第03讲 凸透镜成像的规律（暑假预习讲义）新八年级物理新教材苏科版

第03讲 凸透镜成像的规律 内容导航 01 预习航标→ 析目标·明方向：预习导航精准定向 02 教材全解 → 析教材·学新知：情境概念深度构 情境启思：从生活或问题出发，激发兴趣 概念构建：梳理核心概念，形成知识框架 考点精讲：聚焦常考要点，讲清逻辑 例题精析：典型题目带路，学会解题思路 即练固基：趁热打铁练一练，巩固刚学内容 03过关检测 → 练考点·强落实：过关检测分层提 关键词 学习目标导航 成像性质 一倍焦距 二倍焦距 1．理解凸透镜成像规律； 2．知道凸透镜成像倒立、缩小（或放大）实像的条件及应用； 3．知道凸透镜成正立、放大虚像的条件； 4．掌握探究凸透镜成像的过程。能在探究活动中，初步获得提出问题的能力，通过探究活动，体验科学探究的全过程和方法，学习从物理现象中归纳科学规律的方法。 学习重点：凸透镜的会聚作用与焦点、焦距概念，凹透镜的发散作用 学习难点：虚焦点的理解，凸透镜和凹透镜简单的光路作图 情｜境｜启｜思 晶莹的露珠是大自然创造的“透镜”（如下图）。观察生活中用到透镜的地方，想一想：这些透镜所成的像各有什么特点？ 概｜念｜构｜建 1. 凸透镜成像的规律 成像条件物距（u） 成像的性质 像距（v） 应用 u﹥2f 倒立、缩小的实像 f﹤v﹤2f 照相机（图a） u=2f 倒立、等大的实像 v=2f 图d f﹤u﹤2f 倒立、放大的实像 v﹥2f 投影仪（图b） u=f 不成像 射出的是平行光线 0﹤u﹤f 正立、放大的虚像 v﹥f 放大镜（图c） a. u﹥2f b. f﹤u﹤2f c.0﹤u﹤f d.u=2f 2. 对规律的进一步认识： （1）u＝f是成实像和虚像的分界点。 （2）u＝2f是成放大的像和缩小的像的分界点。 （3）当像距大于物距时成放大的实像（或虚像），当像距小于物距时成缩小的像。 （4）成实像时： 物距减小 （增大） 像距增大 （减小） 像变大 （变小） （5）成虚像时： 物距减小 （增大） 像距减小 （增大） 像变小 （变大） 深｜研｜精｜炼 知识点01探究凸透镜成像的规律 1、探究凸透镜成像的规律 如上图，光具座（带刻度）、蜡烛、凸透镜、光屏 1、信息快递 （1）物距（U）：物体到透镜的距离。 （2）像距（V）：像到透镜的距离。 （3）实像：能在光屏上呈现的像，它是由实际光线会聚而成的。 （4）虚像：能被人看见，但不能在光屏上呈现的像。 2、把蜡烛、凸透镜、光屏放在同一直线上（光具座上），调整烛焰、透镜和光屏的高度，使它们中心在同一高度。目的是使像成在光屏的中央。 提示：若在实验时，无论怎样移动光屏，在光屏都得不到像，可能得原因有：①蜡烛在焦点以内；②烛焰在焦点上③烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度；④蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦距，成像在很远的地方，光具座的光屏无法移到该位置。 3、 探究过程 ①利用学过的方法测出凸透镜的焦距f； ②按要求组装好器材，固定凸透镜的位置； ③蜡烛从距离凸透镜最远处开始逐次靠近凸透镜（改变物距）； 每改变一次物距u，都要调节光屏的位置,让光屏上出现最清晰的像（寻找像）； ④设计表格并记录每次实验得到的物距u、像距v、像的特点： 4、 数据分析 （1）把蜡烛放在较远处，使u>2f，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。观察这个像是倒立的还是正立的，是放大的还是缩小。测量像距和物距。 （2）把蜡烛移向凸透镜，让蜡烛到凸透镜的距离等于2f，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。观察像到凸透镜的距离、像的倒正和大小。测量像距和物距。 （3）把蜡烛再靠近凸透镜，让蜡烛到凸透镜的距离在f<U<2f，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。观察像到凸透镜的距离、像的倒正和大小。测量像距和物距。 （4）把蜡烛继续靠近凸透镜，让蜡烛在凸透镜的焦点上，移动光屏，看是否能够成像 （5）把蜡烛移动到凸透镜的焦点以内，移动光屏，在光屏上不能看到烛焰的像 5、结论： 成像条件物距(u) 成像的性质 像距(v) 应用 u﹥2f 倒立、缩小的实像 f﹤v﹤2f 照相机(图a) u=2f 倒立、等大的实像 v=2f 图d f﹤u﹤2f 倒立、放大的实像 v﹥2f 投影仪(图b) u=f 不成像 射出的是平行光线 0﹤u﹤f 正立、放大的虚像 放大镜(图c) a. u﹥2f b. f﹤u﹤2f c. u﹤f d. u=2f 【例1】小明在“探究凸透镜成像的规律”的实验中：    （1）组装器材时，应调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在______上； （2）如图所示，此时光屏成清晰的像，像是______（选填“放大”或“缩小”）的。保持蜡烛和光屏的位置不变，凸透镜移到光具座上______cm刻度线处，光屏上能重新得到一个清晰的像； （3）在实验过程中，通过观察______来判断烛焰的像是实像还是虚像； （4）小明还利用三个焦距不同的凸透镜进行探究：凸透镜成实像时，像的大小与焦距之间的关系。实验数据记录如下表，根据实验数据，______（选填“能”或“不能”）得出凸透镜成实像时，像的大小与焦距之间的关系的结论，其原因是______。 凸透镜焦距/cm 物距a/cm 像距a’/cm 像的大小 5.0 15.0 7.5 较小 10.0 25.0 16.7 较大 15.0 35.0 26.3 最大 【答案】同一高度 缩小 30.0 光屏上能否承接到所成的像 不能 没有控制物距相同或像的大小跟物距和像距有关（合理则给分） 【详解】（1）[1]组装调整实验器材时，为了使像成在光屏的中央，应将烛焰、凸透镜和光屏的中心调至同一高度。 （2）[2]由图可知，此时物距大于像距，由凸透镜成像规律可知，此时物体距离凸透镜的距离大于二倍焦距，所以此时光屏上成倒立的缩小的实像。 [3]由图可知，此时物距为40cm，像距为20cm，根据光的可逆性可知，物距和像距颠倒后依然可以在光屏上看到清晰的像，即把物距调整为20cm，像距为40cm，由图可知，只要将凸透镜移到30.0cm刻度线处，光屏上能再次成一个清晰的像。 （3）[4]实像可以在光屏上呈现，虚像不能呈现在光屏上，故在实验过程中，通过观察光屏上能否承接到所成的像来判断烛焰的像是实像还是虚像。 （4）[5][6]探究焦距不同的凸透镜成实像时的特点，采用的是控制变量法，实验中需要控制物距不变，改变焦距的大小，根据表格中的数据可知，物距发生了变化，所以不能得出正确的结论。 【即练1】如图所示是“科学探究：凸透镜成像”的实验操作情景，下列说法错误的是（　　） A．从图甲中可知该透镜的焦距为10.0cm B．如图乙所示，向左适当移动光屏可以得到倒立缩小的实像 C．如图乙所示，将蜡烛移至30cm处，光屏上可得到倒立等大的实像 D．如图乙所示，将蜡烛移至45cm处，可以得到正立放大的实像 【答案】D 【详解】解：A、由甲图可知该透镜焦距为40.0cm﹣30.0cm＝10.0cm，故A正确； B、由图乙可知，物距大于二倍焦距，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，所以向左适当移动光屏可以得到倒立、缩小的实像，故B正确； C、如图乙所示，将蜡烛移至30cm处，此时的物距等于二倍焦距，所以光屏上可得到倒立、等大的实像，故C正确； D、如图乙所示，将蜡烛移至45cm处，物距小于焦距，凸透镜成正立、放大的虚像，虚像不能成在光屏上，故D错误。 故选：D。 【即练2】小明同学在探究凸透镜成像”的实验中    （l）将凸透镜正对太阳光，在透镜的另一侧移动光屏，在距透镜10cm处，屏上呈现出最小最亮的光斑，则此凸透镜焦距约是______cm； （2）在“探究凸透镜成像规律”的实验时：蜡烛、______、光屏应该在______，目的是______ ； （3）小明继续将点燃的蜡烛靠近凸透镜，当烛焰移至25cm 处，移动光屏，在屏上得到清晰的倒立、______的实像，______（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）应用这一原理制成； （4）当烛焰通过凸透镜在光屏上成一实像时，小明用不透明的纸挡住透镜上半部分，则光屏上所成的像______（选填“完整”或“不完整”），像的明暗将______（填变暗或变亮）。 【答案】10 凸透镜 同一高度 使像成在光屏的中央 缩小 照相机 完整 变暗 【详解】（1）[1]焦距指的是焦点到凸透镜光心的距离，屏上呈现出最小最亮的光斑，该光斑即为焦点；最小最亮的光斑处到凸透镜的距离即为焦距f=10cm。 （2）[2][3][4]根据实验的要求，让像成在光屏的中央，必须使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心放在同一高度上。 （3）[5][6]若将烛焰移至距凸透镜25cm处，物距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像，照相机就是根据这一原理制成的。 （4）[7][8]遮住凸透镜的上半部，物体上任一点射向凸透镜的下半部，经凸透镜折射后，照样能会聚成完整像，像的大小不发生变化，折射光线减少，会聚成的像变暗。 知识点02凸透镜成像规律的理解 1、对凸透镜成像的规律理解 （1）静态规律 物距u与焦距f的关系 像的性质 像距v与焦距f的关系 相对凸透镜的位置 应用 正倒 大小 虚实 u>2f 倒立 缩小 实像 f<v<2f 与物异侧 照相机 u=2f 倒立 等大 实像 v=2f 与物异侧 测焦距 f<u<2f 倒立 放大 实像 v>2f 与物异侧 投影仪 u=f 不成像 u<f 正立 放大 虚像 —— 与物同侧 放大镜 记忆口诀：一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小，虚像（与物）同侧正立，实像异侧倒立， （2）动态规律 成实像时，物体距离透镜越近，像距离透镜越远，像越大；物体距离透镜越远，像距离透镜越近，像越小。即成实像时，物近像远像变大，物远像近像变小。成虚像时，物体距离透镜越近，像越小，物体距离透镜越远，像越大。即物体越靠近焦点像越大。 特别提醒 动态变化口诀：像的大小看像距，像儿跟着物体跑。其意义是，凸透镜成像时，像距变大（小），像就变大（小）；物体向哪个方向移动，像就向哪个方向移动。 【例2】如图是人脸识别系统，其摄像头的镜头相当于一个凸透镜。“刷脸”时要使人像变大，人应 　 　摄像头，且脸部到摄像头的距离应 　 　 （选填“小于”“等于”或“大于”）凸透镜的两倍焦距。 【答案】靠近；大于。 【详解】解：“刷脸”时摄像头的工作原理和照相机相同，利用物距大于2倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像的原理，所以“刷脸”时面部应位于摄像头的两倍焦距之外； 要使像变大，像距变大，物距变小，人应靠近摄像头。 故答案为：靠近；大于。 探究归纳：摄像头相当于一个凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用；摄像头是利用凸透镜成倒立、缩小的实像的原理工作的，当u＞2f时，凸透镜才能成倒立、缩小的实像。凸透镜成实像时，物近像远像变大。 【即练3】如图所示，让一束平行光经过一凸透镜，在光屏上得到一个最小、最亮的光点。小明用此透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验，下列说法不正确的是（　　）    A．当物体距离透镜8cm时，成正立的像 B．当物体距透镜16cm时，成倒立、放大的实像 C．当物体从距离透镜20cm处远离透镜移动时，所成的像逐渐变小 D．当物体从距离透镜20cm处靠近透镜移动时，要得到清晰的像应使光屏靠近透镜 【答案】B 【详解】根据平行光测焦距的方法，由图可知，凸透镜的焦距为10cm； A．当物体距透镜8cm时，物距小于一倍焦距，成正立放大的虚像，故A正确，不符合题意； B．当物体距透镜16cm时，物距大于一倍焦距小于二倍焦距，成倒立放大的实像，故B正确，不符合题意； C．物距大于二倍焦距成倒立缩小实像，当物体从距透镜20cm处远离透镜的方向移动时，所成的像逐渐变小，即物远像近像变小，故C正确，不符合题意； D．凸透镜成实像时，物近像远像变大；故当物体从距透镜20cm处靠近透镜移动时，要得到清晰的像应使光屏远离透镜，故D错误，符合题意。 故选D。 【即练4】把一个物体放在距凸透镜30cm处时，在凸透镜的另一侧距离凸透镜30cm处的光屏上得到一个倒立清晰的像。若光屏不动，将凸透镜向物体移动20cm，则通过移动光屏将（　　） A．得到一个放大的像 B．得到一个缩小的像 C．得到一个等大的像 D．不能得到像 【答案】D 【详解】物体放在距凸透镜30cm处时，在凸透镜的另一侧距离凸透镜30cm处的光屏上得到一个倒立清晰的像，此时物距等于像距等于两倍焦距，成倒立、等大的实像，可知该凸透镜的焦距为15cm；光屏不动，将凸透镜向物体移动20cm，此时物距变为10cm，小于一倍焦距，成正立、放大的虚像，光屏承接不了虚像，故通过移动光屏不能得到像。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 知识点03 生活中凸透镜的成像现象 1、生活中的透镜 （1）照相机：镜头是凸透镜，物距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像（实像是由实际光线会聚而成,胶片能感光,所以能成实像）。 （2）投影仪：镜头是凸透镜，物体在一倍焦距与二倍焦距之间，成倒立、放大的实像；透过平面镜使倒立，放大的像再倒立一次，这样我们在屏幕上看到的就是一个正立的实像了。 注意：照相机、投影仪要使像变大，应该让透镜靠近物体，远离胶卷、屏幕。 （3）放大镜：放大镜是一个短焦距凸透镜，放大镜到物体的距离（物距）小于一倍焦距，成的是放大、正立的虚像。 【例3】下列关于放大镜、幻灯机、照相机的说法错误的是（　　） A．它们都是利用凸透镜成像的 B．用照相机拍照时，景物在2倍焦距以外 C．幻灯片必须放在2倍焦距以外 D．用放大镜看书，书与透镜的距离应小于1倍焦距 【答案】C 【详解】解：A.放大镜、幻灯机、照相机的镜头都是凸透镜，利用了凸透镜成像规律，故A正确； B.照相机成倒立、缩小实像的实像，物距大于2倍焦距，此时像距处于1倍、2倍焦距之间，故B正确； C.幻灯机成倒立、放大的实像，物距介于1倍焦距与2倍焦距之间，像距大于2倍焦距，故C错误； D.用放大镜看书，物距小于焦距，即书与透镜的距离应小于1倍焦距，成倒立、放大的虚像，故D正确。 故选：C。 探究归纳：放大镜、幻灯机、照相机都是利用凸透镜成像的； 物距大于2倍焦距时成倒立、缩小实像，根据此原理制成照相机，此时像距处于1倍、2倍焦距之间； 物距介于1倍焦距与2倍焦距之间，成倒立、放大的实像，根据此原理制成幻灯机，此时像距大于2倍焦距； 物距1倍焦距以内，成倒立、放大的虚像，根据此原理制成放大镜。 【即练5】如图是小强用手机、透镜和纸盒自制简易“投影仪”，他能将手机上的画面放大投射到白墙上。下列说法不正确的是（　　） A．手机屏幕到透镜的距离应在透镜的一倍焦距和二倍焦距之间 B．白墙上呈现的是手机画面倒立、放大的实像 C．若用不透明的硬纸板遮住透镜的一部分，白墙上的画面将不再完整 D．从各个角度都能清楚地看到白墙上的像，是因为白墙对照射到其上面的光产生漫反射 【答案】凸；凹。 【详解】解：左图中，光线经过透镜后变会聚了，甲透镜为凸透镜； 右图中，光线经过透镜后变发散了，乙透镜为凹透镜。 故答案为：凸；凹。 【即练6】学校在校门口安装了一个高清摄像头，便于监测校门口的安保情况。摄像头的镜头相当于一个 （选填“凸”、“凹”）透镜，当人在摄像头监控范围内时，会通过摄像头成倒立、缩小的 （选填“实”、“虚”）像，若人靠近摄像头，所成的像将 （选填“变大”“不变”、“变小”）。 【答案】凸 实 变大 【详解】[1][2][3]摄像头的镜头相当于一个凸透镜，当人在摄像头监控范围内时，会通过摄像头成倒立、缩小的实像，若靠近摄像头，物距减小，像距增大，所成的像将变大。 一、单选题 1．夏天清晨，在公园经常看到如图所示的植物叶上有晶莹剔透的露珠，请过露珠可以看到清晰的叶脉，下列说法中正确的是（　　） A．露珠相当于一个凹透镜 B．露珠相当于一个凸面镜 C．看到的“叶脉”是倒立、放大的实像 D．看到的“叶脉”是正立，放大的虚像 【答案】D 【详解】AB．露珠中间厚，边缘薄，相当于一个水凸透镜，而凸面镜对光有发散作用，如汽车的后视镜可以扩大视野，故AB错误； CD．叶脉在水凸透镜的一倍焦距以内，成正立、放大的虚像，故C错误，D正确。 故选D。 2．如图所示是航天员工亚平在太空讲授水透镜的画面、若此时她的脸离水透镜光心的距离是40cm，在水透镜另一侧距离光心20cm的地方用光屏承接到清晰的像，则可推算该水透镜的焦距可能是（　　）    A．5cm B．10cm C．11cm D．20cm 【答案】C 【详解】她的脸离水透镜光心的距离是40cm，且能在水透镜另一侧距离光心20cm的地方，用光屏承接到清晰的像，此时的物距大于像距，此时物体在二倍焦距以外，像在一倍焦距和二倍焦距之间，即 u=40cm﹥2f,2f﹥v=20cm﹥f解得10cm﹤f﹤20cm 故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 3．将一凸透镜正对太阳，可在距透镜20cm处得到一个最小、最亮的光斑，若将一个物体放在此透镜前30cm处，则可在透镜另一侧得到（　　） A．倒立、缩小的实像 B．正立、缩小的实像 C．倒立、放大的实像 D．正立、放大的虚像 【答案】C 【详解】把一个凸透镜对准太阳光，可在距凸透镜20cm处得到一个最小、最亮的光斑，所以焦距f=20cm。若将一个物体放在此透镜前30cm处，物距u=30cm，则 2f>u>f 此时光屏上成倒立、放大的实像。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 4．2024年4月25日，搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭腾空而起，它在地面摄像机中所成的像是（　　） A．实像，像变大 B．实像，像变小 C．虚像，像变大 D．虚像，像变小 【答案】B 【详解】摄像机的成像原理和照相机相似，火箭在地面摄像机中成的像是倒立、缩小的实像；火箭腾空而起，远离摄像机，物距变大，则像距变小，成的像也变小，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 5．小明用凸透镜先后两次观察书本上的字，看到如图所示的情景，以下说法中正确的是（　　） A．甲图中成的是实像 B．乙图中成像条件与投影仪相同 C．甲图中书本在凸透镜2倍焦距以外 D．乙图中凸透镜远离书本，所成的像变大 【答案】B 【详解】解： A、实像都是倒立的，虚像都是正立的，故甲图中成的是虚像，乙图中成的是实像，故A错误； BC、甲图成正立放大的虚像，物距小于焦距；乙图成倒立放大的实像，物距大于一倍焦距小于二倍焦距，与投影仪的成像原理相同，故B正确、C错误； D、乙图中凸透镜远离书本，物距变大，像距变小，所成的像变小，故D错误； 故选：B。 6．探究“凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示，此时在光屏上得到烛焰清晰的像。下列说法正确的是（　　） A．放大镜应用了该次实验的成像规律 B．投影仪应用了该次实验的成像规律 C．要在光屏上得到更大的清晰像，需将蜡烛靠近透镜，光屏远离透镜 D．要在光屏上得到更大的清晰像，需将蜡烛靠近透镜，光屏靠近透镜 【答案】C 【详解】解：蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示，此时在光屏上得到烛焰清晰的像，由图可知，此时物距大于像距，根据凸透镜成像的规律可知，此时成像的性质一定是倒立缩小的实像，属于照相机原理，故AB错误； 根据凸透镜成像规律的记忆口诀，成实像时，物近像远像变大，若要在光屏上得到更大的清晰像，需将蜡烛靠近透镜，光屏远离透镜，故C正确，D错误。 故选：C。 7．某同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了像到凸透镜的距离 v 与物到凸透镜的距离 u 的关系图像，如图所示。下列说法正确的有（　　） A．该凸透镜的焦距 f = 16 cm B．当 u = 10 cm时，在光屏得到的是放大的像 C．当 u = 6 cm时，在光屏上得到的是倒立、缩小的实像 D．把物体从距透镜30 cm处移动到距透镜10 cm处的过程中，像逐渐变小 【答案】B 【详解】A．由图得 则该凸透镜的焦距 故A错误； B．当 时，物距在f~2f之间，此时在光屏得到的是放大的实像，故B正确； C．当 时，物距小于f，在光屏上得到的是放大的虚像，故C错误； D．把物体从距透镜30 cm处移动到距透镜10 cm处的过程中，物距变小，像距变大，像逐渐变大，故D错误。 故选B。 二、填空题 8．某凸透镜焦距为10cm，将一个物体放在距此透镜15cm处，则可在凸透镜另一侧的光屏上得到一个________（填“正立”或“倒立”）、________（填“放大”或“缩小”）的像。 【答案】倒立 放大 【详解】[1][2]透镜焦距为10cm，将一个物体放在距此透镜15cm处，此时物距为u=15cm，像距应是 2f＞u＞f故所成的像是倒立、放大的实像。 9．人脸识别仪可以捕捉人脸信息，并将所拍图像与系统数据库中预先录入的人脸照片模板进行对比，此装置的镜头相当于___________镜，若要拍摄镜头前处的人脸，它的焦距应小于___________。若想使拍摄的图像变大，人脸应该___________（填“远离”或“靠近”）镜头。 【答案】凸透 靠近 【详解】[1]此装置的镜头相当于凸透镜，可以成缩小的实像呈现在光屏上。 [2]成像为缩小的实像，故物距（即），解出不等式。 [3]凸透镜成实像时，“物近像远像变大”，故要使拍摄的图像变大，就要减小物距或者增大像距，其中减小物距为缩小人脸和镜头之间的距离，即人脸应该靠近镜头。 10．为了方便老年人剪指甲，市场上一种新型指甲剪，上方加装了一个小凸透镜如图甲所示，该指甲剪剪指甲时凸透镜可以成正立 　 　（选填“放大”或“缩小”）的虚像，判断该凸透镜的焦距可能为 　 　（选填“1cm”或“5cm”）。如图乙所示，此时烛焰恰好在光屏上成清晰的像，这个像的成像原理与 　 　（选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）相同。若保持蜡烛和光屏的位置不变，仅将凸透镜更换成另一个焦距相同、尺寸更大的凸透镜，此时光屏上像的大小与原来的像对比 　 　（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】放大；1cm；照相机；不变。 【详解】解：（1）由图甲可知，透过凸透镜看到一个正立的像，根据u＜f时，成正立、放大的虚像；若凸透镜焦距较大，根据凸透镜成虚像时，物距越大，像越大，要使像变大，则指甲离凸透镜距离较远，操作不方便，故该凸透镜的焦距可能为1cm； （2）如图乙所示，此时烛焰恰好在光屏上成清晰的像，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，照相机就是利用此原理制成的； 若保持蜡烛和光屏的位置不变，仅将凸透镜更换成另一个焦距相同、尺寸更大的凸透镜，物距、像距不变，此时光屏上像的大小与原来的像对比不变。 故答案为：放大；1cm；照相机；不变。 11．小明将凸透镜正对太阳光，在距离凸透镜10cm的白纸上呈现一个最小、最亮的光斑，此凸透镜的焦距为 cm。如图是他用该凸透镜观看书本上“中国梦”三个字时的情况，如果他想看到更大的正立的“国”字，小明需要将凸透镜 书本（选填“远离”或“靠近”），凸透镜和书本的距离应满足的条件是 。 【答案】10 远离 小于10cm 【详解】[1]平行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，所以根据题意可知此凸透镜的焦距为10cm。 [2][3]因为想要看到正立的像，所以可知此时凸透镜相当于一个放大镜，放大镜利用的是当物距小于一倍焦距时，成正立、放大的虚像的原理，所以想看到正立的“国”字，凸透镜和书本的距离应小于10cm，而当凸透镜成正立、放大的虚像时，物距越大，像距越大，成的虚像越大，所以可知想要看到更大的正立的“国”字，小明需要将凸透镜远离书本，但是距离不能大于10cm。 12. 让平行于主光轴的光分别射向凸透镜A与B，情况如图甲所示，则A与B中对光的会聚作用较强的是 。如图乙所示，烛焰通过凸透镜A恰好能在光屏上成清晰的像，如果保持蜡烛的位置不动，将凸透镜A换成凸透镜B，还想在光屏上看到清晰的像，应该向 移动光屏。 【答案】B 左 【详解】[1]如图甲所示，一束平行于主光轴光经过透镜后会聚一点，该点就是焦点，焦点到光心的距离是焦距，焦距越小，说明会聚作用越强，故B对光的会聚作用较强。 [2]如图乙所示，烛焰通过凸透镜A恰好能在光屏上成清晰的像，如果保持蜡烛的位置不动，将凸透镜A换成凸透镜B，因为凸透镜B对光的会聚作用更强，所以光线会提前会聚，即成像在光屏左侧，所以应该向左移动光屏才能在光屏上看到清晰的像。         三、实验题 13．小刚同学利用凸透镜、光具座、“F”形电光源、光屏等器材“探究凸透镜成像规律”。实验装置如图所示。 （1）“小刚同学测量凸透镜焦距的实验如图甲所示，则此凸透镜的焦距为 cm； （2）组装器材时，小刚同学将“F”形电光源、凸透镜和光屏依次安装在光具座上后，接下来应先调节三者的中心在 （3）当各器材位置如图乙所示时，光屏上有了最清晰的像（像未画出）。此时若保持凸透镜的位置固定不动，将“F”形电光源移到光具座的35cm处时，光屏移动到 cm处，光屏上才能承接到最清晰的像，生活中 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是应用了这个成像规律制成的。 （4）实验中利用“F”形电光源而不用蜡烛，二者相比，利用“F”形电光源除环保外，还具有的优点是 。（写出一点即可） （5）在探究了凸透镜成像规律后，小刚同学联想到摄影师拍摄荷叶上的青蛙时的情景，如下图所示。拍摄时人需要保持静止不动，通过“变焦镜头”使青蛙的像变大或变小。于是利用上图中的器材探究“像的大小与焦距的关系”。 ①为了完成该实验探究，除了增加刻度尺外，还需增加的器材是 ； ②该探究在多次实验中必须保持 不变。移动光屏待像最清晰时，用刻度尺测出像的高度，并记录数据。下表是小刚同学多次实验记录的数据。 实验次数 1 2 3 4 5 6 焦距/cm 4 6 8 10 12 14 像高/cm 1.5 2.5 3.6 4.8 6.3 8.0 根据数据可以得出结论：上述情景中，用相机拍照时， 。 【答案】10.0 同一高度 80 投影仪 成像更稳定 不同焦距的凸透镜 物距 相机的焦距越大，像越大 【详解】（1）[1]由图知，光屏上出现一个最小最亮的光斑即为凸透镜的焦点处，焦点到凸透镜的距离为 40.0cm-30.0cm=10.0cm 则凸透镜的焦距是10.0cm。 （2）[2]实验中，应调整“F”形电光源、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度上，这样烛焰的像才能成在光屏的中央。 （3）[3]当各器材位置如图乙所示时，光屏上有了最清晰的像，此时物距为30cm，像距为15cm。将“F”形电光源移到光具座的35cm处时，物距为15cm，根据光路可逆原理可知，此时的像距为30cm，则光屏移动到80cm刻度线处时，可以呈现清晰的像。 [4]物距为15cm，大于一倍焦距小于二倍焦距，成倒立放大的实像，这是投影仪的原理。 （4）[5]“F”形电光源相比蜡烛不会晃动，成像更稳定。 （5）[6]要探究“像的大小与焦距的关系”，应增加的器材是不同焦距的凸透镜。 [7]拍摄时人需要保持静止不动，此时物体到凸透镜的距离不变，即物距不变。 [8]由表中数据可以得出结论，物距不变时，凸透镜焦距越大，像越大，则用相机拍照时，相机的焦距越大，像越大。 14．小雨用凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。 （1）如图甲，将凸透镜正对着太阳光，在透镜下方，平行地放上白纸，测出透镜与白纸间距s与对应的白纸被烤焦的时间t，绘出图象，如图乙，则可判断该透镜的焦距f为 　12　cm； （2）调整器材高度时，应 　 　（选填“点燃”“不点燃”）蜡烛； （3）如图丙，将蜡烛移至45cm刻度处时，从凸透镜右侧通过凸透镜可以看到烛焰的 　 　（选填“虚”或“实”）像； （4）小金在实验过程中不断移动烛焰位置，观察到如上图①至⑥的六种烛焰清晰的像，请按蜡烛到凸透镜距离由远到近所得到的6个像进行排序，正确顺序为②①③　 　； （5）实验中，燃烧的蜡烛在不断缩短，导致光屏上的像向 　 　（选填“上”或“下”）移动； （6）小超想利用LED发光字母来探究凸透镜成像上下左右位置关系，如H、F、B、Z中4个字母适合做LED光源的有 　 　个； （7）小亮实验小组更换相关器材后顺利完成实验，根据记录的实验数据得到了如图的图象，图象为凸造镜成像的像距v的倒数和物距u的倒数的对应关系，根据图象信息可知该小组所用凸透镜的焦距为 　 　cm。 【答案】（1）12；（2）点燃；（3）虚；（4）⑤⑥④；（5）上；（6）1；（7）12.5。 【详解】解：（1）由图乙可知，当透镜与白纸间距s＝12cm时，白纸被烤焦的时间t＝4min，所用的时间最短， 说明太阳光经过凸透镜会聚后该点的温度最高，这个点就是凸透镜的焦点，则测出透镜与白纸距离即为焦距f＝12cm。 （2）根据凸透镜成像规律中实验的要求，必须让三者中心放在同一高度上，使其成像在光屏的中心； 只有先将蜡烛点燃，才可以确定烛焰的中心，所以点燃蜡烛应在调整高度之前。 （3）蜡烛移至45cm刻度线处时，物距u＝50cm﹣45cm＝5cm，u＜f，成正立、放大的虚像；该实验现象可以说明放大镜的成像特点。 （4）根据凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小；相反，物距减小，像距增大，像变大， 物距小于焦距时成正立放大的虚像，像越远像越大；故正确顺序为②①③⑤⑥④。 （5）实验过程中，蜡烛燃烧变短，根据“过光心的光线其传播方向不变”可知，像会向光屏的上方移动。 （6）探究凸透镜成像上下左右位置关系时，首先考虑应该让发光体本身上下左右是不同的，即上下和左右是不对称的，则适合做LED光源可能是“F”和“Z”；然后再分析“Z”，因Z上下左右同时颠倒后仍然是Z，所以Z不适合作光源，故只有“F”适合作光源。 （7）图中＝4m﹣1时，＝4m﹣1，此时v＝u＝0.25m像距等于物距，说明物体处于二倍焦距处，即2f＝0.25m，所以f＝0.125m＝12.5cm。 故答案为：（1）12；（2）点燃；（3）虚；（4）⑤⑥④；（5）上；（6）1；（7）12.5。 15．在“探究凸透镜成像的规律”实验中。 （1）让凸透镜正对平行光，调整凸透镜到光屏的距离，光屏上出现一个最小、最亮的光斑，如图甲所示，则该凸透镜的焦距 cm； （2）在组装器材时，将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛并调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度，这样做的目的是 ； （3）如图乙所示，将凸透镜固定在50cm刻度线处，将点燃的蜡烛移动到35cm刻度线处，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰的 （选填“实”或“虚”）像，利用该成像规律制成的光学仪器是 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）； （4）在如图乙所示的实验基础上，将点燃的蜡烛向左移动一段距离后，应将光屏适当向 （选填“左”或“右”）移动才能在光屏上成清晰的像，且成的像的大小 （选填“变大”、“变小”或“不变”）； （5）实验过程中，由于蜡烛燃烧变短，烛焰在光屏上的像将向光屏的 （选填“上半部”或“下半部”）移动。 【答案】10.0 使像成在光屏的中心 实 投影仪 左 变小 上半部 【详解】（1）[1]让凸透镜正对平行光，调整凸透镜到光屏的距离，光屏上出现一个最小、最亮的光斑，最小最亮的光斑为焦点，由图甲得，该凸透镜的焦距 f=40.0cm-30.0cm=10.0cm （2）[2]为了使像成在光屏的中心，应调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度。 （3）[3][4]将凸透镜固定在50cm刻度线处，将点燃的蜡烛移动到35cm刻度线处，此时物距为 u=50cm-35cm=15cm 此时物距大于一倍焦距小于二倍焦距根据凸透镜成像的特点可知，此时凸透镜成倒立放大的实像，投影仪是利用该原理成的像。 （4）[5][6]根据凸透镜成像的规律，成实像时，物近像远像变大，物远像近像变小，所以在如图乙所示的实验基础上，将点燃的蜡烛向左移动一段距离后，物距变大，像距变小，应将光屏适当向左移动才能在光屏上成清晰的像，像距变小，成的像变小。 （5）[7]实验过程中，由于蜡烛燃烧变短，由过光心的光线传播方向不变，烛焰在光屏上的像将向光屏的上半部移动。 16. 在“探究凸透镜成像的规律”实验中，小明用高为4cm的发光体（由发光二极管组成）作为物体，把凸透镜固定在如图甲所示的光具座50cm刻度线处不动。下表是小明记录的凸透镜成实像时的部分实验数据： 次数 物距/cm 像距/cm 像高/cm 1 30.0 15.0 2.0 2 20.0 4.0 3 15.0 8.0    （1）实验前需要调整发光体、凸透镜和光屏的中心在 ，目的是 ，分析表中数据可知，实验中所用凸透镜的焦距为 cm； （2）根据实验的数据推测，当把物体放在光具座“0”刻度线处时，保持透镜位置不变，物体通过凸透镜所成实像的高度 （选填“大于”“小于”或“等于”）2.0cm； （3）小明用如图乙所示的LED发光灯制成的“F”字样的光源替换图甲中的物体，保持物体和凸透镜的位置如图甲不变，移动光屏又一次找到了清晰的像，从左向右观察光屏，该像可能是图丙中的 （选填字母），该成像规律与 （选填“投影仪”或“照相机”）原理相同；另外请你分析小明用“F”型光源代替原发光物体完成实验的优点是 ； （4）若将该凸透镜换成焦距为30.0cm的凸透镜，物体和凸透镜的位置如图甲并保持不变，无论怎样在光具座上移动光屏，光屏上都不能得到清晰的像，原因是 【答案】同一高度 使像呈在光屏中央 10.0 小于 D 照相机 便于比较成像性质 物体在焦点处不能成像 【详解】（1）[1][2]实验中，为了使像成在光屏中央，应调整发光体、凸透镜和光屏的中心在同一高度上。 [3]由题意可知，发光体高4cm，根据凸透镜成像规律可知，当物距等于像距等于2倍焦距时，成倒立等大的实像，由表格可知，当像高等于发光体的高度，即4cm时，物距等于20cm，因此 故。 （2）[4]由表格数据可知，当物距为30cm时，像高2cm，当把物体放在光具座“0”刻度线处时，保持透镜位置不变，则，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小的规律可知，像会缩小，因此像的高度小于2cm。 （3）[5][6]由图甲可知，物距为 根据凸透镜成像规律可知，此时像距应在1倍焦距与2倍焦距之间，保持物体和凸透镜的位置如图甲不变，移动光屏，使光屏在1倍焦距与2倍焦距之间，可以在光屏上看到倒立缩小的实像，像与物体的左右、上下均相反，因此该像可能是图丙中的D。照相机就是根据该原理制成的。 [7]在实验中，用“F”型光源代替原发光物体，“F”型光源左右不对称，便于比较左右关系和倒正关系，即便于比较成像性质。 （4）[8]若将该凸透镜换成焦距为30.0cm的凸透镜，物体和凸透镜的位置如图甲并保持不变，则物距为 50cm-20m=30cm 物距等于1倍焦距，根据凸透镜成像规律可知，此时不成像，因此无论怎样在光具座上移动光屏，光屏上都不能得到清晰的像。 1 / 21 学科网（北京）股份有限公司 $ 第03讲 凸透镜成像的规律 内容导航 01 预习航标→ 析目标·明方向：预习导航精准定向 02 教材全解 → 析教材·学新知：情境概念深度构 情境启思：从生活或问题出发，激发兴趣 概念构建：梳理核心概念，形成知识框架 考点精讲：聚焦常考要点，讲清逻辑 例题精析：典型题目带路，学会解题思路 即练固基：趁热打铁练一练，巩固刚学内容 03过关检测 → 练考点·强落实：过关检测分层提 关键词 学习目标导航 成像性质 一倍焦距 二倍焦距 1．理解凸透镜成像规律； 2．知道凸透镜成像倒立、缩小（或放大）实像的条件及应用； 3．知道凸透镜成正立、放大虚像的条件； 4．掌握探究凸透镜成像的过程。能在探究活动中，初步获得提出问题的能力，通过探究活动，体验科学探究的全过程和方法，学习从物理现象中归纳科学规律的方法。 学习重点：凸透镜的会聚作用与焦点、焦距概念，凹透镜的发散作用 学习难点：虚焦点的理解，凸透镜和凹透镜简单的光路作图 情｜境｜启｜思 晶莹的露珠是大自然创造的“透镜”（如下图）。观察生活中用到透镜的地方，想一想：这些透镜所成的像各有什么特点？ 概｜念｜构｜建 1. 凸透镜成像的规律 成像条件物距（u） 成像的性质 像距（v） 应用 u﹥2f 倒立、缩小的实像 照相机（图a） u=2f 倒立、等大的实像 图d f﹤u﹤2f 倒立、放大的实像 投影仪（图b） u=f 不成像 射出的是平行光线 0﹤u﹤f 正立、放大的虚像 放大镜（图c） a. u﹥2f b. f﹤u﹤2f c.0﹤u﹤f d.u=2f 2. 对规律的进一步认识： （1）u＝f是 的分界点。 （2）u＝2f是 的分界点。 （3）当像距大于物距时成 的实像（或虚像），当像距小于物距时成 像。 （4）成实像时： 物距减小 （增大） 像距增大 （减小） 像变大 （变小） （5）成虚像时： 物距减小 （增大） 像距减小 （增大） 像变小 （变大） 深｜研｜精｜炼 知识点01探究凸透镜成像的规律 1、探究凸透镜成像的规律 如上图，光具座（带刻度）、蜡烛、凸透镜、光屏 1、信息快递 （1）物距（U）：物体到透镜的距离。 （2）像距（V）：像到透镜的距离。 （3）实像：能在光屏上呈现的像，它是由实际光线会聚而成的。 （4）虚像：能被人看见，但不能在光屏上呈现的像。 2、把蜡烛、凸透镜、光屏放在同一直线上（光具座上），调整烛焰、透镜和光屏的高度，使它们中心在同一高度。目的是使像成在光屏的中央。 提示：若在实验时，无论怎样移动光屏，在光屏都得不到像，可能得原因有：①蜡烛在焦点以内；②烛焰在焦点上③烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度；④蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦距，成像在很远的地方，光具座的光屏无法移到该位置。 3、 探究过程 ①利用学过的方法测出凸透镜的焦距f； ②按要求组装好器材，固定凸透镜的位置； ③蜡烛从距离凸透镜最远处开始逐次靠近凸透镜（改变物距）； 每改变一次物距u，都要调节光屏的位置,让光屏上出现最清晰的像（寻找像）； ④设计表格并记录每次实验得到的物距u、像距v、像的特点： 4、 数据分析 （1）把蜡烛放在较远处，使u>2f，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。观察这个像是倒立的还是正立的，是放大的还是缩小。测量像距和物距。 （2）把蜡烛移向凸透镜，让蜡烛到凸透镜的距离等于2f，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。观察像到凸透镜的距离、像的倒正和大小。测量像距和物距。 （3）把蜡烛再靠近凸透镜，让蜡烛到凸透镜的距离在f<U<2f，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。观察像到凸透镜的距离、像的倒正和大小。测量像距和物距。 （4）把蜡烛继续靠近凸透镜，让蜡烛在凸透镜的焦点上，移动光屏，看是否能够成像 （5）把蜡烛移动到凸透镜的焦点以内，移动光屏，在光屏上不能看到烛焰的像 5、结论： 成像条件物距(u) 成像的性质 像距(v) 应用 u﹥2f 倒立、 的实像 f﹤v﹤2f 照相机(图a) u=2f 倒立、 的实像 v=2f 图d f﹤u﹤2f 倒立、 的实像 v﹥2f 投影仪(图b) u=f 不成像 射出的是平行光线 0﹤u﹤f 正立、 的虚像 放大镜(图c) a. u﹥2f b. f﹤u﹤2f c. u﹤f d. u=2f 【例1】小明在“探究凸透镜成像的规律”的实验中：    （1）组装器材时，应调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在______上； （2）如图所示，此时光屏成清晰的像，像是______（选填“放大”或“缩小”）的。保持蜡烛和光屏的位置不变，凸透镜移到光具座上______cm刻度线处，光屏上能重新得到一个清晰的像； （3）在实验过程中，通过观察______来判断烛焰的像是实像还是虚像； （4）小明还利用三个焦距不同的凸透镜进行探究：凸透镜成实像时，像的大小与焦距之间的关系。实验数据记录如下表，根据实验数据，______（选填“能”或“不能”）得出凸透镜成实像时，像的大小与焦距之间的关系的结论，其原因是______。 凸透镜焦距/cm 物距a/cm 像距a’/cm 像的大小 5.0 15.0 7.5 较小 10.0 25.0 16.7 较大 15.0 35.0 26.3 最大 【即练1】如图所示是“科学探究：凸透镜成像”的实验操作情景，下列说法错误的是（　　） A．从图甲中可知该透镜的焦距为10.0cm B．如图乙所示，向左适当移动光屏可以得到倒立缩小的实像 C．如图乙所示，将蜡烛移至30cm处，光屏上可得到倒立等大的实像 D．如图乙所示，将蜡烛移至45cm处，可以得到正立放大的实像 【即练2】小明同学在探究凸透镜成像”的实验中    （l）将凸透镜正对太阳光，在透镜的另一侧移动光屏，在距透镜10cm处，屏上呈现出最小最亮的光斑，则此凸透镜焦距约是______cm； （2）在“探究凸透镜成像规律”的实验时：蜡烛、______、光屏应该在______，目的是______ ； （3）小明继续将点燃的蜡烛靠近凸透镜，当烛焰移至25cm 处，移动光屏，在屏上得到清晰的倒立、______的实像，______（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）应用这一原理制成； （4）当烛焰通过凸透镜在光屏上成一实像时，小明用不透明的纸挡住透镜上半部分，则光屏上所成的像______（选填“完整”或“不完整”），像的明暗将______（填变暗或变亮）。 知识点02凸透镜成像规律的理解 1、对凸透镜成像的规律理解 （1）静态规律 物距u与焦距f的关系 像的性质 像距v与焦距f的关系 相对凸透镜的位置 应用 正倒 大小 虚实 u>2f 倒立 缩小 实像 f<v<2f 与物异侧 照相机 u=2f 倒立 等大 实像 v=2f 与物异侧 测焦距 f<u<2f 倒立 放大 实像 v>2f 与物异侧 投影仪 u=f 不成像 u<f 正立 放大 虚像 —— 与物同侧 放大镜 记忆口诀：一倍焦距分 ，二倍焦距分 ，虚像（与物）同侧 ，实像异侧 ， （2）动态规律 成实像时，物体距离透镜越近，像距离透镜越远，像 ；物体距离透镜越远，像距离透镜越近，像 。即成实像时，物近像远像变大，物远像近像变小。成虚像时，物体距离透镜越近，像越小，物体距离透镜越远，像越大。即物体越靠近焦点像越大。 特别提醒 动态变化口诀：像的大小看像距，像儿跟着物体跑。其意义是，凸透镜成像时，像距变大（小），像就变大（小）；物体向哪个方向移动，像就向哪个方向移动。 【例2】如图是人脸识别系统，其摄像头的镜头相当于一个凸透镜。“刷脸”时要使人像变大，人应 　 　摄像头，且脸部到摄像头的距离应 　 　 （选填“小于”“等于”或“大于”）凸透镜的两倍焦距。 探究归纳：摄像头相当于一个凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用；摄像头是利用凸透镜成倒立、缩小的实像的原理工作的，当u＞2f时，凸透镜才能成倒立、缩小的实像。凸透镜成实像时，物近像远像变大。 【即练3】如图所示，让一束平行光经过一凸透镜，在光屏上得到一个最小、最亮的光点。小明用此透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验，下列说法不正确的是（　　）    A．当物体距离透镜8cm时，成正立的像 B．当物体距透镜16cm时，成倒立、放大的实像 C．当物体从距离透镜20cm处远离透镜移动时，所成的像逐渐变小 D．当物体从距离透镜20cm处靠近透镜移动时，要得到清晰的像应使光屏靠近透镜 【即练4】把一个物体放在距凸透镜30cm处时，在凸透镜的另一侧距离凸透镜30cm处的光屏上得到一个倒立清晰的像。若光屏不动，将凸透镜向物体移动20cm，则通过移动光屏将（　　） A．得到一个放大的像 B．得到一个缩小的像 C．得到一个等大的像 D．不能得到像 知识点03 生活中凸透镜的成像现象 1、生活中的透镜 （1）照相机：镜头是凸透镜，物距大于二倍焦距，成 、 的 （实像是由实际光线会聚而成,胶片能感光,所以能成实像）。 （2）投影仪：镜头是凸透镜，物体在一倍焦距与二倍焦距之间，成 、 的 ；透过平面镜使倒立，放大的像再倒立一次，这样我们在屏幕上看到的就是一个正立的实像了。 注意：照相机、投影仪要使像变大，应该让透镜靠近物体，远离胶卷、屏幕。 （3）放大镜：放大镜是一个短焦距凸透镜，放大镜到物体的距离（物距）小于一倍焦距，成的是 、 、的 。 【例3】下列关于放大镜、幻灯机、照相机的说法错误的是（　　） A．它们都是利用凸透镜成像的 B．用照相机拍照时，景物在2倍焦距以外 C．幻灯片必须放在2倍焦距以外 D．用放大镜看书，书与透镜的距离应小于1倍焦距 探究归纳：放大镜、幻灯机、照相机都是利用凸透镜成像的； 物距大于2倍焦距时成倒立、缩小实像，根据此原理制成照相机，此时像距处于1倍、2倍焦距之间； 物距介于1倍焦距与2倍焦距之间，成倒立、放大的实像，根据此原理制成幻灯机，此时像距大于2倍焦距； 物距1倍焦距以内，成倒立、放大的虚像，根据此原理制成放大镜。 【即练5】如图是小强用手机、透镜和纸盒自制简易“投影仪”，他能将手机上的画面放大投射到白墙上。下列说法不正确的是（　　） A．手机屏幕到透镜的距离应在透镜的一倍焦距和二倍焦距之间 B．白墙上呈现的是手机画面倒立、放大的实像 C．若用不透明的硬纸板遮住透镜的一部分，白墙上的画面将不再完整 D．从各个角度都能清楚地看到白墙上的像，是因为白墙对照射到其上面的光产生漫反射 【即练6】学校在校门口安装了一个高清摄像头，便于监测校门口的安保情况。摄像头的镜头相当于一个 （选填“凸”、“凹”）透镜，当人在摄像头监控范围内时，会通过摄像头成倒立、缩小的 （选填“实”、“虚”）像，若人靠近摄像头，所成的像将 （选填“变大”“不变”、“变小”）。 一、单选题 1．夏天清晨，在公园经常看到如图所示的植物叶上有晶莹剔透的露珠，请过露珠可以看到清晰的叶脉，下列说法中正确的是（　　） A．露珠相当于一个凹透镜 B．露珠相当于一个凸面镜 C．看到的“叶脉”是倒立、放大的实像 D．看到的“叶脉”是正立，放大的虚像 2．如图所示是航天员工亚平在太空讲授水透镜的画面、若此时她的脸离水透镜光心的距离是40cm，在水透镜另一侧距离光心20cm的地方用光屏承接到清晰的像，则可推算该水透镜的焦距可能是（　　）    A．5cm B．10cm C．11cm D．20cm 3．将一凸透镜正对太阳，可在距透镜20cm处得到一个最小、最亮的光斑，若将一个物体放在此透镜前30cm处，则可在透镜另一侧得到（　　） A．倒立、缩小的实像 B．正立、缩小的实像 C．倒立、放大的实像 D．正立、放大的虚像 4．2024年4月25日，搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭腾空而起，它在地面摄像机中所成的像是（　　） A．实像，像变大 B．实像，像变小 C．虚像，像变大 D．虚像，像变小 5．小明用凸透镜先后两次观察书本上的字，看到如图所示的情景，以下说法中正确的是（　　） A．甲图中成的是实像 B．乙图中成像条件与投影仪相同 C．甲图中书本在凸透镜2倍焦距以外 D．乙图中凸透镜远离书本，所成的像变大 6．探究“凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示，此时在光屏上得到烛焰清晰的像。下列说法正确的是（　　） A．放大镜应用了该次实验的成像规律 B．投影仪应用了该次实验的成像规律 C．要在光屏上得到更大的清晰像，需将蜡烛靠近透镜，光屏远离透镜 D．要在光屏上得到更大的清晰像，需将蜡烛靠近透镜，光屏靠近透镜 7．某同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了像到凸透镜的距离 v 与物到凸透镜的距离 u 的关系图像，如图所示。下列说法正确的有（　　） A．该凸透镜的焦距 f = 16 cm B．当 u = 10 cm时，在光屏得到的是放大的像 C．当 u = 6 cm时，在光屏上得到的是倒立、缩小的实像 D．把物体从距透镜30 cm处移动到距透镜10 cm处的过程中，像逐渐变小 二、填空题 8．某凸透镜焦距为10cm，将一个物体放在距此透镜15cm处，则可在凸透镜另一侧的光屏上得到一个________（填“正立”或“倒立”）、________（填“放大”或“缩小”）的像。 9．人脸识别仪可以捕捉人脸信息，并将所拍图像与系统数据库中预先录入的人脸照片模板进行对比，此装置的镜头相当于___________镜，若要拍摄镜头前处的人脸，它的焦距应小于___________。若想使拍摄的图像变大，人脸应该___________（填“远离”或“靠近”）镜头。 10．为了方便老年人剪指甲，市场上一种新型指甲剪，上方加装了一个小凸透镜如图甲所示，该指甲剪剪指甲时凸透镜可以成正立 　 　（选填“放大”或“缩小”）的虚像，判断该凸透镜的焦距可能为 　 　（选填“1cm”或“5cm”）。如图乙所示，此时烛焰恰好在光屏上成清晰的像，这个像的成像原理与 　 　（选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）相同。若保持蜡烛和光屏的位置不变，仅将凸透镜更换成另一个焦距相同、尺寸更大的凸透镜，此时光屏上像的大小与原来的像对比 　 　（选填“变大”“变小”或“不变”）。 11．小明将凸透镜正对太阳光，在距离凸透镜10cm的白纸上呈现一个最小、最亮的光斑，此凸透镜的焦距为 cm。如图是他用该凸透镜观看书本上“中国梦”三个字时的情况，如果他想看到更大的正立的“国”字，小明需要将凸透镜 书本（选填“远离”或“靠近”），凸透镜和书本的距离应满足的条件是 。 12. 让平行于主光轴的光分别射向凸透镜A与B，情况如图甲所示，则A与B中对光的会聚作用较强的是 。如图乙所示，烛焰通过凸透镜A恰好能在光屏上成清晰的像，如果保持蜡烛的位置不动，将凸透镜A换成凸透镜B，还想在光屏上看到清晰的像，应该向 移动光屏。 三、实验题 13．小刚同学利用凸透镜、光具座、“F”形电光源、光屏等器材“探究凸透镜成像规律”。实验装置如图所示。 （1）“小刚同学测量凸透镜焦距的实验如图甲所示，则此凸透镜的焦距为 cm； （2）组装器材时，小刚同学将“F”形电光源、凸透镜和光屏依次安装在光具座上后，接下来应先调节三者的中心在 （3）当各器材位置如图乙所示时，光屏上有了最清晰的像（像未画出）。此时若保持凸透镜的位置固定不动，将“F”形电光源移到光具座的35cm处时，光屏移动到 cm处，光屏上才能承接到最清晰的像，生活中 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是应用了这个成像规律制成的。 （4）实验中利用“F”形电光源而不用蜡烛，二者相比，利用“F”形电光源除环保外，还具有的优点是 。（写出一点即可） （5）在探究了凸透镜成像规律后，小刚同学联想到摄影师拍摄荷叶上的青蛙时的情景，如下图所示。拍摄时人需要保持静止不动，通过“变焦镜头”使青蛙的像变大或变小。于是利用上图中的器材探究“像的大小与焦距的关系”。 ①为了完成该实验探究，除了增加刻度尺外，还需增加的器材是 ； ②该探究在多次实验中必须保持 不变。移动光屏待像最清晰时，用刻度尺测出像的高度，并记录数据。下表是小刚同学多次实验记录的数据。 实验次数 1 2 3 4 5 6 焦距/cm 4 6 8 10 12 14 像高/cm 1.5 2.5 3.6 4.8 6.3 8.0 根据数据可以得出结论：上述情景中，用相机拍照时， 。 14．小雨用凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。 （1）如图甲，将凸透镜正对着太阳光，在透镜下方，平行地放上白纸，测出透镜与白纸间距s与对应的白纸被烤焦的时间t，绘出图象，如图乙，则可判断该透镜的焦距f为 　12　cm； （2）调整器材高度时，应 　 　（选填“点燃”“不点燃”）蜡烛； （3）如图丙，将蜡烛移至45cm刻度处时，从凸透镜右侧通过凸透镜可以看到烛焰的 　 　（选填“虚”或“实”）像； （4）小金在实验过程中不断移动烛焰位置，观察到如上图①至⑥的六种烛焰清晰的像，请按蜡烛到凸透镜距离由远到近所得到的6个像进行排序，正确顺序为②①③　 　； （5）实验中，燃烧的蜡烛在不断缩短，导致光屏上的像向 　 　（选填“上”或“下”）移动； （6）小超想利用LED发光字母来探究凸透镜成像上下左右位置关系，如H、F、B、Z中4个字母适合做LED光源的有 　 　个； （7）小亮实验小组更换相关器材后顺利完成实验，根据记录的实验数据得到了如图的图象，图象为凸造镜成像的像距v的倒数和物距u的倒数的对应关系，根据图象信息可知该小组所用凸透镜的焦距为 　 　cm。 15．在“探究凸透镜成像的规律”实验中。 （1）让凸透镜正对平行光，调整凸透镜到光屏的距离，光屏上出现一个最小、最亮的光斑，如图甲所示，则该凸透镜的焦距 cm； （2）在组装器材时，将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛并调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度，这样做的目的是 ； （3）如图乙所示，将凸透镜固定在50cm刻度线处，将点燃的蜡烛移动到35cm刻度线处，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰的 （选填“实”或“虚”）像，利用该成像规律制成的光学仪器是 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）； （4）在如图乙所示的实验基础上，将点燃的蜡烛向左移动一段距离后，应将光屏适当向 （选填“左”或“右”）移动才能在光屏上成清晰的像，且成的像的大小 （选填“变大”、“变小”或“不变”）； （5）实验过程中，由于蜡烛燃烧变短，烛焰在光屏上的像将向光屏的 （选填“上半部”或“下半部”）移动。 16. 在“探究凸透镜成像的规律”实验中，小明用高为4cm的发光体（由发光二极管组成）作为物体，把凸透镜固定在如图甲所示的光具座50cm刻度线处不动。下表是小明记录的凸透镜成实像时的部分实验数据： 次数 物距/cm 像距/cm 像高/cm 1 30.0 15.0 2.0 2 20.0 4.0 3 15.0 8.0    （1）实验前需要调整发光体、凸透镜和光屏的中心在 ，目的是 ，分析表中数据可知，实验中所用凸透镜的焦距为 cm； （2）根据实验的数据推测，当把物体放在光具座“0”刻度线处时，保持透镜位置不变，物体通过凸透镜所成实像的高度 （选填“大于”“小于”或“等于”）2.0cm； （3）小明用如图乙所示的LED发光灯制成的“F”字样的光源替换图甲中的物体，保持物体和凸透镜的位置如图甲不变，移动光屏又一次找到了清晰的像，从左向右观察光屏，该像可能是图丙中的 （选填字母），该成像规律与 （选填“投影仪”或“照相机”）原理相同；另外请你分析小明用“F”型光源代替原发光物体完成实验的优点是 ； （4）若将该凸透镜换成焦距为30.0cm的凸透镜，物体和凸透镜的位置如图甲并保持不变，无论怎样在光具座上移动光屏，光屏上都不能得到清晰的像，原因是 14 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $