4.5.2 凸透镜成像的规律及应用&专题三 透镜作图-【学海风暴】2026-2027学年八年级上册物理同步备课（教科版·新教材）

第2课时凸透镜 已课前预习导航 一、凸透镜成像的规律 1.物距和像距：物体到透镜光心的距离叫 作物距，用字母表示；像到透镜光心的距离 叫作像距，用字母v表示。 2.凸透镜成像的规律 (1)u>f时，在凸透镜的另一侧成倒立的 实像。 ①u>2f时，成倒立、缩小的实像； ②u=2f时，成倒立、等大的实像； ③2f>u>f时，成倒立、放大的实像。 (2)u<f时，在凸透镜的同侧成正立、放 大的虚像。 (3)u=f时，凸透镜不成像。 速记秘闲 一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小；实 像总是异侧倒，物近像远像变大；虚像总是 同侧正，物近像近像变小。 二、凸透镜成像规律的应用 1.放大镜：物体到凸透镜的距离小于1倍 焦距时，成正立、放大的虚像，像与物在凸透镜 的同侧。 2.照相机：被拍摄的物体在距离照相机镜 头2倍焦距以外的地方，成倒立、缩小的实像。 3.电影放映机（投影仪）：把胶片放在距离凸 透镜1倍焦距和2倍焦距之间，就可以在透镜另 一侧2倍焦距之外的地方得到倒立、放大的实像。 重点实验讲解 【实验名称】探究凸透镜成像的规律。（课 标要求学生必做实验) 【提出问题】凸透镜成像的虚实、大小、正 倒跟物距有什么关系？ 68 八年级物理JK版 成像的规律及应用 【实验器材】光具座、发光物体（发光二极 管)、凸透镜、光屏等。 【实验装置】 凸透镜 光屏 102030405060708090cm 【实验过程】 1.如上图所示，依次将发光物体、透镜、光 屏放置在光具座上，调整发光物体的中心、透 镜的光心和光屏的中心，使它们在同一高度。 2.调节发光物体到透镜的距离，使u>2f,左 右移动光屏，直到在光屏上能够看到发光物体清 晰的像，记下此时的物距和像距的大小及像的 情况。 3.仿照步骤2，调节发光物体到透镜的距 离，依次使u=2f、f<u<2f,左右移动光屏，直 到在光屏上能够看到发光物体清晰的像，记下 此时的物距和像距的大小及像的情况。 4.调节发光物体到透镜的距离，使u=f, 发现无论怎么移动光屏，都成不了像。 5.调节发光物体到透镜的距离，使u<f, 左右移动光屏，成不了像，在光屏一侧透过透 镜观察所成的像。 【实验表格】 物距u与焦 像的情况 像距v与焦 距∫的关系 正倒 大小 虚实 距∫的关系 u2f 倒立 缩小 实像 f<v<2f u=2f 倒立 等大 实像 v=2f f<u<2f 倒立 放大实像 v>2f u=f 不成像 u<f 正立放大虚像 【实验结论】当物距大于2倍焦距时，凸透 镜成倒立、缩小的实像；当物距等于2倍焦距 时，凸透镜成倒立、等大的实像。当物距小于2 倍焦距、大于1倍焦距时，凸透镜成倒立、放大 的实像；当物距小于1倍焦距时，凸透镜成正 立、放大的虚像。 已经典例题剖析 【例】在“探究凸透镜成像的规律”实验中， 当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如下图所示时， 光屏上承接到烛焰清晰的像。保持凸透镜的 位置不变，则 0m102030405060708090100 A.实验所用凸透镜的焦距可能为10.0cm B.光屏上承接到的像是烛焰倒立、放大的 实像 C.将蜡烛和光屏的位置互换，光屏上仍能 承接到像 D.将蜡烛移至45.0cm刻度线上，光屏上 仍能承接到像 【解题点拨】由图可知，光屏上成清晰的像 时，物距大于像距，则物距u>2f,像距在1倍 焦距和2倍焦距之间，即2f>v>f,结合图中 的物距和像距的大小可得焦距的大小范围；凸 透镜成实像时，若物距大于像距，则成倒立、缩 小的实像，反之则成倒立、放大的实像；在光的 折射现象中，光路是可逆的，所以将蜡烛和光 屏的位置互换后，光屏上仍能接收到蜡烛的 像；把蜡烛移到45.0cm刻度线上时，物距小于 1倍焦距，凸透镜成正立、放大的虚像。 参考答案O【例】C 课内基础闯关 考点①凸透镜成像的规律 1.(2026连云港)如图为小明探究“凸透镜成像 规律”的实验装置，凸透镜的焦距为10cm。 当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时， 烛焰在光屏上恰好成清晰的像，此时所成的 像是倒立、 的实像。将蜡烛远离凸 透镜，光屏上原来清晰的像变模糊了。若要 在光屏上再次得到清晰的像，应将光屏 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜。 pmrgmpmpmpmpmirinpmmpmhpunmmpmpmpmirnpmpumpm 0cml02030405060708090100 考点② 凸透镜成像规律的应用 2.放大镜属于 (选填“凸” 或“凹”)透镜；如右图，邮票通过 透镜所成的像是 (选填 “实”或“虚”)像，邮票到透镜的 距离 (选填“大于”或“小于”)透镜 的焦距。 3.下列说法正确的是 A.人脸经摄像头成倒立、缩小的像 B.电影胶片经投影仪成正立、等大的像 C.通过照相机看到的远处的树是倒立、放大 的像 D.透过鱼缸看见的鱼是正立、缩小的像 已课外拓展提高 一、填空题 1.下图为某同学用自制的水凸透镜进行实验 探究的情景，此时光屏上呈现了烛焰清晰的 像（像未画出），该像是倒立、 (选填 “放大”或“缩小”)的实像。将蜡烛向左移动 一小段距离后，保持水凸透镜、光屏的位置 不变，为使光屏上再次成清晰的像，请写出 种简单可行的操作方法： (合理即可)。 上册第4章 注射器 水凸透镜 光屏 蜡烛 0m102030405060708090100 二、选择题 2.博山琉璃烧制技艺是国家级非物质文化遗 产。小明在琉璃馆参观时用一个焦距为15 cm的凸透镜观察琉璃瓶的细节，当凸透镜 距离瓶子10cm时，他看到的像是() A.倒立、放大的实像B.倒立、缩小的实像 C.正立、放大的虚像D.正立、放大的实像 3.物理学与日常生活(2025一2026新余分宜 期末)商场门口的广告投影灯可以将广告片 投影到地面成放大的广告图标，它主要由光 源、广告片和镜头组成，如下图所示。下列 说法正确的是 ( 广告投影灯 光源 告图形 广告片 镜头 内部结构示意图 A.广告投影灯的成像原理与照相机相同 B.地面上的广告图标是正立、放大的虚像 C.广告片到镜头的距离应大于1倍焦距小 于2倍焦距 D.为了使广告图标变大，应增大广告片到镜 头的距离 三、实验与探究题 4.如下图所示，小美在探究凸透镜成像规律的 实验中，使用了一个焦距未知的凸透镜 蜡烛 凸透镜 光屏 标尺 (1)她首先将凸透镜正对着太阳光，在光屏 上得到一个最小、最亮的光斑，用刻度尺测 得光斑到凸透镜光心的距离为12cm,则该 凸透镜的焦距为 cm。 八年级物理K版 (2)为了便于观察实验现象，她应该选择 (选填“较亮”或“较暗”)的实验 环境。她将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光 具座上，点燃蜡烛后，调节烛焰、凸透镜和光 屏三者的中心大致在 上 当蜡烛距离凸透镜 cm时，在光 屏上得到一个倒立、等大的像；将蜡烛继续 远离凸透镜，并向 (选填“左”或 “右”)移动光屏，也能看到清晰的像，这和 (选填“投影仪”“放大镜”或 “照相机”)的成像特点类似。 (3)当蜡烛距离凸透镜18cm时，烛焰在光屏 上成清晰的像，此时像距 （选填 “大于”“小于”或“等于”)2倍焦距；若保持蜡 烛和光屏的位置不变，只移动凸透镜，要再次 在光屏上得到清晰的像，凸透镜应向 (选填“蜡烛”或“光屏”)方向移动。 核心素养提升 科学思维一幅如图甲所示的漫画立在桌面 上，小霞把一个装水的玻璃杯放在漫画前， 惊奇地发现透过水杯看到漫画中的老鼠变 “胖”了，还掉头奔向猫，如图乙所示。小霞 观察分析：装水的圆柱形玻璃杯的横截面中 间厚、边缘薄，起到 （选填 “平面镜”“凸透镜”或“凹透镜”)的作用，使 图片横向放大、颠倒，透过水杯看到的是老 鼠的 (选填“实”或“虚”)像，此时 老鼠到玻璃杯的距离满足 (选填“f<u<2f”或“u>2f”)。若小霞将 水杯继续 (选填“靠近”或“远 离”)漫画，她透过水杯将会看到漫画中的老 鼠逃离猫。 乙 >》 专题三 考向①凸透镜作图 1.请在下图中画出平行于主光轴的两条入射 光线经过透镜后的光线。 2.据晋代张华的《博物志》记载：“削冰令圆，举 以向日，以艾于后承其影，则得火。”这种利 用冰透镜向日取火的方法，体现了我国古代 劳动人民的智慧。如下图所示，若把用冰块 制成的凸透镜正对着太阳，将太阳光看成平 行光，冰透镜的焦点为F,请在图中完成 光路。 3.如下图所示，把小灯泡放在凸透镜的焦点 上。请画出从小灯泡发出的两条光线经凸 透镜折射后的光线。 4.如下图所示，F是凸透镜的焦点。请在图中 画出物体AB经凸透镜成像的光路图。 考向②凹透镜作图 5.请在下图所示的透镜中，作出光线AC的折 射光线和光线OB的入射光线。 透镜作图 考向③光学综合作图 6.如下图所示，一束光射向凹透镜。请画出该 光经过凹透镜、凸透镜的折射光路。 7.如下图，一束光垂直于凸透镜主光轴射向平 面镜。请在图中画出该束光经平面镜反射 再通过凸透镜折射的光路图。 8.图甲所示的是博物馆内“刘充国印”的展台， 上方是凸透镜，透过它能看到放大的印章； 下方是平面镜，通过它能看到印章底部的 字。图乙是其示意图，F为凸透镜的焦点，O 为凸透镜的光心，光线a平行于凸透镜的主 光轴（图中虚线）。请在图乙中画出： (1)光线a经过凸透镜折射后的光线。 (2)光线b经过平面镜反射后的光线。 凸透镜 凸透镜 印章 印章 2面镜 平面镜 上册第4章变式如下图所示 了眼睛 B 5科学探究：凸透镜成像 第1课时透镜 )课内基础闯关 1.②③①④2.凸透镜会聚3.凹凸 4.凸焦点5.B 6.如图甲、乙所示 勿 乙 心课外拓展提高 1.平面凸透 2.凸会聚 3.凸相同【解析】瓶中装有水时，瓶中水的形状是中 间厚、边缘薄，因此装有水的矿泉水瓶相当于一个凸 透镜，对光有会聚作用；中间为“空气凹透镜”的玻璃 砖可以看作是两个凸透镜组合在一起，光线经两个凸 透镜后会变得更会聚，所以它与装有水的矿泉水瓶对 光的作用相同。 变式C 4.C 5.B【解析】从光线通过透镜的四幅图可知，a、b的折 射光线相对于人射光线更偏离主光轴，所以该透镜对 光有发散作用，是凹透镜；c、d的折射光线相对于入 射光线更偏向主光轴，所以该透镜对光有会聚作用， 是凸透镜。 巴核心素养提升 C【解析】根据题意可知，圆孔P中放入一个光学元 件后，在光屏M上呈现一个比圆孔P大的圆形光斑。 由于凹透镜对光有发散作用，因此该光学元件可能是 凹透镜：如果圆孔P中放入一个凸透镜，平行于主光 轴的光线经凸透镜折射后会先会聚到焦点上，然后继 续向前传播，从而变得“发散”，最后在光屏M上也可 能形成一个比圆孔P大的圆形光斑，所以圆孔中的光 学元件也可能是凸透镜；如果圆孔P中放入一个厚平 板玻璃，由于平板玻璃对光既没有会聚作用，也没有 发散作用，因此光斑与圆孔一样大，故圆孔中的光学 元件不可能是厚平板玻璃。 第2课时凸透镜成像的规律及应用 )课内基础闯关 1.缩小靠近【解析】在光屏上能观察到清晰的像，此 时物距大于像距，所以像为倒立、缩小的实像。将蜡 烛适当向远离透镜的方向移动时，物距变大，则像距 变小，所以为找到清晰的像，应将光屏向靠近凸透镜 的方向移动。 2.凸虚小于 3.A ②课外拓展提高 1.缩小用注射器从水凸透镜中抽取适量的水【解 析】由题图可知，此时物距大于像距，根据凸透镜成实 像时的规律可知，该像是倒立、缩小的实像。将蜡烛 向左移动一小段距离后，保持水凸透镜、蜡烛的位置 不变，此时物距增大，像距变小，为使光屏上再次成清 晰的像，应将光屏向左移动适当距离；如果保持光屏 位置不动，应使水凸透镜折射光的能力变弱，则应用 注射器从水凸透镜中抽取适量的水。 2.C 3.C【解析】投影灯成的是倒立、放大的实像，则广告片 到镜头的距离在1倍焦距和2倍焦距之间，其成像原 理与投影仪的成像原理相同，A、B错误，C正确。为 使广告图标（即像）变大，根据凸透镜成像的规律可 知，应减小广告片到镜头的距离，同时增大投影灯到 地面的距离，D错误。 4.(1)12(2)较暗同一高度24左照相机 (3)大于光屏 核心素养提升 凸透镜实f<u<2f靠近【解析】装水的圆柱 形玻璃杯的横截面中间厚、边缘薄，形成水凸透镜。 题图乙中老鼠的像与题图甲中的老鼠相比，是放大 的、左右颠倒的实像，所以此时的物距在1倍焦距和2 倍焦距之间，即f<u<2f。要想透过水杯看到漫画 中的老鼠逃离猫，则老鼠通过水杯所成的像应为正立 的虚像，根据凸透镜成像的规律可知，此时物距应小 于1倍焦距，所以应将水杯继续靠近漫画。 专题三透镜作图 1.如下图所示 2.如下图所示 3.如下图所示 上册详解详析 11△ 4.如下图所示 5.如下图所示 6.如下图所示 7.如下图所示 8.如下图所示 凸透镜 印章口 平面镜 6跨学科实践：眼睛 课内基础闯关 1.B2.A3.D4.D ®课外拓展提高 1.倒立、缩小凹发散 2.凹近视眼【解析】向水透镜内注入适量的水后，水 透镜变厚，对光的会聚能力增强，故若不移动蜡烛，要 让光屏上的像变清晰，可在蜡烛与水透镜之间适当的 位置安装一个对光有发散作用的凹透镜，此过程模拟 的是近视眼的成因及矫正方法。 3.A4.A5.B 6.(1)将蜡烛向凸透镜靠近靠近(2)①乙②丙 ③大于发散 巴核心素养提升 A【解析】由图乙可知，远处物体成像在视网膜的前 方，所以是近视眼，需要戴凹透镜矫正；由图甲可知， 镜片I是凹透镜，镜片Ⅱ是凸透镜，故A符合题意。 阶段训练（四） 1.会聚远离2.凸透镜远视眼 42 八年级物理K版 3.10左照相机【解析】由图可知，此时物距u= 50cm一30cm=20cm,像距v=70cm一50cm= 20cm,因为光屏上的像是清晰的，根据凸透镜成像规 律可知，u=v=2f,所以凸透镜的焦距f=10cm。仅 将蜡烛移到10cm刻度线处，此时物距u'=50cm一 10cm=40cm,物距u'>2f,凸透镜成倒立、缩小的实 像，生活中的照相机就是利用此原理制成的，此时像 距v满足f<v'<2f,所以为了在光屏上得到清晰的 像，接下来她应将光屏适当向左移动。 4.增大>【解析】利用模型照相机照相时，为使像变 大，应减小物体到镜头的距离，同时增大底片到镜头 的距离，即照相机要靠近教学楼，同时增大两纸筒间 的距离；照相机是利用物体到凸透镜的距离大于2倍 焦距时，成倒立、缩小实像的原理制成的，所以模型照 相机的镜头到教学楼的距离应大于16cm。 5.C6.C 7.B【解析】人的眼睛相当于一架照相机，物体在正常 眼睛的视网膜上成倒立、缩小的实像，故A错误。近 视眼成像时，像成在视网膜的前方，所以近视眼看不 清楚远处的物体；我们可用凹透镜矫正，使像成在视 网膜上，看清物体；矫正近视眼前，像离视网膜越近， 说明人眼的近视程度越小，配戴的眼镜度数越低，故B 正确，C、D错误。 8.AC【解析】将蜡烛放在10cm刻度线处，此时物距u =40cm,物距大于2倍焦距，移动光屏，可在光屏上呈 现烛焰倒立、缩小的实像，A正确。将蜡烛放在20cm 刻度线处，此时物距u=30cm,物距大于2倍焦距，移 动光屏，可在光屏上呈现烛焰倒立、缩小的实像，B错 误。将蜡烛放在35cm刻度线处，此时物距u= 15cm,物距在1倍焦距和2倍焦距之间，移动光屏，可 在光屏上成倒立、放大的实像，C正确。将蜡烛放在 45cm刻度线处，此时物距u=5cm,物距小于1倍焦 距，凸透镜成正立、放大的虚像，虚像不能呈现在光屏 上，D错误。 9.【设计并进行实验】(1)较暗(2)下【分析论证】(1) “>2f(2)变大变大(3)折射现象中，光路可逆 【交流】变暗 7通过透镜看世界 8走进彩色世界 ②课内基础闯关 1.D2.C3.多种色光红紫4.C5.B ©课外拓展提高 1.大变大2.望远镜放大镜3.色散a4.C 5.D【解析】用普通望远镜观察远处物体时，物镜的作 用是使远处的物体在焦点附近成实像。物镜上的小 飞虫在1倍焦距以内，不会成像在视野内，因此视野 中不会出现飞虫和黑点。 6.A【解析】显微镜的物镜焦距短，载物台上的物体与