内容正文:
3.6 凸透镜成像规律
第1课时 探究凸透镜成像的规律
早预习 新知梳理 01
一、物距和像距
1.把景物到 的距离叫做物距,用 表示。
2.把 到透镜光心的距离叫做像距,用 表示。
二、探究凸透镜成像的规律
1.器材的放置和调节
(1)在光具座上依次放置蜡烛、 、 。
透镜光心
u
像
v
凸透镜
光屏
初中同步学习导与练·物理·YH·八上(粤)
(2)点燃蜡烛,调节凸透镜和光屏的高度,使它们的中心与烛焰的中心大致在 。
(3)固定凸透镜,把蜡烛移动到多处,调节光屏的位置,直到呈现清晰的实像,观察像的大小和倒正,测出物距u和像距v。
2.凸透镜成像的规律
(1)当u>f时,在凸透镜的另一侧形成 的 像;
当u>2f时,像的大小比物体 ,此时f<v<2f;
当f<u<2f时,像的大小比物体 ,此时v>2f;
当u=2f时,像与物体的大小相同,此时v=2f。
同一高度上
倒立
实
小
大
2
(2)当u<f时,在凸透镜的同侧形成 的、 的
像。
正立
放大
虚
3
析要点 以练代讲 02
知识点一 探究凸透镜成像的规律
典例1 小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,所用的器材有:带刻度尺的光具座、凸透镜、光屏、蜡烛和火柴等。
(1)实验前,小明调节 、凸透镜、光屏的中心在同一高度。
烛焰
4
(2)如图甲所示,将一束平行光正对凸透镜照射,当光屏上出现一个最小、最亮的光斑时停止移动光屏,可测出凸透镜的焦距是 cm。
(3)小明在某次实验中,将蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上如图乙所示的位置,光屏上呈现清晰的像,此像是倒立、
(选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像。
10.0
放大
5
(4)保持蜡烛位置不变,移动凸透镜至如图丙所示位置,无论怎样移动光屏,在光屏上都看不到烛焰的像,则人眼在图中
(选填“A”或“B”)处能观察到烛焰的像。
B
6
(5)为了验证凸透镜的焦距是否等于10 cm,小明把蜡烛和凸透镜分别放在10.0 cm和 30.0 cm 刻度线处,把光屏移到光具座的 cm刻度线处,观察光屏上是否能承接到倒立、
(选填“放大”“等大”或“缩小”)、清晰的像。经验证,凸透镜的焦距准确。
(6)将如图乙蜡烛和光屏位置互换以后,光屏上 (选填“能”或“不能”)成清晰的像。
50.0
等大
能
7
拓展探究
(7)保持图乙中凸透镜位置不变,当向左移动蜡烛时,应该向
(选填“左”或“右”)移动光屏,才能再次得到清晰的像。
(8)光屏上得到烛焰清晰的像时,小明不小心用手指尖触摸到凸透镜,此时光屏上( )
A.会有指尖的像 B.会出现指尖的影子
C.烛焰的像暗了一些
左
C
8
知识点二 凸透镜成像的作图
典例2 (2025湛江雷州市期末)图中F是透镜的焦点,a、b是烛焰发出的两条光线,请作出它们通过透镜后的折射光线。
答案:如图所示
9
易错辨析
例 (2025清远佛冈县二模)如图所示,小明同学在探究凸透镜成像的规律时,记录并绘制了像距v和物距u之间的
关系图像。下列说法正确的是( )
A.该凸透镜焦距为20 cm
B.物距为10 cm时,可以通过移动光屏承接到清晰的像
C.物距由30 cm减小到15 cm的过程中,在光屏上看到的像
一直是变大的
D.当物距为40 cm时,成放大的实像
C
10
易错警示
图像中的B点是特殊点,此时u=v=2f,成倒立、等大的实像,可求出凸透镜的焦距f= ;凸透镜成实像时,物近像远像变大。
11
精评价 课堂反馈 03
1./ 知识点一 教材样板题 / 如图所示,把一支点燃的蜡烛放在凸透镜2倍焦距以外,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,这个像与图中哪个相近( )
D
12
2./ 知识点一 教材习题改编 / 如图所示,蜡烛距凸透镜
20 cm,能在距凸透镜30 cm的光屏上得到一个倒立放大的实
像,则透镜的焦距可能是( )
A.8 cm B.12 cm
C.15 cm D.25 cm
B
13
3./ 知识点一 2025深圳市育才中学三模 / 在做“探究凸透镜成像规律”的实验中,某小组同学利用图甲测出了凸透镜的焦距后,正确安装并调节实验装置如图乙所示,在光屏上得到一个清晰的像。凸透镜焦距为 cm;乙图中此时可得一个清晰的、 (选填“放大”或“缩小”)的实像。
10.0
缩小
14
4./ 知识点一 2025深圳福田区期中 / 如图所示,在“探究凸透镜成像的规律”实验中,若将点燃的蜡烛依次放在a、b、c三处,其中蜡烛放在 处得到的实像最大,放在 处得到的像是虚像。
b
a
15
5./ 知识点二 2025深圳罗湖区期末 / 如图,物体AB经凸透镜后在光屏上成像A′B′,请作出两条光线的完整光路。
答案:如图所示
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6./ 知识点一 / 小红同学将点燃的蜡烛、凸透镜和光屏放在如图甲所示的位置时,在光屏上观察到清晰的像(图中未画出)。
(1)由图甲可以判断出实验所用透镜的焦距为 cm。
15.0
17
(2)小红把蜡烛移到光具座的10 cm刻度线左侧,需要把光屏向
(选填“左”或“右”)适当移动,才能在光屏上得到一个清晰的像,此时的像将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)若已在光屏上成清晰的像,此时用遮光布遮住凸透镜的下小半部分,则光屏上所成的像为 (选填“不完整的像”“亮度相同的完整的像”或“亮度稍暗
的完整的像”)。
左
变小
亮度稍暗的完整的像
18
(4)由于蜡烛燃烧变短,光屏上的像位于如图乙所示的位置了,如果只调节凸透镜,应将凸透镜适当向 (选填“上”或“下”)移动。
下
19
7./ 知识点一 2025江门蓬江区校级一模 / 小明在学习了凸透镜成像的规律后,继续深入探究,选用表中某一规格的凸透镜做实验,调整好器材后如图甲所示,此时烛焰在光屏上成放大的像(图中未画出)。
凸透镜编号 焦距/cm 直径/cm
① 5 3.5
② 5 4.5
③ 10 4.5
④ 15 4.5
20
(1)光屏上的像是实像还是虚像? 。
(2)一段时间后,小明发现烛焰的像如图乙所示,此时将蜡烛向
调节可以使烛焰的像移到光屏中央。
(3)小明选的凸透镜焦距为 cm。
实像
上
10
21
(4)小明将蜡烛换成F字光源,调整了光源和光屏的位置,在光屏上仍可观察到清晰的像,用LED灯代替蜡烛做实验的优点是
,如图丙所示,则小明看到的像应是 (选填字母)。
成像稳定
D
22
(5)小明认为凸透镜成像的规律还可能与凸透镜的直径有关,若要验证其猜想,则可在表中选取编号为 两个凸透镜进行实验验证。
①②
23
u
$$第2课时 凸透镜成像规律分析与放大镜
早预习 新知梳理 01
一、凸透镜成像的静态分析
1.物体通过凸透镜成像时, 焦距分虚实, 焦距分大小。
2.根据物体和像的位置(根据物距和像距)判断成像性质,
具体如下:
一倍
二倍
初中同步学习导与练·物理·YH·八上(粤)
(1)当物体位于焦点以内(即u<f)时,物体通过凸透镜成 、
的虚像。
(2)当物体位于一倍焦距之外、二倍焦距之内(f<u<2f)时,物体通过凸透镜成 、 的实像。
(3)当物体放在二倍焦距上(u=2f)时,物体通过凸透镜成
、 的实像。
(4)当物体位于二倍焦距之外(u>2f)时,物体通过凸透镜成
、 的实像。
正立
放大
倒立
放大
倒立
等大
倒立
缩小
2
二、凸透镜成像的动态分析
1.成实像时,物与像上下运动方向相反,水平运动方向相同。
2.凸透镜成实像时,物近像远像变大,物远像近像变小;成虚像时,物近像近像变小。
三、放大镜
1.选用焦距比较 的凸透镜作为放大镜。
2.原理:当物体位于凸透镜 以内,即物距 焦距
时,对着凸透镜观察,就可以看到物体 、 的
虚像。
小
焦点
小于
正立
放大
3
析要点 以练代讲 02
知识点一 凸透镜成像的静态分析
典例1 (2025惠州惠城区一模)如图所示,此时烛焰在光屏上成一个清晰的像(图中未画出),下列说法正确的是( )
A.这个像是缩小的实像
B.此时的物距为50.0 cm
C.此成像原理可应用于放大镜
D.透镜的焦距可能为20 cm
D
4
知识点二 凸透镜成像的动态分析
典例2 (2025汕头潮南区期末)通过凸透镜观察某一图画,若凸透镜先贴着图画,然后逐渐远离,则看到图画的像的先后顺序应该是( )
A.甲→乙→丙→丁 B.乙→丙→甲→丁
C.乙→丁→甲→丙 D.丙→甲→乙→丁
C
5
典例3 如图所示,光屏上可得到清晰的图像(图中未画出),则该凸透镜焦距是 cm,若将另一凸透镜置于该透镜前方(左侧),必须向 (选填“左”或“右”)移动光屏才能得到清晰的像。
10.0
左
6
知识点三 放大镜
典例4 (2025佛山禅城区模拟)如图为小明送给爷爷的一款带有透镜的指甲刀,方便爷爷剪指甲。关于此款指甲刀的说法正确的是( )
A.透镜为凹透镜
B.剪指甲时,此透镜的功能相当于放大镜
C.剪指甲时,通过透镜可看到指甲倒立的像
D.剪指甲时,指甲到透镜的距离大于2倍焦距
B
7
精评价 课堂反馈 03
1./ 知识点三 / 如图所示是用放大镜观察一只蚂蚁的情形,下列说法正确的是( )
A.蚂蚁的像是实像
B.蚂蚁的像是虚像
C.物距大于1倍焦距
D.放大镜靠近蚂蚁时,所成的像变大
B
8
2./ 知识点一 2025深圳罗湖区四模 / 如图是小明在探究“凸透镜成像规律”的实验,图中甲为蜡烛,乙为蜡烛通过凸透镜后在光屏上所成的像,丙图中F为凸透镜的焦点,2F为2倍焦距处。甲可能放在丙图中的( )
A.a点处 B.b点处 C.2F处 D.F处
B
9
3./ 知识点二 教材样板题 / 有一个焦距为8 cm的凸透镜,将点亮的电子蜡烛从距凸透镜30 cm处逐渐移动到10 cm处,这一过程中像的大小和像距的变化情况是( )
A.像变大,像距变大 B.像变小,像距变小
C.像变大,像距变小 D.像变小,像距变大
A
10
4./ 知识点三 教材习题改编 / 生物课上,小智用一个透镜观察标本,如图所示。该透镜属于 (选填“凸”或“凹”)透镜,对光有 作用。如果该透镜的焦距为 10 cm,则标本到该透镜的距离应 (选填“大于”“小于”或“等于”)10 cm。
凸
会聚
小于
11
5./ 知识点二、三 / 某同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,绘制了如图所示的图像(v表示像到凸透镜的距离,u表示物体到凸透镜的距离),用该凸透镜作放大镜使用时,被观察的物体到透镜的距离在 m以内;把物体从距凸透镜5 cm处移动到距凸透镜20 cm处的过程中,像的大小将 (选填“变大”“变小”“先变小再变
大”或“先变大再变小”)。
0.05
变小
12
$$