3.6 凸透镜成像规律（导学案）物理沪粤版2024八年级上册

3.6 凸透镜成像规律 （导学案） 【学习目标】 2022年课程标准 物理素养 2.3.5 探究并了解凸透镜成像的规律。了解凸透镜成像规律的应用。 4.2.8 探究凸透镜成像的规律。 物理观念：理解凸透镜的成像规律。知道凸透镜成放大、缩小、等大实像和虚像的条件。 科学思维：知道凸透镜成像规律和放大镜成像原理。 科学探究：能在探究实践中根据观察到的现象初步提出问题、进行合理猜想，并设计实验进行探究。通过探究凸透镜成像规律的过程，体验科学探究的过程与方法。 科学态度与责任：通过探究活动，激发学生的学习兴趣，培养学生对科学的求知欲。乐于参与观察、实验、制作等科学实践活动。 【学习重点】 1．凸透镜成像的规律：不同物距（u>2f、f<u<2f、u=2f、u=f、u<f）对应的像的大小、正倒、虚实及像距特点； 2．探究实验的操作规范：包括器材调节（烛焰、凸透镜、光屏中心等高）、物距与像距的测量及数据记录。 【学习难点】 1．理解实像与虚像的区别：实像能呈现在光屏上，虚像需透过透镜观察，且仅当u<f时成虚像； 2．实验数据的分析与规律归纳：如何从不同物距的实验现象中抽象出统一的成像规律，并灵活应用于实际问题（如焦距计算、成像性质判断）。 【自主预习】阅读教材，完成以下问题： 1．景物到透镜光心的距离叫做______，用字母___表示。__________________的距离叫做像距，用字母___表示。 2．在下表中填写凸透镜成像的规律。 物距u与焦距f的关系 像的大小 像的正倒 像的虚实 u>2f u=2f f<u<2f u<f 3．凸透镜成实像与虚像的分界点是____________，成放大实像与缩小实像的分界点是____________。 4．凸透镜所成的实像总是______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______、______的，像与物在凸透镜的______（选填 “同” 或 “异”）侧。 5．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______，且像逐渐变______。概括为一句简单易记的口诀就是：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______。概括为一句简单易记的口诀就是：物远→像______、像变______；反之，物近→像______、像变______。 6．放大镜是利用物距小于焦距时，物体通过凸透镜成______、______的______像的原理工作的。通常选用焦距比较______（选填 “长” 或 “短”）的凸透镜作为放大镜。 【课堂探究】 探究一、凸透镜成像规律 1．探究：凸透镜成倒立、缩小的实像的条件 如图所示，将蜡烛、凸透镜、光屏在一直线上依次排列，蜡烛放在离凸透镜尽量远的位置上，调整光屏到透镜的距离，使烛焰在光屏上成一个清晰的像。观察像的大小、正倒，分别测量物体、像到凸透镜的距离。 　思考： （1）实验时，对蜡烛、凸透镜和光屏的高度有什么要求？ 答：________________________________________________________________________。 （2）凸透镜成倒立、缩小的实像的条件是什么？像距有什么规律？ 答：________________________________________________________________________。 2．探究：凸透镜成倒立、放大的实像的条件 如图所示，将蜡烛、凸透镜、光屏在一直线上依次排列，蜡烛放在离凸透镜稍小于二倍焦距的地方，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成一个清晰的像。观察像的大小、正倒，分别测量物体、像到凸透镜的距离。 规律总结 凸透镜成像规律口诀：①一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小。②凸透镜成实像时(即物体在一倍焦距以外)：物近像远像变大；成虚像时(此物体在一倍焦距以内)：物近像近像变小。 独立完成知识板块，教师巡视，根据完成情况挑选1组同学带领大家分别学习知识板块一，其他同学补充或纠错。 思考： （1）凸透镜成倒立、放大的实像的条件是什么？像距有什么规律？ 答：________________________________________________________________________。 （2）光屏上能不能得到倒立、等大的像？需要什么条件？ 答：________________________________________________________________________。 3．探究：凸透镜成虚像的条件 如图所示，将蜡烛、凸透镜、光屏在一直线上依次排列，蜡烛放在离凸透镜稍小于一倍焦距的地方，移动光屏，观察在光屏上是否还能看到烛焰的像。去掉光屏，从光屏这一侧透过凸透镜用眼睛直接观察烛焰。 思考： （1）蜡烛移到焦点处、焦点以内时，光屏上会出现什么现象？ 答：________________________________________________________________________。 （2）凸透镜成虚像的条件是什么？所成的虚像有什么特点？ 答：________________________________________________________________________。 【例题1】在探究凸透镜成像规律的实验中： （1）实验前为了使像能够呈现在光屏的中央，他应该通过调节使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心位于凸透镜的______上。 （2）如图甲所示，某次实验时光屏上承接到了烛焰清晰的像，该像是一个倒立、______的实像，生活中的______（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一规律制成的。 （3）图甲中，在透镜、光屏位置不变的情况下，小军同学把蜡烛移到了5cm刻度线处，此时光屏上的像变模糊，为了使光屏上的像再次变清晰，可将光屏适当______（选填“靠近”或“远离”）凸透镜；或者可在蜡烛和凸透镜中间靠近凸透镜的位置戴上一片合适的______（选填“近视镜片”或“远视镜片”）。 （4）小赵同学用另一个凸透镜进行实验，他把蜡烛和凸透镜固定在如图乙所示位置，在透镜右侧光具座上移动光屏，在光屏上始终得不到清晰的像（光屏未画出），则该透镜的焦距不可能是______（选填序号）。 A．15cm　　B．25cm　　C．35cm （5）实验结束后，同学们认为成倒立的像时，像与物既是上下颠倒，同时也是左右颠倒的，为了验证成倒立的像时，像与物是否左右颠倒，在利用现有器材的前提下，请你为同学们提出一种简易可行的方案：______。 探究二、凸透镜成像规律思维理解 1．凸透镜成像规律概述 2．小方探究凸透镜成像规律的实验装置如图所示，焦距为12cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻线处，光屏和蜡烛位于其两侧。小方将蜡烛移至20cm刻度线处，移动光屏，光屏将出现烛焰清晰的像，则该像的性质是__________________；又将蜡烛移至30cm刻度线处，此时应向______(选填“左”或“右”)调节光屏才能呈现烛焰清晰的像，该像的性质是________________________。 【例题2】（1）如图（a）所示，圆柱形玻璃瓶里装满水，一名学生站在玻璃瓶的左侧，小明透过玻璃瓶可以看到校服上校徽的像。此时玻璃瓶相当于图（b）的透镜______（选填甲/乙）； （2）校徽的大小与形状如丙图所示，不同距离下小明通过玻璃瓶可能看到的像有哪些？______。 探究三、凸透镜的应用——放大镜 1．放大镜成的像是______像，利用放大镜观察物体时，物体须放在放大镜的____________。 2．在研究凸透镜成像实验中，当烛焰离凸透镜的距离小于焦距时，眼睛通过透镜观察到的虚像可能是图中的(　 　) 3．某同学在测量自己的体温时，分别沿A、B、C、D的方向(如图)观察读数。其中沿______方向观察易于读数，这是因为体温计的玻璃管相当于一个____________。 【例题3】关于放大镜，下列说法不正确的是（　　） A．放大镜的镜片就是一个凸透镜 B．放大镜所成的像都可以用光屏承接 C．用放大镜可以得到物体正立的虚像 D．用放大镜可以得到物体倒立的实像 【归纳整理】 3.6 凸透镜成像规律 【课堂练习】 考点01 探究凸透镜成像规律 1．小明利用如图所示的光具座“探究凸透镜成像规律”，他将观察和测量的部分结果记录在下表中： 实验次数 物距u/cm 像距v/cm 像的性质 1 60 20 2 30 30 倒立、等大、实像 3 20 倒立、放大、实像 4 10 (1)分析表中信息可得：凸透镜的焦距 cm；当物距时，像距 cm；当物距时，像的性质是 ； (2)如图是航天员王亚平在太空授课制作水球时呈现的情景，此时，她在球中所成的像与上表中第 次实验所成像的性质相同。 2．如图甲所示是小林做“探究平面镜成像的特点”的实验装置，A和B是两个外形相同的蜡烛，把玻璃板固定在光具座上40cm刻度线处。 (1)此实验应在 （选填“较暗”或“较亮”）的环境进行； (2)图甲中，当蜡烛B移到 cm刻度线处时，蜡烛B与蜡烛A的像完全重合； (3)移去蜡烛B，在其原来位置上放一块光屏，光屏上承接不到蜡烛A的像，说明平面镜所成的像是 （选填“实像”或“虚像”）； (4)在（3）的基础上，撤去玻璃板，在40cm刻度线处放一个凸透镜，再向右移动光屏会得到清晰的烛焰像， 就是利用了此成像特点； (5)如图乙所示，一束光与镜面成30°角射向平面镜。请画出反射光线，并标出反射角的度数。 3．以下是“探究凸透镜成像规律”的实验： (1)如图A所示，由甲图中可知，凸透镜的焦距是 ；当蜡烛的烛焰、凸透镜的中心和光屏中心在同一高度，位置如乙图所示时，光屏上得到一个清晰的像，该像是倒立、 的实像。 (2)小明同学想利用LED发光字研究凸透镜所成实像与发光物体在上下左右的位置关系，如图B所示的汉字中，适合做本次研究的LED光源的是 字。 考点02 凸透镜成像规律的应用 4．杨光同学在实验室利用光具座“探究凸透镜成像规律”的实验中元件摆放位置如图所示，在光屏中心呈现出清晰的烛焰的像，此时物距为30cm，下列说法正确的是（　　） A．此透镜的焦距可能为16cm，光屏上呈倒立、缩小的实像 B．此透镜的焦距可能为12cm，光屏上呈倒立、放大的实像 C．保持蜡烛和透镜位置不变，仅拿掉光屏，如图，用肉眼在A位置沿图示方向能看到实像 D．保持透镜位置不变，将蜡烛向左移动一段距离，光屏应向右移动一段距离才能再次找到烛焰清晰的像 5．某小组同学利用焦距为10cm的凸透镜，进行“探究凸透镜成像规律”的实验，蜡烛到透镜的距离用u表示。根据你在课堂上探究得到的实验结论，判断下列说法正确的是（    ） A．当时，在光屏上不能得到蜡烛的像 B．当时，光屏上得到清晰、缩小的像 C．当时，光屏上得到清晰、放大的像 D．蜡烛从距透镜12cm处移到18cm处，像变小 6．某实验小组在探究凸透镜成像规律的实验时，调整位置如图所示，光屏上刚好出现烛焰清晰的像，此时成的是 像；若仅将图中的凸透镜换成中间带小孔的黑色硬塑料板，那么在光屏上会出现 像。 7．如图所示，小明在项目学习的过程中自制了一架照相机模型，使用的凸透镜焦距为8cm。小明在教室里，用它观察窗外的树木，前后移动内纸筒，在半透明膜上可以看到树木 （选填“倒立”或“正立”）的像。小明位置不变，用它观察窗户时，为再次成清晰的像，半透明膜应 （选填“靠近”或“远离”）凸透镜。 8．如图所示是小明准备制作的昆虫观察瓶，为便于观察瓶底的小昆虫，他应去掉瓶盖（厚度不计）在瓶口处安装一块焦距 （选填“大于”“等于”或“小于”）10cm的凸透镜，此时通过凸透镜可以观察到小昆虫正立、放大的 （选填“实像”或“虚像”）。利用手机拍照记录的过程中，手机摄像头与昆虫的距离应满足 的条件。 考点03 凸透镜成像作图 9．如图为凸透镜成像的一种情况，其中AB是物体，请作出物体经过凸透镜折射后所成实像的位置。    10．画出光源S经过凸透镜成的像S'； 11．如图所示，SA为点光源S发出的一条光线，该光线经过平面镜反射后射向凸透镜，F和P分别为凸透镜的焦点和二倍焦距处，已知S在平面镜中成的像正好与凸透镜右侧的P点重合，请在图中画出平面镜的位置，并画出SA经平面镜反射后再经过凸透镜折射的光线。 【课后反思】 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 3.6 凸透镜成像规律 （导学案） 【学习目标】 2022年课程标准 物理素养 2.3.5 探究并了解凸透镜成像的规律。了解凸透镜成像规律的应用。 4.2.8 探究凸透镜成像的规律。 物理观念：理解凸透镜的成像规律。知道凸透镜成放大、缩小、等大实像和虚像的条件。 科学思维：知道凸透镜成像规律和放大镜成像原理。 科学探究：能在探究实践中根据观察到的现象初步提出问题、进行合理猜想，并设计实验进行探究。通过探究凸透镜成像规律的过程，体验科学探究的过程与方法。 科学态度与责任：通过探究活动，激发学生的学习兴趣，培养学生对科学的求知欲。乐于参与观察、实验、制作等科学实践活动。 【学习重点】 1．凸透镜成像的规律：不同物距（u>2f、f<u<2f、u=2f、u=f、u<f）对应的像的大小、正倒、虚实及像距特点； 2．探究实验的操作规范：包括器材调节（烛焰、凸透镜、光屏中心等高）、物距与像距的测量及数据记录。 【学习难点】 1．理解实像与虚像的区别：实像能呈现在光屏上，虚像需透过透镜观察，且仅当u<f时成虚像； 2．实验数据的分析与规律归纳：如何从不同物距的实验现象中抽象出统一的成像规律，并灵活应用于实际问题（如焦距计算、成像性质判断）。 【自主预习】阅读教材，完成以下问题： 1．景物到透镜光心的距离叫做物距，用字母u表示。像到透镜光心的距离叫做像距，用字母v表示。 2．在下表中填写凸透镜成像的规律。 物距u与焦距f的关系 像的大小 像的正倒 像的虚实 u>2f 缩小 倒立 实像 u=2f 等大 倒立 实像 f<u<2f 放大 倒立 实像 u<f 放大 正立 虚像 3．凸透镜成实像与虚像的分界点是1倍焦距处，成放大实像与缩小实像的分界点是2倍焦距处。 4．凸透镜所成的实像总是倒立的，像与物在凸透镜的异（选填 “同” 或 “异”）侧；凸透镜所成的虚像总是正立、放大的，像与物在凸透镜的异（选填 “同” 或 “异”）侧。 5．凸透镜成像的动态变化规律：​ （1）凸透镜成实像时，物距减小，像距逐渐增大，且像逐渐变大。概括为一句简单易记的口诀就是：物近→像远、像变大；反之，物远→像近→像变小。​ （2）凸透镜成虚像时，物距增大，像距逐渐增大，且像逐渐变大。概括为一句简单易记的口诀就是：物远→像远、像变大；反之，物近→像近、像变小。 6．放大镜是利用物距小于焦距时，物体通过凸透镜成正立、放大的虚像的原理工作的。通常选用焦距比较短（选填 “长” 或 “短”）的凸透镜作为放大镜。 【课堂探究】 探究一、凸透镜成像规律 1．探究：凸透镜成倒立、缩小的实像的条件 如图所示，将蜡烛、凸透镜、光屏在一直线上依次排列，蜡烛放在离凸透镜尽量远的位置上，调整光屏到透镜的距离，使烛焰在光屏上成一个清晰的像。观察像的大小、正倒，分别测量物体、像到凸透镜的距离。 　思考： （1）实验时，对蜡烛、凸透镜和光屏的高度有什么要求？ 答：蜡烛烛焰的焰心、凸透镜的光心、光屏的中心应处于同一水平线上。 （2）凸透镜成倒立、缩小的实像的条件是什么？像距有什么规律？ 答：物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像；像距在一倍焦距与二倍焦距之间。 2．探究：凸透镜成倒立、放大的实像的条件 如图所示，将蜡烛、凸透镜、光屏在一直线上依次排列，蜡烛放在离凸透镜稍小于二倍焦距的地方，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成一个清晰的像。观察像的大小、正倒，分别测量物体、像到凸透镜的距离。 规律总结 凸透镜成像规律口诀：①一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小。②凸透镜成实像时(即物体在一倍焦距以外)：物近像远像变大；成虚像时(此物体在一倍焦距以内)：物近像近像变小。 独立完成知识板块，教师巡视，根据完成情况挑选1组同学带领大家分别学习知识板块一，其他同学补充或纠错。 思考： （1）凸透镜成倒立、放大的实像的条件是什么？像距有什么规律？ 答：物距在一倍焦距与二倍焦距之间；像距大于二倍焦距。 （2）光屏上能不能得到倒立、等大的像？需要什么条件？ 答：能，物距等于二倍焦距。 3．探究：凸透镜成虚像的条件 如图所示，将蜡烛、凸透镜、光屏在一直线上依次排列，蜡烛放在离凸透镜稍小于一倍焦距的地方，移动光屏，观察在光屏上是否还能看到烛焰的像。去掉光屏，从光屏这一侧透过凸透镜用眼睛直接观察烛焰。 思考： （1）蜡烛移到焦点处、焦点以内时，光屏上会出现什么现象？ 答：光屏上只能看到模糊的光斑，看不到清晰的像。 （2）凸透镜成虚像的条件是什么？所成的虚像有什么特点？ 答：物距小于一倍焦距；所成的虚像是正立、放大的。 【例题1】在探究凸透镜成像规律的实验中： （1）实验前为了使像能够呈现在光屏的中央，他应该通过调节使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心位于凸透镜的______上。 （2）如图甲所示，某次实验时光屏上承接到了烛焰清晰的像，该像是一个倒立、______的实像，生活中的______（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一规律制成的。 （3）图甲中，在透镜、光屏位置不变的情况下，小军同学把蜡烛移到了5cm刻度线处，此时光屏上的像变模糊，为了使光屏上的像再次变清晰，可将光屏适当______（选填“靠近”或“远离”）凸透镜；或者可在蜡烛和凸透镜中间靠近凸透镜的位置戴上一片合适的______（选填“近视镜片”或“远视镜片”）。 （4）小赵同学用另一个凸透镜进行实验，他把蜡烛和凸透镜固定在如图乙所示位置，在透镜右侧光具座上移动光屏，在光屏上始终得不到清晰的像（光屏未画出），则该透镜的焦距不可能是______（选填序号）。 A．15cm　　B．25cm　　C．35cm （5）实验结束后，同学们认为成倒立的像时，像与物既是上下颠倒，同时也是左右颠倒的，为了验证成倒立的像时，像与物是否左右颠倒，在利用现有器材的前提下，请你为同学们提出一种简易可行的方案：______。 【答案】     主光轴     缩小     照相机     靠近     近视镜片     A     用嘴沿水平方向，且垂直光具座吹烛焰，观察光屏上烛焰的成像情况：如果烛焰与烛焰的像晃动方向相反，说明成的像左右相反，反之不是左右相反 【解析】（1）[1]为了使烛焰的像能够呈现在光屏的中央，实验前应该通过调节使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心位于凸透镜的主光轴上。 （2）[2][3]由图甲可知，此时物距大于像距，成倒立、缩小的实像，该成像规律的应用为照相机。 （3）[4]把蜡烛移到了5cm刻度线处，此时物距变大，则像距变小，为了使光屏上的像再次变清晰，可将光屏适当靠近透镜； [5]或者可在蜡烛和凸透镜中间靠近凸透镜的位置戴上一片具有发散作用的凹透镜，凹透镜可以用来矫正近视眼。 （4）[6]在光屏上始终得不到清晰的像，可能是由于物距小于焦距，成虚像，所以此时的焦距大于物距，即大于30cm，所以焦距可能大于30cm，故C有可能；也可能是由于此时物距位于一倍焦距和二倍焦距之间，当靠近焦点位置，此时像距大于二倍焦距，超过光具座的量程，即此时f＜30cm＜2f 解得15cm＜f＜30cm 故B有可能。 故选A。 （5）[7]用嘴沿水平方向，且垂直光具座吹烛焰，观察光屏上烛焰的成像情况：如果烛焰与烛焰的像晃动方向相反，说明成的像左右相反，反之不是左右相反。 探究二、凸透镜成像规律思维理解 1．凸透镜成像规律概述 2．小方探究凸透镜成像规律的实验装置如图所示，焦距为12cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻线处，光屏和蜡烛位于其两侧。小方将蜡烛移至20cm刻度线处，移动光屏，光屏将出现烛焰清晰的像，则该像的性质是倒立、缩小的实像；又将蜡烛移至30cm刻度线处，此时应向右(选填“左”或“右”)调节光屏才能呈现烛焰清晰的像，该像的性质是倒立、放大的实像。 【例题2】（1）如图（a）所示，圆柱形玻璃瓶里装满水，一名学生站在玻璃瓶的左侧，小明透过玻璃瓶可以看到校服上校徽的像。此时玻璃瓶相当于图（b）的透镜______（选填甲/乙）； （2）校徽的大小与形状如丙图所示，不同距离下小明通过玻璃瓶可能看到的像有哪些？______。 【答案】     甲     A、D 【解析】（1）[1]圆柱形玻璃杯，里面装满水，玻璃瓶在水平方向上相当于一个凸透镜，经过甲透镜的出射光线相对于入射光线向内侧偏转，所以甲是凸透镜，故此时玻璃瓶相当于图（b）的甲透镜。 （2）[2]因为玻璃瓶只在水平方向上相当于一个凸透镜，所以所成像在竖直方向上没有变化，由凸透镜成像的规律知，当校徽在一倍焦距以内时，得到正立、放大的虚像，如图A； 当校徽在二倍焦距以外时，在水平方向得到倒立、缩小的实像，如图D。 探究三、凸透镜的应用——放大镜 1．放大镜成的像是虚像，利用放大镜观察物体时，物体须放在放大镜的焦点以内。 2．在研究凸透镜成像实验中，当烛焰离凸透镜的距离小于焦距时，眼睛通过透镜观察到的虚像可能是图中的(　B　) 3．某同学在测量自己的体温时，分别沿A、B、C、D的方向(如图)观察读数。其中沿B方向观察易于读数，这是因为体温计的玻璃管相当于一个放大镜。 【例题3】关于放大镜，下列说法不正确的是（　　） A．放大镜的镜片就是一个凸透镜 B．放大镜所成的像都可以用光屏承接 C．用放大镜可以得到物体正立的虚像 D．用放大镜可以得到物体倒立的实像 【答案】B 【解析】ABC．放大镜就是一个凸透镜，放大镜成像时，是把物体放在了该透镜的一倍焦距以内，成正立放大的虚像，虚像不能用光屏承接到。故AC正确，不符合题意；B错误，符合题意； D．当把物体放在凸透镜的一倍焦距以外时，成倒立的实像，故D正确，不符合题意。 故选B。 【归纳整理】 3.6 凸透镜成像规律 【课堂练习】 考点01 探究凸透镜成像规律 1．小明利用如图所示的光具座“探究凸透镜成像规律”，他将观察和测量的部分结果记录在下表中： 实验次数 物距u/cm 像距v/cm 像的性质 1 60 20 2 30 30 倒立、等大、实像 3 20 倒立、放大、实像 4 10 (1)分析表中信息可得：凸透镜的焦距 cm；当物距时，像距 cm；当物距时，像的性质是 ； (2)如图是航天员王亚平在太空授课制作水球时呈现的情景，此时，她在球中所成的像与上表中第 次实验所成像的性质相同。 【答案】(1) 15 60 正立、放大的虚像　　(2)1 【解析】（1）[1]表中数据可知 u=v=30cm 成倒立、等大的实像，即 2f=30cm 故该凸透镜的焦距f=15cm。 [2]当物距u=20cm时，等于第1次实验的像距，根据在光的折射中，光路是可逆的可知，第3次实验的像距应等于第1次实验的物距，即v=60cm。 [3]当物距u=10cm时，u<f，成正立、放大的虚像。 （2）如图所示是航天员王亚平在太空授课制作水球时呈现的情景，此时物距大于像距，根据凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立、缩小的实像，即她在球中所成的像与上表中第1次实验所成像的性质相同。 2．如图甲所示是小林做“探究平面镜成像的特点”的实验装置，A和B是两个外形相同的蜡烛，把玻璃板固定在光具座上40cm刻度线处。 (1)此实验应在 （选填“较暗”或“较亮”）的环境进行； (2)图甲中，当蜡烛B移到 cm刻度线处时，蜡烛B与蜡烛A的像完全重合； (3)移去蜡烛B，在其原来位置上放一块光屏，光屏上承接不到蜡烛A的像，说明平面镜所成的像是 （选填“实像”或“虚像”）； (4)在（3）的基础上，撤去玻璃板，在40cm刻度线处放一个凸透镜，再向右移动光屏会得到清晰的烛焰像， 就是利用了此成像特点； (5)如图乙所示，一束光与镜面成30°角射向平面镜。请画出反射光线，并标出反射角的度数。 【答案】(1)较暗　　(2)60　　(3)虚像　　(4)投影仪　　(5) 【解析】（1）做“探究平面镜成像的特点”的实验，为使像清晰，此实验应在较暗的环境进行。 （2）由图甲知，物与平面镜的距离为20cm，因像与物到镜面的距离相等，故当蜡烛B移到 40cm+20cm＝60cm 刻度线处时，蜡烛B与蜡烛A的像完全重合。 （3）虚像不能成在光屏上，移去蜡烛B，在其原来位置上放一块光屏，光屏上承接不到蜡烛A的像，说明平面镜所成的像是虚像。 （4）在（3）的基础上，撤去玻璃板，在40cm刻度线处放一个凸透镜，再向右移动光屏，此时物距不变，像距变大，像距大于物距，会得到清晰的烛焰像，即成倒立、放大的实像，投影仪就是利用了此成像特点。 （5）如图乙所示，一束光与镜面成30°角射向平面镜，过入射点作出法线，入射角为60°，根据反射角等于入射角，据此画出反射光线，反射角的度数为60°，如下图所示 3．以下是“探究凸透镜成像规律”的实验： (1)如图A所示，由甲图中可知，凸透镜的焦距是 ；当蜡烛的烛焰、凸透镜的中心和光屏中心在同一高度，位置如乙图所示时，光屏上得到一个清晰的像，该像是倒立、 的实像。 (2)小明同学想利用LED发光字研究凸透镜所成实像与发光物体在上下左右的位置关系，如图B所示的汉字中，适合做本次研究的LED光源的是 字。 【答案】(1) 15.0 缩小　　(2)上 【解析】（1）[1]由图甲可知，凸透镜的焦距为 [2]由图乙可知，物距大于像距，根据凸透镜成像规律，凸透镜成倒立、缩小的实像。 （2）研究凸透镜成像的上下、左右位置关系，应该选用上下部分和左右部分都不对称的字，如图B所示，适合做LED光源的汉字是“上”字。 考点02 凸透镜成像规律的应用 4．杨光同学在实验室利用光具座“探究凸透镜成像规律”的实验中元件摆放位置如图所示，在光屏中心呈现出清晰的烛焰的像，此时物距为30cm，下列说法正确的是（　　） A．此透镜的焦距可能为16cm，光屏上呈倒立、缩小的实像 B．此透镜的焦距可能为12cm，光屏上呈倒立、放大的实像 C．保持蜡烛和透镜位置不变，仅拿掉光屏，如图，用肉眼在A位置沿图示方向能看到实像 D．保持透镜位置不变，将蜡烛向左移动一段距离，光屏应向右移动一段距离才能再次找到烛焰清晰的像 【答案】C 【解析】AB．由图可知，此时物距大于像距，成倒立、缩小的实像，此时物体在二倍焦距之外，此时物距为30cm，则满足 解得焦距，故AB错误； C．此时成的是实像，保持蜡烛和透镜位置不变，仅拿掉光屏，如图，用肉眼在A位置沿图示方向看去时，经过凸透镜的光线会进入人眼成像在视网膜上，所以能看到实像，故C正确； D．保持透镜位置不变，将蜡烛向左移动一段距离，物距变大，根据凸透镜成像规律可知像距变小，光屏应向左移动一段距离才能再次找到烛焰清晰的像，故D错误。 故选C。 5．某小组同学利用焦距为10cm的凸透镜，进行“探究凸透镜成像规律”的实验，蜡烛到透镜的距离用u表示。根据你在课堂上探究得到的实验结论，判断下列说法正确的是（    ） A．当时，在光屏上不能得到蜡烛的像 B．当时，光屏上得到清晰、缩小的像 C．当时，光屏上得到清晰、放大的像 D．蜡烛从距透镜12cm处移到18cm处，像变小 【答案】D 【解析】A．当时，物距大于二倍焦距，在光屏上得到倒立、缩小的实像，故A错误； B．当时，物距在一倍焦距和二倍焦距之间，光屏上得到清晰、放大的像，故B错误； C．当时，物距小于焦距，成的是虚像，光屏上得不到像，故C错误； D．蜡烛从距透镜12cm处移到18cm处，根据凸透镜成实像时物距变大，像距变小，像也变小，故D正确。 故选D。 6．某实验小组在探究凸透镜成像规律的实验时，调整位置如图所示，光屏上刚好出现烛焰清晰的像，此时成的是 像；若仅将图中的凸透镜换成中间带小孔的黑色硬塑料板，那么在光屏上会出现 像。 【答案】 倒立、放大的实 倒立、放大的实 【解析】[1]由图可知，物距小于像距，根据凸透镜成实像时，物距小于像距，成倒立、放大的实像。 [2]若仅将图中的凸透镜换成中间带小孔的黑色硬塑料板，因为物距小于像距，由小孔成像的特点可知，此时成倒立、放大的实像。 7．如图所示，小明在项目学习的过程中自制了一架照相机模型，使用的凸透镜焦距为8cm。小明在教室里，用它观察窗外的树木，前后移动内纸筒，在半透明膜上可以看到树木 （选填“倒立”或“正立”）的像。小明位置不变，用它观察窗户时，为再次成清晰的像，半透明膜应 （选填“靠近”或“远离”）凸透镜。 【答案】 倒立 远离 【解析】[1]小明在教室里，用它观察窗外的树木，前后移动内纸筒，此时物距大于二倍焦距，根据凸透镜成像的特点可知，此时在半透明膜上可以看到树木倒立、缩小的像。 [2]根据凸透镜成实像时的特点，物远像近像变小，物近像远像变大，所以小明位置不变，用它观察窗户时，物距变小，像距变大，为再次成清晰的像，半透明膜应远离凸透镜。 8．如图所示是小明准备制作的昆虫观察瓶，为便于观察瓶底的小昆虫，他应去掉瓶盖（厚度不计）在瓶口处安装一块焦距 （选填“大于”“等于”或“小于”）10cm的凸透镜，此时通过凸透镜可以观察到小昆虫正立、放大的 （选填“实像”或“虚像”）。利用手机拍照记录的过程中，手机摄像头与昆虫的距离应满足 的条件。 【答案】 大于 虚像 大于手机摄像头二倍焦距 【解析】[1][2]瓶口到瓶底的距离为10cm，物距是10cm，凸透镜做放大镜使用时，凸透镜的焦距要大于10cm，由放大镜的原理可知，成的是正立、放大的虚像。 [3]利用手机拍照记录的过程中，手机相当于照相机，成倒立、缩小的实像，手机摄像头与昆虫的距离应满足大于手机摄像头二倍焦距的条件。 考点03 凸透镜成像作图 9．如图为凸透镜成像的一种情况，其中AB是物体，请作出物体经过凸透镜折射后所成实像的位置。    【答案】     【解析】过凸透镜光心的光线传播方向不变，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点，两条折射光线的交点即为物体上端A点所成的像的位置，从画出凸透镜主光轴的垂线，可得像的位置，如图所示：    10．画出光源S经过凸透镜成的像S'； 【答案】 【解析】平行于主光轴的光经过凸透镜折射后经过焦点，过光心的光线，传播方向不变，将折射后的两条光线反向延长，交点即为光源S经过凸透镜成的像S'所在的位置，成像光路图如图所示： 11．如图所示，SA为点光源S发出的一条光线，该光线经过平面镜反射后射向凸透镜，F和P分别为凸透镜的焦点和二倍焦距处，已知S在平面镜中成的像正好与凸透镜右侧的P点重合，请在图中画出平面镜的位置，并画出SA经平面镜反射后再经过凸透镜折射的光线。 【答案】 【解析】平面镜成的像与物关于平面镜对称，连接SP，作SP的垂直平分线即为平面镜的位置，根据光的反射定律可知SA的反射光线的反向延长线过右侧二倍焦距点，根据凸透镜成像规律可知SA的反射光线经过凸透镜折射后过左侧的二倍焦距点，作图如下： 【课后反思】 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $