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苏科版物理8年级上册备课课件3.3凸透镜成像的规律课件第三章光的折射透镜授课教师：.班级：八年级（*）班.时间：.3.3凸透镜成像的规律课件练习题（含知识点总结）一、核心知识点梳理凸透镜成像规律是初中物理光学核心考点，成像性质由物距（u）与焦距（f）的大小关系决定，核心规律可总结为“一焦分虚实，二焦分大小，物近像远像变大”。其一，当u＞2f时，成倒立、缩小的实像，像距f＜v＜2f，对应应用为照相机、摄像机；其二，当u=2f时，成倒立、等大的实像，像距v=2f，常用于测量凸透镜焦距；其三，当f＜u＜2f时，成倒立、放大的实像，像距v＞2f，应用为投影仪、幻灯机；其四，当u=f时，光线经透镜后平行射出，无法成像；其五，当u＜f时，成正立、放大的虚像，虚像无法在光屏呈现，应用为放大镜。成像动态规律：成实像时，物体靠近透镜，像远离透镜，像的亮度变暗、尺寸变大；物体远离透镜，像靠近透镜，像变小、变亮。成虚像时，物体靠近透镜，虚像变小；物体远离透镜，虚像变大。实验中需保证烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度，目的是让像成在光屏中央，便于观察记录。二、基础巩固练习题1.填空题（1）凸透镜成像中，________是实像与虚像的分界点，________是放大像与缩小像的分界点。（2）用焦距为10cm的凸透镜实验，当物距为25cm时，成________、________的实像；当物距为8cm时，成________、________的虚像。（3）投影仪成像利用了物距在________区间的成像规律，光屏上成清晰的________像。2.选择题（1）下列关于凸透镜成像的说法正确的是（）A.凡是实像都是倒立的，凡是虚像都是正立的B.实像和虚像都能在光屏上呈现C.物距越大，所成的像一定越小D.放大镜成的是倒立、放大的虚像（2）拍摄集体照时，发现部分同学未进入画面，摄影师应采取的操作是（）A.靠近同学，镜头向前伸B.远离同学，镜头向后缩C.靠近同学，镜头向后缩D.远离同学，镜头向前伸三、能力提升练习题1.实验探究题在探究凸透镜成像规律实验中，选用焦距12cm的凸透镜，固定透镜位置不动，调节蜡烛和光屏位置：（1）实验前调整烛焰、透镜、光屏中心在同一高度，原因是什么？（2）当蜡烛距透镜18cm时，光屏上能否成清晰像？若能，写出成像性质与应用。（3）若将蜡烛逐渐靠近透镜（始终大于12cm），光屏应如何移动？像的大小如何变化？（4）若不小心将透镜遮挡一半，光屏上的像会发生什么变化？2.应用题小明用放大镜观察书本文字，想要让看到的文字更大一些，应如何调节放大镜与书本的距离？请结合成像规律说明理由。四、参考答案与解析基础题答案1.（1）焦点（一倍焦距处）；二倍焦距处（2）倒立、缩小；正立、放大（3）f＜u＜2f；倒立、放大的实2.（1）A解析：实像倒立、可呈现在光屏，虚像正立、不能在光屏呈现；成虚像时物距越大像越大。（2）B解析：部分同学未入镜，需让像变小，根据规律，增大物距、减小像距，即远离同学、镜头后缩。提升题答案1.（1）使烛焰的像成在光屏中央，便于观察和测量像的大小、距离。（2）能；成倒立、放大的实像，对应投影仪成像原理。（3）光屏向远离透镜方向移动，像逐渐变大。（4）像依然完整，只是亮度变暗，因为透镜剩余部分仍能折射光线成像。2.适当增大放大镜与书本的距离（保持物距小于焦距）。理由：放大镜成正立、放大的虚像，物距越接近焦距，虚像越大。本次练习覆盖凸透镜成像的基础规律、实验操作与生活应用，贴合课堂重难点，通过分层练习可快速夯实基础、突破易错点，掌握成像动态变化规律是解题的关键。1.通过实验探究，知道凸透镜成像的规律
2.收集实验数据，总结归纳凸透镜成像的规律，并能用其解决相关问题
3.会用凸透镜成像的规律作图
4.了解凸透镜成像规律在放大镜、照相机中的应用，理解凸透镜成像规律在生活中的综合应用
照相机可变焦镜头
天文望远镜为什么能看到那么远的景象？
一、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】
①可能与物体到透镜的距离有关。
支持事例：照相机、投影仪和放大镜的成像特点不同，是因为物体到透镜的距离不同。
②可能与凸透镜的焦距有关。
支持事例： 同一物体通过照相机成像，当照相机的焦距改变时（调焦），凸透镜所成像的大小会改变。
③像的正倒很可能跟它与物体是否在同侧有关。
支持事例：照相机与投影仪，物体和所成的像分居在凸透镜的两侧；通过放大镜观察物体，物体和像在透镜的同一侧。
一、探究凸透镜成像的规律
【设计实验】
（1）相关概念
①物距u：物体到透镜光心的距离。如图所示，物距为30cm；
②像距v：像到透镜光心的距离。如图所示，像距为60cm；
③焦距f：焦点到凸透镜光心的距离。
物距u
像距v
一、探究凸透镜成像的规律
（2）实验思路
我们可以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。由于凸透镜对光的偏折程度跟透镜的焦距f 有关系，所以研究物距 u 的变化时，焦距 f 可能是个应该注意的参照距离。比如，我们可以注意观察物距大于、等于、小于一倍焦距、二倍焦距……时物体成像的情况。
f
F
O
凸透镜
光屏
物体
2f
像距v
物距u
一、探究凸透镜成像的规律
（3）实验器材
①光具座、凸透镜（焦距 f =10cm）、蜡烛（烛焰作为发光体）、光屏等。
一、探究凸透镜成像的规律
②光具座
光具座就是可以把凸透镜、光屏、蜡烛等器材放置在上面的器材。它下部有刻度尺可以测量各器材之间的距离，帮助我们读出物距、像距。
点燃的蜡烛
凸透镜
光屏
一、探究凸透镜成像的规律
实验 序号 物距 u/cm 像距 v/cm 像的性质 正立或倒立 放大或缩小 实像或虚像
①
②
③
④ ⑤
⑥
（4）数据记录表格
凸透镜的焦距 f=10 cm
一、探究凸透镜成像的规律
（1）调整凸透镜、蜡烛（烛焰的中心）、光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度。
目的是为了使烛焰的像成在光屏的中央。
【进行实验与收集证据】
一、探究凸透镜成像的规律
实验 序号 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 ①
凸透镜焦距
f=10 cm
u＞2f
30
实像 缩小 倒立
15
（2）将凸透镜固定在光具座中间50cm刻度处，把蜡烛放在较远处，使物距u＞2f（u＞20cm），移动光屏，直到光屏上出现清晰的烛焰的像，观察像的大小和正倒，同时测出此时的物距u和像距v，将数据记录在表格中。
一、探究凸透镜成像的规律
（3）把蜡烛向透镜移近，使蜡烛到凸透镜的距离等于二倍焦距（u=20cm），移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像，观察像的正倒和大小，测出物距u和像距v，将数据记录在表格中。
实验 序号 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 ②
u=2f
20
实像 等大 倒立
20
凸透镜焦距
f=10 cm
一、探究凸透镜成像的规律
（4）把蜡烛继续向透镜移近，使蜡烛到凸透镜的距离在一倍焦距和二倍焦距之间（10～20cm），移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像，观察像的正倒和大小，测出物距u和像距v ，记录在表格中。
实验 序号 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 ③
f＜u＜2f
15
实像 放大 倒立
30
凸透镜焦距
f=10 cm
一、探究凸透镜成像的规律
（5）把蜡烛继续向透镜移近，使蜡烛到凸透镜的距离为一倍焦距10cm（在焦点处） ，移动光屏，光屏上不成像；眼睛通过透镜也看不到虚像。
实验 序号 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 ④ u=f 10
凸透镜焦距
f=10 cm
不成像
一、探究凸透镜成像的规律
（6）把蜡烛继续向透镜移近，使蜡烛到凸透镜的距离在一倍焦距以内（小于10cm），移动光屏，光屏上不成像，眼睛通过透镜，能看到虚像，记录像的正倒和大小。测出物距u，记录在表格中。
实验 序号 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 ⑤
u＜f
7
虚像 放大 正立
凸透镜焦距
f=10 cm
一、探究凸透镜成像的规律
（7）数据记录汇总
凸透镜的焦距 f=10 cm
实验 序号 物距 u/cm 像距 v/cm 像的性质 正立或倒立 放大或缩小 实像或虚像
① 30 15 倒立 缩小 实像
② 20 20 倒立 等大 实像
③ 15 30 倒立 放大 实像
④ 10 不成像 ⑤ 6 正立 放大 虚像
一、探究凸透镜成像的规律
（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？
【分析与论证】
一倍焦距
分虚实
f
实像
虚像
u=f 是成虚像和实像的分界点，当物距大于透镜的1倍焦距时，物体成实像，当物距小于透镜的1倍焦距时，物体成虚像。
分析上表的记录，找出凸透镜成像的规律。
一、探究凸透镜成像的规律
（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？
二倍焦距
分大小
2f
缩小像
放大像
u=2f 是成像大小的分界点，当物距大于透镜的2倍焦距时，物体成缩小的像，当物距小于透镜的2倍焦距时，物体成放大的像。
一、探究凸透镜成像的规律
（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？
实像异侧倒
虚像同侧正
虚像
实像
凸透镜所成的实像都是异侧倒立，虚像都是同侧正立。
一、探究凸透镜成像的规律
（4）物距、像距与像的大小关系
物距小于像距
物距大于像距
不论成实像还是虚像，成放大的像时必定像距大于物距，成缩小的像时必定像距小于物距。
凸透镜成放大像时，物距跟像距相比，哪个比较大？成缩小的像时，物距跟像距相比，哪个比较大？
一、探究凸透镜成像的规律
（5）像和像距随物距的变化规律
物距减小，像距变大，像变大。
①凸透镜成实像时，物距减小，像距变大，像变大，像与物同方向移动。
物距增大，像距变小，像变小，像与物同方向移动。
②凸透镜成虚像时，物距减小，像距减小，像变小。
一、探究凸透镜成像的规律
一焦分虚实，二焦分大小；
物近（离焦点）像远像变大；
虚像（与物）同侧正，实像异侧倒，
像物相互跟着跑。
（6）口诀记忆
一、探究凸透镜成像的规律
物距u和焦距 f的关系 像的性质 像的位置 像距v和焦距
f 的关系
虚实 大小 正倒 与物同（异）侧 u > 2f 实像 缩小 倒立 异侧 2f >v >f
u = 2f 实像 等大 倒立 异侧 v = 2f
2f >u >f 实像 放大 倒立 异侧 v>2f
u =f 不成像 u 【探究结论】
一、探究凸透镜成像的规律
动画演示—《凸透镜成像规律》
一、探究凸透镜成像的规律
视频演示——《探究凸透镜成像的规律》
一、探究凸透镜成像的规律
【交流讨论】
1. 在做实验时，某同学无论怎样移动光屏, 都无法在光屏上观察到烛焰的像。发生这一现象可能原因有哪些？
可能原因有：
①烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度上；
②蜡烛的位置在透镜的一倍焦距以内；
③蜡烛的位置在透镜的焦点上。
一、探究凸透镜成像的规律
2. 用卡片把透镜遮住一部分，光屏上得到烛焰的像性质不变，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。
3. 蜡烛长度变短时，像在光屏上的位置怎样变化？为了使像仍成在光屏的中央，应该怎样进行调节？
像将会向上移动。调节方法：①将光屏向上移动；
②将蜡烛向上移动；
③将透镜和光屏向下调节.
1. 在“探究凸透镜成像规律”的实验中，首先需要调整烛焰、
光屏和凸透镜的位置，下列图中的情况属于已经调整好的是
( )
C
A. B. C. D.
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2. ［2024·苏州工业园区期中］将一支点燃的蜡烛放在焦距
为 的凸透镜前，在透镜后的光屏上得到了烛焰清晰放
大的像，则蜡烛到凸透镜的距离及烛焰成像的情况是( )
C
A. 以外，成倒立的像
B. 以外，成正立的像
C. 与 之间，成倒立的像
D. 与 之间，成正立的像
【点拨】由题知，凸透镜的焦距为 ,在透镜后的光屏上
得到了烛焰清晰放大的像，则此时成的是倒立、放大的实像，
由凸透镜成像的规律可知，物距处于一倍焦距和二倍焦距之
间，即处于和 之间。
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二、凸透镜成像规律的应用
F
2F
F
2F
2f
2f
f
f
1. 照相机
（1）照相机原理： 物距u＞2f 时 ，成倒立、缩小的实像，像距 f＜v＜2f
二、凸透镜成像规律的应用
（2）照相机的调节
①调节依据
凸透镜成倒立、缩小的实像时，物近像远像变大。
②调节方法
像偏小时：物体靠近相机，暗箱拉长；
像偏大时：物体远离相机，暗箱缩短。
二、凸透镜成像规律的应用
F
2F
F
2F
（1）投影仪原理：
物距u：f＜u＜2f 时 ，成倒立、放大的实像，像距 v>2f
2f
2f
f
f
2. 投影仪
二、凸透镜成像规律的应用
（2）投影仪的调节
①调节依据
凸透镜成倒立、放大的实像时，物近像远像变大。
②调节方法
像偏小：投影片靠近镜头，投影仪远离屏幕；
像偏大：投影片远离镜头，投影仪靠近屏幕。
二、凸透镜成像规律的应用
f
2f
F
2F
F
2F
（1）放大镜成像原理
当物距 u3. 放大镜
二、凸透镜成像规律的应用
（2）放大镜的调节
①调节依据
凸透镜成虚像时，物近像近像变小。
②调节方法
像偏小：物体稍微远离镜头，适当调节眼睛位置；
像偏大：物体稍微靠近镜头，适当调节眼睛位置。
3. 凸透镜成像时，蜡烛和焦距为 的凸透镜之间的距离
是 ，能成像的性质是( )
D
A. 放大的实像 B. 放大的虚像
C. 等大的实像 D. 缩小的实像
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4. 如图所示，组装与调节好
实验器材后，无论怎样移动光
D
A. 向左移动透镜，同时调节光屏的位置
B. 光屏移到透镜左侧，调节光屏的位置
C. 从透镜左侧透过透镜向右观察
D. 从透镜右侧透过透镜向左观察
屏都不能在光屏上得到烛焰清晰的像。可以观察到烛焰清晰
像的操作是( )
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5. 如图所示，有一个圆柱体 ，
放在凸透镜前所示位置，它所成的像的形状是( )
B
A. B. C. D.
【点拨】圆柱体的 端在二倍焦距之外，所成的像是倒立、
缩小的；圆柱体的 端在一倍焦距和二倍焦距之间，所成的
像是倒立、放大的，且端的像距比 端的像距大。
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6. 在“探究凸透镜成像规律”的实验中，将
凸透镜正对着太阳，在距凸透镜 处得到一个最小、最
亮的光斑，则该凸透镜的焦距为____ ；若将一个物体放在
此透镜前 处，可在透镜另一侧光屏上得到一个倒立、
______（填“放大”“等大”或“缩小”）的实像。
15
等大
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三、用作图法研究凸透镜成像规律
1. 凸透镜的三条特殊光线
③经过凸透镜焦点的光线经
凸透镜折射后平行于主光轴
F
F
②平行于主光轴的光线经
凸透镜折射后通过焦点
F
F
①通过光心的光线传播方向不改变
F
F
三、用作图法研究凸透镜成像规律
F
2F
F
2F
2f
2f
f
f
2. 物距大于2倍焦距，即u＞2f 时
物距 u>2f 时， 成倒立、缩小的实像，像距v f三、用作图法研究凸透镜成像规律
F
2F
F
2F
3. 物距u： f＜u＜2f 时
物距U：f＜u＜2f 时，成倒立、放大的实像，像距 v>2f
2f
2f
f
f
三、用作图法研究凸透镜成像规律
当物距uf
2f
F
2F
F
2F
3. 物距u＜f 时
三、用作图法研究凸透镜成像规律
f
F
2F
F
2F
当物距u=2f时，凸透镜成倒立、等大的实像，像距v=2f
4. 物距u=2f 时
f
2f
2f
三、用作图法研究凸透镜成像规律
f
F
2F
F
2F
当物距u=f时，凸透镜不成像
物距 u=f 时，折射光线不能会聚，反向延长线也不能会聚。
5. 物距u=f 时
2f
7.［2024·西安高陵区期中］在
“探究凸透镜的成像规律”实验
中，小宁将蜡烛放在离凸透镜
一倍焦距内的位置，如图所示，
（1）这个像是______（填“实像”或“虚像”）。
（2）小宁用眼透过凸透镜直接观察到此像，是因为光从
______（填“烛焰”或“此像”）发出，通过凸透镜后进入人眼。
虚像
烛焰
烛焰在凸透镜左侧成一个正立、放大的像。
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（第8题）
8.［2024·无锡模拟］用焦距为 的
凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。
组装并调整实验器材时，应使烛焰和光
主光轴
清晰
放大
屏的中心位于凸透镜的________上；找像时，要前后多移动
几次光屏，找出成最______的像时光屏的位置；当点燃的蜡
烛、凸透镜、光屏置于光具座上如图所示的位置时，光屏上
呈现烛焰的倒立、______的实像。
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9. 一凸透镜的焦距为 ，将点燃的
蜡烛从离凸透镜处沿主光轴移到 处的过程中，像
的大小和像距的变化情况是( )
B
A. 像变小，像距变小 B. 像变大，像距变大
C. 像变大，像距变小 D. 像变小，像距变大
凸透镜成实像时，根据“物近像远像变大，物远像近
像变小”分析像的位置、大小变化；凸透镜成虚像时，根据“物
近像近像变小，物远像远像变大”分析像的位置、大小变化。
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10. ［2024·上海］光具座上有凸透镜、光屏及光源各一个。
当光屏和凸透镜的距离为 时，此时在光屏上成缩小的
像。把光屏沿着光具座移动 后，再次移动光源的位置使
成清晰的像。对于该像的情况，下列选项正确的是( )
B
A. 一定成放大的像 B. 可能成缩小的像
C. 成像可能比原来小 D. 成像一定比原来小
11. 小明在房间里探究凸透镜成像规律的情景如图所示。保
持蜡烛的位置不变，只移动透镜，小明发现透镜在、 两处
时，墙壁上都能得到清晰的像，则两次所成的像( )
D
（第11题）
A. 都是正立的
B. 都是虚像
C. 都是缩小的
D. 透镜在 处时，墙壁上呈现
的像较大
12.在“探究凸透镜成像的规律”时，实验室应保持较____
（填“亮”或“暗”）的环境，为了判断光屏上的像是否最清晰，
需要____________移动光屏，观察像是否变模糊。在如图所
示的位置光屏上成清晰的像，则像的大小比烛焰____。
（第12题）
暗
左右小范围
大
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13.［2024·连云港模拟］在“探究凸透镜成像规律”的实验中，
下表是小华同学实验时记录的几组数据，根据表中数据回答
下列问题：
实验次数 物距 像距 成像性质
1 30 15 倒立、缩小、实像
2 20 20 倒立、等大、实像
3 15 倒立、放大、实像
（1）此凸透镜的焦距为____ 。
（2） 第3次实验中像距为____ ，判断依据：
__________。
10
30
光路可逆
返回
实验次数 1 2 3
物距/ 30 20 15
像距/ 15 20 30
像高/ 3 6 12
（1）若要测量光源在光屏上所成像的高度，还需要的测量
工具是________。
刻度尺
（2） 将光源逐渐靠近凸透镜，移动光屏，三
次成倒立实像的相关数据记录如表。分析表中数据，可得出
结论：凸透镜成实像时，物距变小，像距变____，像变____。
大
大
（3）继续移动光源至物距为 时，发现无论如何移动光
屏，均不能在光屏上成像，人眼应从______（填“光源”或“光
屏”）一侧透过凸透镜观察光源的像，此时能否用（1）问中
的测量工具直接测出观察到的像高？______（填“能”或“不
能”）。
光屏
不能
课堂总结
物距u 像的性质 物与像 的位置 像距v 光屏能 否承接 应用
u>2f 倒立 缩小 实像 异侧 2f>v>f 能 照相机
u＝2f 倒立 等大 实像 异侧 v＝2f 能 测焦距
f2f 能 投影仪
u＝f 不成像 获得平行光
uu 不能 放大镜
表格总结——凸透镜成像规律

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