八年级上册 核心专题2 凸透镜成像规律的应用 学案（含答案） 2023-2024学年物理苏科版八年级上册

核心专题2　凸透镜成像规律的应用
素养目标
1.回顾凸透镜成像规律探究过程,总结出凸透镜成像规律。
2.概述凸透镜成像规律及其应用,并且能够用于解题,理论联系实际,培养实事求是的科学态度。
3.养成及时归类、总结的学习习惯。
◎重点:概述凸透镜成像规律及其应用。
【专题突破】
1.确定像的性质
例1　实验室里某凸透镜的焦距是8 cm,把物体放在距该凸透镜10 cm处,则物体通过该凸透镜成的像是 （ ）
A.正立、缩小的实像
B.倒立、放大的实像
C.正立、放大的虚像
D.倒立、缩小的实像
思路导引　利用物距和焦距的具体数值,确定两者的关系,然后利用凸透镜成像的规律即可确定成像的性质。物距为10厘米,焦距为8厘米,由此可知,物距大于一倍焦距小于二倍焦距,根据凸透镜成像的规律可知,此时成倒立、放大的实像。
对点自测
1.如图所示,在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,烛焰在距离凸透镜8 cm处时,在距离凸透镜15 cm处的光屏上成倒立的像。保持蜡烛和光屏不动,现把凸透镜向光屏方向移动7 cm,下列关于烛焰在光屏上成像的说法正确的是 （ ）
A.不能成清晰的像
B.成倒立、缩小的像
C.成倒立、放大的像
D.成倒立、等大的像
【答案】例1　B
对点自测
1.B
2.判断焦距的大小
例2　在“探究凸透镜成像的规律”时,当烛焰离透镜14 cm时成放大的实像,当烛焰离透镜8 cm时成放大的虚像,则这个透镜的焦距可能是 （ ）
A.4 cm B.7 cm
C.10 cm D.16 cm
思路导引　当烛焰离透镜14厘米时,成放大的实像,则物体在一倍焦距和二倍焦距之间,即2f>14 cm>f,所以7 cm对点自测
2.在探究“凸透镜成像规律”的实验中,将点燃的蜡烛放在距凸透镜32 cm处,在透镜另一侧距透镜18 cm处的光屏上得到烛焰清晰的像,则 （ ）
A.光屏上所成的是倒立、放大的实像
B.该透镜的焦距f小于9 cm
C.将点燃的蜡烛移至距透镜9 cm处,不能观察到烛焰放大的虚像
D.透镜位置不变,蜡烛和光屏位置互换,光屏上也得到烛焰清晰的像
【答案】例2　C
对点自测
2.D
3.判断物距、像距
例3　物体放在焦距为16 cm的凸透镜主光轴上,在透镜的另一侧光屏上得到一个缩小的像,则该物体离透镜的距离可能是 （ ）
A.40 cm B.32 cm
C.20 cm D.10 cm
思路导引　当u>2f时,成倒立、缩小的实像,据此进行分析。物体放在焦距为16 cm的凸透镜主光轴上,在透镜的另一侧光屏上得到一个缩小的像,光屏能接到是实像,所以得到的是倒立、缩小的实像,u>2f,f=16 cm,所以u>32 cm,只有A符合题意。
对点自测
3.小丽用焦距为10 cm的凸透镜研究凸透镜成像实验,把烛焰放在凸透镜前25 cm处,移动光屏,在光屏上得到一个清晰的像,则光屏到烛焰的距离范围是 （ ）
A.10 cm~20 cm
B.35 cm~45 cm
C.小于35 cm
D.大于45 cm
【答案】例3　A
对点自测
3.B
4.成像的动态变化
例4　在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,凸透镜焦距为15 cm,把蜡烛放在凸透镜前25 cm处,光屏上可承接到烛焰放大、倒立、清晰的实像,然后保持凸透镜位置不变,将蜡烛缓慢向凸透镜靠近。最终停在距凸透镜20 cm处,为在光屏上得到烛焰清晰的实像,则光屏的移动方向和光屏上所得到像的大小变化分别是 （ ）
A.远离凸透镜,变大
B.远离凸透镜,变小
C.靠近凸透镜,变大
D.靠近凸透镜,变小
思路导引　根据凸透镜成实像时,物距减小,像距增大,像增大可做出选择。成实像的过程中,如果将蜡烛向靠近透镜方向移动,物距减小,像距增大,像变大,所以将蜡烛缓慢向凸透镜靠近。
对点自测
4.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
【答案】例4　A
对点自测
4.D
5.图像与规律的结合
例5　凸透镜成像规律可以通过画光路图去理解。在光路图中凸透镜用图甲表示,O点为光心,F点为其焦点。图乙是运用经过凸透镜的两条特殊光线,所画物体AB经凸透镜成的像A'B'的光路图。请参照图乙,在图丙中画出物体CD经过凸透镜所成的像C'D'的光路图。
思路导引　图乙中两条特殊光线是:平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过焦点;过光心的光线其传播方向不变。分别在图丙中作出这两条特殊光线,在透镜的右侧交于C'点,再向主光轴引垂线,垂足即为D点的像点D',C'D'即为CD的像。
对点自测
5.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。
【答案】例5
对点自测
5.
【方法突破】
凸透镜成像解题三法
在凸透镜成像规律的应用中,u>2f和f　　(1)先找出物距和焦距的大小,再比较物距和焦距的大小关系,对照凸透镜成像规律,找出像的特点。
(2)根据题中像的特点,有的像的特点不是很完整,但是能在光屏上成的像一定是实像,从凸透镜成像规律中找出对应像特点的物距和焦距、像距与焦距的关系。
(3)比较物距和像距的大小关系,当u>v(此时u>2f,f2f)时,成倒立、放大的实像,找出像的特点或焦距的范围。
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凸透镜成像规律及应用
焦距f 的关系 成像的特点 与焦 距f 物距u与 像距v的 关系 应用
正、倒 缩、放 虚、实
u>2f 倒立 缩小 实像 fu=2f 倒立 等大 实像 v=2f v=u 测焦距
f2f v>u 投影仪、 幻灯机
uu 放大镜
u=f 不成像 / / 测焦距
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