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(共30张PPT)
第三章 光和眼睛
八年级
物 理
上
3.6 凸透镜成像规律
【2024新教材】
目录
01
课标解读
05
实验探究
02
学习目标
06
课堂总结
03
新知导入
07
作业布置
04
新知讲解
08
知识拓展
通过实验，探究并知道凸透镜成像的规律；
了解凸透镜成像规律在照相机、投影仪、放大镜中的应用。
1.必做实验：探究凸透镜成像的规律，记录物距 u 与焦距 f 的关系、像的大小、正倒、虚实；
2.规律：u＞2f 倒立缩小实像；f＜u＜2f 倒立放大实像；u＜f 正立放大虚像；
3.应用：照相机、投影仪、放大镜；会判断焦距范围，会分析实验中的常见问题。
课标要求
课标分析
学习目标
1.知道物距、像距、焦距，会使用光具座做凸透镜成像实验。
2.通过实验探究，归纳出凸透镜成像的规律。
3.知道实像与虚像的区别，知道 f 和 2f 是两个重要的分界点。
4.能解释照相机、投影仪、放大镜的成像特点。
5.会判断焦距范围，会分析实验中像不能成在光屏上的原因。
新知导入
新知导入
科技节第六站是"成像工坊"，桌上有放大镜、照相机和投影仪。
请你想一想：
　① 用放大镜看书上的字，字被放大还是缩小？
　② 照相机拍出的像是正立还是倒立的？
　③ 投影仪的片子为什么要倒着放？
　① 放大（正立虚像）　② 倒立、缩小的实像　③ 投影仪成倒立、放大的实像
放大镜、眼镜、盛水的瓶
认识成像：物距、像距和焦距
任务一
凸透镜能让物体成像。人们天天用到它：照相机、投影仪、放大镜、眼镜……
为了让透镜更好地为我们服务，就必须认识透镜成像的规律。
先做一个小活动：在房内面向窗户站立，移动凸透镜或光屏，
使窗外景物通过凸透镜在屏上形成一个清晰的像（教材图 3-6-1）。
想一想：屏上的像是实像还是虚像？是正立的还是倒立的？
　答：
倒立、缩小的实像
活动：让窗外的景物成像在屏上
现象：窗外景物在光屏上能成
清晰
的像，像是
倒立
的、比实物
小
。
结论：凸透镜能成
实像
——能呈现在光屏上；那么，成像情况与什么有关？
物距、像距和焦距
景物到透镜光心的距离叫
物距
，用
u
表示；像到光心的距离叫
像距
，用
v
表示。
猜想：像的大小、像距 v 可能与
物距 u
、
焦距 f
都有关系。你还有哪些猜想？
探究凸透镜成像的规律
任务二
要探究：像的大小、正倒、虚实以及像距，与物距 u 的关系。
器材：光具座、凸透镜、光屏、蜡烛（或 LED 光源）、火柴。
① 为什么要使烛焰、透镜、光屏的中心大致在
同一高度
？像才能成在光屏中央
② 实验环境应该较
暗
一些？便于观察光屏上的像
③ 怎样改变物距？
移动蜡烛，再移动光屏找清晰的像
设计：分别取 u＞2f、f＜u＜2f、u＜f 三类位置，另外还要试 u＝2f、u＝f。
活动一
探究凸透镜成像的规律（必做实验）
实验探究
① 测出凸透镜的焦距 f；把蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛，调整三者高度；
② 把蜡烛移到某处，移动光屏，在屏上找到缩小或放大的清晰的像，记下物距 u；
③ u＜f 时，移去光屏，透过透镜观察烛焰，找一找像在哪里；把情况填入表 3-6-1。
互动实验：探究凸透镜成像
实验数据与现象
教材表 3-6-1（示例：f＝10 cm）：物距 u 与焦距 f 的关系、像的大小、正倒、虚实
物距 u
与焦距关系
像的大小
像的正倒
像的虚实
30 cm
u ＞ 2f
缩小
倒立
实像
20 cm
u ＝ 2f
等大
倒立
实像
15 cm
f ＜ u ＜ 2f
放大
倒立
实像
10 cm
u ＝ f
不成像
——
——
6 cm
u ＜ f
放大
正立
虚像
凸透镜成像的规律
（1）当 u ＞ f 时，在透镜另一侧形成
倒立
的
实像
：
　　u ＞ 2f，像比物体
小
；　f ＜ u ＜ 2f，像比物体
大
；　u ＝ 2f，像与物
等大
；
（2）当 u ＜ f 时，在透镜同侧形成
正立
、
放大
的
虚像
；　u ＝ f 时
不成像
。
互动实验：u、v 与像的大小
辨一辨：规律怎么记
① 一倍焦距分
虚实
：u＞f 成
实像
（倒立），u＜f 成
虚像
（正立）；
② 二倍焦距分
大小
：u＞2f 像
缩小
，f＜u＜2f 像
放大
；
③ 成实像时：
物近像远像变大
（物距变小，像距和像都变大）；
④ 实像可以呈现在
光屏
上；虚像不能，只能用
眼睛
透过透镜看；
⑤ 同样 u＞f，蜡烛靠近透镜，光屏应向
远离
透镜的方向移动（教材习题 1）。
成像规律的应用
任务三
照相机：镜头相当于凸透镜，景物在
2 倍焦距以外
，成
倒立、缩小
的实像；
投影仪：片子放在
1 倍焦距和 2 倍焦距之间
，成
倒立、放大
的实像；
放大镜：物体在
1 倍焦距以内
，成
正立、放大
的虚像；
想一想：为什么投影仪的片子要倒着放？为什么要选焦距比较小的凸透镜做放大镜？
照相机、投影仪、放大镜
照相机：u＞2f，f＜v＜2f；投影仪：f＜u＜2f，v＞2f；
投影仪的像是倒立的，片子要
倒着放
；放大镜：
u＜f
，像与物同侧。
选焦距
较小
的凸透镜作放大镜，放大倍数更大。
互动实验：三种仪器
放大镜：看到正立、放大的虚像
当物距小于焦距（u＜f）时，对着凸透镜观察，就能看到物体
正立
、
放大
的
虚像
。
怎样观察？
移去光屏，让眼睛透过凸透镜向物体看
（教材习题 2）。
互动实验：放大镜
怎样判断焦距的范围
习题 6：u＝50 30＝
20 cm
，v＝70 50＝20 cm，u＝v＝2f，所以 f＝
10 cm
；
习题 5：u＝40 cm，倒立放大的实像：f＜40 cm＜2f，
20 cm＜f＜40 cm
，选
B
；
习题 4：作放大镜，标本到透镜的距离应
小于 10 cm
，选
C
。
互动实验：猜一猜焦距
活动二
透过杯子看手指
实验探究
① 取一个盛水的圆柱形玻璃杯，将手指紧靠在玻璃杯的背面，透过水杯看手指；
② 手指变
大
了——盛水的杯子相当于凸透镜，手指在 1 倍焦距以内，成正立、放大的虚像；
③ 把手指慢慢移远，像会怎样？
先变大，超过 1 倍焦距后变成倒立的像
规律口诀与实验注意
一倍焦距分
虚实
，二倍焦距分
大小
；
实像
倒立
、虚像
正立
；物近像
远
、像变
大
。
实验注意：
　① 三者中心要在
同一高度
；
　② 实验环境要
较暗
；
　③ 蜡烛由教师点燃，注意
防火
，也可用 LED 光源；
　④ 每次改变物距后，要
重新移动光屏
到像最清晰的位置。
任务四　实验中的"怪现象"
怎么也找不到光屏上的像？可能的原因：
　① 烛焰、透镜、光屏中心
不在同一高度
，像偏出了光屏；
　② 物距
小于或等于焦距
，成虚像或不成像；
　③ 物距稍大于焦距，像距太大，超出
光具座
的范围；
　④ 光屏没有移到
像最清晰
的位置，或蜡烛火焰晃动。
教材习题 6（1）：三者中心同高的目的是使像成在光屏的中央。
习题 6（3）：蜡烛在 45 cm（u＜f），观察方法：透过透镜、从光屏一侧向蜡烛看。
小试牛刀
1.物体到凸透镜的距离 u＞2f 时，成
倒立
、
缩小
的
实
像，应用有
照相机
；
2.f＜u＜2f 时，光屏上得到倒立、
放大
的实像，应用有
投影仪
。
记住：一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小。
照相机：u＞2f；投影仪：f＜u＜2f；放大镜：u＜f。
小试牛刀
3.凸透镜焦距 10 cm，物距 5 cm：成
正立
、放大的
虚
像，光屏上
不能
承接。
4.透镜 50 cm、蜡烛 30 cm、光屏 70 cm 处得等大的像，f＝
10
cm。
u＜f 时成虚像，光屏上承接不到，要透过透镜观察。
等大时 u＝v＝2f：u＝20 cm，所以 f＝10 cm。
小试牛刀
5.蜡烛靠近凸透镜（u＞f）后，要在光屏上再得到清晰的像，光屏应
远离
透镜，像变
大
。
6.用焦距 10 cm 的凸透镜作放大镜看标本，标本到透镜的距离应
小于 10 cm
。
物近像远像变大：蜡烛靠近透镜，像距变大，光屏要远离透镜。
放大镜成虚像，要求 u＜f。
课堂总结
课堂总结
一、实验——光具座；三者中心同高；环境较暗；记录 u、像的大小、正倒、虚实
二、规律——u＞2f：倒立缩小实像；f＜u＜2f：倒立放大实像；u＜f：正立放大虚像
三、分界——一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小；u＝f 不成像；u＝2f 等大
四、变化——成实像时物近像远像变大；虚像时物离透镜越远像越大
五、应用——u＞2f 照相机；f＜u＜2f 投影仪（片子倒放）；u＜f 放大镜
六、实像与虚像——实像能在光屏上呈现、倒立；虚像不能、正立
七、判断焦距——等大时 u＝v＝2f；倒立放大时 f＜u＜2f
★ 下一节：人的眼睛就是一个"照相机"——3.7 眼睛与光学仪器
作业布置
课堂巩固　　完成学案"课堂练习"，对照"课后评价"自查
分层练习　　完成配套分层练习：基础巩固（必做）＋能力提升（选做）
教材作业　　"自我评价与作业"第 1~6 题
实践作业　　①取一个盛水的圆柱形玻璃杯，透过杯子看手指，并解释；
　　　　　　　②用放大镜看窗外远处的景物，说出你看到的像的特点
课后探索　　打开"凸透镜成像规律"互动实验，用实验四猜出透镜的焦距
预　　习　　3.7 眼睛与光学仪器：眼睛是怎样看见物体的？
知识拓展：透镜成像公式
一、物距、像距、焦距的定量关系
　物距 u、像距 v 和焦距 f 满足： 1/u ＋ 1/v ＝ 1/f（高中会学）。
　验证：f＝10 cm，u＝30 cm，则 1/v＝1/10－1/30，v＝15 cm（在 f 和 2f 之间）。
二、放大倍数
　像的大小与物的大小之比 m＝v/u。u＝30 cm 时，m＝15/30＝0.5，像缩小一半。
三、想一想
　u＝2f 时，v 是多少？像的大小怎样？
　
v＝2f，m＝1，像与物等大——这就是用"等大像"测焦距的原理。
Thanks!
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