5.3凸透镜成像规律

第5.3 凸透镜成像的规律解题要点梳理：凸透镜成像的规律:记忆口诀: 一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小；实像异侧倒，虚像同侧正；物近像远像变大，物远像近像变小（如物近物远参考对象都是焦点，改口诀成实像与虚像都适用）。

基础巩固1.（2022·重庆一中八年级阶段练习）礼让斑马线，文明伴我行。

随着“礼让斑马线”新交规实施以来，全国各地都在加大对机动车违章行驶的监控力度，如图所示是某重要交通路口安装的监控摄像头，拍A．汽车的后视镜中形成的像是实像B．监控摄像头成像的原理与照相机的成像原理相同C．照片中斑马线上的行人是缩小的虚像D．照片中车的外观很清晰，但几乎看不见车内的人，这是因为车内没有光2.（2022·重庆八中八年级阶段练习）如图所示，F1、F2是凸透镜的焦点，AB是放在凸透镜前的物体，A′B′是AB经凸透镜所成的像，下列成像正确的是（）A．B．C．D．3.（2022·重庆八中八年级阶段练习）如图所示，凸透镜的焦距为10cm，此时蜡烛在光屏上成一个清晰的像。

下列说法正确的是（）A．若蜡烛燃烧变短，烛焰在光屏上的像将向下移动B．若蜡烛向远离凸透镜方向移动，烛焰所成的像将逐渐变大C．若保持凸透镜位置不动，交换蜡烛和光屏的位置，能在光屏上得到倒立缩小的实像，成像规律可以应用于照相机D．若保持蜡烛和光屏位置不动，向右移动透镜的过程中，可能会在光屏上成一个倒立等大的像4.（2022·重庆实验外国语学校八年级期中）在探究凸透镜成像规律的实验中，当蜡烛和凸透镜之间的距离为30cm时，在光屏上得到一个清晰、缩小的实像。

下列说法正确的是（）A．该凸透镜的焦距大于15cmB．将蜡烛远离凸透镜，所成的实像将变大C．当物距为20cm时，在光屏上可能成等大的实像D．用不透明的纸板将凸透镜下半部分遮住，光屏上不能成完整的像5.（2022·安徽·肥西实验高中八年级期中）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。

20202021年八年级上册新课预习讲练一体化资源第5.3课时 凸透镜成像的规律一、探究凸透镜成像的规律实验实验过程中将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在 ；把凸透镜放在光具座中央，调整光屏到透镜的距离即 ，使烛焰在光屏上成一个 的像，测量物体到透镜的距离即 距，并观察像的 、 情况. 二、凸透镜成像规律总结倒立物距(u)与焦距(f)的关系像的正倒像的大小像的虚实像的位置像距(v)与焦距(f)的关系应用u>2f 透镜 侧 照相机u=2f 透镜 侧 ——f<u<2f 透镜 侧 投影仪u=f u<f 透镜 侧放大镜缩小实像异f<v<2f 倒立等大实像异v=2f 倒立放大实像异v>2f 正立放大不成像虚像同答案：同一高度上 像距 清晰 物 大小 正倒考点1 对实验操作过程的理解1.凸透镜成像时的三个物理量（1）焦距：凸透镜的焦点到关心的距离，用f 表示； （2）物距：物体到凸透镜光心的距离，用u 表示； （3）像距：像到透镜光心的距离，用v 表示；2.实验：探究凸透镜成像的规律（像的大小、正倒、虚实）（1）实验器材：凸透镜（cm f 10 ）、蜡烛、光屏、光具座（带刻度尺）（2）实验装置：调节烛焰、透镜、光屏的中心，使它们的三者中心在同一高度上（共轴调节，为了使烛焰的像成在光屏的中央）。

注意：不能说成是三者中心在同一直线上。

（3）进行实验：①把蜡烛放在距凸透镜光心 大于二倍焦距 的地方，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像，观察并记录像的大小和正倒，同时测出此时的物距和像距。

注意语言的叙述方式：明亮、清晰。

②把蜡烛向凸透镜方向移动，让蜡烛与凸透镜光心的距离 等于二倍焦距 ，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像，观察并记录此时像的大小和正倒，并测出此时的物距和像距。

③把蜡烛再靠近凸透镜，让蜡烛与凸透镜光心的距离 在一倍焦距和二倍焦距之间 ，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像，观察并记录此时像的大小和正倒，测出此时的物距和像距。

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）序号知识点难易程度例题数变式题数合计一凸透镜成像的规律★★ 3 314二凸透镜成像的实验★★ 4 4一、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）：（1）光路图：如右图；（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。

第五章光透镜及其应用第3节凸透镜的成像规律学习目标：1、理解凸透镜的成像规律；能在探究活动中，初步获得提出问题的能力2、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了解透镜在日常生活中的应用。

3、知道凸透镜在三种常见仪器上所成的像不同。

知识点：探究凸透镜的成像规律1、测量凸透镜焦距的三种方法①平行对点法；②点对平行法；③二倍焦距等大法。

如下表所示：方法操作方法图利用太阳光会聚，即在光屏上成最小最亮平行对点的光斑，测量此点到透镜中心的距离取一电光源，放在凸透镜前，移动凸透镜，直到光屏上呈现的光斑与凸透镜相同为点对平行止，则电光源到透镜的距离即为凸透镜的焦距在光具座上，使蜡烛和光屏等距离的远离或靠近凸透镜，直到光屏上成倒立等大的等大成像像为止，测量蜡烛到凸透镜的距离除以2即为凸透镜的焦距。

2、实验前准备：应按蜡烛、凸透镜、光屏的顺序排放在光具座上，调整它们的高度,使三者中心大致在同一直线。

这样做的目的是使像成在光屏的中央。

有如下的三种调节方法：移动的元件方法蜡烛向上移动凸透镜向下移动光屏向上移动3、设计表格，记录实验数据与成像特点（物距：物体距光心的距离，用u表示；像距：光屏到光心的距离，用v表示）。

4、为防止结论得出的偶然性，每个范围内分三次测量，并观察记录。

5、根据实验现象和记录得出结论：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u=2f 倒立、等大的实像v=2ff﹤u﹤2f 倒立、放大的实像v﹥2f 投影仪（幻灯机）u=f 不成像0﹤u﹤f 正立、放大的虚像v﹥u 放大镜6、实验分析（1）本次实验主要是探究像的虚实、大小、正倒与物距之间的关系。

（2）凸透镜成像中像的性质并不是由物距决定的，而是由物距与焦距的相对大小决定的。

（3）物体离凸透镜的焦点越近，像越大，像距也越大。

（物近、像远、像变大）。

焦点处不成像7、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（u<f）②烛焰在焦点上(u=f)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例题讲解：例1、（2011年福建福州）小雪小组在“探究凸透镜成像大小与焦距的关系”实验中，对课本的实验装置进行了改进，如图所示。

第五章透镜及其应用（原卷版）课时5.3 凸透镜成像的规律2022年课程标准物理素养2.3.5 了解凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用。

探究并了解凸透镜成像的规律。

了解凸透镜成像规律的应用。

物理观念：凸透镜成像规律，凸透镜成像规律的应用。

科学思维：通过实验探究，知道凸透镜成像的规律。

科学探究：探究凸透镜成像的规律。

科学态度与责任：经历探究过程，提升对证据的分析和论证能力。

通过探究活动，体会实验探究活动对认识事物过程中的重要意义。

知识点一、凸透镜成像规律问题通过前面的学习，我们已经看到了形形色色的凸透镜成像情况。

凸透镜成像究竟有什么规律呢?1.探究凸透镜成像的规律（1）相关概念①物距u：物体到透镜光心的距离。

如图所示，物距为30cm；②像距v：像到透镜光心的距离。

如图所示，像距为60cm；③焦距f：焦点到凸透镜光心的距离。

（2）实验-探究凸透镜成像的规律提出问题照相机和投影仪都成倒立的实像，所不同的是:物体通常离照相机的镜头比较远，成缩小的实像;物体离投影仪的镜头比较近，成放小的实像。

物体离放小镜比较近，成放小、正立的虚像。

可见，像的虚实、小小、正倒与物体离凸透镜的距离(物距)有关系。

像的虚实、小小、正倒与物距有怎样的关系呢?实验思路为探究凸透镜成像的规律，我们可以把物体放在距凸透镜较远的地方，然后逐渐移近(图5.3-1)，把每次观察到的物距以及像的虚实、小小、正倒等情况都记录在表格中，比较实验数据，看看像的虚实、小小、正倒与物距有什么关系，寻找其中的规律。

实验器材光具座、发光二极管、凸透镜、光屏等实验过程与收集证据用发光二极管作为发光物体，一块白色的硬纸板作为光屏，调节发光物体、透镜和光屏，使它们的中心高度相同，研究发光物体的成像情况(图5.3-2)。

把发光物体放在较远处，移动光屏，使光屏上呈现清晰的实像。

观察实像的小小和正倒，测出物距和像距(像到凸透镜的距离)。

把发光物体向凸透镜移近几厘米，放好后重复以上操作。

5.3 凸透镜成像的规律（考点解读）（原卷版）a. u﹥2fb. f﹤u﹤2fc.0﹤u﹤fd.u=2f（2）凸透镜成像规律需要牢记，同学们可以自己总结其规律。

也可以背下下面口诀：“物大焦，倒立实，物越大，像越小；物小焦，正立虚；物为焦，不成像”。

这里的“物”指物距，“像”指像距，“焦”指焦距。

（3）实像是由实际光线会聚而成，在光屏上可呈现，可用眼睛直接看，所有光线必过像点；（4）虚像不能在光屏上呈现，但能用眼睛看，由光线的反向延长线会聚而成。

（5）凹透镜成像规律：凹透镜始终成缩小、正立的虚像，如图所示。

注意：大家还要记住：虚像，物、像同侧；实像，物、像异侧。

2、凸透镜成像的应用【考点1 探究凸透镜成像的规律】【典例1-1】（2023•秦淮区二模）做凸透镜成像实验时，将光具座上的蜡烛、凸透镜、光屏如图放置，光屏上呈现清晰的像。

下列说法正确的是（）A．光屏上的像是倒立放大的B．该凸透镜的焦距可能是20cmC．将远视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，再向左移动光屏到某一位置，光屏上能成清晰的像D．只将蜡烛移至光具座46cm处，将光屏来回移动，光屏上能接收到像【典例1-2】（2023•九龙坡区校级三模）（1）利用如图1甲所示装置探究“冰熔化时温度随时间变化的规律”，将装有碎冰的试管放入装有适量水的烧杯中加热。

安装实验装置时，应遵循（选填“自上而下”或“自下而上”）的顺序；图1乙为冰的温度随时间变化的图象，在6min时，试管内的物质处于（选填“固体”、“液体”或“固液共存”）状态。

（2）课堂上，小明对凸透镜成像规律进行了相关实验探究。

通过如图2甲所示实验，测出凸透镜焦距为cm。

实验时，应调整烛焰、凸透镜和光屏三者中心在。

图2乙中，光屏上恰好能得到烛焰清晰的像，（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）的成像规律与此相同。

【典例1-3】（2023•东营区校级模拟）探究凸透镜成像规律，实验装置如图。

（1）如图甲，用平行光法找到凸透镜的焦点，测得焦距为cm。