第5章 第3节 凸透镜成像的规律-2024-2025学年新教材八年级上册物理同步辅导（人教版2024）

第 3 节 凸透镜成像的规律 知识梳理 探究凸透镜成像的规律 实验器材 光具座、凸透镜，光屏、发光二极管 (1)在光具座上依次放好发光物体、马透镜，光屏，使它们的中心高度相同。 (2)把发光物体放在较远处，使物距“>2f,调整光屏到凸透镜的距离，使发光体在光屏上成清晰 实验步骤 的实像，观察实像的大小和正倒，记下物距“和像距口。 (3)把发光物休向凸透镜方向移近，使物距“分别满足“=2f,f<u<2f,u=f,u<f,重复以上 操作，观察像的虚实、大小和正倒，记下物距4和像距v (1)当>2f时，成倒立、缩小的实像，f<2f (2)当u=2f时，成倒立、等大的实像，v=2f: 实验结论 (3)当f<u<2∫时，成倒立、放大的实像，>2f. (4)当u=f时，不成像。 (5)当u<∫时，成正立、放大的虚像 基础过关 1.一物体放在距凸透镜20cm处时，在另一侧距 小明用此透镜做“探究凸透镜成像规律”的实 凸透镜6cm处的光屏上出现了一个清晰的 验，下列说法不正确的是 () 像。那么该透镜的焦距可能是 ( A.3cm B.5cm C.7em D.9cm 2.已知某物体透过凸透镜在距离透镜25cm的 cm 30 光屏上成放大的像，若将物体移动到距离凸 图5-3-1 透镜30cm处，则此时成 () A.当物体距透镜8cm时，成正立的像 A.放大的虚像 B.当物体距透镜16cm时，成倒立、放大的实像 B.正立的虚像 C.当物体从距透镜20cm处向远离透镜的方向 C.放大的实像 移动时，所成的像逐渐变小 D.缩小的实像 D.当物体从距透镜20cm处向靠近透镜的方向 3.如图5一3一1所示，让一束平行光经过一凸 移动时，要得到清晰的像应使光屏靠近透镜 透镜，在光屏上得到一个最小、最亮的光斑， 4.小吉同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验5.如图5一3一3所示，小林将凸透镜放置在光 中，记录并绘制了像到凸透镜的距离与物 具座的C点处，已知光具座上所标的A、B、 到凸透镜的距离u的关系图像，如图5一3一2 D、E四点中，恰有两点到C点的距离同为该 所示。下列说法正确的是 透镜的一倍焦距或同为该透镜的两倍焦距。 r/em 32 24 16t 0cm10203040506070809010 图5-3-3 08162432m (1)该透镜的焦距为 厘米或 图5-3-2 厘米： A.该凸透镜的焦距f=16cm (2)实验时，小林调整发光物体、透镜和光屏 B.当u=10cm时，在光屏上得到的是放大 的中心高度 ,以保证发光物体的 的像 像能成在光屏中央： C.当u=6cm时，在光屏上得到的是倒立、缩 (3)接着，小林将发光物体置于光具座上距B 小的实像 点15厘米处，在DE间移动光屏找像，可 D.把物体从距凸透镜30cm处移动到距凸透 能在光屏上得到 的像（选填“缩 镜10cm处的过程中，像逐渐变小 小”“等大”或“放大”)。 能力提升 1.小春通过焦距为10cm的凸透镜看到了提示 2.在“探究凸透镜成像规律”的实验中，烛焰通 牌上“关灯”两字放大的像，如图5一3一4所 过凸透镜恰好在光屏上得到一个放大、倒立 的像，若保持透镜位置不变，把烛焰与光屏的 示。下列说法正确的是 位置对调一下，则 () 出门请随手关灯 A.光屏上将能呈现出一个缩小的像 经程一按节 B.光屏上仍能呈现出一个放大的像 图5-3-4 C.光屏上不能呈现出像，但眼睛透过透镜能 看到像 A.将“关灯”这两个字放大的像应是实像 D.光屏上没有像，需调节光屏的位置像才能 B.提示牌上“关灯”两字在凸透镜焦点处 呈现出来 C.“关灯”两字到凸透镜的距离小于10cm 3.如图5一3一5所示，让一束平行光经过一凸 D.“关灯”两字到凸透镜的距离大于20cm 透镜，在光屏上得到一个最小、最亮的光斑。 小通用此透镜做“探究凸透镜成像规律”的实 B.透镜乙的焦距比甲的大 验，则下列说法正确的是 C.第二次成的像是放大的 D.透镜乙的会聚能力更强 6.在探究凸透镜成像特点的实验中，蜡烛到凸透 /mnimnmn 30 40cm 镜距离如图5一3一8所示，光屏在图示位置接 图5-3-5 收到清晰的像，则图中物距为 cm, A.当物体距透镜8cm时，成正立的虚像 光屏上像的性质为 B.当物体距透镜16cm时，成倒立，缩小的 实像 C.当物体从距透镜20cm处沿着远离透镜的 方向移动时，所成的像逐渐变大 图5-3-8 D.当物体从距透镜30cm处沿着靠近透镜的 7.小林用如图5一3一9所示实验装置来探究凸 方向移动时，要得到清晰的实像，应使光 透镜的成像规律。 屏靠近透镜 4.如图5一3一6所示，光屏上接收到烛焰清晰 的像，则该凸透镜的焦距范围是 8090100 图5-3-9 m10 20 3040 70 8090100 (1)依次放置好蜡烛、凸透镜、光屏，并将它们 调整好后，点燃蜡烛，无论怎样移动光屏， 图5-3-6 光屏上都没出现烛焰的像：但去掉光屏， A.0-6.25cm B.6.25-12.5cm 在光屏同侧通过凸透镜可以看到烛焰的 C.6.2517cm D.12.517cm 像，则此凸透镜的焦距 (选填“大 5.小吉在探究凸透镜成像规律，当蜡烛、透镜甲 于”“等于”或“小于”)15cm,此时看到的 和光屏放置在如图5一3一7所示位置时，烛 像是 (选填“虚”或“实”)像。 焰在光屏上成清晰的像。现保持蜡烛和透镜 (2)将蜡烛移至零刻度线处，凸透镜位置不 的位置不变，将透镜甲更换为透镜乙后，需将 变，当把光屏放到如图所示位置时，在光 光屏向左移动，方可在光屏上再次成清晰的 像，则 屏上看到了烛焰模糊的像，当把光屏向 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜 的方向移动，在光屏上可以看到烛焰 0102030405060708090cm (选填“放大”“等大”或“缩小”) 图5-3-7 的清晰像：在看到清晰像后，保持蜡烛和 A.透镜甲的焦距为20cm 光屏的位置不变，将凸透镜向 (选填“靠近”或“远离”)光屏的方向移动， 高度相等，在透镜右侧无论怎样移动光屏 在光屏上可以再次看到烛焰 (选 都无法承接到蜡烛的像，出现这种现象的 填“放大”“等大”或“缩小”)的清晰的像。 原因可能是 (3)在实验中，小林更换了一个凸透镜，使三 (写出一种原因即可)。 者还处于如图所示的位置，并使三者中心 素养发展 1.【模型建构】如图5一3一10所示，凸透镜竖直 (选填“倒立”或“正立”)、缩小的 放置，凸透镜焦距为f,现有一点光源S在凸 实像。镜头靠近人时，像的大小将变 透镜左侧以凸透镜两倍焦距处为圆心，在经过 ,此时像会 (选填“靠 主光轴的竖直平面内沿顺时针方向做圆周运 近”或“远离”)透镜。用相机拍摄远近不 动，直径为D,且f<D<2f,则图5-3-11 同的物体时，通过伸缩镜头，使像清晰地 中关于点光源所成的像的运动轨迹中，正确 成在感光元件上，这个操作过程便是 的是 “调焦”。 (2)小春同学发现手机不能“调焦”但成像也 基本清晰，她将手机拿到实验室去探究， 实验数据如表所示，根据表中数据，判断 手机镜头的焦距大约为 图5-3-10 A.0.005mB.0.05m C.0.5mD.5m 序号 1 2 4 5 6 7 B C 物距/m10.005.002.001,000.500.100.05 图5-3-11 像℉/cm0.5000.5010.5020.5030.5050.5260.556 2.【社会热点】现如今的大街小巷，不论哪里，都 (3)手机拍摄远近不同的物体不需要“调焦”的 能看到这样的人群：他们齐刷刷低头盯着屏 原因是手机镜头焦距 (选填“较 幕，手里拿着手机：玩游戏、看视频…这就是 大”或“较小”)，拍摄时物距都远大于2倍 “手机依赖症”的表现，他们被称为“低头族”。 焦距，像距变化的范围比较 （选 (1)用手机拍照时，在感光元件上所成的像是 填“大”或“小”)，所以不需要“调焦”。是凹透镜，对光线有发散作用，符合题意， 第2节 生活中的透镜 故选D。 【基础过关】 2.C 1.D2.D3.D4.A 3.A点拨：光通过甲后折射光变得发散了， 5.(1)小于(2)等于(3)大于(4)大于 所以甲是凹透镜：光通过乙后折射光变得 点拨：图甲中，像距小于物距，成缩小的像； 会聚了，所以乙是凸透镜。 图乙中，像距等于物距，成等大的像；图丙 4.凸透镜会聚 中，像距大于物距，成放大的像。根据以上 5.如答图所示。 规律可知，放大镜成放大的像，则像距大于 物距。 【能力提升】 1.D2.D3.C4.B5.B 6.凸透镜 倒实 答图 7.虚实投影仪 【能力提升】 8.放大不能 1.D2.C3.A 【素养发展】 4.C点拨：凸透镜对光的偏折能力与凸透镜 1.D2.B3.A 的凸起程度有关，凸透镜变凸，折射能力变 第3节 凸透镜成像的规律 强，则焦距会变小，故C正确，ABD错误。 【基础过关】 5.D 1.B 6.主光轴不变 2.D点拨：在距离透镜25cm的光屏上成放 7.凹透发散 大的像，则像距大于二倍焦距，即25cm> 8.A、B、CD、EB、EC、D 2f,可得f<12.5cm:将物体移动到距离凸 9.焦点10强 透镜30cm处，此时物距为30cm,则u= 10.(1)底面BC(2)会聚点拨：(1)由图 30cm>2f,所以成倒立，缩小的实像。故 甲、乙、丙可知，红光都向底面BC偏折。 选D。 (2)凸透镜可以看成是由两块三棱镜组成 3.D4.B 的，两块三棱镜底面BC重合，所以当光线 5.(1)1020 (2)相同(3)放大 传播到凸透镜上，光线会向BC偏折，即起 【能力提升】 到会聚作用。 1.C2.A3.A 11.(1)A、C小（或短）(2)材料 4.B点拨：由图可知，物距大于像距，成倒 【素养发展】 立、缩小的实像，此时u=25cm,v= 1.D2.A 12.5cm,则25cm>2f,2f>12.5cm>f,解 3.凸焦点 得12.5cm>f>6.25cm,故只有B符合 题意。 4.远视弱凸 5.D点拨：由图可知，此时u=o=20cm,根 5.变短 甲凹透 据u=v=2f甲，成倒立、等大的实像，即 【能力提升】 2f甲=20cm,因此凸透镜甲的焦距为f甲= 1.C 10cm,故A错误；保持蜡烛和透镜的位置 2.A点拔：当人看远处物体时，晶状体变薄， 不变，将透镜甲更换为透镜乙后，需将光屏 会聚能力变弱，即焦距变大。 向左移动，说明透镜乙对光的会聚能力变 3.D点拨：A图示是远视眼的成因，远视眼 强，焦距变小，此时像距变小，根据凸透镜 在看近处的物体时，像落在视网膜的后面， 成像规律可知，第二次成的像是倒立、缩小 不符合题意：B图示是对远视眼的矫正，戴 凸透镜可使光线提前会聚使像落在视网膜 的实像，故BC错误，D正确。 上，不符合题意：C图示是近视眼的成因， 6.30.0倒立、缩小的实像 近视眼在看远处的物体时，像落在视网膜 7.(1)大于虚(2)远离放大靠近缩 的前面，不符合题意；D图示是对近视眼的 小(3)凸透镜焦距太大（或蜡烛在该凸透 矫正，戴凹透镜可以使物体射来的光线先 镜的焦距以内)》 发散一些，通过晶状体时会聚点靠后，落在 【素养发展】 视网膜上，符合题意。 1.C点拨：本题巧妙地利用一个动态模型考 4.A 查学生对凸透镜成像规律的理解。因为圆 5.变小近 在二倍焦距处，所以圆的左边处于二倍焦 6.甲A 距以外，又因为f<D<2f,所以圆的右边 7.25 位于一倍焦距和二倍焦距之间。因此圆左 8.解：如答图所示。 边部分成倒立缩小的像，像位于异侧一倍 焦距和二倍焦距之间：圆的右边成倒立放 视网膜 大的像，像位于二倍焦距之外。 2.(1)倒立大远离(2)A(3)较小小 答图 第4节眼睛和眼镜 9.照相机 凸透镜 左侧镜片 【基础过关】 10.(1)缩小(2)注水凹透镜 1.D2.C 【素养发展】 3.B点拨：因为小吉能看清近处的物体，不 1.会聚大于2f 能看清远处的物体，所以小吉的眼睛患上 2.(1)倒立缩小(2)凹透镜 了近视眼；近视眼是由于品状体曲度变大， 第5节跨学科实践：制作望远镜 会聚能力增强，即折光能力增强，应戴凹透 【基础过关】 镜，使光线发散而推迟会聚。 1.A2.B3.D