人教版八年級物理上冊《凸透鏡成像的規(guī)律》教學(xué)設(shè)計

第3節(jié)凸透鏡成像的規(guī)律

教學(xué)目標(biāo)

知識與能力：

1.理解凸透鏡的成像規(guī)律.

2.知道凸透鏡成放大、縮小實像和虛像的條件.

教學(xué)重點：

對凸透鏡成像規(guī)律的理解和認(rèn)識.

教學(xué)難點：

指導(dǎo)學(xué)生在探究過程中，建立起實驗與物理模型之間的必然聯(lián)

系.

教學(xué)用具：

凸透鏡、蠟燭、火柴、光屏、刻度尺.

教學(xué)過程

一、新課導(dǎo)入

情景一：玩小水珠。把透明膠片放到課本上面，用手指在透明膠

片上滴一個水珠，觀察小水珠下面的字。揭秘“小水珠”并進(jìn)行設(shè)問：

問題：你玩過凸透鏡嗎？能介紹一下你以前是怎么玩的嗎？還有

別的玩法嗎？

情景二：演示：用投影儀把細(xì)小的燈絲投影在天花板（墻壁）上。

讓學(xué)生觀察燈絲的像與燈絲相比怎樣？

演示：燈絲開口向下，在像上開口怎樣？

演示：燈絲開口向上，在像上開口又怎樣？成什么樣的像?

問題：如何區(qū)別像的正立、倒立？什么情況像明亮、清晰？

問題：怎樣區(qū)別實像和虛像？像與原物相比有什么特點？

問題：像的放大、縮小是什么意思？

點評：實像是由實際光線會聚而成的像，能用光屏承接；虛像不

是由實際光線會聚而形成的，無法用光屏承接。

像的正立、倒立是指像的上下位置，與物體的上下位置比較是否

顛倒。

“放大，，”縮小，，指像與物比較的結(jié)果。

“變大”“變小”指像本身的變化情況。

問題：什么是物距、像距？

點評：燈絲到凸透鏡的距離叫物距；像到凸透鏡的距離叫像距。

問題引導(dǎo)：使用凸透鏡產(chǎn)生這么多的現(xiàn)象，所成的像有哪些特

點？成像的條件是什么呢？能猜想一下嗎？

凸透鏡所成的像可能與物體的位置有關(guān)，我們這節(jié)課就用實驗來

探究凸透鏡成像的規(guī)律。

設(shè)計意圖：貼近學(xué)生的心理需求及生活實際提出問題，激起學(xué)生

的探究欲。讓學(xué)生從生活走向物理。

二、推進(jìn)新課

探究點凸透鏡成像及其規(guī)律新

器材：光具座、光具座附件、蠟燭、火柴、凸透鏡

說明：擺放順序可以從左到右依次為蠟燭、凸透鏡、光屏，也可

從右到左依次為蠟燭、凸透鏡、光屏。

使蠟燭、凸透鏡、光屏放在同一直線上。

調(diào)整它們的高度，使?fàn)T焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度。

固定凸透鏡，移動蠟燭和光屏進(jìn)行觀察實驗。

固定蠟燭，移動凸透鏡、光屏進(jìn)行觀察實驗。

問題：根據(jù)設(shè)計方案需要記錄哪些物理量及像的哪些特點？

啟發(fā)學(xué)生明確要記錄：物距、像距；像的性質(zhì)（放大、縮小，倒

立、正立，虛、實）……

強調(diào)注意事項及實驗步驟：

a.將凸透鏡固定在光具座的中央，蠟燭和光屏在凸透鏡的兩側(cè),

使?fàn)T焰、透鏡、光屏的中心在同一高度

b.將蠟燭放在離凸透鏡的距離盡量遠(yuǎn)的位置，點燃蠟燭

c.移動光屏，直到光屏上出現(xiàn)清晰的燭焰的像為止

d.記錄下蠟燭到凸透鏡的距離、像到凸透鏡的距離、像的大小

和倒正

e.將蠟燭向凸透鏡移近一段距離，重復(fù)上述操作，直到不能在

屏上得到燭焰的像

f.繼續(xù)把蠟燭向凸透鏡靠近，試著用眼睛觀察像在何處，像是

怎樣的？

進(jìn)行實驗與收集證據(jù)：

探究一：在光屏上找到物體完整清晰的實像。

教師巡回指導(dǎo)：引導(dǎo)、啟發(fā)、點撥或發(fā)提示卡片并提示學(xué)生。

請學(xué)生代表講解找到清晰完整像的方法。

①物體、凸透鏡、光屏三者中心在同一高度；②光屏上的像最亮

最清晰時，光屏所在位置就是像所在位置。

學(xué)生總結(jié)：光屏上可以找到倒立、縮小實像和倒立、放大實像。

探究二：探究凸透鏡成倒立、放大實像和倒立、縮小實像的規(guī)律。

記錄實驗數(shù)據(jù)，得出凸透鏡成像的初步規(guī)律。

1.當(dāng)■時，成倒立、縮小的實像，此時，f<v<2fo

2.當(dāng)〃時，成倒立、等大的實像，此時，v=2fo此點為成

實像大小的分界點。

3.當(dāng)/V“V2/時，成倒立、放大的實像，此時，v>2fo

4.當(dāng)〃=/1時，不成像。此點為成像虛實的分界點。

說明：教師應(yīng)準(zhǔn)備小組實驗活動建議卡片，誰遇到疑難問題或不

能繼續(xù)進(jìn)行時可向教師要卡片，按提示繼續(xù)實驗。

實驗表格

物距成像性質(zhì)像距應(yīng)用

u>2f

沈=2于

2f>u>f

U=f

U<f

分析論證：

根據(jù)成像的情況，對數(shù)據(jù)進(jìn)行分類

1.焦點是成實像和虛像的分界點，物體在焦點以外成實像，焦

點以內(nèi)成虛像。即一倍焦距內(nèi)外分虛實。

2.二倍焦距是成放大和縮小像的分界點。物體在二倍焦距以外

成縮小像，在二倍焦距以內(nèi)成放大像。二倍焦距內(nèi)外分大小。

3.實像必異側(cè)倒立，虛像必同側(cè)正立。

4.u>v,像是縮小的，u<v,像是放大的。

5.成實像時，物體距離透鏡越近，像距離透鏡越遠(yuǎn)，像越大；

物體距離透鏡越遠(yuǎn)，像距離透鏡越近，像越小。即成實像時，物近像

遠(yuǎn)且大，物遠(yuǎn)像近且小。成虛像時，物體距離透鏡越近，像越小，物

體距離透鏡越遠(yuǎn)，像越大。即成虛像時，物近像小，物遠(yuǎn)像大。物體

越靠近焦點像越大。

6.實像是實際光線的交點，可以在光屏上呈現(xiàn)，虛像是光線的

反向延長線的交點，不能在光屏上呈現(xiàn)。實像可以是縮小的，也可以

是放大的，虛像一定是放大的。

三、板書設(shè)計

第3節(jié)凸透鏡成像的規(guī)律

1.成像規(guī)律及應(yīng)用

物距成像性質(zhì)像距應(yīng)用

u>2f倒立、縮小的實2f>v>f照相機

像

u=2f倒立、等大的實v=2fi

像om

2f>u>f倒立、放大的實v>2f投影儀、幻燈機

像

u=f不成像

u<f正立、放大的虛與物同側(cè)放大鏡

像

2.物近像遠(yuǎn)像變大

離焦點越近像越大

一倍焦距分虛實，二倍焦距分大小

四、教學(xué)反思

凸透鏡成像規(guī)律一向是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點，通常在教這部分內(nèi)容時,

老師往往先在教室里演示一遍凸透鏡成像規(guī)律，學(xué)生再來驗證一遍.雖

然學(xué)生在實驗時都能在光屏上找到像，但只是照樣畫葫蘆，結(jié)果對于物

距，像距，焦距.有些學(xué)生還是弄不清楚，對于規(guī)律也是記不牢,且容易

忘根據(jù)新教材注重探究，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中主動獲取知識的精神,

我安排了提出問題，設(shè)計實驗探究,合作交流等幾個過程，并在得到初

步結(jié)論時，及時用作圖法幫助理解記憶凸透鏡成像的規(guī)律，同時與生活

中照相機、幻燈機等實際例子結(jié)合，利用實際知識加深對凸透鏡成像

規(guī)律的理解和記憶。首先我利用學(xué)生的生活經(jīng)驗——放大鏡的使用體

驗,發(fā)現(xiàn)它也能成倒立。

第3節(jié)凸透鏡成像的規(guī)律

能力提升

cm3040

讓一束平行光經(jīng)過一透鏡,在光屏上得到一個最小、最亮的光斑（如圖

所示）。小明用此透鏡做“探究透鏡成像規(guī)律”的實驗，下列說法不正

確的是（）

A.當(dāng)物體距透鏡5cm時,成正立的像

B.當(dāng)物體距透鏡15cm時,成倒立、放大的實像

C.當(dāng)物體從距透鏡20cm處向遠(yuǎn)離透鏡的方向移動時,所成的像逐漸

變小

D.當(dāng)物體從距透鏡20cm處向透鏡的方向移動時，要得到清晰的像,

應(yīng)使光屏靠近透鏡

2.

一的b—

在探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗中，當(dāng)燭焰、凸透鏡、光屏處于如圖所

示的位置時,恰能在光屏上得到一個清晰的像。利用這一成像原理可

以制成（）

A.幻燈機B.照相機C.放大鏡D.潛望鏡

3.在探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗中，蠟燭在距凸透鏡40cm時,在透鏡

的另一側(cè)的光屏上得到清晰縮小的像。若將蠟燭與光屏的位置對調(diào)，

則所得像一定是（）

A.放大的虛像B.放大的實像

C.縮小的虛像D.縮小的實像

4.圖中的蠟燭在光屏上成清晰縮小的像。下列可能使?fàn)T焰在光屏上成

清晰放大的像的操作是（）

A.透鏡不動,蠟燭、光屏靠近透鏡

B.透鏡不動,蠟燭、光屏向右移動

C.透鏡、光屏都不動,蠟燭向右移動

D.蠟燭、光屏都不動,透鏡靠近光屏

5.在探究凸透鏡成像的實驗中，先用焦距為10cm的透鏡甲進(jìn)行實驗,

在透鏡右側(cè)的光屏上得到了清晰縮小的實像。接下來不改變發(fā)光體和

凸透鏡的位置,改用焦距為20cm的透鏡乙繼續(xù)進(jìn)行實驗。下列情形

可能發(fā)生的是（）

A.光屏向右移,能接收到清晰縮小的實像

B.光屏向左移,能接收到清晰放大的實像

C.光屏向左移,能接收到清晰縮小的實像

D.無論怎樣移動光屏,都接收不到清晰的像

6.

Mem

32干陽開F

“二二天二二二二

”二V一二

y-

8----------------------------

0R162432u/cm

某班同學(xué)在探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗中，記錄并繪制了像到凸透鏡

的距離-跟物體到凸透鏡的距離U之間關(guān)系的圖象,如圖所示,下列判

斷正確的是（）

A.該凸透鏡的焦距是16cm

B.當(dāng)”二12cm時,在光屏上能得到一個縮小的像

C.當(dāng)“NOcm時成放大的像,投影儀就是根據(jù)這一原理制成的

D.把物體從距凸透鏡12cm處移動到24cm處的過程中，像逐漸變小

7.一物體放在距凸透鏡20cm處時,在另一側(cè)距凸透鏡6cm處的光屏

上出現(xiàn)了一個清晰的像。那么該透鏡的焦距可能是（）

A.3cmB.5cmC.7cmD.9cm

8.

小明在探究凸透鏡成像的規(guī)律實驗中看到的一種成像的情況如圖所

示。此時凸透鏡所成的像是（選填“實”或“虛”）像，其成

像的條件是。

9.王軍在房間里用焦距為15cm的凸透鏡將明亮的窗戶成像在一張作

業(yè)本的空白紙上。根據(jù)王軍的實驗情況,可推測窗戶距凸透鏡的距離

范圍為,所成的像是

（填成像的性質(zhì)）。

10.（2017?河南中考）無人機利用攜帶的焦距一定的微型攝像機進(jìn)行

航拍，來自地面景物的光通過攝像機鏡頭，會聚在感光晶片上,形成倒

立、（選填“放大”或“縮小”）的實像；當(dāng)無人機上升時一,

須（選填“增大”或“減小”）鏡頭與感光晶片間的距離，才

能拍攝到清晰的畫面。

11.數(shù)碼相機同普通照相機不同之處,在于它沒有底片，而是通過一個

特殊的感光層CCD,將圖像的光信號轉(zhuǎn)化成為數(shù)字信號保存起來。下

表是某數(shù)碼相機的一些參數(shù),請你根據(jù)這個表格,用所學(xué)過的知識來

說明，感光層離開鏡頭的距離要滿足什么條

件:；要成像,物體離開鏡頭的距

離要滿足什么條件:o

型號鏡頭焦距光圈快門CCD度

c~1

XX-S7034mm8---s1024X768

1000

12.小華在做探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗時,將焦距為10cm的薄凸透

鏡固定在光具座上50cm刻度線處,將點燃的蠟燭放置在光具座上20

cm刻度線處,移動光屏至65cm刻度線處，使?fàn)T焰在光屏上成清晰的

像，如圖所示。請結(jié)合此實驗完成下列問題：

(1)如圖所示的實驗現(xiàn)象能夠說明的成像特點。

A.照相機B.幻燈機C.放大鏡

⑵保持透鏡在50cm刻度線處不動,如果想在光屏上得到更大的清晰

的像,應(yīng)該進(jìn)行的操作是o

A.將蠟燭左移,光屏左移

B,將蠟燭左移,光屏右移

C.將蠟燭右移,光屏左移

D.將蠟燭右移,光屏右移

⑶保持透鏡在50cm刻度線處不動，若將點燃的蠟燭放在光具座上

80cm刻度線處,將光屏放在光具座上透鏡的左側(cè),通過移動光屏,在

光屏上可呈現(xiàn)燭焰清晰的的像。

A.倒立、放大B.倒立、縮小C.正立、放大

探究創(chuàng)新

★13.在凸透鏡成像實驗中，所用的實驗器材有光具座、凸透鏡、光屏、

蠟燭等。

⑴將蠟燭、凸透鏡和光屏放在光具座上，點燃蠟燭,調(diào)整凸透鏡和光

屏的高度，使?fàn)T焰、凸透鏡和光屏三者的大致在同一高度。

⑵調(diào)整好器材后,將蠟燭放在一倍焦距和二倍焦距之間的某點,在凸

透鏡的另一側(cè)無論怎樣移動光屏，都找不到像,說明像距太大了，導(dǎo)致

像距太大的原因是

⑶將蠟燭放在一倍焦距以內(nèi)的某點,所成的像是正立、的虛

像。如果將蠟燭從該點向凸透鏡移動，在這個移動過程中，所成的像

（選填“逐漸變大”“逐漸變小”或“大小不變”）。

（4）如圖所示,把蠟燭放在二倍焦距以外的A點,移動光屏找到像。光

屏和凸透鏡不動,把蠟燭從4點移到6點，如果在夕點和。點之間加一

個透鏡，使?fàn)T焰的像還成在光屏上，則所加的透鏡應(yīng)該是

（選填“凸透鏡”或“凹透鏡”）o

AQQ

BA2fFO

參考答案

LD解析：本題考查凸透鏡成像的規(guī)律。由題圖可以看出該凸透鏡

的焦距是10cm。根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律,A、B、C都是正確的；當(dāng)物體從

距透鏡20cm處向透鏡的方向移動時,要想得到清晰的像,光屏應(yīng)遠(yuǎn)離

透鏡的方向移動，故D是錯的。

2.A解析：本題考查凸透鏡成像規(guī)律及應(yīng)用。由題圖所示可知燭焰

所在物距像距v>2fo此時物體在光屏上能成一個倒立、放大

的實像,規(guī)律應(yīng)用是幻燈機。

3.B解析：由題可知所成像是縮小的實像，蠟燭是在二倍焦距以外,

像在一倍焦距和二倍焦距之間。當(dāng)蠟燭和光屏對調(diào)位置后,蠟燭便在

一倍焦距和二倍焦距之間，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，則所成像一定是放

大的實像。

4.B解析：由題知所成像為清晰縮小的像，因此物距u）2f像距

f<v<2f,此時要成清晰放大的像，則需要調(diào)整f<u<2f,v>2f,因此答案

為Bo

5.A解析：由“先用焦距為10cm的透鏡進(jìn)行實驗，在光屏上得到清

晰倒立、縮小的實像”可知，此時u>2f0改用焦距為20cm的透鏡乙

繼續(xù)進(jìn)行實驗,不改變發(fā)光體和凸透鏡的位置,則相當(dāng)于減小了物距，

且此時物距z/>20cmo根據(jù)凸透鏡成實像時,物近像遠(yuǎn)像變大,可知,要

在光屏上成清晰的像，光屏須向右遠(yuǎn)離透鏡移動，才能接收到清晰的

實像，故A正確,B、C、D錯誤。

6.D解析：當(dāng)時，凸透鏡成倒立、等大的實像，由題圖可

知，w-r=2/=16cm,所以fEcm,A錯;當(dāng)〃=12cm時,2f>u>f,成倒立、放

大的實像,B錯誤;當(dāng)外20cm時，u>2f,成倒立、縮小的實像,這一原理

應(yīng)用于照相機,C錯;物體從距凸透鏡12cm處移動到24cm處的過程中,

凸透鏡的物距大于焦距,成實像，凸透鏡成實像時一，物距增大,像距減

小，像變小,D正確。

7.B解析：本題考查凸透鏡成像特點，物距為尸20cm,像距為片6cm,

因為物距大于像距，所以此時凸透鏡成倒立、縮小的實像，即

u=20cm>2f可知f<V=6cm<2f可知3cm所以只有B選項

在所求范圍之內(nèi)。

8.解析：觀察題圖可知，此時凸透鏡所成的像是由光線的反向延長線

會聚形成的,所以是虛像，凸透鏡成虛像時物距小于焦距。

答案：虛物距小于焦距

9.解析：王軍將明亮的窗戶成像在一張作業(yè)本的空白紙上,所成的像

應(yīng)該是倒立、縮小的實像,根據(jù)凸透鏡成像的特點，窗戶距凸透鏡的距

離應(yīng)大于2倍焦距，即大于30cm。

答案：大于30cm倒立、縮小的實像

10.解析：攝像機的鏡頭相當(dāng)于一個凸透鏡，其成像的原理是當(dāng)物距

大于二倍焦距時，凸透鏡成倒立、縮小的實像。當(dāng)物距增大時，像距減

小，當(dāng)無人機高度上升時增大了物距，這時需減小鏡頭與感光晶片的

距離，才能拍攝到清晰的畫面。

答案：縮小減小

11.解析