第12讲 凸透镜成像规律-八年级物理上册知识点讲解及课后练习(江苏专用)

第12讲 凸透镜成像规律 适用学科 物理 适用年级 八年级 适用区域 江苏 本讲时长 120分钟 知识点 及学习目标 凸透镜成像规律 1．如图所示光现象中属于光的折射的是（　　） 2．有一圆柱形敞口容器，从其左侧某一高度斜射入一束激光，在容器底部产生一个光斑O，如图所示，下列操作能使光斑向左移动的是（　　） A．保持水面高度不变使激光笔向右平移 B．保持激光射入角度不变使水面上升 C．保持激光射入角度不变使水面下降 D．保持水面高度和入射点不变使激光入射角增大 3．潜水员在水中A点，看到岸边物体B的像B′，请在图中画出B′的大致位置，并画出光路图． 4．如图所示，将一个凸透镜正对太阳，其下方20 cm处的白纸上呈现出一个较小的光斑，这个现象提示我们：凸透镜对光有 作用；若将该透镜向纸面再靠近一小段距离的过程中，光斑一直变小，由此可以判断该透镜的焦距一定 （选填“大于”“等于”或“小于”）20 cm. 5．如图所示，凸透镜与水面平行，一侧的焦点恰好在水面上，水中一束入射光线射向凸透镜的焦点，请画出这束光线发生反射和折射后的光路图． 一．凸透镜成像的规律 1．探究凸透镜成像规律的实验 （1）实验目的：观察凸透镜成各种像的条件。 （2）实验器材：凸透镜、光具座、蜡烛、光屏、火柴。 （3）实验步骤： ①共轴调节：把蜡烛、凸透镜、光屏依次摆放在光具座上。点燃蜡烛，调整蜡烛、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度。 ②把蜡烛放在较远处，使，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。观察这个像是倒立的还是正立的，是放大的还是缩小。测量像距和物距。 ③把蜡烛移向凸透镜，让蜡烛到凸透镜的距离等于，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。观察像到凸透镜的距离、像的倒正和大小。测量像距和物距。 ④把蜡烛再靠近凸透镜，让蜡烛到凸透镜的距离在，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。观察像到凸透镜的距离、像的倒正和大小。测量像距和物距。 ⑤把蜡烛继续靠近凸透镜，让蜡烛在凸透镜的焦点上，移动光屏，看是否能够成像。 ⑥把蜡烛移动到凸透镜的焦点以内，移动光屏，在光屏上观察是否能看到烛焰的像。 2．凸透镜成像的规律 物的位置 像的位置 像的性质 应用举例 u＞2f 2f＞v＞f 物像 异侧 缩小、倒立、实像 照相机，眼睛 u=2f v=2f 等大、倒立、实像 　特点：实像大小转折点 2f＞u＞f v＞2f 放大、倒立、实像 幻灯，电影机 u=f 不成像 特点：像的虚实转折点 u＜f 　物像同侧 　 放大、正立、虚像 放大镜 一．探究凸透镜成像规律 知识点 1　探究凸透镜成像规律 1．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，首先要测定凸透镜的焦距，小明让一束平行光经过一透镜，在光屏上得到一个最小、最亮的光斑，如图所示，可确定出焦距f＝ （选填“0”“10”或“20”）cm.在“探究凸透镜成像规律”的实验中，从左到右依次放置 、 和 ，首先要使它们在同一直线上，其次调整它们的高度，使它们的中心大致在 ，这样做的目的 ． 2． 到 的距离称为物距，用字母 表示； 到 的距离称为像距，用字母 表示；实像是能在 上呈现的像，它是由 会聚而成的，虚像是能被人看到、但不能在 上呈现的像，它是由光线的 会聚而成的． 3．小刚同学用焦距为10 cm的凸透镜做实验，实验装置如图所示．在实验过程中保持凸透镜的位置不变，请你根据所学知识完成下列填空． （1）改变蜡烛位置，使其位于20 cm刻度线处，再移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的倒立、 （选填“放大”“等大”或“缩小”）的实像． （2）改变蜡烛位置，使其位于35 cm刻度线处，再移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的倒立、 （选填“放大”“等大”或“缩小”）的实像． （3）改变蜡烛位置，使其位于42 cm刻度线处，小刚从透镜的右侧通过透镜可以看到一个正立、 （选填“放大”“等大”或“缩小”）的烛焰的像． 知识点 2　凸透镜成像的规律 4．试根据实验结果总结凸透镜成像规律，完成下表． 物距u 像的性质 像的位置 像距v 正倒 大小 虚实 与物同侧或异侧 u>2f u＝2f f<u<2f u<f 二．凸透镜成像的规律及简单应用 知识点 1　凸透镜成像的规律拓展 1．物体通过凸透镜所成的像的性质与 有关，主光轴上有两个分界点．其中 是凸透镜成实像与虚像的分界点， 是凸透镜成缩小像与放大像的分界点． 2．凸透镜所成的实像总是 （选填“正立”或“倒立”）的，像与物在凸透镜的 （选填“同”或“异”）侧；凸透镜所成的虚像总是 （选填“正立”或“倒立”）、 （选填“放大”或“缩小”）的，像与物在凸透镜的 （选填“同”或“异”）侧． 3．物体通过凸透镜成像时，若光屏上能呈现清晰的像，当物距大于像距时，成 、 的 像，则当物距小于像距时，成 、 的 像． 4．凸透镜成像的动态变化规律： （1）凸透镜成实像时，物距减小，像距逐渐 ，且像变v，可以概括为一句简单易记的口诀：物近像 ，像变 ，反之，物远像 ，像变 ． （2）凸透镜成虚像时，物距增大，像距逐渐 ，且像逐渐变 ，可以概括为一句简单易记的口诀：物远像 ，像变 ，反之，物近像 ，像变 ． 知识点 2　凸透镜成像规律的应用（基础） 5．如图所示是蜡烛通过凸透镜在光屏上的成像情况，以下器材利用这一成像原理的是（　　） A．放大镜 B．电影放映机 C．照相机 D．投影仪 6．当烛焰、凸透镜、光屏三者在如图所示的位置时，烛焰在光屏上恰好成清晰的像（图中未画出），则下列光学器件正常使用时，与这个烛焰成像特点相同的是（　　） A．放大镜 B．照相机 C．投影仪 D．监控摄像头 7．如图甲所示是王爷爷小孙女的照片，王爷爷用放大镜贴近照片所看到的像是图乙中的（　　） 三．凸透镜成像规律的应用 知识点　凸透镜成像规律的应用（提升） 1．在实验时，小刚用放大镜观察小明的眼睛，放大镜实际上就是一个 ，他看到小明的眼睛如图所示，要看到如图甲所示的情形，物距应该满足的条件是 （答案从下面四个选项中选取，下同），要看到如图乙所示的情形，物距应该满足的条件是 ． A．小于一倍焦距 B．大于一倍焦距且小于二倍焦距 C．等于二倍焦距 D．大于二倍焦距 2．如图所示是投影仪的示意图，其中平面镜的作用是 ．投影仪在屏幕上成一个 、 的 像． 3．拍照得到虾的胶片后，小华用如图所示的幻灯机展示给同学们看． （1）胶片上虾的头部朝 （选填“上”或“下”）． （2）测得胶片到凸透镜的距离为8 cm，则该凸透镜的焦距可能是 （填字母）． A．2 cm B．7 cm C．9 cm D．10 cm 4．如图甲所示，在圆柱形水杯后面放一张画有箭头的纸条，往杯中倒入适量水，透过水杯，看到一个箭头改变了方向（如图乙所示），这是为什么呢？要解决这个问题，首先应抓住影响这个问题的主要因素，圆柱形水杯装有水的部分具有 的特点，忽略掉影响这个问题的次要因素：物体的材质等，构建凸透镜模型进行研究．根据凸透镜成像规律可以判定，看到这个方向改变的箭头是放大的 （选填“实像”或“虚像”）．凸透镜的这一成像规律在生活中的应用是 （选填“照相机”或“投影仪”）． 1．一物体放在距凸透镜20cm处时，在另一侧距凸透镜6cm处的光屏上出现了一个清晰的像。那么该透镜的焦距可能是（ ） A．3cm B．5cm C．7cm D．9cm 2．凸透镜焦距为12cm，物体距透镜15cm和5cm时，两次所成像的情况是（ ） A．都成放大的实像 B．前者成放大实像，后者成放大的虚像 C．以上答案都不对 D．前者成缩小的虚像，后者成放大的实像 3．将一蜡烛放在装有水的烧瓶前，调整蜡烛和烧瓶至如图所示位置，在墙壁上得到清晰的像。该像的性质是（ ） A．缩小的虚像 B．放大的虚像 C．缩小的实像 D．放大的实像 4．小王同学用光具座做凸透镜成像实验时，蜡烛的像成在了光屏上侧，为了使蜡烛的像能成在光屏中央，以下操作可达到目的是（ ） A．将凸透镜往上移 B．将光屏往下移 C．将蜡烛往上移 D．将蜡烛往下移 5．购物支付已进入“刷脸”时代，如图所示，消费者结账时只需面对摄像头（相当于一个凸透镜），经系统自动拍照、扫描等，确认相关信息后，即可迅速完成交易。下列有关说法正确的是（ ） A．光经过摄像头成像利用的是光的反射 B．摄像头成像特点与投影仪相同 C．“刷脸”时，面部应位于摄像头两倍焦距之外 D．“刷脸”时，面部经摄像头成正立缩小的实像 6．物体从距凸透镜12cm移到距凸透镜18cm的过程中，调整光屏的位置，总能在光屏上得到倒立放大的像，此凸透镜的焦距可能是（　　） A．6cm B．10cm C．16cm D．20cm 7．用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”的实验时，已知凸透镜的焦距为 10cm，下列说法正确的是（ ） A．烛焰在如图所示的位置时，成像特点与照相机成像特点相同 B．若将蜡烛移到光具座 42cm 刻度处时，烛焰所成的像是倒立、放大的 C．若将蜡烛移到光具座 30cm 刻度处时，烛焰所成的像是等大的 D．若将蜡烛从光具座 30cm 刻度处向远离凸透镜方向移动时，烛焰所成的像将逐渐变大 8．如图所示，在”探究凸透镜成像的规律”实验中，烛焰在距离凸透镜8cm处时，在距离凸透镜15cm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7cm，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 9．将一凸透镜正对太阳，可在距凸透镜15cm处得到一个最小、最亮的光斑。现将该凸透镜和蜡烛、光屏安装到光具座上，位置如图所示。下列说法正确的是（ ） A．此时可以在光屏上观察到清晰缩小的像 B．仅在凸透镜左侧附近放一合适的凹透镜，可模拟近视眼的矫正 C．将蜡烛移到30cm刻度处，移动光屏可在屏上得到清晰等大的像 D．将蜡烛移到40cm刻度处，移动光屏可在屏上得到清晰放大的像 10．小何同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟物体到凸透镜的距离u之间关系的图像，如图所示，下列判断正确的是（ ） A．该凸透镜的焦距是16cm B．当u＝12cm时，在光屏上能得到一个缩小的像 C．当u＝20cm时，成放大的像，投影仪就是根据这一原理制成的 D．把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中，像逐渐变小 11．在做“凸透镜成像规律”的实验中．当烛焰、透镜及光屏处在图所示位置时，恰能在光屏上得到一个清晰的像．由此判断，他所用凸透镜的焦距（   ） A．一定小于8cm B．一定在8cm到10cm之间 C．一定大于20cm D．一定在10cm到16cm之间 12．校园内安装了许多监控探头，监控探头中的镜头相当于一个 透镜，它能成倒立、缩小的 像。 13．发光物体AB从距离凸透镜60cm的地方沿主光轴向透镜方向以v=5cm/s的速度开始作匀速直线运动。已知凸透镜的焦距为10cm。当t=9s时物体AB能成 ，当t=11s时物体AB能成 。 14．在探究凸透镜成像规律的试验中，当蜡烛放在某位置时，小雨看到距透镜10cm的光屏上出现一个缩小的烛焰的像；现将蜡烛和光屏交换位置，烛焰在光屏上仍能清晰成像，这时光屏上烛焰的像是 （选填“放大”或“缩小”）的。 第12讲 凸透镜成像规律 适用学科 物理 适用年级 八年级 完成情况 完成评分 1．点燃的蜡烛距凸透镜16cm，在距透镜16cm的另一侧光屏上出现了等大的清晰的烛焰像，凸透镜的焦距为 cm，当把蜡烛移到距透镜20cm的位置时，移动光屏，能接到 （填倒立、正立、放大、缩小）的清晰的烛焰像。 2．为了加强管理，某单位利用人工智能技术，实行刷脸考勤制度。如图，当人靠近摄像头时，光源自动打开，照亮 （选填“人脸”或”显示屏”）。人脸通过摄像头成一个倒立、 的实像，并与录人的信息进行比对，从面记录考勤。 3．如图，用铁丝围成一个内径约4mm的圆环，在清水中浸一下后取出，布满圆环的水膜犹如透镜，用这个水膜透镜贴近课本上的字，看到的是正立放大的像，此像为 （实像/虚像）；透过水膜透镜看远处的楼房楼房倒立缩小了，这种成像情况与 （照相机/幻灯机）成像原理相同；轻轻甩去一些水（保持水膜完好），透过水膜透镜看远处的楼房成正立缩小的像，此时水膜透镜相当于 （凸透镜/凹透镜）。 4．小华用光具座研究凸透镜成像规律，按如图调整完毕，在光屏上得到蜡烛烛焰清晰的像． （1）保持蜡烛、凸透镜、光屏位置不变，小华用不透光的纸板遮住凸透镜上半部分，则在光屏上观察到的像是 （填选项前的字母）。 A．烛焰的上半部分，亮度变暗 B．烛焰的下半部分，亮度变暗 C．完整的烛焰，亮度变暗 D．完整的烛焰，亮度不变 （2）保持凸透镜位置不变，将蜡烛与光屏位置对调，光屏上也能得到烛焰清晰的像， （选填“照相机”、“投影仪”、“放大镜”）就是根据这种成像原理设计的． 5．小明用凸透镜、蜡烛、光屏和刻度尺等器材探究凸透镜成像规律． （1）如图所示，为了测出凸透镜的焦距，小明同学将凸透镜正对着太阳光，再把光屏放在它的另一侧，改变凸透镜与光屏的距离，直到光屏上出现一个 的光斑，就可以测出该凸透镜的焦距为 。 （2）请在图中画出凸透镜的主光轴。 （3）小明将烛焰、凸透镜和光屏的中心调整到同一高度后，在水平桌面上无论怎样移动光屏，都不能承接到烛焰的像，原因可能是 。 （4）实验一段时间后，蜡烛变短了，要使烛焰的像仍然成在光屏的中心，应该将光屏向 移动。 6．用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”实验。图中中一束平行光射向凸透镜，光屏上得到一个最小、最亮的光斑（未画出）。 （1）图乙中烛焰在光屏上恰好成一清晰的像（未画出），则该像是倒立、 。 （2）若在图乙中将凸透镜移到55cm刻度线处，则将光屏移动到 cm刻度线处，可以再次看到清晰的像。 （3）若在图乙中烛焰和凸透镜之间放一近视眼镜的镜片，则将光屏向 （选填“左”或 “右”，下同）移动才能再次看到清晰的像. （4）若在图乙中用塑料吸管对准A点沿垂直于纸面方向持续用力吹气，发现光屏上“烛焰尖部”变模糊，则将光屏向 移动，“烛焰尖部”又会变清晰。 7．小明同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验。 （1）前面学过，物体离照相机的镜头比较远，成缩小的实像；物体离投影仪的镜头比较近，成放大的实像；物体离放大镜比较近，成放大，正立的虚像，据此小明提出的问题是：像的虚实、大小、正倒跟 有什么关系？ （2）如图甲，小明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）小明所用实验装置如图乙所示，若将凸透镜放在光具座刻度50 cm位置处不变，把蜡烛放在刻度10 cm 处，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”） （4）如图丙所示是小明通过实验得到的凸透镜成实像时的像距v和物距u关系的图像，由图像可知成实像时物距逐渐减小，像距逐渐 .当u>2f时，物体移动速度 （选填“大于”、“小于”、或“等于”）像移动的速度。当f <u<2f时，物体移动速度 （选填“大于”、“小于”、或“等于”）像移动的速度。 8．小明在用蜡烛作为光源完成“探究凸透镜成像的规律”实验后，发现蜡烛火焰飘忽不定，像与物对比难判定等问题，小明和老师、同学一起对实验装置进行了一系列的创新。创新点如图所示：光具座上凸透镜所在位置为零刻度，数值向左、向右依次增大；在标有均匀格子的面板上制作字母“A”状LED灯替代蜡烛；光屏上标有同样的均匀格子。 （1）请分析创新后实验装置的优点： ①可以直接读出物距以及 ； ②光屏上成像更清晰、  ； ③从光屏上可以准确得出像与物的 关系。 （2）完成“探究凸透镜成像的规律”实验后，还可以更换（或增加）实验器材进行拓展探究，请仿照示例写出两种不同方案。 项目 更换或增加实验器材及操作 探究的问题 示例 用黑色纸片遮挡凸透镜的一部分 探究凸透镜被遮挡部分的成像情况 方案1 ① ② 方案2 ③ ④ 5 / 6 学科网（北京）股份有限公司 第12讲 适用区域 江苏 适用年级 八年级 回顾复习【答案】 1．D　 [解析] 日偏食是光沿直线传播形成的现象，故A不符合题意；照镜子是平面镜成像，是由光的反射形成的，故B不符合题意；汽车的观后镜是一个凸面镜，起扩大视野的作用，是光的反射现象，故C不符合题意；根据光的折射，当光从空气斜射入水中或者其他介质中时，折射光线向法线方向偏折，出现了筷子好像在水面处折断了的现象，故D符合题意． 2．B　 [解析] 保持水面高度不变使激光笔向右平移，由于入射角不变，折射角也不变，入射光线向右平移，折射光线也随之向右平移，从而导致光斑右移，故A不符合题意；保持激光射入角度不变使水面上升，入射角不变，折射角也不变，但由于液面上升导致入射点左移，从而导致光斑向左移动，故B符合题意；保持激光射入角度不变使水面下降，入射角不变，折射角也不变，但由于液面下降导致入射点右移，从而导致光斑向右移动，故C不符合题意；保持水面高度和入射点不变使激光入射角增大，由于折射角也会随之增大，从而导致光斑右移，故D不符合题意． 3．如图所示 4．会聚　小于 5．如图所示 [解析] (1)根据反射角等于入射角，在法线右侧的水中画出反射光线． (2)光由水中斜射入空气中时，折射光线向远离法线方向偏折，折射角大于入射角，由此在法线右侧的空气中画出折射光线． (3)过焦点的入射光线，经凸透镜折射后平行于主光轴射出，如图所示． 例题精讲【答案】 一．探究凸透镜成像规律 1．10.0　蜡烛　凸透镜　光屏　同一高度 使像成在光屏的中央 2．物体　透镜　u　像　透镜　v　光屏 实际光线　光屏　反向延长线 3． (1)缩小 (2)放大 (3)放大 4．倒立　缩小　实像　异侧　f<v<2f 倒立　等大　实像　异侧　v＝2f 倒立　放大　实像　异侧　v>2f 正立　放大　虚像　同侧　v>u 二．凸透镜成像的规律及简单应用【答案】 1．物距　一倍焦距处　二倍焦距处 2．倒立　异　正立　放大　同 3．倒立　缩小　实　倒立　放大　实 4． (1)增大　大　远　大　近　小　 (2)增大　大　远　大　近　小 5．C　 6.C　 7.B　 三．凸透镜成像规律的应用【答案】 1．凸透镜　B　A 2．改变光的传播方向　倒立　放大　实 3．(1)下　(2)B 4．中央厚、边缘薄　实像　投影仪　 [解析] (1)分析题图可知，圆柱形水杯装有水的部分具有中央厚、边缘薄的特点，这是主要因素，在分析时，忽略掉了透光、材质等次要因素，从而构建凸透镜模型． (2)由题图可知，透过乙杯看到的箭头是一个反向(即上下颠倒、左右颠倒)且放大的像，即成倒立、放大的实像，说明物体在一倍焦距与二倍焦距之间，其原理与投影仪相同． 课堂练习 ◆1. 【答案】B 【解析】由题意知，物体经凸透镜后成的是实像，物距为20cm，像距为6cm，物距大于像距。 根据凸透镜成像的规律：20cm＞2f，所以f＜10cm——① f＜6cm＜2f，所以3cm＜f＜6cm——② 综合①②得：3cm＜f＜6cm。所以B选项正确。 ◆2. 【答案】B 【解析】当物距等于15cm时，物体在1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立、放大的虚像；当物距等于5cm时，物体小于1倍焦距，成正立、放大的虚像。 ◆3. 【答案】D 【解析】凸透镜成像的三种情况： u＞2f，成倒立、缩小的实像，2f＞v＞f； 2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，v＞2f； u＜f，成正立、放大的虚像。解：装有水的烧瓶相当于一个凸透镜，调整蜡烛和烧瓶至如图所示位置，在墙壁上得到清晰的像，由图可知，物距小于像距，由凸透镜成像规律可知，成倒立、放大的实像。 故选：D。 ◆4. 【答案】C 【解析】凸透镜成像时，在光屏上形成倒立的实像。小王同学用光具座做凸透镜成像实验时，蜡烛的像成在了光屏上侧，为了使蜡烛的像能成在光屏中央，蜡烛应相对于凸透镜向上移。所以可以将蜡烛向上移，或将凸透镜向下移，或将光屏向上移。 ◆5. 【答案】C 【解析】 A、摄像头相当于一个凸透镜，光经过摄像头成像利用的是光的折射，故A错误； B、光通过摄像头成倒立、缩小的实像，与照相机的成像特点相同，故B错误； CD、当u＞2f时，成倒立、缩小的实像，所以，“刷脸”时，面部应位于摄像头两倍焦距之外，故C正确，D错误。 ◆6. 【答案】B 【解析】物体在距离凸透镜12cm时，得到倒立、放大的实像，2f＞12cm＞f，所以，12cm＞f＞6cm。物体在距离凸透镜18cm时，得到倒立、放大的实像，2f＞18cm＞f，所以，18cm＞f＞9cm。所以，12cm＞f＞9cm，选项B正确。 ◆7. 【答案】C 【解析】 A选项，物距为15cm，成像特点与照相机成像特点相同，故A选项不符合题意； B选项，蜡烛放到42cm的刻度处时成像特点与放大镜相同，所成的像是正立放大的虚像，故B选项不符合提议； C选项，将蜡烛放到光具座30cm的位置，此时物距等于二倍焦距所成像是倒立等大的实像，故C选项符合题意； D选项，将蜡烛从光具座30cm刻度处向远离凸透镜方向移动时，蜡烛所成的像将变小，故D选项不符合题意；故答案选择C. ◆8. 【答案】B 【解析】：如图所示，在”探究凸透镜成像的规律”实验中，烛焰在距离凸透镜8cm处时，在距离凸透镜15cm处的光屏上成倒立的像。 此时物距小于像距，f＜u＝8cm＜2f，解得，4cm＜f＜8cm， v＝15cm＞2f，解得f＜7.5cm， 焦距范围：4cm＜f＜7.5cm， 保持蜡烛和光屏不动，现把凸透镜向光屏方向移动7cm，此时u′＝8cm+7cm＝15cm＞2f， v′＝15cm﹣7cm＝8cm，f＜v′＜2f，凸透镜成倒立缩小的实像，故ACD错误，B正确。故选：B。 ◆9. 【答案】B 【解析】 根据焦点和焦距的定义，当拿着凸透镜正对太阳光，在距透镜中心15cm处得到一个最小最亮的光斑，则该凸透镜的焦距为该点到透镜的距离，即焦距为15cm。 A、从图上看出，物距u＝50.0cm﹣10.0cm＝40.0cm。v＝85cm﹣50cm＝35cm，凸透镜u＞2f，2f＞v＞f，成倒立、缩小的实像，此时像距大于二倍焦距，不会得到清晰的像，故A错误； B、由A分析可知，像距较大要延迟光线会聚，应在凸透镜左侧附近放一合适的凹透镜，可模拟近视眼的矫正，故B正确； C、u＝v＝2f，凸透镜成倒立等大的实像，由图可知，将蜡烛移到30cm刻度处，u＝50cm﹣30cm＝20cm≠2f，故移动光屏不能在屏上得到清晰等大的像。故C错误； D、将蜡烛移到40cm刻度处，u＝50cm﹣40cm＝10cm，物距满足u＜f，成正立、放大的虚像，虚像不能成在光屏上。故D错误。 ◆10. 【答案】D 【解析】 A项，从题图中看出，当u=16cm时，v=16cm，此时v=u=2f，焦距f=8cm，故A项错误。 B项，当u=12cm时，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，故B项错误。 C项，当u=20cm时，u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机，故C项错误。 D项，物体从距凸透镜12cm移动到24cm的过程中，凸透镜的物距大于焦距，成实像。凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小，故D项正确。综上所述，本题正确答案为D。 ◆11. 【答案】B 【解析】凸透镜成实像时,物距大于像距,成倒立缩小的实像;物距等于像距时,成倒立等大的实像;物距小于像距时,成倒立放大的实像.根据凸透镜成倒立、缩小实像时,物距和焦距,像距和焦距的关系,列出不等式,解不等式,确定凸透镜焦距的取值范围. 如图物距大于像距,凸透镜成倒立、缩小的实像,因为u＞2f,成倒立、缩小的实像,2f＞u＞f, 所以,20cm＞2f,2f＞16cm＞f,所以10cm＞f＞8cm.所以B选项是正确的. ◆12. 【答案】凸；实； 【解析】摄像头的镜头是一个凸透镜，校园门ロ安装的监控摄像头，它能实时记录校门ロ的情况，物体在凸透镜的二倍焦距以外，物体成倒立、缩小的实像. ◆13.【答案】倒立、放大的实像；正立、放大的虚像． 【解析】当t=9s时，物体距透镜的距离是：u1=60cm-vt1=60cm-5cm/s×9s=15cm。f=10cm，2f=20cm，所以物体处于f和2f之间，此时成倒立、放大的实像。当t=11s时，物体距透镜的距离为：u2=60cm-vt2=60cm-5cm/s×11s=5cm＜f，所以此时成正立、放大的虚像。 ◆14. 【答案】放大 【解析】由于在光屏上成的是一个缩小的实像，根据凸透镜成像的规律可知，此时的像距10厘米大于一倍焦距小于二倍焦距。当将蜡烛和光屏交换位置后，此时的物距为10厘米，根据上面的分析，物距大于一倍焦距小于二倍焦距，根据凸透镜成像的规律可知，此时成的是一个倒立放大的实像。 课后作业 ◆1 【答案】8；倒立、缩小 【解析】当u=16cm时，物体成等大的像，所以2f=16cm，即f=8cm；若将蜡烛移到20cm处，则物体在2f之外，所以此时成倒立缩小的实像。 ◆2 【答案】人脸；缩小； 【解析】光源自动打开照亮人脸，反射的光线射向摄像头，摄像头的成像原理与照相机相同，成的是倒立缩小的实像. ◆3 【答案】虚；照相机； 凹透镜； 【解析】由题意可知，此时水透膜镜相当于一个凸透镜，当水透膜镜贴近课本上时相当于放大镜，所以根据凸透镜成像规律可知，会成一个正立放大的虚像；当通过凸透镜成一个倒立缩小的像的时候，说明物体在凸透镜的二倍焦距以外，这种成像情况与照相机的成像原理相同；轻轻甩去一些水之后，看到的正立缩小的像，那么此时水透镜相当于一个凹透镜。 ◆4 【答案】C；投影仪； 【解析】 （1）如图，可知，光源每处的光线是经过整个透镜折射后汇聚到光屏上的，所以遮挡一半透镜实际上遮挡了光源发出的部分的光线，故光屏成像整体变暗。 （2）放大镜所成的是虚像，不可被光屏接收；照相机物距大于像距，成缩小倒立的实像；投影仪是物距小于像距，成放大倒立的实像。 ◆5 【答案】 (1)最小(最亮、最清晰)；10； (2)凸透镜的主光轴如图所示： (3)蜡烛在凸透镜的一倍焦距以内(或焦点上) ； (4)上。 【解析】 （1）凸透镜将平行的太阳光会聚在焦点上，焦点到凸透镜的距离为焦距，所以太阳光会聚在光屏上的点最小、最亮时，该点的位置为焦点，通过图示可知，焦距为10 cm； （2）主光轴为过凸透镜光心和焦点的直线； （3）光屏上所承接的像均为实像，而如果烛焰放置在1倍焦距以内或焦点的位置上，由于所成的像是虚像或不成像，则不管如何移动光屏，都不能接收到像； （4）蜡烛变短后，烛焰的中心降低，为使烛焰、凸透镜及光屏中心在一条直线上，则应将光屏向上调节。 ◆6 【答案】：（1）放大；（2）75；（3）右；（4）左。 【解析】： (1)由题图甲可知凸透镜的焦距f=10 cm,由题图乙可知,凸透镜所成的像为实像,物距u=15 cm,像距v=30 cm,u<v,此时f<u<2f,故成倒立、放大的实像。 (2)将凸透镜移到55 cm刻度线处时,u=20 cm,则u=2f,所以v=2f=20 cm,故将光屏移动到75 cm刻度线处。 (3)近视眼镜的镜片是凹透镜,对光有发散作用,像会成在原来位置的右侧,故应将光屏向右移动才能再次得到清晰的像。 (4)用塑料吸管对准A点沿垂直于纸面方向持续用力吹气时,烛焰左侧的空气流速变大,压强变小,火焰将向左偏,火焰到凸透镜的距离变远,所成的实像到凸透镜的距离变近,故应将光屏向左移动才能再次接收到清晰的像。 ◆7 【答案】： （1） 物距（物体到凸透镜的距离） （2）10 （3）照相机 （4）增大 大于 小于 【解析】： (1) 由题中提供的情景可以看出，物距（物体到凸透镜的距离）不同，成像虚、实、大小、正倒不同，故提出的问题是像的虚、实、大小、正倒与物距（物体到凸透镜的距离）有什么关系？ （2）平行光经凸透镜折射后，会聚最小最亮的光斑为焦点，焦点到透镜的距离为焦距，由图可以看出此时光斑到透镜的距离为10cm，则透镜的焦距为10cm；（3）图乙中蜡烛到凸透镜的距离为40cm大于二倍焦距，此时成倒立、缩小的实像，与照相机成像原理相同； （4）由图丙可以看出凸透镜成实像时物距逐渐减小,像逐渐增大。当u>2f时,物距变化很大时，像距变化很小，则物体移动速度大于像移动的速度；当f＜u<2f时，物距变化很小时，像距变化很大，则物体移动速度小于像移动的速度。 ◆8 【答案】： （1）①像距；②稳定；③大小； （2）①用茶色玻璃代替凸透镜 ②探究平面镜成像是实像还是虚像 ③用一副近视眼镜放在LED灯与凸透镜之间 ④探究近视眼的成因 【解析】： （1）①把凸透镜的位置作为零刻度，可以直接读出物距和像距。 ②用“A”状LED灯代替蜡烛，可以使光屏上的像更清晰、稳定，因为蜡烛的火焰很容易受到干扰不能固定在一个位置上。 ③用“A”状LED灯代替蜡烛，可以更准确得得出像和物的大小关系，因为蜡烛的火焰很容易受到干扰不能固定在一个位置上，更不容易维持一个形状。 （2）根据平时对物理知识的积累我们可以知道，把凸透镜换为茶色玻璃，可以探究平面镜成像的虚实问题；把一副近眼镜放在LED灯与凸透镜之间，可以探究近视眼的成因。 $$