（八上）5.3凸透镜成像的规律（原卷版）（导学案1）

skybamboo · 发表于 2026-4-4 16:52:32

人教版 八年级第五章 透镜及其应用
第3节《凸透镜成像的规律》导学案
【学习目标】
1．理解实验探究凸透镜成像规律的过程。
2．知道凸透镜所成虚实、倒正、大小像所满足的条件
3．掌握从物理现象中归纳科学规律的方法
【学习重点】
1. 理解凸透镜的成像规律
2．知道凸透镜成放大、缩小实像和虚像的条件。
【学习难点】
1.实验探究凸透镜成像的规律。
2.通过探究活动，体验科学探究的全过程和方法，并从实验中得出凸透镜成像规律。
【自主预习】
1．在做“探究凸透镜成像规律”的实验中用到的器材有：蜡烛、、光屏和光具座，分别把上述物体安装在光具座上，调整它们的高度，使得烛焰、凸透镜和光屏的中心在上。光屏的作用是承接并显示凸透镜所成的实(选填“虚”或“实”)像，光具座上的刻度尺的作用是测量成像时的u和v的大小。

2．为了测出凸透镜的焦距，小明同学将凸透镜正对着太阳光，再把光屏放在它的另一侧，改变凸透镜与光屏的距离，直到光屏上出现一个最、最的光斑，如图所示，则该凸透镜的焦距为cm。
3.凸透镜成的实像有、等大、三种，而虚像只有的.实像与物体在透镜的侧，虚像与物体在透镜的侧.
【合作探究】
探究一：设计实验
提出问题：凸透镜成像的虚、实，大、小，正、倒跟什么因素有什么关系？
猜想假设：照相机照相时，物体离镜头，成缩小的像；而投影片离投影仪的镜头，成放大的像。成像特点是不是和物体到透镜的远近有关系？
实验方案：可以把物体放在距凸透镜较远的地方，然后逐渐移近，观察成像的情况。可以观察物距等于、大于或小于一倍教具、二倍焦距……时，物体成像的特点。
测量的量：1.物距：到透镜的距离简称为物距，用符号u表示。(如图所示)
2.像距：指到透镜的距离，用符号v表示。

实验器材：光具座、光屏、凸透镜、蜡烛、火柴。

在光具座上放置蜡烛、、光屏时，透镜放在光具座标尺中央。将蜡烛点燃作为物体，研究所成的像。
探究二：进行实验与收集证据
调整凸透镜、蜡烛（烛焰的中心）、光屏的高度，使它们的中心大致在。（为了使烛焰的像成在光屏的中央）。
实验步骤：（凸透镜的焦距f=10cm）
（1）将蜡烛放在凸透镜二倍焦距以外的地方，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像，观察像的正倒和大小，测出物距u和像距v，并将数据记录在表格中;

（2）把蜡烛向透镜移近，使蜡烛到凸透镜的距离等于二倍焦距，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像，观察像的正倒和大小测出物距u和像距v，并将数据记录在表格中；

（3）把蜡烛继续向透镜移近，使蜡烛到凸透镜的距离在一倍焦距和二倍焦距之间，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像，观察像的正倒和大小，测出物距u和像距v ,并将数据记录在表格中；

（4）把蜡烛继续向透镜移近，使蜡烛到凸透镜的距离为一倍焦距(在焦点处) ,移动光屏，光屏上不成像;眼睛过透镜看不到虚像；

（5）把蜡烛继续向透镜移近，使蜡烛到凸透镜的距离在一倍焦距以内，移动光屏，光屏上不成像，眼睛过透镜，能看到虚像，记录像的正倒和大小.测出物距u，并将数据记录在表格中。

像与物距的关系 凸透镜的焦距： f= 10 cm

实验次数	物距u/cm	物距与焦距的关系	像的性质	像距v/cm
			虚实	大小	正倒
1	30	u > 2f
2	20	u = 2f
3	15	2f >u >f
4	10	u =f
…	7	u <f

探究三： 分析与论证
分析表中的记录，找出凸透镜成像的规律
1．像的虚实：凸透镜在什么条件下成实像？在什么条件下成虚像？
当物体放在一倍外时，凸透镜成实像，当物体放在一倍焦距内时，凸透镜成；即一倍焦距内外分虚实。
2．像的大小：凸透镜在什么条件下成缩小的实像？在什么条件下成放大的实像？有没有缩小的虚像？
当物体放在外时，凸透镜成的像是缩小的。当物体放在二倍焦距内一倍焦距外体时，凸透镜成的像是的实像。二倍焦距分大小。
3．像的正倒：凸透镜在什么条件下成正立的像？在什么条件下成倒立的像？
凸透镜所成的像没有立的实像，没有立的虚像。
4．像的放大与缩小的条件：凸透镜成放大实像时，物距跟像距相比，哪个比较大？成缩小实像时，物距跟像距相比，哪个比较大？
u＞v，像是的，u＜v，像是的。
5．像的大小变化：当物体成实像时，物体逐渐靠近透镜时，像距是变大了还是变小了？像是变大了还是变小了？当物体成虚像时，物体逐渐靠近透镜，像是变大了还是变小了？
成实像时，物体距离透镜越，像距离透镜越，像越；物体距离透镜越，像距离透镜越，像越。即成实像时，物近像远像变大，物远像近像变小。成虚像时，物体距离透镜越，像越小，物体距离透镜越，像越大。即成虚像时，物近像小，物远像大。物体越靠近像越大。
6．凸透镜所成的像有没有正立的实像，有没有倒立的虚像？
凸透镜所成的实像都是的，且像、物位于凸透镜的，所成的虚像是的，且像、物位于凸透镜的；
探究四：实验拓展
1.光屏上找不到像的原因：
①烛焰中心、透镜光心和光屏中心没有在同一；
②物距等于或小于；
2.蜡烛长度变短，像在光屏上的位置的变化及调节的方法：
①将光屏向移动；②将蜡烛向移动；③将透镜和光屏向调节.
3.当凸透镜的一部分被纸遮住时，烛焰在光屏上的成像情况：
光屏上的像会变些，但还是完整的像。
【精讲点拨】
口诀记忆：
一倍焦点分虚实，二倍焦点分大小，二倍焦点物像等。
实像总是异侧倒。物近像远像变大，物远像近像变小。
虚像总是同侧正。物远像远像变大，物近像近像变小。
像的大小像距定，像儿跟着物体跑，物距像距和在变。
【归纳整理】

物距(u) 和焦距(f) 的关系	像的性质	像和物的位置关系	像距(v) 和焦距(f)的关系	应用
	正立或倒立	放大等大或缩小	实像或虚像	像和物同侧或异侧
u＞2f
u＝2f
f＜u＜2f
u＝f		——	——	——	——
u＜f					——

【当堂练习】
1.（2020 北京）某同学利用焦距为y1的凸透镜做了三次实验，透镜、蜡烛、光屏所在位置以及光屏上得到清晰像的情况如图所示。

<Object: word/embeddings/oleObject1.bin> <Object: word/embeddings/oleObject2.bin> <Object: word/embeddings/oleObject3.bin>
(1)由图所示的实验现象可知：随着物距的不断变小，像距和像的大小变化情况是______；
(2)在图乙所示的实验中，只将凸透镜换为焦距为f1的凸透镜（f1< y1），为在光屏上得到清晰的像，光屏应向______侧移动。
2.（2020广东省）如图所示，点燃的蜡烛及焦距为15cm的凸透镜固定在光具座上，要在光屏上承接到烛焰______（选填“正立”或“倒立”）、放大的清晰实像，需将光屏向______（选填“左”或“右”）移动；一段时间后，蜡烛变短了，烛焰在光屏上成的像会向______（选填“上”或“下”）移。

3.（2020黑龙江龙东地区）在“探究凸透镜成像规律实验”中，当物距为20cm时，在光屏上呈现一个倒立等大的实像。该透镜的焦距是______cm，当物距为15cm时，可在光屏上呈现一个倒立______的实像。
（2020黑龙江省龙东地区）在“探究凸透镜成像规律”的实验中，将凸透镜正对着太阳，在距凸透镜15cm处得到一个最小、最亮的光斑，则该凸透镜的焦距为_____cm；若将一个物体放在此透镜前40cm处，可在透镜另一侧光屏上得到一个倒立_____（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像．
4. （2020贵港市）将凸透镜和蜡烛、光屏安装到光具座上位置如图所示，此时光屏上得到清晰的像，下列说法正确的是（）

A. 此时光屏上的像是放大、正立的虚像
B. 此时成像情况符合投影仪成像原理左右
C. 保持凸透镜的位置不动，向右移动蜡烛并调整光屏到适当的位置，当光屏上再次得到清晰的像时，这个像一定是缩小的像
D. 保持凸透镜的位置不动，向左移动蜡烛，则光屏一定要向左调整位置才能得到清晰的像
5.（2020 河北省）在探究凸透镜成像的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，烛焰在光屏上恰好成一清晰的像。下列说法正确的是（　　）

A．凸透镜的焦距是20cm
B．将蜡烛和光屏都向右移动，光屏上可成清晰的像，该成像规律应用在照相机上
C．在贴近凸透镜的左侧放置一眼镜片，只向左移动光屏，可在光屏上成清晰缩小的像，该镜片对光起发散作用
D．用f＝15cm的凸透镜替换图中透镜，只向右移动光屏，可在光屏上成清晰的像
6.（2020河南省）小明和小亮用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律。

(1)实验前将烛焰、凸透镜和光屏的中心调至同一高度，目的：______；
(2)如图所示，光屏上呈现一个清晰的像保持凸透镜位置不变，将蜡烛向左移动一段距离，要再次在光屏上得到清晰的像，应将光屏向______移动，像的大小将变______；
(3)小亮认为：凸透镜成实像时，不但像与物上下是颠倒的，而且左右也是相反的。请你设计一种简单的方法验证小亮的观点______。
7.（2020黄石市）实验：某实验小组做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)为使凸透镜所成的像便于观察，该实验的环境光线应该较______（选填“暗”“亮”）为好；
(2)调节好蜡烛、凸透镜、光屏位置，如图所示，在光屏上看到烛焰清晰的像，______（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）与此时成像原理相同；

(3)把蜡烛稍稍竖直上移，光屏上烛焰的像会竖直______（选填“上”“下”）移；
【课后反思】本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些不足，有什么体会。

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