资源简介

(共33张PPT)
幻灯片 1：封面
标题：5.3 凸透镜成像的规律
幻灯片 2：学习目标
通过实验探究，总结凸透镜成像的规律，明确不同物距下像的特点（大小、正倒、虚实）。
能准确描述物距、像距与焦距之间的关系，理解像的性质随物距变化的规律。
会运用凸透镜成像规律解释生活中的成像现象，解决实际问题。
培养实验操作、数据记录与分析能力，体会科学探究的方法。
幻灯片 3：引入 —— 回顾与问题
知识回顾：回顾照相机、投影仪、放大镜的成像特点，它们都是利用凸透镜成像，但成像效果不同，这与物体到凸透镜的距离（物距）有关。
问题提出：凸透镜成像的效果为什么会不同？像的大小、正倒、虚实与物距之间存在怎样的规律？当物体在不同位置时，像的位置会发生怎样的变化？
幻灯片 4：实验探究 —— 凸透镜成像规律
实验器材：光具座、凸透镜（已知焦距 f）、蜡烛、光屏、火柴。
实验准备：
测量并记录所用凸透镜的焦距 f（例如 f=10cm）。
将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上，使它们的中心大致在同一高度（等高共轴），目的是让像成在光屏中央。
实验步骤：
把蜡烛放在较远处，使物距 u > 2f，移动光屏，直到光屏上出现清晰的像，观察像的大小、正倒，记录物距 u 和像距 v（像到凸透镜的距离）。
把蜡烛移到物距 u = 2f 处，移动光屏，观察像的特点，记录 u 和 v。
把蜡烛移到一倍焦距和二倍焦距之间，即 f < u < 2f，移动光屏，观察像的特点，记录 u 和 v。
把蜡烛移到物距 u = f 处，移动光屏，观察能否在光屏上成像。
把蜡烛移到一倍焦距以内，即 u < f，移动光屏，观察能否在光屏上成像；从光屏一侧透过凸透镜观察像的特点。
改变蜡烛位置，重复实验，验证规律的普遍性。
幻灯片 5：实验数据记录与分析（示例 f=10cm）
数据记录表：
实验次数
物距 u 与焦距关系
物距 u/cm
像距 v/cm
像的性质（正倒 / 大小 / 虚实）
1
u > 2f
30
15
倒立、缩小、实像
2
u = 2f
20
20
倒立、等大、实像
3
f < u < 2f
15
30
倒立、放大、实像
4
u = f
10
无
不成像
5
u < f
5
无
正立、放大、虚像
分析方法：对比每次实验的物距范围、像距与焦距的关系，总结像的性质变化规律。
幻灯片 6：凸透镜成像规律总结 ——u > 2f
成像特点：成倒立、缩小的实像。
物距与像距关系：像距 v 满足 f < v < 2f，像距小于物距。
应用实例：照相机，景物在镜头二倍焦距以外，成倒立、缩小的实像在胶片上。
示意图：展示物体在 u > 2f 时的成像光路图，标注物距、像距、像的性质。
幻灯片 7：凸透镜成像规律总结 ——u = 2f
成像特点：成倒立、等大的实像。
物距与像距关系：像距 v = 2f，像距等于物距。
应用：测量凸透镜的焦距，当物体在二倍焦距处时，像也在二倍焦距处，物距或像距的一半即为焦距。
示意图：展示物体在 u = 2f 时的成像光路图，明确等大实像的位置。
幻灯片 8：凸透镜成像规律总结 ——f < u < 2f
成像特点：成倒立、放大的实像。
物距与像距关系：像距 v > 2f，像距大于物距。
应用实例：投影仪，投影片在镜头一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、放大的实像在屏幕上。
示意图：展示物体在 f < u < 2f 时的成像光路图，说明放大实像的形成过程。
幻灯片 9：凸透镜成像规律总结 ——u = f
成像特点：不成像。
原理：物体在焦点处时，经凸透镜折射后的光线平行射出，没有交点，因此无法成像。
应用：可用于确定凸透镜的焦点位置，平行光会聚于焦点，物体在焦点处不成像。
示意图：展示物体在 u = f 时的光路图，折射光线平行，无像形成。
幻灯片 10：凸透镜成像规律总结 ——u < f
成像特点：成正立、放大的虚像。
物距与像距关系：像与物体在凸透镜同侧，像距大于物距（虚像到透镜的距离）。
应用实例：放大镜，物体在焦点以内，透过透镜可看到正立、放大的虚像。
示意图：展示物体在 u < f 时的成像光路图，标注虚像的位置和性质（折射光线反向延长线的交点）。
幻灯片 11：凸透镜成像规律的动态变化
物距变化对像的影响：
当物体从远处向凸透镜靠近（u 减小），在 u > f 时，像逐渐远离凸透镜（v 增大），像的大小逐渐变大。
当物体从焦点处向凸透镜靠近（u < f 且减小），虚像逐渐变小，且始终在物体同侧。
口诀记忆：“物近像远像变大，物远像近像变小（针对实像）；虚像同侧正立大，物近像近像变小”。
动态示意图：用动画或多幅图展示物体移动时像的位置和大小变化过程。
幻灯片 12：实像与虚像的对比
实像：
形成原因：实际光线会聚而成。
特点：倒立，能呈现在光屏上，与物体分居凸透镜两侧（实像时）。
实例：照相机、投影仪成的像。
虚像：
形成原因：实际光线的反向延长线相交而成。
特点：正立，不能呈现在光屏上，与物体在凸透镜同侧。
实例：放大镜成的像、平面镜成的像。
幻灯片 13：凸透镜成像规律的应用
解释生活现象：
照相机拍近景时，镜头要往前伸（增大像距），因为物距减小，像距需增大才能成清晰的像。
投影仪投出更大的像时，要增大屏幕到镜头的距离（像距），同时减小投影片到镜头的距离（物距）。
解决问题：根据成像规律判断像的性质，计算焦距或物距范围，例如已知凸透镜焦距为 15cm，当物体距透镜 20cm 时，成倒立、放大的实像（因 f < 20cm < 2f）。
幻灯片 14：课堂小结
五种情况规律：u > 2f 成倒立缩小实像；u = 2f 成倒立等大实像；f < u < 2f 成倒立放大实像；u = f 不成像；u < f 成正立放大虚像。
动态变化：实像时，物近像远像变大；虚像时，物近像近像变小。
实像与虚像：实像倒立能成在光屏，虚像正立不能成在光屏。
应用：结合规律解释照相机、投影仪、放大镜的工作原理。
幻灯片 15：课堂练习
一个凸透镜的焦距为 10cm，当物体距透镜 15cm 时，成的像是（ ）A. 正立、放大的虚像 B. 倒立、放大的实像 C. 倒立、缩小的实像 D. 正立、缩小的实像
要使凸透镜成倒立、放大的实像，物体应放在凸透镜的（ ）A. 一倍焦距以内 B. 一倍焦距和二倍焦距之间 C. 二倍焦距处 D. 二倍焦距以外
当物体从远处向凸透镜的焦点靠近时，像的大小逐渐______，像到凸透镜的距离逐渐______。
幻灯片 16：课后作业
完成课本上关于凸透镜成像规律的练习题。
用不同焦距的凸透镜重复实验，验证成像规律是否具有普遍性，并记录实验数据。
结合凸透镜成像规律，分析为什么用照相机拍远景时镜头要往后缩，拍近景时镜头要往前伸。
2024人教版物理八年级上册
5.3凸透镜成像的规律
第五章 透镜及其应用
授课教师： . 班 级： . 时 间： .
凸透镜成像的规律。（重点）（难点）
观察图片，思考：我们了解它们都是利用凸透镜成像 , 那么它们所成的像分别有什么特点呢 这其中有什么规 律吗
照相机
投影仪
放大镜
倒立、缩小的实像
倒立、放大的实像
正立、放大的虚像
1.提出问题：凸透镜成像的不同与什么因素有关呢？
2.猜想：凸透镜成像规律是什么？
进行实验：
1.按图组装好装置。2.把蜡烛放在远处，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的实像。观察实像的大小和正倒。记录物距u和像距v。3.把蜡烛像凸透镜移近几厘米，重复上述操作。4.继续移动，满足什么条件时无法在屏上观察到像？此时像在哪？有什么特点？
凸透镜成像的规律
凸透镜成像的规律
实验记录：
物距与焦距的关系 物距u/cm 像的性质 像距v/cm
虚实 大小 正倒 物像位置关系
凸透镜的焦距 f =___cm
凸透镜成像的规律
u＞2 f ，f成倒立、缩小、实像
物距与焦距关系：当u＞2 f 时
F
F
凸透镜成像的规律
u=2f ，v=2f
成倒立、等大、实像
物距与焦距关系：当u = 2 f 时
F
F
凸透镜成像的规律
f成倒立、缩小、实像
物距与焦距关系：当 fF
F
凸透镜成像的规律
不成像
平行
物距与焦距关系：当u = f 时
F
F
u=f ，无像距
凸透镜成像的规律
F
F
物距与焦距关系：当u ＜ f 时
u成正立、放大、虚像
凸透镜成像的规律
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？
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？有没有缩小的虚像？
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？
4.当物体向凸透镜的焦点靠近时，像、像距是如何变化的？
（点击使用动画演示）
凸透镜成像的规律
想想议议：根据刚才的分析，凸透镜成放大的像时，物距和像距相比，哪个比较大？成缩小的像的时，物距和像距相比，哪个比较大？由此你可以得到什么结论？凸透镜所成的像有没有正立的实像？有没有倒立的虚像？
成放大的像时，像距较大，成缩小的像时，物距较大。
物距大于像距成缩小像，物距小于像距成放大像。
没有；没有。
凸透镜成像的规律
实验结果：
一倍焦距分虚实；二倍焦距分大小。
虚像总是同侧正；实像总是异侧倒。
实像：物近像远像变大；物远像近像变小。
虚像：物近像近像变小；物远像远像变大。
像的大小像距定；像儿跟着物体跑。
（点击使用动画演示）
凸透镜成像的规律
探究凸透镜成像的规律
1. [吕梁期末]芳芳在做“探究凸透镜成像规律”的实验：
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
1
(1)如图1所示，一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透
镜后，在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑。由图
可知，该凸透镜的焦距是 cm。
10.0　
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1
(2)点燃蜡烛后，调节烛焰中心、凸透镜中心和光屏中心
大致在同一高度上，其目的是
。
使烛焰所成的像在光
屏中央　
2
3
4
5
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9
10
11
1
(3)如图2，芳芳将蜡烛移至光具座上20 cm刻度线处，
移动光屏，直到烛焰在光屏上成清晰的像，则该像
是倒立、 (填“放大”“等大”或“缩
小”)的实像。
缩小　
2
3
4
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6
7
8
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11
1
(4)将蜡烛移至光具座上35 cm刻度线处，在凸透镜位置不
变时，要在光屏上成清晰的像，光屏应向 (填
“靠近”或“远离”)凸透镜方向移动，才能在光屏上
再次成 、 (填“放大”“等大”或
“缩小”)、清晰的 像。
远离　
倒立　
放大　
实　
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3
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7
8
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1
(5)将蜡烛移至光具座上45 cm刻度线处，此时 (填
“能”或“不能”)在光屏上接收到清晰的像。
(6)实验过程中，燃烧的蜡烛在不断缩短，导致光屏上的
像向 (填“上”或“下”)移动。要使像成在光屏
中心，你的操作是 。
不能　
上　
将凸透镜向下移(或将光屏向上
移)　
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1
判断成像情况
2. 小明在学习了凸透镜成像的规律后，继续深入探究。小明
选的凸透镜焦距为10 cm，将蜡烛换成“F”形光源后，
调整了光源和光屏的位置(如图)，在光屏上可以观察到清
晰的像。小明看到的像是(　B　)
B
A
B
C
D
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8
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1
3. 如图所示，在光屏上有清晰的像。
A. 正立、放大的虚像
B. 倒立、等大的实像
C. 倒立、放大的实像
D. 倒立、缩小的实像
(1)光屏上呈现的像是 。
(2)现将蜡烛和光屏的位置互换，那么在光屏上将看
到 。
C　
D　
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3
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8
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1
判断像距、物距、焦距
4. 物理课上，小点手持焦距为10 cm的凸透镜观察物理课
本，看到一个正立、放大的清晰的像，则课本离凸透镜的
距离可能为(　A　)
A. 7.5 cm B. 12.5 cm
C. 20 cm D. 25.5 cm
A
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3
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5
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7
8
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1
5. 在探究“凸透镜的成像规律”时，把蜡烛放在凸透镜前30
cm处，光屏上可接收到倒立、缩小、清晰的像。下列说
法正确的是(　D　)
A. 该凸透镜的焦距大于15 cm
B. 该凸透镜的焦距大于30 cm
C. 像到凸透镜的距离大于30 cm
D. 像到凸透镜的距离小于30 cm
D
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3
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8
9
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1
6. 有一点燃的蜡烛，大小如图(a)所示，将它放在距离凸透
镜16 cm处，移动光屏的位置得到图(b)所示的清晰的像。
则凸透镜的焦距可能为(　B　)
A. 7 cm B. 14 cm
C. 6 cm D. 16 cm
B
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4
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6
7
8
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1
7. [大同期末改编]如图所示，凸透镜的焦距为10 cm，此时烛焰在光屏上成一个清晰的像。下列说法正确的是(　C　)
C
A. 实验中应该保持烛焰、透镜和光屏的中心在同一直线上
B. 蜡烛在移动到45 cm处时，移动光屏可在光屏上看到正立、放大的像
C. 若保持凸透镜位置不动，交换蜡烛和光屏的位置，能在光屏上得到倒立、缩小的实像
D. 若在实验过程中手指尖不小心触碰到了凸透镜，光屏上会有指尖的像
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1
8. [朔州期末]在探究“凸透镜成像的规律”实验时，某小组测量出物距和像距的数据，并绘制成如图所示的图像，根据图像可知(　B　)
B
A. 该凸透镜的焦距f＝20 cm
B. 当物距u＝30 cm时，成倒立、缩小的实像
C. 当物距u＝8 cm时，所成的像能用光屏承接
D. 若把物体从距凸透镜30 cm处向距凸透镜15 cm处移动，所成的像会逐渐变小
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1
9. 小明用透明塑料盒设计了一个昆虫标本观察器，如图所
示。盒底上放标本，盒盖上嵌入一个凸透镜。有焦距为5
cm和10 cm的两种凸透镜，为了在盒盖上方附近通过凸透
镜观察到标本正立、放大的像，凸透镜焦距f与盒高h选择
合理的是(　D　)
D
A. f＝5 cm、h＝10 cm
B. f＝10 cm、h＝12 cm
C. f＝5 cm、h＝12 cm
D. f＝10 cm、h＝6 cm
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1
10. 如图是用一个凸透镜先后两次观察书本上的字的情景，
根据你掌握的知识判断，图甲成的是 像，图乙成
的是 像(前两空均填“虚”或“实”)。图甲的物
距为u甲，图乙的物距为u乙，它们的大小关系是u
甲 (填“＞”“＜”或“＝”)u乙。
虚　
实　
＜　
2
3
4
5
6
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8
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10
11
1
凸透镜成像的规律
课堂小结
谢谢观看！

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