九年级物理：透镜及其应用微课课件

物理微课系列九年级物理：透镜及其应用微课课件透镜·成像·规律·应用2026年课程导览01透镜基础认识凸透镜与凹透镜，掌握基本概念02凸透镜成像规律实验探究物距与像的关系03透镜应用从眼睛到望远镜，迁移生活科技SECTION透镜基础认识透镜，从光开始凸透镜与凹透镜的分类、光心、焦点与焦距01初识透镜：生活中的光学元件透镜通常由玻璃或透明树脂制成，至少有一个面是球面的一部分。透镜通常由玻璃或透明树脂制成，至少有一个面是球面的一部分。透镜广泛存在于日常生活与光学仪器中凸透镜中间厚、边缘薄典型特征能让文字看起来变大放大效果凹透镜中间薄、边缘厚典型特征能让视野显得更开阔开阔视野两类透镜的形态与作用外形厚薄的差异，决定了透镜对光截然不同的偏折方向凸凸透镜形态中间厚、边缘薄，形似放大镜作用对光线有会聚作用，故又称会聚透镜凹凹透镜形态中间薄、边缘厚，形似镜片中央凹陷作用对光线有发散作用，故又称发散透镜透镜的五个核心概念5主光轴通过透镜两个球面球心的直线，是分析光路的基本轴线光心透镜中心的特殊点，通过光心的光线传播方向不变焦点平行于主光轴的光线经凸透镜会聚后，汇聚于主光轴上的一点焦距焦点到光心的距离，用字母

f

表示，是描述透镜聚光能力的关键量物距与像距物体到透镜的距离叫物距（u），像到透镜的距离叫像距（v）凸透镜：让平行光会聚于一点平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，会聚于主光轴上的焦点“平行光经凸透镜折射，会聚于主光轴上的焦点——透镜以一点收束一束光。”—会聚·一点·焦点焦点与测焦距平行光经凸透镜会聚于焦点，可用太阳光找到最小最亮光斑，估测焦距。会聚作用辨析会聚≠一定相交，而是光线向主光轴方向偏折得更近。焦点对称分布凸透镜两侧各有一个焦点，关于光心对称。凹透镜：让平行光向外发散平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，向远离主光轴的方向偏折，呈现发散效果散凹透镜特性发散发散光线的反向延长线汇聚于主光轴上一点双焦点凹透镜两侧各有一个虚焦点广视野与凸透镜相反，凹透镜让通过的光束范围更散、视野更广焦虚焦点与焦距虚焦点发散光线的反向延长线汇聚于主光轴上一点，称为凹透镜的虚焦点焦距f凹透镜两侧各有一个虚焦点，焦距同样用f表示三条特殊光线：透镜光路的基本功凸透镜的三条特殊光线3条过光心传播方向不变，直线穿过平行于主光轴折射后过焦点过焦点折射后平行于主光轴射出凹透镜的三条特殊光线3条过光心传播方向不变平行于主光轴折射后发散，反向延长线过虚焦点指向另一侧虚焦点折射后平行于主光轴射出三条特殊光线是画光路图的基础基本依据凸透镜与凹透镜各三条特殊光线，是绘制光路图的基本依据三条规律掌握过光心、平行、过焦点三条规律，即可准确画出任一透镜的光路会聚与发散：抓住光路本质核心判据“判断会聚与发散，只看折射光线与主光轴的夹角变化”凸透镜也能成虚像、凹透镜也会聚反射光，都不是判断依据，唯有光路夹角变化才是本质凸透镜判断会聚夹角变小使光线向主光轴靠拢夹角变小，表现为会聚凹透镜判断发散夹角变大使光线远离主光轴夹角变大，表现为发散VS基础自测：概念与光路小练概念清晰是规律学习的前提完成以下三道自测题检验掌握程度。练三道自测题判断中间厚边缘薄的透镜对光有会聚作用，这句话是否正确？填空平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，会通过透镜的焦点。思考为什么通过光心的光线传播方向不发生改变？提示：结合光心位于透镜中心、切面近似平行的特点思考折射规律SECTION凸透镜成像规律物距变，像亦变实验探究凸透镜成像的五种典型情况02实验装置：探究成像必备器材核心器材光具座凸透镜（已知焦距）蜡烛（或发光物体）光屏刻度尺1步骤01摆放器材光具座将凸透镜放在光具座中间蜡烛与光屏分居两侧2步骤02调节高度同一高度调节烛焰中心、透镜光心、光屏中心处于同一高度保证像能成在光屏中央3步骤03测量读数刻度尺沿光具座移动蜡烛或光屏用刻度尺读出物距与像距物距大于二倍焦距：倒立缩小实像描述u>2f时的成像特点及应用场景物体位于二倍焦距之外时，成倒立缩小的实像，这便是照相机原理。条件u>2f物距大于二倍焦距，物体位于二倍焦距之外成像特点倒立、缩小的实像像与物在透镜两侧，上下左右颠倒像的位置f<v<2f像成在一倍焦距与二倍焦距之间应用：照相机正是利用这一规律，把远处景物缩小成像在感光元件上物距等于二倍焦距：倒立等大实像物距

u=2f，倒立等大的实像条件与成像特点条件物距

u=2f，物体恰好位于二倍焦点处成像特点倒立、等大的实像析像的位置与意义像的位置像距

v=2f，像与物体关于透镜对称分布意义区分放大与缩小，常用来测焦距——找到等大实像时，物距的一半即焦距一倍与二倍焦距之间：倒立放大实像投影仪原理：倒立放大的实像条件物距

f<u<2f物体在一倍焦距与二倍焦距之间成像特点倒立、放大实像像的位置像距

v>2f像成在二倍焦距之外应用·投影仪&幻灯机物距等于一倍焦距：不成像实验提示：移动蜡烛经过焦点时，光屏上像会突然消失物体位于焦点，不成像一倍焦距是实像与虚像的分界点，也是放大像与缩小像转折的起点条件物距

u=f物体恰好位于焦点上现象折射光线平行射出既不会聚也不发散，无法成像意义实像与虚像的分界点也是成放大像与缩小像转折的起点物距小于一倍焦距：正立放大虚像物距u<f时，成正立放大的虚像，是放大镜原理放大镜原理

：物体置于焦点以内，透过透镜观察可看到正立放大的虚像应用放大镜把物体放在焦点以内，透过透镜看到正立放大的虚像条条件u<f物体位于一倍焦距之内点成像特点正立放大的虚像位像的位置同侧像与物体位于透镜同侧，虚像无法用光屏承接成像规律总结：五种情况一表掌握物距条件像的性质像距应用u>2f倒立缩小实像f<v<2f照相机u=2f倒立等大实像v=2f测焦距f<u<2f倒立放大实像v>2f投影仪u=f不成像——u<f正立放大虚像—放大镜规律记忆口诀：一焦分虚实，二焦分大小动态规律：物近像远像变大物近像远像变大，物近像近像变小物体沿主光轴移动时，像的移动方向与该规律一致。这一动态规律是解决透镜调节类问题的关键，需结合具体情境反复演练。口诀：物近像远像变大，动态规律贯穿实像与虚像成实像时01物体靠近透镜（物距减小）02像远离透镜（像距增大）03像变大口诀：物近像远像变大成虚像时01物体靠近透镜02虚像也靠近透镜03像变小口诀：物近像近像变小实像与虚像：本质区别与判断方法实像由实际折射光线会聚而成，虚像由折射光线的反向延长线汇聚而成实实像形成本质由实际折射光线会聚而成光屏承接能用光屏承接观察方式人眼可直接观察实像虚虚像形成本质由折射光线的反向延长线汇聚而成光屏承接不能用光屏承接观察方式只能透过透镜观察虚像实验探究：操作要点与误差分析操作要点蜡烛、透镜、光屏三者中心保持等高共轴先固定物距，再前后移动光屏，直至光屏上出现最清晰的像多次改变物距重复实验，避免偶然误差常见误差三者中心不等高，导致像成在光屏之外无法接收光屏位置未调到最清晰就记录像距蜡烛燃烧变短，像位置随之偏移规律运用：成像判断题思路定关系明确焦距f与物体位置，计算物距

u

与f、2f的大小关系。查规律对照成像规律表，确定像的倒正、虚实、大小与像距范围。判移动结合「物近像远像变大」判断像的移动方向。

典型变式蜡烛向透镜靠近时，屏上的像如何变化？答案为像逐渐变大且光屏需向后移动大移SECTION透镜应用规律照进现实从眼睛到望远镜，透镜改变我们看世界的方式03照相机：把远方浓缩进底片被摄物体位于二倍焦距之外照相机利用凸透镜成倒立、缩小的实像结构对应3项镜头相当于凸透镜光线会聚成像的核心部件胶片或感光元件相当于光屏承接实像的成像平面物距远大于像距物体在二倍焦距之外成像缩小调节原理2项拍远景时镜头前移减小像距远处物体成像位置靠前，适配缩短拍近景时镜头后移增大像距使像清晰近处物体成像靠后，拉长聚焦成像特点2项照片中的人物比实际小物距大于二倍焦距，像被缩小上下左右均颠倒凸透镜成实像时上下左右倒置投影仪：让画面放大上墙投影片位于一倍焦距与二倍焦距之间，成倒立、放大的实像平面镜改变光的传播方向，将向上投射的像反射到前方屏幕投影仪利用凸透镜成倒立、放大的实像成像位置投影片位于一倍焦距与二倍焦距之间（f<u<2f）屏幕相当于光屏倒放操作投影片需倒放屏幕上才能呈现正立画面调大像方法减小投影片到镜头的距离同时远离屏幕放大镜：看清近处的微小细节放大镜利用凸透镜，成正立、放大的虚像放大镜成像要点4项原理物体位于焦点以内，像与物位于透镜同侧操作放大镜靠近物体，保持物距小于焦距，适当调节眼睛与镜的距离特征虚像无法用光屏承接，只能透过透镜直接观察极限物体越接近焦点，虚像越大，但物距始终不能超过焦距人眼：精密的天然照相机将远处物体成像于视网膜上晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜成像3项视网膜相当于光屏承接倒立缩小的实像大脑处理经大脑处理产生正立视觉调节2项睫状体调节调节晶状体厚薄来改变焦距远近清晰使远近物体都能清晰成像范围2项远处物体正常眼睛能看清远处物体近处物体也能看清近处约十厘米的物体近视眼与远视眼：成因与矫正近视眼屈光异常成因晶状体过厚，折光能力过强像的位置像成在视网膜前方矫正透镜配戴凹透镜矫正本质折光过强远视眼屈光异常成因晶状体过薄，折光能力过弱像的位置像成在视网膜后方矫正透镜配戴凸透镜矫正本质折光过弱VS显微镜：两级放大的微观之眼解析显微镜双透镜组合的逐级放大原理显微镜由两块凸透镜组合，实现两级放大两次放大叠加，使显微镜能观察到肉眼不可见的微小结构结构物镜凸透镜，靠近物体目镜凸透镜，靠近眼睛两级放大流程1物镜成像物体成倒立、放大的实像实像落在目镜焦点以内2目镜再放大实像作为物体，成正立放大虚像3两次放大叠加实现两级放大望远镜：拉近星际的距离物镜成缩小实像于焦点附近，目镜放大观察构结构物镜凸透镜，焦距较长目镜凸透镜组合焦距长、口径大双凸透镜原原理物镜成像远处物体经物镜成倒立、缩小的实像实像位置靠近焦点目镜放大目镜将其放大为虚像实像+虚像观观察效果物镜口径大收集更多光线，星体更亮更清晰视角放大像仍倒立且比原物小拉近效果视角被显著放大拉近观察应用贯通：透镜家族一览透镜应用的本质都是凸透镜成像规律，关键在于物距与焦距的关系透镜应用一览应用物距条件像的性质照相机u>2f倒立缩小实像投影仪f<u<2f倒立放大实像放大镜u<f正立放大虚像近视矫正—凹透镜发散远视矫正—凸透镜会聚显微镜、望远镜组合成像多次放大低高物距定虚实，焦距定大小生活现象：透镜规律在身边从生活现象中迁移透镜成像规律凸透镜会聚现象一：水瓶放大字透过装满水的矿泉水瓶看字，字变大。水瓶相当于凸透镜，起到放大作用。现象二：水瓶引发火灾森林中严禁随意丢弃透明水瓶。盛水后如同凸透镜，会聚阳光可能引发火灾。现象三：棚膜水珠聚光塑料薄膜棚内浇水珠形成凸透镜。