3.5 凸透镜成像的规律 第1课时　探究凸透镜成像的规律 2024-2025学年物理鲁科版八年级上册

第五节　凸透镜成像的规律 第1课时　探究凸透镜成像的规律 栏目导航 知识梳理 要点突破 课堂十分钟 知识梳理 1.探究凸透镜成像的实验 在凸透镜成像规律的探究实验中,需要将蜡烛的烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一　　　　上,目的是使烛焰的像成在光屏的　　　,实验中最好将　　　　　固定不动,适当调节　　　　和　　　　的位置进行实验探究。凸透镜所成的实像是由实际光线会聚而成的, 　　　(选填“能”或“不能”)在光屏上呈现,虚像不是由实际光线会聚而成的,　　　　(选填“能”或“不能”)在光屏上呈现,但能够用眼睛观察到。  高度 中央 凸透镜 蜡烛 光屏 能 不能 2.凸透镜成像的规律 物距u和焦距f的关系 像的性质 像的位置 像距v和焦距f的关系 正立或倒立 缩小、放大或等大 实像或 虚像 与物同侧 或异侧 u>2f 　　  缩小 实像 异侧 f<v<2f u=2f 倒立 　　　  实像 异侧 　   倒立 等大 v=2f f<u<2f 倒立 放大 　　  异侧 v>2f u=f 不成像 — — — — u<f 　　  放大 虚像 　　　  — [注意](1)1倍焦距分虚实,2倍焦距分大小。 (2)实像倒,物像异,虚像正,物像同。 (3)成实像时,物近像远像变大,物远像近像变小;成虚像时,物近像近像变小,物远像远像变大。(物体越靠近焦点,像越大,远、近指物体与透镜间的距离) 实像 正立 同侧 要点突破 [典例1]如图所示,在“科学探究:凸透镜成像”的实验中,下列说法错误的是(　　) A.从图甲中可知该透镜的焦距为10.0 cm 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30 cm处,光屏上可得到等大的实像 D.如图乙所示,将蜡烛移至45 cm处,移动光屏可以得到缩小的实像 利用焦距、像距、物距大小关系判断成像特点 D 甲 乙 解析:由题图甲可知该透镜焦距为40.0 cm-30.0 cm=10.0 cm,故A正确;由题图乙可知,物距大于2倍焦距,像距应在1倍焦距和2倍焦距之间,所以向左适当移动光屏可以得到倒立、缩小的实像,故B正确;将蜡烛移至30 cm处,此时的物距等于像距等于2倍焦距,所以光屏上可得到倒立、等大的实像,故C正确;将蜡烛移至45 cm处,物距小于焦距,凸透镜成正立、放大的虚像,虚像不能成在光屏上,故D错误。故选D。 [针对训练1]如图所示,在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,烛焰在距离凸透镜8 cm处时,在距离凸透镜15 cm处的光屏上成倒立的像。保持蜡烛和光屏不动,现把凸透镜向光屏方向移动7 cm,下列关于烛焰在光屏上成像的说法正确的是(　　) A.不能成清晰的像 B.成倒立的缩小的像 C.成倒立的放大的像 D.成倒立的等大的像 B [针对训练2](2023呼和浩特)在探究“凸透镜成像规律”的实验中,蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示,此时能在光屏上看到烛焰倒立、清晰的像,这个像是　　　(选填“虚像”或“实像”);若保持透镜位置不变,从图示位置开始,将蜡烛沿光具座向右移动,移动过程中,不断调节光屏位置,在光屏上得到烛焰清晰的像,直到移动光屏不成像时,这个过程像的大小 　　 　　(选填“逐渐变大”“逐渐变小”“先变大后变小”或“先变小后变大”);继续将蜡烛沿光具座向右移动,人在透镜的　　　(选填“左侧”或“右侧”)可以看到烛焰正立、放大的像。  实像 逐渐变大 右侧 解析:能在光屏上看到烛焰倒立、清晰的像,说明这个像是实像;若保持透镜位置不变,将蜡烛沿光具座向右移动,此时物距减小,根据凸透镜成实像时,物近像远像变大可知,这个过程像的大小逐渐变大;继续将蜡烛沿光具座向右移动,此时物距小于焦距,根据u<f,成正立、放大的虚像,像与物同侧,故人在透镜的右侧可以看到烛焰正立、放大的像。 [典例2]用焦距为10 cm的凸透镜探究凸透镜成像规律时,将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,并将凸透镜固定在50 cm刻度线处。 凸透镜成像规律的探究 (1)点燃蜡烛,调整蜡烛、凸透镜和光屏的高度,使烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心大致在　　　 　。  同一高度 解析:(1)实验中应使烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心大致在 同一高度,使像成在光屏的中心。 (2)当蜡烛和光屏的位置如图所示时,光屏上承接到烛焰倒立、　 　. (选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像。  (3)将蜡烛移至20 cm刻度线处,应将光屏移至　　　cm刻度线处,可再次承接到烛焰清晰的像。  放大 65 解析:(2)由题图可知,此时像距大于物距,凸透镜成的像是放大、倒立的实像。 (3)在光的折射现象中光路是可逆的,故当蜡烛在20 cm刻度线处时,将光屏移到65 cm刻度线处可再次承接到烛焰清晰的像。 (4)将蜡烛移至45 m刻度线处,无论怎样移动光屏,始终承接不到烛焰清晰的像。此时应在凸透镜　　　　(选填“左侧”或“右侧”)透过凸透镜观察像的特点。  右侧 解析:(4)虚像不能在光屏上呈现,将蜡烛移至45 m刻度线处,无论怎样移动光屏,始终承接不到烛焰清晰的像,说明此时凸透镜成的像是虚像,虚像在折射光线的反向延长线的交点上,此时应在凸透镜右侧透过凸透镜观察像的特点。 [针对训练3](2023丹东改编)小潘同学选用焦距为15 cm的凸透镜,做“探究凸透镜的成像规律”的实验。 (1)实验在　　　　(选填“较暗”或“较亮”)的环境中进行,现象更明显。  较暗 (2)小潘将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后,调整蜡烛、凸透镜和光屏的高度,使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在同一高度,这样做的目的是使像呈现在　 。  (3)小潘将蜡烛放在10 cm刻度线处,移动光屏到如图所示位置,光屏上恰好呈现一清晰的像,该像的性质是倒立、　　　(选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像。  (4)保持凸透镜位置不变,小潘将蜡烛移动到25 cm刻度线处,若想在光屏上得到清晰的像,应把光屏向　 　移动(选填“左”或“右”),像将　　　　(选填“变大”“变小”或“不变”)。  光屏的中央位置 缩小 右 变大 (5)保持凸透镜位置不变,小潘将蜡烛移动到40 cm刻度线处,无论怎样移动光屏,在光屏上都找不到清晰的像,当小潘的眼睛在凸透镜的右 侧,透过凸透镜观察到烛焰　　　　(选填“正立”或“倒立”)、放大的　　　像。  (6)在探究凸透镜成实像的过程中,他又尝试用白纸遮挡住凸透镜的一半,发现在光屏上　　　(选填“仍能”或“不能”)成烛焰完整的像。 正立 虚 仍能 课堂十分钟 1.生活中的凸透镜所成的像不可能是(　　) A.倒立、缩小的实像 B.倒立、放大的实像 C.正立、放大的虚像 D.正立、缩小的实像 D 解析:根据凸透镜成像规律可知,当u>2f时,成倒立、缩小的实像,当f<u<2f时,成倒立、放大的实像,当u<f时,成正立、放大的虚像,凸透镜不会成正立、缩小的实像,故选D。 2.如图所示,小敏在家中做凸透镜成像的实验,墙上出现一个倒立、缩小的清晰的像。下列说法正确的是(　　) A.墙上所成的烛焰像是虚像 B.手和透镜的影子是光的反射形成的 C.若透镜不动,蜡烛远离透镜,手和透镜的影子大小不变 D.若蜡烛不动,透镜靠近蜡烛,能再次呈现清晰的烛焰像 D 解析:墙上出现一个倒立、缩小的清晰的像,根据凸透镜成像规律可知得到的是一个倒立、缩小的实像,故A错误;手和透镜的影子是光的直线传播形成的,故B错误;若透镜不动,蜡烛远离透镜,物距变大,手和透镜的影子变小,故C错误;烛焰经凸透镜成倒立、缩小的实像,此时物距u>2f,若蜡烛不动,透镜靠近蜡烛,在f<u<2f时还能成倒立、放大的实像,即能再次呈现清晰的烛焰像,故D正确。 3.把凸透镜正对着太阳,在距凸透镜10 cm的光屏上得到一个最小、最亮的光斑;若将一支点燃的蜡烛放在此凸透镜前30 cm处,在凸透镜的另一侧调节光屏的位置,可得到烛焰清晰的(　　) A.倒立、缩小的实像 B.倒立、放大的实像 C.倒立、等大的实像 D.正立、放大的虚像 A 4.在探究凸透镜成像规律时,应调节烛焰和光屏中心位于凸透镜的 　　 　上。当蜡烛距凸透镜30.0 cm时,在光屏上成一个等大的实像,则凸透镜的焦距是　　　　cm;将蜡烛远离凸透镜移动到适当位置,要在光屏上成清晰的像,就将光屏向　　 　(选填“远离”或“靠近”)凸透镜方向移动。  主光轴 15.0 靠近 5.小明用如图所示实验装置来探究凸透镜的成像规律。 大于 (1)如图所示,依次放置好蜡烛、凸透镜、光屏,将它们调整好后,点燃蜡烛,无论怎样移动光屏,光屏上都没出现烛焰的像;但去掉光屏,在光屏同侧通过凸透镜可以看到烛焰的像,则此凸透镜的焦距　　　　(选填“大于”“等于”或“小于”)15 cm,此时看到的像是　　　　(选填“虚”或“实”)像。  虚 (2)将蜡烛移至零刻度线处,凸透镜位置不变,当把光屏放回如图所示位置时,在光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 　　　　(选填“放大”“等大”或“缩小”)的清晰像;在看到清晰像后,保持蜡烛和光屏的位置不变,将凸透镜向　　　　(选填“靠近”或“远离”)光屏的方向移动,在光屏上可以再次看到烛焰　　 　(选填“放大”“等大”或“缩小”)的清晰像。  远离 放大 靠近 缩小 (3)在实验中,小明更换了一个凸透镜,使三者还处于如图所示的位置,并使三者中心在同一高度,在透镜右侧无论怎样移动光屏都无法承接到蜡烛的像,出现这种现象的原因可能是　　　　　　　 　. 　　　　　 　(写出一种原因即可)。  凸透镜焦距太大(或蜡烛在 该凸透镜的焦距以内) 谢谢观赏！ 25 $$