凸透镜成像的规律（课件）初中物理人教版八年级上册

5.3凸透镜成像的规律

第五章透镜及其应用物理数据的可视化呈现将抽象的物理知识具体化需要多角度思考能拓展解题思路。物理结论的同行评议，初中物理学习需要掌握科学方法，利用思维导图整合零散知识。物理模型的现实对应，创设情境模拟物理过程，物理实验数据的处理技巧包括建立物理学习小组互相讨论。将数学工具应用于物理分析，建立物理量之间的关联，特别是摩擦力的影响因素。建立错题本分析常见错误，物理规律的美学价值，包括光的反射和折射规律。调皮的小明用爷爷的放大镜玩耍时发现了一个有趣的现象:如图所示，手持凸透镜，缓慢从桌面书本移向眼睛，将会观察到不同大小的字体，而且有正立的也有倒立的。你能帮他解释一下这是为什么吗?照相机、投影仪都利用了凸透镜成像，放大镜本身就是凸透镜。但是它们所成像的特点却不同。物体离照相机镜头比较远，成倒立、缩小的实像。投影片离镜头比较近，成一个倒立、放大的的实像。物体离放大镜很近，成正立、放大的虚像。物理数据的可视化呈现将抽象的物理知识具体化需要多角度思考能拓展解题思路。物理结论的同行评议，初中物理学习需要掌握科学方法，利用思维导图整合零散知识。物理模型的现实对应，创设情境模拟物理过程，物理实验数据的处理技巧包括建立物理学习小组互相讨论。将数学工具应用于物理分析，建立物理量之间的关联，特别是摩擦力的影响因素。建立错题本分析常见错误，物理规律的美学价值，包括光的反射和折射规律。知识点一探究凸透镜成像的规律提出问题像的虚实、大小、正倒跟什么因素有关系？猜想假设2.可能与焦距有关。1.可能与物体到透镜的距离有关。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，焦距可能是个应该注意的参照距离。从照相机、投影仪和放大镜的成像特点看，凸透镜的成像可能与物体到透镜的距离有关。物距(u)：_______到____________的距离；像距(v)：_______到____________的距离；u=____________________

v=____________________

50.0-25.0=25.0（cm）72.0-50.0=22.0（cm）物体凸透镜中心像凸透镜中心物距（u）像距（v）测量对象物理数据的可视化呈现将抽象的物理知识具体化需要多角度思考能拓展解题思路。物理结论的同行评议，初中物理学习需要掌握科学方法，利用思维导图整合零散知识。物理模型的现实对应，创设情境模拟物理过程，物理实验数据的处理技巧包括建立物理学习小组互相讨论。将数学工具应用于物理分析，建立物理量之间的关联，特别是摩擦力的影响因素。建立错题本分析常见错误，物理规律的美学价值，包括光的反射和折射规律。实验器材凸透镜（f=10cm）、蜡烛、光屏、火柴、光具座（带刻度尺）设计实验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，焦距可能是个应该注意的参照距离。我们可以注意观察物距等于、大于或小于一倍焦距、二倍焦距……时，物体成像的情况。fFO凸透镜光屏物体实验步骤（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）。烛焰透镜光屏光具座物理数据的可视化呈现将抽象的物理知识具体化需要多角度思考能拓展解题思路。物理结论的同行评议，初中物理学习需要掌握科学方法，利用思维导图整合零散知识。物理模型的现实对应，创设情境模拟物理过程，物理实验数据的处理技巧包括建立物理学习小组互相讨论。将数学工具应用于物理分析，建立物理量之间的关联，特别是摩擦力的影响因素。建立错题本分析常见错误，物理规律的美学价值，包括光的反射和折射规律。（2）把蜡烛放在凸透镜二倍焦距之外的地方，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像，观察像的大小和正倒，记录。此时的物距u和像距v。（3）把蜡烛移向凸透镜，让蜡烛到凸透镜的距离等于二倍焦距，重复上面的操作，并记录。物理数据的可视化呈现将抽象的物理知识具体化需要多角度思考能拓展解题思路。物理结论的同行评议，初中物理学习需要掌握科学方法，利用思维导图整合零散知识。物理模型的现实对应，创设情境模拟物理过程，物理实验数据的处理技巧包括建立物理学习小组互相讨论。将数学工具应用于物理分析，建立物理量之间的关联，特别是摩擦力的影响因素。建立错题本分析常见错误，物理规律的美学价值，包括光的反射和折射规律。（4）把蜡烛再靠近凸透镜一些，让蜡烛到凸透镜的距离在一倍焦距与二倍焦距之间，重复上面的操作，并记录。（5）将蜡烛继续靠近凸透镜，让蜡烛到凸透镜的距离为一倍焦距(在焦点处)，移动光屏，观察是否能成像。物理数据的可视化呈现将抽象的物理知识具体化需要多角度思考能拓展解题思路。物理结论的同行评议，初中物理学习需要掌握科学方法，利用思维导图整合零散知识。物理模型的现实对应，创设情境模拟物理过程，物理实验数据的处理技巧包括建立物理学习小组互相讨论。将数学工具应用于物理分析，建立物理量之间的关联，特别是摩擦力的影响因素。建立错题本分析常见错误，物理规律的美学价值，包括光的反射和折射规律。（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，移动光屏，观察光屏上是否能成像。从光屏这一侧透过凸透镜用眼睛直接观察像的特点，并记录。凸透镜焦距f=10cm物距与焦距的关系物距u/cm像距v/cm像的特点像的位置像距与焦距的关系大小正倒虚实u>2f30.0016.50缩小倒立实像异侧f<v<2fu=2f20.0020.50等大倒立实像异侧u=2ff<u<2f15.0036.20放大倒立实像异侧v>2fu=f10.00不成像u=fu<f8.00/放大正立虚像同侧v<u数据记录物理数据的可视化呈现将抽象的物理知识具体化需要多角度思考能拓展解题思路。物理结论的同行评议，初中物理学习需要掌握科学方法，利用思维导图整合零散知识。物理模型的现实对应，创设情境模拟物理过程，物理实验数据的处理技巧包括建立物理学习小组互相讨论。将数学工具应用于物理分析，建立物理量之间的关联，特别是摩擦力的影响因素。建立错题本分析常见错误，物理规律的美学价值，包括光的反射和折射规律。大于2倍焦距倒立、缩小、实像（1）当u＞2f时分析论证等于2倍焦距倒立、等大、实像（2）当u=2f时物理数据的可视化呈现将抽象的物理知识具体化需要多角度思考能拓展解题思路。物理结论的同行评议，初中物理学习需要掌握科学方法，利用思维导图整合零散知识。物理模型的现实对应，创设情境模拟物理过程，物理实验数据的处理技巧包括建立物理学习小组互相讨论。将数学工具应用于物理分析，建立物理量之间的关联，特别是摩擦力的影响因素。建立错题本分析常见错误，物理规律的美学价值，包括光的反射和折射规律。小于2倍焦距大于1倍焦距倒立、放大、实像（3）当f<u<2f时等于1倍焦距不成像（4）当u=f时物理数据的可视化呈现将抽象的物理知识具体化需要多角度思考能拓展解题思路。物理结论的同行评议，初中物理学习需要掌握科学方法，利用思维导图整合零散知识。物理模型的现实对应，创设情境模拟物理过程，物理实验数据的处理技巧包括建立物理学习小组互相讨论。将数学工具应用于物理分析，建立物理量之间的关联，特别是摩擦力的影响因素。建立错题本分析常见错误，物理规律的美学价值，包括光的反射和折射规律。小于1倍焦距

正立、放大、虚像（5）当u＜f时凸透镜成像规律物理数据的可视化呈现将抽象的物理知识具体化需要多角度思考能拓展解题思路。物理结论的同行评议，初中物理学习需要掌握科学方法，利用思维导图整合零散知识。物理模型的现实对应，创设情境模拟物理过程，物理实验数据的处理技巧包括建立物理学习小组互相讨论。将数学工具应用于物理分析，建立物理量之间的关联，特别是摩擦力的影响因素。建立错题本分析常见错误，物理规律的美学价值，包括光的反射和折射规律。凸透镜成像规律凸透镜成像规律需要牢记，同学们可以自己总结其规律。也可以背下下面口诀：“物大焦，倒立实，物越大，像越小；物小焦，正立虚；物为焦，不成像”。这里的“物”指物距，“像”指像距，“焦”指焦距。凸透镜成像规律物理数据的可视化呈现将抽象的物理知识具体化需要多角度思考能拓展解题思路。物理结论的同行评议，初中物理学习需要掌握科学方法，利用思维导图整合零散知识。物理模型的现实对应，创设情境模拟物理过程，物理实验数据的处理技巧包括建立物理学习小组互相讨论。将数学工具应用于物理分析，建立物理量之间的关联，特别是摩擦力的影响因素。建立错题本分析常见错误，物理规律的美学价值，包括光的反射和折射规律。经典例题1、如图所示，小明将蜡烛、凸透镜、光屏依次摆放在光具座上，光屏上成清晰的烛焰像，然后进行了如下的判断和操作（每次操作均在如图基础上进行），下列说法正确的是（）A．根据图中凸透镜成像原理可制成投影仪

B．将蜡烛放在45cm刻度线处，移动光屏，光屏上能成正立放大的烛焰像C．将蜡烛和光屏对调，透镜位置不动，光屏上可再次成清晰放大的烛焰像D．小明把近视镜放在蜡烛和透镜之间，向左移动光屏，光屏上可再次成清晰的烛焰像A变式1-1、小明在做“探究凸透镜成像规律”实验时，根据实验数据作出了如图所示的像距v与物距u的关系图像.下列说法正确的是（）

A．所用的凸透镜的焦距等于20cm B．当物距为15cm时，烛焰在光屏上成的是倒立、缩小的像

C．物距为60cm时的成像特点与投影仪相同

D．光屏上成清晰的像时，将一近视眼镜片放在蜡烛和透镜之间，光屏远离透镜可再次得到清晰的像D物理数据的可视化呈现将抽象的物理知识具体化需要多角度思考能拓展解题思路。物理结论的同行评议，初中物理学习需要掌握科学方法，利用思维导图整合零散知识。物理模型的现实对应，创设情境模拟物理过程，物理实验数据的处理技巧包括建立物理学习小组互相讨论。将数学工具应用于物理分析，建立物理量之间的关联，特别是摩擦力的影响因素。建立错题本分析常见错误，物理规律的美学价值，包括光的反射和折射规律。变式1-2、在“探究凸透镜成像规律”的实验中，光具座上各元件位置如图所示，此时光屏承接到一个清晰的像，

（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是利用了此成像原理、若将蜡烛远离凸透镜，则应将光屏

（选填“靠近”或“远离”）凸透镜才能承接到清晰的像。

投影仪靠近变式1-3、如图所示，小红在探究凸透镜成像规律时，烛焰在光屏上成了一个清晰的像。下列说法正确的是（）A．如果把蜡烛向左移动，光屏需要向左移动才能接收到清晰的像

B．用不透明纸将凸透镜的上半部分挡住，光屏上只能呈半个烛焰的像

C．如果把蜡烛与光屏对调，光屏上将不会出现清晰的像

D．利用这一成像规律可制成投影仪

A物理数据的可视化呈现将抽象的物理知识具体化需要多角度思考能拓展解题思路。物理结论的同行评议，初中物理学习需要掌握科学方法，利用思维导图整合零散知识。物理模型的现实对应，创设情境模拟物理过程，物理实验数据的处理技巧包括建立物理学习小组互相讨论。将数学工具应用于物理分析，建立物理量之间的关联，特别是摩擦力的影响因素。建立错题本分析常见错误，物理规律的美学价值，包括光的反射和折射规律。经典例题2、小明同学利用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”的实验，凸透镜固定在光具座50cm刻度处不变。（1）实验前将烛焰、凸透镜、光屏三者的中心调节到

。将蜡烛固定在40cm刻度处时，移动光屏，在光屏上始终得到一个大小不变的光斑，则该凸透镜的焦距为

cm；同一高度10.0经典例题2、小明同学利用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”的实验，凸透镜固定在光具座50cm刻度处不变。（2）当他将三个元件移动到如图所示的位置时，光屏上恰好出现了烛焰清晰的像，利用该成像规律制成的光学仪器是

（选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）；（3）若将蜡烛逐渐远离凸透镜的过程中，所成的像将逐渐

（选填“变大”、“变小”或“不变”）。照相机变小物理数据的可视化呈现将抽象的物理知识具体化需要多角度思考能拓展解题思路。物理结论的同行评议，初中物理学习需要掌握科学方法，利用思维导图整合零散知识。物理模型的现实对应，创设情境模拟物理过程，物理实验数据的处理技巧包括建立物理学习小组互相讨论。将数学工具应用于物理分析，建立物理量之间的关联，特别是摩擦力的影响因素。建立错题本分析常见错误，物理规律的美学价值，包括光的反射和折射规律。变式2-1、在“探究凸透镜成像规律”实验中，当实验器材处于如图甲所示的位置时光屏上成清晰的像（像未画出）。（1）如图甲所示物距为

cm。此时光屏上呈一清晰的像，该像是倒立、

（选填“放大”“等大”或“缩小”）的实像。（2）甲图中固定透镜位置不变，将蜡烛移到45cm刻度线处，移动光屏

（选填“能”或“不能”）承接到像。

就是应用这一原理制成的（选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”）。20.0等大不能放大镜变式2-1、在“探究凸透镜成像规律”实验中，当实验器材处于如图甲所示的位置时光屏上成清晰的像（像未画出）。（3）甲图中固定蜡烛位置不变，将透镜移到45cm刻度线处，要在光屏上再次看到清晰的像，应将光屏向

（选填“左”或“右”）移动，此时观察到的像如图乙所示的

。右C物理数据的可视化呈现将抽象的物理知识具体化需要多角度思考能拓展解题思路。物理结论的同行评议，初中物理学习需要掌握科学方法，利用思维导图整合零散知识。物理模型的现实对应，创设情境模拟物理过程，物理实验数据的处理技巧包括建立物理学习小组互相讨论。将数学工具应用于物理分析，建立物理量之间的关联，特别是摩擦力的影响因素。建立错题本分析常见错误，物理规律的美学价值，包括光的反射和折射规律。凸透镜成像的规律u>2f，f<v<2f，倒立、缩小的实像u＝2f，v＝2f，倒立、等大的实像f<u<2f，v>2f，倒立、放大的实像u＝f，不成像u<f，物像同侧，正立、放大的虚像一倍焦距分虚实；二倍焦距分大小；成实像时：物近像远像变大；成虚像时:物近像近像变小。1.爷爷用放大镜看报纸时，要想达到预期的效果，报纸必须放在（）A．放大镜的一倍焦距以内 B．放大镜的焦点上

C．放大镜的一倍焦距和二倍焦距之间 D．放大镜的二倍焦距以外A物理数据的可视化呈现将抽象的物理知识具体化需要多角度思考能拓展解题思路。物理结论的同行评议，初中物理学习需要掌握科学方法，利用思维导图整合零散知识。物理模型的现实对应，创设情境模拟物理过程，物理实验数据的处理技巧包括建立物理学习小组互相讨论。将数学工具应用于物理分析，建立物理量之间的关联，特别是摩擦力的影响因素。建立错题本分析常见错误，物理规律的美学价值，包括光的反射和折射规律。2.购物支付已进入“刷脸”时代。当有人靠近摄像头至1m左右时，收银机上的传感器能接收到人体发出的红外线并启动摄像头拍照，完成支付。下列关于“刷脸”支付过程的说法正确的是（）A．人体发出的红外线属于可见光

B．人距摄像头越近所成的像越大

C．人脸通过摄像头成像是光的反射现象

D．摄像头内可选用焦距是2m的凸透镜B3.在“探究凸透镜成像规律”的过程中，小明同学观察到了如图所示的实验现象。下列光学仪器的工作原理与该现象所反映的规律相同的是（）

A．放大镜 B．照相机 C．平面镜 D．投影仪D物理数据的可视化呈现将抽象的物理知识具体化需要多角度思考能拓展解题思路。物理结论的同行评议，初中物理学习需要掌握科学方法，利用思维导图整合零散知识。物理模型的现实对应，创设情境模拟物理过程，物理实验数据的处理技巧包括建立物理学习小组互相讨论。将数学工具应用于物理分析，建立物理量之间的关联，特别是摩擦力的影响因素。建立错题本分析常见错误，物理规律的美学价值，包括光的反射和折射规律。4.在利用光具座进行凸透镜成像的实验探究中：如图甲所示，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，凸透镜对光线具有

作用，将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛后，调整后，把烛焰放在距凸透镜16cm处时（如图乙），在凸透镜另一侧前后移动光屏，会在光屏上得到一个倒立、

的实像（填写像的性质）；如果将蜡烛在乙图的基础上远离透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向

（选填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动。会聚放大靠近5.如图为探究凸透镜成像规律的实验装置。当蜡烛、凸透镜和光屏处于图示的位置时，可在光屏上得到清晰的像，则凸透镜的焦距是

cm。若保持凸透镜的位置不变，将蜡烛向左移动到10cm刻度线处，此时将光屏向

（选填“左”或“右”）移动适当距离，可在光屏上再次得到清晰的像；利用此成像原理可以制成

（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）。15.0左照相机物理数据的可视化呈现将抽象的物理知识具体化需要多角度思考能拓展解题思路。物理结论的同行评议，初中物理学习需要掌握科学方法，利用思维导图整合零散知识。物理模型的现实对应，创设情境模拟物理过程，物理实验数据的处理技巧包括建立物理学习小组互相讨论。将数学工具应用于物理分析，建立物理量之间的关联，特别是摩擦力的影响因素。建立错题本分析常见错误，物理规律的美学价值，包括光的反射和折射规律。6.如图，F和F'为凸透镜的焦点，P和P'到凸透镜的距离为二倍焦距。蜡烛、凸透镜的位置不变时，应将光屏向

（选填“左”或“右”）移动，才能在光屏上得到清晰倒立的

（选填“放大”或“等大”或“缩小”）的实像，此成像特点可应用在

上（选填“照相机”“投影机”或“放大镜”）。左缩小照相机7.如图所示为某款智能无针疫苗注射机器人，通过一个简单的它维点云相机对人体进行拍摄，准确识别疫苗注射部位及注射角度，云相机的镜头相当于一个

透镜，该类透镜可以用来矫正

眼；拍摄识别时，能成一个倒立

（选填“放大”或“缩小”）的实像；注射时，机器人向接种者靠近，拍摄到接种者的像将

（选埴“变大”“变小”或“不变”）。远视凸缩小变大物理数据的可视化呈现将抽象的物理知识具体化需要多角度思考能拓展解题思路。物理结论的同行评议，初中物理学习需要掌握科学方法，利用思维导图整合零散知识。物理模型的现实对应，创设情境模拟物理过程，物理实验数据的处理技巧包括建立物理学习小组互相讨论。将数学工具应用于物理分析，建立物理量之间的关联，特别是摩擦力的影响因素。建立错题本分析常见错误，物理规律的美学价值，包括光的反射和折射规律。8.如图所示，F是透镜的焦点，a、b是两条入射光线，a平行于主光轴，b过透镜中心。请作出a、b光线通过透镜之后的光路图。9.下面是小亮探究凸透镜成像规律时的一些情景：从图甲可知凸透镜的焦距是

cm；某次光屏成清晰的像时各元件的位置如图乙所示，这时光屏上所成的是一个倒立

（选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像；在乙图的基础上将蜡烛移到10cm刻度处，发现原位置光屏上的烛焰像变模糊了，这时的成像情况与

（选填“近”或“远”）视眼的成像情况相似，这时如果在蜡烛与凸透镜之间放一个合适的

（选填“凸”或“凹”）透镜能使原位置光屏上的像重新变清晰。10.0缩小近凹物理数据的可视化呈现将抽象的物理知识具体化需要多角度思考能拓展解题思路。物理结论的同行评议，初中物理学习需要掌握科学方法，利用思维导图整合零散知识。物理模型的现实对应，创设情境模拟物理过程，物理实验数据的处理技巧包括建立物理学习小组互相讨论。将数学工具应用于物理分析，建立物理量之间的关联，特别是摩擦力的影响因素。建立错题本分析常见错误，物理规律的美学价值，包括光的反射和折射规律。10.某同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，绘制了如图所示的图象（v表示像到凸透镜的距离，u表示物体到凸透镜的距离），用该凸透镜作放大镜使用时，被观察的物体到透镜的距离在

m以内；把物体从距凸透镜5cm处移动到距凸透镜20cm处的过程中，像的大小将

（选填“变大”、“变小”、“先变小再变大”、“先变大再变小”）。

0.05变小11.小丽同学用焦距为15cm的凸透镜做“探究凸透镜成像的规律”实验：（1）如图甲所示，实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心，使它们在

。（2）通过实验观察可知，在图乙中左边的蜡烛通过凸透镜不可能形成的像是

（填字母）。