4.2探究：凸透镜成像的规律（课件）--沪科版（新教材）八年级物理全一册（33页PPT）

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沪科版物理8年级全一册培优备课课件（精做课件）4.2探究：凸透镜成像的规律第四章神奇的透镜授课教师：Home .班级：八年级（*）班.时间：. 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。
情境导入
凸透镜是否一定成倒立缩小的像？
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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。
实验目的
实验器材
新知探究
知识点
凸透镜成像的规律
探究
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。
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。
焦距：焦点到光心的距离，用f 表示。
2倍焦距：距离为焦距的两倍（从光心开始），用2f 表示
物距（u）
像距（v）
知识点1 探究凸透镜成像的规律
1.小明利用蜡烛、凸透镜、光屏、光具座等做“探究凸透镜成
像规律”的实验。
（1）测焦距：如图甲所示，将一束
平行光正对凸透镜照射，光屏上出
现一个最小、最亮的光斑，则凸透
镜的焦距_____ 。
10.0
（2）组装实验装置：如图乙所示，
在光具座上将点燃的蜡烛、光屏放
在凸透镜的两侧，调节它们的高度，
使烛焰、凸透镜和光屏的中心在
__________，这样做的目的是使像
呈现在__________。
同一高度
光屏中央
（3）如图丙所示，将凸透镜固定在
刻度线处，蜡烛移动到
刻度线处，向______（填“靠近”或
“远离”）凸透镜的方向移动光屏，
直到出现烛焰______（填“正立”或
远离
倒立
缩小
（4）小明将蜡烛放在凸透镜的焦点处，在移动光屏的过程
中，______（填“能”或“不能”）在光屏上找到像。
不能
“倒立”）、______（填“放大”或“缩小” ）的实像。
（5）保持蜡烛位置不变，移动凸透
镜至如图丁所示位置，则人眼在图
中___（填“”或“ ” ）处能观察到
烛焰______（填“正立”或“倒立”）
的像。
正立
（6）实验中，蜡烛由于燃烧而变短，
烛焰在光屏上的像位于光屏的_______
（填“上半部”或“下半部”），为了使
像回到中央，接下来的操作是____
（填“①”“②”或“③”）。
①向下调光屏 ②向上调凸透镜
③向上调蜡烛
上半部
③
返回
实验步骤
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
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。
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实验记录表
凸透镜焦距f=____cm
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
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实验结论
1.物体位于凸透镜的2倍焦距外时，成缩小、倒立的实像；
2.物体位于凸透镜的2倍焦距时，成等大、倒立的实像；
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；
4.物体位于凸透镜的1倍焦距时，不能成像。
5.物体位于凸透镜的1倍焦距以内时，成放大、正立的虚像；
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
物体位于凸透镜的2倍焦距外时，成缩小、倒立的实像；
物体位于2倍焦距时，成等大、倒立的实像；
物体位于2倍焦距与1倍焦距之间时，成放大、倒立的实像；
物体位于1倍焦距时，不能成像；
物体位于1倍焦距以内时，成放大、正立的虚像。
归纳总结
知识点2 凸透镜成像规律的应用
2. 如图所示，在“探究凸透镜成像的规
律”实验中，下列说法正确的是( )
D
A. 将蜡烛移至 处时，移动光屏，可看见放大、正立的实像
B. 将蜡烛移至 处时，移动光屏，可看见缩小、倒立的实像
C. 将蜡烛移至 处时，移动光屏，可看见放大、正立的虚像
D. 将蜡烛移至 处时，移动光屏，可看见缩小、倒立的实像
3. ［2025·东营月考］如图所示，蜡烛距凸透镜 ,能在距
凸透镜 的光屏上得到一个倒立、放大的实像
（未画出），则透镜的焦距可能是( )
B
A. B. C. D.
4.在“探究凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛、透镜和光屏的
位置如图所示，此时光屏上成倒立、等大的像（未画出），
则此实验中凸透镜的焦距为_____ ；固定凸透镜的位置不
变，将蜡烛移到 刻度线处，要在光屏上再次看到清晰
的像，应将光屏向____（填“左”或“右”）移动。
10.0
右
5. 在“探究凸透镜成像规律的实验”中，当蜡烛、凸透镜、光
屏位于如图所示位置时，在光屏上出现一个清晰烛焰的像
（未画出），其成像特点是( )
A
A. 倒立、放大的实像 B. 倒立、放大的虚像
C. 倒立、缩小的实像 D. 正立、放大的虚像
6. ［2024·天津改编，多选］在用一凸透镜研究其成像的规
律时，某同学得到的部分实验信息如下表所示。根据表中信
息判定下列说法正确的是( )
实验次序 像的性质
1 20 倒立、等大、实像
2 30 15
3 15 30
A. 第1次实验的像距为
B. 第2次实验成倒立、缩小的实像
C. 第3次实验成正立、放大的实像
D. 若物距是 ，物体通过透镜成虚像
√
√
7. 某同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了像
到凸透镜的距离与物到凸透镜的距离 的关系图像，如图所示。
下列说法正确的有( )
B
A. 该凸透镜的焦距
B. 时，光屏上得到的是放大的像
C. 当 时，在光屏上得到的是倒立、
缩小的实像
D. 把物体从距凸透镜 处移动到距凸透
镜 处的过程中，像逐渐变小
返回
8. ［2025·杭州期末］如图所示，在凸透镜左侧的主光轴
上一光点恰能在透镜右侧等距处生成一像点 ，将透镜沿顺
时针方向转过 角后，像点的位置( )
D
A. 仍在原处没有移动
B. 像点移动，但不一定在原来的 上
C. 像点沿着 向左移动
D. 像点沿着 向右移动
9.［2025·济宁月考］将如图甲所示
的黑白卡片放在一只未装满水的薄
高脚玻璃杯后面，在高脚玻璃杯前
方观察到如图乙所示装水部分“黑白
颠倒”的现象，此时装水部分的高脚
杯和杯内水的组合相当于一个____
凸
靠近
透镜，若希望看到“黑白颠倒”的现象重新颠倒回来，则应将
高脚杯______（填“靠近”或“远离”）黑白卡片。
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
课堂小结