4.3第1课时　探究凸透镜成像的规律 ---2023-2024学年苏科版物理八年级上学期

第四章　光的折射　透镜 三、 凸透镜成像的规律 第1课时　探究凸透镜成像的规律 1. 用如图所示的装置探究凸透镜的成像规律,图中凸透镜的焦距为　　　　cm.实验中, 小明移动蜡烛,观察到光屏上呈现清晰的缩小的像,此像是　　　(实/虚)像.继续移动蜡烛时发现,在光屏上可以成放大的像,说明物体通过凸透镜成像的性质与______有关.  12.0 实 物距 2. 关于如图所示“探究凸透镜成像的规律”的实验,下列说法中正确的是 (　　) A. 将蜡烛移至a处时,移动光屏,可看见放大、正立的实像 B. 将蜡烛移至b处时,移动光屏,可看见缩小、倒立的实像 C. 将蜡烛移至c处时,移动光屏,可看见放大、倒立的实像 D. 将蜡烛移至d处时,移动光屏,可看见放大、正立的虚像 C 3. 下列关于凸透镜成像特点的说法,错误的是 (　　) A. 实像都是倒立的,虚像都是正立的 B. 缩小的都是实像,放大的都是虚像 C. 缩小的像都是倒立的,放大的像可能是正立的,也可能是倒立的 D. 实像和物体分别在凸透镜的两侧,虚像和物体在凸透镜的同一侧 B 4. ★小强同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,光屏上得到发光物体清晰的像. 当他不小心将手指尖触摸到凸透镜时,光屏上　　　　(会/不会)有他手指尖的像;这时光屏上所成的像会　　　　(变亮/亮度不变/变暗).  不会 变暗 [解析]当小强不小心将手指尖触摸到凸透镜时,手指没有在一倍焦距以外,光屏上不会有手指的像.用手指遮挡凸透镜,手指遮挡了部分入射光线,导致折射光线变少,会聚成的像变暗. 易错警示 凸透镜成实像的原因 物体上某点通过凸透镜成实像的原因是由该点射向凸透镜的所有光线经凸透镜折射后会聚形成该点的实像.凸透镜被遮住一部分后,物体上任一部分的光线都能过凸透镜上未被遮挡的部分折射形成物体完整的像,所不同的是,由于通过凸透镜的光线比没有被遮挡时减少,因此所成像的亮度会变暗. 5. (2022·无锡)用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像的规律,当点燃的蜡烛、凸透 镜、光屏置于光具座上如图所示的位置时,光屏上呈现烛焰倒立、　　　　的实像.若此时将光屏移走,烛焰通过凸透镜　　　　(能/不能)成实像.将蜡烛移至光具座上的40cm刻度线处,人站在光屏一侧,通过凸透镜可以看到一个　　 　　、放大的“烛焰”.  放大 能 正立 [解析]凸透镜的焦距为10cm,在如题图所示的位置时,物距为15cm,物距处于一倍焦距和二倍焦距之间,根据凸透镜成像规律,光屏上呈现烛焰的倒立、放大的实像.若此时将光屏移走,烛焰通过凸透镜依然能够成像,成像特点由物距大小来决定,与有无光屏无关.将蜡烛移至光具座上的40cm刻度线处,此时物距小于一倍焦距,根据凸透镜成像规律,此时凸透镜成正立、放大的虚像,不能呈现在光屏上,虚像与蜡烛在同一侧,故人应该站在光屏一侧,通过凸透镜观察虚像. 6. (2022·南通)如图所示,烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上,无论怎样移动光 屏都不能在光屏上得到烛焰清晰的像.可以观察到烛焰清晰像的操作是 (　　) A. 向左移动透镜,同时调节光屏的位置 B. 将光屏移到透镜左侧,调节光屏的位置 C. 从透镜左侧透过透镜向右观察 D. 从透镜右侧透过透镜向左观察 D [解析]烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上,无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到烛焰清晰的像,说明此时物距小于一倍焦距,成正立、放大的虚像,虚像无法用光屏承接,从透镜右侧透过透镜向左观察,可以观察到该像,故A、B、C错误,D正确. 7. 在“探究凸透镜的成像特点”实验中,所用凸透镜的焦距为10cm,光屏用表面涂有白 漆的铁板制成.小科把“F”字样的光源置于离凸透镜13cm处,移动光屏,在光屏上找到清晰的像,如图所示,小科看到光屏上像的形状和大小分别是 (　　) A. 、放大 B. 、放大 C. 、缩小 D. 、缩小 A [解析]由于凸透镜的焦距f=10cm,物距u=13cm,满足2f>u>f条件,成倒立、放大的实像;倒立的实像与“F”左右相反,上下颠倒,但因为是从透镜一侧看,所以只有上下颠倒,形状为“ ”,故A正确,B、C、D错误. 8. (2022·益阳)在“探究凸透镜成像的规律”实验中: (1) 若发现凸透镜表面沾满了灰尘,下列去除灰尘的方法中,最合理的是　　　(填字母).  A. 直接用手将灰尘擦去 B. 先用水冲洗,再用柔软的纸巾轻轻擦干 C. 用毛巾将灰尘擦去 (2) 要能在光屏上成像,必须将蜡烛和光屏安放在凸透镜的　　　　(同侧/异侧),并且烛焰、光心和光屏的中心在同一水平直线上.  B 异侧 (3) 做完实验后,将凸透镜平放在物理课本的封面上,通过透镜看到书名中的“物”字的形状是　　　　.  A [解析](1) 凸透镜上有灰尘,因为灰尘是颗粒,用手擦拭可能会划伤凸透镜,A不合理;先用水冲洗,再用柔软的纸巾沿着一个方向轻轻擦干可减少对凸透镜的划伤,B合理;直接用毛巾将灰尘擦去,毛巾或灰尘颗粒可能会划伤凸透镜,C不合理.(2) 要能在光屏上成像,也就是得到实像,必须将蜡烛和光屏安放在凸透镜的异侧.(3) 将凸透镜平放在物理课本的封面上,书名中的“物”字在凸透镜的焦点以内,所以此时透过凸透镜我们能看到正立、放大的“物”的虚像,故选A. 9. 利用光具座以及蜡烛、凸透镜、光屏等器材,可进行“探究凸透镜成像规律”的实 验. (1) 实验时,首先在光具座上放置实验器材,若在光具座A处放置蜡烛,如图所示,则C处应放置　　　　(凸透镜/光屏).器材正确放置后,还应对其进行调整,使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的　　　　上.  光屏 主光轴 (2) 实验后,可得出凸透镜成像规律,据成像规律判断,下列说法中,正确的是　　 (填字母).  A. 若凸透镜的焦距为10cm,则烛焰距离凸透镜30cm时,可在光屏上成放大的像 B. 实验过程中,蜡烛因燃烧而变短,则烛焰在光屏上的像会下移 C. 若烛焰朝着凸透镜方向前后不断晃动,则光屏上仍能观察到清晰的烛焰像 D. 若烛焰在光屏上成缩小的像,则光屏到凸透镜的距离小于烛焰到凸透镜的距离 D (3) 某物理兴趣小组在探究凸透镜成像规律后,得到了如表所示的数据: 实验 序号 物距 u/cm 焦距 f/cm 像的性质 像距 v/cm 1 12 10 倒立、放大、实像 60 2 14 10 倒立、放大、实像 35 3 15 10 倒立、放大、实像 30 4 30 10 倒立、缩小、实像 15 5 30 12 倒立、缩小、实像 20 6 30 15 倒立、等大、实像 30 下列对表中数据的分析,错误的是　　　　(填字母).  A. 当凸透镜的焦距相同,物距不同时,所成像的大小有可能相同 B. 当物距相同时,凸透镜的焦距越大,像距越大 C. 当物距相同,凸透镜的焦距不同时,所成像的性质有可能相同 D. 当凸透镜的焦距相同,且成放大实像时,像距与物距之和随物距的增大而减小 (4) 将蜡烛置于凸透镜的一倍焦距处,结果仍能观察到烛焰放大的像,这是为什么?  　 .  A 因为烛焰是立体光源 [解析](1) 物体通过凸透镜成像的原因是光的折射,实验时若光具座A处放置蜡烛,则C处应放置光屏,为使像成在光屏的中央,便于观察,器材正确放置后,还应对其进行调整,使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上.(2) 若f=10cm,u=30cm,则u>2f,烛焰可在光屏上成倒立、缩小的实像,A错;实验过程中,蜡烛因燃烧而变短,则由烛焰射向光心的光线射到光屏上的位置将上移,由此可知,烛焰在光屏上的像会上移,B错;若烛焰朝着凸透镜方向前后不断晃动,则物距改变,像距随之改变,光屏上不能观察到清晰的烛焰像,C错;若烛焰在光屏上成缩小的像,则u>2f,f<v<2f,v<u,即光屏到凸透镜的距离小于烛焰到凸透镜的距离,D对.(3) 由1、2、3、4次实验可知,当f相同,u不同时,v不同,像的大小不同,A错;由4、5、6次实验可知,当u相同时,f越大,v越大,B对;由4、5次实验可知,当u相同,f不同时,所成像的性质有可能相同,C对;由1、2、3次实验可知,当f相同,且成放大实像时,v+u随u的增大而减小,D对.(4) 将蜡烛置于凸透镜的一倍焦距处,能观察到烛焰正立、放大的虚像表明一部分烛焰的物距u<f;能观察到烛焰倒立、放大的实像表明一部分烛焰的物距f<u<2f,这是因为烛焰是立体光源. $$