3.6 凸透镜成像规律 课件(共29张PPT) 2025-2026学年物理沪粤版（2024）八年级上册

第六节 凸透镜成像规律
第三章 光和眼睛
沪粤版（2024）八年级上册同步课件
1.理解凸透镜成像的规律。
2.知道凸透镜所成像的正倒、大小、虚实与物距的关系。
3.知道放大镜的成像原理及成像特点。
将书本放在桌面上，手持凸透镜，将凸透镜缓慢从书本移向眼睛，你观察到了什么？有几种不同的情况呢？
知识点一：探究凸透镜成像规律
物距：物体到透镜光心的距离，用u 表示。
像距：像到透镜光心的距离，用v 表示。
【提出问题】通过凸透镜能成什么 样的像呢？成像情况与哪些因素有 关呢？
物距u
像距v
光心
光屏
F
F
由于窗外景物能成像在屏上，可以猜想凸透镜总是成实像，像的大小及像距 v 可能与物距 u、凸透镜的焦距 f 都有关系。你还有哪些猜想呢？
【猜想与假设】
【设计实验与制定计划】
（1）实验装置：凸透镜、发光二极管、光屏、光具座
调节发光物、透镜和光屏，使三者的中心处于同一水平高度。
目的是使发光物的像成在光屏中央
（2）实验步骤
①组装实验装置，将发光物中心、凸透镜中心和光屏中心调整到同一高度。
②将凸透镜固定在光具座中间某刻度处，把发光物放在较远处，使物距u＞2f，移动光屏，使发光物在光屏上成清晰的实像。观察实像的大小和正倒。记录物距u和像距v。
③把发光物向凸透镜移近，改变物距u，仍使u＞2f，仿照步骤 ② 再做2次实验，分别观察实像的大小和正倒。记录物距u和像距v。
④把发光物向凸透镜移近，改变物距u，使 f＜u＜2f，调整光屏到凸透镜的距离，使发光物在光屏上成清晰的实像。观察实像的大小和正倒。记录物距u和像距v。
⑤把发光物向凸透镜移近，改变物距u，仍使f＜u＜2f，仿照步骤④ 再做2次试验，分别观察实像的大小和正倒。记录物距u和像距v。
⑥继续把发光物向凸透镜移近，改变物距u，使u＜f，在光屏上不能得到发光物的像，此时成虚像，应从光屏一侧向透镜里观察发光物的像，观察虚像的大小和正倒。记录物距u和像距v。
【进行实验与收集证据】
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}物距
u/cm
像的性质
像距
v/cm
像的
位置
虚实
大小
正倒
30
实像
缩小
倒立
14.7
异侧
24
实像
缩小
倒立
16.6
异侧
20
实像
等大
倒立
20
异侧
15
实像
放大
倒立
28.3
异侧
12
实像
放大
倒立
59
异侧
10
不成像
——
——
7
虚像
放大
正立
——
同侧
5
虚像
放大
正立
——
同侧
实验记录表格
凸透镜焦距 f =10cm
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}物距
u/cm
像的性质
像距
v/cm
虚实
大小
正倒
30
实像
缩小
倒立
14.7
24
实像
缩小
倒立
16.6
20
实像
等大
倒立
20
15
实像
放大
倒立
28.3
12
实像
放大
倒立
59
10
不成像
——
7
虚像
放大
正立
——
5
虚像
放大
正立
——
凸透镜焦距 f =10cm
u＞f
一倍焦距外成倒立的实像
u = f
一倍焦距不成像
u＜f
一倍焦距内成正立的虚像
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}倒立
倒立
倒立
倒立
倒立
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}实像
实像
实像
实像
实像
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}正立
正立
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}虚像
虚像
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}不成像
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}物距
u/cm
像的性质
像距
v/cm
虚实
大小
正倒
30
实像
缩小
倒立
14.7
24
实像
缩小
倒立
16.6
20
实像
等大
倒立
20
15
实像
放大
倒立
28.3
12
实像
放大
倒立
59
10
不成像
——
7
虚像
放大
正立
——
5
虚像
放大
正立
——
凸透镜焦距 f =10cm
u＞2f
二倍焦距外成缩小的实像
f＜v＜2f
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}实像
缩小
实像
缩小
等大
u = 2f
v = 2f
二倍焦距成等大的实像
f＜u＜2f
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}实像
放大
实像
放大
v＞2f
一倍焦距到二倍焦距之间成放大的实像
u = f
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}虚像
放大
虚像
放大
u＜f
一倍焦距内成放大的虚像
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}物距
u/cm
像的性质
像距
v/cm
像的位置
虚实
大小
正倒
u>2f
实像
缩小
倒立
f异侧
u=2f
实像
等大
倒立
v=2f
异侧
f实像
放大
倒立
v>2f
异侧
u=f
不成像
——
——
u虚像
放大
正立
——
同侧
一焦分虚实，内虚外实；
二焦分大小，内大外小；
虚像同侧正，实像异侧倒。
【实验结论】凸透镜的成像规律
凸透镜成实像时：物距减小，像距增大，像变大。
u=30 cm
u=15 cm
实验中，当凸透镜成实像时，在物距减小的过程中，你还发现了什么？
【交流评估】
（1）在实验时，如果不知道焦距，该如何测量焦距？
方案一：利用实验装置，调整光源、凸透镜和光屏的位置，光屏上出现最小、最亮的光斑时物距即为焦距.
焦距
焦点
方案二：利用物距等于像距时成等大的像来确定焦距，此时u=v =2f ，即焦距等于物距的一半，f = .
A'
B'
u=2f
v = 2f
（2）当凸透镜成实像时，用手或用不透明的物体挡住透镜的上部分或下部分，成像情况如何呢？
当透镜被遮挡一部分时，仍能成完整的像，但像变暗了。
（3）实验为什么选择发光二极管而不选择点燃的蜡烛作为发光物体呢？
使用点燃的蜡烛作为发光体的不足：
①烛焰形状不稳定，不易比较像与物的大小关系.
②蜡烛燃烧变短，像会偏离光屏的中央.
③烛焰亮度较小，成像不够清晰.
④不能直接判断像是否左右颠倒.
知识点二：凸透镜成像的光路分析
Ａ
Ｂ
Ａ＇
Ｂ＇
1.当u＞2f 时
物距 u>2f 时， 成倒立、缩小的实像，像距v： f2.当u=2f 时
Ａ＇
Ｂ＇
当物距u=2f 时，凸透镜成倒立、等大的实像，像距v=2f
Ａ
Ｂ
3.当f＜u＜2f 时
当物距 f＜u＜2f 时 ，成倒立、放大的实像，像距 v>2f
Ａ
Ｂ
Ａ＇
Ｂ＇
4.当u＜f 时
当物距uＡ＇
B＇
Ａ
Ｂ
5.当u=f 时（折射光线不能会聚，反向延长线也不能会聚）
当物距u=f 时，凸透镜不成像
Ａ
Ｂ
知识点三：凸透镜的应用——放大镜
放大镜是凸透镜。
　　把放大镜放在物体跟眼睛之间，适当调整距离，我们就能看清物体的细微之处。
1.放大镜成像原理
uf
f
2.放大镜成像特点
（1）放大镜成正立、放大的像。
（2）物体到镜头的距离小于像到镜头的距离。
（3）像和物体位于凸透镜的同侧。
F
F
想一想：怎样通过放大镜看到更大的像呢？
成虚像时，物近像近像变小；物远像远像变大。所以应让放大镜远离物体，但要在一倍焦距以内。
一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小
实像总是异侧倒，物近像远像变大
虚像总是同侧正，物近像近像变小
像的大小像距定，像总跟着物体跑
放大镜:u＜f 时，成正立、放大的虚像
规律
凸透镜成像规律
练1 在探究凸透镜成像规律的实验中，当蜡烛、凸透镜、光屏一定位置时，烛焰在光屏上呈现一个清晰缩小的像。要使烛焰在光屏上呈现一个清晰放大的像，调节的方法是（　　）
A．透镜不动，蜡烛远离透镜，光屏远离透镜
B．透镜不动，蜡烛靠近透镜，光屏靠近透镜
C．蜡烛、光屏不动，透镜靠近蜡烛移动
D．蜡烛、光屏不动，透镜靠近光屏移动
C
练2 如图所示的是小明通过凸透镜看花朵成放大的像的情境，下列说法正确的是（　　）
A．花朵的放大的像是正立的实像
B．花朵正好位于凸透镜的焦点上
C．花朵到凸透镜的距离一定小于凸透镜的焦距
D．若凸透镜远离花朵，则花朵的像会一直变小
C