八年级物理上册5.3凸透镜成像规律知识点与考点解析新版新人教版

5.3凸透镜成像规律
1.凸透镜成像规律：如图是常见凸透镜成像规律光路图,详见下表（1）。

表（1）凸透镜成像规律表
a. u﹥2f
b. f﹤u﹤2f
c.0﹤u﹤f
d.u=2f
凸透镜成像光路图
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。

2.注意：（1）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;（2）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。

3.凹透镜成像规律：凹透镜始终成缩小、正立的虚像,如图所示。

凹透镜成像光路图
4.凸透镜与凹透镜比较：表（2）对凸透镜、凹透镜做出了比较,凹透镜、凸透镜的辨别、特点、典型光路和应用作出了系统性总结。

注意：大家还要记住：虚像,物、像同侧;实像,物、像异侧。

表（2）凸透镜、凹透镜比较表
1.凸透镜成像规律
本节内容是第五章重点,也是知识点、难点和考点集中的内容。

涉及第五章的中考考题,本节要占到70%以上,所以本节应作为重点加以重视。

在本节中,主要知识点是：凸透镜成像规律,凹透镜成像规律,凸透镜成像规律探究实验以及动态变化（物距、相距、焦距变化）时成像特点与变化情况。

再次需要指明的是凸透镜成像规律探究实验作为必考的实验内容更应给与重视。

2.中考题型分析
本节内容在中考中属于必考内容,出现概率高,所占比例也较高。

考题主要集中在对凸透镜成像规律的理解上,主要有成像虚实、大小和位置,一般情况下作为一个考题出现,也有与其他知识点组合一个考题的情况。

纵观历年考试,本节考点出现的概率很高,主要题型有选择题、填空题和实验探究题三大类型,选择题出现的概率更高些。

本节在中考试卷中所占分值在2—7分之间。

3.考点分类：考点分类见下表
★考点一：凸透镜成像规律
◆典例一：（2016•深圳）下面的光学设备中,利用了图中原理的是（）。

A．投影仪;B．放大镜;C．照相机;D．潜望镜
【解析】从图中可知,凸透镜成像是倒立、缩小的实像。

从给出的四个答案看,只有照相机的成像原理和图中给出的相同,故正确答案是C。

【答案】C。

【考点】透镜成像、透镜的应用。

◆典例二：（中考·南通）将一凸透镜正对太阳,可在距透镜20cm处得到一个最小、最亮的光斑。

若将一个物体放在此透镜前30cm处,则可在透镜另一侧得到（）。

A.倒立、缩小的实像;
B.正立、缩小的实像;
C.倒立、放大的实像;
D.正立、放大的虚像
【解析】在距透镜20cm处得到一个最小、最亮的光斑,说明此透镜的焦距是20cm;如果物体放在透镜前30cm处,物距在焦距和2倍焦距之间,根据透镜成像规律,物体应该成倒立、放大的实像。

所以,正确答案是C。

【答案】C。

【考点】透镜成像。

★考点二：凸透镜应用
◆典例一：（中考·深圳）下列关于透镜的描述,错误的是（）。

A．放大镜看报纸可以看到放大的字;
B．教室使用投影仪可以在屏幕上形成正立、放大的虚像;
C．用手机拍照,物和镜头的距离需要大于镜头的二倍焦距;
D．近视眼可以用凹透镜矫正
【解析】用放大镜看物体时,物距小于焦距,放大镜成正立、放大的虚像;故放大镜看报纸可以看到放大的字,故A正确。

在2f＞u＞f,情况下,凸透镜成倒立、放大的实像,应用于幻灯机和投影仪,故使用投影仪时,看到屏幕上所成的是倒立放大的实像,虚像无法再屏幕上接收下来,故B错误。

用照相机照相时,物体在凸透镜的二倍焦距以外,成倒立缩小的实像,故C正确。

近视眼是晶状体变厚,折光能力变强,像成在视网膜的前方,利用凹透镜的发散作用使像成在视网膜上,故D正确。

所以,说法错误的是B,答案是B。

【答案】B。

【考点】透镜成像规律、透镜的应用。

◆典例二：（2015•深圳）把一瓶矿泉水放在物理课本上,看到的情景如图所示,下列光学设备中,成像情况与它相同的是（）。

A．放大镜;B．投影仪;C．照相机;D．近视眼镜
【解析】装有水的矿泉水瓶是一个圆柱形,有水的矿泉水瓶就构成了一个凸透镜。

若物体在凸透镜的1倍焦距以内时,成一个正立、放大的虚像,故此时能看到一个正立放大的虚像,它与放大镜成像情况相同,故A正确。

投影仪、照相机所成的像均是实像,故B、C错;近视眼镜是凹透镜,成像原理肯定不同。

故正确答案是A。

【答案】A。

【考点】凸透镜成像。

1.（中考·益阳）一凸透镜的焦距为15cm,在主光轴上将点燃的蜡烛从离凸透镜20cm
处移到40cm处的过程中,像的大小和像距的变化情况是( )。

A.像变大,像距变大;
B.像变小,像距变小;
C.像变大,像距变小;
D.像变小,像距变大
【解析】透镜焦距是15cm,蜡烛从20cm处逐渐移动到40cm处,此过程物距逐渐增大,像逐渐变小,像距逐渐变小。

故正确答案是B。

【答案】B。

【考点】凸透镜成像。

2.（中考·徐州）小明拿着放大镜,伸直手臂,通过放大镜观察远处的景物,看到的是景物的（）。

A．正立放大的像;B．倒立放大的像;C．倒立缩小的像;D．正立缩小的像
【解析】小明拿着放大镜（凸透镜）,伸直手臂,通过放大镜观察远处的景物,一定是物距大于2倍焦距,这时看到的景物一定是倒立缩小的实像。

故,此题答案是C。

【答案】C。

【考点】凸透镜成像。

3.（中考·通辽）近期流行一种“自拍神器”给旅行者自拍带来了方便。

如图所示,与直接拿手机自拍相比,利用自拍杆可以（）。

A．增大像距;B．增大取景范围;C．增大人像的大小;D．缩短景物到镜头距离
【解析】用“自拍神器”的目的是增大物距,让自拍者在相机中的取景范围扩大。

故,正确答案是B。

【答案】B。

【考点】照相机、透镜成像。

4.（中考·泰州）某凸透镜焦距为15cm,若将一物体放在此凸透镜前25cm处,则可在透镜另一侧得到一个（）。

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、缩小的实像
【解析】凸透镜焦距为15cm,如果物体放在凸透镜前25cm处,物距在一倍焦距和2倍焦距之间;根据凸透镜成像规律,此时凸透镜所成的像一定是倒立、放大的实像。

所以,正确答案是A。

【答案】A。

【考点】凸透镜成像。

5.（中考·常德）毕业了,小明与全班同学用胶片照相机照了合影后,接着照一张单身像。

下列说法正确的是( )。

A．小明应远离镜头,同时胶片应靠近镜头;B．小明应靠近镜头,同时胶片应远离镜头;
C．小明在相机中的像是倒立、放大的实像;D．小明在相机中的像是正立、放大的虚像【解析】照合影像时,为了把全班学生都照进去,需要拉远相机和人之间的距离,也就是增大物距;如果照单人照,为了让人在相机里的像大些,就应该靠近镜头,同时让胶片原理镜头,也就是增大像距。

照相机的镜头是凸透镜,照相机所成的像必须是实像才能在胶片上曝光;凸透镜成像是实像的时候都是倒立的。

故,A、C、D都是错的,正确答案是B。

【答案】B。

【考点】凸透镜成像、透镜应用。

6.（中考·连云港）在“探究凸透镜成像规律”的实验中,小明将烛焰放在凸透镜前某一位置时,恰好在凸透镜后20cm处的光屏上出现一个与该烛焰等大的像,下列说法正确的是
（）。

A．该凸透镜的焦距是20cm;
B．此时的物距大于20cm;
C．当物距是30cm时,光屏上呈现倒立缩小的像;
D．当凸透镜的一部分被遮住时,光屏上不能呈现完整的像
【解析】根据凸透镜成像规律,如果在凸透镜后20cm处的光屏上出现一个与该烛焰等大的像,说明此时像距和物距相等,并且物体在2倍焦距位置,所以焦距是10cm。

由此可见,A、B选项都是错误的。

如果物距是30cm,此时物距大于2倍焦距,物体经凸透镜所成的像,一定是倒立缩小的实像,故C的说法正确。

如果凸透镜的一部分被遮挡,不影响透镜成像,故D的说法是错误的。

【答案】C。

【考点】凸透镜成像。

7.（中考·滨州）关于“凸透镜成像规律”的应用,下列说法正确的是（）。

A．照相机成倒立、缩小的实像;B．幻灯机、投影仪成倒立、放大的虚像;
C．放大镜成正立、放大的实像;D．近视眼需要戴一副由凸透镜片做的眼镜来矫正
【解析】熟悉凸透镜成像规律,此题不难解答。

A．照相机成倒立、缩小的实像;此说法正确。

照相机是根据凸透镜成像原理制成的光学设备,照相机成像在胶片上,所成的像一定是倒立缩小的实像。

B．幻灯机、投影仪成倒立、放大的虚像;此说法错误。

如果幻灯机、投影仪所成的像是虚像,就不可能在屏幕上接收到像。

C．放大镜成正立、放大的实像;此说法错误。

放大镜在使用时,物都在焦距以内,所成的像是正立放大的虚像。

D．近视眼需要戴一副由凸透镜片做的眼镜来矫正;此说法错误。

近视眼所佩戴的是凹透镜,因为凹透镜有发散作用。

【答案】A。

【考点】透镜成像、透镜应用。

8.（中考·黄石）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．光屏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
【解析】如果在透镜后方光屏上出现与蜡烛等大的实像,说明此时物距大于像距,物体在透镜2倍焦距位置,也就是说透镜的焦距是13cm。

如果把蜡烛移至距透镜10cm处,此时物距小于焦距,透镜所成的像一定是正立、放大的虚像。

光屏无法接收到像。

由此可见,正确选项是D。

【答案】D。

【考点】凸透镜成像规律。

9.（中考·营口）在“探究凸透镜成像规律的实验”中,小红调节蜡烛,凸透镜和光屏的位置,在光屏上成清晰的像如图所示,下列说法正确的是（）。

A．教学中使用的投影仪就是利用了图中的成像规律;
B．换上焦距小一些的凸透镜,只将蜡烛向右适当移动就能在光屏上接收到清晰的像;
C．如果使蜡烛向左移动,光屏需要向右移动才能接收到清晰的像;
D．如果把蜡烛与光屏对调,光屏上将不会出现清晰的像
【解析】从图中可以看出,凸透镜在光屏上所成的像是倒立、缩小的实像;此时,蜡烛在题图的2倍焦距以外,像距小于物距。

由此可以回答上面四个选项。

A．教学中使用的投影仪就是利用了图中的成像规律;此说法错误。

投影仪成像是放大的实像,和此实验不符。

B．换上焦距小一些的凸透镜,只将蜡烛向右适当移动就能在光屏上接收到清晰的像;此说法正确。

如果换上焦距小一些的透镜,物体距离2倍焦距位置更远一些,要想在光屏上重新成像,需要把蜡烛移近透镜即可。

C．如果使蜡烛向左移动,光屏需要向右移动才能接收到清晰的像;此说法错误。

如果使蜡烛向左移动,所成的像会更小,光屏应像左移动。

D．如果把蜡烛与光屏对调,光屏上将不会出现清晰的像;此说法错误。

因为光路是可逆的,如果把蜡烛和光屏对调,光屏上照样可以得到清晰的像。

故,正确答案是B。

【答案】B。

【考点】透镜成像规律。

10.（中考·泰安）关于透镜的应用,下列说法正确的是（）。

A．远视眼镜利用了凸透镜对光的会聚作用;
B．照相时,景物在镜头二倍焦距以内;
C．投影仪中的投影片在镜头二倍焦距以外;
D．望远镜的物镜使远处的物体成正立、放大的虚像
【解析】A．远视眼镜利用了凸透镜对光的会聚作用;此说法正确。

远视眼是因为成像在
视网膜后面,晶状体对光的会聚作用变差产生的。

所以应该佩戴凸透镜进行矫正。

B．照相时,景物在镜头二倍焦距以内;此说法错误。

照相机照相时,景物都在镜头的2倍焦距以外。

C．投影仪中的投影片在镜头二倍焦距以外;此说法错误。

投影仪所成的像是倒立、放大的实像,投影片应该在焦距和2倍焦距之间。

D．望远镜的物镜使远处的物体成正立、放大的虚像;此说法错误。

望远镜的物镜是凸透镜,看远处物体时,所成的像一定时倒立、缩小的实像。

【答案】A。

【考点】透镜应用、视力矫正、投影仪、望远镜。

11.（中考·天津）小明同学在探究凸透镜成像成像规律时,用焦距分别为f1、f2的甲、乙两个凸透镜进行实验。

先将点燃的蜡烛、透镜甲和光屏放置在光具坐上,调整后的位置如图所示,此时在光屏上得到烛焰清晰的像（图中未标出）;再用透镜乙替换透镜甲,且保持蜡烛和透镜的位置不变,将光屏向左移动再次得到烛焰清晰的像。

下列判断正确的是（）。

A．图中光屏上的像是放大的;B．图中光屏上的像是缩小的;C．f1＜f2;D．f1＞f2
【解析】根据此题的题意可知,把透镜甲换成透镜乙后,在蜡烛和透镜位置不变时,光屏向左移动才能得到清晰的像,这说明乙透镜的焦距比甲透镜的焦距小,即f1＞f2。

A的说法是错误的,应为此时物距大于像距;B的说法也是正确的,因为此时物距大于像距,像是缩小的。

此题正确答案是B和D。

【答案】BD。

【考点】透镜成像。

12.（中考·绵阳）在“探究凸透镜成像的规律”实验中,先将蜡烛焰、凸透镜、光屏的中心调到同一水平线上,然后将凸透镜固定在光具座上50cm处,将点燃的蜡烛放置在光具座上30cm处,然后再移动光屏在光屏上得到烛焰清晰的像,再将蜡烛向凸透镜移近几厘米,应向（选填“靠近”或“远离”）凸透镜方向移动光屏,才有可能再次在光屏上得到烛焰清晰的像;又将蜡烛移至光具座上43cm 处,无论怎么移动光屏,都不能在光屏上得到烛焰清晰的像。

由此可以推断该凸透镜焦距的范围,该范围的最大值小于cm。

【解析】如果将凸透镜固定在光具座上50cm处,将点燃的蜡烛放置在光具座上30cm处,此时物距为20cm;移动光屏并在光屏上得到烛焰清晰的像时,此时成像为倒立的实像;如再将蜡烛向凸透镜移近几厘米,物距将减小,必然会是所成的像增大,像距变大,这时应将光屏远离凸透镜才能在光屏上呈现清晰的像。

如果将蜡烛放在光具座的43cm处,无论怎么移动光屏都不能得到烛焰清晰的像,说明凸透镜焦距大于7cm,而凸透镜的焦距必须小于20cm。

故凸透镜焦距的最大值小于20cm。

【答案】远离、20。

【考点】凸透镜成像规律。

13.（中考·镇江）如图所示,用焦距为5cm的凸透镜进行了如下实验操作：将蜡烛放在A处时,位于P处（图中未画出）的光屏上得到了清晰的缩小像;保持透镜位置不变,向右移动蜡烛至B处,再将光屏从P处移至另一位置得到清晰的放大像,则两次所成的像都是立的,P位于A的侧,上述过程中光屏是向侧移动的,用刻度表示透镜在光具座上的位置：。

【解析】凸透镜要想成像灶光屏上,所成的像必然是实像,实像都是倒立的;此时光屏一定在A点右侧;如果蜡烛在光具座的B点,移动光屏后能得到清晰放大的实像,此时光屏必然向右移动。

B处的物距一定大于5cm,小于10cm;此时透镜应在55-60之间。

【答案】倒、右、右、55-60。

【考点】透镜成像规律、透镜实验。

14.（中考·盐城）探究凸透镜成像规律时,应调节烛焰和光屏中心位于凸透镜的上。

当蜡烛距凸透镜30.0cm时,在光屏上成一个等大的实像,则凸透镜的焦距是cm;将蜡烛远离透镜移动到适当位置,要在光屏上成清晰的像,就将光屏向（远离/靠近）透镜方向移动。

【解析】在探究凸透镜成像规律时,应调节烛焰和光屏中心位于凸透镜的中心线上。

当蜡烛距凸透镜30.0cm时（此时物距大于2倍焦距）,在光屏上成一个等大的实像,则凸透镜的焦距是15cm;将蜡烛远离透镜移动到适当位置,要在光屏上成清晰的像,就将光屏向靠近透镜方向移动。

答案是：中心线、15、靠近。

【答案】中心线、15、靠近。

【考点】透镜成像实验。

15.（中考·广东）如题图所示,小李用点燃的蜡烛、凸透镜和光屏进行“探究凸透镜成像规律”的实验,凸透镜的焦距为12cm。

(1)蜡烛和凸透镜的位置不变,要使光屏承接到一个倒立、清晰的实像,具体的操作是：
首先将光屏向右移动,,直到找到最清晰的像,日常生活中(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一原理制成的。

(2)当蜡烛燃烧一段时间后会变短,烛焰的像会往偏离光屏中心。

(3)请你指出用烛焰作为发光物体完成“探究凸透镜成像规律”实验存在的两点不足之处：
①;②。

【解析】（1）凸透镜焦距是12cm,由图可知物距是15cm,此时凸透镜成像一定是倒立、放大的实像;如果蜡烛和透镜位置不变,光屏需要在大于65cm刻度线右侧,此时的成像和生活中的投影仪的工作原理相同。

蜡烛变短,会使烛焰的像往上移动。

用蜡烛做发光物体主要的不足有：烛焰位置会发生变化;烛焰遇风会晃动,对观察成像有影响。

【答案】（1）放大、以65刻度线为界;（2）上;（3）①烛焰位置会发生变化,②烛焰晃动对观察成像有影响。

【考点】透镜成像实验。