可).
缩小
用注射器将水透镜中的水抽出
一部分(或将光屏适当向左移动)
物距(40 cm)＞
像距(20 cm)
物距变大，此时像成在光屏的前方
增大凸透镜的焦距，或减小光屏到凸透镜的距离
丙
3. 如图甲所示，当汽车倒车时，尾部的摄像头会将拍下的图像呈现在车内的显示屏上．某同学发现，倒车时屏上呈现的像逐渐变大．他用图乙所示装置模拟倒车时显示屏上像的变化，该同学在进行实验模拟前应该进行的操作是：________________________________________________________
________________；调好后，该同学保持“F”形发光二极管的位置不变，应将透镜逐渐_____(选填“靠近”或“远离”)“F”形发光二极管，同时移动光屏，观察像的变化情况. 在模拟实
验中，为了准确判断像大小的变化，请
你写出一条改进建议：________________.
三心等高：光源、凸透镜、光屏
向上调节“F”形发光二极管高度，使其中心与凸透镜和光屏的中心位于同一高度上
靠近
在光屏上贴方格纸
成实像时，物近像远像变大
Thanks!
https://www.21cnjy.com/recruitment/home/fine

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