凸透镜成像规律及动态变化规律检测表
(完整版)凸透镜成像规律
凸透镜成像规律
表格总结 凸透镜成像规律 物距(u) 像距 (v) 正倒大小 虚 实 应用特点 物，像的 位置关 系 u>2f 2f>v>f 倒立缩小实 像 照相机、摄像机- 物像异 侧 u=2f v=2f 倒立等大实 像 精确测焦仪 成像大小的分 界点 物像异 侧 2f>u>f v>2f 倒立放大实 像 幻灯机、电影放映 机、投影仪 - 物像异 侧 u=f - - - 不 成 像 强光聚焦手电筒 成像虚实的分 界点 - f>u v>u 正立放大虚 像 放大镜 虚像在物体同 侧 虚像在物体之 后 物像同 侧 规律总结 规律1：当物距大于2倍焦距时，则像距在1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立、缩小的实像。此时像距小于物距，像比物小，物像异侧。 应用：照相机、摄像机。 规律1 规律2：当物距等于2倍焦距时，则像距也在2倍焦距，成倒立、等大的实像。此时物距等于像距，像与物大小相等，物像异侧。 规律2 规律3：当物距小于2倍焦距、大于1倍焦距时，则像距大于2倍焦距，成倒立、放大的实像。此时像距大于物距，像比物大，像为于物的异侧。 应用：投影仪、幻灯机、电影放映机。
规律3 规律4：当物距等于1倍焦距时，则不成像，成平行光射出。 规律4 规律5：当物距小于1倍焦距时，则成正立、放大的虚像。此时像距大于物距，像比物大，物像同侧。 应用：放大镜。 规律5 记忆口诀 （1）一倍焦点分虚实，二倍焦点分大小，二倍焦点物像等。 实像总是异侧倒。物近像远像变大，物远像近像变小。 虚像总是同侧正。物远像远像变大，物近像近像变小。 像的大小像距定，像儿追着物体跑，物距像距和在变。 （2）一倍焦距分虚实，两倍焦距分大小。物近像远像变大，物远像近像变小。 注：这里所指的一倍焦距是说平行光源通过透镜汇聚到主光轴的那一点到透镜光心的距离,也可直接称为焦距；两倍焦距就是指该距离的两倍 凸透镜成像的两个分界点： 2f点是成放大、缩小实像的分界点；f点是成实像、虚像的分界点。 薄透镜成像满足透镜成像公式： 1/u(物距)+1/v（像距）=1/f（透镜焦距） 注：透镜成像公式是针对薄透镜而言，所谓薄透镜是指透镜厚度在计算物距、像距等时，可以忽略不计的透镜。当透镜很厚时，必须考虑透镜厚度对成像的影响。 （3）凸透镜、把光聚，成象规律真有趣； 两倍焦距分大小，一倍焦距分虚实； 二焦以外倒实小，我们用作照相机； 一二焦间倒实大，我们用作投影仪； 焦点以内正大虚，我们用作放大镜； 欲想得到等实象，两倍焦距物体放； 焦点之位不成象，点光可变平行光； 成象规律记心间，透镜应用法无边。物近（远），像远（近），像变大（小）。 （4）物进像退，像越退越大，大像总在小像后，同向移动。 （5）一焦分虚实，二焦分大小；虚像同侧正，实像异侧倒；物进像远大，巧记活运用。
2020-2021中考物理凸透镜成像的规律附答案
一、初中物理凸透镜成像的规律 1．用三块凸透镜做成像实验，在保持各凸透镜跟烛焰距离相等的条件下，得到的实验结果如下：透镜甲成放大、倒立、实像；透镜乙成缩小、倒立、实像；透镜丙成放大、正立、虚像。由此可知甲、乙、丙三个透镜的焦距关系为（ ） A ．f f f >>甲乙丙 B ．f f f >>丙甲乙 C ．f f f <<甲乙丙 D ．f f f <<乙丙甲 【答案】B 【解析】 【详解】 在保持各凸透镜跟烛焰距离相等的条件下，说明物距u 相等，甲透镜成放大、倒立的实像，说明2f u f 甲甲＞＞，所以2u u f 甲＞＞ ；乙透镜成缩小、倒立的实像，说明2u f 乙＞，所以2 u f 乙＜；丙透镜成放大、正立的虚像，说明f u 丙＞；所以，f f f 甲乙丙＞＞。 故选B 。 2．物体放在凸透镜的主光轴上，在距透镜40cm 处的光屏上得到一个倒立、放大的像，则该透镜的焦距可能是 A ．40cm B ．30cm C ．20cm D ．10cm 【答案】D 【解析】 在凸透镜成像时，得到的实像都可以用光屏承接，所以在光屏上得到一个倒立、放大的实像；即2f ＞U ＞f ，v ＞2f ； 而透镜到光屏的距离为像距，即v=40cm ，所以，40cm ＞2f ，解得：20cm ＞f ，只有D 选项符合条件．故选D ． 思路分析：在凸透镜成像时，得到的实像都可以用光屏承接，而虚像则不可以，所以在光屏上得到一个倒立、放大的实像．而凸透镜成倒立、放大的实像时，此时物距大于一倍焦距小于二倍焦距，像距大于2倍焦距，从而可以计算出该透镜的焦距． 试题点评：本题通过凸透镜成像情况，根据物距和焦距、像距和焦距的关系解不等式确定凸透镜的焦距范围．因此解答此题要求学生应具备一定的学科综合能力．需要注意的是透镜到光屏的距离为像距． 3．如图是用来研 究凸透镜成像规律的实验装置示意图,当蜡烛和透镜放在图示位置时，通过移动光屏，可以在光屏上得到与物体等大的像． 若透镜位置不变，将蜡烛移到刻度为30cm 处，则（ ）
凸透镜成像规律及应用
复习：《凸透镜成像的规律及应用》导学案 编写人：审核人:初三物理组学生姓名: 班级： 复习目标： 1。知道凸透镜所成的实像与虚像的区别 2。知道凸透镜成放大、缩小实像和虚像的条件,并能根据题目中的条件判断出凸透镜的焦距以及凸透镜成像的情况 3．能应用凸透镜成像的规律解决一些简单的实际问题以及照相机、投影仪、放大镜的成像原理及调节方法 知识储备： １。回顾“探究凸透镜成像规律”的实验，填写下列表格： 物距u与焦距的关系 像的性质像距v与 焦距的关系 应用正倒大小实虚 u＞2ｆ u=2ｆ—-———f 探究凸透镜成像的规律 教学目标： 1.知道凸透镜成各种像的条件； 2.组织学生进行图解，探究凸透镜成像的动态规律； 3.培养学生的交流与合作意识，养成科学的探究态度。 教学重点：凸透镜成像的动态规律。 教学难点：凸透镜成像规律的描述。 课型/课时：新授课 /一课时 教学过程设计： 【创设情境新课引入】 [演示] 当物体逐渐远离凸透镜时，物体所成的像会发生怎么样的变化？ 物体所成的像发生了变化，有正立的，也有倒立的，有放大的，也有缩小的。 [问题] 凸透镜成各种不同的像时，应该满足什么条件呢？让我们通过光路图来探究一下。在画图之前，先复习几个名词： 物距（u）：物体到透镜光心的距离。 像距（ν）：物体的像到透镜光心的距离。 实像：能在光屏上呈现的像，它是由实际光线会聚而成的。 虚像：人眼能观察到，却不能在光屏上呈现的像。 【合作交流解读探究】 [猜一猜] 物体经过凸透镜成像时有那些规律？ [分组实验] 1)多媒体展示图片，让学生自己动手根据三条特殊的光线画出所成 的像。 2)分别让学生画u＞2f、u＝2f、f＜u＜2f、u＝f、u＜f的成像光路 图。注意观察，像的大小、正倒、虚实是如何随物距的变化而变 [想一想] 物距、像距、像的变化有什么规律？ 对于实像：物距减小时，像距增大，像也变大；物距增大时，像距减小，像也变小。 对于虚像：物距减小时，像距减小，像也变小。 [结论] 物体通过凸透镜成像的性质与凸透镜的焦距有关，并随物距的变化而改变。二倍焦距分大小，一倍焦距定虚实。 【应用迁移巩固提高】 1.在做“探究凸透镜成像的规律”的实验中，某同学先把凸透镜固 定在光具座上，然后将光屏和点燃的蜡烛分别放置在凸透镜的两侧，无论他怎么移动光屏，都不能呈现出烛焰的像，则原因可能是：。 [解析] 1、能否成像；2、成像，但不在光屏上；3、成虚像，光屏接收不到。[答案] 1)蜡烛到透镜的距离小于焦距； 2)蜡烛在凸透镜的焦点上； 3)烛焰、凸透镜的光心、光屏的中心不在同一条直线上。 2.某班同学照集体相时，摄像师发现有些人没有进入镜头，假使同 学不动，应将（A） A.照相机向后移并缩短暗箱 B.照相机向前移并缩短暗箱 C.照相机向后移并拉长暗箱 D.照相机向前移并拉长暗箱 3.做实验时，屏上出现清晰的烛焰的像，正好一直苍蝇落在了凸透 镜上，光屏上将（D ） A.出现苍蝇放大的像 B.出现苍蝇等大的像 C.不出现苍蝇的像，但屏幕上有一黑点 D.不出现苍蝇的像，烛焰的像比原来的暗 [解析] 苍蝇距透镜的距离小于透镜的焦距，只能成虚像，且像与苍蝇在透镜的同一侧，不会呈现在光屏上，但是苍蝇挡住了一部分光线，所以烛焰的像比原来暗。 【知识拓展】凸透镜的应用 凸透镜的主要应用——成像，改变光路。 1.一个焦距为10 cm的凸透镜，当物体从离透镜30 cm处逐渐移到离透镜20 cm处的过程中，像与像距的变化为（） A.像逐渐变小，像距逐渐变小 B.像逐渐增大，像距逐渐增大 C.像先小后大，像距逐渐增大 D.像逐渐增大，像距逐渐变小 2.一个物体在凸透镜前20 cm处，在屏上成一倒立缩小的像，则透镜的焦距f（） A.10 cm 5.（江苏徐州课改区模拟）如图3-3-3所示，是赵强同学用蜡烛、凸透镜和光屏研究凸透镜成像规律的实验装置，其中还需要调整的是____________。调整后烛焰能在光屏上成____________立的实像，若想使像变大，应将蜡烛向____________移。 图3-3-3 6.（河南模拟）在观察凸透镜成像的实验中，光屏上已成清晰、缩小的像，当烛焰向透镜靠近时，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向____________ (填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动，若要观察到烛焰放大的虚像，烛焰到透镜的距离应____________透镜的焦距。 7.（山东滨州模拟）张晨在做研究凸透镜成像的实验时,保持凸透镜位置不变,如图3-3-5所示,先后使烛焰位于a、b、c、d四点,并分别调整光屏的位置。实验后,他归纳出以下说法，其中错误的是（） 图3-3-5 A.烛焰位于a点时，屏上出现的实像最小 B.烛焰位于b点时，成放大的实像 C.烛焰位于c点时，屏上出现的实像最大 D.烛焰位于d点时，成放大的实像 8.一物体放在凸透镜前18 cm处，在透镜另一侧20 cm处成一清晰像，则此透镜的焦距（） A.一定大于20 cm B.一定小于9 cm C.一定在10 cm到8 cm之间 D.一定在9 cm到10 cm之间 9.在研究凸透镜成像实验时，当烛焰离透镜12 cm时成的是放大的实像，当烛焰离透镜7 cm 时成的是放大的虚像，则这个透镜的焦距不可能是下列的哪个值（） A.8 cm B.10 cm C.11 cm D.14 cm 10.一物体沿凸透镜的主光轴移动，当物距为30 cm时，在凸透镜另一侧的光屏上得到一个放大的实像，当物体移到物距为15 cm时，它的像一定是（） A.放大的实像 B.缩小的实像 C.放大的虚像 D.缩小的虚像 探究凸透镜成像规律（记忆方法加典型例题）.表格记忆: 二：作图记忆 实像：能在光屏上呈现的像，它是由实际光线相交而形成的 虚像：不能在光屏上呈现的像，它不是由实际光线会聚而形成的，是由反射光线或折射光线反向延长线相交而形成的, 实像和虚像都能用人眼观察。 一倍焦距外物体成实像：物近像远像变大；物远像近像变小；实像能用光屏接；一倍焦距内物体成虚像：物近像近像变小；物远像远像变大；虚像光屏不能接；例一、小宇在做“探究凸透镜成像规律”实验，其实验装置的示意图如图所示，a、b、c、d、e、g、 h是主光轴上的七个点，F点和2F点分别是凸透镜的焦点和二倍焦距点。在a、b、c、d、e、g、 h中: ①把烛焰放在_______ 点上，可以成正立、放大的虚像；此原理应用于 ②把烛焰放在_______ 点上，所成的像最小； ③把烛焰放在_______ 点上，可以成倒立，缩小的实像；此原理应用于 ④把烛焰放在_______ 点上，可以成倒立，放大的实像；此原理应用于 ⑤把烛焰放在________ 点上不成像 ⑥把烛焰放在_______ 点上成等大、倒立的实像 例二 照集体相时，发现有些人没有进入镜头，为了使全体人员都进入镜头 A、人不动，照相机离人远一些，镜头往里缩一些 B、人不动，照相机离人近一些，镜头往里缩一些 C、人不动，照相机离人近一些，镜头往外伸一些 D、照相机和镜头都不动，人站近一些。例三 在做凸透镜成像实验时，把一只蜡烛放在凸透镜前面离透镜的距离是倒立 的放大的实像，求此凸透镜的焦距范围？例四 已知下图直线为凸透镜的主光轴，左边箭头AB与AB经过凸透镜后成的像 已经画出，请在 主光轴上确定凸透镜的具体位置以及凸透镜的焦点位置（画出凸透镜标出焦点） 。 ,应采取： 30cm,此时光屏上成 凸透镜成像规律习题层次分类 （一）照相机、投影仪、放大镜成像的性质及像距和物距的关系 1照相时，底片上所成的像是___________ 、__________ 、_____________ 。镜头离被照物体距 离较__________ ，物体距镜头的距离_____________ 底片离镜头的距离。物体离照相机镜头越 远，底片上成的像就越__________ （最后一问感性认识。答案中的红字部分是必须在本节教 学中记住。） 2、__________________________________________________________________________________投影仪的镜头相当于一个 _—来自图案的光经过这个透镜成一个 _____________________________ 像。在经过____________ ，反射到屏幕上。 3、我们使用放大镜的时候，可以发现物体被______ ，物体和物体经过透镜所成的像在透镜 的_________ 侧。且放大镜离透镜越近。成的像就越_____________ 。 4、在使用照相机、投影仪、放大镜时，呈放大像的是___________ ，成缩小像的是__________， 成倒立像的是___________ ，成正立像的是 ___________ ，成像能用光屏接到的是__________ 。 5、关于四种光学仪器的成像情况，下列说法中正确的是（） A.放大镜成正立、放大的实像 B. 照相机成正立、缩小的实像 C.幻灯机成倒立、放大的实像 D. 近视眼镜成正立、放大的虚像 （二）照相机、投影仪、放大镜成像时物距像距的具体范围。 1照相时，被照物体离照相机镜头的距离较_________________ ，范围是___________________ 底 片上所成的像是________ 、 _______ 、_____ 。像所在的范围是____________________ 。 （三）根据物距范围判断成像的性质，根据成像的性质判断物距范围（静态的区域判断） 1画出物体在a、b、c、d、e各处成像的大致位置和像的大小 2、用平行光源对着玻璃板上的画像照射，如图丙所示。移动光屏找到像，此时画像在光屏 上所成的像是_________________ 、_______________ 、___________________ 3、下图所示，光屏上有清晰地像，像的性是___________ 、______________ 、 ____________________________________________________ ， 判断的依据是____________________________________ 。 当蜡烛移到A点时，向远离凸透镜的方向移动光屏可以找到清晰的蜡烛的像，像的 性质__________ 、______________ 、________________ ，此时成像为____________ 成像原理。 当蜡烛移到B点时，从光屏一侧透过透镜看到烛焰__________ 的、放大的虚像。此时成像为 _ 成像原理。 4、在利用蜡烛研究凸透镜成像的实验中，太阳光线会聚后在距离透镜10cm处发现一亮点， 若把点燃的蜡烛放在距凸透镜15cm （改变此距离改变为35cm, 5cm选项改变，增加练习度）处， 在凸透镜另一侧的光屏上观察到了蜡烛清晰的像这个像一定是（） 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、放大的实像 （四）根据物距范围判断成像的性质，根据成像的性质判断物距范围（物、像动态变化） 1照集体相时，发现有些人没有进入镜头，为了使全体人员都进入镜头，应采取： A、人不动，照相机离人远一些，镜头往外伸一些 B人不动，照相机离人近一些，镜头往里缩一些 C人不动，照相机离人近一些，镜头往外伸一些 一、初中物理凸透镜成像的规律 1．如图甲测凸透镜的焦距，图乙“探究凸透镜成像的规律”，实验过程中小明同学将蜡烛分别放在甲、乙、丙、丁不同的位置，下列说法正确的是（） A．图甲可知凸透镜的焦距是40.0cm B．图乙四个位置中，移动光屏，有4个位置上的蜡烛可以在光屏上成像 C．将蜡烛放在丙位置，若凸透镜上有一个泥点，则在光屏上不会出现泥点的影子 D．将蜡烛放在乙位置，光屏应向左移动才能找到清晰的像，此时的成像特点与投影仪的成像原理相同 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 A．从图甲可以看到，凸透镜所在的位置是30.0cm刻度，而光屏所在的位置是40.0cm刻度，而平行光线经凸透镜折射后，会聚于焦点，可知凸透镜的焦距是 40.0cm-30.0cm10.0cm f== 凸透镜的焦距是10.0cm，A错误； B．一倍焦距以外是实像，以内是虚像，因为甲乙丙在焦点外，所以成实像，可以成在光屏上，B错误； C．凸透镜成实像时，所有透过透镜的光会聚到光屏上成像，凸透镜上有一个泥点，整个物体发出的光虽有一小部分被挡住，但总会有一部分的光通过凸透镜而会聚成像，因此像与原来的相同，大小不变，但是由于透镜的一小部分被遮住，因此折射出的光线与原来相比减少了，像是完好的，只是亮度变暗，不会出现泥点的影子，C正确； D．将蜡烛放在乙位置，这时物距大于两倍焦距，根据凸透镜的成像规律可知，像距会大于一倍焦距，小于两倍焦距，从图乙可以看到，光屏应向左移动才能找到清晰的像，这是成倒立缩小的实像，此时的成像特点与照相机的成像原理相同，D错误。 故选C。 2．小明和小红用焦距相等的相同照相机对小强同学拍照,洗出的底片分别为图中的甲和乙,则 第三节探究凸透镜成像的规律 教学设计 【教材分析】 本节内容是本章的核心，它是学生在学习第1节“透镜”，对生活中常用的透镜及对其成像情况获得丰富、具体的感性认识的基础上，带着问题，用探究的方法研究本节的内容。本节的主要内容，就是让学生通过科学探究的活动，找出凸透镜成像的规律，使学生在全过程中自主探究，体验科学探究的全过程，从而激发学生探究成像规律的兴趣，使学生能够体验科学探究的过程与方法。新教材以探究凸透镜成像情况与物距关系有关为主线，安排了学生“提出问题、猜想、设计实验、进行实验、分析与结论”等教学过程，让学生经历产生兴趣、发现问题、激发矛盾、进一步解决问题的过程。很好地体现了新教材让学生在体验知识的形成、发展过程中，主动获取知识的精神。活中的透镜的成像原理。教材这样处理，体现了课标“从生活走向物理，从物理走向社会”的思想。这样加深学生对凸透镜规律，又让学生运用所学知识，分析生活中的透镜的成像原理。教材这样处理，体现了课标“从生活走向物理，从物理走向社会”的思想。 【教法分析】 本节课是初中学生在物理学习过程中第一次进行全过程探究，本节课需要两个课时，第1课时重点在于培养学生猜想能力与设计实验的能力，学生猜想时一般不懂怎样去猜想，有时猜想与提出的问题毫无关联，所以我们关键应该引导学生怎样去猜想，在教学中创设合理猜想情景，并且引导学生知道猜想要有猜想的理由，不能胡乱猜想。设计实验是探究的一个重要环节，所以我们要引导学生进行设计实验，让学生明白实验研究什么和怎样去研究，实验时应该观察什么、测量什么、记录什么？第二课时的重点放在培养学生对实验数据的分析和论证的能力方面，教师引导学生分析表格数据进行简单的比较，分析它们的相同点与不同点，让学生进行简单的因果推理，让学生以书面或口头表述自己的观点，最后教师归纳总结，这样让学生经历从物理现象和实验归纳科学规律的过程，培养了学生的处理信息的能力、分析概括的能力，从而提高了学生的科学素养。 【教学目标】 1.知识与技能 ●理解凸透镜成像规律。 ●知道凸透镜成放大、缩小实像和虚的条件。 2.过程与方法 ●能在探究活动中，初步获得提出问题的能力。 ●通过探究凸透镜成像规律的过程，体验科学探究的主要过程与方法。 ●学习从物理现象中归纳科学规律的方法。学习从物理现象中总结归纳科学规律的方法。 3.情感态度与价值观 ●乐于参与观察、实验、制作等科学实践。 ●通过探究活动，激发学生的学习兴趣，培养学生具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理，勇于探究日常生活中的物理学规律。 【重点难点】 凸透镜成像动态变化图 凸透镜成像变化多端，原理较复杂，对于同学们来说，理解、应用起来都不是轻而易举的事情。有很多同学不会根据物距的远近判断像的大小；不会根据物距、像距或像的特点来推算焦距；不能正确掌握凸透镜成像的规律，容易把凸透镜成放大或缩小实像时的像距、物距相混，不能根据凸透镜成像的情况来推算物距、像距，等等。为了解决这些问题，现用做图法把整个成像规律形象地集中到一具体、活动的物理图示中，能很好地帮助同学们理解成像规律，在解决有关问题时有图可依，有路可循。 作图依据：可利用物体上的一点A发出的射向凸透镜的三条特殊光线来确定它成像的位置。 ○1平行于主光轴的光线，折射后经过凸透镜的后焦点。 ②通过凸透镜焦点射向凸透镜的光线，折射后平行于主光轴。 ③通过光心的光线方向不变。 作图时只要找到上述任意两条光线的交点（或反向延长线的交点）即为像点A＇。为方便起见，这里采用上述○1和○3两条光线来作图。 当同一物体AB从2倍焦距以外沿主光轴向凸透镜靠近的过程中，从A点发出平行主光轴的光线经透镜折射后通过后焦点，且这条光线的传播方向在物体移动过程中始终不变，然后只要作出从A点发出经过透镜光心的光线，那么这两条光线的交点（或它们反向延长线的交点）就是点A的像，然后整个物体成像的情况就可确定；如图1所示。 图1 从上图中我们可以很明确地概括出以下规律： （1）三个位置关系：○1成虚像时，物、像居透镜同侧。②成实物时，物、像分居透镜的异侧。③u=2f成实像时，物、像间的距离d，最小d=4f。 （2）三个移动关系：①凸透镜成实像时，物近、像远、像变大；物远、像近、像变小。②凸透镜成虚像时，物近，像近，像变小；物远，像远、像变大。③物从远处靠近2f处时，物体移动的速度大于像移动的速度；物体从2f处靠近f处时，物体移动的速度小于像移动的速度。 （3）三个成像特点：u＞2f时，成倒立、缩小的实像，f＜u＜2f时，成倒立、放大的实像；u＜f成正立、放大的虚像。 例1 如图2所示是对同一个物体拍摄的两张清晰程度相同的照片底片，拍摄这两张照片时照相机的镜头焦距相同，下列说法正确的是（） A．拍摄a时，相机与物体的距离较大B．拍摄b时，相机与物体的距离较大 C．拍摄a和b时，相机与物体的距离一样大D．无法判断 凸透镜成像规律五幅图 （1）当u>2f时，f＜v＜2f，成倒立、缩小的实像 （2）当u=2f时，v=2f，成倒立、等大的实像 （3）当f （5）当u 探究凸透镜成像规律 一、单选题： 1、物体到凸透镜的距离为u=8cm时，在透镜中看到正立的像，当物体到透镜的距离为u=10cm时，在光屏上看到倒立的像，当物体到透镜的距离为下列各值时，对像的性质判断正确的是（） A．u=20cm时，成倒立缩小的像B．u=15cm时，成正立放大的像 C．u=9cm时，成倒立缩小的像D．u=5cm时，成倒立放大的像 2、物体到凸透镜距离为10cm时，成倒立放大的实像，当物体到该透镜的距离为18cm时，成倒立缩小的实像，则该凸透镜的焦距f的范围为（） A．10cm＜f＜18cm B．5cm＜f＜9cm C．9cm＜f＜10cm D．18cm＜f＜20cm 3、物体通过凸透镜可成（） A．正立、缩小的虚像B．正立、放大的虚像 C．倒立、放大的虚像D．正立、放大的实像 4、放幻灯时，幻灯片应放在（） A．透镜的焦点以内B．透镜的两倍焦距以外 C．透镜焦点以外的任一位置D．透镜两倍焦距以内，一倍焦距以外 5、某凸透镜的焦距为10cm，当物体沿主光轴从距离透镜30cm处向15cm处移动时，则（）A．像变大，像距变大B．像变小，像距变小 C．像先变小后变大，像距变大D．像先变小后变大，像距变小 二、填空题： 6、当物距在1倍焦距和2倍焦距之间时，像距________焦距，得到了________实像． 7、在“研究凸透镜成像”的实验中，为了使像成在光屏的中心，必须使 烛焰、透镜、光屏的中心大致在___________．实验中，物体距离凸透 镜24cm，在光屏上得到一个放大的像，此凸透镜焦距的范围是_________． 9、物体从焦点处向2倍焦距以外沿主轴移动，在这个过程中，物体的像距如何变化？________；像的大小如何变化？________；像的虚实如何变化？________． 10、当物体离凸透镜的距离________2倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像，这是________的工作原理；当物体离凸透镜的距离在________之间时，凸透镜成倒立、放大的实像，这是________的工作原理；当物体离凸透镜的距离________时，凸透镜成正立的、放大的虚像，这是________的工作原理． 三、作图题： 11、把蜡烛放在离凸透镜远大于2倍焦距的地方，在光屏上出现了明亮、清晰的烛焰的像，如图所示，请完成光路图． 12、下图是凸透镜成像规律的示意图，图中A、B、C表示同一物体放在三个不同的位置，请通过画图大致表示出像的位置和像的性质． 凸透镜成像规律知识点归纳 1.测定凸透镜的焦距f 并做好记录，方法：平行光聚焦法 器材：光具座、凸透镜、蜡烛、光屏 2. 将实验器材按如图（书中72页图4-40）所示摆放 *实验时点燃蜡烛，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度，目的是：使烛焰 的像成在光屏中央 3. 凸透镜成像规律及其应用，具体见下表： 4. 对规律的进一步认识： （1）u=f 是成实像和虚像，正立像和倒立像，像物同侧和异侧的分界点。 *倒立一定是实像，实像—物像异侧；正立一定是虚像，虚像—物像同侧。 （2）u=2f 是想放大和缩小的分界点 （3）当像距大于物距时成放大的实像（或虚像），当像距小于物距时成倒立缩小的实像。 （4）成实像时（焦点外） 物距减小 像距增大 像变大 （增大） （减小） （变小） 物近像远像变大，物远像近像变小 （5）成虚像时（焦点内） 物距减小像距减小像变小 （增大）（增大）（变大） 物近像近像变小，物远像远像变大 *二倍焦距见大小，一倍焦距分虚实，倒实正虚 （6）垂直主光轴移动问题： ①凸透镜移动方向和像的移动方向相同——————像随透镜同向移动 ②蜡烛移动方向和像的移动方向相反———————像随蜡烛反向移动 （7）凸透镜成像为实像时上下相反，左右也相反。 5.若在实验时，无论怎样移动光屏，在光屏都得不到像，可能的原因有： ①蜡烛在焦点以内成虚像；②烛焰在焦点上不成像；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；⑤可能凸透镜不在蜡烛与光屏中间。 6.粗测凸透镜焦距的方法：①使太阳光沿主光轴照射到凸透镜上，移动凸透镜另一侧的光屏，使光屏上出现最小的亮点，用刻度尺测出凸透镜中心到亮点之间的距离，即为该凸透镜的焦距。②用一发光小灯泡，沿凸透镜主光轴移动，当透镜射出的光为平行光时，测出灯泡到凸透镜的距离即为凸透镜的焦距。③利用凸透镜成像实验，移动光屏和蜡烛，直到光屏上出现倒立等大的实像为止，此时蜡烛到透镜的距离即为凸透镜的焦距的2倍。 7.凹透镜成正立、缩小的虚像。 一、初中物理凸透镜成像的规律 1．小明用放大镜看自己的指纹，如图所示。随后小明拿着同一个放大镜看窗外的物体，并且离窗外的物体越来越远，如图所示。以下说法正确的是（） A．小明用放大镜看自己的指纹，看到的是正立、放大的实像 B．小明用放大镜看自己的指纹，看到的是倒立、放大的虚像 C．小明拿同一个放大镜看窗外的物体，离窗外的物体越来越远时，看到的是像越来越小D．小明拿同一个放大镜看窗外的物体，离窗外的物体越来越远时，看到的是像虚像 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 AB．小明用放大镜看自己的指纹，看到的是正立、放大的虚像，不是实像，也不是倒立的，A、B错误； CD．小明拿同一个放大镜看窗外的物体，离窗外的物体越来越远时，根据凸透镜的动态成像规律可知，物体到凸透镜的距离越大时，像到凸透镜的距离越小，所成的像是越来越小的，并且是实像；C正确、D错误。 故选C。 2．近视的人，戴上近视眼镜，从适当的角度仔细观察镜面，可以看到放大了的自己的眼睛、睫毛和汗毛孔等，这是（） A．凹透镜成的像B．凸透镜成的像 C．凹面镜成的像D．凸面镜成的像 【答案】C 【解析】 【详解】 AB．眼睛和睫毛都在镜子的同侧，所以看到的像应该是面镜形成的，凸透镜和凹透镜都不符合题意． C．凹透镜由于中间薄，边缘厚，在眼睛一侧镜面相当于一个凹面镜，当物距小于焦距时成正立、放大的虚像．符合题意． D．凸面镜成正立、缩小的虚像．不符合题意． 3．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，光具座上各元件位置如图所示，此时在光屏上恰好成 一个清晰的像，则下列说法正确的是（ ） A ．利用了这一原理制成了照相机 B ．若将蜡烛远离凸透镜，则应将光屏靠近凸透镜才能得到清晰的像，且像逐渐变大 C ．若保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏的位置互换，会在光屏上成一个清晰倒立、缩小的像 D ．若保持凸透镜位置不变，将蜡烛放在 45 cm 刻度线处，适当移动光屏也能得到一个清晰的像 【答案】C 【解析】 【详解】 A ．从图中可以看到，蜡烛物距20cm u =，像距30cm v =，可知u v <，而照相机的是u v >，A 错误； B ．根据凸透镜成像的规律可知，若将蜡烛远离凸透镜，则应将光屏靠近凸透镜才能得到清晰的像，像是逐渐变小的，B 错误； C ．若保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏的位置互换，根据光路的可逆性，会在光屏上成一个清晰倒立、缩小的像，C 正确； D ．由题意可知10cm f >，若保持凸透镜位置不变，将蜡烛放在45 cm 刻度线处，此时5cm u =，u f <，会成正立放大的虚像，适当移动光屏是不能得到清晰的像，D 错误． 4．如图所示，光屏上能看到烛焰清晰的像，下列操作不能使光屏上清晰的像变大的是（ ） A ．保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏的位置对调 B ．保持蜡烛和光屏的位置不变，只将凸透镜向左移动适当距离 C ．保持凸透镜的位置不变，将蜡烛和光屏都向右移动适当距离 探究凸透镜成像规律（记忆方法加典型例题） 一．表格记忆： 二：作图记忆 实像：能在光屏上呈现的像，它是由实际光线相交而形成的。 虚像：不能在光屏上呈现的像，它不是由实际光线会聚而形成的，是由反射光线或折射光线反向延长线相交而形成的, 实像和虚像都能用人眼观察。 一倍焦距外物体成实像：物近像远像变大；物远像近像变小；实像能用光屏接； 一倍焦距内物体成虚像：物近像近像变小；物远像远像变大；虚像光屏不能接； 例一、 小宇在做“探究凸透镜成像规律”实验，其实验装置的示意图如图所示，a、b、c、d、e、g、h是主光轴上的七个点，F点和2F点分别是凸透镜的焦点和二倍焦距点。在a、b、c、d、e、g、h中： ①把烛焰放在________点上，可以成正立、放大的虚像；此原理应用于； ②把烛焰放在________点上，所成的像最小； ③把烛焰放在________点上，可以成倒立，缩小的实像；此原理应用于； ④把烛焰放在________点上，可以成倒立，放大的实像；此原理应用于； ⑤把烛焰放在________点上不成像 ⑥把烛焰放在________点上成等大、倒立的实像 例二 照集体相时,发现有些人没有进入镜头,为了使全体人员都进入镜头,应采取: A、人不动, 照相机离人远一些, 镜头往里缩一些 B、人不动，照相机离人近一些，镜头往里缩一些 C、人不动，照相机离人近一些，镜头往外伸一些 D、照相机和镜头都不动，人站近一些。 例三 在做凸透镜成像实验时，把一只蜡烛放在凸透镜前面离透镜的距离是30cm，此时光屏上成倒立的放大的实像，求此凸透镜的焦距范围？ 例四 已知下图直线为凸透镜的主光轴，左边箭头AB与AB经过凸透镜后成的像已经画出，请在主光轴上确定凸透镜的具体位置以及凸透镜的焦点位置（画出凸透镜标出焦点）。 在光学中，由实际光线汇聚成的像，称为实像，能用光屏承接；反之，则称为虚像，只能由眼睛感觉。讲述实像和虚像的区别时，往往会提到这样一种区分方法：“实像都是倒立的，而虚像都是正立的。”平面镜、凸面镜和凹透镜所成的三种虚像，都是正立的；而凹面镜和凸透镜所成的实像，以及小孔成像中所成的实像，无一例外都是倒立的。当然，凹透镜和凸透镜也可以成实像，而它们所成的两种实像，同样是倒立的状态。 那么人类的眼睛所成的像，是实像还是虚像呢？我们知道，人眼的结构相当于一个凸透镜，那么外界物体在视网膜上所成的像，一定是实像。根据上面的经验规律，视网膜上的物像似乎是倒立的。可是我们平常看见的任何物体，明明是正立的啊？这个与经验与规律发生冲突的问题，实际上涉及到大脑皮层的调整作用以及生活经验的影响。当物体与凸透镜的距离大于透镜的焦距时，物体成倒立的像，当物体从较远处向透镜靠近时，像逐渐变大，像到透镜的距离也逐渐变大；当物体与透镜的距离小于焦距时，物体成放大的像，这个像不是实际折射光线的会聚点，而是它们的反向延长线的交点，用光屏接收不到，是虚像。平面镜所成的虚像对比（不能用光屏接收到，只能用眼睛看到）。 当物体与透镜的距离大于1倍焦距时，物体成倒立的像，这个像是蜡烛射向凸透镜的光经过凸透镜会聚而成的，是实际光线的会聚点，能用光屏承接，是实像。当物体与透镜的距离小于1倍焦距时，物体成正立的虚像。 当物距无限远时，所成的像无限接近1倍焦距，但始终比1倍焦距远 编辑本段镜像区别 结构不同 凸透镜是由两面磨成球面的透明镜体组成，凸透镜边缘薄中间厚。 凹透镜是由两面都是磨成凹球面透明镜体组成，凹透镜边缘厚中间薄。. 对光线的作用不同 凸透镜主要对光线起会聚作用 凹透镜主要对光线起发散作用 成像性质不同 凸透镜成像规律图解 2009年08月03日星期一 20:15 凸透镜成像规律 物体放在焦点之外，在凸透镜另一侧成倒立的实像，实像有缩小、等大、放大三种。物距越小，像距越大，实像越大。物体放在焦点之内，在凸透镜同一侧 成正立放大的虚像。物距越大，像距越小，虚像越小。 在光学中，由实际光线汇聚成的像，称为实像，能用光屏呈接；反之，则称为虚像，只能由眼睛感觉。有经验的物理老师，在讲述实像和虚像的区别时，往往会提到这样一种区分方法：“实像都是倒立的，而虚像都是正立的。”所谓“正立”和“倒立”，当然是相对于原物体而言。 平面镜、凸面镜和凹透镜所成的三种虚像，都是正立的；而凹面镜和凸透镜所成的实像，以及小孔成像中所成的实像，无一例外都是倒立的。当然，凹面镜和凸透镜也可以成虚像，而它们所成的两种虚像，同样是正立的状态。 那么人类的眼睛所成的像，是实像还是虚像呢？我们知道，人眼的结构相当于一个凸透镜，那么外界物体在视网膜上所成的像，一定是实像。根据上面的经验规律，视网膜上的物像似乎应该是倒立的。可是我们平常看见的任何物体，明明是正立的啊？这个与“经验规律”发生冲突的问题，实际上涉及到大 脑皮层的调整作用以及生活经验的影响。 当物体与凸透镜的距离大于透镜的焦距时，物体成倒立的像，当物体从较远处向透镜靠近时，像逐渐变大，像到透镜的距离也逐渐变大；当物体与透镜的距离小于焦距时，物体成放大的像，这个像不是实际折射光线的会聚点，而是它们的反向延长线的交点，用光屏接收不到，是虚像。可与平面镜所成的虚 像对比（不能用光屏接收到，只能用眼睛看到）。 当物体与透镜的距离大于焦距时，物体成倒立的像，这个像是蜡烛射向凸透镜的光经过凸透镜会聚而成的，是实际光线的会聚点，能用光屏承接，是实像。当物体与透镜的距离小于焦距时，物体成正立的虚像。 与凹透镜的区别 一.结构不同 凸透镜是由两面磨成球面的透明镜体组成 凹透镜是由两面都是磨成凹球面透明镜体组成 二.对光线的作用不同 凸透镜主要对光线起会聚作用 凹透镜主要对光线起发散作用 三.成像性质不同 凸透镜是折射成像凹透镜是折射成像凸透镜是折射成像成的像可以是正、倒；虚、实； 放、缩。起聚光作用凹透镜是折射成像只能成缩小的正立像。起散光作用透镜（包括凸透镜）是使光线透过，使用光线折后成像的仪器，光线遵守折射定律。面镜（包括凸面镜）不是使光线透过，而是反射回去成像的仪器，光线遵守反射定律。 凸透镜可以成倒立放大、等大、缩小的实像或正立放大的虚像。可把平行光会聚于焦点，也可把焦点发出的光线折射成平行光。凸面镜只能成正立缩小 凸透镜成像规律实验题（含答案） 1．（12济宁）将一物体分别放在甲、乙两凸透镜前等距离处，通过甲透镜成缩小的像，通过乙透镜成放大的像，由此可推断：甲透镜的焦距＿＿＿＿乙透镜的焦距（选填“小于”、“等于”或“大于”）。 2．（12江西）在“探究凸透镜成像规律”的实验时，小明将烛焰、凸透镜放在如图甲所示位 置，在光屏上正好出现倒立等大的像。然后，小明将烛焰、凸透镜放在如图乙所示位置，此时能观察到＿＿（选填“正立”或“倒立”）、放大的＿＿像（选填“实”或“虚”）。 3．（12浙江宁波）将蜡烛、焦距为10cm 的凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛，使烛焰、透镜和光屏的中心在同一高度上．移动蜡烛使烛焰距凸透镜25cm ，在凸透镜另一侧移动光屏，会在光屏上得到一个倒立、＿＿＿＿＿＿＿的实像．根据这一成像规律，请举一个生活中的应用实例：＿＿＿＿＿＿＿。 4．（12河南）如图所示，在研究凸透镜成像规律的实验中，光屏上呈现了烛焰倒立清晰的 像。如果去掉光屏，眼睛在A 处__________（选填“能”或“不能”） 看到这个像，原因是__________ 。 5．（12海南）小青将点燃的蜡烛分别放在如图所示的a 、b 、c 点探究凸透镜成像规律，蜡烛在＿＿＿＿点时，凸透镜右侧光屏上成的像最大，像是＿＿＿＿（选填“正立”或“倒立”）的。 6．（12苏州）如图所示是某实验小组合作探究“凸透镜成像规律”的实验装置（足够长）．实验时应先调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一直线上，并且大 致在＿＿＿＿ 上；当烛焰离凸透镜20cm 时，在另一侧光屏上得到一个清晰、倒立、缩小的烛焰的像，随着蜡烛的燃烧，可观察到光屏上的像向 ＿＿＿＿（上/下）移动；移动蜡烛，使烛焰离凸透镜10cm ，再移动光屏， ＿＿＿（能/不能）在光屏上得到一个清晰的烛焰的像． 7．（12扬州）探究凸透镜成像规律： （1）实验中出现了如图所示的情形，要使像成 在光屏的中央，应将光屏向＿＿＿＿＿(上/下)调整。 A 《探究凸透镜成像的规律》教学设计 ●〇教学目标 知识与技能 ①理解凸透镜成像规律。 ②知道凸透镜成放大、缩小实像和虚的条件。 过程与方法 ①能在探究活动中，初步获得提出问题的能力。 ②通过探究凸透镜成像规律的过程，体验科学探究的主要过程与方法。 ③学习从物理现象中归纳科学规律的方法。学习从物理现象中总结归纳科学规律的方法。 情感态度与价值观 ①乐于参与观察、实验、制作等科学实践。 ②通过探究活动，激发学生的学习兴趣，培养学生具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理，勇于探究日常生活中的物理学规律。 ●〇教学重点与难点 重点 ①对凸透镜成像规律的理解和认识。 ②组织指导学生完成探究凸透镜成像规律的实验。 难点 ①指导学生在探究过程中，建立起实验与物理模型之间的必然联系。 ②组织、指导学生完成探究凸透镜规律的实验。 ●〇教学过程 ■教学过■教师活动■学生活动■设计意图 程 根据上节课生活中的透镜提出利回忆生活中的透创设问题情 新课导入（第1课时） （3分钟）用什么光学元件成像和成像有什 么差异的问题，再由凸透镜成像的 差异引入新课。 镜成像情况并回 答问题，并产生 凸透镜有什么规 律的想法，从而 激发探究的兴 景，从生活走 向物理，使学 生对凸透镜 成像规律产 生科学探究 趣。的兴趣。 新课导学 提出问题照相机、投影仪和放大镜都有凸透学生观察投影创设问题情 镜，但有大小、倒正和虚实的差异，仪、照相机和放景，培养学生 通过引导学生由凸透镜成像的差大镜的成像情由生活现象 异提出凸透镜成像的大小、倒正与景，从而提出问发现问题、提 物距有什么关系。题。出问题的能 力。 继续观察投影仪、照相机和放大镜 猜想成像的同相点及不同点，引导学生 针对像的大小、倒正和虚实分析并 做出其与物距或者像距大小关系学生讨论、观察学生猜想有 有关的猜想与假设，同时板书。投影仪、照相机多种多样，有 和放大镜成像情正确的，也有 况，做出猜想与不正确的猜 假设。想，但需给予 肯定与鼓励。 指导学生要检验猜想是否正确需教师可以创 要实验，提出实验是探究物理知识设适当的猜 最基本的一种方法。想情景，引导 设计实验给出器材，让学生根据猜想设计实学生猜想，并 验方法，并说出器材在其中所起的明确猜想的 作用。理由是什么， 指导学生阅读教材P66，明确实验 学生阅读、讨论、同时，教师板观察什么、测量什么和记录的数据作答，举手发言。书学生猜想， 以及实验的主要步骤及过程。其他同学评估、体现学生主 演示：根据学生的实验方法补充说改进实验方法。体地位。 明实验操作步骤、注意事项，如：明确实验目的。 蜡烛、凸透镜、光屏的摆放位置。回顾凸透镜焦距培养学生科 根据猜想，实验时先改变物距，由测量的方法，并学的能力及 大到小进行几次实验。让两位学生测出精神。 并提醒学生怎样观察像；怎样记录本节课凸透镜的培养交流合 物距、像距；注意分工合作。焦距．作精神、制订 计划能力、创教师巡视，对学生的探究过程进行造能力、表达 指导，及时对学生探究过程中出现能力、评估能 的问题进行指导，并鼓励最先完成力、勇于发表 实验的学生填写黑板的数据．（见见解的意识。 附表）教师指导、让 动手能力较 强的学生示进行实验范实验过程， 教师事先画好表格，指导学生根据是为了使所 实验现象及数据思考得到什么结有学生明确凸透镜成像的动态规律
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