初中物理凸透镜成像的规律 课件++2025-2026学年人教版初中物理八年级上册

第3节凸透镜成像的规律1.通过实验探究，能说出凸透镜成像的规律。能利用凸透镜成像的规律解释照相机、投影仪和放大镜的成像原理。2.通过对基于实验获得的证据进行分析、推理与论证，发展科学思维能力。3.通过经历探究凸透镜成像规律的实验过程，深化对于问题、证据、解释、交流这些要素的理解，发展科学探究能力。4.通过经历探究凸透镜成像规律的实验过程，增强对物理学的热爱，体会收集证据的重要性，养成实事求是的科学态度，发展合作交流的能力，获得成功的愉悦。教学目标问题凸透镜成像究竟有什么规律呢?通过前面的学习，我们已经看到了形形色色的凸透镜成像情况。物体距离投影仪的镜头比较，成的实像。照相机和投影仪都成立的像，倒实所不同的是:物体通常离照相机的镜头比较，成的实像;远缩小近放大物体离放大镜比较，成、立的像。近放大正虚可见，像的虚实、大小、正倒与物体到凸透镜的距离(物距)有关系。像的虚实、大小、正倒与物距有怎样的关系呢?实验探究凸透镜成像的规律实验思路为探究凸透镜成像的规律，我们可以把物体放在距凸透镜较远的地方，然后逐渐移近(下图)，物体①②③光屏把每次观察到的物距以及像的虚实、大小、正倒等情况都记录在表格中，比较实验数据，看看像的虚实、大小、正倒与物距有什么关系，寻找其中的规律。实验过程用发光二极管作为发光物体，一块白色的硬纸板作为光屏，调节发光物体、凸透镜和光屏，使它们的中心高度相同，研究发光物体的成像情况(下图)。把发光物体放在较远处，移动光屏，使光屏上呈现清晰的实像。观察实像的大小和正倒，测出物距和像距(像到凸透镜的距离)。把发光物体向凸透镜移近几厘米，放好后重复以上操作。FF继续向凸透镜移动发光物体并调整光屏的位置，重复以上操作。F你总能在光屏上得到发光物体的像吗？此时发光物体和它的像在什么位置?当我们在光屏上看不到发光物体的像时，可以撤去光屏，从光屏一侧向凸透镜方向看去，观察发光物体的像。实像、虚像都没有虚像在物体那一侧物距u/cm像的性质像距v/cm虚实大小正倒记录凸透镜的焦距f，把实验中得到的数据和观察的结果填入下表。每个小组可以自己选择适当的物距，并与各小组共享测量的数据。50实像缩小倒立12.520实像与物等大倒立2015实像放大倒立3010不成像7虚像放大正立23.3凸透镜的焦距f=10cm实验结论分析左表的记录，回答下列问题，找出凸透镜成像的规律。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？在物距大于焦距的条件下成实像有没有缩小的虚像?2.像的大小:凸透镜在什么条件下成缩小的实像?在什么条件下成放大的实像?在物距大于焦距的2倍的条件下成缩小的实像在物距大于焦距而小于焦距的2倍的条件下成放大的实像没有缩小的虚像在什么条件下成倒立的像?3.像的正倒:凸透镜在什么条件下成正立的像?在物距小于焦距的条件下成正立的像在物距大于焦距的条件下成倒立的像根据你对以上问题的思考，请总结凸透镜成像的规律:

当物距大于2倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像;当物距等于2倍焦距时，凸透镜成倒立、等大的实像;当物距小于2倍焦距、大于焦距时，凸透镜成倒立、放大的实像;当物距小于焦距时，凸透镜成正立、放大的虚像。实验表明:当物距大于2倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像;当物距等于2倍焦距时，凸透镜成倒立、等大的实像;当物距小于2倍焦距、大于焦距时，凸透镜成倒立、放大的实像;当物距小于焦距时，凸透镜成正立、放大的虚像。这就是凸透镜成像的规律。物距u/cm物距u范围像的性质像距v范围像距v/cm大小倒正实虚5012.52020153010723.3u>2f2f>v>f缩小倒立实像u=2f等大倒立倒立实像实像v=2f2f>u>f放大v>2fu=f不成像u<f放大正立虚像v>u凸透镜的焦距f=10cm物距u变化像的性质像距v变化虚实大小正倒实像变小变大倒立变大虚像变小变小正立变小凸透镜成像动态变化规律想想议议在照相机中，凸透镜成倒立、缩小的实像,像的位置在哪个范围内?物距与像距相比，哪个比较大?在投影仪中，凸透镜成倒立、放大的实像，像的位置在哪个范围内?物距与像距相比，哪个比较大?大于焦距而小于焦距的二倍物距比较大，像距比较小。想想议议物距与像距相比，哪个比较大?在投影仪中，凸透镜成倒立、放大的实像，像的位置在哪个范围内?大于焦距的二倍像距比较大，物距比较小。小结练习与应用1.请分别说一说照相机、投影仪、放大镜是如何应用凸透镜成像的规律工作的。投影仪利用了物距大于1倍焦距小于2倍焦距时物体通过凸透镜成放大、倒立的实像的规律。放大镜利用了物距小于1倍焦距时物体通过凸透镜成放大、正立的虚像的规律。照相机利用了物距大于2倍焦距时物体通过凸透镜成缩小、倒立的实像的规律。2.找一个圆柱形的玻璃瓶，里面装入水。把一支笔放在玻璃瓶的一侧，透过玻璃瓶，可以看到这支笔(图5.3-3)。如果把笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢地移动，你会看到什么现象?实际做一做，验证你的猜想。装水的玻璃瓶相当于一个柱面凸透镜。当铅笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢移动时，透过玻璃瓶会看到铅笔尖逐渐变长，到某一位置时，铅笔尖突然改变方向。铅笔粗细（上下方向高度）不变，左右长度变化。圆柱形玻璃杯，里面装满水，相当于一个凸透镜．把一支铅笔放在玻璃杯的一侧，透过玻璃杯可以看到铅笔的形状变化。把铅笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢的移动时，实际是物体逐渐远离凸透镜，由凸透镜成像的规律可知，物体在一倍焦距内靠近焦点时，像正立且会逐渐变大，即铅笔尖变长；当物体移到焦点外时，成倒立放大的实像，故像会突然改变方向。3.某同学用放大镜观赏邮票。如果想让像变得更大一些，他应该怎样做?适当增大放大镜和邮票之间的距离4.某同学利用如下图所示的器材做实验。他先用焦距为20cm的透镜甲进行实验，在光屏上得到了等大的实像。接下来他想改用焦距为10cm的透镜乙继续实验。如果不改变发光体和光屏的位置，还想在光屏上得到缩小的实像，透镜乙应该放在透镜甲的左侧还是右侧?透镜乙应该放在透镜甲的右侧由用焦距为20cm的透镜甲进行实验，在光屏上得到了等大的实像可知，此时u=2f。当改用焦距为10cm的透镜乙继续实验时，由于透镜会聚能力增强，像距变小，所以要将透镜乙向右移动，才能在光屏上得到缩小的实像，因此透镜乙应该放在透镜甲的右侧。4.某同学利用如下图所示的器材做实验。他先用焦距为20cm的透镜甲进行实验，在光屏上得到了缩小的实像。接下来他想改用焦距为10cm的透镜乙继续实验。如果不改变发光体和光屏的位置，还想在光屏上得到缩小的实像，透镜乙应该放在透镜甲的左侧还是右侧?透镜乙应该放在透镜甲的右侧由用焦距为20cm的透镜甲进行实验，在光屏上得到了缩小的实像可知，此时u>2f。当改用焦距为10cm的透镜乙继续实验时，由于透镜会聚能力增强，像距变小，所以要将透镜乙向右移动，才能在光屏上得到缩小的实像，因此透镜乙应该放在透镜甲的右侧。5.实验小组的同学通过实验探究凸透镜成像的规律。实验器材有:一个凸透镜、光屏、高度为3.0cm的光源和刻度尺。实验时，物距从4.0cm开始，每次增加2.0cm。下表是他们记录的物距、像距、像的高度和正倒情况。(1)实验中怎样判断实像是放大的还是缩小的?用像高与物高比较，像高比物高大就是放大的，像高比物高小就是缩小的。5.实验小组的同学通过实验探究凸透镜成像的规律。实验器材有:一个凸透镜、光屏、高度为3.0cm的光源和刻度尺。实验时，物距从4.0cm开始，每次增加2.0cm。下表是他们记录的物距、像距、像的高度和正倒情况。(1)实验中怎样判断实像是放大的还是缩小的?用像距与物距比较，像距比物距大就是放大的，像距比物距小就是缩小的（这是本人的方法）。5.实验小组的同学通过实验探究凸透镜成像的规律。实验器材有:一个凸透镜、光屏、高度为3.0cm的光源和刻度尺。实验时，物距从4.0cm开始，每次增加2.0cm。下表是他们记录的物距、像距、像的高度和正倒情况。(2)请根据表中数据判断该凸透镜的焦距是多少。10.0cm(3)在这个实验中，要使所成的像为虚像，光源的位置应在哪个范围?物距小于10.0cm6.某同学在做探究凸透镜成像规律的实验时，在光屏上得到了发光物体清晰的像，但他不小心用手指尖触碰到了凸透镜，这时光屏上会出现怎样的情况?有人认为，光屏上会有指尖的像;也有人认为，光屏上会出现指尖的影子。你是怎样认为的?光屏上仍呈现物体清晰