5.3 凸透镜成像的规律 课件- 2025-2026学年人教版物理八年级上册

初中物理 八年级 上册 RJ 第3节　凸透镜成像的规律 1 知识点1　探究凸透镜成像的规律 新教材 知识优化练 1.(2025河北秦皇岛期末改编)小明选用焦距为15.0 cm的凸透镜,做“探究凸透镜 成像的规律”实验。 (1)实验应在_______(选填“较暗”或“较亮”)的环境中进行,现象更明显。 (2)小明将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,并将烛焰的中心、凸透镜的光 心和光屏中心调整在_________,目的是______________________。 　使像成在光屏的中央     　同一高度     　较暗     (3)小明将蜡烛放在10 cm刻度线处,移动光屏到如图甲所示位置,光屏上恰好成一 清晰的像,则该像是倒立、_______(选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像。 (4)保持凸透镜位置不变,小明将蜡烛移动到25 cm刻度线处,若想在光屏上得到清 晰的像,需要把光屏向______(选填“左”或“右”)移动,像将_______(选填“变 大”“变小”或“不变”)。 　变大     　右     　缩小     甲 (5)保持凸透镜位置不变,小明将蜡烛移动到40 cm刻度线处,无论怎样移动光屏,在 光屏上都找不到清晰的像。当小明在凸透镜的______(选填“左”或“右”)侧 　右     时,透过凸透镜观察到烛焰_______(选填“正立”或“倒立”)、放大的像。 (6)如图乙所示,将蜡烛放在P点,若用不透明的纸张将凸透镜的中间部分遮挡,则所 成的像_______(“①缺少中间部分”“②亮度不变”“③形状不变”“④亮度 减弱”“⑤亮度增强”,选填其中正确说法对应的序号)。 　③④     　正立     乙 解析    (1)点燃的蜡烛是光源,其发光强度较弱,所以实验应在较暗的环境中进行,避免杂光的干扰,成像更清晰。 (2)将烛焰的中心、凸透镜的光心、光屏的中心调到同一高度,这样做的目的是使像成在光屏的中央。 (3)选用的凸透镜焦距为15.0 cm,小明将蜡烛放在10 cm刻度线处,此时物距为40 cm,大于二倍焦距,根据凸透镜成像的规律可知,光屏上承接到的是倒立、缩小的实像。(4)保持凸透镜位置不变,小明将蜡烛移动到25 cm刻度线处,此时物距为25 cm,大于一倍焦距、小于二倍焦距,则像距大于二倍焦距,故需把光屏向右移动。物体在一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立、放大的实像,故像将变大。 (5)保持凸透镜位置不变,小明将蜡烛移动到40 cm刻度线处,此时物距为10 cm,小于一倍焦距,故在蜡烛的同侧成正立、放大的虚像,需在凸透镜右侧观察烛焰所成的像。 (6)若用不透明的纸张将凸透镜的中间部分遮挡,则该凸透镜分为了三部分,中间部分光无法透过去,光经上半部分和下半部分折射后仍然成完整的像,像的形状不变,只是经过凸透镜会聚的光变少了,像变暗了。 知识点2　凸透镜成像规律及其应用 2.(双选)(2024云南中考)如图所示,在探究凸透镜成像规律的实验中,此时光屏上成 清晰的像,下列说法正确的是 (         ) A.光屏上成倒立、放大的实像 B C B.光屏上成倒立、缩小的实像 C.照相机是利用该成像原理制成的 D.投影仪是利用该成像原理制成的 解析　由题图可知,此时物距大于像距,成的是倒立、缩小的实像,照相机是利用 该成像原理制成的,B、C正确。 3.(新情境·生活场景)(2025河南周口一模)小明通过水晶球看远处房子的情境如图 所示,下列说法正确的是 (         ) A.房子所成的像是倒立、缩小的虚像 B.此时房子正好位于水晶球的焦点上 C.此情境与照相机的成像原理相同 C D.若将水晶球靠近房子,所成的像会变小 解析　由题图可知,通过水晶球看远处房子,房子成倒立、缩小的像,所以此时u> 2f,与照相机的成像原理相同,成的是实像,故A、B错误,C正确。若将水晶球靠近 房子,则物距变小,根据凸透镜成实像时物近像远像变大可知,所成的像会变大,故 D错误。 4.(2025师大附中教育集团期末)如图甲所示是公共场所的宣传投影灯照在地 面上出现的图案,投影灯的内部结构如图乙所示。下列说法正确的是 (         ) A.从不同方向都能看到图案,是因为光在地面发生了折射 C B.该投影灯的成像原理与照相机相同 C.调小镜头与图片的距离,图案会变大 D.地面上看到的是放大的虚像 解析　从不同方向都能看到图案,是因为光在地面发生了漫反射,故A错误。根据 凸透镜成像规律可知,当物体位于凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间时,在凸透镜 的另一侧形成一个放大的实像,与照相机的成像原理不同,故B、D错误。调小镜 头与图片的距离,物距减小,根据“凸透镜成实像时物近像远像变大”的规律,像 会变大,故C正确。 5.(2024江苏连云港中考)小明将凸透镜正对太阳光,在距离凸透镜10 cm的白纸上 呈现一个最小、最亮的光斑,此凸透镜的焦距为_______cm。如图是小明用该凸透 镜观看书本上“中国梦”三个字时的情况,如果想看到更大的正立的“国”字,他 需要将凸透镜_______(选填“远离”或“靠近”)书本,凸透镜和书本的距离应 满足的条件是____________。   　小于10 cm     　远离         10     解析　平行于主光轴的光经过凸透镜折射后会聚于一点,这一点就是凸透镜的焦 点,焦点到光心的距离为焦距,所以此凸透镜的焦距为10 cm。题图中,“国”是正 立、放大的,则此时凸透镜相当于一个放大镜,凸透镜和书本的距离应小于10 cm。凸透镜成虚像时,物体离焦点越近,像越大,所以想要看到更大的正立的“国”字,需要将凸透镜远离书本。 6.如图所示,请画出发光点S经凸透镜后的折射光线,并确定发光点S的像点S'。   7.(2025衡阳常宁市期末)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,蜡烛、凸透镜和 光屏的位置如图所示,烛焰在光屏上恰好成一清晰的像。则下列说法正确的是  (         )   D 新中考 能力强化练 A.照相机应用了这一成像规律 B.蜡烛燃烧一段时间后,光屏上的像会向下移 C.蜡烛不动,将透镜移至35.0 cm刻度处,移动光屏可得到倒立的清晰像 D.蜡烛和光屏不动,若将凸透镜移至65.0 cm刻度处,光屏上仍然能成清晰的像 解析　由题图可知,此时u<v,在光屏上成倒立、放大的实像,此成像规律应用于投 影仪,故A错误。蜡烛变短后,烛焰的位置向下移动,根据过透镜光心的光传播方向 不变可知,像的位置向上移动,故B错误。题图中物距为30.0 cm,像距为45.0 cm,可 得焦距f的范围是15.0 cm<f<22.5 cm。蜡烛不动,将透镜移至35.0 cm刻度处,物距是15.0 cm,小于一倍焦距,成正立、放大的虚像,则不可能在光屏上得到倒立的清晰像,故C错误。蜡烛和光屏不动,若将凸透镜移至65.0 cm刻度处,此时物距为45.0 cm,像距为30.0 cm,根据光路可逆可知,光屏上仍能成清晰的像,故D正确。 8.(新情境·科技发展)光刻技术的工作原理如图所示。用光源照射镂空掩膜,这样 镂空掩膜会更明亮;调整镂空掩膜、缩图透镜的位置,恰好使掩膜上的电路图在硅 片上成缩小的像,从而实现集成电路的“光刻”。下列关于“光刻”的说法正确 的是 (         )   C A.缩图透镜相当于凹透镜 B.镂空掩膜位于缩图透镜的一倍焦距以外、二倍焦距以内 C.要减小硅片上的像,需将掩膜和硅片向上移动 D.此投射原理与投影仪的原理相同 解析　缩图透镜对光有会聚作用,相当于凸透镜,故A错误。调整镂空掩膜、缩图 透镜的位置,恰好使掩膜上的电路图在硅片上成缩小的像,说明此时u>2f,成倒立、 缩小的实像,此投射原理应用于照相机,故B、D错误。要减小硅片上的像,根据凸 透镜成实像时,物远像近像变小可知,需将掩膜和硅片向上移动,故C正确。 9.(2024上海中考)光具座上有凸透镜、光屏及光源各一个。当光屏和凸透镜的距 离为10 cm时,在光屏上成缩小的像。物理王老师把光屏沿着光具座移动5 cm后, 再移动光源的位置使光屏上成清晰的像。对于该像的情况,下列选项正确的是  (         ) A.一定成放大的像　    B.可能成缩小的像 C.像可能比原来小　    D.像一定比原来小 B 解析　当光屏和透镜的距离为10 cm时,光屏成倒立、缩小的实像,则f<10 cm<2f, 解得5 cm<f<10 cm。把光屏沿着光具座向靠近凸透镜的方向移动5 cm后,10 cm-5 cm=5 cm<f,光屏上不成像。把光屏沿着光具座向远离凸透镜的方向移动5 cm后, 再移动光源的位置使光屏上成清晰的像,则10 cm+5 cm=15 cm>f,根据凸透镜成像 规律可知,成倒立的实像,像的大小不能确定,故A错误,B正确。光屏远离凸透镜,则 像距变大,根据“凸透镜成实像时物近像远像变大”的规律,像一定比原来大, 故C、D错误。 10.(2024安徽六安月考)小明用同一凸透镜先后观察书本上的字,看到了如图甲、 乙所示的两种情况,下列说法正确的是 (         ) A.甲图原理同放大镜,乙图原理同照相机 B.甲、乙图中凸透镜离书本较远的是甲图 C.甲图中凸透镜成虚像,乙图中凸透镜成实像 D.甲、乙图中将凸透镜靠近书本,看到的像都变大 C 解析　由题图可知,图甲中成正立、放大的像,图乙中成倒立、放大的像。根据凸 透镜成像规律及应用可知,甲图原理同放大镜,成正立、放大的虚像,物距小于焦距;乙图原理同投影仪,成倒立、放大的实像,书本在一倍焦距和二倍焦距之间。所以甲、乙图中凸透镜离书本较远的是乙图,故A、B错误,C正确。甲图中成的是 虚像,将凸透镜靠近书本,物距变小,像距变小,同时像也变小;乙图中成的是实像,将 凸透镜靠近书本,物距变小,像距变大,同时像也变大,故D错误。 11.(2025江苏南京期末)“强行透视法”是一种富有创意的拍摄技巧。拍摄时,让 两个物体离照相机镜头远近不同,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.人手和飞机通过镜头分别成放大和缩小的像 C C.拍摄该照片时,照相机镜头离飞机更远一些 D.若仅想使人手的像变大一些,需将人手离镜头更远一些 解析　照相机镜头可看作是凸透镜,对光具有会聚作用,故A错误。照相机成像的 原理是凸透镜成像中,物距大于二倍焦距时成倒立、缩小的实像,即人手和飞机均 成缩小的像,故B错误。若仅想使人手的像变大一些,根据凸透镜成实像时物近像 远像变大可知,需要将人手离镜头更近一些,故D错误。 12.(双选)(2025上海虹口区期末)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,某小组测 量出像距v和物距u的数据,并绘制成如图所示的图像。下列说法正确的是  (         )   B C A.该凸透镜的焦距为20 cm B.当物距为30 cm时,物体在光屏上成倒立、缩小的实像 C.将物体从距离凸透镜30 cm处移动到15 cm处的过程中,像逐渐变大 D.当物距为8 cm时,物体在光屏上成正立、放大的虚像 解析　根据凸透镜成像规律可知,当u=v=2f时,凸透镜成倒立、等大的实像。由题 图可知,u=v=2f=20 cm,所以f=10 cm,A错误。当物距u=30 cm时,u>2f,成倒立、缩小 的实像,B正确。将物体从距凸透镜30 cm处移动到15 cm处的过程中,物距始终大 于焦距,成实像,凸透镜成实像时,物距减小,像距增大,像变大,C正确。当物距u=8 cm时,u<f,成正立、放大的虚像,虚像不能用光屏承接,D错误。故选BC。 13.如图,一束平行于主光轴的光射向凸透镜,然后在光屏上会聚成一个点。该凸 透镜的焦距为________cm。如果将一支燃烧的蜡烛放到该刻度尺的零刻度线处, 适当移动光屏,光屏上会出现_______(选填“放大”“缩小”或“等大”)的像。将蜡烛向凸透镜靠近时,要想光屏上呈现清晰的像,光屏应该_______(选填“靠近”或“远离”)凸透镜,像_______(选填“变大”或“变小”)。 　变大     　远离     　缩小         10.0     解析　平行于主光轴的光经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点,该点是凸透镜的 焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,图中刻度尺分度值是1 cm,则该凸透镜 的焦距为f=40.0 cm-30.0 cm=10.0 cm。如果将一支燃烧的蜡烛放到该刻度尺的零 刻度线处,此时物距大于2倍焦距,根据凸透镜成像规律可知,适当移动光屏,可成倒立、缩小的实像。将蜡烛向凸透镜靠近时,根据凸透镜成实像时物近像远像变大可知,要想光屏上呈现清晰的像,光屏应该远离凸透镜,且像会变大。 14.如图所示,小强将手机、透镜和可抽拉的纸盒拼装成一个简易投影仪,能将手 机上的画面放大投射到白墙上,手机屏幕到透镜的距离应_______(选填“大于” “小于”或“等于”)透镜的二倍焦距,投射到墙上的是_______(选填“正立” 或“倒立”)、放大的实像。想使墙上的画面变大,将投影仪远离墙面的同时,要 将手机再_______(选填“靠近”或“远离”)透镜一些。   　靠近     　倒立     　小于     15.(新素养·科学探究)小红在家动手做了如下实验:在一个圆柱形玻璃瓶里装入 水,把一支笔放在玻璃瓶的一侧,透过玻璃瓶可以看到这支笔,如图所示。把笔从 靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢移动,一定观察不到的现象是 (         ) A.先成虚像,后成实像 B.笔尖一直变长 B 新情境 素养提升练 C.到某一位置,笔尖突然改变方向 D.笔尖先变长,后变短 解析　由题意可知,装水的圆柱形玻璃瓶中间厚、边缘薄,相当于一个凸透镜。开 始时,笔是靠近玻璃瓶的,若笔在凸透镜的焦点以内,成的是正立、放大的虚像,随 着笔远离玻璃瓶,当笔与玻璃瓶的距离大于焦距时,成的是倒立的实像,故A、C选 项中的现象可能出现,不符合题意。由于凸透镜成虚像时,物远像远像变大,所以 笔在远离玻璃瓶,但还在焦点以内时,看到的笔尖是变长的;笔在焦点以外时,成实 像,物远像近像变小,笔在远离玻璃瓶时,看到的笔尖是变短的,所以说笔尖可能先 变长,后变短,但一定不会出现笔尖一直变长的情况,故B符合题意,D不符合题意。 $$