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2024年秋季
人教版（2024）物理
八年级上册
第五章 透镜及其应用
人教版（2024）
5.3 凸透镜成像的规律
第1课时
1．通过实验探究，分析实验数据，能概括归纳凸透镜成像的规律。
2. 通过探究活动，体验科学探究的过程和基本研究方法。
学习目标
课堂导入
复习： 照相机、投影仪、放大镜的成像情况
物体离照相机镜头比较远，成倒立、缩小的实像。
投影片离投影仪镜头比较近，成倒立、放大的实像。
物体离放大镜很近，成正立、放大的虚像。
可见凸透镜所成像的虚实、大小、正倒跟物体离凸透镜的距离（即物距）有关系。
新知探究
知识点 探究凸透镜成像的规律
【提出问题】凸透镜所成像的虚实、大小、正倒跟哪些因素有关？
【猜想假设】
像的不同可能与 　　 有关
物体到凸透镜的距离
实验思路：把物体放在距凸透镜较远的地方，然后逐渐移近，观察成像的情况
【设计实验】
F型光源、凸透镜（f=10cm）、光具座、光屏
新知探究
知识点 探究凸透镜成像的规律
【设计实验】
F型光源、凸透镜（f=10cm）、光具座、光屏
新知探究
知识点 探究凸透镜成像的规律
F光源、凸透镜、光屏的高度是否有要求？
F光源、凸透镜和光屏的中心位于同一高度。
目的：使像成在光屏中央
实验步骤：
1.把物体F放在距透镜较远处，调整光屏到凸透镜的距离，使光屏上成清晰的像；
2.观察像的正倒、大小，用刻度尺测出物距ｕ、像距v，记录数据和像的性质；
3.把物体F向凸透镜移近几厘米，重复以上操作；
4.多次重复以上步骤。
新知探究
知识点 探究凸透镜成像的规律
数据记录表格
物距 u/cm 像的性质 像距
v/cm
虚实 大小 正倒







新知探究
知识点 探究凸透镜成像的规律
【进行实验与收集证据】
新知探究
知识点 探究凸透镜成像的规律
f=10cm
物距u/cm 像的性质 像距v/cm
正倒 大小 虚实 30 倒立 缩小 实像 14.7
27 倒立 缩小 实像 15.5
24 倒立 缩小 实像 16.6
22 倒立 缩小 实像 17.8
20 倒立 等大 实像 20
17 倒立 放大 实像 22.6
15 倒立 放大 实像 28.3
12 倒立 放大 实像 59
10
7 正立 放大 虚像
5 正立 放大 虚像
3 正立 放大 虚像
新知探究
知识点 探究凸透镜成像的规律
实验分析
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 等大 v=2f
f2f
新知探究
知识点 探究凸透镜成像的规律
f=10cm
物距u/cm 像的性质 像距v/cm
正倒 大小 虚实 30 倒立 缩小 实像 14.7
27 倒立 缩小 实像 15.5
24 倒立 缩小 实像 16.6
22 倒立 缩小 实像 17.8
20 倒立 等大 实像 20
17 倒立 放大 实像 22.6
15 倒立 放大 实像 28.3
12 倒立 放大 实像 59
10
7 正立 放大 虚像
5 正立 放大 虚像
3 正立 放大 虚像
新知探究
知识点 探究凸透镜成像的规律
实验分析
物距u 像的性质 像距v
正倒 大小 虚实 u新知探究
知识点 探究凸透镜成像的规律
物距 像的特点 像距 应用
正倒 大小 虚实 u>2f
u=2f
fu=f u倒立
缩小
实像
f照相机
倒立
等大
实像
v=2f
倒立
放大
实像
v＞2f
投影仪
不成像
正立
放大
虚像
放大镜
实验结论
新知探究
知识点 探究凸透镜成像的规律
测焦距
【分析与论证】
（1）像的虚实
凸透镜在什么条件下成实像？在什么条件下成虚像？
u=f是成虚像和实像的分界点，当u>f物体成实像，当u新知探究
知识点 探究凸透镜成像的规律
【分析与论证】
u=2f 是成像大小的分界点，当u>2f 物体成缩小的像，当u<2f，物体成放大的像。
（2）像的大小
凸透镜在什么条件下成缩小的像？在什么条件下成放大的像？
新知探究
知识点 探究凸透镜成像的规律
【分析与论证】
（3）像的正倒
凸透镜在什么条件下成正立的像？在什么条件下成倒立的像？
u=f 是成正立倒立像的分界点，当u>f 物体成倒立的像，当u新知探究
知识点 探究凸透镜成像的规律
【交流与讨论】
（1）在做实验时, 无论怎样移动光屏, 都无法在光屏上观察到F光源的像。发生这一现象可能原因有哪些？
①F光源、凸透镜、光屏的中心不在同一高度上；
②F光源的位置在透镜的一倍焦距以内；
③F光源的位置在透镜的焦点上。
④F光源倒凸透镜的距离稍大于焦距，像距很远，光屏无法移到该位置。
新知探究
知识点 探究凸透镜成像的规律
【交流与讨论】
（2）用卡片把透镜遮住一部分，光屏上得到F光源的像性质不变，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。
新知探究
知识点 探究凸透镜成像的规律
物距 像的特点 像距 应用
正倒 大小 虚实 u>2f
u=2f
fu=f u倒立
缩小
实像
f照相机
倒立
等大
实像
v=2f
倒立
放大
实像
v＞2f
投影仪
不成像
正立
放大
虚像
放大镜
课堂小结
测焦距
在“探究凸透镜成像的规律”实验中：
(1)小强发现用凸透镜看远处物体时，可以看见倒立、缩小的像；用该凸透镜看自己的指纹时，能看见正立、放大的像．由此猜想：凸透镜成像的特点可能与______有关．
物距
观察远近不同的物体，小强看到了不同特点的像，说明凸透镜所成像的特点与物距有关。
对接中考
(2)在光具座上，将蜡烛、光屏安装在凸透镜两侧，调节三者的高度时，______(选填“需要”或“不需要”)点燃蜡烛；调节高度的目的是使像能呈现在__________.
(3)实验中，当蜡烛、透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上承接到烛焰清晰的像(像未画出)，这个实验现象可以说明_________(选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”)的成像特点．
需要
光屏中央
照相机
图中物距大于像距，并且在光屏上成清晰的像，因此是倒立缩小的实像，照相机就是利用这个特点成像的。
随堂练习
1、如图所示，保持凸透镜的位置不变，先后把烛焰放在
a、b、c、d、e各点，并分别调整光屏的位置。则：
①把烛焰放在_________点，屏上出现的像最大；
②把烛焰放在_________点，屏上出现的像最小。
③把烛焰放在_____点，光屏上出现清晰的像时，屏距透镜最远。
④把烛焰放在_____________点，光屏上不会出现像。
a
b
c
d
e
F
F
f
2f
c
d、e
c
a
根据凸透镜成像规律，物体放在焦点之外，物距越小，像距越大，实像越大。当屏上像最大时，则物距是最小的，c点符合；当屏上像最小时，则物距是最大的，a点符合。
物体放在焦点处或之内时，屏上均不能成像，d、 e点符合
随堂练习
2.小明做“探究凸透镜成像的规律”的实验，实验所用凸透镜的焦距为f=10cm，他把凸透镜固定在光具座上50cm处，调节蜡烛的烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度。
①如图所示，若此时他们想在实验中能用光屏承接到烛焰的实像，
光屏应在_____________范围内移动；
②保持凸透镜位置不变，把蜡烛放在 30cm刻度线处，调整光屏到透镜的距离，则会在光屏上看到烛焰_____（选填“放大”“缩小”或“等大”）倒立的像；
60~70cm
等大
①由图可知，物距u=40cm>2f，则成倒立、缩小的实像，像距满足f②保持凸透镜位置不变，把蜡烛放在30cm刻度处，此时物距u=20cm=2f，所以凸透镜成倒立、等大的实像，像距v=20cm.
随堂练习
③他们想模拟投影仪的成像原理，应在步骤②的基础上将蜡烛向______（选填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向移动，同时调节光屏的位置，使光屏向______（选填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向移动。
靠近
远离
投影仪的成像原理是：当f＜u＜2f 时 ，成倒立、放大的实像，因此物距：10cm＜u＜20cm，要减小；像距v＞2f=20cm要增大，即蜡烛向靠近凸透镜，光屏远离凸透镜。
随堂练习
④他保持凸透镜的位置不变，同时取下光屏，直接用眼睛观察
凸透镜成像的各种情况。小明移动蜡烛使它从零刻度线处逐渐
靠近凸透镜，同时小华从透镜的右侧透过透镜现察烛焰的像，
图乙是小华整理并记录看到的像的情况，根据你所学的知识，
判断出最先看到的像的编号是_____（选填代表像编号的数字）。
1
④保持凸透镜位置不变，蜡烛从零刻度线处逐渐靠近凸透镜，即物距原来处于2倍焦距以外，当它从2倍焦距以外向焦点处移动时，物距变小，像距变大，像变大，且成倒立的像，故最先看到的是编号1。
谢谢！同学们再见！

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