5.3 凸透镜成像的规律 讲义-2025-2026学年人教版八年级上册物理
5.3凸透镜成像的规律 讲义
一、凸透镜成像的规律
物距u和焦距f 的关系 | 像的性质 | 像距v和焦距f的关系 | 像与物同侧或异侧 | ||
正立 或倒立 | 缩小 或放大 | 实像 或虚像 | |||
倒立 | 缩小 | 实像 | 异侧 | ||
倒立 | 等大 | 实像 | 异侧 | ||
倒立 | 放大 | 实像 | 异侧 | ||
不成像 | |||||
正立 | 放大 | 虚像 | — | 同侧 | |
点拨:
(1) 实验前首先调整烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在同一高度上,目的是使烛焰通过凸透镜所成的像呈现在光屏中央,便于观察和比较像和物的关系。(2)凸透镜所成的实像必倒立,且物与像分居透镜的两侧,可以是放大的、等大的或缩小的;成虚像必正立,且物与像位于透镜的同侧,一定是放大的。(3)透镜一部分被遮档,这部分不透光,其余仍透光,仍能成完整的像,只不过像变暗些。透镜破裂后去掉一部分,就相当于遮档了一部分,像大小、位置不变,只是变暗些。
二、实像和虚像
1.实像:物体上某点发出的光,经过面镜反射、透镜折射后的实际光线如果是会聚的,其会聚点就是该点的实像点。镜前的物体可以看成是由许多点组成的,对应于物体上每一个物点都有一个像点,这些像点就组成物体的实像。实像可以在光屏上呈现出来,如照相机底片上所成的像就是实像。
2.虚像:物体上某点发出的光,经面镜反射或透镜折射后的实际光线如果是发散的,则它们不可能会聚,它们的反向延长线的交点就是虚像点。对应于物体上每一个物点都有一个虚像点,这些虚像点就组成物体的虚像。虚像不能呈现在光屏上,但可以用眼睛直接观察到,如平面镜成的像就是虚像。
三、口诀法巧记凸透镜成像规律
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口诀:“一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小;成实像,物近像远像变大;成虚像,物近像近像变小”。我们可以结合下图加深理解。
由此我们可以得出以下两个性质:
(1)焦点分界:是成放大实像与缩小实像的分界点,
是成实像与虚像的分界点。
(2)动态特性:物体沿主光轴移动时,物距(物体到凸透镜的距离)减小(增大),像距(像到凸透镜的距离)增大(减小),且像变大(小)。
考点突破
【典例】如图所示,烛焰在光屏上成清晰的像,下列哪个光学器材的成像原理与其相同( )
A.投影仪 B.照相机 C.放大镜 D.近视眼镜
【变式1】数码相机已在我们的生活中普及,照相机的镜头相当于一个 透镜.若照相机镜头的焦距为50 mm,当被拍照的人到镜头的距离大于100 mm时,会得到一个 的实像.
【变式2】用照相机照相时,突然镜头上落下一个小昆虫,洗出的相片将会出现的现象是( )
A.相片上有一个昆虫的黑影 B.相片上有一个昆虫缩小的像
C.相片上有一个昆虫放大的像 D.没有昆虫的黑影和像,只是原来的像变暗了些
【变式3】在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,将焦距为10 cm的凸透镜和蜡烛放在光
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具座上,位置如图所示.则在光屏上( )
A.成倒立、放大的实像 B.成倒立、缩小的实像
C.光屏上不会得到像 D.像距大于10 cm小于20 cm
夯实基础
1、小明将一支点燃的蜡烛放在凸透镜(f=10 cm)前18 cm处,光屏上得到了烛焰倒立、 的清晰的像,然后他在蜡烛和凸透镜之间放置了一个远视眼镜片,由于远视眼镜片对光线有 作用,所以光屏上烛焰的像变模糊了(如图所示),若想在光屏上重新得到清晰的像,他可将光屏 凸透镜.
2、(多选)如图所示,是小明探究甲凸透镜(f甲=20 cm)的成像情况.此时,他又用乙凸透镜(f乙=10 cm)替换甲凸透镜,不改变蜡烛和凸透镜的位置,继续实验.下列关于乙凸透镜成像情况,说法正确的是( )
A.要在光屏上成清晰的像,光屏应向右移动
B.要在光屏上成清晰的像,光屏应向左移动
C.移动光屏,在光屏上可以得到一个清晰放大的像
D.移动光屏,在光屏上可以得到一个清晰缩小的像
3、(多选)如图所示,将凸透镜固定在光具座上某位置(图中未标出),点燃的蜡烛放在光具座上的a点,调节光屏的位置,在光屏上得到烛焰清晰倒立缩小的像.将蜡烛从a滑到b点后,再移动光屏,屏上得到清晰的像变小.则正确的是( )
A.凸透镜位于b点右侧
B.蜡烛从a点移至b点时,像距一定减小
C.蜡烛放在b点时,它的像距大于二倍焦距
D.蜡烛在a点时的成像特点可应用于生活中的照相机
4、(多选)凸透镜是一种基本的光学元件,它在生活中有着广泛的应用.下列说法不正确的是( )
A.凸透镜成像和小孔成像都是由光的折射形成的
B.使用照相机照像时,成倒立、缩小的实像
C.投影仪成像时,物体离透镜越近像越小
D.凸透镜可以用于矫正近视眼
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