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人教版八年级物理上册第5章《透镜及其应用》第3节凸透镜成像的规律讲义（知识点总结+例题讲解）一、凸透镜成像的规律：1.当物体在1倍焦距内时（0＜u＜f）：（1）光路图：如下图；（2）成像原理：光的折射；（3）成像特点：①正立、放大、虚像；②物像同侧；③像距＞物距：v＞u；④物体远离凸透镜（靠近焦点），像变大；（4）应用：放大镜2.当物体在焦距处时（u＝f）：不成像（折射光线平行）；3.当物体在1～2倍焦距间时（f＜u＜2f）：（2）成像原理：光的折射；（3）成像特点：①倒立、放大、实像；②物像异侧：像与物分别在凸透镜的两侧；③像距＞物距：v＞2f；（像在2倍焦距之外）④像与物体的移动方向一致；（物体向右移动，像也向右移动）⑤物体靠近凸透镜（靠近焦距处），像变大；物体远离凸透镜（靠近2倍焦距处），像变小；⑥像的移动速度大于物体的移动速度：物体移动一小段距离，像移动一大段距离；（4）应用：投影仪4.当物体在2倍焦距处时（u＝2f）：（1）光路图：如下图；（2）成像原理：光的折射；（3）成像特点：①倒立、等大、实像；②物像异侧：像与物分别在凸透镜的两侧；③像距＝物距：v＝2f；（像也在2倍焦距处）5.当物体在2倍焦距之外时（u＞2f）：（1）光路图：如下图；（2）成像原理：光的折射；（3）成像特点：①倒立、缩小、实像；②物像异侧：像与物分别在凸透镜的两侧；③像距＜物距：f＜v＜2f；（像在1～2倍焦距间）④像与物体的移动方向一致；（物体向右移动，像也向右移动）⑤物体靠近凸透镜（靠近2倍焦距处），像变大；物体远离凸透镜，像变小；⑥像的移动速度小于物体的移动速度：物体移动一大段距离，像移动一小段距离；（4）应用：照相机。
【例题1】已知凸透镜的焦距为15cm，下列说法正确的是（ ）A．当物体距凸透镜10cm时，成正立、放大的实像B．当物体距凸透镜20cm时，成倒立、放大的实像C．当物体距凸透镜35cm时，成倒立、放大的实像D．当物体从距凸透镜20cm处远离凸透镜时，在凸透镜另一侧所成的像逐渐变大【答案】B【解析】解：A、当u＝10cm时，u＜f＝15cm，成正立、放大的虚像，故A错误；B、当u＝20cm时，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，故B正确；C、当u＝35cm时，u＞2f，成倒立、缩小的实像，2f＞v＞f，故C错误；D、当物体从距凸透镜20cm处远离凸透镜时，物距增大，在凸透镜另一侧所成的像逐渐变小。
第五章透镜及其应用第3节凸透镜成像的规律等于1倍焦距(u=f)凸透镜所成像的虚实、大小、正倒跟物距有物距、像距的变化可引起凸透镜成像的变化选取什么距离来做实验中的参照呢2倍焦距的地方,移动光屏,是放大的还是缩小的。
改变物距让蜡烛到凸透镜的距离等于2倍焦距所得数据和观察结果如下表所示凸透镜焦距f=10 cm应注意读取蜡烛、倍焦距处时成等大、倒立的实像10 cm,则物距为'、凸透镜成像的规律可用下面的顺口溜来记忆,即:实像倒,位异侧;虚像正,位同侧;一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小。
拓展延伸(1)根据凸透镜成像的规律,我们还可总结出物距变化和像的大小变化的规律:凸透25 cm时,移动光屏,可在光屏上得到一个清晰的人们利用这个原理制成了。
【例(1)小华想探究凸透镜成实像的规律,应选用(填“A”或“B”)凸透镜。
实验过程中,他将点燃的蜡烛放置在距凸透镜25 cm处时,移动光屏,直到光屏上呈现出烛焰清晰的像,则该像是倒立、(填“放大”或“缩小”)的实像。
(2)小华将凸透镜C固定在光具座上50 cm刻线处,当蜡烛在光具座上30 cm到40 cm刻线之间时,烛焰的像是放大、倒立的实像;当蜡烛在光具座上0 cm到30 cm刻线之间时,烛焰的像是缩小、倒立的实像。
由此可判断蜡烛在光具座上45 cm刻线处时,烛焰的像是放大、的像。
答案:(1)A;缩小(2)正立;虚点拨：(1)受光具座长度的限制,应选择凸透镜A,当蜡烛放置在距凸透镜25 cm处时,物距大于2倍焦距,所以成缩小的实像;(2)根据题意,凸透镜C的焦距为10 cm,蜡烛在光具座上45 cm刻线处时,物距为5 cm,小于焦距,所以成正立、放大的虚像。
考点2:凸透镜成像规律的灵活运用【例2】某物体放在凸透镜前20 cm处时,在光屏上得到了物体倒立、缩小的清晰实像,则该凸透镜的焦距可能是( )A.20 cmB.15 cmC.10cm D.5 cm答案:D点拨：根据凸透镜成像规律,当在光屏上成倒立、缩小的实像时,物距应大于2倍焦距,即20 cm>2f,则f<10 cm,故只有选项D正确。
第五节 科学探究：凸透镜成像第3课时 凸透镜成像规律的应用1．用焦距为15 cm 的凸透镜观察邮票上较小的图案，则邮票到透镜的距离应( C )A ．大于15 cmB ．大于30 cmC ．小于15 cmD ．小于30 cm2．电影放映机也是利用凸透镜成像原理的机器，若放映的电影胶片距镜头28厘米时，银幕上可以得到一个放大的实像，则镜头的焦距大约是( B )A ．10厘米B ．20厘米C ．30厘米D ．56厘米3．人们常用手机进行“自拍”，手机的镜头相当于一个__凸__透镜；“自拍”时，手机镜头到人的距离应__大于__(选填“大于”“小于”或“等于”)透镜的二倍焦距。
4．如图所示，小勇利用焦距为10 cm 的放大镜看自己的手指纹时，应将手指放在距放大镜__小于__(选填“大于”“小于”或“等于”)10 cm 的位置。
当他将手臂伸直，用这个放大镜看窗外远处的物体时，他所看到的是倒立的、__缩小__(选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像。
4．下列光学仪器中能成倒立、缩小实像的是( A ) A ．照相机 B ．凸面镜 C ．平面镜 D ．幻灯机5.如图所示是蜡烛通过凸透镜在光屏上的成像情况，以下器材利用这一成像原理的是( C )A ．放大镜B ．电影放映机C ．照相机D ．投影仪6．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10 cm ，利用凸透镜能成正立、放大的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4 cm 、8 cm 、10 cm 和12 cm 的凸透镜各一个，他应该选择( D )A ．焦距为4 cm 的凸透镜B ．焦距为8 cm 的凸透镜C ．焦距为10 cm 的凸透镜D ．焦距为12 cm 的凸透镜7．在某些重要会议入场时，采用人脸识别系统，识别系统的摄像机可以自动将镜头前0.5m 处的人脸拍摄成数码相片，通过信号线传递给计算机识别。
初二物理凸透镜成像规律
1、一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小。
2、实像和物异侧倒，虚像和物同侧正。
3、凸透镜成实像时，物近像远像变大；凸透镜成虚像时，物近像近像变小。
讲述实像和虚像的区别时，往往会提到这样一种方法：“实像都是倒立的，而虚像都是正立的。
”
1
边缘薄、中间厚，至少要有一个表面制成球面，亦可两面都制成球面。
可分为双凸、平凸及凹凸透镜三种。
凸透镜主要对光起会聚的作用。
凸透镜是折射成像，成的像可以是倒立、缩小的实像；倒立、等大的实像；倒立、放大的实像；正立、放大的虚像。
对光线起会聚作用。
2
边缘厚、中间薄，至少要有一个表面制成球面，亦可两面都制成球面。
可分为双凹、平凹及凸凹透镜三种。
凹透镜主要对光起发散的作用。
凹透镜是折射成像，只能成正立、缩小的虚像。
对光线起发散作用。
第五讲 透镜及其应用
【复习过程】
活动一：基本概念回顾
1.凸透镜和凹透镜
⑴透镜：中间厚边缘薄的透镜叫凸透镜；中间薄，边缘厚的透镜叫凹透镜。
⑵主光轴：通过两个球面球心的直线（如图）。
⑶光心（O ）：主光轴上的一个特殊点，通过这个点的光传播方向不改变。
凸透镜 凹透镜
⑷焦点（F ）：凸透镜使跟主光轴平行的光线会聚在主光轴上的一点。
凹透镜使跟主光轴平行的光线发散，发散光线的反向延长线会聚在主光轴上一点，这点叫凹透镜的虚焦点。
⑸焦距（f ）：焦点到凸透镜光心的距离。
如图：
⑹对光线的作用：凸透镜对光线有会聚作用，也叫会聚透镜；凹透镜对光线有发散作用，也叫发散透镜。
注：要会画透镜的三条特殊光线。
2.凸透镜成像规律及应用
⑴凸透镜成像规律：
⑵口诀记忆：总结凸透镜成像规
律，可简要归纳成“一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小；成实像时，物近像远像变大；成虚像时，物近像近，像变小。
” ⑶凸透镜成像应用： ①照相机：镜头相当于凸透镜，来自物体的光经过照相机镜头后会聚
在胶片上，成 的像。
②投影仪：镜头相当于凸透镜，来自投影片的光通过凸透镜后成像，
再经过平面镜改变光的传播方向，使屏幕上成 像。
③放大镜：成 像。
解读：实像和虚像的区别：（1）成像原理不同：物体发出的光线经光学器件会聚而成的像为实像，经光学器件后光线发散，反向延长相交形成的像叫虚像。
（2）成像性质上的区别：实像倒立的，虚像是正立的。
（3）接收方法上的区别：实像既能被眼睛看到，又能被光屏接收到，虚像只能被眼睛看到，不能被光屏收到。
3.眼睛和眼镜
⑴原理:晶状体和角膜的共同作用相当于一个_______,把来自物体的光会聚在视网膜上,形成物体的像。
视网膜相当于_____。
⑵成像特点:_________________。
⑶远视眼用 矫正，近视眼用 矫正。
4.显微镜:物镜相当于投影仪,成___________的实像；目镜相当于放大镜,成___________的虚像。
望远镜:物镜使远处的物体在焦点附近成____________的实像;目镜相当于放大镜,成___________的虚像。
活动二：实验分析
实验一：凸透镜成像的规律：
1.典型问题：⑴实验原理： 。
(2)调:为了保证烛焰的像成在光屏的中央,必须使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在_____________(或同一条水平线上)。
(3)测:明确凸透镜的焦距,使_______不动,将蜡烛由远及近靠近凸透镜,移动_____,直到上面呈现清晰的像。
(4)凸透镜焦距的测量方法：1.用平行光垂直照射到凸透镜上，在透镜另一侧用光屏承接到最小最亮的光斑即为焦点；2.移动蜡烛和光
屏位置，当光屏上呈现一个与蜡烛倒立等大的实像时，像距和物距即为2倍焦距。
3.当蜡烛移到在透镜一侧某一位置，在透镜另一侧远
近移动光屏却只在光屏上得到一个大小不变的光斑时，蜡烛所在位置即为焦点处，蜡烛距透镜的距离即为焦距。
(5)随着实验的进行,像在光屏上的位置越来越高,甚至超过了光屏的顶端,为什么?应如何解决?
(6)凸透镜成放大的实像时,物距跟像距相比,哪个比较大?成缩小的实像时,物距跟像距相比,哪个比较大?
(7)使用遮光板遮住透镜的上部，则在光屏上成像会发生什么变化？
（8）凸透镜前加透镜时像的变化。
（加凸透镜时像距变小同时像变小；加凹透镜时像距变大同时像变大。
）
解读：解决凸透镜成实像规律小妙招：我们可将凸透镜两侧1f—2f之间的空间看做一个“小房子”，根据成像规律可知物体和像不
可能都进入两侧的“小房子”。
当物体在“小房子”外时，“象”就在“小房子”内,并且是个“小象”（小象需保护，应在小房子内！）；
当物体在“小房子”内时，“象”就在“小房子”外,并且是个“大象”（大象长大了，小房子盛不开了！）；当物体站在“小房子”的门槛
时（2f焦点位置），“象”就站在“小房子”的门槛上,并且是个“等大的象”。
典型训练：
1. 【2017•威海卷】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、最亮的光屏，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．当物体从距透镜20cm处远离透镜的方向移动时，所成的像逐渐变小
D．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靠近透镜
2.(2017·临沂中考)小明用一个焦距为10 cm的凸透镜探究凸透镜的成像规律,当装置如图甲所示时烛焰
在光屏上成清晰的像。
(1)图甲中光屏离凸透镜的距离可能是________(填序号)。
A.28 cm
B.18 cm
C.8 cm
(2)保持凸透镜的位置不变,将蜡烛向左调节一段距离后,要想在光屏上成清晰的像,应将光屏向_____(选填“左”或“右”)调节。
(3)若步骤(2)中未调整光屏的位置,则需在凸透镜前加一个________(选填“凸”或“凹”)透镜,才能在光屏上得到清晰倒立的像。
(4)若将印有字母“F”的纸片(图乙)放在离凸透镜5 cm的地方,我们能看到的清晰的像是丙图中的_____(填序号)。
活动四：综合应用
典型例题分析：
(2017·福建中考)在信息化时代,相机和手机都是常用的图像采集设备。
(1)如图所示,用相机拍照时,在芯片上所成的像是倒立的、缩小的________(选填“实”或“虚”)
像。
镜头靠近人时,像的大小将变________,此时像会________(选填“靠近”或“远离”)透
镜。
用相机拍摄远近不同的物体时,通过伸缩镜头,使像清晰地成在芯片上,这个操作过程便
是“调焦”,如图乙所示。
(2)小敏同学发现手机不能“调焦”但成像也基本清晰,她将手机拿到哥哥工作的大学实验室
去探究,实验数据如表,根据表中数据,判断手机镜头的焦距大约为__________。
A.5 m
B.0.5 m
C.0.05 m
D.0.005 m
(3)请分析,手机拍摄远近不同的物体不需要“调焦”的原因是________________。
分析：当物体远离凸透镜10倍焦距以外时，在透镜另一侧所成的像非常接近一倍焦点，可以近似认为此时像距等于焦距。
典型训练：(2017·泰安中考)在焦距为5 cm、9 cm和15 cm的凸透镜中选择一个放置在如图所示的位置,将蜡烛、光屏分别置于光具座上透镜两侧,调整透镜和光屏的中心大致与烛焰的中心在____________;若将蜡烛放置在A点通过三个凸透镜都能在光屏上成像,则焦距为________cm的透镜所成的像最大,若在BC间移动光屏时可在光屏上得到清晰的像,则
实验中所用透镜的焦距可能是________cm。
【综合训练】
1．【2017•山西卷】小明做“探究凸透镜成像的规律”实验时，在光屏上得到烛焰清晰的缩小的像，然后他把燃烧的蜡烛和光屏互换位置，这时光屏上能看到（）
A．倒立、放大的像 B．倒立、缩小的像 C．正立、放大的像 D．正立、缩小的像
2．【2017•黄石卷】在探究凸透镜成像规律的实验中，小欢同学先将点燃的蜡烛放在凸透镜前某一位置时，恰好在镜后26cm处的光屏上出现一个与蜡烛等大倒立的像；若将此蜡烛移至凸透镜前10cm处时，则（）
A．光屏上出现倒立放大的实像 B．光所上出现倒立缩小的实像
C．将光屏远离凸透镜方向移动一段距离，光屏上才会出现倒立放大实像
D．无论怎样移动光屏，光屏上均不会出现实像
3.（多选）滨州市区投放大量共享单车，极大的方便了市民的出行。
使用者用手机扫描车牌上的二维码，获取验证后自动开锁即可使用。
关于单车的使用过程，下列说法正确的是（）
A．车牌上的二维码是光源 B．扫描二维码是利用光的反射识别信息
C．手机上的摄像头是一个凸透镜 D．扫码时二维码要位于摄像头一倍焦
距以内
4.【2017•齐齐哈尔卷】在“探究凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛、凸透
镜和光屏的位置如图所示，此时烛焰在光屏上成一个清晰的像，由此判断下
列说法正确的是（）
A．光屏上的像是倒立、放大的实像
B．光屏上的像是正立、缩小的实像，照相机是根据该原理制成的
C．若蜡烛和光屏位置不变，将凸透镜向左移动适当距离，仍可在光屏上得到清晰的像
D．若换用材料与口径相同但更厚一些的凸透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，如果只移动光屏，光屏必须远离凸透镜
5。
【2017•东营卷】物理兴趣小组在探究“凸透镜成像的规律”实验时：
（1）用图甲所示的装置测出凸透镜的焦距为 cm。
（2）图乙是某次实验时观察到的现象，生活中的（选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）是利用这一原理制成的。
保持凸透镜不动，把蜡烛向左移动一段距离，要想在光屏上再次得到清晰的像，应该把光屏向（选填“左”或“右”）移动一段距离，像（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（3）实验时，光屏上得到了蜡烛清晰的像，一同学不小心在凸透镜上溅了一个小泥点，则光屏上（选填“有”或“没有”）小泥点的像或影子。
（4）将近视眼镜片放在蜡烛与凸透镜之间，光屏上原来清晰的像变模糊了。
要使光屏上得到清晰的像应（“远离”或“靠近”）透镜，这说明近视眼镜对光线有作用。
由此可知，在近视眼得到矫正之前，物体的像成在视网膜的。
