5.3 凸透镜成像规律 讲义-2025-2026学年人教版物理八年级上册

第五章 透镜及其应用 第3节 凸透镜成像的规律 物距(u)： 物 到 光心 的距离； 像距(v)： 像 到 光心 的距离； 【学习目标】 1.通过实验探究，知道凸透镜成像的规律。 2.知道凸透镜所成像的正倒、大小、虚实与物距的关系。 3.运用凸透镜成像规律解决现实生活问题。 【精准突破】 一、探究课题： 像的大小、倒正、虚实是否和物体与凸透镜的距离有关？ 二、猜想： 当物体距离镜头较远时，在光屏上成一个缩小的像，物体距镜头较近时，在光屏上成一个较大的像。如果物体距离镜头很近时，则成一个正立放大的像，此时在光屏上找不到像。 或许像的大小，倒正，虚实与物距有关？ 三、实验器材： 蜡烛，凸透镜，光屏，刻度尺，火柴 四、实验思路： 物体首先在2F之外，然后在2F和F之间，最后在F以内。记下每一次的物距和像距，以便研究凸透镜成像的性质（大小、虚实、倒正）。我们在实验时候，将蜡烛和光屏分别放在透镜的两侧。 五、设计表格： 六、实验步骤： 1、测焦距：将透镜对着太阳光，在透镜的另一侧放置一张白纸，直到白纸上出现又小又亮的光斑，测量光斑到透镜的距离，即焦距。 2、按从左到右的顺序摆放蜡烛、凸透镜、光屏。并点燃蜡烛，调整烛焰、凸透镜、光屏三者中心在同一高度（目的是为了使像成在光屏中央） 3、将蜡烛放在2f之外的地方，移动光屏，直到光屏上出现清晰的像，观察像的大小与倒正。 当U>2f时,f<v<2f,成倒立、缩小、实像 4、把物体放在2倍焦距上，观察像的大小、倒正、虚实。 当U=2f时,v=2f,成倒立、等大、实像 5、将蜡烛移到2f和f 之间，重复以上的操作，进行观察和测量。 当f<U<2f时,v>2f,成倒立、放大、实像 6、把物体放在焦点上，观察能否成像。 当U=f时,不成像 7、继续移近蜡烛，使U＜F，在光屏上能否得到像呢？怎样才能看到蜡烛的像呢？透过凸透镜观察像的情况。 当U<f时,成正立、放大、虚像 七、分析和论证： 凸透镜成像规律表格 物距u 像距v u与v大小 正立/倒立 放大/缩小 实像/虚像 同侧/异侧 应用 u<f u=f f<u<2f u=2f u>2f 记忆口诀 一倍焦距分虚实；二倍焦距分大小;实倒虚正异同侧；物远像近像变小 1.一倍焦距分虚实：以焦距 f 为分界点 u>f：成实像 u<f：成虚像。 2.二倍焦距分大小：以二倍焦距 2f 为分界点 u>2f：成缩小的实像。 f<u<2f：成放大的实像。 u=2f：成等大的实像。 3.实倒虚正异同侧： 实像特性：倒立、异侧。 虚像特性：正立、同侧。 4.物远像近像变小：（或者“物近像远像变大”） 当物体沿主光轴远离透镜时（物距 u 增大），像距 v 减小，像的大小随之减小。 【随堂练习】 1、凸透镜焦距是8厘米，物体放在距透镜20厘米处，在透镜的另一侧的光屏上可得到一个 、 的 像，利用这个原理制成了 ；若把物体放在12厘米的位置上，调整光屏，可在透镜上得到一个 、 的 像，利用这个原理制成了 ；若把物体放在距透镜6厘米的地方， （填能或不能）在光屏上成像。那么能成一个 、 的 像，应用是 。 2、当蜡烛离凸透镜36厘米时，它的像清晰的映在距透镜20厘米的另一侧的光屏上，光屏上得到的是一个 、 的 像。 3、将物体放在凸透镜前16厘米处，在光屏上得到倒立缩小的像，则凸透镜的焦距可能是（ ） A、10cm B、7cm C、8cm D、16cm 4、在探究凸透镜成像实验中，当物距为20厘米时，得到一个倒立缩小的实象，此时像距为13厘米，则凸透镜的焦距是（ ） A、f>20cm B、13cm<f<20cm C、10cm<f<13cm D、6.5cm<f<10cm 5、在探究凸透镜成像规律实验中，如图保持凸透镜的位置不变，分别将蜡烛放在a、b、c、d、e、f、g点，并分别调整光屏的位置，观察蜡烛在光屏上成的像，则 （１）、当蜡烛放在（ ）点，光屏上出现最小的像。 （２）、把蜡烛放在（ ）点，光屏上看不到像，但从透镜另一侧可看到烛焰正立的放大的像。 （３）、把蜡烛放在（ ）点，在光屏上看不到像，在透镜的另一侧也看不到像。 （４）、把蜡烛放在（ ）点，在光屏上出现最大的像。 （５）、若把蜡烛放在（ ）点，光屏上出现的像离透镜最远。 （６）、当把蜡烛由a点向b点移动，像的大小（ ），像距（ ） 【答案】 1.倒立 缩小 实 照相机 倒立 放大 实 投影仪 不能 正立 放大 虚 放大镜 2.倒立 缩小 实 3.B 4.D 5.a e、g F d d 变大 变大 【实战演练】 1、根据右图所示，可判断出蚂蚁到放大镜的距离（ ） A．小于焦距 B．大于焦距，小于两倍焦距 C．等于两倍焦距 D．大于两倍焦距 2、一凸透镜的焦距是8cm，将点燃的蜡烛放在离凸透镜12cm处，则所成的像是（ ） A．正立、缩小的虚像 B．倒立、放大的实像 C．倒立、缩小的实像 D．倒立、缩小的虚像 3、某凸透镜焦距是10cm，将物体放在离焦点5cm的地方，所成的像（ ） A．一定是实像 B．一定是虚像 C．一定是放大的像 D．一定是缩小的像 4、一个物体在凸透镜前20cm处时，在透镜另一侧的光屏上成一个倒立、缩小的实像，则该凸透镜的焦距f符合（ ） A．10cm ＜f＜20cm B．f＞10cm C．f＜10cm D．f＞20cm 5、某物体放在凸透镜前15cm处时，在另一侧的光屏上得到了物体倒立、缩小的实像，则该凸透镜的焦距可能是（ ） A．20cm B．15cm C．10cm D．5cm 6、一物体放在距凸透镜20cm处时，在另一侧距凸透镜6cm处的光屏上出现了一个清晰的像。那么该透镜的焦距可能是（ ） A．3cm B．5 cm C．7 cm D．9 cm 7、某同学在研究凸透镜成像规律时作了如下的记录：当物距u1=30厘米时，在光屏上出现倒立、缩小的像；当物距u2=20厘米，在光屏上出现倒立、放大的像；当物距u3=10厘米，在光屏上始终得不到像。由此可判断凸透镜的焦距是（ ） A．大于20厘米 B．大于15厘米，小于20厘米 C．小于10厘米 D．大于10厘米，小于15厘米 8、一物体沿凸透镜的主光轴移动，当物距为30厘米时，在凸透镜另一侧的光屏上得到一个放大的实像，当物体移至物距为15厘米时，它的像一定是（ ） A．放大的实像 B．缩小的实像 C．放大的虚像 D．缩小的虚像 9、昆虫观察盒的盒盖是一个凸透镜（如图所示），盒盖到盒底的距离为10cm，利用凸透镜能成正立、放大像的原理可以方便地观察小昆虫。在一次实验中，小明不小心把盒盖上的凸透镜打碎了。为了修好观察盒，老师分别给他提供了焦距为4cm、8cm、10cm和12cm的凸透镜各一个，他应该选择（ ） A．焦距为4cm的凸透镜 B．焦距为8cm的凸透镜 C．焦距为10cm的凸透镜 D．焦距为12cm的凸透镜 10、探究凸透镜成像规律时，小明在凸透镜前放一燃着的蜡烛，移动光屏并在光屏上找到清晰的像。然后将蜡烛远离透镜，调节光屏再次找到一个清晰的像，比较两像（ ） A．像距增大，像变大 B．像距减小，像变大 C．像距减小，像变小 D．像距增大，像变小 11、小明用凸透镜先后两次观察书本上的字，看到如图所示两种情景，以下说法中正确的是 （ ） A．甲图中成的是实像；乙图中成的是虚像 B．甲图中书本在凸透镜2倍焦距以外；乙图中书本在凸透镜1倍焦距以内 C．甲图中凸透镜靠近书本，所成的像变小；乙图中凸透镜远离书本，所成的像也变小 D．甲图中成像规律可应用于投影仪；乙图中成像规律可应用于照相机 12、校园里安装的摄像头，其成像原理与下面哪个仪器相同（ ） A．照相机 B． 投影仪 C．放大镜 D．平面镜 13、小华同学在做凸透镜成像的实验，在光屏上得到烛焰缩小的像。然后他把燃烧着的蜡烛和光屏互换位置，这时在光屏上应（ ） A．成倒立缩小的像 B．成倒立放大的像 C．成正立放大的像 D．不能成像 14、某同学经过一节课的凸透镜实验探究，写出了如下一些结论，你认为她的记录中不正确的是（ ） A．凡是实像，都是倒立的 B．凡是虚像，都是正立的 C．凸透镜所成的实像，既有放大的，又有缩小的 D．凸透镜所成的虚像，既有放大的，又有缩小的 15、关于实像和虚像，下列说法正确的是（ ） A．针孔照相机和普通照相机一样，都是光线经折射后成倒立缩小的实像 B．只要是倒立的像都是实像 C．只有缩小的像才是实像 D．实像可以用照相机拍照，而虚像则不能 16、测绘人员绘制地图时，需要在空中的飞机上向地面照相，称为航空摄影，若使用航空摄影照相机的镜头焦距为50mm，则底片到镜头的距离为（ ） A．10mm之外 B．略小于50mm C．略大于50mm D．等于50mm 17、用手拿凸透镜远离书的过程中，不能通过凸透镜观察到得像是（ ） A．正立放大的像 B．正立缩小的像 C．倒立放大的像 D．倒立缩小的像 18、如图所示，在发光的灯泡附近放置一凸透镜，在远处的墙上出现了灯丝清晰的像。关于此像下列说法中正确的是（ ） A．像是正立的 B．像是放大的 C．像是虚像 D．像比灯丝亮 19、在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当物体从距透镜较远的地方逐渐移近焦点的过程中，下列说法正确的是（ ） A．像越来越大，且为正立的实像 B．像越来越大，且为倒立的实像 C．像越来越小，且为正立的实像 D．像越来越小，且为倒立的实像 20、在探究凸透镜成像规律的实验中，当烛焰、凸透镜、光屏位于如图所示的位置时，烛焰在光屏上呈现一个清晰放大的像。要使烛焰在光屏上呈现一个清晰缩小的像，调节的方法是（ ） A．透镜不动，蜡烛远离透镜移动，光屏靠近透镜移动 B．透镜不动，蜡烛远离透镜移动，光屏远离透镜移动 C．透镜不动，蜡烛靠近透镜移动，光屏远离透镜移动 D．透镜不动，蜡烛靠近透镜移动，光屏靠近透镜移动 【答案】 1.A 2.B 3.C 4.C 5.D 6.B 7.D 8.C 9.D 10.C 11.C 12.A 13.B 14.D 15.B 16.C 17.B 18.B 19.B 20.A 1 学科网（北京）股份有限公司 $