专题 凸透镜动态成像规律-2023-2024学年八年级物理上册典中点·课时夺冠（苏科版）

苏科版八年级上册 第四章《光的折射 透镜》 专题 凸透镜动态成像规律 【规律总结】 1．透镜位置不变，移动蜡烛、光屏 （1）成实像时，物近像远像变大（或物远像近像变小） 我们将成实像的三种情形的光路放到一张图中，可以看到，平行于主光轴的光线的光路不发生变化，而经过光心的光线的角度随物体的移动发生了变化，从而使像点位置发生了变化。如图中物体从位置1移动到位置3，物体越靠近透镜，像变得离透镜越远，像变得越大；反之，物体从位置3移动到位置1，物体越远离透镜，像变得越靠近透镜，像变得越小。 （2）成虚像时，物近像近像变小（或物远像远像变大） 我们将成虚像的两种情形的光路放到一张图中，可以看到，平行于主光轴的光线的光路不发生变化，而经过光心的光线的角度随物体的移动发生了变化，从而使像点位置发生了变化。 如图中物体从位置1移动到位置2，物体越靠近透镜，像越靠近透镜，像越小；反之，物体从位置2移动到位置1，物体越远离透镜，像越远离透镜，像越大。 （3）成实像时，物和像，谁在2倍外，谁移动就快 假设u=10f，则2f>v>f，现在把物体移动到2f点上，像也会移动到2f点上，那么，在此过程中，物体移动了8f的距离，而像移动了小于f的距离，物体移动的距离大于像移动的距离，而此过程中物和像是同时移动同时停止的，所以物体移动的速度大于像移动的速度。反之，v=10f，2f>u>f，则像的移动速度大于物体的移动速度。 （4）成实像时，物近像远像变快 按照上一条的关系易得，如果物体匀速靠近焦点时，像的速度会越来越快。 （5）成实像时，物像距离不固定，u＋v≥4f。 当物体从2f点向透镜移动时，像比物体移动的快，物体与像之间的距离增大；当物体从2f点远离透镜移动时，物体比像移动的快，物体与像之间的距离增大。故当u=2f，v=2f时，物和像的距离最小，为4f。也就是说，u＋v≥4f。 2．透镜位置不变，将蜡烛与光屏互换位置 由以上光路图结合在光的折射现象中光路可逆可知，原来成倒立、缩小像时，互换位置后，成倒立、放大的像；原来成倒立、放大像时，互换位置后，成倒立、缩小的像。 3．蜡烛和光屏不动，移动透镜 当蜡烛和光屏不动时，物和像之间的距离一定，移动透镜，会改变移动后的物距等于原来像距时光屏上可以再次成清晰的像。 4．在凸透镜与蜡烛之间加眼镜(或透镜) （1）加凸透镜（远视镜、老花镜） 凸透镜对光线有会聚作用，原凸透镜前或后再加一个凸透镜时，会使光线提前会聚，像会更靠近凸透镜。如下图所示，原1号凸透镜成像的位置在位置1，在1号凸透镜前后加上2号凸透镜后，成像位置在位置2，更靠近凸透镜。 （2）加凹透镜（近视镜） 凹透镜对光线有发散作用，凸透镜前再加一个凹透镜时，会使光线延迟会聚，像会更远离凸透镜。如下图所示，原1号凸透镜成像的位置在位置1，在1号凸透镜前后加上2号凹透镜后，成像位置在位置2，更远离凸透镜。 5．换用更大或更小焦距的透镜（水透镜抽水或注水） 透镜越厚，对光的偏折能力越强，焦距越小。透镜越薄，对光的偏折能力越弱，焦距越大。 水透镜：由透明橡皮薄膜、注射器、乳胶管、止水阀等器材制成的薄厚可改变的透镜。通过注射器向橡皮膜注水或抽水，可以改变水透镜的厚薄。 （1）换更大焦距的透镜(水透镜抽水) 将原凸透镜更换为更薄（焦距更大）的凸透镜，会使光线延迟会聚，像会更远离凸透镜。如下图所示，原凸透镜成像的位置在位置1，将原凸透镜更换为更薄的凸透镜后，焦点由F点变为F’，焦距变大，成像位置变为位置2，更远离凸透镜。 （2）换更小焦距的透镜(水透镜注水) 将原凸透镜更换为更厚（焦距更小）的凸透镜，会使光线提前会聚，像会更靠近凸透镜。如下图所示，原凸透镜成像的位置在位置1，将原凸透镜更换为更厚的凸透镜后，焦点由F点变为F’，焦距变小，成像位置变为位置2，更靠近凸透镜。 6．（1）凸透镜不动，物体向下移动，像将向上移动。如下图所示，物体原在位置A1B1，其成的像在位置A1’B1’，现将物体向下移至位置A2B2，其成的像向上移动到位置A2’B2’。反之，由光路可逆可知，凸透镜不动，物体向上移动，像将向下移动。 （2）物体不动，凸透镜向下移动，像将向下移动。如下图所示，原物体成的像在位置A’B’,现将凸透镜向下移动，像将向下移动到位置A’’B’’。反之，物体不动，凸透镜向上移动，像将向上移动。 因此在实验时，蜡烛燃烧变短，光屏上的像将向上移动；为使像成在光屛中央，应将凸透镜向下移动或将蜡烛或光屛向上移动。 【典例分析】 1．如图所示，让一束平行光经过一凸透镜，在光屏上得到一个最小、最亮的光屏，小明用此透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验，下列说法不正确的是（　　） A．当物体距透镜8cm时，成正立的像 B．当物体距透镜16cm时，成倒立、放大的实像 C．当物体从距透镜20c