第五章 第3节 凸透镜成像的规律(一)&凸透镜成像的规律(二)-【宝典训练】2023-2024学年八年级上册物理高效课堂(人教版)

宝典训练物理·八年级·上册 第3节 凸透镜成像的规律（一）】 2022课标：2.3.5探究并了解凸透镜成像的规律 知识梳理 1.探究凸透镜的成像规律： (1)物距： 到透镜的距离，用《表示： (2)像距：像到透镜的距离，用v表示； (3)焦距：用f表示；2倍焦距：用2f表示。 2.设计实验： (1)将凸透镜、蜡烛、光屏放在同一 上：调整凸透镜、蜡烛、光屏的高度，使它们的中心大致 在 (2)调节光屏找出最清晰的像，用刻度尺测量物距和像距，并记录在表格中。 (3)多次改变蜡烛的位置，并调整光屏接收到清晰的像，测量并记录物距、像距和凸透镜的焦距。 3.归纳凸透镜成像的规律： 像的性质 物距与焦距的关系 像距与焦距的关系 正倒 大小 实虚 u>2f <<2 倒立 缩小 实像 u=2f v=2f 例立 等大 实像 K<u<2f v>2f 倒立 放大 实像 u=f w<f 正立 放大 虚像 在 条件下成放大的实像：在 条件下成缩小的实像： 在 条件下成虚像，虚像的特点是： 课堂固 ⊙知识点探究凸透镜成像规律的实验 例题1.小明同学“探究凸透镜成像规律”的实验装置如图甲所示，凸透镜固定在光具座上40m刻度 线处，光屏和蜡烛分别位于凸透镜两侧。 光屏 光其座 mfmnm 0cm102030405060708090100 ）405060cm 90 第五章透镜及其应用 (1)如图乙所示，让一束平行光经过凸透镜后，在光屏上得到一个最小、最亮的光斑，由此可知， 该凸透镜的焦距是 cme (2)点燃蜡烛后，调节烛焰中心、 中心和光屏中心大致在同一高度上，其目的 是 (3)若在实验时，无论怎样移动光屏，在光屏上都得不到像，请指出一条可能的原因： (4)下表是小明同学的部分实验数据，请你将表格数据填写完整。 物距u与焦 物距 像距 像距v与焦距f 像的 像的 像的 像物同侧或异侧 「距的关系 u em v/cm 的关系 正倒 大小 虚实 u>2f 30 15 f<v<2f u=2f 20 f<u<2f 15 v2f u=f 10 不成像 u<f 8 (5)小明某次探究的情况如图丙所示： ①图丙所示的实验现象能够说明 (填字母) 的成像特点。 A.放大镜 B.投影仪 0cm102030405060708090100 C.照相机 两 ②保持透镜在40cm刻度线处不动，如果想在光屏上得到更大的清晰的像，应进行的操作 是 (填字母)。 A.将蜡烛左移，光屏左移 B.将蜡烛左移，光屏右移 C.将蜡烛右移，光屏左移 D.将蜡烛右移，光屏右移 (6)小明将蜡烛移至光具座上35cm刻度线处，从凸透镜的右侧通过凸透镜可以看到烛焰 (选填“倒立”或“正立”)的像，此时 (选填“能”或“不能”)在光屏上接收到 清晰的像。生活中的 就是利用这个规律制成的。 (7)实验过程中，燃烧的蜡烛在不断缩短，导致光屏上的像向 (选填“上”或“下”)移动，为 了使烛焰的像能成在光屏的中央，在不更换实验器材的情况下，请写出一种可行的方 法： 【特别提醒】光屏上得不到像的原因：1.蜡烛在焦点上（不成像）或焦点以内（成虚像）：2.烛焰、凸透 镜和光屏三者的中心不在同一高度；3.蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦距，成像在很远的地方，光具 座上的光屏无法移动到该位置。 宝典训练物理·八年级·上册（间 L(2023·武汉)用F为焦点，探究焦距为f的凸透镜成像规律，在实验中： (1)发光物体和凸透镜的位置如图所示，图中光屏未画出， 光屏上所成清晰的像在图中 (填数字序号)区 F ①a@ 发光物体 ④ 域，像的箭头方向是竖直向 的，像的大小比发光 物体要 2f 凸透镜 2f (2)将光屏放在凸透镜右侧，发光物体放在A处，发现无论怎样调整光屏的位置，在光屏上都无法得 到发光物体的像。撤去光屏，从凸透镜右侧向凸透镜看去，观察到发光物体的像，此像到凸透镜 的距离 (选填“大于”“小于”或“等于”)发光物体到凸透镜的距离。 课后进团 2.如图所示，是放置在水平桌面上的刻度尺的一部分，甲、乙、丙、丁是通过凸透镜所看到的刻度尺的 像。若凸透镜从远处逐渐贴近刻度尺，则看到刻度尺的像的先后顺序正确的是 ) A丙，甲、丁、乙 TTTTTT B.甲、乙、丙、丁 2 C.乙、丁、甲、丙 D.丁、乙、丙、甲 3.如图是小明在探究“凸透镜成像规律”的实验，图中甲为蜡烛，乙为蜡烛通过凸透镜后在光屏上所成 的像，丙图中F为凸透镜的焦点，2∫为2倍焦距处。甲可能放在丙图中的位置是 A.a点处 B.b点处 C.2f处 D.F处 4.小明手持一个凸透镜，在教室内从南边的窗户移向北边的白墙，离白墙近些时，看到窗外的物体在 墙壁上成清晰的像。下面说法正确的是 A.像是光源 B.像一定是虚像 C.像一定是倒立的 D.像一定是放大的 5.桌面上放有一只离墙很近的盛满水的玻璃杯，小明无意中发现玻璃杯后方白墙上出现窗外景物清 晰的像。下列光学仪器中应用了该现象成像原理的是 () A.放大镜 B.照相机 C.投影仪 D.潜望镜 6.在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上得到清晰的 像。则 ) A.透镜焦距一定在10cm到15cm之间 B.透镜焦距一定在15cm到20cm之间 C.把蜡烛向左移动少许，光屏适当向左移动可得到大些 0.110 60 的实像 D.把蜡烛向右移动少许，光屏适当向右移动可得到小些的实像 92 第五章透镜及其应用 7.如图所示，烛焰在光屏上刚好成清晰的像。若凸透镜不动，将蜡烛移至20m刻度线处，移动光屏， 在光屏上能观察到 ( A.正立、放大的虚像 B.倒立、等大的实像 C.倒立、放大的实像 m吊升吊吊可& 80em1020 304050 6070 D.倒立、缩小的实像 80901008& 8.如图甲所示，一幅漫画立在桌面上，小明把一个装有水的圆柱形玻璃杯放在漫画前，惊奇地发现，透 过水杯看到漫画中的老鼠变“胖”了，还掉头奔向猫，如图乙所示，下列关于此现象的说法正确的是 ( A.透过水杯看到变“胖”的老鼠是虚像 逸。禁甲 B.装有水的圆柱形玻璃杯相当于一个凹透镜 C.将漫画逐渐靠近水杯，透过水杯看到的老鼠始终是掉头的 D.将漫画离水杯远一些，透过水杯看到的老鼠会变“瘦”一些 9.在“探究凸透镜成像的规律”实验中，在离凸透镜30厘米的光屏上得到一个清晰的烛焰的像，则该 凸透镜的焦距可能是 A.20厘米 B.30厘米 C.40厘米 D.50厘米 10.如图所示是“科学探究：凸透镜成像”的实验操作情景，下列说法错误的是 光屏 !光具座 0 3040cm50 0cm 10 20 30 40 60 70 90100 A.从图甲中可知该透镜的焦距为10.0cm B.如图乙所示，向左适当移动光屏可以得到缩小的实像 C.如图乙所示，将蜡烛移至30cm处，光屏上可得到等大的实像 D.如图乙所示，将蜡烛移至45cm处，移动光屏可以得到缩小的实像 1山.（改编）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，如图放置器材，此时光屏上呈现倒立、等大的像，下列 说法不正确的是 A.凸透镜的焦距是10cm B.根据蜡烛移动到刻度尺上20cm处的成像特点，可制 成照相机 C.若将蜡烛向左移动，需将光屏向左移动才能重新找 到清晰的像 D.若将凸透镜换成薄玻璃板，光屏上可以找到正立、等大的像 93 宝典训练物理·八年级·上册 12.(改编)汽车电子后视镜通过摄像头成像，将车侧后方路况呈现在显示屏上，如图所示。下列说法 不正确的是 A.摄像头成的是倒立、缩小的实像 B.当侧后方车靠近摄像头时，显示屏上车的像变大 C.屏上的彩色画面是由红、绿、蓝三种色光混合而成的 D.普通后视镜与电子后视镜成像原理相同 13.小明同学利用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”的实验，凸透镜固定在光具座50cm刻度 线处不变。 (1)实验前将烛焰、凸透镜、光屏三者的中心调节到同 一高度，目的是 、 将蜡烛固定在40cm刻度线处时，移动光屏，在光屏 上始终得到一个大小不变的光斑，则该凸透镜的焦 距为 cm: (2)当他将三个元件移动到如图所示的位置时，光屏上恰好出现了烛焰清晰的像，利用该成像规律 制成的光学仪器是 (选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”)。此时保持蜡烛和光屏不 动，将凸透镜移动到 cm刻度线处时，仍能在光屏上成清晰的像： (3)在成像清晰的情况下，用一张不透明纸把透镜上半部分遮挡住，看到的像会如何变化？ (选填“像部分消失”“像完整、亮度不变”或“像完整、亮度变暗”)： (4)将原凸透镜更换为一个焦距较小的凸透镜后，其他元件不动，为了使光屏上再次得到清晰的 像，可以在蜡烛和凸透镜之间放置一个 (选填“凸”或“凹”)透镜 能力提升 14.(改编)在探究“凸透镜成像规律”的实验中： mmmmmpmp cm 10 20 30 甲 (1)如图甲，平行光正对着凸透镜照射，光屏上出现一个最小最亮的光斑，则凸透镜的焦距f cm; (2)点燃的蜡烛放置在光具座上20cm刻度线处，移动光屏到65cm刻度线处，蜡烛在光屏上成清 晰的像，该像是 (选填“倒立”或“正立”)的 (选填“缩小”“等大”或“放大”)的 实像：保持透镜位置不变，如果想在光屏上得到更大的清晰的像，应进行的操作是： 。保持透镜位置不变，若将图中点燃的蜡烛和光 屏互换位置，则在光屏上 成像（选填“能”或“不能”）。 (3)如图丙，保持蜡烛位置不变，移动透镜至16c刻度线处，则人眼在图中 处能观察到蜡烛 的像。 94 第五章透镜及其应用 第3节 凸透镜成像的规律（二） 知识梳理 物距与焦距 像距与焦距 像与物的的位置 像的性质 应用举例 的关系 的关系 同侧或异侧 u>2f f<<2f 异侧 u=2f v=2f 异侧 K<<2f v>2f 异侧 u=f 不成像 <f v>u 同侧 巧记规律 (1)一焦分虚实：当物距在一倍焦距以内时，成正立、放大的 像：当物距等于一倍焦距时，不成 像：当物距大于一倍焦距时，成倒立的 像。 (2)二焦分大小：在成倒立的实像时，物距在一倍焦距至二倍焦距之间，成 的像：当物距等于 二倍焦距时，物像 :物距大于二倍焦距时，成 的像。 (3)成实像时，物近像远像变大，物远像近像变小。 (4)虚像同侧，实像异侧。 ● 课堂巩固 。知识点凸透镜成像规律的应用 例题L.(改编)如图所示，a、b、c,d是距凸透镜不同距离的四个点，F为 焦点.物体放在a点时，成 的实像；物体放在 C点时，成 的实像：物体放在d点时，成 2 的 像。 【特别提醒】凸透镜成实像与虚像时，调节像的大小的操作方法完全相反：要使所成的实像变大，物 体要靠近凸透镜，要使所成的虚像变大，物体要远离凸透镜（仍在一倍焦距内）。 ++4 1.小林用图甲装置来探究凸透镜成像的规律。 2cm/s 44 光具座 (1)实验前，应调整烛焰和光屏的中心在凸透镜的 上。 (2)当蜡烛、凸透镜和光屏处于图甲所示位置时，恰好在光屏上成清晰的像，所成的像是 (选填“正立”或“倒立”)的（选填“实”或“虚”）像。 (3)保持凸透镜位置不变，将图甲中蜡烛和光屏的位置互换，此时光屏上所成像的特点与 (选填“照相机”“放大镜”或“投影仪”)相同。 95 宝典训综物理·八年级·上册() (4)小林进行了进一步探究：如图乙所示，凸透镜的焦距为10cm,保持光屏位置不变，让蜡烛和凸透 镜分别以2cm/s和1cm/s的速度，从图示位置同时匀速向左运动，经过5s,光屏上成清晰 (选填“放大”“等大”或“缩小”)的像。 2.探究凸透镜成像特点时： ◆min 1015 自纸 图1 图2 国3 (1)小聪将凸透镜正对着太阳光，在透镜下方平行地放上白纸，如图1所示，测出透镜与白纸间的距 离s与对应的白纸被烤焦的时间，绘出如图2所示图象，由图象可知，白纸被烤焦的最短时间为 2min,对应的s为 cm,此距离即为该透镜的焦距f: (2)当透镜与蜡烛的距离为l5cm时，可在光屏上得到一个倒立、 (选填“放大”“缩小”或“等 大”)的清晰实像，利用这一成像原理可制成生活中使用的 (选填“照相机”“投影仪” 或“放大镜”)； (3)仅将题(2)中蜡烛和光屏位置对调，根据光路可逆原理，在光屏上 (选填“能”或“不能”)得 到一个清晰的像； (4)将蜡烛移至如图3所示位置，可以透过凸透镜看到烛焰所成的 (选填“虚”或“实”)像。 课后进阶 3.在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，光具座上各元件位置如图所示，此时在光屏上恰好成一个清 晰的像，则下列说法正确的是 A.若将蜡烛远离凸透镜，则应将光屏靠近凸透镜才能得 到清晰的像，且像逐渐变大 B.若保持凸透镜位置不变，将蜡烛放在刻度线45cm处， 适当移动光屏，也能在光屏上得到一个清晰的像 C.若在蜡烛和凸透镜之间放一个凹透镜，则光屏应靠近凸透镜才能得到清晰的像 D.图中此时成像原理与投影仪的成像原理相同 4.在“探究凸透镜成像规律”的实验中，已知凸透镜的焦距为10cm。如图所示，凸透镜固定在光具座的 50cm刻度线处，通过移动蜡烛和调节光屏的位置来进行探究实验。下列说法中正确的是 A.将蜡烛移到10cm刻度线处，光屏上呈现倒立、放大的 实像 B.将蜡烛移到45cm刻度线处，光屏上呈现正立、放大 的虚像 C.将蜡烛移到35cm刻度线处，成像特点与照相机成像特点相同 D.将蜡烛从10cm刻度线处移向40cm刻度线处的过程中，光屏上呈现的像会变大 96 第五章透镜及其应用 5.如图所示，小明通过焦距为l5cm的凸透镜观察到邮票正立放大的像。下列说法正确的是( A.通过凸透镜观察到的像是实像 B.邮票到凸透镜的距离等于15cm C.邮票到凸透镜的距离小于15cm D.邮票到凸透镜的距离大于30cm 6.华为某款手机的相机配有先进的液态镜头。液态镜头由充满液体的容器和弹性高分子膜组成。液态镜 头相当于凸透镜，使物体到相机的距离无论远近，都可以变焦成像。液态镜头 ( A.对光有会聚作用B.能成倒立的虚像 C.能成正立的实像D.能成缩小的虚像 7.在“探究凸透镜成像规律”的实验中，移动光屏距透镜20cm时，在光屏上正好得到烛焰请晰放大的 像。则 () A.蜡烛距透镜的距离大于20cm B.凸透镜的焦距大于10cm C.投影仪应用了该次实验的成像规律 D.照相机应用了该次实验的成像规律 8.在“探究凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，蜡烛在光屏上恰好成一 清晰等大的实像，则下列说法正确的是 A.将蜡烛移动到光具座10cm处，保持凸透镜的位置不 变，要在光屏上得到清晰的像，光屏应向右移动 B.将蜡烛移动到光具座10cm处，保持凸透镜的位置不变 移动光屏所成清晰的像与照相机成像的原理相同 C.该凸透镜的焦距为20cm D.随着实验的进行蜡烛逐渐变短，在光屏上所成的像会向下移动 9.如图所示，把焦距为12cm的凸透镜放在光具座上，将点燃的蜡烛放在距焦点6cm处，则蜡烛通过 该凸透镜所成的像 A.一定是倒立的 B.一定是正立的 C.一定是放大的 D.一定是缩小的 10.光刻技术是现代纳米级电路的基石，它是指利用透镜将绘制在掩膜上的电路通过紫外光投射到涂 有光刻胶的硅片上，从而制造出集成电路的方法。其工作原理如图所示，此时恰好在硅片上成清 晰的像。下列说法不正确的是 () A.在硅片上形成的像是实像 紫外线 B.缩图透镜对光有发散作用 ②】镂空掩膜 C.硅片位于缩图透镜的一倍焦距和二倍焦距之间 一馆图透镜 先制胶 D,此投射原理与照相机的原理相同 一硅片 11.一凸透镜的焦距为12cm,将点燃的蜡烛从离凸透镜30cm处沿主光轴移到15cm处的过程中，像的 大小和像距的变化情况是 ( A.像变小，像距变小 B.像变大，像距变大 C.像变大，像距变小 D.像变小，像距变大 97 宝典训练物理·八年级·上册（间 能力提升 ● 12.一位同学利用如图所示的器材做实验，先用焦距为20℃m的凸透镜甲进行实验，在屏上得到了清晰 的缩小实像，接下来他想改用焦距为10m的凸透镜乙继续进行实验，如果不改变发光体和凸透镜 的位置，则 A.将光屏适当左移，可得到倒立放大的实像 B.将光屏适当左移，可得到倒立缩小的实像 C.将光屏适当右移，可得到倒立放大的实像 D.将光屏适当右移，可得到倒立缩小的实像 13.人间四月芳菲尽，井岗杜鹃始盛开。如图所示是小丽去井冈山旅游时用照相机先后拍摄同一株杜 鹃花的两张照片。下列说法正确的是 A.照相机是利用凸透镜成正立、缩小的实像的原理工作的 B.先拍摄甲照片时，镜头离杜鹃花的距离在一倍焦距以内 C.拍摄乙照片时，杜鹃花位于摄像头二倍焦距之外 D.先拍甲照片再拍乙照片，照相机应适当靠近杜鹃花 14.如图甲所示是小伟通过实验得到的凸透镜的像距v和物距u关系的图像： ↑cm 60 30 0 204060 w/cm (1)由图可知凸透镜的焦距是 cm:当烛焰距凸透镜15cm时，能成倒立、 的实像： (2)当物距变大后，要在光屏上成清晰的像，需将像距 (3)如图乙，要使像能够成在光屏的中央，应将凸透镜向 (选填“上”或“下”)调整。 98物理参考答案 【能力提升】 (5)CD 15.(1)AC 短(2)材料(3)控制变量法 (6)正立不能 放大镜 第2节生活中的透镜 (?)上将光屏或蜡烛向上调节（或将凸透镜向 下调节) 【知识梳理】 1.(1)③下 小(2)小于 1.凸透镜胶片倒立缩小 【课后进阶】 2.凸透镜倒立放大改变光的传播方向 2.A3.B4.C5.B6.A7.D8.D9.A 3.正放大 10.D11.D12.D 4.能异 13.(1)使烛焰的像成在光屏的中央10.0 5.不能同 (2)照相机35 【课堂巩固】 (3)像完整，亮度变暗 例题1，凸透缩小照相机1.B (4)凹 例题2.C2.凸透镜漫反射② 〔能力提升】 例题3.放大镜虚3.(1)靠近(2)远离远离 14.(1)11.0 例题4.C4.D (2)倒立缩小蜡烛往透镜方向移动，同时光屏往 【课后进阶】 远离透镜方向移动能 5.C6.B7.A8.D9.A (3)B 10.(1)凸缩小实(2)增大增大 第3节凸透镜成像的规律（二） (3)远离缩小(4)后凸 【知识梳理】 【能力提升】 倒立，缩小，实像照相机倒立、等大，实像测焦距 11.(1)放大镜投影仪 倒立，放大，实像投影仪制造平行光源正立、放大、 (2) 虚像放大镜虚实放大大小相等缩小 主光轴 【课堂巩固】 例题1.倒立缩小倒立放大正立放大虚 凸透镜A 1.(1)主光轴(2)倒立实(3)照相机(4)等大 F凸透镜 2.(1)10(2)放大投影仪(3)能(4)虚 【课后进阶】 F水滴 厚水滴B 3.D4.D5.C6.A7.C8.B9.C10.B11.B 【能力提升】 第3节 凸透镜成像的规律（一）】 12.B13.C 14.(1)10 放大(2)减小(3)下 【知识梳理】 第4节眼睛和眼镜 1.物体2.直线同一高度 【知识梳理】 3.f<u<2f>2∫4<f正立，放大 1.照相机凸透镜视网膜25 【课堂巩固】 2.睫状体 薄弱厚强 例题1.(1)10.0 (2)凸透镜使像成在光屏中央 3.近远厚强长前发散发散 (3)蜡烛在焦点上（或蜡烛在焦点以内或蜡烛到凸 4,远近薄弱短会聚会聚 透镜的距离稍大于焦距或烛焰、凸透镜、光屏的中 【课堂巩固】 心不在同一高度) 例题1.光屏晶状体焦距薄 (4) 1.凸透倒立2.甲实 15 K<v<2f 异侧 倒立 缩小 实像 例题2.(1)缩小实 20 w=2f1 异侧 倒立 等大 实像 (2)厚 强凸透镜的焦距（凸透镜的凸起程度） (3)前(4)凹 30 v>2f 异侧 倒立 放大 实像 3.B4.D 同侧 正立 放大 虚像 例题3.左凸5.A6.C