4.5 科学探究凸透镜成像 第2课时　凸透镜成像的规律 课件- 2024-2025学年物理教科版八年级上册

第4章　光的世界 5　科学探究：凸透镜成像 第2课时　凸透镜成像的规律 凸透镜成像的规律 1. 物距、像距、焦距 （1）物距：物体到凸透镜 　光心　的距离简称为物距 （u）。 （2）像距：像到凸透镜 　光心　的距离简称为像距 （v）。 （3）焦距：焦点到凸透镜 　光心　的距离简称为焦距 （f）。 光心　 光心　 光心　 知识导航 2. 实像、虚像 （1）实像是实际光线会聚成的，是能量的聚集，能用 光屏承接。 （2）虚像不是实际光线会聚成的，在像的位置上没有 能量的聚集，因此在光屏上不能成像。 知识导航 3. 探究凸透镜成像的规律 要点提示： （1）实验器材的组装：在光具座上按顺序依次放置F平 面光源、凸透镜、光屏； （2）平面光源、凸透镜和光屏的中心大致在 　同一水 平高度上　：目的是 　让像能成在光屏的中央　； （3）对调平面光源与光屏的位置， 　能　（选填 “能”或“不能”）成像，原因是： 　光路可逆　； 同一水 平高度上　 让像能成在光屏的中央　 能　 光路可逆　 知识导航 （4）用纸遮住凸透镜的一半，光屏上的像会 变 　暗　，但像是 　完整　（选填“完整”或“不完 整”）的； （5）平面光源向下调节时，光屏上的像会向 　上　移 动；凸透镜向上移动时，光屏上的像向 　上　移动；平 面光源远离透镜时，光屏 　靠近　（选填“远离”或 “靠近”）透镜得到清晰的像； （6）平面光源在一倍焦距以内，无论怎样调节光屏， 光屏上都不会有像； 暗　 完整　 上　 上　 靠近　 知识导航 （7）实验结论： 凸透镜成像规律 物距u和 焦距f的 关系 像的情况 像的位置 像距v 和焦距 f的关系 正立 倒立 缩小 放大 实像 虚像 与物同侧 或异侧　 u＞2f 倒立 缩小 实像 异侧 f＜v＜2f u＝2f 倒立 等大 实像 异侧 v＝2f f＜u＜2f 倒立 放大 实像 异侧 v＞2f 知识导航 物距u和 焦距f的关 系 像的情况 像的位置 像距v 和焦距 f的关系 正立 倒立 缩小 放大 实像 虚像 与物同侧 或异侧　 u＝f 不成像 u＜f 正立 放大 虚像 同侧 —— 知识导航 注：凸透镜成像规律的口诀法记忆：一倍焦距分虚 实，二倍焦距分大小；实像与物异侧倒，物近像远像变 大；虚像与物同侧正，物近像近像变小。 知识导航 A组　基础过关精练 （选择题为单选） 实像与虚像 1. 关于实像和虚像，下列说法中正确的是（　C　） A. 平面镜成的像是虚像，凸透镜成的像是实像 B. 实像和虚像都是倒立的 C. 用光屏可以承接的是实像，不能承接的是虚像 D. 放大的像是实像，缩小的像是虚像 C 课时作业 探究凸透镜成像的规律 2. 小明在“探究凸透镜成像的规律”实验中： （第2题） （1）他将凸透镜正对着太阳，使之在光屏上形成一个 最小、最亮的光斑，如图甲所示，则该透镜的焦距 为 　11.5～11.8都正确　cm。 11.5～11.8都正确　 课时作业 （2）为了能使像清晰地成在光屏的中心位置，如图乙 所示，要调整蜡烛、凸透镜和光屏的高度，使烛焰、凸 透镜和光屏的中心大致在 　同一水平高度　。实验过程 中，随着蜡烛的燃烧，光屏上的像已不在光屏中心，为 了使像重新回到光屏中心，应向 　上　（选填“上”或 “下”）移动光屏。 同一水平高度　 上　 （第2题） 课时作业 （3）当烛焰距离凸透镜30 cm时，移动光屏会出现一个 清晰的烛焰的像，该像是 　倒　立、 　缩小　的实像。 倒　 缩小　 （第2题） 课时作业 （4）实验过程中，如果用不透明的硬纸板挡住凸透镜 的上半部分，则光屏上的像 　D　（填序号）。 A. 只出现烛焰像的上半部分 B. 只出现烛焰像的下半部分 C. 出现烛焰完整的像，但像更小了 D. 仍然是完整的，且大小不变，只是变暗了 D　 （第2题） 课时作业 （5）将蜡烛向凸透镜方向移动，若在光屏上还能得到 清晰的像，应将光屏 　远离　（选填“靠近”或“远 离”）凸透镜。 远离　 （第2题） 课时作业 3. 如图所示，小明所在班级利用焦距相同的透镜、光 屏、蜡烛等实验器材探究凸透镜成像的规律，小明所得 实验数据记录如下表。 （第3题） 课时作业 物距 u/cm 像距 v/cm 像的情况 缩放 正倒 虚实 35 14 缩小 倒立 实像 25 17 缩小 倒立 实像 20 20 等大 倒立 实像 16 27 放大 倒立 实像 5 － 放大 正立 虚像 课时作业 （1）在实验过程中，要使透镜中心、烛焰和光屏中心 大致在 　同一高度　。 （2）由实验的数据可判断，该透镜的焦距约 为 　10　cm。 同一高度　 10　 根据以上实验回答下列问题： 课时作业 （3）分析实验数据可知，凸透镜成实像时，随着物距 的减小，像逐渐 　变大　（选填“变大”“变小”或 “不变”），像距逐渐增大。 （4）对于焦距相同的凸透镜，一个物距应该对应唯一 的像距，但从各组汇报数据中发现，物距均为16 cm 时，有三个小组所测像距分别为25 cm、27 cm、29 cm。若他们的数据差别不是因为长度测量误差导致的， 你认为出现这种情况的操作原因是 　光屏上没有成清晰 的像就进行了像距的测量　　。 变大　 光屏上没有成清晰 的像就进行了像距的测量　 课时作业 理解凸透镜成像的规律 4. 如图所示，若想在位于凸透镜右边的光屏上（图中光 屏未画出）得到一个烛焰清晰、放大的像，那么点燃的 蜡烛应置于图中的（　C　） A. a点 B. b点 C. c点 D. d点 （第4题） C 课时作业 5. 已知凸透镜的焦距为15 cm，下列说法正确的是 （　B　） A. 当物体距凸透镜10 cm时，成正立、放大的实像 B. 当物体距凸透镜20 cm时，成倒立、放大的实像 C. 当物体距凸透镜35 cm时，成倒立、放大的实像 D. 当物体从距凸透镜20 cm处远离凸透镜时，在凸透镜 另一侧所成的像逐渐变大 B 课时作业 6. 如图，把一只点燃的蜡烛放在焦距为10 cm的凸透镜 前16 cm处，在凸透镜的另一侧调节光屏的位置可找到 一个清晰的烛焰的像，这个像是图中的（　B　） （第6题） B 课时作业 7. （1）探究凸透镜成像规律时，当发光体在2倍焦距以 外时，光屏上得到了最清晰的像，此像是 　 倒、  　缩小　、 　实　像；此时像在 　一、 二倍焦距 之间　（选填“一、二倍焦距之间”或“二倍焦距以 外”）的位置。 倒立 缩小　 实　 一、二倍焦距 之间　 课时作业 （2）探究凸透镜成像规律时，当光屏上得到了倒立、 放大的实像，则此时发光体在 　一、二倍焦距之间　的 位置，像在 　二倍焦距以外　的位置。（均选填“一、 二倍焦距之间”或“二倍焦距以外”） 一、二倍焦距之间　 二倍焦距以外　 课时作业 （3）探究凸透镜成像规律时，当发光体在一倍焦距以 内时，成的像是 　正立　、 　放大　、 　虚　像；此时 眼睛应在 　原光屏　（选填“发光体”或“原光屏”） 一侧观察；此时再将发光体靠近凸透镜，会看到像 　变 小　（选填“变大”或“变小”）。 正立　 放大　 虚　 原光屏　 变 小　 课时作业 8. 在观察凸透镜成像的实验中，有一个步骤是调整蜡 烛、凸透镜和光屏的高度。点燃蜡烛应在这个步骤 之 　前　（选填“前”或“后”）。若凸透镜位置不 变，先后把烛焰放在a、b、c、d各点，分别调节光屏的 位置。 （第8题） （1）烛焰放在 　c　点时，光屏上出现的像最大。 前　 c　 课时作业 （2）烛焰放在 　a　点时，光屏上出现的像最小。 （3）烛焰放在 　c　点时，光屏上出现最清晰像时，光 屏距凸透镜最远。 （4）烛焰放在 　d　点时，无论怎样移动光屏，在光屏 上都得不到烛焰的像。 a　 c　 d　 （第8题） 课时作业 （5）烛焰放在 　c、d　点时，可以观察到放大的像。 （6）烛焰从a移到b的过程中，像的大小变 　大　，像 与凸透镜的距离变 　大　。 c、d　 大　 大　 （第8题） 课时作业 9. 凸透镜的成像规律可以通过画光路图去理解。如图所 示，O点为光心，A'B'是物体AB经凸透镜所成的像。请 在图中画出凸透镜的一个焦点F、两条入射光线的出射 光线。 如答案图所示 课时作业 B组　能力拓展训练 （选择题为单选或双选） 10. 如图所示，F1、F2是凸透镜的两个焦点，S是距凸透 镜前距离大于2倍焦距的点光源，S'是S经凸透镜所成的 像。当点光源S沿平行于主光轴方向向右匀速运动靠近 透镜时，像S'的移动情况为（　D　） （第10题） 课时作业 A. 像S'沿平行于主光轴方向靠近凸透镜方向匀速运动 B. 像S'沿O与S'连线方向远离凸透镜方向移动，速度逐 渐变小 C. 像S'沿平行于主光轴方向远离凸透镜方向移动，速度 逐渐变大 D. 像S'沿F2与S'连线方向远离凸透镜方向移动，速度逐 渐变大 答案：D 课时作业 11. 在做“探究凸透镜成像规律”的实验时，一个小组所描绘的v－u图像如图所示。图线中A、B、C三点分别与蜡烛在光具座上移动过程中的三个位置相对应，则下列说法错误的是（　BD　） BD A. 蜡烛处于AB间某一位置时，成倒立、放大的实像 B. 蜡烛处于BC间某一位置时，成倒立、放大的实像 C. 将蜡烛从C移动到B的过程中，所成像逐渐增大 D. 将蜡烛从B移动到A的过程中，所成像逐渐减小 （第11题） 课时作业 12.（2024·泸州）小明在“探究凸透镜成像规律”的实验中，选用的凸透镜焦距为10 cm。 （1）实验前应在光具座上将蜡烛焰心、透镜光心、光 屏中心调到 　同一高度　。 同一高度　 课时作业 （2）蜡烛、透镜、光屏的位置如图所示，光屏上呈现 烛焰清晰的像，保持透镜不动，将蜡烛移到光具座上30 cm刻度线位置时，要在光屏上再次呈现清晰的像，应将 光屏向 　右　移动。 右　 课时作业 （3）将蜡烛从光具座上40 cm刻度线位置远离透镜移动 时，所成的像逐渐变小；若将蜡烛从光具座上40 cm刻 度线位置靠近透镜移动，则像的大小将 　变小　。 变小　 课时作业 13. 如图所示，小亮用自制的水透镜来探究凸透镜成像 规律。当向水透镜里注水时，水透镜的焦距将变小；当 从水透镜里抽水时，水透镜的焦距将变大。 课时作业 （1）实验前，他先将蜡烛、水透镜和光屏放在同一直 线上，点燃蜡烛后，发现光屏上的光斑偏在光屏下侧， 为了将烛焰调节至光屏的中央，他应将水透镜的位 置 　升高　（选填“升高”或“降低”）一些。 升高　 课时作业 （2）当小亮移动烛焰、水透镜和光屏至图甲所示位置 时，恰能在光屏上得到清晰的像（像未画），现保持烛 焰和透镜的位置不变，往透镜中注入一些水，要在光屏 上再次成清晰的像，需将光屏向 　左　（选填“左”或 “右”）移动，此时，成的像跟物体相比 　缩小　（选 填“放大”“缩小”或“等大”）了。 左　 缩小　 课时作业 （3）小亮又在实验室找到一只正在正常计时、带指针 且能发光的手表，他将手表在光具座上固定好（如图乙 所示，正面正对水透镜），将它作为发光体通过水透镜 成像；左右移动光屏，当透光性较好的薄塑料光屏上出 现明亮清晰的手表的像时，小亮从光屏的右侧朝向光屏 观察，他在光屏上看到手表的像的指针沿 　顺时针　 （选填“顺时针”或“逆时针”） 方向转动。 顺时针　 课时作业 $$