凸透镜的成像规律 复习学案 2022-2023学年人教版物理八年级上册（无答案）

第十讲 凸透镜的成像规律
知识点一、透镜
透镜：透明物质制成（一般是玻璃），至少有一个表面是球面的一部分，对光起折射作用的光学元件。
透镜的类型：
（1）凸透镜：边缘______，中央______；对光有______作用。
（2）凹透镜：边缘______，中央______；对光有______作用。
主光轴和光心：
焦点：凸透镜能使跟主光轴平行入射的光线会聚在主光轴上的一点，这点叫透镜的焦点，用“F”表示。
（1）凸透镜有两个焦点，并且关于光心对称
（2）凹透镜有两个虚焦点，并且关于光心对称
焦距：焦点到光心的距离叫焦距，用“”表示。　
凸透镜的焦距的大小表示其会聚能力的强弱，越小，对光的会聚能力越强
焦距测量方法：拿一个凸透镜正对着阳光，再把一张纸放在它的另一侧，改变透镜与纸的距离，直到纸上的光斑变得最小、最亮。测出这个最小、最亮的光斑到凸透镜中心的距离，这个距离就是凸透镜的焦距。
知识点二、透镜的三条特殊光线
凸透镜 过光心的光线经凸透镜后传播方向不变 过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴射出 跟主光轴平行的光线经凸透镜折射后过焦点射出
凹透镜 通过光心的光线经凹透镜后传播方向不变 射向凹透镜的光线如果其延长线通过虚焦点，则经凹透镜折射后平行于主光轴射出 跟主光轴平行的光线经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线过焦点射出
【同步练习】
下列陈述中错误的是（ ）
A．凹透镜对光线有发散作用 B．凹透镜对光线有会聚作用
C．虚焦点不是光线实际会聚的点 D．实焦点是光线实际会聚的点
关于透镜，下列说法中不正确的是（ ）
A．通过光心的光线不改变方向 B．通过透镜的每一条光路都是可逆的
C．焦距越长，透镜对光的折射作用越强 D．凸透镜的边缘一定比中央薄
图甲、乙所示的虚线框内各放置一个透镜，发光点 S 发出的两束光通过透镜前后的方向如图所示，则（ ）
A．甲为凹透镜，乙为凸透镜 B．甲为凸透镜，乙为凹透镜
C．甲、乙都为凸透镜 D．甲、乙都为凹透镜
如图所示是透镜对光的作用，其中正确的是( )
如图画出了光线通过透镜(图中未画出)的情形，其中凹透镜的是 ( )
A．甲、乙、丙 B．甲、乙、丁 C．乙、丁 D．甲、乙、丙、丁
关于透镜，下列说法正确的是（ ）。
A．凸透镜对光线有会聚作用，通过凸透镜的光线一定会聚到一点
B．不论是凸透镜还是凹透镜，经过透镜光心的光线方向都不变
C．放在凹透镜焦点上的点光源，它发出的光线经透镜折射后光线平行于主光轴
D．凸透镜有两个虚焦点，凹透镜有两个实焦点
晴朗的夏日中午，往树或花得叶子上浇水，常会把叶子烧焦，其原因是( )
A．水滴蒸发，带走叶子上的热 B．水滴在阳光下温度升高，把叶子烫焦
C．水滴容易透过阳光 D．水滴会使阳光会聚，把叶子烧焦
香水的主要成分是易燃酒精，如图所示为四瓶香水，透明玻璃瓶盖形状各异，最容易在阳光下引发火灾的是( )
A． B． C． D．
在一块玻璃砖内，一束平行光线恰好正对着玻璃内饼状的空气泡射去，则光束通过空气泡（ ）
仍为平行光束 B．变为发散光束
C．变为会聚光束 D．无法确定
赛赛有两个直径都为 d 的透镜，为辨别两透镜的种类，分别将它们正对太阳光，再把一张纸放在下方，在纸上分别得到大小不同的甲、乙两个光斑透镜与光斑的大小如图所示（d1＜d＜d2）。则根据这两个光斑，下列说法正确的是（ ）
A. 形成甲光斑的可能是凸透镜，形成乙光斑的一定是凹透镜
B．形成甲光斑的可能是凹透镜，形成乙光斑的一定是凹透镜
C．形成甲光斑的一定是凹透镜，形成乙光斑的可能是凸透镜
D．形成甲光斑的一定是凸透镜，形成乙光斑的可能是凸透镜
在各图中，根据已给出的入（出）射光线及透镜的类型，分别画出它们的出（入）射光线。
如图所示，平行于主光轴的入射光线经透镜折射后，再经平面镜反射。请画出其光路图。
如图，F1、F2 分别为凹透镜和凸透镜的焦点，且两透镜的左焦点重合，请画出图中光线经透镜折射后的完整光路。
知识点三、探究凸透镜的成像规律
实验注意点：
（1）要保证三心等高：蜡烛焰心、光心、光屏中心，三者在______________，目的是______________。
（2）蜡烛燃烧变短，光屏上的像往______________（上/下）移动
（3）透镜被异物挡住一部分，______（能/不能）在光屏上呈现完整的烛焰像，烛焰的像________（亮/暗）
（4）无论怎么移动光屏，光屏上始终没有出现烛焰的像，原因可能是①______________；②______________；
（5）蜡烛往右移动，要再次得到清晰的像，光屏应往______________（左/右）移动；
（6）在凸透镜前加上一块近视眼镜（凹透镜），相当于透镜变______（厚/薄），会聚能力变 ___（强/弱），成像相对于光屏______（提前/靠后），要再次得到清晰的像，应保持蜡烛不动，将光屏往________（左/右）移动，或者保持光屏不动，将蜡烛往__________（左/右）移动；
（7）在凸透镜前加上一块远视眼镜（凸透镜），相当于透镜变________（厚/薄），会聚能力变 ____（强/弱），成像相对于光屏________（提前/靠后），要再次得到清晰的像，应保持蜡烛不动，将光屏往______________（左/右）移动，或者保持光屏不动，将蜡烛往______________（左/右）移动；
凸透镜成像规律
物距 像的性质 像距 应用
u>2f
u=2f
fu=f
u静态规律：
（1）一焦分虚实，二焦分大小；
（2）物在外，像在间，物在间，像在外；
（3）实像异侧倒，虚像同侧正；
（4）要得到清晰的像，物体与光屏之间的最小距离为 4f；当物距大于像距，成缩小的像，当物距小于像距，成放大的像。
动态规律：
（1）成实像时：物近像远像变大；物远像近像变小。
（2）当凸透镜成清晰非等大的像时，保持物体和光屏的位置不变，只移动凸透镜，只能得到另一个清晰的像，且像的大小与原来的像相反。
（3）当 u＞2f，物体比像移动得快 ；当 f＜u＜2f，物体比像移动得慢。
（4）不管实像还是虚像，物体越靠近一倍焦距处，像越大。
【同步练习】
在探究凸透镜成像规律时，小明用 9 个红色的发光二极管按“F”字样镶嵌排列在白色方格板上
替代蜡烛作为光源，又用同样的白色方格板做成光屏，实验使用的凸透镜焦距为 10cm， 实验装置如图甲所示．
（1）实验时，首先调节光源、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度上，其目的是 _________________________________________________ 。
（2）凸透镜固定在光具座零刻度线上，小明将光源移至40cm 时，在光屏上出现__________像；如果小明将光源移至 8cm 刻度时，他通过凸透镜看到光源的__________像。
（3）同学们对小明使用的实验装置进行如下评价，其中错误的是（ ）
A.与烛焰相比，实验使用的光源不会晃动，光屏上所成的像比较稳定
B.光源镶嵌在白色方格板上，用同样的白色方格板做光屏，便于比较像与物的大小
C.零刻度线刻在光具座标尺的中央，可直接测出物距和像距
D.若凸透镜的焦距未知，则利用此实验装置不能测量凸透镜的焦距
（4）光源“F”放在 15cm 处，其大小如图乙所示，凸透镜固定在光具座零刻度线上．如果用遮光罩将凸透镜的上半部分罩住，则光屏上所成的像是（ ）
小智在做“探究凸透镜成像规律”的实验时，固定凸透镜的位置不动，实验操作规范。当他将蜡烛、凸透镜和光屏调节到如图甲所示的位置时，烛焰恰好在光屏上成清晰的像。
（1）这个像的成像原理与__________（选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）相同。若将蜡烛向右移动少许，则应将光屏向__________（选填“左”或“右”）移动才能再次在光屏上成清晰的像
（2）若保持凸透镜、光屏的位置不变，再在凸透镜左侧附近放置一个凹透镜（图中未画出），这时需要将光屏向__________（选填“左”或“右”）移动才能在光屏上成清晰的像。
（3）烛焰成虚像时，人眼应该从 __________（选填“烛焰”或“光屏”）一侧向透镜方向观察。
（4）小智测出透镜焦距为 10cm，在实验时，小智用该凸透镜观察小杰的眼睛，看到小杰的眼睛如图乙所示，则物距应该满足的条件是 __________（选填序号）
A.大于 10cm 且小于 20cm B.小于 10cm
C.等于 20cm D.大于 20cm
（5）小智在接下来的实验中将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜，物距 u 随时间 t 的变化图象如图丙所示，则像距v 与t 的大致变化关系为图中的__________（选填序号）。
小雨用凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。
（1）将凸透镜正对着太阳光，在透镜下方，平行地放上白纸，测出透镜与白纸间距s与对应的白纸被烤焦的时间t，绘出图象，如图甲，则可判断该透镜的焦距f 为__________cm；
（2）调整器材高度时，应__________（选填“点燃”或“不点燃”）蜡烛；
（3）如图乙，将蜡烛移至45cm刻度处时，从凸透镜右侧通过凸透镜可以看到烛焰的__________（选填“虚”或“实”）像；
（4）小超想利用LED发光字母来探究凸透镜成像上下左右位置关系，“HFBZ”的4个字母适合做LED光源的有__________个。
在探究凸透镜成像规律的实验中，凸透镜、光屏和烛焰的位置如图所示时，光屏上能成（ ）
A.所成的是正立、缩小的实像
B.所成的是倒立、缩小的实像
C.把凸透镜向左移动，调整光屏的位置，得到的像变小
D.把凸透镜向右移动，调整光屏的位置，得到的像变小
2、 3、
某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了物体到凸透镜的距离跟像到凸透镜的距离之间关系的图象，如图所示，下列判断正确的是（ ）
A.该凸透镜的焦距是 20cm
B.当 u=15cm 时，在光屏上能得到一个缩小的像
C.把物体从距凸透镜 l0cm 处移动到 30cm 处的过程中，像逐渐变小
D.当 u=25cm 时成倒立放大的像
在探究凸透镜成像的实验中，先用焦距为 10cm 的透镜甲进行实验，在透镜右侧的光屏上得到了清晰缩小的实像。接下来不改变发光体和凸透镜的位置，改用焦距为 20cm 的透镜乙继续进行实验。下列情形可能发生的是（ ）。
光屏向右移，能接收到清晰缩小的实像
光屏向左移，能接收到清晰放大的实像
光屏向左移，能接收到清晰缩小的实像
D．无论怎样移动光屏，都接收不到清晰的像
小华在研究凸透镜成像规律时，将平行光正对凸透镜照射，另一侧光屏移到距凸透镜 10 厘米处时，得到一个最小最亮的光斑。接着把光源换成蜡烛，调整好相关器材的高度，将凸透镜固定在光具座中央 50 厘米刻度线处，移动蜡烛到光具座的左端并点燃，再移动光屏至如图所示位置时，在光屏中央得到一个清晰的像。保持凸透镜位置不变，通过移动蜡烛及光屏的位置，下列成像情况符合实际的是（ ）
A. 若蜡烛放置在 10 厘米刻度线处，移动光屏，在光屏上都不能呈清晰的像
B. 若蜡烛放置在 30 厘米刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈清晰缩小的像
C. 若蜡烛放置在 35 厘米刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈清晰放大的像
D. 若蜡烛放置在 45 厘米刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈清晰放大的像
某同学用自制的水凸透镜做凸透镜成像实验，在光屏上得到到了清晰的像，如图所示。他继续向水凸透镜内注水，使水凸透镜的焦距变小，如果不改变蜡烛和凸透镜的位置，要在光屏上再次成清晰的像（ ）
A. 光屏应向左移动，成更加缩小的像
B. 光屏应向右移动，成更加稍大的像
C．光屏应向左移动，成更加稍大的像
D．光屏应向右移动，成更加缩小的像
21. 22.
在做“探究凸透镜成像的规律”实验时，某实验小组所描绘 的图线如图所示。图线中A.B.C三点分别与蜡烛在光具座上移动过程中的三个位置相对应。则下列说法正确的是（　　）
A．蜡烛处于AB间某一位置时，成倒立缩小的实像
B．蜡烛处于BC间某一位置时，成倒立放大的实像
C．将蜡烛从C移动到B的过程中，所成像逐渐增大
D．将蜡烛从B移动到A的过程中，所成像逐渐减小
如图所示，小梦同学在“探究凸透镜成像规律”实验时，烛焰在光屏上成了一个清晰的像，下列说法正确的是（　　）
A．利用这一成像规律可制成幻灯机
B．实验中，蜡烛越烧越短，光屏上烛焰的像向上移动
C．为了便于从不同方向观察光屏上的像，光屏应选用较光滑的玻璃板
D．要使光屏上烛焰的像变小，只须将蜡烛靠近凸透镜
将物体放在离凸透镜 30 cm 处，恰好能在光屏上得到一个等大的清晰的像；当物体放在离凸透镜 10 cm 处，并移动光屏，在光屏上成( )
A.倒立、缩小的实像 B.倒立、放大的实像
C.正立、放大的虚像 D.无像
一物体放在距凸透镜 20cm 处时，在另一侧距凸透镜 14cm 处的光屏上出现了一个清晰的像。那么该透镜的焦距可能是（ ）
A．3cm B．6cm C．9cm D．12cm
如图所示，将平面镜放在垂直于凸透镜主光轴的位置，凸透镜和平面镜相距为 d，一束平行于凸透镜主光轴的光线射向透镜，经平面镜反射后会聚于两镜的中点 A，则此凸透镜的焦距为 （ ）
A．d B．d/2 C．3d/2 D．2d/3
26.
小明在探究“平面镜成像”和“凸透镜成像”的两个实验中，分别把一个不透明的木板放在如图甲、乙所示的位置，以下说法正确的是（ ）
A．甲、乙均不能成像 B．甲、乙均不能看到像
C．甲、乙都能成像且均能看到像 D．只有甲既能成像也能看到像
小明将凸透镜紧靠如图甲所示的一幅卡通图片，然后将凸透镜逐渐远离图片的过程中，通过凸透镜观察到如图乙所示四个不同的像，则四个像出现的先后顺序是（ ）
A．③②④① B．③②①④ C．②①③④ D．①②③④
28. 29.
在凸透镜 2 倍焦距以外的地方，沿主光轴方向平放一根粗细均匀的棒 AB，如图所示，则形成的像A′B′为（ ）
A．比实物短，且B′端比A′端粗 B．比实物短，且A′端比B′端粗
C．比实物长，且 B′端比A′端粗 D．比实物长，且 A′端比B′端粗。
如图所示，OO’ 为凸透镜的主光轴，将点光源放在A 点时，像在B 点；将点光源放在B 点时，像在C 点。则（ ）
A．凸透镜可能在AB 之间 B．凸透镜可能在 BC 之间
C．凸透镜一定在 A 的左侧 D．当将点光源放在C 点时，可能在B 点成一个实像
30. 31.
如图所示，O 为凸透镜的光心，F 为凸透镜的两个焦点，用 f 表示透镜的焦距，A′B′为物体AB 的像，A′B′箭头方向平行于主光轴，则下列说法正确的是（ ）
A. 物体AB 在图中 M 区域，与主光轴平行
B. 物体AB 在图中M 区域，与主光轴不平行
C. 物体AB 在图中P 区域，与主光轴平行
D. 物体 AB 在图中P 区域，与主光轴不平行
在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，物体距离凸透镜30cm时，在凸透镜另一侧的光屏上可得到一个倒立的、放大的实像。该凸透镜的焦距可能为（　　）
A．5cm B．10cm C．15cm D．18cm
物体离凸透镜 22 厘米时，能在光上屏上得到一个清晰的倒立缩小的像，下列判断正确的是（ ）
A. 如果物距小于 11 厘米时，一定成实像
B. 如果物距等于 11 厘米时，一定成放大的实像
C. 如果物距大于 11 厘米时，一定成放大的实像
D. 改变物距，当像距为 22 厘米时，在光屏上得到的是放大的像
一物体立在焦距f的凸透镜的主光轴上，距光心为4f，物体沿主光轴移到1.5f处的过程中，物与像的距离____________（填“先变大后变小”、“先变小后变大”、“不断变小”、“不断变大”）
如图，遮光板 A 与光屏 B 平行放置且相距为 D,在 A 中央挖一直径为 d1 的圆孔，并在孔内嵌入与孔等大的薄凸透镜。现有一束平行光垂直照射遮光板，在光屏 B 上形成了一个直径为 d2 的圆形光斑，则该透镜的焦距大小可能为______________________。
35. 36.
焦距为 f1 的凸透镜与焦距为 f2 的凹透镜的主光轴重合，光心间隔 15cm。平行于主光轴的一束平行光通过两透镜后得到一束宽度为d 的平行光，如图（a）所示；若将两透镜位置互换，将得到一束宽度为 4d 的平行光束，如图（b）所示。则（ ）
A. f1=30cm，f2=15cm B．f1=15cm，f2=15cm
C．f1=30cm，f2=20cm D．f1=45cm，f2=30cm
如图，凸透镜的焦距为 5 厘米，在透镜左侧 10 厘米处，有一个与主光轴垂直的物体 AB，在透镜右侧 15 厘米处放一个平面镜，镜面与凸透镜的主光轴垂直，则该光具组中，物体 AB 的成像情况是（ ）
A．一个正立实像，一个倒立实像，一个正立虚像
B．一个正立实像，一个正立虚像，一个倒立虚像
C．一个倒立实像，一个正立虚像，一个倒立虚像
D．一个正立实像，一个倒立实像，一个倒立虚像
若空间有一竖直放置的大凸透镜，在主光轴位置上拉一根钢丝，一个小杂技演员从很远的地方沿着钢丝向焦点处匀速走来。下列叙述中正确的是（ ）
①小演员每走一步，像也走一步；
②像的脚步始终比小孩大；
③像大时脚步大，像小时脚步小，即“大像”走大步，“小像”走小步；
④像总朝远离小演员的方向运动，好像在逃离。
A．只有①②正确 B．只有①②④正确 C．只有②④正确 D．只有①③④正确
【课后作业】
关于透镜，下列说法正确的是（ ）
凸透镜对光线有会聚作用，通过凸透镜的光线一定会聚到一点
不论是凸透镜还是凹透镜，经过透镜光心的光线方向都不变
放在凹透镜焦点上的点光源，它发出的光线经透镜折射后光线平行于主光轴
凸透镜有两个虚焦点，凹透镜有两个实焦点
将物体放在离凸透镜 30 cm 处，恰好能在光屏上得到一个等大的清晰的像；当物体放在离凸透镜 10 cm 处，并移动光屏，在光屏上成( )
倒立、缩小的实像 B. 倒立、放大的实像
C. 正立、放大的虚像 D. 无像
下列说法正确的是（ ）
A. 不论是凸透镜还是凹透镜，经过光心的光线方向不改变
B. 不论是凸透镜还是凹透镜，它们的光学性质是由于光线透过时，在两侧表面发生了两次反射形成的
C. 凸透镜对光线有会聚作用，所以通过凸透镜的光线一定相交于一点
D. 凹透镜对光线有发散作用，所以经过凹透镜的光线一定是发散的
我们经常提到的像：①小孔成像②平面镜成像 ③放大镜成像 ④电影屏幕上的像
⑤汽车观后镜中的像，其中（ ）
A. 属于实像的是①②③ B. 属于虚像的是②③④
C. 由于反射而成的像是②⑤ D. 由于折射而成的像是①③④
下列关于实像和虚像的说法中，正确的是( )
A. 实像是由光的折射形成的，虚像是由光的反射形成的
B. 看到实像时有光进入人眼，看到虚像时没有光进入人眼
C. 实像是缩小或放大的，虚像都是放大的
D. 实像能用光屏承接，虚像不能用光屏承接
如图,一束光通过放在 O 处的光学元件后改变了传播方向.则O 处的光学元件 （ ）
只能是平面镜 B. 只能是凸透镜
只能是凹透镜 D. 平面镜、凸透镜、凹透镜都有可能
用焦距10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验，如图所示（凸透镜的位置固定不动）
实验序号 物距 像距 像的性质
1 30 15
2 20 20 倒立、等大的实像
3 15 倒立、放大的实像
4 6 无 正立、放大的实像
为了便于观察实验现象，实验环境应该_____（选填“较亮”或“较暗”）一些。此实验过程中蜡烛燃烧后逐渐变短，则光屏上烛焰的像也将逐渐向_____移动。
（2）记录实验数据如下表，请将所缺的实验数据和像的性质补充完整，①________________②________。
（3）请根据实验序号4的成像规律，写出生活中的一个应用③________________________________ 。
（4）若已在光屏上成清晰的像，此时用遮光布遮住凸透镜的下半部分，则所成的烛焰的像为_____（选填“不完整的像”、“亮度相同的完整像”或“亮度稍暗的完整像”）。
（5）晓红在早上9:00，利用太阳光进行观察凸透镜焦点的活动。她将凸透镜与水平地面平行放置，调节凸透镜到地面的距离，直至地面上出现一个最小的亮点，她认为此点就是凸透镜的焦点。你认为她这种活动过程存在的问题是：________________________________ 。
某班同学在“探究凸透镜成像规律”实验中，记录并绘制了像到凸透镜的距 离v跟物体到凸透镜的距离u之间的图像，如图，下列判断正确的是（ ）
该凸透镜的焦距是4cm
B. 当u=3.5cm时，在光屏上能得到一个缩小的像
C. 当u=5cm时成放大的像，投影仪就是根据这一原理制成的
D. 把物体从距凸透镜3cm处移动到8cm处的过程中，像逐渐变小
如图所示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发生了变化，那是因为玻璃杯下半部相当于一个_________，使下方箭头成缩小的_________ 像(建填“实”或“虚”)，这种成像原理在生活中应用的实例有_________(写一种)。