第五讲 光的折射（二）——透镜成像讲义----2022-2023学年华东师大版科学八年级下册

第五讲 光的折射（二）——透镜成像 知识梳理 1.当物距大于2倍焦距时，则像距在1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立、缩小的实像。此时像距小于物距，像比物小，物像异侧。应用：照相机、摄像机。 2.当物距等于2倍焦距时，则像距也在2倍焦距，成倒立、等大的实像。此时物距等于像距，像与物大小相等，物像异侧。 3.当物距小于2倍焦距、大于1倍焦距时，则像距大于2倍焦距，成倒立、放大的实像。此时像距大于物距，像比物大，物像异侧。应用：投影仪、幻灯机、电影放映机。 4.当物距等于1倍焦距时，则不成像，成平行光射出。 5.当物距小于1倍焦距时，则成正立、放大的虚像。此时像距大于物距，像比物大，物像同侧。应用：放大镜。 例题精讲 一、凸透镜成像作图 【例1】如图6所示，、是凸透镜的焦点，S是放在凸透镜前的点光源，是S经凸透镜所成的像。当光源S沿平行主轴的方向向透镜移动时（始终保持），像远离透镜移动的情况是（ ）。 A.沿平行主轴方向 B.沿O与连线方向 C.沿与连线方向 D.沿与连线方向 【例2】如图7，MN是凸透镜主光轴，O为光心，F为焦点，图中所画两条光线为点光源S经凸透镜折射的两条光线。用作图法确定光源S与像点的位置。 【例3】如图8，一正方形ABCD的中心正好落在凸透镜的点，请在图中的适当位置画出正方形的像的形状并标出对应的字母。 【变式训练1】作图9：S是发光体，是它通过凸透镜成所的像。请画出凸透镜的位置并找出焦点（一个即可） 【变式训练2】如图10所示，光线AB经过某凸透镜的一个焦点，B在薄透镜上，已知F是该透镜的另一个焦点，请使用圆规和刻度尺来确定透镜的位置并完成光路图。（保留作图痕迹） 【变式训练3】如图11，AB为一线状物体，为此物经透镜所成的像。试用作图法确定此镜的位置和焦距，写出作图步骤。 二、凸透镜成像公式及计算 【例1】小宇在做“探究凸透镜成像规律”实验，其实验装置的示意图如图12所示。a、b、c、d、e是主光轴上的五个点，F点和2F点分别是凸透镜的焦点和二倍焦距点。 （1）在a、b、c、d、e这五个点中： ①把烛焰放在_________点上，可以成正立、放大的虚像。 ②把烛焰放在_________点上，所成的像最小。 ③把烛焰放在_________点上是属于照相机原理。 ④把烛焰放在_________点上是属于投影仪原理。 （2）小宇做完实验后，又想用手表代替蜡烛，看在光屏上能成什么样的像。于是他在透明的玻璃板上用黑色笔画了个手表盘，如图13（甲）所示。把这个玻璃板放在蜡烛的位置上，并用平行光对着玻璃板上的表盘照射，如图13（乙）所示。移动光屏直到成清晰像为止。此时表盘在光屏上所成的像是图13（丙）中的哪一个（ ）？ 【例2】如图14所示，用一直径为20cm的凸透镜正对着阳光方向，在透镜的另一侧15cm处，有一垂直于主轴的光屏，此光屏上呈现一个直径是10cm的光斑，则该透镜的焦距（ ）。 A.可能是10cm B.可能是15cm C.一定是30cm D.一定是45cm 【例3】如图15所示，两端开口的圆筒内嵌有一凸透镜，透镜主光轴恰好与圆筒中轴线重合。为了测出该透镜的焦距以及透镜在圆筒内的位置，小李同学做如下实验：在圆筒左侧凸透镜的主光轴上放置一点光源S，在圆筒右侧垂直凸透镜的主光轴固定一光屏，点光源S与光屏的距离为L。左右移动圆筒，当圆筒左端面距离点光源S为时，恰好在光屏上成一个清晰的像；将圆筒向右水平移动距离，光屏上又出现了一个清晰的像。则凸透镜和圆筒左端面的距离x为________，该透镜的焦距f为________。 【例4】在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当凸透镜、光屏和蜡烛火焰的位置如图16所示时，光屏上能成一个清晰的像，则（ ）。 A.所成的像是正立缩小的实像 B.所成的像是倒立缩小的实像 C.把蜡烛向左移动少许，光屏适当向左移动可得到更大的实像 D.把蜡烛向右移动少许，光屏适当向右移动可得到更大的实像 【变式训练1】如图17所示，遮光板与光屏平行放置且相距为。在的中央挖一直径为的圆孔，并在孔内嵌入与孔等大的薄透镜。现有一束平行光束垂直照射遮光板，在光屏上形成了一个直径为的圆形光斑，则该透镜的焦距大小不可能为（ ）。 A. B. C. D. 【变式训练2】一凸透镜焦距为f，现将其一分为二且在平面的一侧镀上水银，做成一个平凸透镜，如图18所示，如果在其凸面一侧距它2f处，垂直于主轴放置一高为H的物体，其下端在透镜的主轴上，关于物体经一平凸透镜最后所成的像的情况，以下说法正确的是（ ）。 A.缩小倒立的实像 B.等大倒立的实像 C.缩小正立的实像 D.等大正立的实像 【变式训练3】如图19所示，长为10cm的均匀直杆AB斜放在焦距为10cm的凸透镜前，B点正好位于2倍焦距