5.3 凸透镜成像的规律习题课 --2024-2025学年人教版物理八年级上学期

人教版八年物理 第五章 透镜及其应用 5.3 凸透镜成像的规律习题课 知识框架 凸 透 镜 成 像 规 律 u>2f f<<2f 倒立、缩小的实像 u=2f =2f 倒立、等大的实像 f<u<2f >2f 倒立、放大的实像 不成像 正立、放大的虚像 安装凸透镜与光屏，使蜡烛和光屏分居在凸透镜________；点燃蜡烛，调节高度，使凸透镜中心、光屏中心、烛焰中心大致在__________，这样做的目的是使像成在____________　 实验突破拓展延伸 实验装置 安装调节 实验过程 　①用物体遮挡住凸透镜一部分，光屏上____(选填“能”或“不能”)成完整的像，但像将变________。 　②成实像时，将蜡烛与光屏的位置互换，根据光________知，仍成实像，但实像的________发生改变 两侧 同一高度 光屏中央 能 暗 可逆性 大小 实验突破拓展延伸 评估交流 1.论如何移动光屏，均得不到像的可能原因：一是凸透镜、光屏、烛焰三者的中心________________；二是物体在____________上或物体在____________。 不在同一高度 焦点 焦点以内 2.蜡烛逐渐变短，像成在了光屏的 （“上方”或“下方”，在实验过程中应该怎么调节使像还成在光屏的中央。 （1）将蜡烛往上调 上方 （2）将光屏往上调 （3）将凸透镜往下调 实验突破拓展延伸 评估交流 成像清晰稳定 3.用LED灯代替蜡烛好处是 。 4.光屏用方格纸的好处是 。 便于比较像与物大小关系 5.凸透镜位置是零刻度线，好处是 。 方便读取像距和物距 实验突破拓展延伸 评估交流 6.如图光屏上已经成清晰的像，现把一个凸透镜放在蜡烛 和透镜之间，光屏上的像模糊了，要想使光屏上还出现清 晰的像，应该将光屏向 （“左”或“右”）移动。 若不移动光屏，移动蜡烛往 （“左”或“右”）移动。 左 右 实验突破拓展延伸 记忆口诀 一焦分虚实，二焦分大小 实像异侧倒，物远像变小 虚像同侧立，物远像变大 像大像距大，像小像距小 物距（） 像的性质 应用 倒立或 正立 放大或 缩小 实像或 虚像 像距 （ ） 实验表格： 正立 倒立 倒立 倒立 缩小 等大 放大 放大 实像 实像 实像 虚像 ＝ ＞ ＞ 不成像、得到一束平行光 照相机 测焦距 投影仪 放大镜 实验突破拓展延伸 实验突破训练 例1： 某同学用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像规律”的实验，装置如图所示。 （1）要使烛焰的像能成在光屏的中央，应将蜡烛向_______（选填“上”或“下”）调节。 （2）实验过程中，当烛焰距凸透镜20 cm时，移动光屏至某一位置，能在光屏上得到一个等大清晰的像，则该凸透镜的焦距是_______cm。 上 10 实验突破训练 （3）当烛焰距凸透镜35 cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰、倒立、_________的实像，日常生活中利用这一原理制成的光学仪器是__________(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)。要使烛焰在光屏上所成的像变大，应保持透镜的位置不动，调节蜡烛的位置，同时将光屏_________(选填“靠近”或“远离”)透镜，直至得到清晰的像。 （4）实验中怎样操作，才能在光屏上得到最清晰的像？ 照相机 远离 缩小 调节光屏到某一位置，将光屏靠近或远离凸透镜时，像都会变模糊，此时光屏上的像最清晰。 实验突破训练 【解析】（1）为使像能够成在光屏的中央，应调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度处，由图知，蜡烛位置偏低，应向上调节。 （2）当烛焰放在距凸透镜20 cm处时，在光屏上得到一个等大清晰的像，2f＝20 cm，所以f＝10 cm。 （3）烛焰距凸透镜35 cm时，物距大于2f，此时成倒立、缩小的实像，日常生活中利用这一原理制成的光学仪器是照相机；要使烛焰在光屏上所成的像变大，则应减小物距，增大像距，将光屏远离透镜，直至得到清晰的像。 （4）当将光屏靠近或远离凸透镜时，像都会变模糊，此时光屏上的像最清晰。 变式训练 【练习1】如图所示，在探究“凸透镜成像规律”的实验中，依次将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上。 （1）实验前，调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度，目的是_____________________。 （2）实验中，将蜡烛向远离凸透镜的方向移动，若在光屏上还能够得到清晰的像，应将光屏________（选填“远离”或“靠近” ）凸透镜。 使像成在光屏中央 靠近 变式训练 （2）蜡烛与凸透镜的距离在一倍焦距和二倍焦距之间时，在凸透镜的另一侧移动光屏，会在光屏上得到一个清晰的像，生活中的_________ (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)应用了这个成像规律。接下来保持凸透镜的位置不变，将蜡烛与光屏的位置对调后，在光屏上还会出现一个清晰的像，这时所成的像是_______、_______的实像，这是因为光在折射时光路是_________。 投影仪 倒立 缩小 可逆的 实验突破训练 例2 在“探究凸透镜成像规律”实验中，烛焰、凸透镜和光屏处于如图所示的位置时，恰能在光屏上成一个清晰的像，应用这一成像原理的是(　　) 　　A．潜望镜 　　B．放大镜 　　C．照相机 　　D．投影仪 【解析】图中物体在一倍焦距与二倍焦距之间，像在二倍焦距之外，此时成倒立、放大的实像，投影仪是根据这一原理制成的，故选D。 D 变式训练 【练习2】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，此时在光屏上得到烛焰清晰的像，若保持凸透镜位置不动，将蜡烛移到光具座的35 cm刻度处，对于此时像的性质判断正确的是（　　） A．一定是放大的像 　　B．一定是缩小的像 C．可能是倒立的像 　　D．可能是正立的像 A 实验突破训练 例3: 学校请来摄影师给同学们拍毕业照，列好队后，摄影师发现有几位同学没有进入取景框内，这时他重新调整照相机的正确方法是（　　） A．照相机向前移，镜头向前伸 B．照相机向前移，镜头向后缩 C．照相机向后移，镜头向前伸 D．照相机向后移，镜头向后缩 【解析】为了使全体同学都进入镜头，需要把成的像变小点，根据凸透镜成像的规律可知，就要减小像距，增大物距，所以全体同学不动，照相机向后移，且镜头向后缩（即减小像距）。 D 变式训练 【练习3】小丽和小刚用相同的相机对远处的同一景物进行拍照，洗出的底片分别为图甲和乙所示，则（　　） A．小丽离被拍景物距离远 B．小刚和小丽离被拍景物距离一样远 C．小刚要使底片上的像与小丽的一样大，小刚移动位置后，镜头要往前伸 D．小刚要使底片上的像与小丽的一样大，小刚移动位置后，镜头要往后缩 C 课堂练习 １．将一个凸透镜正对太阳，在距凸透镜20 cm 处得到一个最小、最亮的光斑，将一个物体放在此透镜前40 cm处，则可在凸透镜的另一侧得到一个（　　） A．倒立、放大的实像　　B．倒立、缩小的实像 C．倒立、等大的实像 　　D．正立、放大的虚像 C 课堂练习 ２．某班同学在“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16 cm B．当u＝12 cm时，在光屏上能得到一个缩 小的像 C．当u＝20 cm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12 cm处移动到24 cm处的过程中，像逐渐变小 D 课堂练习 3．如图所示，小宇同学正在用“自拍神器”摄影留念。与用手直接拿手机自拍相比，下列说法正确的有（　　） A．增大物距，减小像的大小，从而增大取景范围 B．减小物距，减小像的大小，从而减小取景范围 C．增大物距，增大像的大小，从而减小取景范围 D．减小物距，增大像的大小，从而增大取景范围 A 课堂练习 4．某物理兴趣小组在探究凸透镜成像的规律时，将焦距为10 cm的凸透镜固定在光具座上50 cm刻度线处，光屏和点燃的蜡烛分别位于凸透镜两侧，实验前调整好实验器材.如图所示，将蜡烛移至25 cm刻度线处，移动光屏，呈现在光屏上清晰的像是(　　) A．倒立、缩小的实像 B．正立、放大的虚像 C．倒立、放大的实像 D．正立、缩小的虚像 A 课堂练习 5．在探究凸透镜成像规律的实验中，已知凸透镜的焦距为15 cm，若将蜡烛放在如图所示的位置，应该在哪个区域内移动光屏，才能在光屏上看到清晰的像(　　) A．Ⅰ　 B．Ⅱ C．Ⅲ　 D．蜡烛同侧 B 课堂练习 6．一个凸透镜的焦距是10 cm，将点燃的蜡烛从离凸透镜30 cm处移到12 cm处的过程中，像的大小和像距的变化情况是(　　) A．像变大，像距变小 B．像变大，像距变大 C．像变小，像距变小 D．像变小，像距变大 B 课堂练习 7.某同学将一支点燃的蜡烛放在距凸透镜15 cm处时，在光屏上得到一个缩小的像；当蜡烛距凸透镜9 cm时，在光屏上得到一个放大的像.这个凸透镜的焦距可能是(　　) A．10 cm B．8 cm C．6 cm D．4 cm C 课堂练习 8.如图是物体通过凸透镜在光屏上成清晰的像，则下列做法中不能在光屏上得到清晰的像的是(　　) A．透镜不动，光屏与物体的位置对调 B．光屏和物体不动，适当移动透镜到某一位置 C．透镜不动，物体离透镜远些，光屏离透镜近些 D．透镜不动，物体和光屏都离透镜远些 D 课堂练习 9.小明在探究凸透镜成像规律的实验中： (1)如图甲所示，一束平行于凸透镜主光轴的光经过凸透镜后，在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑，则凸透镜的焦距为______cm. (2)小明把烛焰放在距凸透镜17 cm处时，如图乙所示，在凸透镜另一侧移动光屏，会在光屏上得到一个倒立、______(选填“放大”“等大”或“缩小”)的实像。 10.0 放大 课堂练习 (3)如图丙所示，把蜡烛放在a点，移动光屏找到像，则光屏上成的是________________像. (4)在探究凸透镜成像规律的实验中，当烛焰位于距离凸透镜一倍焦距以内时，人眼观察烛焰成像的情形是图中的____(填字母). 倒立、缩小的实 C 课堂里练习 10.洋洋同学在探究“凸透镜成像规律及应用”的活动中，选用了焦距未知的凸透镜。 （1）将凸透镜安装在光具座上，用平行光作光源，移动光屏，在 光屏上得到一个最小最亮的光斑，如图甲所示，则该凸透镜的焦距为__________cm。 10 课堂练习 D （2）如图乙所示，将点燃的蜡烛移到标尺10 cm处，再移动光屏，直到在光屏上得到一个清晰的像为止。生活中_________就是利用这一成像原理来工作的。 （3）若保持凸透镜位置不变，将蜡烛移动到标尺35 cm处，移动光屏，最终会在光屏上得到一个倒立_________的实像。 （4）如果用不透明纸板将凸透镜上半部分遮住，结果_______。 A．没有影响 B．不能成像 C．成一半的像 D．仍能成完整的像，但亮度变暗 照相机 放大 D 中考题赏析 1. （2024陕西）“强行透视法”是一种富有创意的拍摄技巧。拍摄时，让两个物体离镜头远近不同，再调整拍摄角度，使两物体的像在同一张照片中呈现出有趣的效果。如图，是利用该技巧拍摄的照片，下列说法正确的是（ ） A. 照相机镜头对光有发散作用 B. 拍摄该照片时，花比人更靠近照相机镜头 C. 花和人通过照相机镜头成的是正立、缩小的实像 D. 若要使花的像更大一些，可将花移到照相机镜头一倍焦距之内 B 课堂练习 2. (2024山东德州）某款广告投影灯及其内部结构如图所示，它主要由光源、广告片和凸透镜组成，下列说法正确的是（　　） A. 该投影灯的原理与照相机相同 B. 广告片到镜头的距离应在一倍焦距以内 C. 为从不同角度看见地面上的广告图标，应选择光滑的地面 D. 若要在地面上得到清晰、更大的广告图标像，可适当减小镜头到广告片距离，增大投影灯离地距离 D 课堂练习 3. （2024天津）在用一凸透镜研究其成像的规律时，某同学得到的部分实验信息如下表所示。根据表中信息判定下列说法正确的是（　　） 第1次实验的像距为20cm B. 第2次实验成倒立、缩小的实像 C. 第3次实验成像特点与照相机成像特点相同 D. 若物距是12cm，物体通过透镜所成的像是虚像 AB 中考题赏析 4. （2024江苏连云港）小明将凸透镜正对太阳光，在距离凸透镜10cm的白纸上呈现一个最小、最亮的光斑，此凸透镜的焦距为___________cm。如图是他用该凸透镜观看书本上“中国梦”三个字时的情况，如果他想看到更大的正立的“国”字，小明需要将凸透镜___________书本（选填“远离”或“靠近”），凸透镜和书本的距离应满足的条件是___________。 10 远离 小于10cm 中考题赏析 5. （2024新疆）在“探究凸透镜成像规律”的实验中，用如图所示的实验器材进行实验，若凸透镜的焦距为10cm，将蜡烛放在距离凸透镜______（填“5.0”或“15.0”）cm位置时，移动光屏，可以在光屏上呈现清晰的______（填“缩小”或“放大”）的像。若使光屏上能呈现清晰的等大的像，选用的凸透镜的焦距最大为______cm。 15 放大 25 中考题赏析 6. （四川广安）爱动手爱思考的小军，在做了“探究凸透镜成像规律”实验后，又选用了焦距未知的凸透镜进行拓展探究。 （1）将凸透镜安装在光具座上，用平行光作为光源，移动光屏直至光屏上得到一个最小最亮的光斑，如图甲所示，则凸透镜焦距为______cm；（要求估读） （2）在实验过程中，当物距为5cm时所成像与生活中的______所成像的规律相同；（写出一种即可） 10.0 放大镜 中考题赏析 （3）蜡烛随着燃烧而变短，小军发现光屏上所成的像向上移动，从而影响了实验的进行，如图乙所示。为了解决这一问题，你认为他最合理的调整方法是______。 A.只需将光屏适当上移 B.只需将凸透镜适当下移 C.将光屏和凸透镜都适当下移 D.以上操作均可行 （4）小军认为在实验过程中用蜡烛作为发光体除容易变短外，还存在一些不足之处，比如 。（写出合理的一条即可） 成像不稳定 AB 中考题赏析 7.(2024湖北武汉） 实验小组在探究凸透镜成像规律的实验中： （1）图甲中，点燃蜡烛后，光屏上恰能成清晰的像，______（填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是根据该成像特点制成的。将蜡烛向左移动一段距离，光屏上的像变模糊了，为了使光屏上再次成清晰的像，同学们提出了两种不同的解决方案： 方案一：仅将光屏向______移动一段距离； 方案二：仅换用焦距较______的凸透镜。 照相机 左 大 中考题赏析 （2）某同学利用焦距为20cm的凸透镜观察指纹，保持指纹到眼睛的距离为40cm不变，将凸透镜调整到如图乙所示的位置，看到了指纹正立放大的像，此时该同学的眼睛通过凸透镜在另一侧能成 （填“倒立缩小”“倒立放大”或“正立放大”）的像。 倒立放大 中考题赏析 8. （2024山东威海）探究凸透镜成像的规律。 第一步：测量凸透镜焦距。 （1）让太阳光依次通过多个带孔的挡板，得到平行光后照射到凸透镜上，如图甲所示。若想找到透镜焦点，应______（选填“顺时针”“逆时针”）旋转透镜。找到焦点的位置后，测出透镜的焦距为15cm。 顺时针 中考题赏析 第二步：探究成像规律。 正确安装并调节实验器材，实验过程中凸透镜始终处于50cm刻度处。 （2）图乙中光屏上______（选填“能”或“不能”）承接到清晰的像。 （3）将蜡烛移至15cm刻度处，若想在光屏上承接到清晰的像，光屏应向______（选填“左”“右”）移动，请写出生活中利用该成像特点的一个实例______。 （1）顺时针 （2）不能 （3） ①. 左 ②. 照相机 （4） ①. 像会变暗 ②. 否 不能 左 照相机 中考题赏析 （4）当光屏上成清晰的像时，若用遮光板遮住透镜上半部分，像如何变化？______；若把红色、蓝色两张透明玻璃片从左到右依次放置在蜡烛和凸透镜之间，光屏上是否仍然成像？______（选填“是”“否”）。 像会变暗 否 谢谢观看 42 $$