八年级物理上册-第三章-第二节-凸透镜成像及应用(知识点汇总+练习过关)

第二节凸透镜成像及应用
3．5 奇妙的透镜
1、透镜的种类及几个名词
（1）凸透镜：中间厚、边缘薄的透镜；凸透镜对光有会聚作用。

（2）凹透镜：中间薄、边缘厚的透镜；凹透镜对光有发散作用。

（3）几个名词：光心（O）、主光轴、焦点（F）、焦距（f）：
2、三条特殊光线
①平行于主光轴的光线，折射后通过焦点；
②通过焦点的光线，折射后平行于主光轴；
③经过光心的光线传播方向不改变。

(1)凸透镜的三条特殊光线：
(2)凹透镜的三条特殊光线：
3、测定凸透镜焦距的方法：①让凸透镜正对着太阳光，拿一张白纸在它的另一侧来回移动，直到在纸上出现一个最小最亮的光斑，用刻度尺测出凸透镜到白纸的距离即为该凸透镜的焦距。

②平行光测焦距。

3．6 探究凸透镜成像规律
1、几个名词：物距（u）、像距（v）、焦距（f）、二倍焦距（2f）
2、探究凸透镜成像规律实验：
（1）实验器材：光具座、蜡烛、凸透镜、光屏。

（2）摆放顺序：蜡烛、凸透镜、光屏。

（注：烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度）3、凸透镜成像规律及应用：
注：①一倍焦距分虚实（u<f成虚像、u>f成实像、u=f不成像）；
②二倍焦距分大小（u<2f成放大的像、u=2f成等大的像、u>2f成缩小的像）；
③凡实像必倒立且物像异侧、凡虚像必正立且物像同侧）；
④成实像时物距越大，像距越小，像越小；成虚像时物距越远，像距越远，像越小。

3．7 眼睛与光学仪器
1、眼睛的结构：晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏。

调节晶状体的弯曲程度自动调焦。

2、眼睛看到物体的原理：u>2f，成倒立、缩小、实像。

3、近视眼与远视眼的形成及矫正
（1）近视眼：成像落在视网膜前，戴凹透镜来矫正。

（2）远视眼（老花眼）：成像落在视网膜后面，戴凸透镜来矫正。

4、照相机：镜头相当于凸透镜，底片相当于光屏。

原理：u>2f ，成倒立、缩小、实像。

5、显微镜和望远镜都有物镜和目镜组成，都是凸透镜的应用。

补充： 1、正立与倒立的含义：像与物体对比，是否反了。

（倒立的像与物的关系是：上与下、左与右都对换了。

）
2、放大与缩小的含义：像与物体对比，是大了还是小了。

3、实像与虚像
①实像：可以用眼睛看到，又能呈现在光屏上的像。

②虚像：只能用眼睛看到，不能呈现在光屏上。

③作图时，实像用实线表示，虚像用虚线表示。

4、像与影：影子“不是”像
手影：是光的直线传播形成；
倒影：是光的反射形成，是虚像；
电影：是光的折射形成，是实像；
小孔成像：是光的直线传播形成，是实像；
平面镜成像：是光的反射形成，是虚像；
凸透镜成像：是光的折射形成，可能是实像，也可能是虚像；
5、透镜的判断
①观察法：用眼观察到中间厚，边缘薄的是凸透镜，否则是凹透镜。

②会聚法：把透镜放在阳光下，能把阳光会聚于一点的是凸透镜，否则是凹透镜。

③成像法
：伸直手臂通过透镜观察远处的物体，能看到倒立像的是凸透镜，否则是凹透镜。

注：虚像是正立的，实像是倒立的。

基础训练
1.将一玩具鹦鹉（如图甲）紧靠凸透镜，然后逐渐远离凸透镜的过程中，通过凸透镜观察到三个不同的像（如图乙），则三个像出现的先后顺序是（）
A.①②③
B.①③②
C.②③①
D.③①②
2.如图1所示是十字路口处安装的监控摄像头，图2AB是一辆汽车经过十字路口时，监控摄像头先后拍下的两张照片。

下列分析正确的是（）
A.摄像头的镜头拍摄的是正立，缩小的实像
B.监控摄像头工作原理与投影仪相同
C.由照片A、B 可以看出汽车是迎着摄像头行驶
D.照片中几乎看不见车内的人，但车的外表却很清晰，因为车是光源
3.小明将《中学物理》书放置在距离凸透镜二倍焦距以外时，人眼观察到成像的情形是图中的（）
4.如图是一款小巧方便的手机投影仪，可以实现将“影院”搬到家中，它的镜头
相当于透镜，所成的像位于（选填“一倍焦距以内”、“一倍与二
倍焦距之间”或“二倍焦距以外”），若让像更大些，应将投影仪（选
填“远离”或“靠近”）屏幕。

5.如图，白纸上画了两个箭头（图甲），用玻璃杯装半杯水放在白纸前（图乙），
人眼观察到位于下方的箭头方向发生了变化，我们从图乙中看到液面上方的
箭头是像，液面下方的箭头是像。

（两空均选填“实”或
“虚”）
6.如图所示，在探究“凸透镜成像的规律”实验中，蜡烛、透镜、光屏的位置如图所示，光屏上成一个清晰的像，应用这一原理可制成；再将蜡烛远离透镜，同时将光屏（填“远离”或“靠近”）透镜，才能在光屏上再次成一个清晰的像。

7.汪老师上课时拿个水晶球，让同学们透过它看远处倒立的建筑物的像，引起同学对凸透镜的成像的兴趣。

为此老师让大家一起探究“凸透镜成像的规律”给同学们准备了凸透镜、凹透镜、光具座、蜡烛、光屏各一个，火柴盒。

(1)周涛在挑选透镜时，把这两个透镜甲、乙分别正对太阳光，在光屏上出现了如图1所示的光斑，你认为他应该选择（选填“甲”、“乙”）透镜来进行实验。

(2)为了使烛焰的像出现在光屏中央，应调整烛焰、凸透镜和光屏，使三者中心在。

(3)如图2所示烛焰在光屏上成倒立、等大的像，则凸透镜的焦距f为cm。

(4)实验时，蜡烛由于燃烧而变短了一点，此时像会成在光屏的半部分（选填“上”或“下”），如果想让像成在光屏中央，应将透镜向移动（选填“上”或“下”）。

(5)如图3所示，若切除凸透镜中间的部分后，把剩余部分重新结合在一起，然后将蜡烛放在P点，则蜡烛能成个像。

能力提升
1.在探究凸透镜成像规律的实验中，当蜡烛、凸透镜、光屏位于如图所示的位置时在光屏上呈现一个清晰的烛焰的像。

下列说法正确的是（）
A.透镜不动，蜡烛和光屏都向右移动，可以看到像变大
B.此时成正立、放大的实像，与投影仪原理相同
C.透镜右移，眼睛在光屏和透镜间，通过透镜看到正立的像
D.若在透镜和蜡烛之间放远视镜片，应将光屏适当右移，可再次出现清晰的像
2.做凸透镜成像实验，当蜡烛距透镜15cm时，在光屏上成放大的像，则下列说法错误的是（）
A.蜡烛距透镜45c时，一定成缩小的实像
B.蜡烛距透镜20cm时，一定成放大的实像
C.蜡烛距透镜18cm时，可能成放大的实像
D.蜡烛距透镜6cm时，一定成放大的虚像
3.蝴蝶研究专家章丽晖在茅山首次发现国家二级保护动物-中华虎风蝶，他先用相机拍摄了蝴蝶休憩的照片甲，为了拍摄照片乙，应（）
A.相机适当靠近蝴蝶，镜头略向外伸
B.相机适当靠近蝴蝶，镜头略向内缩
C.相机适当远离蝴蝶，镜头略向外伸甲乙
D.相机适当远离蝴蝶，镜头略向内缩
4.蜡烛放在如图所示位置，通过凸透镜成倒立、缩小的像，小红画了图中的光路，下列说法正确的是（）
A.小红画的光路是正确的
B.蜡烛通过透镜成的是虚像
C.透镜的焦距小于10cm
D.透镜的焦距大于20cm
5.在“探究凸透镜成像的规律”实验时，某小组测量出物距和像距的数据，并绘制成如图所示的图象，根据图象可知（）
A.该凸透镜的焦距f=20cm
B.当物距u=30cm时，成倒立、缩小的实像，照相机利用了这条规律
C.当物距u=8cm时，成倒立、放大的实像，幻灯机利用了这条规律
D.若把物体从距凸透镜30cm处向距凸透镜15cm处移动过程中，所成的像会逐渐变小
6.下列物理知识，及其与生活用品的对应关系，都正确的是（）
A.爷爷用来看书的老花镜---凸透镜成倒立放大的实像
B.妈妈用来梳妆打扮的大镜子---平面镜成正立等大的实像
C.爸爸用来记录永恒瞬间的照相机---凸透镜成倒立缩小的实像
D.家里汽车上用来增大视野的观后镜---光透过玻璃发生折射成虚
7.在“探究凸透镜成像规律”时，开始时烛焰在光屏上成缩小的像，接着把物距调整为刚才的一半，移动光屏使烛焰在光屏上成像，此时的像（）
A.是放大的
B.是缩小的
C.是等大的
D.以上三种都有可能
8.在探究“凸透镜成实像的大小与物距的关系”实验中，物体指的是（填“烛焰”或“蜡烛”）凸透镜固定不动，同时通过移动物体来改变物距，那么实像与物体的运动方向（填“相同”或“相反”）。

9.甲图为电影放映机，其成像原理如图乙所示。

为让观众看到清晰的实像，应将胶片放在距离透镜的位置（选填序号：①一倍焦距以内②一倍焦距到二倍焦距之间③二倍焦距以外），白色银幕是为了所有颜色的光（选填“反射”或“吸收”）。

10.照相机是利用了凸透镜可以成倒立、的实像的原理来工作的；小明在游玩古隆中途中，为父母拍摄时发现武侯祠没有完全进入取景框，为了将父母和武侯祠都拍摄下来，他向后退一段距离，并将照相机的镜头（选填“向前伸”或“向后缩”）一点。

11.在探究凸透镜成像规律的实验中，小王同学所在的实验小组画出了如图甲所示的物距u和像距v对应关系图象。

(1)小王实验小组所用凸透镜的焦距是
(2)他们认真总结了凸透镜成像的规律，发现在图乙中左边的蜡烛通过凸透镜不可能形成的像是。

（选填“A、B、C、D”中的一个选项）
12.如图，在探究凸透镜成像规律实验中，凸透镜、蜡烛、光屏放在同一直线上，当烛焰在B点时，成像在A点；当烛焰在A点时，成像在C点，则凸透镜一定固定在之间。

13.如图所示，在探究“凸透镜成像规律”的实验中，将蜡烛放在位置A时，观测到在位置C成倒立、缩小的实像。

若把蜡烛移到位置B，试作图找出蜡烛通过透镜的成像位置。

拓展训练
1.将一支点燃的蜡烛放在凸透镜前使其凸透镜的另一侧的光屏上得到了一个清晰的缩小的像，此时光屏到凸透镜的距离为18cm, 则凸透镜的焦距可能是（）
A. 9cm<f<18cm
B.f<9cm
C.f>18cm
D. 9cm≤f≤18cm
2.2013年6月20日，神舟十号航天员王亚平在“天宫一号”为全国青少年做了“水球”的实验。

通过“水球”，我们看到了王亚平倒立缩小的像（如图），下列说法正确的是（）
A.水球对光线具有发散作用
B.王亚平靠近水球时，倒立的实像将变为正立的实像
C.王亚平靠近水球时，仍成实像，但将逐渐变小
D.王亚平远离水球时，仍成实像，但将逐渐变小
3.用照相机从高空向地面拍照片，若使用焦距为50mm的镜头，则底片与镜头间的距离为（）
A.100mm以外
B.等于50mm
C.50mm以内
D.略大于50mm
4.如果不慎在照相机的镜头上沾上了一个小墨点，则照出的相片上（）
A.没有墨点的像
B.有一个缩小的墨点的像
C.有一个放大的墨点的像
D.一片漆黑
5.有一位老先生的视力不行，常常借助放大镜读书看报。

有一次，他想用量角器测量书上所画的三角形的一个角的角度，但看不清。

于是取了一个放大倍数为5倍的放大镜，在放大镜的帮助下，他顺利地摆放好量角器，并读出了这个角度是25度。

那么，被测的这个角的实际角度是度。

6.在“凸透镜成像规律”实验中，某同学进行了如下两个探究：
(1)为研究像距与焦距的关系，他选用焦距不同的三个凸透镜进行实验，实验数据记录如表。

分析表中数据可知，保持物距不变时，焦距越大，则所成实像的像距越（选填：“大”或“小”），推理所成的像越（选填：“大”或“小”）。

(2)该同学用若干个发光二极管组成形状如“R”的发光物体，来代替蜡烛，当他在凸透镜一侧观察光屏，在光屏上看到的像是。