5.3 凸透镜成像的规律－《探究凸透镜成像的规律重要考点归纳》-2024-2025学年人教版物理八年级上学期

探究凸透镜成像的规律重要考点归纳 一、重要考点 1.测量凸透镜的焦距：利用平行光源或太阳光粗测凸透镜的焦距，射向凸透镜的光在光屏上会聚成最小、最亮的光斑时，凸透镜光心到光斑的距离就是焦距。 2.光屏上无像的原因： ①蜡烛在焦点处，此时不成像； ②蜡烛在1倍焦距以内，此时成虚像，无法用光屏承接； ③凸透镜、蜡烛、光屏三者的中心不在同一高度处，光屏上可能无像。 ④焦距太大，像成在光具座外。 3.燃烧的蜡烛不断变短，光屏上的像向上移动，为使像呈在光屏中央，应该将光屏向上移动或蜡烛向上移动或凸透镜向下移动。 4.成清晰像时，加镜片后，要再次成清晰的像，判断光屏移动方向： ①加远视镜（凸透镜）：对光的会聚能力变强，像距变小，像变小，为使光屏上再次能成清晰的像，光屏应向靠近透镜的方向移动； ②加近视镜（凹透镜）：对光的会聚能力变弱，像距变大，像变大，为使光屏上再次能成清晰的像，光屏应向远离透镜的方向移动。 二、规律记忆方法 1.记住凸透镜成像规律顺口溜可以帮助你理解凸透镜的成像规律！ 一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小； 实像总是异侧倒，物近像远像变大； 虚像总是同侧正，物近像近像变小； 像的大小物距定，像儿追着物体跑。 2.如果你要想熟练凸透镜成像的规律，通过作光学图也是一种很好的方法！ ①u＞2f，f＜υ＜2f，倒立、缩小的实像。 ②u＝2f，υ＝2f，倒立、等大的实像。 ③f＜u＜2f，υ＞2f，倒立、放大的实像。  ④u＝f，不成像。 ⑤u＜f，像与物同侧，正立、放大的虚像。 3.规律列表 物的位置 像的位置 像的性质 应用举例 u>2f 2f>υ>f 物像异侧 倒立缩小实像 照相机、眼睛 u=2f υ=2f 物像异侧 倒立等大实像 实像大小转折点 2f>u>f υ>2f 物像异侧 倒立放大实像 幻灯机、投影仪 u=f 不成像 像虚实转折点 u<f |υ|>u 物像同侧 正立放大虚偈 放大镜 4.成像原理图 序号 应用实例 三大特点 成像原理图 1 照相机原理 ①成倒立缩小实像 ②物距u>2f ③像距2f>υ>f 2 实像大小转折点 u=υ=2f 3 投影仪原理 ①成倒立放大实像 ②物距2f>u >f ③像距υ>2f 4 像虚实转折点 u=f（不成像） 5 放大镜原理 ①成正立放大虚像 ②物距u<f ③像距υ>u 5.凸透镜成像规律最重要的两句口诀： 一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小。 实像时： 物近像远像变大，物远像近像变小。 三、典例引领 【例题】小华利用如图所示装置做“探究凸透镜成像规律”实验。 （1）将蜡烛、凸透镜和光屏依次安装在光具座上，点燃蜡烛，调整它们的高度，使烛焰中心、透镜光心和光屏中心在_________。这样做的目的是_______________________； （2）如图甲所示，一束平行光射向凸透镜，此时光屏上刚好得到一个最小、最亮的光斑，则该凸透镜的焦距为_______cm。 （3）若图乙中烛焰在光屏上恰好成一清晰的像，则该像是倒立、_______的实像。生活中的__________利用了此成像规律。 （4）若图乙中保持凸透镜位置不动，将蜡烛移动到30cm刻度线处，则将光屏移动到      cm刻度线处时，_______（选填“可以”或“不可以”）看到清晰的像。若保持蜡烛位置不变，移动凸透镜至40cm刻度线处，移动光屏，观察到光屏上只能出现________，此时成________、________、________像。 （5）若在图乙的烛焰和凸透镜之间放一块眼镜的镜片，发现光屏上的像由清晰变模糊了，将蜡烛向左移动，或者将光屏向右移动适当距离后才能在光屏上再次看到清晰的像，则该眼镜的镜片是_____________（选填“凸透镜”或“凹透镜”），可用于矫正________________　（选填“近视眼”或“远视眼”）。 （6）实验过程中蜡烛由于燃烧而变短，为了使烛焰的像再次成在光屏的中心，应向下移动________（选填“光屏”或“凸透镜”）。 （7）用手指把透镜上半部分遮挡住，光屏上的像_____________。 【答案】 （1）同一高度；使像成在光屏中央 （2）10.0 （3）放大；投影仪  （4）70；可以；光斑；正立；放大；虚 （5）凹透镜；近视眼 （6）凸透镜 （7）仍是完整的，只是会变暗 四、真题演练 1.（2024年黑龙江省绥化市初中学业题）23.如图是“探究凸透镜成像的规律”实验装置。 （1）调节实验器材的高度时，蜡烛________点燃；（选填“需要”或“不需要”） （2）实验过程中，当蜡烛、凸透镜、光屏位置如图所示时，光屏上恰好出现清晰的像。该像是倒立、________（选填“放大”“等大”或“缩小”）的实像，生活中的__________（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是利用该原理成像的； （3）如图位置，若将蜡烛向左移动5cm，要在光屏上再次成清晰的像，应该将光屏适当向________（选填“右”或“左”）移动：如果不动光屏、凸透镜，也可在蜡烛和凸透镜之间放一个合适的_________（选填“近视”或“远视”）眼镜，光屏上也能出现清晰的像。 【答案】①需要；②缩小；③照相机；④左；⑤近视 【解析】（1）为了让烛焰的像成在光屏中央，在调节器材高度时，蜡烛应点燃。 （2）图示中，物距大于像距，在光屏上成倒立缩小的实像。照相机是利用这一原理成像的。 （3）向左移动蜡烛，则物距变大，像距应变小，光屏应向左移动适当距离。 光屏和凸透镜不动，而像距变小，为了让光的延迟会聚成像，可在蜡烛和凸透镜之间放一个合适的对光有发散作用的凹透镜，即近视眼镜。 2.（2024年黑龙江省龙东市初中学业水平考题）28.如图所示，物理兴趣小组“探究凸透镜成像规律”的实验装置。 （1）首先调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度，目的是_________； （2）如图甲，让平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小、最亮的光斑，则凸透镜的焦距f=________cm； （3）当蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图乙时，光屏上成清晰的像，利用此时凸透镜成像的特点制成的光学仪器是_________（选填“照相机”、“放大镜”或“投影仪”）。若实验过程中挡住凸透镜的一半，像的完整程度________（选填“会”或“不会”）受影响； （4）将蜡烛移到35cm处，若想在光屏上得到清晰的像，应将光屏向________（选填“左”或“右”）移动，像将________（选填“变大”、“不变”或“变小”）。 【答案】①使像成在光屏的中央；②10.0；③照相机；④不会；⑤右；⑥变大 【解析】（1）为了使像成在光屏的中央，实验开始前，应将烛焰、凸透镜和光屏中心调节在同一高度上。 （2）由图甲可知，焦点到凸透镜的距离为 20.0cm－10.0cm=10.0cm 所以凸透镜的焦距为f=10.0cm。 （3）由图乙可知，物距 50.0cm－10.0cm=40.0cm 物距大于2倍焦距，成倒立缩小的实像，照相机是根据此原理制成的。 若实验过程中挡住凸透镜的一半，物体上任一点射向凸透镜的另一半，经凸透镜折射后，照样能会聚成像，像的大小不发生变化，折射光线减少，会聚成的像变暗。 （4）凸透镜成实像时，物距变小，像距增大，像变大；将蜡烛移到35cm处，物距变小，像距变大，光屏向右移动，像变大。 3.（2024年黑龙江省大庆市中考题）12.某实验小组探究凸透镜成像的实验，装置如图： （1）当蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示时，光屏上出现一个清晰的烛焰的像，这个凸透镜的焦距可能是________（填选项字母）； A.5cm B.10cm C.20cm D.30cm （2）小庆同学把蜡烛向右移动一小段距离，发现光屏上烛焰的像变模糊了。要在光屏上得到烛焰清晰的像，他可以将光屏向_______（填“左”或“右”）移动； （3）完成上述探究后，小庆同学把凸透镜换成一块薄玻璃板，透过玻璃板能看到烛焰正立、_______（填“放大”“缩小”或“等大”）的像，把光屏移到像所在的位置，直接观察光屏，光屏上_______（填“有”或“没有”）烛焰的像。 【答案】①B；②右；③等大；④没有 【解析】（1）由图知道，此时物距为 40cm-10cm=30cm 由凸透镜成像规律知道，此时 u＞2f 即 30cm＞2f……………………① 像距 v=55cm-40cm=15cm 此时 2f＞v＞f 即 2f＞15cm＞f ……………………② 综合①②解得 7.5cm＜f＜15cm 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 （2）把蜡烛向右移动一小段距离，物距减小，像距增大，故应调整光屏向右移动。 （3）平面镜成正立、等大的虚像，虚像不能在光屏上呈现，所以光屏上没有这个像。 4.（2024年贵州省中考题）19.如图所示，用焦距为10cm的凸透镜、高度为6cm的F形光源、光屏和光具座等器材探究凸透镜成像大小的变化规律，通过测量像的高度反映像的大小。 （1）若要测量光源在光屏上所成像的高度，还需要的测量工具是__________。 （2）将光源逐渐靠近凸透镜，移动光屏，三次成倒立实像的相关数据记录如表。分析表中数据，可得出结论：凸透镜成实像时，物距变小，像距变_______，像变______。 物高6cm 实验次数 1 2 3 物距/cm 30 20 15 像距/cm 15 20 30 像高/cm 3 6 12 （3）继续移动光源至物距为6cm时，发现无论如何移动光屏，均不能在光屏上成像，人眼应从________（选填“光源”或“光屏”）一侧透过凸透镜观察光源的像，此时能否用（1）问中的测量工具直接测出观察到的像高？________（选填“能”或“不能”）。 （4）若保持光源到光屏的距离为45cm不变，仅移动凸透镜改变物距，则上表中第_______次实验的成像情况不能探究，理由是：______________________________。 【答案】①刻度尺；②大；③大；④光屏；⑤不能；⑥2；⑦第2次实验时，物距和像距之和为40cm，小于45cm 【解析】（1）要测量光源在光屏上所成像的高度，需要长度的测量工具刻度尺。 （2）由表中数据可知，随着物距变小，像距逐渐变大，像的高度变大，则像变大。 （3）移动光源至物距为6cm时，此时物距小于焦距，成虚像，要观察到虚像，人眼应从光屏一侧透过凸透镜观察。 因为虚像不是实际光线会聚得到的，不能呈现在光屏上，则不能用刻度尺测量像的大小。 （4）若保持光源到光屏的距离为45cm不变，若能成清晰的像，物距像距之和应为45cm，而第2次实验时，物距和像距之和为40cm，小于45cm，则第2次实验的成像情况不能探究。 第 1 页 共 7 页 学科网（北京）股份有限公司 $$