课时3.6 凸透镜成像规律-【帮课堂】2024-2025学年八年级物理上册同步学与练（沪粤版2024）

第三章 光和眼睛 课时3.6 凸透镜成像规律 2022年课程标准 物理素养 2.3.5 探究并了解凸透镜成像的规律。了解凸透镜成像规律的应用。 4.2.8 探究凸透镜成像的规律。 物理观念：理解凸透镜的成像规律。知道凸透镜成放大、缩小、等大实像和虚像的条件。 科学思维：知道凸透镜成像规律和放大镜成像原理。 科学探究：能在探究实践中根据观察到的现象初步提出问题、进行合理猜想，并设计实验进行探究。通过探究凸透镜成像规律的过程，体验科学探究的过程与方法。 科学态度与责任：通过探究活动，激发学生的学习兴趣，培养学生对科学的求知欲。乐于参与观察、实验、制作等科学实践活动。 知识点一、凸透镜成像规律 1．探究：凸透镜成倒立、缩小的实像的条件 如图所示，将蜡烛、凸透镜、光屏在一直线上依次排列，蜡烛放在离凸透镜尽量远的位置上，调整光屏到透镜的距离，使烛焰在光屏上成一个清晰的像。观察像的大小、正倒，分别测量物体、像到凸透镜的距离。 　思考： (1)实验时，对蜡烛、凸透镜和光屏的高度有什么要求？ 答：蜡烛烛焰的焰心、凸透镜的光心、光屏的中心应处于同一水平线上。 (2)凸透镜成倒立、缩小的实像的条件是什么？像距有什么规律？ 答：物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像；像距在一倍焦距与二倍焦距之间。 2．探究：凸透镜成倒立、放大的实像的条件 如图所示，将蜡烛、凸透镜、光屏在一直线上依次排列，蜡烛放在离凸透镜稍小于二倍焦距的地方，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成一个清晰的像。观察像的大小、正倒，分别测量物体、像到凸透镜的距离。 规律总结 凸透镜成像规律口诀：①一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小。②凸透镜成实像时(即物体在一倍焦距以外)：物近像远像变大；成虚像时(此物体在一倍焦距以内)：物近像近像变小。 独立完成知识板块，教师巡视，根据完成情况挑选1组同学带领大家分别学习知识板块一，其他同学补充或纠错。 思考： (1)凸透镜成倒立、放大的实像的条件是什么？像距有什么规律？ 答：物距在一倍焦距与二倍焦距之间；像距大于二倍焦距。 (2)光屏上能不能得到倒立、等大的像？需要什么条件？ 答：能，物距等于二倍焦距。 3．探究：凸透镜成虚像的条件 如图所示，将蜡烛、凸透镜、光屏在一直线上依次排列，蜡烛放在离凸透镜稍小于一倍焦距的地方，移动光屏，观察在光屏上是否还能看到烛焰的像。去掉光屏，从光屏这一侧透过凸透镜用眼睛直接观察烛焰。 思考： (1)蜡烛移到焦点处、焦点以内时，光屏上会出现什么现象？ 答：光屏上只能看到模糊的光斑，看不到清晰的像。 (2)凸透镜成虚像的条件是什么？所成的虚像有什么特点？ 答：物距小于一倍焦距；所成的虚像是正立、放大的。 典例01　在探究凸透镜成像规律的实验中： （1）实验前为了使像能够呈现在光屏的中央，他应该通过调节使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心位于凸透镜的______上。 （2）如图甲所示，某次实验时光屏上承接到了烛焰清晰的像，该像是一个倒立、______的实像，生活中的______（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一规律制成的。 （3）图甲中，在透镜、光屏位置不变的情况下，小军同学把蜡烛移到了5cm刻度线处，此时光屏上的像变模糊，为了使光屏上的像再次变清晰，可将光屏适当______（选填“靠近”或“远离”）凸透镜；或者可在蜡烛和凸透镜中间靠近凸透镜的位置戴上一片合适的______（选填“近视镜片”或“远视镜片”）。 （4）小赵同学用另一个凸透镜进行实验，他把蜡烛和凸透镜固定在如图乙所示位置，在透镜右侧光具座上移动光屏，在光屏上始终得不到清晰的像（光屏未画出），则该透镜的焦距不可能是______（选填序号）。 A．15cm　　B．25cm　　C．35cm （5）实验结束后，同学们认为成倒立的像时，像与物既是上下颠倒，同时也是左右颠倒的，为了验证成倒立的像时，像与物是否左右颠倒，在利用现有器材的前提下，请你为同学们提出一种简易可行的方案：______。 【答案】     主光轴     缩小     照相机     靠近     近视镜片     A     用嘴沿水平方向，且垂直光具座吹烛焰，观察光屏上烛焰的成像情况：如果烛焰与烛焰的像晃动方向相反，说明成的像左右相反，反之不是左右相反 【解析】（1）[1]为了使烛焰的像能够呈现在光屏的中央，实验前应该通过调节使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心位于凸透镜的主光轴上。 （2）[2][3]由图甲可知，此时物距大于像距，成倒立、缩小的实像，该成像规律的应用为照相机。 （3）[4]把蜡烛移到了5cm刻度线处，此时物距变大，则像距变小，为了使光屏上的像再次变清晰，可将光屏适当靠近透镜； [5]或者可在蜡烛和凸透镜中间靠近凸透镜的位置戴上一片具有发散作用的凹透镜，凹透镜可以用来矫正近视眼。 （4）[6]在光屏上始终得不到清晰的像，可能是由于物距小于焦距，成虚像，所以此时的焦距大于物距，即大于30cm，所以焦距可能大于30cm，故C有可能；也可能是由于此时物距位于一倍焦距和二倍焦距之间，当靠近焦点位置，此时像距大于二倍焦距，超过光具座的量程，即此时 f＜30cm＜2f 解得 15cm＜f＜30cm 故B有可能。 故选A。 （5）[7]用嘴沿水平方向，且垂直光具座吹烛焰，观察光屏上烛焰的成像情况：如果烛焰与烛焰的像晃动方向相反，说明成的像左右相反，反之不是左右相反。 知识点二、凸透镜成像规律思维理解 1．凸透镜成像规律概述 2．小方探究凸透镜成像规律的实验装置如图所示，焦距为12cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻线处，光屏和蜡烛位于其两侧。小方将蜡烛移至20cm刻度线处，移动光屏，光屏将出现烛焰清晰的像，则该像的性质是倒立、缩小的实像；又将蜡烛移至30cm刻度线处，此时应向右(选填“左”或“右”)调节光屏才能呈现烛焰清晰的像，该像的性质是倒立、放大的实像。 典例02 （1）如图（a）所示，圆柱形玻璃瓶里装满水，一名学生站在玻璃瓶的左侧，小明透过玻璃瓶可以看到校服上校徽的像。此时玻璃瓶相当于图（b）的透镜______（选填甲/乙）； （2）校徽的大小与形状如丙图所示，不同距离下小明通过玻璃瓶可能看到的像有哪些？______。 【答案】     甲     A、D 【解析】（1）[1]圆柱形玻璃杯，里面装满水，玻璃瓶在水平方向上相当于一个凸透镜，经过甲透镜的出射光线相对于入射光线向内侧偏转，所以甲是凸透镜，故此时玻璃瓶相当于图（b）的甲透镜。 （2）[2]因为玻璃瓶只在水平方向上相当于一个凸透镜，所以所成像在竖直方向上没有变化，由凸透镜成像的规律知，当校徽在一倍焦距以内时，得到正立、放大的虚像，如图A； 当校徽在二倍焦距以外时，在水平方向得到倒立、缩小的实像，如图D。 知识点三、凸透镜的应用——放大镜 1．放大镜成的像是虚像，利用放大镜观察物体时，物体须放在放大镜的焦点以内。 2．在研究凸透镜成像实验中，当烛焰离凸透镜的距离小于焦距时，眼睛通过透镜观察到的虚像可能是图中的(　B　) 3．某同学在测量自己的体温时，分别沿A、B、C、D的方向(如图)观察读数。其中沿B方向观察易于读数，这是因为体温计的玻璃管相当于一个放大镜。 典例03 关于放大镜，下列说法不正确的是（　　） A．放大镜的镜片就是一个凸透镜 B．放大镜所成的像都可以用光屏承接 C．用放大镜可以得到物体正立的虚像 D．用放大镜可以得到物体倒立的实像 【答案】B 【解析】ABC．放大镜就是一个凸透镜，放大镜成像时，是把物体放在了该透镜的一倍焦距以内，成正立放大的虚像，虚像不能用光屏承接到。故AC正确，不符合题意；B错误，符合题意； D．当把物体放在凸透镜的一倍焦距以外时，成倒立的实像，故D正确，不符合题意。 故选B。 问题一：凸透镜成像规律 【典例1】如图所示，蜡烛在光屏上成清晰的像，凸透镜焦距为18 cm。下列说法正确的是（ ）　 　 A．所成的像是虚像　　　　　　　　　　　　　B．所成的像是倒立、放大的 C．蜡烛向左移动所成的像变大　　　　　　　　D．照相机是利用这一成像原理制成的。 【解题思路】解题口诀““8”字模型”。 凸透镜成像规律可以背口诀，可以看光路，其实还有更好的方法。如图标好不同区域的数字之后有，如下规律： 物体位置和实像的位置序号之和等于8。如果无法等于8。则不成实像。物体和实像谁所在位置序号大，谁就更大。 【答案】B 【大招快解】由图知，物体到透镜的距离小于光屏到透镜的距离，所以是 3+5'=8的模型，3<5'，像大。故答案为B。 【典例2】在做凸透镜成像实验时，调整光屏位置，在光屏上呈现倒立、缩小的像，现将蜡烛远离凸透镜，通过凸透镜所成的像的大小将（ ） A．变大 B．变小 C．不变 D．先变大后变小 【解题思路】解题技巧“透镜规律大招”。 当解答透镜成像规律题目时，可采用以下大招： 一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小。物近像远像变大，像儿跟着物体跑。 【答案】B 【大招快解】光屏上能成的像是倒立的，一定为实像，实像满足大招：物远像近像变小。故答案为B。 【典例3】在研究凸透镜成像的实验中，烛焰位于透镜左侧距透镜 30 cm处，移动透镜右侧的光屏到距透镜20 cm处时，正好收集到烛焰清晰的像，则所用凸透镜的焦距一定（ ） A．大于30 cm B．小于10 cm C．.在15cm与30cm之间 D．在10cm与15cm之间 【解题思路】解题口诀“半半取小”。 当遇到给出凸透镜某次成像的物距、像距求解焦距范围的问题时，可以使用本大招。将已知的物距与像距分别取一半，包含原有的物距与像距可以得到四个数值。在四个数值（物距、像距、物距一半、像距一半）中，取数值最小的两个值，则待求焦距在这两个最小值之间。 【答案】D 【大招快解】已知物距30 cm，像距 20 cm。根据大招“半半取小”，将物距、像距分别取半，可以得到四个长度值：30 cm（物距）、20 cm（像距）、15 cm（物距一半）、10 cm（像距一半）。四个长度值中最小的两个值是15cm 与10cm，因此待求焦距在10cm与15cm 之间。故答案D。 【变式1-1】小明同学在做凸透镜成像实验时，移动光屏，在光屏上呈现清晰放大的像，同时他也看到透镜表面有两个像，其中一个是正立的，一个是倒立的，对于透镜表面的两个像，下列说法正确的是（　　） A．透镜表面的两个像，正立的是光的反射形成的，倒立的是光的折射形成的 B．透镜表面的两个像，都是光照到透镜表面反射形成的虚像 C．透镜表面的两个像，都是光照到透镜表面折射形成的实像 D．透镜表面的两个像，倒立的是实像，正立的是虚像 【答案】B 【解析】光在传播过程中从一种介质射向另一种介质时，在介质的界面会有部分光返回原介质，即光的反射。光从空气射向玻璃会发生反射，从玻璃射向空气也会发生反射，所以反射图像有两个。凸透镜有两个界面，两个像的原理相同，正立的像是物体在透镜表面成的像，倒立的像是物体通过透镜的另一个面成的像，另一个面相当于一个凹面镜，凹面镜成倒立的像，故B正确，ACD错误。 故选B。 【变式1-2】如图，把一支铅笔紧靠装满水的玻璃瓶一侧，透过玻璃瓶可以看到铅笔的像是______（选填“放大的”、“等大的”或“缩小的”），例举一个生活中与它成像性质相同的透镜：______。 【答案】     放大的     放大镜（老花镜、显微镜的目镜、望远镜的目镜等） 【解析】[1]装满水的玻璃瓶相当于凸透镜，当铅笔紧靠装满水的玻璃瓶一侧时，物距小于这个凸透镜的一倍焦距，故透过玻璃瓶可以看到铅笔的像是放大的。 [2]放大镜可成正立、放大的虚像，生活中与它成像性质相同的透镜：放大镜（老花镜、显微镜的目镜、望远镜的目镜等）。 【变式1-3】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）区域，像的箭头方向是竖直向 的，像的大小比发光物体要 ； （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 （填“大于”“等于”或“小于”）发光物体到凸透镜的距离。 【答案】 ③ 下 小 大于 【解析】（1）[1]如图所示，发光物体到凸透镜的距离即物距大于二倍焦距，根据凸透镜成像规律，像距大于一倍焦距小于二倍焦距，故②④排除；又因为发光物体在透镜主光轴上方，根据过透镜光心的光线不改变传播方向可知像的位置在主光轴下方，故光屏上所成清晰的像在图中③的区域。 [2] [3]根据凸透镜成像规律，当物距大于二倍焦距，成缩小、倒立的实像，所以像的箭头方向是竖直向下的；像的大小比发光物体要小。 （2）[4]当物距小于一倍焦距时，我们在凸透镜右边看到的那个正立、放大的虚像是由光经过凸透镜的折射光线的反向延长线交点形成的，像在物的后方，故像到透镜的距离大于物体到透镜的距离。 【基础强化】 1．在探究凸透镜成像规律的实验中，若像成在光屏的左侧，则下列操作中一定不能使像成在光屏上的是（　　） A．只将光屏向左适当移动 B．只将蜡烛适当向右移动 C．只在凸透镜前放一合适的凹透镜 D．只更换一个焦距较小的凸透镜 【答案】D 【难度】0.94 【知识点】凸透镜成实像时像距随物距的变化规律 【详解】A．若像成在光屏的左侧，可将光屏向左移，故A不符合题意； B．由于凸透镜成实像时，物近像远像变大，此时将蜡烛适当向右移动，物距减小，像距变大，像右移，像可成在光屏上，故B不符合题意； C．由于凹透镜对光线有发散作用，在凸透镜前放一合适的凹透镜，会使像距变大，像右移，像可成在光屏上，故C不符合题意； D．只更换一个焦距较小的凸透镜，相当于增大物距，减小像距，像会向左移，像不会出现在光屏上，故D符合题意。 故选D。 2．下列关于图中所示光学现象的描述或解释正确的是（　　） A．图甲中，小孔成的是倒立的虚像 B．图乙中，通过放大镜看到的是蚂蚁放大的实像 C．图丙中，白光通过三棱镜分解成彩色光带与雨后彩虹的形成原理是一样的 D．图丁中，漫反射的光线杂乱无章不遵循光的反射定律 【答案】C 【难度】0.94 【知识点】放大镜的成像原理及特点、小孔成像、光的色散原理及现象、镜面反射与漫反射的异同 【详解】A．小孔成的像是由实际光线形成的，可以用光屏接收，符合实像的特征，不是虚像，故A错误； B．放大镜成像原理是正立、放大的虚像，故B错误； C．白光由七色光组成，不同色光通过三棱镜后，偏折角度不同，所以，被分解成七色光，这是光的色散现象，与彩虹的成像原理是相同的，故C正确； D．只要是光的反射，都遵循光的反射定律，镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律，故D错误。 故选C。 3．如图所示，下列关于光现象的说法中错误的是 A．图甲中，树下的光斑是由于光沿直线传播形成的 B．图乙中，岸边景物在水中的倒影是由于光的反射形成的 C．图丙中，要使像更大一些，可减小放大镜与花之间的距离 D．图丁中，当入射光靠近法线时，反射光和折射光也靠近法线 【答案】C 【难度】0.85 【知识点】小孔成像、用光的反射解释倒影、光的折射规律的应用、放大镜的成像原理及特点 【详解】A．图甲中浓密的树荫下出现很多光斑，这是小孔成像，是由于光的直线传播形成的，故A正确，不符合题意； B．图乙中，岸边景物在水中的倒影属于平面镜成像，是光的反射形成的，故B正确，不符合题意； C．凸透镜成虚像时，物近像近像变小，图丙中，要使像更大一些，可增大放大镜与花之间的距离，故C错误，符合题意； D．图丁中，当入射光靠近法线时，入射角减小，反射角和折射角都减小，反射光和折射光都靠近法线，故D正确，不符合题意。 故选 C。 4．将带有F字样的光源放在装有水的鱼缸前，调整F光源和鱼缸的位置，在墙壁上得到了缩小的实像，则F光源、鱼缸、墙壁三者的位置可能是（    ） A． B． C． D． 【答案】B 【难度】0.85 【知识点】凸透镜成缩小实像时的物距与像距 【详解】装有水的鱼缸相当于一个凸透镜，要在墙壁上得到清晰的缩小实像，由凸透镜成像规律可知，当成倒立、缩小的实像，则应调整蜡烛和鱼缸的位置，即物距大于像距，故B符合题意，ACD不符合题意。 选B。 5．实验表明：当物距大于2倍焦距时，凸透镜成 、 的实像；当物距等于2倍焦距时，凸透镜成 、 的实像；当物距小于2倍焦距、大于焦距时，凸透镜成倒立、放大的实像；当物距小于焦距时，凸透镜成 、 的 像。 【答案】 倒立 缩小 倒立 等大 正立 放大 虚 【难度】0.94 【知识点】凸透镜成实像时像距随物距的变化规律、凸透镜成缩小实像时的物距与像距、凸透镜成放大实像时的物距与像距、凸透镜成像规律的应用 【详解】[1]当物距大于2倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像。 [2]当物距等于2倍焦距时，凸透镜成倒立、等大的实像。 [3]当物距小于焦距时，凸透镜成正立、放大的虚像。 6．如图所示是小明在“探究凸透镜成像的规律”实验中看到的一种成像的情况。此时凸透镜所成的像是 （选填“实”或“虚”）像，小明应在凸透镜的在 （选填“左侧”或“右侧”）观像。 【答案】 虚 右侧 【难度】0.94 【知识点】探究凸透镜成像规律的实验装置和操作步骤 【详解】[1][2]由图知，所成的像是由折射光线的反向延长线会聚而成，所以是虚像，不能用光屏呈接到；根据凸透镜成像的规律，当物距小于焦距时，成正立、放大的虚像，因为此时物像同侧，所以要在右侧观像。 7．如图所示是热成像筒型网络摄像机，人站在摄像机前时，人在摄像机感光元件上所成的是倒立、 （选填“缩小”或“放大”）的实像，并利用 （选填“红外线”或“紫外线”）实时测量人体温度，从而达到监测的目的。当人靠近摄像机时，人在摄像机感光元件上所成的像 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 缩小 红外线 变大 【难度】0.85 【知识点】凸透镜成缩小实像时的物距与像距、凸透镜成实像时像距随物距的变化规律、红外线的特点及应用 【详解】[1]摄像机的摄像头相当于凸透镜，人距摄像头的距离大于它的二倍焦距，所以成的是倒立、缩小的实像。 [2]物体会向外辐射红外线，温度越高，辐射的红外线越强，所以，可以利用红外线来实时测量人体温度。 [3]当人靠近摄像机时，由凸透镜成像的规律可知，当物距减小时，像距变大，像变大。 8．下列光学成像实例中：①小孔成像；②潜望镜中看到的景物的像；③放大镜看到的物体的像；④投影仪屏幕上所成的像；⑤照相机中所成的像；⑥汽车后视镜中的像。属于实像的有 （填序号）；属于折射成像的有 （填序号）。 【答案】 ①④⑤ ③④⑤ 【难度】0.85 【知识点】平面镜成像的特点和规律、凸透镜成像规律的应用、小孔成像 【详解】[1][2]①小孔成像是由于光的直线传播形成的倒立的实像；②从潜望镜中观察景物，是平面镜成的等大的虚像，属于光的反射现象；③用放大镜看物体，是凸透镜对光发生折射形成的正立放大的虚像；④投影仪屏幕上所成的像，是凸透镜对光发生折射形成的倒立放大的实像；⑤照相机中所成的像，是凸透镜对光发生折射形成的倒立缩小的实像；⑥汽车后视镜中的像，属于光的反射形成的虚像。 综上所述，属于实像的是①④⑤，属于折射成像的是③④⑤。 【素养提升】 9．（多选题）在“探究凸透镜成像规律”的实验中，小圆观察到当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，烛焰在光屏上恰好成一清晰等大的像。下列说法正确的是（　　） A．小圆能从不同角度看到光屏上的像，是因为漫反射 B．蜡烛通过凸透镜成像是光的直线传播现象 C．蜡烛放置在15cm刻度线处，光屏上呈现的像与普通照相机成像的性质相同 D．将近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，要在光屏上再次看到清晰的像，应将光屏靠近凸透镜 【答案】AC 【难度】0.65 【知识点】漫反射、凸透镜成实像时像距随物距的变化规律、近视眼和远视眼的矫正方法及光路图 【详解】A．我们能从不同方向看到光屏上的像是因为光在光屏上发生了漫反射，故A正确； B．凹镜和凸镜都是利用光的折射的原理成像，故B错误； C．由图可知，烛焰在光屏上恰好成一清晰等大的像时，说明物距等于2倍焦距，焦距为10cm；蜡烛放置在15cm刻度线处，物距为35cm，当物距大于2倍焦距时，则像距在1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立、缩小的实像，光屏上呈现的像与普通照相机成像的性质相同，故C正确； D．近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，发散作用是使原来会聚成像的光线推迟会聚，所以将近视眼镜片放在蜡烛和凸透镜之间，要在光屏上再次看到清晰的像，应使光屏远离凸透镜，故D错误。 故选AC。 10．如图所示，透过手表表盘上光滑透明凸起部分，能清楚地读出日期信息，光滑透明凸起部分相当于 ，观看到的是日期数字 （选填写“实”或“虚”）像，手表的背面打磨得非常光滑，能清晰地照出小明的像，是由光的 形成的。 【答案】 放大镜 虚 反射 【难度】0.65 【知识点】平面镜成像的特点和规律、放大镜的成像原理及特点 【详解】[1][2]透明凸起的部分中间比边缘厚是凸透镜，其作用相当于一个放大镜，手表数字在凸透镜的一倍焦距以内，则成正立、放大的虚像。 [3]手表的背面打磨得非常光滑，能清晰地照出小明的像，类似于平面镜成像，此像是由于光的反射形成的虚像。 11．图记录了三次改变物距的成像情况，请用A′、B′、C′分别对应标出物体在位置A、B、C时所成的像。 【答案】 【难度】0.65 【知识点】凸透镜成实像时像距随物距的变化规律 【详解】由图可知，物距都大于一倍焦距，根据凸透镜成像的规律可知，物远像近像变小，物近像远像变大，位置A时所成的像最小，位置C时所成的像最大。如图所示： 12．探究光学有关实验。 (1)如图甲是“探究平面镜成像特点”的实验。实验器材有：玻璃板、白纸、笔、火柴、光屏、刻度尺，两支外形相同的蜡烛A和B在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A，拿 （填“点燃”或“未点燃”）的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动，人眼一直在玻璃板的前侧观察，直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合。这种确定像与物大小的方法是 （填“控制变量法”或“等效替代法”）。 (2)利用图乙所示器材“探究凸透镜成像规律”。实验前调整器材，为使成像在光屏中央，需要调整烛焰中心、光屏中心和凸透镜的光心在 。根据实验记录，绘制成实像时像离透镜的距离v与物体离透镜的距离u之间的关系图像如图，从图像可得所用凸透镜的焦距为 cm。将点燃的蜡烛放在距凸透镜15cm处， （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是利用这样的成像原理而制成的。 【答案】(1)未点燃 等效替代法 (2)同一高度 10 投影仪 【难度】0.65 【知识点】探究平面镜成像特点的实验操作过程、探究凸透镜成像规律的实验装置和操作步骤、探究凸透镜成像规律的实验结论 【详解】（1）[1][2]平面镜成像是由光的反射形成的，为了容易观察到前面蜡烛在玻璃板中的像，应在竖立的玻璃板前点燃蜡烛，再拿另一支完全相同未点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动，人眼一直在玻璃板的前侧观察，直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，这种确定像与物大小关系的方法是等效替代法。 （2）[1]点燃蜡烛后，调节凸透镜和光屏的高度，使烛焰中心、光屏中心和凸透镜的光心在同一高度，其目的是使像成在光屏的中央。 [2]由图知，当物距等于20cm时，像距也等于20cm，物距等于像距，所以此时物体处于2倍焦距处，即2f=20cm，所以f=10cm。 [3]点燃的蜡烛放在距凸透镜15cm处时，满足f<u<2f，根据凸透镜成像规律可知，成倒立、放大的实像，投影仪是应用这一原理制成的。 【能力培优】 13．如图所示在直角坐标系原点O处放置平面镜MN，它与坐标轴x呈45°。在O点正下方（s=15厘米）处水平放置一焦距为10厘米凸透镜。A为一点光源，则关于凸透镜所成的像正确的是（　　） A．在凸透镜下方成一个实像，在凸透镜上方成一个虚像。 B．只在凸透镜下方成一个实像。 C．在凸透镜的下方、y轴的左右两侧各成一个实像，但左边的实像更靠近凸透镜。 D．在凸透镜的下方、y轴的左右两侧各成一个实像，但右边的实像更靠近凸透镜。 【答案】D 【难度】0.4 【知识点】平面镜成像的特点和规律、凸透镜成像规律的应用 【详解】由几何知识可知点A位于凸透镜的一倍焦距到两倍焦距之间，根据凸透镜成像原理可知点A直接通过凸透镜可以成一个放大的实像，像位于两倍焦距之外，且位于y轴的左侧；A点在平面镜MN中的像位于平面镜MN的左上侧，根据几何知识可知该像到凸透镜的距离大于两倍焦距，根据凸透镜成像原理可知A点在平面镜MN中的像通过凸透镜可以成一个缩小的实像，像在一倍焦距与两倍焦距之间，且位于y轴的右侧，故在凸透镜的下方、y轴的左右两侧各成一个实像，但右边的实像更靠近凸透镜。 故选D。 14．如图所示，平面镜和凸透镜的主光轴垂直并处在凸透镜两倍焦距处，在凸透镜另一侧两倍焦距处有一个点光源S。现将平面镜向凸透镜靠近的过程中，关于点光源所成的像，下述结论中错误的是（　　） A．平面镜在移动过程中，最多只能成两个实像 B．平面镜移动到一定位置时，正好只成一个实像 C．平面镜移动到一定位置时，正好只成一个虚像 D．平面镜移动到一定位置时，正好既成一个实像，又成一个虚像 【答案】C 【难度】0.4 【知识点】凸透镜成实像时像距随物距的变化规律、平面镜成像的特点和规律 【详解】S本来是要在平面镜这一边的两倍焦距处成一个实像的，可是光线由于被平面镜挡住而不能会聚于二倍焦距处，而是反射后向二倍焦距处关于平面镜的对称点会聚。当这个对称点仍在透镜的平面镜这一侧（即平面镜在二倍焦距与一倍焦距之间），那么能够会聚，成一个实像，这个实像在一倍焦距以内，将再通过透镜成虚像，这是A和D的情况。而当平面镜在一倍焦距以内，那么对称点将在透镜的另一边，光线还没会聚又碰到透镜了，于是只能经透镜折射后成唯一的实像，跟S在同一边，这是B的情况，只有C选项是不可能的。 故选C。 15．如图  所示，欣欣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。实验前，应先调节烛焰、光屏的中心位于水透镜的主光轴上；当该同学移动蜡烛、水透镜和光屏至图示位置时，恰能在光屏上看到清晰的像（像未画），现保持光屏和透镜的位置不变，改变透镜中水的多少，需将蜡烛向左移动距离 s，方可在光屏上再次成清晰的像。则（　　） ①第二次成像是缩小的像 ②焦距的变化一定小于 ③一定是从透镜里抽水 ④两次成像时，透镜焦距可能相差11cm A．①② B．①③④ C．①②③ D．①②③④ 【答案】C 【难度】0.15 【知识点】凸透镜成缩小实像时的物距与像距、凸透镜成实像时像距随物距的变化规律、根据凸透镜的物像关系求凸透镜的焦距 【详解】由图可知，此时物距等于像距，成倒立等大的实像，将蜡烛向左移动距离s，凸透镜成实像时，物远像近像小，物近像远像大，像也应该左移，但此时物距增大，像距不变，光屏位置不变，使光屏上看到清晰的像，需要使凸透镜折光能力变小，增大凸透镜的焦距，从水透镜里抽水；此时的物距大于像距，成倒立、缩小的实像，故①③正确；由图可知，第一次时 u=v=2f=20.0cm 解得f=10cm，第二次时，像距v=20.0cm，成倒立缩小的像，即 10cm<f’<20cm 故两次成像时，透镜焦距不能相差11cm，故④不正确；第二次时，物距u’>2f’，即 20.0cm+s>2f’ 解得 则焦距的变化 故②正确；故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 16．如图甲所示的黑白卡片，左侧在白光照射下呈现黑色是因为 ，在高脚玻璃杯前方观察到如图乙所示装水部分“黑白颠倒”的现象，此时装水部分的高脚杯和杯内水的组合相当于一个 透镜，若希望看到“黑白颠倒”的现象重新颠倒回来，则应将高脚杯 （选填“靠近”或“远离”）黑白卡片。 【答案】 黑色吸收所有色光 凸 靠近 【难度】0.4 【知识点】透镜的特点与分类、凸透镜成虚像时的物距与像距、不透明物体的颜色 【详解】[1]白光照射图甲的卡片时，因为左侧的黑色吸收所有色光，所以呈现黑色，右侧的白色反射所有色光，所以呈现白色。 [2]装水部分的高脚杯和杯内的水组合成一中间厚、边缘薄的凸透镜。 [3]图乙中，卡片通过高脚杯所成的是左右相反的实像，为了让黑白重新颠倒回来，应让高脚杯靠近卡片，成正立的虚像。 17．在光学作图中可用符号表示凸透镜，用符号表示凹透镜。它们的焦点和透镜中心可在主轴上分别用F和O来表示。图所示是光从空气通过凹透镜的光路图。图中光线Ⅰ表示平行于主轴的—条光线；光线Ⅱ表示通过凹透镜中心的一条光线；光线Ⅲ表示射向凹透镜焦点的一条光线，光线Ⅰ'、Ⅱ'、Ⅲ'分别表示了光线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ通过凹透镜后的传播方向。 采用下述试验步骤，可粗略地测出一块凹透镜的焦距： 先在光具座上自左向右依次竖直放置一块凹透镜（焦距未知待测）、一块凸透镜（焦距已知为f）和一块平面镜，并将一个平行光源安装在凹透镜的左侧，使它能水平向右射出一束平行光；然后调节凹透镜、凸透镜和平面镜的高度，使它们的中心跟光源的中心大致在同一高度；最后打开光源，并调节凹透镜和凸透镜之间的距离，使光源发出的平行光通过两块透镜后入射到平面镜上，经平面镜反射后，反射光恰能沿原来的光路返回，测出此时两透镜之间的距离（用d表示）。 根据上述实验过程，完成下列要求： (1)画出上述测定凹透镜焦距的原理图（用光路图来表示），并标出已知量和要测定的物理量 。 (2)这个凹透镜的焦距是 （用已知量的代数式表示）。 (3)说明在实验过程中能确认入射光束经平面镜反射后恰能沿原来光路返回的具体方法 。 【答案】(1) (2)凹透镜的焦距，也就是O1F1的距离， (3)在光具座上水平移动平面镜，镜面上光斑面积的大小和位置基本不变 【难度】0.4 【知识点】探究凸透镜成像规律的实验装置和操作步骤、凹透镜的特殊光线作图 【详解】（1）“经过平面镜反射后，反射光能沿着原来的光束返回”，而平面镜又竖直放置，说明透过凸透镜的光线为平行光。所以，透过凹透镜后的光线必过凸透镜的焦点或光线的延长线过焦点。 （1）当凸透镜的焦点位于凸透镜与凹透镜之间时，因为从凹透镜出来的光线为发散光线，所以不可能经过凸透镜焦点； （2）当凸透镜焦点位于凹透镜左边时，则可能从凹透镜出来的光线的反向延长线经过凸透镜的焦点；而射入凹透镜的光线为平行光线，故从凹透镜出来的光线的反向延长线也经过凹透镜的焦点，因而凹透镜的焦点与凸透镜的焦点重合，故作图如下： （2）凸透镜的焦距为f，即O2F2的距离，凹透镜的焦距为f凹，即O1F1的距离，两透镜之间的距离为d，由图可得 f凹=f-d （3）在光具座上水平移动平面镜，如果镜面上光斑面积的大小和位置基本不变，就能确认入射光束经平面镜反射后恰能沿原来光路返回。 18．小明所在的实验小组用焦距为10.0cm的凸透镜探究凸透镜成像的规律。 （1）蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示，适当调节烛焰、凸透镜和光屏的高度，使光屏与烛焰的中心位于凸透镜的 ； （2）当蜡烛距离凸透镜30.0cm时，适当移动光屏，光屏能承接到烛焰 （选填“放大”“缩小”或“等大”）、清晰的像。生活中的 就是根据该成像规律制成的； （3）把蜡烛适当靠近凸透镜，应将光屏 选填“靠近”或“远离”）凸透镜，光屏才能再次承接到烛焰清晰的像。 （4）小明探究凸透镜所成实像的高度跟物距、焦距的关系时，用高度相同的发光体以及焦距不同的凸透镜等器材进行了实验，部分实验数据如下表所示： f=5.0cm f=10.0cm f=15.0cm 物距 u/cm 像高h/cm 物距 u/cm 像高 h/cm 物距u/cm 像高 h/cm 25.0 0.9 24.0 2.4 25.0 5.8 28.0 0.8 36.0 1.3 32.0 3.5 40.0 0.5 40.0 1.2 40.0 2.4 ①当发光体的高度和凸透镜的焦距一定时，物距变大，所成实像的高度 ；当发光体的高度和物距一定时，凸透镜的焦距变大，所成实像的高度 ； ②同学们利用凸透镜和光屏观察发光体通过凸透镜呈现在光屏上的清晰的像，小明所用的凸透镜距离发光体较近，小华所用的凸透镜距离发光体较远，但发光体通过两人所用的凸透镜呈现在光屏上的清晰的像的高度相等，则小明所用的凸透镜的焦距 （选填“大于”“小于”或“等于”）小华所用的凸透镜的焦距。 【答案】 主光轴上 缩小 照相机 远离 变小 变大 小于 【难度】0.15 【知识点】探究凸透镜成像规律的实验装置和操作步骤、探究凸透镜成像规律的实验注意事项和错误分析、探究凸透镜成像规律的实验结论 【详解】（1）[1]为使像成在光屏中心，应适当调节烛焰、凸透镜和光屏的高度，使光屏与烛焰的中心位于凸透镜的主光轴上。 （2）[2][3]凸透镜的焦距为10.0cm，当蜡烛距离凸透镜30.0cm时，物距大于二倍焦距，像在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、缩小的实像，应用是照相机。 （3）[4]根据凸透镜成像的规律“物近像远像变大”，把蜡烛适当靠近凸透镜时，应将光屏远离凸透镜，光屏才能再次承接到烛焰清晰的像。 （4）①[5]由表中同一列数据可知，当发光体的高度和凸透镜的焦距一定时，物距变大，所成实像的高度变小。 [6]由表中最后一行数据可知，当发光体的高度和物距一定时，凸透镜的焦距变大，所成实像的高度变大。 ②[7]当发光体的高度和凸透镜的焦距一定时，物距变大，所成实像的高度变小；当发光体的高度和物距一定时，凸透镜的焦距变大，所成实像的高度变大；小明所用的凸透镜距离发光体较近，小华所用的凸透镜距离发光体较远，但发光体通过两人所用的凸透镜呈现在光屏上的清晰的像的高度相等，说明小明所用的凸透镜的焦距小于小华所用的凸透镜的焦距。 ( 12 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第三章 光和眼睛 课时3.6 凸透镜成像规律 2022年课程标准 物理素养 2.3.5 探究并了解凸透镜成像的规律。了解凸透镜成像规律的应用。 4.2.8 探究凸透镜成像的规律。 物理观念：理解凸透镜的成像规律。知道凸透镜成放大、缩小、等大实像和虚像的条件。 科学思维：知道凸透镜成像规律和放大镜成像原理。 科学探究：能在探究实践中根据观察到的现象初步提出问题、进行合理猜想，并设计实验进行探究。通过探究凸透镜成像规律的过程，体验科学探究的过程与方法。 科学态度与责任：通过探究活动，激发学生的学习兴趣，培养学生对科学的求知欲。乐于参与观察、实验、制作等科学实践活动。 知识点一、凸透镜成像规律 1．探究：凸透镜成倒立、缩小的实像的条件 如图所示，将蜡烛、凸透镜、光屏在一直线上依次排列，蜡烛放在离凸透镜尽量远的位置上，调整光屏到透镜的距离，使烛焰在光屏上成一个清晰的像。观察像的大小、正倒，分别测量物体、像到凸透镜的距离。 　思考： (1)实验时，对蜡烛、凸透镜和光屏的高度有什么要求？ 答：_____________________________________________________________________。 (2)凸透镜成倒立、缩小的实像的条件是什么？像距有什么规律？ 答：_____________________________________________________________________。 2．探究：凸透镜成倒立、放大的实像的条件 如图所示，将蜡烛、凸透镜、光屏在一直线上依次排列，蜡烛放在离凸透镜稍小于二倍焦距的地方，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成一个清晰的像。观察像的大小、正倒，分别测量物体、像到凸透镜的距离。 规律总结 凸透镜成像规律口诀：①一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小。②凸透镜成实像时(即物体在一倍焦距以外)：物近像远像变大；成虚像时(此物体在一倍焦距以内)：物近像近像变小。 独立完成知识板块，教师巡视，根据完成情况挑选1组同学带领大家分别学习知识板块一，其他同学补充或纠错。 思考： (1)凸透镜成倒立、放大的实像的条件是什么？像距有什么规律？ 答：______________________________________________________。 (2)光屏上能不能得到倒立、等大的像？需要什么条件？ 答：_______________________________________________________________。 3．探究：凸透镜成虚像的条件 如图所示，将蜡烛、凸透镜、光屏在一直线上依次排列，蜡烛放在离凸透镜稍小于一倍焦距的地方，移动光屏，观察在光屏上是否还能看到烛焰的像。去掉光屏，从光屏这一侧透过凸透镜用眼睛直接观察烛焰。 思考： (1)蜡烛移到焦点处、焦点以内时，光屏上会出现什么现象？ 答：______________________________________________________。 (2)凸透镜成虚像的条件是什么？所成的虚像有什么特点？ 答：_______________________________________________________________。 典例01　在探究凸透镜成像规律的实验中： （1）实验前为了使像能够呈现在光屏的中央，他应该通过调节使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心位于凸透镜的______上。 （2）如图甲所示，某次实验时光屏上承接到了烛焰清晰的像，该像是一个倒立、______的实像，生活中的______（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一规律制成的。 （3）图甲中，在透镜、光屏位置不变的情况下，小军同学把蜡烛移到了5cm刻度线处，此时光屏上的像变模糊，为了使光屏上的像再次变清晰，可将光屏适当______（选填“靠近”或“远离”）凸透镜；或者可在蜡烛和凸透镜中间靠近凸透镜的位置戴上一片合适的______（选填“近视镜片”或“远视镜片”）。 （4）小赵同学用另一个凸透镜进行实验，他把蜡烛和凸透镜固定在如图乙所示位置，在透镜右侧光具座上移动光屏，在光屏上始终得不到清晰的像（光屏未画出），则该透镜的焦距不可能是______（选填序号）。 A．15cm　　B．25cm　　C．35cm （5）实验结束后，同学们认为成倒立的像时，像与物既是上下颠倒，同时也是左右颠倒的，为了验证成倒立的像时，像与物是否左右颠倒，在利用现有器材的前提下，请你为同学们提出一种简易可行的方案：______。 知识点二、凸透镜成像规律思维理解 1．凸透镜成像规律概述 2．小方探究凸透镜成像规律的实验装置如图所示，焦距为12cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻线处，光屏和蜡烛位于其两侧。小方将蜡烛移至20cm刻度线处，移动光屏，光屏将出现烛焰清晰的像，则该像的性质是__________________；又将蜡烛移至30cm刻度线处，此时应向_________(选填“左”或“右”)调节光屏才能呈现烛焰清晰的像，该像的性质是__________________。 典例02 （1）如图（a）所示，圆柱形玻璃瓶里装满水，一名学生站在玻璃瓶的左侧，小明透过玻璃瓶可以看到校服上校徽的像。此时玻璃瓶相当于图（b）的透镜______（选填甲/乙）； （2）校徽的大小与形状如丙图所示，不同距离下小明通过玻璃瓶可能看到的像有哪些？______。 知识点三、凸透镜的应用——放大镜 1．放大镜成的像是虚像，利用放大镜观察物体时，物体须放在放大镜的_________。 2．在研究凸透镜成像实验中，当烛焰离凸透镜的距离小于焦距时，眼睛通过透镜观察到的虚像可能是图中的(　　　　) 3．某同学在测量自己的体温时，分别沿A、B、C、D的方向(如图)观察读数。其中沿_________方向观察易于读数，这是因为体温计的玻璃管相当于一个_________。 典例03 关于放大镜，下列说法不正确的是（　　） A．放大镜的镜片就是一个凸透镜 B．放大镜所成的像都可以用光屏承接 C．用放大镜可以得到物体正立的虚像 D．用放大镜可以得到物体倒立的实像 问题一：凸透镜成像规律 【典例1】如图所示，蜡烛在光屏上成清晰的像，凸透镜焦距为18 cm。下列说法正确的是（ ）　 　 A．所成的像是虚像　　　　　　　　　　　　　B．所成的像是倒立、放大的 C．蜡烛向左移动所成的像变大　　　　　　　　D．照相机是利用这一成像原理制成的。 【解题思路】解题口诀““8”字模型”。 凸透镜成像规律可以背口诀，可以看光路，其实还有更好的方法。如图标好不同区域的数字之后有，如下规律： 物体位置和实像的位置序号之和等于8。如果无法等于8。则不成实像。物体和实像谁所在位置序号大，谁就更大。 【答案】B 【大招快解】由图知，物体到透镜的距离小于光屏到透镜的距离，所以是 3+5'=8的模型，3<5'，像大。故答案为B。 【典例2】在做凸透镜成像实验时，调整光屏位置，在光屏上呈现倒立、缩小的像，现将蜡烛远离凸透镜，通过凸透镜所成的像的大小将（ ） A．变大 B．变小 C．不变 D．先变大后变小 【解题思路】解题技巧“透镜规律大招”。 当解答透镜成像规律题目时，可采用以下大招： 一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小。物近像远像变大，像儿跟着物体跑。 【答案】B 【大招快解】光屏上能成的像是倒立的，一定为实像，实像满足大招：物远像近像变小。故答案为B。 【典例3】在研究凸透镜成像的实验中，烛焰位于透镜左侧距透镜 30 cm处，移动透镜右侧的光屏到距透镜20 cm处时，正好收集到烛焰清晰的像，则所用凸透镜的焦距一定（ ） A．大于30 cm B．小于10 cm C．.在15cm与30cm之间 D．在10cm与15cm之间 【解题思路】解题口诀“半半取小”。 当遇到给出凸透镜某次成像的物距、像距求解焦距范围的问题时，可以使用本大招。将已知的物距与像距分别取一半，包含原有的物距与像距可以得到四个数值。在四个数值（物距、像距、物距一半、像距一半）中，取数值最小的两个值，则待求焦距在这两个最小值之间。 【答案】D 【大招快解】已知物距30 cm，像距 20 cm。根据大招“半半取小”，将物距、像距分别取半，可以得到四个长度值：30 cm（物距）、20 cm（像距）、15 cm（物距一半）、10 cm（像距一半）。四个长度值中最小的两个值是15cm 与10cm，因此待求焦距在10cm与15cm 之间。故答案D。 【变式1-1】小明同学在做凸透镜成像实验时，移动光屏，在光屏上呈现清晰放大的像，同时他也看到透镜表面有两个像，其中一个是正立的，一个是倒立的，对于透镜表面的两个像，下列说法正确的是（　　） A．透镜表面的两个像，正立的是光的反射形成的，倒立的是光的折射形成的 B．透镜表面的两个像，都是光照到透镜表面反射形成的虚像 C．透镜表面的两个像，都是光照到透镜表面折射形成的实像 D．透镜表面的两个像，倒立的是实像，正立的是虚像 【变式1-2】如图，把一支铅笔紧靠装满水的玻璃瓶一侧，透过玻璃瓶可以看到铅笔的像是______（选填“放大的”、“等大的”或“缩小的”），例举一个生活中与它成像性质相同的透镜：______。 【变式1-3】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）区域，像的箭头方向是竖直向 的，像的大小比发光物体要 ； （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 （填“大于”“等于”或“小于”）发光物体到凸透镜的距离。 【基础强化】 1．在探究凸透镜成像规律的实验中，若像成在光屏的左侧，则下列操作中一定不能使像成在光屏上的是（　　） A．只将光屏向左适当移动 B．只将蜡烛适当向右移动 C．只在凸透镜前放一合适的凹透镜 D．只更换一个焦距较小的凸透镜 2．下列关于图中所示光学现象的描述或解释正确的是（　　） A．图甲中，小孔成的是倒立的虚像 B．图乙中，通过放大镜看到的是蚂蚁放大的实像 C．图丙中，白光通过三棱镜分解成彩色光带与雨后彩虹的形成原理是一样的 D．图丁中，漫反射的光线杂乱无章不遵循光的反射定律 3．如图所示，下列关于光现象的说法中错误的是 A．图甲中，树下的光斑是由于光沿直线传播形成的 B．图乙中，岸边景物在水中的倒影是由于光的反射形成的 C．图丙中，要使像更大一些，可减小放大镜与花之间的距离 D．图丁中，当入射光靠近法线时，反射光和折射光也靠近法线 4．将带有F字样的光源放在装有水的鱼缸前，调整F光源和鱼缸的位置，在墙壁上得到了缩小的实像，则F光源、鱼缸、墙壁三者的位置可能是（    ） A． B． C． D． 5．实验表明：当物距大于2倍焦距时，凸透镜成 、 的实像；当物距等于2倍焦距时，凸透镜成 、 的实像；当物距小于2倍焦距、大于焦距时，凸透镜成倒立、放大的实像；当物距小于焦距时，凸透镜成 、 的 像。 6．如图所示是小明在“探究凸透镜成像的规律”实验中看到的一种成像的情况。此时凸透镜所成的像是 （选填“实”或“虚”）像，小明应在凸透镜的在 （选填“左侧”或“右侧”）观像。 7．如图所示是热成像筒型网络摄像机，人站在摄像机前时，人在摄像机感光元件上所成的是倒立、 （选填“缩小”或“放大”）的实像，并利用 （选填“红外线”或“紫外线”）实时测量人体温度，从而达到监测的目的。当人靠近摄像机时，人在摄像机感光元件上所成的像 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 8．下列光学成像实例中：①小孔成像；②潜望镜中看到的景物的像；③放大镜看到的物体的像；④投影仪屏幕上所成的像；⑤照相机中所成的像；⑥汽车后视镜中的像。属于实像的有 （填序号）；属于折射成像的有 （填序号）。 【素养提升】 9．（多选题）在“探究凸透镜成像规律”的实验中，小圆观察到当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，烛焰在光屏上恰好成一清晰等大的像。下列说法正确的是（　　） A．小圆能从不同角度看到光屏上的像，是因为漫反射 B．蜡烛通过凸透镜成像是光的直线传播现象 C．蜡烛放置在15cm刻度线处，光屏上呈现的像与普通照相机成像的性质相同 D．将近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，要在光屏上再次看到清晰的像，应将光屏靠近凸透镜 10．如图所示，透过手表表盘上光滑透明凸起部分，能清楚地读出日期信息，光滑透明凸起部分相当于 ，观看到的是日期数字 （选填写“实”或“虚”）像，手表的背面打磨得非常光滑，能清晰地照出小明的像，是由光的 形成的。 11．图记录了三次改变物距的成像情况，请用A′、B′、C′分别对应标出物体在位置A、B、C时所成的像。 12．探究光学有关实验。 (1)如图甲是“探究平面镜成像特点”的实验。实验器材有：玻璃板、白纸、笔、火柴、光屏、刻度尺，两支外形相同的蜡烛A和B在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A，拿 （填“点燃”或“未点燃”）的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动，人眼一直在玻璃板的前侧观察，直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合。这种确定像与物大小的方法是 （填“控制变量法”或“等效替代法”）。 (2)利用图乙所示器材“探究凸透镜成像规律”。实验前调整器材，为使成像在光屏中央，需要调整烛焰中心、光屏中心和凸透镜的光心在 。根据实验记录，绘制成实像时像离透镜的距离v与物体离透镜的距离u之间的关系图像如图，从图像可得所用凸透镜的焦距为 cm。将点燃的蜡烛放在距凸透镜15cm处， （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是利用这样的成像原理而制成的。 【能力培优】 13．如图所示在直角坐标系原点O处放置平面镜MN，它与坐标轴x呈45°。在O点正下方（s=15厘米）处水平放置一焦距为10厘米凸透镜。A为一点光源，则关于凸透镜所成的像正确的是（　　） A．在凸透镜下方成一个实像，在凸透镜上方成一个虚像。 B．只在凸透镜下方成一个实像。 C．在凸透镜的下方、y轴的左右两侧各成一个实像，但左边的实像更靠近凸透镜。 D．在凸透镜的下方、y轴的左右两侧各成一个实像，但右边的实像更靠近凸透镜。 14．如图所示，平面镜和凸透镜的主光轴垂直并处在凸透镜两倍焦距处，在凸透镜另一侧两倍焦距处有一个点光源S。现将平面镜向凸透镜靠近的过程中，关于点光源所成的像，下述结论中错误的是（　　） A．平面镜在移动过程中，最多只能成两个实像 B．平面镜移动到一定位置时，正好只成一个实像 C．平面镜移动到一定位置时，正好只成一个虚像 D．平面镜移动到一定位置时，正好既成一个实像，又成一个虚像 15．如图  所示，欣欣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。实验前，应先调节烛焰、光屏的中心位于水透镜的主光轴上；当该同学移动蜡烛、水透镜和光屏至图示位置时，恰能在光屏上看到清晰的像（像未画），现保持光屏和透镜的位置不变，改变透镜中水的多少，需将蜡烛向左移动距离 s，方可在光屏上再次成清晰的像。则（　　） ①第二次成像是缩小的像 ②焦距的变化一定小于 ③一定是从透镜里抽水 ④两次成像时，透镜焦距可能相差11cm A．①② B．①③④ C．①②③ D．①②③④ 16．如图甲所示的黑白卡片，左侧在白光照射下呈现黑色是因为 ，在高脚玻璃杯前方观察到如图乙所示装水部分“黑白颠倒”的现象，此时装水部分的高脚杯和杯内水的组合相当于一个 透镜，若希望看到“黑白颠倒”的现象重新颠倒回来，则应将高脚杯 （选填“靠近”或“远离”）黑白卡片。 17．在光学作图中可用符号表示凸透镜，用符号表示凹透镜。它们的焦点和透镜中心可在主轴上分别用F和O来表示。图所示是光从空气通过凹透镜的光路图。图中光线Ⅰ表示平行于主轴的—条光线；光线Ⅱ表示通过凹透镜中心的一条光线；光线Ⅲ表示射向凹透镜焦点的一条光线，光线Ⅰ'、Ⅱ'、Ⅲ'分别表示了光线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ通过凹透镜后的传播方向。 采用下述试验步骤，可粗略地测出一块凹透镜的焦距： 先在光具座上自左向右依次竖直放置一块凹透镜（焦距未知待测）、一块凸透镜（焦距已知为f）和一块平面镜，并将一个平行光源安装在凹透镜的左侧，使它能水平向右射出一束平行光；然后调节凹透镜、凸透镜和平面镜的高度，使它们的中心跟光源的中心大致在同一高度；最后打开光源，并调节凹透镜和凸透镜之间的距离，使光源发出的平行光通过两块透镜后入射到平面镜上，经平面镜反射后，反射光恰能沿原来的光路返回，测出此时两透镜之间的距离（用d表示）。 根据上述实验过程，完成下列要求： (1)画出上述测定凹透镜焦距的原理图（用光路图来表示），并标出已知量和要测定的物理量 。 (2)这个凹透镜的焦距是 （用已知量的代数式表示）。 (3)说明在实验过程中能确认入射光束经平面镜反射后恰能沿原来光路返回的具体方法 。 18．小明所在的实验小组用焦距为10.0cm的凸透镜探究凸透镜成像的规律。 （1）蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示，适当调节烛焰、凸透镜和光屏的高度，使光屏与烛焰的中心位于凸透镜的 ； （2）当蜡烛距离凸透镜30.0cm时，适当移动光屏，光屏能承接到烛焰 （选填“放大”“缩小”或“等大”）、清晰的像。生活中的 就是根据该成像规律制成的； （3）把蜡烛适当靠近凸透镜，应将光屏 选填“靠近”或“远离”）凸透镜，光屏才能再次承接到烛焰清晰的像。 （4）小明探究凸透镜所成实像的高度跟物距、焦距的关系时，用高度相同的发光体以及焦距不同的凸透镜等器材进行了实验，部分实验数据如下表所示： f=5.0cm f=10.0cm f=15.0cm 物距 u/cm 像高h/cm 物距 u/cm 像高 h/cm 物距u/cm 像高 h/cm 25.0 0.9 24.0 2.4 25.0 5.8 28.0 0.8 36.0 1.3 32.0 3.5 40.0 0.5 40.0 1.2 40.0 2.4 ①当发光体的高度和凸透镜的焦距一定时，物距变大，所成实像的高度 ；当发光体的高度和物距一定时，凸透镜的焦距变大，所成实像的高度 ； ②同学们利用凸透镜和光屏观察发光体通过凸透镜呈现在光屏上的清晰的像，小明所用的凸透镜距离发光体较近，小华所用的凸透镜距离发光体较远，但发光体通过两人所用的凸透镜呈现在光屏上的清晰的像的高度相等，则小明所用的凸透镜的焦距 （选填“大于”“小于”或“等于”）小华所用的凸透镜的焦距。 ( 12 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$