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人教版物理八年级上学期 第五章第三节 凸透镜成像规律
一、凸透镜成像的几个概念
1．物距：物体到凸透镜光心的距离，叫作________，用字母____表示。
2．像距：物体通过凸透镜所成的像到光心的距离叫作________，用字母____表示。
3．焦距：________到凸透镜________的距离叫焦距，用字母____表示。
二、探究凸透镜成像的规律
1．猜想：从照相机、投影仪、放大镜的成像情况可猜想到，像的虚实、大小、正倒跟物体离凸透镜的________有关。
2．放：观察图，在光具座上依次放置________、________、________。
3．测：使蜡烛由远及近地向凸透镜靠近，再依次调整____________到凸透镜的距离，使蜡烛在光屏上成________的实像，观察像的________、________，最后测出________和________。
三、凸透镜成像规律的应用
1．凸透镜成像时像的变化：在凸透镜成实像时，随着物距的减小，所成的像________，像距也跟着________；物体在焦点以内时，随着物距的减小，所成的虚像________，像距也在________。像随物体在主光轴上移动时，其方向具有一致性，即像与物体移动的方向是________的；凸透镜成的像是光的折射形成的，所以在形成像的过程中也遵循折射规律，并且光路是________的。
2．凸透镜的成像与焦距：可以根据像的性质或位置来确定________；还可以根据物体的位置，应用凸透镜成像规律判断像的________或像的________。
一、单选题
1.购物支付已进入“刷脸”时代，如图所示，消费者只需站在距摄像头 40-60cm 的距离，经系统自动拍照、扫描等，确认相关信息后，即可迅速完成交易下列有关说法正确的是( )
A. 光经过摄像头成像利用的是光的反射
B. 镜头的焦距小于 20cm
C. 刷脸支付时，人脸通过镜头成倒立、缩小的虚像
D. “刷脸”时，面部应位于摄像头 1 倍焦距到 2 倍焦距之间
2.如图所示是探究凸透镜成像规律的实验装置，实验中所使用的透镜焦距为10cm，实验中将蜡烛分别放在甲、乙、两、丁四个位置，观察光屏上成像情况（光屏位置未标出）。下列说法正确的是（ ）
A. 蜡烛在甲位置时，需将光屏移动到70cm刻度的右侧位置，才能在光屏上成清晰的像
B. 蜡烛在乙位置时，透镜成像的特点与幻灯机的原理相同
C. 蜡烛在丙位置时，光屏上成的清晰的像为倒立、缩小的实像
D. 蜡烛在丁位置时，成正立、放大的虚像，与放大镜成像原理相同
3.如图所示是“科学探究：凸透镜成像”的实验操作情景，下列说法错误的是（ ）
A. 从图甲中可知该透镜的焦距为10.0cm
B. 如图乙所示，向左适当移动光屏可以得到缩小的实像
C. 如图乙所示，将蜡烛移至30cm处，光屏上可得到等大的实像
D. 如图乙所示，将蜡烛移至45cm处，移动光屏可以得到缩小的实像
4.在“探究凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示，此时烛焰在光屏上成一个清晰的像，则以下判断正确的是（ ）
A. 这个清晰的像是倒立、放大的实像，照相机就是应用这个原理的
B. 当蜡烛因燃烧而变短时，光屏上的像会向上移
C. 若将蜡烛和光屏的位置互换，光屏上仍能呈现出烛焰倒立、放大的实像
D. 若将蜡烛移动到以45cm刻度处，光屏适当向右移动会在光屏上呈现清晰的像
5.在“探究凸透镜成像的规律”实验时，某小组测量出物距u和像距v的数据，并绘制成如图所示的图象，下列说法中正确的是（ ）
A. 该凸透镜的焦距f=20cm
B. 当物距u=8cm时，成正立、放大的虚像，投影仪利用了这条规律
C. 当物距u=30cm时，成倒立、缩小的实像，照相机利用了这条规律
D. 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.在探究凸透镜成像规律的实验中，移动光屏距透镜20cm时，在光屏上正好得到烛焰清晰放大的像。则（ ）
A. 蜡烛距透镜的距离大于20cm B. 凸透镜的焦距大于10cm
C. 投影仪应用了该次实验的成像规律 D. 照相机应用了该次实验的成像规律
7.小明同学在探究凸透镜成像规律时，把蜡烛和凸透镜固定在如图所示位置，移动光具座上的光屏得到一清晰像（光屏未画出），则该透镜的焦距可能是（ ）
A. 10cm B. 20cm C. 30cm D. 40cm
二、填空题
8.在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，凸透镜的焦距为10cm。实验中，调整烛焰、凸透镜、光屏的中心在 。将一支点燃的蜡烛放在凸透镜前18cm处，光屏上得到清晰的像。然后在烛焰和凸透镜之间放置了一个近视眼镜片，光屏上烛焰的清晰像变模糊了。若想在光屏上重新得到清晰的烛焰像，应将光屏 凸透镜。
9.小华同学将一凸透镜正对一束平行光，可得到一个很小、很亮的光斑如图甲所示，该凸透镜的焦距为 cm。将该凸透镜、蜡烛和光屏按图乙所示安装到光具座上，在光屏上可观察到清晰倒立 （选填“放大”“缩小”或“等大”）的像，我们生活中的 （选填“放大镜”、“近视眼镜”或“照相机”）就是遵循了凸透镜的这一成像规律。把凸透镜换成薄玻璃板，在蜡烛一侧观察玻璃板也能看到一个 （选填“放大”缩小”或“等大”）的蜡烛的像。
10.某学校师生进入校门时需进行人脸识别，人脸识别机器的工作原理类似摄像机，如题图所示是工作人员在机器的镜头前0.5m处完成人脸识别；此人脸识别机器的镜头相当于 透镜，所成的像是倒立 (选填“缩小”“放大” 或“等大”)的实像，它的焦距应 25cm(选填“大于”“等于”或“小于")。
11.如图所示，眼睛经放大镜所成的是正立、放大的 (选填“实像”或“虚像”)放大镜可用于矫正 (选填”近视眼”或“远视眼”)
12.“测定小灯泡的功率”的实验是属于 （选填“测量”、“探究”、“验证”）性实验；“测定物质的密度”实验中，采用多次测量是为了 ；“探究凸透镜成像的规律”实验中，采用多个凸透镜做实验是为了 。
13.如图所示，一束平行光正对凸透镜射入后，在光屏上得到一个最小、最亮的光斑，则此凸透镜的焦距是 cm；用此凸透镜探究成像规律，将蜡烛放在图中光具座的45cm刻度线处时，成 放大的虚像（选填“正立”或“倒立”），此时人眼要在 一侧才能观察到像。（选填“蜡烛”或“光屏”）。
14.如图所示，已知凸透镜焦距为10.0cm，此时光屏可以得到一个清晰倒立 实像。若将蜡烛移到45cm刻度线处，此时所成的像与该蜡烛放在平面镜前所成像的区别是 。
三、作图题
15.如图所示，MN 为凸透镜的主光轴，A为蜡烛，A′为蜡烛在光屏上所成的像，根据凸透镜成像原理确定凸透镜的位置及其焦点，并将它们画出来．
16.如图L表示凸透镜，M N是主光轴，O为光心，F为焦点．请运用凸透镜的特殊光线在图中画出物体AB所成的像的光路图．如果凸透镜的焦距为f，物体AB的高度为h1 ， 物体到透镜的距离为u，像到透镜的距离为v，请你证明像的高度h2= ．
四、实验探究题
17.小伟用如图甲所示的实验装置探究“凸透镜成像的规律”，所用凸透镜的焦距为10cm
（1）小伟在组装器材时，将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，并调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一水平直线上，这样做的目的是： ．
（2）实验过程中，凸透镜始终固定在光具座50cm刻度线处．当蜡烛距离凸透镜15cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个倒立、 的实像（选填“放大”、“等大”或“缩小”）．
（3）接下来小伟将蜡烛向远离凸透镜方向移动一段距离，为了能在光屏上再次看到烛焰清晰的像，他应将光屏向 透镜方向移动（选填“靠近”或“远离”）此时的像与步骤（2）中的像相比，大小将变 ．
（4）如图乙所示，小伟将蜡烛固定在光具座10cm刻度线处，移动光屏，再次得到烛焰清晰的像，利用该成像规律制成的光学仪器是 （选填“放大镜”投影仪”或“照相机”）．小伟发现，随着蜡烛燃烧变短，烛焰在光屏上的像会向 移动．
答案解析部分
一、1.物距 u 2.像距 v
3．焦点 光心 f
二、1.距离
2．蜡烛 凸透镜 光屏
3．光屏 清晰 大小 正倒 物距 像距
三、1.变大 变大 变小 变小 相同 可逆
2．焦点 位置 性质
一、单选题
1.【答案】 B
【解析】【解答】A.摄像头是凸透镜，凸透镜成像的原理是光的折射，故错误。
B.刷脸时，要成倒立缩小的实像，所以u>2f，人站在距离镜头40－60cm处，所以焦距应该小于20cm，故正确。
C.刷脸时，成倒立缩小的实像，故错误。
D.刷脸时，要成倒立缩小的实像，所以面部在二倍焦距以外，故错误。
故答案为：B
【分析】凸透镜成像规律，物距大于二倍焦距，成倒立缩小的实像，物距等于二倍焦距，成倒立等大实像，物距在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立放大实像，物距在一倍焦距以内，成正立放大虚像。
2.【答案】 D
【解析】【解答】A．蜡烛在甲位置时，物距大于二倍焦距，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，所以需将光屏移动到大于60cm到70cm之间的位置，才能在光屏上成清晰的像，A不符合题意；
B．蜡烛在乙位置时，物距大于二倍焦距，成倒立缩小的实像，透镜成像的特点与照相机的原理相同，B不符合题意；
C．蜡烛在丙位置时，物距大于一倍焦距小于二倍焦距，光屏上成的清晰的像为倒立、放大的实像，C不符合题意；
D．蜡烛在丁位置时，物距小于焦距，成正立、放大的虚像，与放大镜成像原理相同，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】物体在凸透镜的二倍焦距外时，成倒立缩小的实像；物体在一倍焦距和二倍焦距间成像是倒立放大的实像；物体在焦点内时，成正立放大的虚像。
3.【答案】 D
【解析】【解答】A．平行与主光轴的光线经凸透镜折射后在光屏上成最小最亮的光点为凸透镜的焦点，从凸透镜光心到焦点的距离即为焦距，从刻度尺上可以测得该透镜的焦距为10.0cm。A正确，不符合题意；
B．图乙物距为40.0cm，大于二倍焦距，则像距应在一倍焦距和二倍焦距之间，图中光屏位于二倍焦距的位置上，向左适当移动光屏可以得到缩小的实像。B正确，不符合题意；
C．将蜡烛移至30cm处，物距为20cm，蜡烛位于二倍焦距的位置上，像距也在二倍焦距的位置上，此时在光屏上成倒立等大的实像。C正确，不符合题意；
D．将蜡烛移至45cm处，蜡烛位于一倍焦距以内，成正立放大的虚像，所以在光屏上不能得到缩小的实像。D错误，符合题意。
故答案为：D。
【分析】平行于主光轴的光线会聚的点是焦点，到凸透镜的距离是焦距；物体在凸透镜的二倍焦距时，成倒立等大的实像；物体在凸透镜的二倍焦距外时，像在一倍焦距和二倍焦距间，成倒立缩小的实像。
4.【答案】 B
【解析】【解答】A．图中物距小于像距，成倒立、放大的实像，成像特点与投影仪原理相同，A不符合题意；
B．实验中，蜡烛越烧越短，根据光线过光心不改变方向，像向光屏的上方移动，B符合题意；
C．根据光路是可逆的，如果把蜡烛与光屏对调，当物距等于原来像距时，仍可在光屏上得到清晰的像，此时成倒立、缩小的实像，C不符合题意；
D．由图可知，物距u＝50.0cm﹣35.0cm＝15.0cm
像距v＝85.0cm﹣50.0cm＝35.0cm
此时像的位置在二倍焦距以外，物体在一倍焦距和二倍焦距之间，即35.0cm＞2f
2f＞15.0cm＞f
所以7.5cm＜f＜15.0cm
将蜡烛移动到45cm刻度处，物距小于焦距，成正立、放大的虚像，虚像不能成在光屏上，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】凸透镜成像时，物距大于像距时，成像应用于照相机；物体下降时，光屏上的实像上移；凸透镜成实像时，物距像距互换时，成像的大小不同；当物体在凸透镜的焦点内时，光屏上不成像。
5.【答案】 C
【解析】【解答】A．据凸透镜成像规律可知，当u=v=2f凸透镜成倒立、等大的实像；由图可知u=v=2f=20cm所以f=10cm，A不符合题意；
B．当物距u=8cm时u＜f成正立、放大的虚像，应用于放大镜，B不符合题意；
C．当物距u=30cm时u＞2f成倒立、缩小的实像2f＞v＞f应用于照相机，C符合题意；
D．物体从距凸透镜30cm处移动到15cm处的过程中，物距大于焦距，成实像，凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像变大，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】凸透镜成像时，像距和物距相等时，物体在二倍焦距，可以计算焦距的大小；根据物体在凸透镜的不同范围，可以判断凸透镜成像的特点。
6.【答案】 C
【解析】【解答】B．光屏距透镜20cm时，在光屏上正好得到烛焰清晰放大的像，说明像在二倍焦距以外，即20cm>2f
f<10cm
B不符合题意；
A．此时物体应在一倍焦距和二倍焦距之间，即物距10cmA不符合题意；
CD．在光屏上正好得到烛焰清晰放大的像，投影仪应用了该次实验的成像规律，C符合题意，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】凸透镜成像为倒立放大实像时，实际应用是投影仪。
7.【答案】 A
【解析】【解答】蜡烛在光屏上成的像是实像。当物体距凸透镜大于凸透镜一倍焦距时，即可通过凸透镜成实像。此时，蜡烛与凸透镜的距离为30cm，所以，此实验中，凸透镜的焦距是小于30cm的，10cm、20cm都是有可能的。若其焦距为10cm，此时物距大于二倍焦距，则像距小于二倍焦距且大于一倍焦距，即光屏位置在标尺的70～80cm刻度线之间；若其焦距为20cm，此时物距在一倍焦距与二倍焦距之间，则像成在二倍焦距以外，即像与透镜的距离大于40cm。但透镜到光具座右端的距离只有40cm，此时像成在光具座右端以外了。A符合题意，BCD不符合题意。
故答案为：A。
【分析】当物距u>2f时，像距f2f，成倒立、放大的实像，结合物距和像距判断即可。
二、填空题
8.【答案】 同一高度；远离
【解析】【解答】为了使像呈现在光屏的中心，应该调整烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度。
近视镜是凹透镜，对光线具有发散作用，可以使像变远，故在烛焰和凸透镜之间放置了一个近视眼镜片，想在光屏上重新得到清晰的烛焰像，应将光屏远离凸透镜。
【分析】实验前，调节、烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心在同一高度上，使得像呈现在光屏的中央；凹透镜对光线有发散作用，像距变大。
9.【答案】 10.0；缩小；照相机；等大
【解析】【解答】凸透镜正对一束平行光，可得到一个很小、很亮的光斑，即为焦点，焦点到凸透镜的距离即为焦距，焦距为10.0cm。
该凸透镜、蜡烛和光屏按图乙，物距为30cm，蜡烛在两倍焦距以外，故成的是倒立、缩小的实像。
照相机就是利用这一原理制成的。
把凸透镜换成薄玻璃板，即平面镜成像，成的是正立、等大的虚像。
【分析】在探究凸透镜成像时，平行光经过透镜后会会聚到一个点上，此点即为焦点，焦点到光心的距离为焦距；当物距u>2f时，像距f10.【答案】 凸；缩小；小于
【解析】【解答】 人脸识别机器的工作原理类似摄像机 ，由此可以判断镜头是凸透镜，会成倒立缩小的实像，物距大于1倍焦距而小于2倍焦距。
故答案为：凸；缩小；小于。
【分析】摄像机的工作原理是凸透镜在2倍焦距以内成倒立缩小的实像，类比可得知人脸识别机器的工作原理。
11.【答案】 虚像；远视眼
【解析】【解答】（1）根据图片可知，此时人眼到放大镜的距离在一倍焦距以内，成的是正立、放大的虚像；
（2）远视眼的晶状体偏薄，对光线的会聚能力弱，成像在视网膜后面。要使像前移到视网膜上，必须使光线会聚，因此放大镜用于矫正远视眼。
【分析】（1）根据凸透镜的成像规律分析解答；
（2）根据近视眼和远视眼的成因和矫正方法判断。
12.【答案】 测量；减小误差；得到普遍规律
【解析】【解答】在测定小灯泡的功率的实验中需要测量小灯泡两端的电压及通过的电流来求功率，所以这个实验属于测量性实验。
同种物质的密度是不变的，测定物质的密度时，采用多次测量来求平均值从而减小误差。
探究凸透镜成像规律的实验中，采用多个凸透镜做实验是为了得到普遍规律，避免偶然性对实验结论的影响。
【分析】密度是物体的一种特性，不同物体的密度一般来说是不同的，选用多个物体进行测量减小误差 ；凸透镜成像规律与透镜的焦距有关，选用不同的透镜进行实验探究普遍规律。
13.【答案】 10.0；正立；光屏
【解析】【解答】一束平行光正对凸透镜射入后，在光屏上得到一个最小、最亮的光斑，光斑到光心的距离即为焦距。10cm之间有10个小格，1小格代表1cm，刻度尺的分度值为1cm，使用刻度尺读数时，估读到分度值的下一位，此凸透镜的焦距
将蜡烛放在图中光具座的45cm刻度线处时，此时物距
根据凸透镜的成像规律，u【分析】平行于凸透镜的主光轴的光线会聚于焦点，焦点到凸透镜的距离是焦距；物体在凸透镜的焦点内时，成正立放大的虚像。
14.【答案】 缩小；凸透镜成像比平面镜成像大（两个像大小不同）
【解析】【解答】由图知，凸透镜焦距为10.0cm，此时物距等于30cm，大于2f，此时光屏可以得到一个倒立、缩小的实像。当将蜡烛移到“45cm”刻度线处，物距小于焦距，成正立、放大虚像，此时所成的像比蜡烛放在平面镜前所成的像大。
【分析】当物距u>2f时，像距f三、作图题
15.【答案】 解：1）在烛焰上取一点S，在其成的像上找出其对应的像点S′，连接SS′，其与主光轴的交点O就是凸透镜的光心，由此可以确定凸透镜的位置；
2）过S点做平行于主光轴的入射光线，经过凸透镜折射后要过S′，折射光线与凸透镜右侧的主光轴的交点就是凸透镜的焦点F位置，因为平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后过焦点．
同理可以做出凸透镜左侧的焦点F．
答案如下图所示：
【解析】【分析】选取物体上的一点，找出其对应的像点，结合凸透镜的三条特殊光线：平行于主光轴的，过焦点的；过光心的．利用其对应的入射光线的特点，可以确定凸透镜的位置，焦点的位置．
16.【答案】 解：过凸透镜光心的光线其传播方向不变，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过焦点，两条光线反向延长线的交点即为A的像点，然后做主光轴的垂线即可得出物体AB所成的像，如下图所示：
由△AOB∽△A′OB′可得：
= ，即 = ，
所以h2= ．（当然本题也可以根据凸透镜成实像来证明）
【解析】【分析】根据“过凸透镜光心的光线其传播方向不变、平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过焦点”据此做出交点即为像点，据此做出物体AB所成的像的光路图，然后根据相似三角形得出答案．
四、实验探究题
17.【答案】 （1）使像成在光屏的中央
（2）放大
（3）靠近；小
（4）照相机；上
【解析】【解答】（1）将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上．点燃蜡烛后，调节凸透镜和光屏的高度，使它们的中心与烛焰中心大致在在同一水平直线上．其目的是使像成在光屏的中央；
（2）实验过程中，凸透镜始终固定在光具座50cm刻度线处．当蜡烛距离凸透镜15cm时，f＜u＜2f，凸透镜成倒立放大的实像，所以移动光屏，可在光屏上得到一个倒立、放大的实像；
（3）接下来小伟将蜡烛向远离凸透镜方向移动一段距离，为了能在光屏上再次看到烛焰清晰的像，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小，他应将光屏向靠近透镜方向移动；
像距变小了，所以此时的像与步骤（2）中的像相比，像将变小；
（4）如图乙所示，小伟将蜡烛固定在光具座10cm刻度线处，此时物距大于2倍焦距时，成倒立缩小实像，利用该成像规律制成的光学仪器是照相机；
实验一段时间蜡烛变短，由于凸透镜成的是倒立的实像，或根据过光心的光线传播方向不变，可判断光屏上成的像会向上移动．
【分析】（1）探究凸透镜成像规律时，蜡烛、凸透镜、光屏大致在在同一水平直线上；
（2）当物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距间时，成倒立放大的实像；
（3）当物体远离凸透镜时，像靠近凸透镜像变小；
（4）当物体在凸透镜的二倍焦距外时，成像是倒立缩小的，实际应用是照相机。
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第5章 第3节 课时1
人教版-物理-八年级上册
凸透镜成像的规律
学习目标-知识回顾-新课引入-新知探究-课堂总结-课堂练习
通过实验探究，归纳总结凸透镜成像的规律。
通过探究活动，学习从物理现象中归纳科学规律的方法。
【重点】设计实验、分析数据、归纳总结、得出规律；
【难点】完成实验，探究出凸透镜成像的规律。
学 习 目 标
小明的爷爷在用放大镜看书时发现了一个有趣的现象：如图所示，手持凸透镜，缓慢从桌面书本移向眼睛，将会观察到不同大小的字体，而且有正立的也有倒立的。
你能帮他解释一下这是为什么吗
导 入 新 课
像的虚实大小、正倒与无惧有什么关系？
……？
……？
生活中凸透镜成像是什么样子的？
导 入 新 课
1. 基本概念
(1)物距：物体到透镜光心的距离，用字母u表示。
(2)像距：像到透镜光心的距离，用字母v表示。
探究凸透镜成像的规律
知
识
点
物距u
像距v
物体AB
B
A
像A’
B’
B’
A’
F
焦点
F
焦点
光心
注意：因初中阶段我们研究的透镜均为薄透镜，其厚度可忽略不计，所以一般物距也可说为物体到透镜的距离，像距也可说为像到透镜的距离。
探 究 新 知
探究凸透镜成像的规律
（1）提出问题：凸透镜所成像的虚实、大小、正倒跟物距有什么关系？
（2）作出猜想：①可能与物距有关；②可能与焦距有关（由于凸透镜的偏折情况和焦距有关）；
（3）实验设计：先把物体放在距凸透镜较远的地方，然后逐渐向凸透镜移近，同时把光屏放在凸透镜的另一侧，观察光屏上像的变化情况。研究凸透镜的成像与物距的关系（保持焦距不变，即使用同一个凸透镜），物距的变化以焦距为标准，即观察物距大于2倍焦距、大于1倍焦距小于2倍焦距、小于1倍焦距的成像情况。
探 究 新 知
O
F
2f
光屏
探 究 新 知
（4）实验仪器：光具座、蜡烛、光屏、凸透镜、火柴等。
（5）进行实验和收集证据
实验步骤：①如果凸透镜的焦距未知，可以利用太阳光粗测出凸透
镜的焦距。
探 究 新 知
②将蜡烛、凸透镜、光屏依次安放在光具座上，调整它们的高度，使烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心大致在同一高度。
使它们的中心处于同一高度，这样像才能成在光屏中心。
③把点燃的蜡烛放在较远处（ u>2f ），然后调整光屏到凸透镜的距离，直到光屏上出现清晰的烛焰的像，观察并记录像的大小和正倒，测出物距u和像距v。改变物距，重做这一步。
探 究 新 知
④把蜡烛移向凸透镜（ u=2f ） ，移动光屏，直到光屏上出现清晰的烛焰的像，观察并记录像的大小和正倒，测出物距u和像距v。
⑤把蜡烛移向凸透镜（ f＜u＜2f ），移动光屏，直到光屏上出现清晰的烛焰的像，观察并记录像的大小和正倒，测出物距u和像距v。改变物距，重做这一步。
⑥把蜡烛继续靠近凸透镜（ u=f ） ，移动光屏，观察是否能够成像。
探 究 新 知
⑦继续向凸透镜移动蜡烛（ u⑧将实验数据和观察结果填入表中(该实验所用凸透镜的焦距 f=10cm )。
像不能成在光屏上；撤去光屏，从光屏一侧直接用眼睛向透镜方向看去观察到蜡烛正立、放大的虚像；像位于物的同侧。
探 究 新 知
物距u与焦距 f 的关系 物距 u/cm 像距 v/cm 成像的性质 像的变化情况
u＞2f 倒立、缩小、实像 物距变小时，像距变大，像(相对之前的像，下同）变大
u＝2f 倒立、等大、实像
f＜u＜2f 倒立、放大、实像 物距变小时，像距变大，像变大
u＝f 不成像
u＜f 正立、放大、虚像 物距变小时，像距变小，虚像变小
20
56
56
12
20
12
10
8
6
18
23
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②二倍焦距处是成放大像和缩小像的分界点。当u＞2f 时，成缩小的实像；当u=2f 时，成等大的实像；当f＜u＜2f 时，成放大的实像。
④凸透镜成实像时，随着物距的变小，像和像距都变大；成虚像时，随着物距的变小，像和像距都变小。
①焦点是成实像和虚像的分界点。当u＞f 时成实像；当u③凸透镜成的实像都是倒立的，且像、物位于凸透镜的两侧；凸透镜成的虚像都是正立的，且像、物位于凸透镜的同侧。
（6）分析与论证
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物距 （u） 像的性质 相对凸透镜位置 应用
倒正 大小 虚实 像距（v） u＞2f 倒立 缩小 实像 f＜v＜2f 与物异侧 照相机
u＝2f 倒立 等大 实像 v＝2f 与物异侧 测焦距
f＜u＜2f 倒立 放大 实像 v＞2f 与物异侧 投影仪
u＝f 不成像、得到一束平行光 u＜f 正立 放大 虚像 与物同侧 放大镜
（7）实验结论：
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1.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,某班学生在老师的要求下分成7个小组,使用焦距都是10 cm的凸透镜做实验.最后,老师将各组实验的结果画在了图中.图中1和1',2和2'…7和7'分别表示各组实验时蜡烛和对应像的位置.请你根据实验的要求和图中的信息,回答下列问题:(P、P'是与透镜距离等于2倍焦距的位置)
(1)实验时,光具座水平放置,光具座上烛焰的中心、凸透镜的中心和光屏的中心应该处于 .
(2)从 两组可以看出,当物体位于1倍焦距和2倍焦距之间时,所成的像是 立、 的实像.
(3)从6、7两组可以看出,凸透镜成虚像时,像与物在 侧(填“同”或“异”),且像是 立的.
(4)由图可知成实像时,当蜡烛远离凸透镜,像 (填“远离”或“靠近”)凸透镜,且像变 (填“大”或“小”).
典型例题
1.【参考答案】 (1)同一高度 (2)1、2 倒 放大 (3)同 正 (4)靠近 小
【解题思路】 (1)烛焰中心、凸透镜中心和光屏中心在同一高度可以保证烛焰的实像能成在光屏的中央.
(2)蜡烛在位置1、2时,物距在1倍焦距和2倍焦距之间,对应的像1'和2'是倒立、放大的实像.
(3)6和7两个位置都是在1倍焦距内,对应的像6'和7'都和物体在凸透镜的同一侧,而且像是正立的.
(4)将成实像的1、2、3、4、5和对应的像比较可以发现,当蜡烛远离凸透镜时,像靠近凸透镜且变小.
典型例题
答案
2.小芳做“探究凸透镜成像规律”的实验时,首先按下图完成仪器装配.
(1)经过调节,光屏上得到了一个清晰的像,但像的位置偏高,为了使像能成在光屏的中央,应把蜡烛向 (填“上”或“下”)调.
(2)调节好蜡烛的高度后,小芳把蜡烛移到A点处,此时光屏上的像很模糊,为了得到清晰的像,应把光屏向 (填“左”或“右”)移动,这次成的是 立、 的实像.
(3)小芳再把蜡烛移到B点处,此时无论怎样调节光屏,光屏上始终接收不到像,这是因为此时成的是正立、放大
的 像,要想看到这个像,小芳观察的方法应该是 .
典型例题
2.【参考答案】 (1)上 (2)右 倒 放大 (3)虚 从凸透镜的右侧透过凸透镜去观察
【解题思路】 (1)为了使像成在光屏的中央,要调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度上,由题图可知,烛焰位置偏低,因此要把蜡烛向上调.
(2)当蜡烛在A点时, f2f,因此应把光屏向右移动.
(3)B点位于1倍焦距以内,所以蜡烛在B点时,成的是正立、放大的虚像,且像与蜡烛在凸透镜的同侧,即都在凸透镜的左侧,因此要从凸透镜右侧透过凸透镜去观察.
典型例题
答案
凸透镜成像的规律
u>2f ，ff2f 成倒立、放大的实像
u=2f ，v=2f 成 倒立、等大的实像
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1.下列关于凸透镜成像特点的说法错误的是( )
A.实像都是倒立的,虚像都是正立的
B.缩小的像都是实像,放大的像都是虚像
C.缩小的像都是倒立的,放大的像可能是正立的,也可能是倒立的
D.实像和物体分居在凸透镜的两侧,虚像和物体位于凸透镜的同侧
1.B 【解题思路】 缩小的像都是实像,放大的像可能是虚像,也可能是实像,故B错误.
典型例题
答案
2.[2021江苏常州期末改编]如图所示,有一圆柱体PQ,放在凸透镜前图示的位置,它所成的像P'Q'的形状应该是下列选项中的( )
2.B 【解题思路】 圆柱体的右边Q在f和2f之间,所成的像是倒立、放大的实像;圆柱体的左边P在2f以外,所成的像是倒立、缩小的实像,且右边Q的像距比左边P的像距大.故选B.
典型例题
答案
3.[2021 山东烟台期末]如图所示,F为凸透镜的两个焦点,A'B'为物体AB的像,则物体AB在( )
A.图中Ⅰ区域,比A'B'大,箭头方向向上
B.图中Ⅱ区域,比A'B'大,箭头方向向下
C.图中Ⅲ区域,比A'B'大,箭头方向向上
D.图中Ⅳ区域,比A'B'小,箭头方向向下
3.C 【解题思路】 凸透镜成实像时,像是倒立的,像A'B'位于一倍焦距和二倍焦距之间,则物体AB应在二倍焦距之外.像位于主光轴的上方,物体应在主光轴的下方.故C正确.
典型例题
答案
4.一支点燃的蜡烛放在凸透镜的主光轴上,当物距为25 cm 时,在凸透镜的另一侧光屏上能得到一个放大的烛焰的像.那么,当蜡烛移至离凸透镜10 cm时,烛焰经凸透镜所成的像一定是( )
A.倒立、放大的实像 B.正立、放大的虚像
C.正立、放大的实像 D.倒立、缩小的实像
4.B 【解题思路】 因为u=25 cm时成放大的实像,所以f<25 cm<2f,因此12.5 cm10 cm时,即u=10 cm,u典型例题
答案
5.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
5.A 【解题思路】 探究凸透镜成像的规律时,在光屏上得到烛焰清晰的缩小的像,此时u>2f>v>f,把燃烧的蜡烛和光屏互换位置,则f典型例题
答案
6.图中S'点为烛焰上S点的像,请通过作图标出透镜、一个焦点F的位置并完成光路图.
6.【参考答案】 如图所示.
【解题思路】 连接SS'与主光轴交于O点,O点为凸透镜的光心,过O点垂直主光轴作出凸透镜;根据焦点的定义,由点S发出的平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,会聚到S'点上,此时折射光线与主光轴的交点便是焦点F.
典型例题
答案
