4.2 探究：凸透镜成像的规律 课件(共25张PPT) 2025-2026学年物理沪科版（2024）八年级全一册

(共25张PPT)
第1节 探究：凸透镜成像的规律
第四章 神奇的透镜
沪科版（2024）八年级全一册同步备课
在中国航天的“太空授课”中，航天员在空间站内，做出了水透镜。通过这个水透镜，我们看见了航天员倒立缩小的像。
我们已经知道平面镜成像的特点，那么凸透镜成像有怎样的特点呢 是否一定成倒立缩小的像
下面，我们通过实验来进行探究。
航天员在太空授课
1.能完成“探究凸透镜成像的规律”的实验，并能完成实验报告。
2.知道照相机的成像原理。
3.能用凸透镜成像的规律解释生活中的相关现象。
凸透镜（已知焦距）、光具座（带刻度尺）、蜡烛（或其他光源）、光屏和火柴。
（1）探究凸透镜成像的规律。
（2）体会实像与虚像的区别。
知识点一：探究凸透镜成像的规律
1.实验目的
2.实验器材
在光具座上，将点燃的蜡烛从离透镜较远的位置（2倍焦距外）逐渐靠近凸透镜。调整光屏位置使烛焰发出的光经凸透镜折射后，在光屏上成清晰的像；光屏上不能成像时，透过凸透镜观察烛焰的像。通过观察分析得出凸透镜成像的规律。
3.实验设计
物距：物体到光心的距离，用u表示。
像距：像到光心的距离，用v表示。
物距（u）
像距（v）
4.相关概念
（1）将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上，注意三者之间的相对位置，如图所示。
（2）点燃蜡烛，调整光屏、凸透镜、烛焰的高度，使它们的中心在同一高度。
物距（u）
像距（v）
目的是使像成在光屏的中央
5.实验步骤
（3）将蜡烛放在离凸透镜较远的位置（2倍焦距外），调整光屏位置，使烛焰经凸透镜折射后在光屏上成清晰的像，将观察到的像的情况和物距、像距等记录在表中。
实验序号 像的大小 像的正倒 像的虚实 物距u/cm 像距v/cm
1
2
3
4
5
6
实验记录表
凸透镜焦距f=____cm
（4）移动蜡烛逐渐靠近凸透镜，同时调整光屏，在烛焰经凸透镜折射后在光屏上分别成等大清晰的像、放大清晰的像时，将成像的情况和物距、像距等记录在表中。
（5）将蜡烛移到凸透镜焦点处，观察能否成像。再继续移动蜡烛靠近凸透镜，观察烛焰在光屏上能否成像。撤去光屏，透过凸透镜观察烛焰的像。将观察到的情况记录在表中。
（6）重复几次上面的实验操作，记录观察到的情况。
点击图片观看实验视频
凸透镜焦距f=____cm
实验记录表
实验序号 像的大小 像的正倒 像的虚实 物距u/cm 像距v/cm
1 缩小 倒立 实像 30 15
2 等大 倒立 实像 20 20
3 放大 倒立 实像 15 30
4 放大 倒立 实像 12 60
5 - 10 -
6 放大 正立 虚像 8 -
10
（1）物体位于凸透镜的2倍焦距外时，成缩小、倒立的实像。
6.实验结论
凸透镜成像的光路图
（2）物体位于凸透镜的2倍焦距时，成等大、倒立的实像。
凸透镜成像的光路图
（3）物体位于凸透镜的2倍焦距与1倍焦距之间时，成放大、倒立的实像。
凸透镜成像的光路图
（4）物体位于凸透镜的1倍焦距时，不能成像。
凸透镜成像的光路图
（5）物体位于凸透镜的1倍焦距以内时，成放大、正立的虚像。
凸透镜成像的光路图
实验序号 物距u/cm 像距v/cm 像的性质 物与像相对于透镜的位置关系
大小 正倒 虚实 1 u＞2f f＜v＜2f 缩小 倒立 实像 异侧
2 u=2f v=2f 等大 倒立 实像 异侧
3 f＜u＜2f v＞2f 放大 倒立 实像 异侧
4 u=f 不成像 5 u＜f v＞u 放大 正立 虚像 同侧
7.凸透镜成像的规律
凸透镜成像规律的记忆口诀：
①一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小。
②实像异侧倒，虚像同正大。
③实时物近像远像变大，虚时物近像近像变小。
阅读教材“ 迷你实验室 ”, 认识照相机。
思考：照相机主要由那几部分组成；照相机的镜头和胶片各有什么作用？
知识点二：凸透镜成像规律的应用——照相机
16的平方根是什么？
归纳掌握：
①镜头：由一组透镜组成，相当于一个凸透镜，起到成像的作用；
②胶片：相当于光屏；
③快门：控制曝光时间；
④光圈：控制进光量的多少；
⑤调焦环：调节镜头到胶片间的距离，即像距；
⑥取景窗：观察所拍景物。
思考：照相机是如何成像的？
照相机的镜头相当于一个凸透镜,胶片相当于光屏,来自物体的光经过照相机的镜头后会聚在胶片上,形成一个倒立、缩小的实像。且物体到镜头的距离大于镜头到胶片的距离。
思考：为什么同样的照相机能照出全景和非全景的像？
照相机通过调节物距和像距得到全景和非全景的像。物体距离镜头越远 , 像越小；反之像越大。
物距与像距的关系
(成实像时)
物距与焦距的关系
当u>2f时，成倒立、缩小的实像—照相机原理
当u当u>v时，成倒立、缩小的实像
凸透镜成像的规律
当u=2f时，成倒立、等大的实像
当2f >u>f 时，成倒立、放大的实像
当u=f 时，不成像
当u1.如图所示，保持凸透镜的位置不变，先后把烛焰放在a、b、
c、d、e各点，并分别调整光屏的位置。则：
①把烛焰放在_________点，屏上出现的像最大；
②把烛焰放在_________点，屏上出现的像最小。
③把烛焰放在_____点，光屏上出现清晰的像时，屏距透镜最远。
④把烛焰放在_____________点，光屏上不会出现像。
a
b
c
d
e
F
F
f
2f
c
d、e
c
a
2.在第一次凸透镜成像的实验课上，昊轩同学利用如图所示器材进行探究，将焦距为10cm的凸透镜固定在50cm刻度线处。
（1）实验前，调整烛焰和光屏的中心与凸透镜的光心在__________；
（2）当小海将蜡烛和光屏移至图乙所示位置时，烛焰恰好在光屏的中心成清晰的像，此时光屏上所成像的特点与__________原理相同；
（3）当小海将蜡烛移至35cm刻度线处时，应移动光屏，才能在光屏上成清晰的倒立、______ 的实像。
放大
同一高度
照相机