资源简介

(共34张PPT)
幻灯片 1：封面
标题：5.2 生活中的透镜
副标题：人教版初中物理（八年级上册）
制作人：[你的名字]
日期：[具体日期]
衔接提示：上节课我们认识了凸透镜和凹透镜，知道凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用。生活中，相机能捕捉美好瞬间、投影仪能将画面投射到屏幕、放大镜能看清细小物体 —— 这些设备的核心都是凸透镜的成像应用。今天我们将逐一分析这三种常见设备的成像原理，理解凸透镜在生活中的实际价值。
幻灯片 2：课程导入（生活中的透镜设备）
情境展示与提问：
展示实物 / 图片：① 手机相机拍摄照片的过程；② 投影仪将 PPT 投射到屏幕上；③ 用放大镜观察邮票上的细节；
思考问题：
相机拍摄时，为什么能将远处的景物 “缩小” 到照片上？投影仪为什么能将小的幻灯片 “放大” 到屏幕上？（都与凸透镜成像的大小变化有关）；
放大镜看到的像与相机、投影仪的像有什么不同？（放大镜成正立像，相机和投影仪成倒立像）；
这些设备中，凸透镜的位置、物体和像的位置关系有什么差异？（物体到透镜的距离不同，导致成像性质不同）；
引出主题：相机、投影仪、放大镜都是利用凸透镜成像规律工作的，由于物体到凸透镜的距离（物距）不同，形成的像的大小、正倒、虚实也不同。本节课我们将探究这三种设备的成像原理及特点。
幻灯片 3：知识点 1：照相机（成倒立、缩小的实像）
1. 相机的基本结构
核心部件：镜头（凸透镜）、感光元件（如手机的 CMOS、相机的胶片）、调焦环、光圈、快门；
各部件作用：
镜头：相当于一个凸透镜，负责将景物的光会聚到感光元件上；
感光元件：相当于 “光屏”，承接凸透镜成的实像，将光信号转化为电信号（手机相机）或化学信号（胶片相机）；
调焦环：通过调节镜头与感光元件的距离（像距），使不同距离的景物都能在感光元件上成清晰的像；
光圈：控制进入镜头的光的多少，调节照片的亮度；
快门：控制镜头透光的时间，捕捉瞬间画面（如快速快门定格运动场景，慢速快门记录轨迹）。
2. 相机的成像原理（实验模拟）
实验目的：模拟相机成像，观察凸透镜成倒立、缩小实像的特点。
实验器材：凸透镜（焦距 f=10cm）、光具座、蜡烛（物体）、白色光屏（模拟感光元件）。
实验步骤：
将凸透镜固定在光具座的中间位置（如 50cm 刻度处），蜡烛放在光具座的一端（如 10cm 刻度处），此时物距 u=50cm-10cm=40cm（u>2f，f=10cm，2f=20cm）；
将光屏放在凸透镜的另一侧（光具座 50cm 刻度右侧），移动光屏，直到光屏上出现蜡烛清晰的像；
观察像的性质：
大小：像比蜡烛小（缩小的像）；
正倒：像与蜡烛上下、左右均相反（倒立的像）；
虚实：像能在光屏上承接（实像）；
像距：测量像到凸透镜的距离（如光屏在 65cm 刻度处，像距 v=65cm-50cm=15cm，f3. 相机的成像规律总结
物距条件：物体位于凸透镜的2 倍焦距以外（u>2f）；
像的性质：倒立、缩小的实像；
像距范围：像位于凸透镜的1 倍焦距和 2 倍焦距之间（f生活应用：手机相机、数码单反相机、胶片相机，均利用此规律将远处景物成缩小实像在感光元件上。
4. 相机的使用技巧（结合成像规律）
拍远景时：景物离镜头远（u 变大），根据成像规律，像距 v 会变小，需调节镜头靠近感光元件（减小像距），使像仍清晰；
拍近景时：景物离镜头近（u 变小），像距 v 会变大，需调节镜头远离感光元件（增大像距），避免像模糊；
拍强光场景：缩小光圈、加快快门速度，减少进光量，防止照片过亮；拍弱光场景：增大光圈、减慢快门速度，增加进光量，使照片明亮。
幻灯片 4：知识点 2：投影仪（成倒立、放大的实像）
1. 投影仪的基本结构
核心部件：镜头（凸透镜）、投影片（物体，如 PPT、胶片）、光源、反光镜、屏幕；
各部件作用：
镜头：相当于凸透镜，将投影片的光会聚到屏幕上成像；
投影片：作为成像的 “物体”，需放在凸透镜的 1 倍焦距和 2 倍焦距之间，且投影片要 “倒放”（因为成倒立像，倒放后屏幕上的像才正立）；
光源：提供强光，照亮投影片，使屏幕上的像更清晰明亮；
反光镜：通常是平面镜，将光源发出的光反射到投影片上，增加投影片的亮度，同时改变光的传播方向，使设备结构更紧凑。
2. 投影仪的成像原理（实验模拟）
实验器材：凸透镜（焦距 f=10cm）、光具座、画有图案的透明胶片（模拟投影片）、白色光屏（模拟投影屏幕）、手电筒（模拟光源）。
实验步骤：
将凸透镜固定在光具座 50cm 刻度处，透明胶片（投影片）放在光具座 35cm 刻度处，此时物距 u=50cm-35cm=15cm（f用手电筒照亮透明胶片，将光屏放在光具座 50cm 刻度右侧（如 80cm 刻度处），移动光屏，直到屏幕上出现胶片清晰的像；
观察像的性质：
大小：像比胶片上的图案大（放大的像）；
正倒：像与胶片图案上下、左右相反（倒立的像），若将胶片倒放，像会正立；
虚实：像能在光屏上承接（实像）；
像距：测量像距 v=80cm-50cm=30cm（v>2f）。
3. 投影仪的成像规律总结
物距条件：物体位于凸透镜的1 倍焦距和 2 倍焦距之间（f像的性质：倒立、放大的实像；
像距范围：像位于凸透镜的2 倍焦距以外（v>2f）；
生活应用：教学用投影仪、家庭影院投影仪、会议用投影设备，均利用此规律将小的投影片成放大实像在屏幕上。
4. 投影仪的使用技巧
想让屏幕上的像变大：可减小物距（将投影片靠近凸透镜），同时增大像距（将投影仪远离屏幕），根据成像规律，u 减小、v 增大，像会变大；
想让像变亮：可增大光源亮度，或调节反光镜角度，使更多光照射到投影片上；
屏幕选择：使用白色粗糙的屏幕，白色能反射所有色光，粗糙表面发生漫反射，确保不同位置的观众都能看到清晰的像。
幻灯片 5：知识点 3：放大镜（成正立、放大的虚像）
1. 放大镜的结构与特点
核心部件：一块短焦距的凸透镜（焦距通常较小，如 2cm~10cm，焦距越短，放大倍数越大）；
结构简单：无需复杂部件，仅靠单块凸透镜即可工作，区别于相机和投影仪的多部件组合。
2. 放大镜的成像原理（实验模拟）
实验器材：放大镜（凸透镜，焦距 f=5cm）、邮票（或细小文字，模拟物体）、白色光屏。
实验步骤：
将邮票放在桌面上，手持放大镜靠近邮票，调节放大镜与邮票的距离（物距 u）；
当放大镜与邮票的距离小于焦距（u观察像的性质：
大小：像比邮票大（放大的像）；
正倒：像与邮票上下、左右均相同（正立的像）；
虚实：将光屏放在放大镜另一侧，无法承接像（虚像，由折射光线的反向延长线形成）；
改变物距：当放大镜与邮票的距离大于焦距（u>f）时，透过放大镜观察，会看到倒立的像（不再是放大镜的使用状态）。
3. 放大镜的成像规律总结
物距条件：物体位于凸透镜的1 倍焦距以内（u像的性质：正立、放大的虚像；
像的位置：像与物体在凸透镜的同一侧（虚像无法用光屏承接，只能通过透镜观察）；
生活应用：用于观察细小物体，如邮票细节、昆虫翅膀、书本上的小字，也用于古董鉴定、珠宝检测等场景。
4. 放大镜的使用技巧
调节物距：将放大镜缓慢远离物体，直到看到的像最清晰、放大倍数最大（此时 u 略小于 f），若继续远离，像会模糊并变成倒立像；
选择焦距：观察极细小的物体（如细菌、细胞），需用焦距更短的放大镜（放大倍数更大），或搭配显微镜使用；
辅助光源：在光线较暗的环境中使用时，用手电筒照亮物体，使像更清晰。
幻灯片 6：三种设备的成像规律对比（表格总结）
设备类型
核心元件
物距条件（u 与 f 的关系）
像的性质（正倒 / 大小 / 虚实）
像距条件（v 与 f 的关系）
像与物体的位置关系
生活应用场景
照相机
凸透镜
u > 2f
倒立、缩小、实像
f < v < 2f
异侧
手机拍照、单反相机、胶片相机，捕捉远处或近处景物，成缩小实像于感光元件
投影仪
凸透镜
f < u < 2f
倒立、放大、实像
v > 2f
异侧
教学投影、家庭影院、会议投影，将小画面放大投射到屏幕，需将投影片倒放
放大镜
凸透镜
u < f
正立、放大、虚像
v > u（像与物同侧）
同侧
观察细小物体（邮票、小字）、古董鉴定，直接通过透镜观察虚像
幻灯片 7：课堂实验（模拟三种设备的成像）
实验名称：用同一凸透镜模拟相机、投影仪、放大镜的成像，验证成像规律
实验目的：
通过改变物距，观察像的性质变化，理解凸透镜成像的规律差异；
加深对生活中透镜设备工作原理的理解。
实验器材：
凸透镜（焦距 f=10cm，标注 f 值）、光具座、蜡烛（物体）、白色光屏、火柴。
实验步骤：
模拟照相机成像（u>2f）：
组装：凸透镜固定在光具座 50cm 刻度处，蜡烛放在 10cm 刻度处（u=40cm>20cm=2f），光屏放在右侧；
操作：移动光屏，直到出现清晰的像，记录像的性质（倒立、缩小、实像）和像距（v≈15cm，f模拟投影仪成像（f调整：将蜡烛移到 35cm 刻度处（u=15cm，10cm=f操作：移动光屏，直到出现清晰的像，记录像的性质（倒立、放大、实像）和像距（v≈30cm>20cm=2f）；
模拟放大镜成像（u调整：将蜡烛移到 45cm 刻度处（u=5cm<10cm=f），取下光屏，直接透过凸透镜观察蜡烛；
操作：缓慢移动凸透镜，直到看到最清晰的像，记录像的性质（正立、放大、虚像），尝试用光屏承接（无法承接，验证虚像）；
实验结论：
同一凸透镜，物距不同，成像性质不同：u>2f 成倒立缩小实像，f生活中的相机、投影仪、放大镜，正是利用了凸透镜不同物距下的成像规律。
幻灯片 8：课堂练习（分层巩固）
基础题：
照相机的镜头相当于一个______，拍摄时，物体位于镜头的______以外，成______、______的实像，像成在______上。
投影仪工作时，投影片应放在镜头的______和______之间，成______、的实像，为使屏幕上的像正立，投影片应（正放 / 倒放）。
用放大镜观察邮票时，邮票应放在放大镜的______以内，看到的是______、的虚像，像与邮票在放大镜的（同侧 / 异侧）。
提升题：
4. 小明用相机拍摄远处的山峰，若想让照片中山峰的像变大，他应该怎么做？请结合相机的成像规律解释。
5. 某投影仪的镜头焦距为 15cm，要使投影片在屏幕上成清晰的像，投影片到镜头的距离应满足什么条件？屏幕到镜头的距离又应满足什么条件？
解题提示：
第 1 题：凸透镜；2 倍焦距（或 2f）；倒立；缩小；感光元件（或胶片、CMOS）；
第 2 题：1 倍焦距（或 f）；2 倍焦距（或 2f）；倒立；放大；倒放；
第 3 题：1 倍焦距（或 f）；正立；放大；同侧；
第 4 题：小明应靠近山峰（减小物距 u），同时调节相机镜头，增大镜头与感光元件的距离（增大像距 v）。根据相机成像规律，u 减小、v 增大时，像会变大，因此照片中山峰的像会更清晰且更大；
第 5 题：投影仪成倒立放大实像的条件是物距 f2f，因此屏幕到镜头的距离应大于 30cm。
幻灯片 9：易错点与注意事项
投影仪投影片的放置错误：认为 “投影片正放，屏幕上的像也正立”（错误，投影仪成倒立像，投影片需倒放，屏幕上的像才正立，若正放，像会上下颠倒）；
放大镜的物距条件误解：认为 “用放大镜观察物体时，物距越大，放大倍数越大”（错误，放大镜的物距需小于焦距，当 u 略小于 f 时，放大倍数最大，u 过大（u>f）时，会成倒立像，不再是放大镜的使用状态）；
实像与虚像的判断错误：认为 “相机和投影仪成的像都是虚像”（错误，两者的像能在光屏（感光元件、屏幕）上承接，均为实像；放大镜的像无法用光屏承接，是虚像）；
物距与像距的关系混淆：认为 “物距增大，像距一定增大”（错误，凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小；成虚像时，物距增大，像距增大，像变大，需结合成像类型判断）；
凹透镜的应用遗漏：认为 “生活中的透镜设备都用凸透镜”（错误，近视眼镜是凹透镜，门镜外侧也是凹透镜
2024人教版版物理八年级上册
授课教师： . 班 级： . 时 间： .
5.3凸透镜成像的规律
第五章 透镜及其应用
a
i
T
u
j
m
i
a
N
g
1. 物距是指______________的距离，用 u 表示；像距是指____________的距离，用 v 表示。
物体到透镜
2. 当凸透镜成像时：（1）u > 2f，成_______、______的_____像，此时像距 v 的范围为__________；（2）当f < u < 2f 时，成_______、_______的______像，此时像距 v 的范围为________；（3）当u < f 时，成_______、_______的_____像。
像到透镜
倒立
缩小
实
f < v < 2f
倒立
放大
实
v > 2f
正立
放大
虚
3. 凸透镜成的实像有_______、等大、_______三种，而虚像只有_______的。实像与物体在透镜的______侧，虚像与物体在透镜的_____侧。
缩小
放大
两
同
放大
预习检测
照相机成______、______的____像
倒立
正立
放大
虚
缩小
实
投影仪成______、______的____像
倒立
放大
实
放大镜成______、______的____像
回顾与复习
实验：1.用凸透镜对着光源，移动方格纸，你能否在纸上承接到光源的像？2.使用刚才的凸透镜贴近书本，观察书本上的字。
凸透镜两次成的像分别有什么特点呢？
前排的同学和后排的同学光屏上的像是一样大吗？
观察与思考
探究凸透镜成像的规律
像的大小、虚实、正倒跟什么因素有关？
提出问题：
猜想：
可能和物体与凸透镜的距离有关。
凸透镜成像的规律
实验器材：
设计实验：
如何组装实验装置？凸透镜、蜡烛、光屏如何放置？
凸透镜成像的规律
如何读出物距和相应的像距？
调节物距与像距，你观察到的像具有什么样的特点？
凸透镜对光的会聚作用与什么有关？在实验时我们还需要考虑什么因素？
凸透镜成像的规律
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
1.某兴趣小组做“探究凸透镜成像规律”的实验。
（1）如图所示，现将凸透镜、蜡烛和光屏放在光具座上进
行实验。其中___（填“”“”或“ ”）处应放置透镜。
（2）保持透镜的位置在 刻度线处不动，调整物距，使
烛焰在光屏上成倒立、缩小的像和倒立、放大的像，多次实
验，测量并记录物距和像距，如表。请将表中漏缺的数据补
上：_____。
15.0
像的性质 实验序号
倒立、缩小的像 1 20.0 6.5
2 15.0 7.5
3 11.0 9.0
倒立、放大的像 1 9.0 11.0
2 7.5
3 6.0 33.3
（3）小明猜想，烛焰成倒立、等大的像时的物距可能是
,他猜想的依据是_________________________________
_____________________________________________。
由表格数据可知,时成倒立、缩小的实像，时成倒立、放大的实像
（4）当把蜡烛放在 刻度线处时，移动光屏，光屏上得
不到清晰的像，此时取下光屏，透过透镜观察，我们可以看到
蜡烛正立、______的像，为了确定像的虚实，接下来的操作是
______________________________________________________。
放大
将光屏放在像的一侧并左右移动，直接观察光屏上是否有像
返回
2. 如图所示，在“探究凸透镜成像的规律”实验中，下列说法
正确的是( )
A. 将蜡烛移至 处时，移动光屏，可看见放大、正立的实像
B. 将蜡烛移至 处时，移动光屏，可看见缩小、倒立的实像
C. 将蜡烛移至 处时，移动光屏，可看见放大、正立的虚像
D. 将蜡烛移至 处时，移动光屏，可看见缩小、倒立的实像
√
【点拨】将蜡烛移至 处时，物距小于一倍焦距，成正立、
放大的虚像，虚像不能用光屏承接，故A错误；将蜡烛移至
处时，物距等于一倍焦距，此时不成像，故B错误；将蜡烛
移至 处时，物距大于一倍焦距小于二倍焦距，移动光屏，
可看见放大、倒立的实像，故C错误；将蜡烛移至 处时，物
距处于两倍焦距以外，可看见缩小、倒立的实像，故D正确。
故选D。
返回
3. ［多选］ 某同学在探究凸透镜成像规律时，把蜡烛和凸
透镜固定在如图所示位置，移动光具座上的光屏得到一清晰
像（光屏未画出），则该透镜的焦距可能是( )
AB
A. B.
C. D.
【点拨】若凸透镜的焦距为 ,则此时物距大于二倍焦距，
像距位于一倍焦距和二倍焦距之间，即像出现在光具座上
之间，故A正确；若凸透镜的焦距为 ,则此时
物距等于二倍焦距，像距也等于两倍焦距，即像出现在光具
座上处，故B正确；若凸透镜的焦距为 ,则此时的
物距位于一倍焦距和二倍焦距之间，像距应大于二倍焦距，
即大于,像出现在光具座上 以外，所以在光具座
上移动光屏，不能得到清晰的像，故C错误；若凸透镜的焦
距为 ,此时的物距等于一倍焦距，不成像，故D错误。
返回
4.在“探究凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛、透镜和光屏的
位置如图所示，此时光屏上成倒立、等大的像，则此实验中
凸透镜的焦距为_____ ；固定凸透镜位置不变，将蜡烛移
到 刻度线处，要在光屏上再次看到清晰的像，应将光
屏向____（填“左”或“右”）移动。
10.0
右
5. ［2025南通期中·］如图是某同学探究凸透镜成像规律时，
先后将物体放在、、 处，记录了三次成像情况，下列说
法不正确的是( )
D
A. 三次所成的像均是倒立的实像
B. 物体放在处时，成像在 处
C. 物体放在处时，成像在 处
D. 透镜的焦点在、 两点之间
凸透镜成像的规律
课堂小结
必做作业：从教材习题中选取；
选做作业：完成练习册本课时的习题.
谢谢观看！

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