学案：3.3 凸透镜成像的规律（第二课时 ） 2026-2027学年苏科版物理八年级上学期

宜兴市铜峰中学初二年级物理学科“结构学习导学案”（详案） §3.3 凸透镜成像的规律（第二课时）班级 姓名 知识梳理：拓展规律 （1）成实像时：物距变大，像距同时变 ，像同时变 。物距变小，像距同时变 ，像同时变 。 （2）成放大像时，像距v 物距u（填<、=、>，下同）；成缩小像时，像距v 物距u；成等大像时，像距v 物距u。 （3）成虚像时，物距u变大，像距v同时变 ，像同时变 。物距u变小，像距v同时变 ，像同时变 。 (4）凸透镜所成的实像总是 立的，像与物在凸透镜的 侧；凸透镜所成的虚像总是 立的，像与物在凸透镜的 侧。 （5） 处，是物体成缩小像与放大像的分界点； 处，是物体成实像与虚像的分界点。 （6）物体通过凸透镜在光屏上成一个倒立放大的实像时，物距为15cm，像距为30cm。保持透镜不动，将物体和光屏的位置对调，则在光屏上 （能、不能）得到清晰的像。若物体和光屏不动，移动透镜，直到物距为 cm时，在光屏上能再次得到清晰的像，像倒立 （放大、缩小、等大）的实像。即要再次在光屏是成清晰的像，只需后来的物距等于原来的 ，同时后来的像距距等于原来的 。 （7）凸透镜成像时，物点S、光心O、像点S， （在、不在）同一直线上。若光屏上的像偏上，要使像成在光屏的中央，可以向 （上、下）移动光屏，或向 （上、下）移动物体，或向 （上、下）移动透镜。 训练： 一．选择题（共8小题） 1．用如图装置探究凸透镜成像规律，凸透镜焦距为10cm，此时在光屏上恰好成清晰的像，下列说法正确的是（　　） A．保持凸透镜位置不变，只将蜡烛和光屏的位置互换，在光屏上看不到像 B．保持凸透镜位置不变，将蜡烛移动到45.0cm 刻度线处，在右侧通过透镜看不到像 C．保持蜡烛和光屏的位置不变，只将透镜适当向右移动，在光屏上不能再次看到像 D．保持蜡烛位置不变，将光屏移动到70.0cm 刻度线处，再将透镜适当向左移动，在光屏上不能再次看到像 2．用图所示的凸透镜探究凸透镜的成像规律。凸透镜的焦点为F，要想在光屏上得到的像最大，蜡烛应放在透镜左边的（　　） A．a处 B．b处 C．c处 D．F处 3．一凸透镜的焦距是10cm，将点燃的蜡烛从离凸透镜50cm处移到15cm处的过程中，像的大小和像距的变化情况是（　　） A．像变大，像距变小 B．像变大，像距变大 C．像变小，像距变小 D．像变小，像距变大 4．在探究凸透镜成像规律的实验中，将点燃的蜡烛放在凸透镜前某一位置，在凸透镜后20cm的光屏上出现一个清晰的倒立等大的像，如果将蜡烛移动到凸透镜前25cm处，则（　　） A．将光屏靠近凸透镜一段距离，光屏上会出现倒立缩小的实像 B．将光屏靠近凸透镜一段距离，光屏上会出现倒立放大的实像 C．将光屏远离凸透镜一段距离，光屏上会出现倒立缩小的实像 D．将光屏远离凸透镜一段距离，光屏上会出现倒立放大的实像 5．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上承接到清晰的像。则（　　） A．实验所用透镜的焦距可能是10cm B．光屏上承接到的是倒立放大的虚像 C．仅将凸透镜向右移动，可能再次承接到清晰的像 D．仅将蜡烛和光屏的位置互换，光屏上不能承接到像 6．如图甲所示，小明将凸透镜先靠近物理课本上的“物理”二字，然后再将凸透镜逐渐远离的过程中，通过凸透镜观察到的像，你认为如图乙所示5个不同的像，依次成像正确的是（　　） A．①②③ B．①⑤④ C．①③⑤ D．⑤③② 7．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，光具座上依次摆放蜡烛、凸透镜和光屏，如图所示，此时烛焰在光屏上恰好成清晰等大的像。下列说法正确的是（　　） A．此凸透镜的焦距为20cm B．当蜡烛因燃烧逐渐变短时，光屏上的像会逐渐向下移动 C．将蜡烛置于10cm刻度线处的成像原理与投影仪相同 D．若在蜡烛和凸透镜间放置一个近视镜片，为得到清晰的像，光屏应向右移动 8．某同学在“探究凸透镜成像的规律”实验时，将蜡烛、凸透镜、光屏调试到如图所示的位置；光屏中心正好出现清晰的像（未画出）。下列说法正确的是（　　） A．凸透镜焦距为20cm B．光屏上的像是倒立、等大的实像 C．蜡烛燃烧变短，光屏上像的位置会下降 D．凸透镜位置不变，将蜡烛移至20cm刻度处，移动光可得到倒立的放大实像 二．填空题（共6小题） 9．某同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，测量出物距和像距的数据记录在下表中（u表示物体到凸透镜的距离，v表示像到凸透镜的距离），用该凸透镜作放大镜使用时，被观察的物体到透镜的距离在 _______ cm以内；把物体从距凸透镜15cm处移动到距凸透镜30cm处的过程中，像的大小将 _______ （选填“变大”、“变小”、“先变小再变大”或“先变大再变小”）。 物距u/cm 50 30 20 15 12.5 像距v/cm 12.5 15 20 30 50 10．用F为焦点、焦距为f的凸透镜探究凸透镜的成像规律，蜡烛和凸透镜的位置如图所示，图中光屏未画出，光屏上所成清晰的像在图中 _____ （填数字序号）区域，若此时飞来一只小昆虫落在凸透镜的左边上，发现烛焰在光屏上成 _______ （选填“完整”或“残缺”）的像。 11．某同学做“研究凸透镜成像”的实验，在实验中固定了透镜，无论怎样移动蜡烛和光屏，在光屏上都找不到像，则原因是 _________ 中心、光屏中心、透镜中心不在同一高度。找到原因后在光屏上得到了像，如果蜡烛燃烧时间较长，蜡烛变短，则光屏上的像将向 _____ 移动（选填“上”或“下”）。 12．如图所示，CD是发光体AB经凸透镜所成的像。F为凸透镜焦点，O为光心。 ①请根据凸透镜后的折射光线，画出入射光线，并确定像点D对应的物点A； ②相对于物体AB，所成的像CD是_____ 立的_____ 像。 13．小华利用如图装置探究凸透镜成像规律。图中在光屏上成清晰实像的场景的实际应用是 ________ （选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）；保持蜡烛和光屏分别在10cm处和55cm处不动，要再次在光屏上呈现清晰的像，应将凸透镜移到 _______ cm刻度处。 14．小在探究凸透镜成像规律的实验中，凸透镜的焦距为10cm，要使烛焰在光屏上成清晰、缩小的实像，则蜡烛与透镜距离应 _______ 20cm（选填“大于”或“小于”）；若移动蜡烛，使之与凸透镜间的距离小于10cm，则人应在 _______ （选填“蜡烛”或“光屏”）一侧透过凸透镜观察成像。 三．实验探究题（共3小题） 15．在研究凸透镜成像规律的实验中： （1）实验步骤中很重要的一条是：把带有支座的蜡烛、凸透镜和光屏放在________ 上，且使蜡烛和光屏位于凸透镜的两侧。调整凸透镜和光屏的高度，使烛焰的中心、光屏的中心和凸透镜的光心处于_________ （2）在利用平行光测量凸透镜焦距中，在距离凸透镜10厘米的光屏上有一个最小、最亮的光斑，则此凸透镜焦距为_______ 厘米 （3）如图所示：在“探究凸透镜成像”的实验时，小明同学分别把点燃的蜡烛放在A、B、C、D、E的位置，请你利用学过的知识帮他分析一下： ①把蜡烛放在_____ 点，屏上出现的像最大；②把蜡烛放在_____ 点，透镜成的是虚像；③把蜡烛从远处向凸透镜靠近（由A→D，不包括D点）时，像逐渐_______ （填“靠近”或“远离”）透镜，像的大小逐渐_______ （填“变大”或“变小”）。 16．周老师用蜡烛、凸透镜光屏和光具座等器材做“探究凸透镜成像规律”的实验。 （1）将蜡烛、凸透镜、光屏随意固定在光具座上，点燃蜡烛后，沿光具座无论怎样移动光屏，在光屏上始终得不到烛焰的像，原因可能是 _____________ ； （2）重新调整后，将蜡烛和凸透镜固定后，移动光屏当光屏上出现清晰像时，三者位置如图（1）所示。光屏上得到烛焰清晰、完整的像，该像是 _____ 像。该成像情况在生活中的应用是 ________ （选填“照相机”或“投影仪”）；我们可以从不同角度看到光屏上的像，是因为发生了 ________ （“镜面反射”或“漫反射”）； （3）在图（1）的基础上，将蜡烛移至20cm刻度线处，要在光屏上看到清晰的像，应将光屏 _______ （选填“靠近”或“远离”）透镜；若不移动光屏，还想在光屏上得到清晰的像我们可以： ①将一个眼镜片放在凸透镜和烛焰之间，也能使光屏上的像变清晰，则该眼镜片是 _______ （选填“近视”或“远视”）眼镜的镜片； ②也可保持光屏不动，换用焦距更 _____ （大/小）的透镜。 （4）实验中如图（2），将蜡烛放在图示位置，光屏上恰好成清晰的像，若切除凸透镜中间的阴影部分，再将剩余部分靠拢在一起，则蜡烛能成 _____ （选填：0、1、2、3）个像。如不切除凸透镜中间的阴影部分并把阴影部分用黑纸遮挡起来，此时在光屏上成 _____ 。（选填编号：①一个部分像、②一个全像、③两个部分像、④两个全像） 17．在做“探究凸透镜成像规律”的实验中： （1）小华发现：光具座上标尺的刻度范围是“0～90cm”，而实验桌上却有两个凸透镜，规格如表所示。小华面临的问题是：为了研究凸透镜的成像规律，选用 _____ 透镜较好。 序号 直径/cm 焦距/cm 甲 4 10 乙 5 30 （2）如图甲所示，一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后，在光屏上形成了一个最小、最亮的 _______ （选填“亮点”或“亮环”）。由图甲可知，凸透镜对光线具有 _______ 作用，该凸透镜的焦距是 ___________ （3）点燃蜡烛后，调节烛焰中心、透镜中心和光屏中心大致在 _________ 上，目的是 ______________ 。 （4）如图乙，小刚将蜡烛移至光具座上0cm刻度线处，向 _____ （选填“左”或“右”）移动光屏，直到烛焰在光屏上成清晰的像，则该像是 _______ （选填“放大“等大”或“缩小”）的实像；生活中的 ________ 就是利用这个规律制成的。 （5）在（4）问的基础上，小刚将蜡烛移至光具座上35cm刻度线处，在凸透镜位置不变时，要在光屏上成清晰的像，光屏应向 _______ （选填“靠近”或“远离”）凸透镜方向移动，直到烛焰在光屏上成清晰的像，则该像是 _______ （选填“倒立”或“正立”）的实像；生活中的 ________ 就是利用这个规律制成的 （6）小刚将蜡烛移至光具座上45cm刻度线处，小刚从凸透镜的右侧通过凸透镜可以看到烛焰 _______ （选填“倒立”或“正立”）的像，此时 _______ （选填“能”或“不能”）在光屏上接收到清晰的像。生活中的 ________ 就是利用这个规律制成的。 （7）实验时，蜡烛随着燃烧而变短，光屏上的像将向 _____ （选填“上”或“下”）移动。 （8）在上述实验过程中，当光屏上出现倒立、放大的像时，小王用不透光的物体挡住凸透镜的左半部，此时光屏上的像将 _____ 。 A.像的大小、形状不变，像的亮度变暗B.像的左半部消失 C.像的右半部消失D.像缩小一半 （9）小宇同学所在的小组用由几个发光二极管做成的“F”字样作发光体，你认为其好处是 _________ （答一点）。他把发光二极管放在蜡烛火焰的位置上（移走蜡烛后），移动光屏直到成清晰像为止。此时发光二极管在光屏上所成的像是下面的 _____ 。 （10）小兰同学依次把点燃的蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上。但是，实验中无论怎样移动光屏都找不到清晰的像，请你帮她找出一个可能的原因：____________________ （11）某同学记录的实验数据如下表。 次数 物距u/cm 焦距f/cm 像距v/cm 1 15.0 5.0 7.5 2 8.0 17.1 3 10.0 30.0 分析表中数据可知：①在物距一定时，凸透镜的焦距越大，像距 _______ 。 ②实验中，凸透镜三次成像都是 _____ （选填“实”或“虚”）像；第 _____ 次实验所成的像最大 （12）在实验过程中，若在光屏上观察到如图丙所示的情况，为了在光屏中央可以得到完整的像，小明应将凸透镜向 _____ （选填“上”或“下”）调节。如果此时将光屏换成平面镜，则从侧面 _______ （选填“能”或“不能”）看到清晰的像。 （13）在实验过程中，小宇还发现了一个特殊的情况。当他们从F光源一侧看向凸透镜时，在凸透镜上观察到两个“F”的像，如图丁所示。请你猜想一下，这两个像是怎么形成的？_________ （l4）小明用9个红色的发光二极管按“F”字样镶嵌排列在白色方格板上替代蜡烛作为光源，又用同样的白色方格板做成光屏。同学们对小明使用的实验装置进行如下评价，其中错误的是 _____ 。 A.零刻度线刻在光具座标尺的中央，可直接测出物距和像距 B.光源镶嵌在白色方格板上，用同样的白色方格板做光屏，便于比较像与物的大小 C.与烛焰相比，实验使用的光源不会晃动，光屏上所成的像比较稳定 D.若凸透镜的焦距未知，则利用此实验装置不能测量凸透镜的焦距 四．解答题（共1小题） 18．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当两支点燃的蜡烛、凸透镜和光屏分别置于如图所示的位置时，光屏上C、D两处会得到清晰的烛焰的像，生活中的________ （“照相机”或“投影仪”）就是利用这一成像规律工作的。只吹灭A处的烛焰，在光屏上_____ （选填“C”或“D”）处仍能得到一个清晰的像。如果蜡烛和光屏的位置均保持不变，向左移动透镜，将_____ （“能”或“不能”）在光屏上再次呈显蜡烛清晰的像。 参考答案 知识梳理： （1）小，小。大，大。 （2）>，<，= （3）大，大。小，小 （4）倒，两；正，同 （5）两倍焦距，一倍焦距 （6）能，30，缩小，像距，物距 （7）在，下，上，下 训练： 一．选择题（共8小题） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 D C B A C B D D 一．选择题（共8小题） 1．【答案】D 【分析】凸透镜成像的三种情况：u＞2f，成倒立、缩小的实像；u＝2f，成倒立、等大的实像；2f＞u＞f，成倒立、放大的实像；u＜f，成正立、放大的虚像； 凸透镜成实像时，像与物在凸透镜的两侧；凸透镜成虚像时，像与物在凸透镜的同侧； 在折射现象中光路是可逆的； 凸透镜成实像时，物距和像距之和最小为4f。 2．【答案】C 【分析】实像可以成在光屏上；凸透镜成实像时，物距越小，像距越大，像越大。 3．【答案】B 【分析】掌握凸透镜成像的三种情况： U＞2f，成倒立、缩小的实像。 2f＞U＞f，成倒立、放大的实像。 U＜f，成正立、放大的虚像。 凸透镜成实像时，物体离凸透镜越近，像离凸透镜越远，像也越大。 4．【答案】A 【分析】根据u＝v＝2f，成倒立、等大的实像，据此确定凸透镜的焦距；根据u＞2f，2f＞v＞f，成倒立、缩小的实像。 5．【答案】C 【分析】（1）当物距小于像距时，成倒立、放大的实像，实像能在光屏上承接； （2）凸透镜成实像时，物远像近像变小； （3）光折射时，光路是可逆的。 6．【答案】B 【分析】凸透镜成像规律：物距小于焦距成正立、放大的虚像；物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立、放大的实像；物距等于二倍焦距成倒立等大实像；物距大于二倍焦距成倒立、缩小的实像；成虚像时，物距越大，像越大。 7．【答案】D 【分析】（1）根据u＝v＝2f，成倒立、等大的实像，据此确定凸透镜的焦距； （2）根据过光心的光线传播方向不变分析回答； （3）根据u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机； （4）近视镜片是凹透镜，凹透镜对光线具有发散作用。 8．【答案】D 【分析】（1）u＞v，且成实像，说明u＝40cm＞2f，2f＞v＝30cm＞f，由此可得焦距的范围； （2）根据凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立、缩小的实像； （3）根据过光心的光线传播方向不变； （4）在光的折射中，光路是可逆的；凸透镜成实像时，物距小于像距，成倒立、放大的实像。 二．填空题（共6小题） 9．【答案】10；变小。 【分析】（1）根据凸透镜成像的几种情况和应用进行判断：物距等于二倍焦距成倒立等大实像，像距等于二倍焦距；u＜f，成正立、放大的虚像； （2）当物距大于焦距时，凸透镜成实像；凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小。 10．【答案】③；完整 【分析】（1）蜡烛位于二倍焦距以外，成倒立缩小的实像，像成在一倍焦距和二倍焦距之间。 （2）物体有无数点组成，物体上任一点射向凸透镜有无数条光线，经凸透镜折射后，有无数条折射光线会聚成该点的像；当遮住凸透镜的一部分，还有另外的部分光线，经凸透镜折射会聚成像。 11．【答案】蜡烛火焰；上。 【分析】（1）在光屏上得不到清晰像的可能有多种：物体是否成像；若成像，是否成的是实像；即使成的是实像，三者的中心是否在同一高度。从以上几个方面考虑去解决此题。 （2）如果蜡烛燃烧时间较长，蜡烛变短，根据凸透镜成倒立的实像原理可知，若成的像靠近光屏的上方，可以相对于凸透镜向上移动蜡烛，即向上移动蜡烛或向下移动凸透镜，使成的像向下移动。或者直接向上移动光屏。这样都可以使像成在光屏的中央。 12．【答案】倒；实 【分析】（1）根据凸透镜三条特殊光线作图； （2）物距大于一倍焦距小于二倍焦距，成倒立、放大的实像，像距大于二倍焦距；物距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像，像距大于一倍焦距小于二倍焦距。 13．【答案】投影仪；40。 【分析】凸透镜成实像时，u＞v，成倒立、缩小的实像，应用于照相机和摄像机；u＜v，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪；利用光的可逆性分析解答。 14．【答案】大于；光屏 【分析】凸透镜成像时，u＞2f，成倒立、缩小的实像，物像异测。u＜f时，成正立放大的虚像，物像同侧。 三．实验探究题（共3小题） 15．【答案】见试题解答内容 【分析】（1）凸透镜成像的规律实验中，当物体成的像是实像时，像与物位于凸透镜的两侧。根据这个思路来确定三者的摆放顺序。为了使像成在光屏上，就要调整三者的高度关系。 （2）平行于主光轴的光线会聚于一点，此点为凸透镜的焦点。由焦点到凸透镜光心的距离叫做焦距； （3）凸透镜成像的几种情况：u＞2f，成倒立、缩小的实像；u＝2f，成倒立、等大的实像；2f＞u＞f，成倒立、放大的实像；u＝f不成像。u＜f，成正立、放大的虚像。凸透镜成实像时，物体在凸透镜的焦点以外，物距减小，像距增大，像增大。 16．【答案】（1）蜡烛在一倍焦距内；（2）实；照相机；漫反射；（3）远离；远视；小；（4）2；② 【分析】（1）物距小于焦距成正立放大虚像，虚像不能在光屏上承接； （2）物距大于二倍焦距成倒立缩小实像；发生漫反射时，反射光线射向四面八方； （3）凸透镜成实像时，物近像远像变大；远视镜的镜片即凸透镜，对光线有会聚作用； （4）根据光心的位置变化分析。 17．【答案】（1）甲；（2）亮点；会聚；10.0cm；（3）同一高度；使像成在光屏的中央；（4）左；缩小；照相机；（5）远离；倒立；投影仪；（6）正立；不能；放大镜；（7）上；（8）A；（9）成像更稳定；B；（10）蜡烛、凸透镜、光屏的中心不在同一高度上；（11）①越大；②实；3；（12）下；不能；（13）光的反射；（14）D。 【分析】（1）要解决此题，需要认真分析表格中凸透镜焦距数值，根据实验所用的光具座上标尺的刻度范围是“0～100cm”，可得出结论； （2）通过甲图所示的现象即可确定该凸透镜对光线的作用； （3）探究凸透镜成像的实验时，在桌面上依次放蜡烛、凸透镜、光屏，三者在同一条直线上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中央； （4）当物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像，应用为照相机，此时像距位于一倍焦距和二倍焦距之间； （5）当物距位于一倍焦距和二倍焦距之间时，成倒立、放大的实像，应用为投影仪，此时物距大于二倍焦距； （6）当物距小于一倍焦距时，成正立放大的虚像，虚像不能用光屏承接； （7）理解倒立实像的特点，像和物体的移动方向恰好相反； （8）凸透镜成像属于光的折射现象，物体发出的光线经凸透镜折射后，会聚在凸透镜另一侧的光屏上，形成物体的实像；如果不遮住凸透镜的下左部分，透过的光多，像就亮；遮住凸透镜的左半部分，透过的光少，像就暗； （9）发光二极管做光源的好处是成像更稳定； 根据凸透镜成倒立实像的特点进行分析； （10）在光屏上得不到清晰像的可能有多种：物体是否成像；若成像，是否成的是实像；即使成的是实像，三者的中心是否在同一高度； （11）在解决此题时，需要仔细分析透镜焦距的变化和像距的变化。 并且要掌握凸透镜成像的规律，知道物距越小，像距越大，成的像也越大； （12）凸透镜成倒立实像，若像偏上，则应将蜡烛相对凸透镜向上移动； 光照射到平面镜上，发生镜面反射； （13）凸透镜两个表面也可反射成像； （14）若凸透镜的焦距未知，可调节物距入像距，当成等大的实像时，物距便等于2倍焦距，可以测量凸透镜的焦距，可以判断出错误选项。 四．解答题（共1小题） 18．【答案】见试题解答内容 【分析】（1）凸透镜成像规律及其应用，U＞2f时，U＞V，成倒立、缩小的实像；照相机根据此原理制成。 （2）过凸透镜光心的光线不改变方向。由此可以判断A处烛焰的像在D点，B处烛焰的像在C点。 （3）当U＞2f时，成倒立、缩小的实像，f＜v＜2f；根据光路可逆，当f＜u＜2f，成倒立、放大的实像，v＞2f。 声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2026/10/20 21:20:46；用户：谢燕；邮箱：15906150586；学号：65992465 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $