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第五单元 课题3《凸透镜成像的规律》一课一练
一、选择——基础知识运用
1．如图所示，小聪同学在“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（ ）【来源：21cnj*y.co*m】
( http: / / www.21cnjy.com / )
A．利用这一成像规律可制成幻灯机
B．要使光屏上烛焰的像变小，只须将蜡烛靠近凸透镜
C．实验中，蜡烛越烧越短，光屏上烛焰的像向上移动
D．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
2．某班同学在“探究凸透镜成像规律”实验 ( http: / / www.21cnjy.com )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μ之间的图象，如图所示，下列判断正确的是（ ）【版权所有：21教育】
( http: / / www.21cnjy.com / )
A．该凸透镜的焦距是4cm
B．当μ=3.5cm时，在光屏上能得到一个缩小的像
C．当μ=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
3．当物体距凸透镜5f处沿主光轴逐渐向f处移动时，在光屏上成的像一定是（ ）
A．倒立的实像，像的大小逐渐减小
B．倒立的实像，像的大小逐渐增大
C．倒立的虚像，像的大小逐渐减小
D．正立的实像，像的大小逐渐增大
4．在探究凸透镜成像实验中，小红把蜡烛放在 ( http: / / www.21cnjy.com )凸透镜前的某一位置时，在透镜另一侧离透镜10cm的光屏上得到一个倒立、缩小的清晰的像．当她把蜡烛移到距透镜10cm处时，所成的像是（ ）
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．倒立放大的实像
5．小刚用如图中的凸透镜探究成像规律，能够在光屏上得到清晰像的说法正确的是（ ）
( http: / / www.21cnjy.com / )
A．当u=13cm时，光屏距凸透镜16cm处可能承接到像
B．当u=25cm时，光屏距凸透镜36cm处可能承接到像
C．当u=5cm时，光屏距凸透镜10cm处可能承接到像
D．当u=15cm时，光屏距凸透镜30cm处可能承接到像
6．小明在完成“探究凸透镜成像规律”实验后 ( http: / / www.21cnjy.com )，为进一步了解“视力矫正”的原理，移动蜡烛，先让烛焰在光屏上成了一个清晰的像．如图所示，然后他在蜡烛和凸透镜之间放置了不同类型的眼镜片，关于本次实验现象正确的是（ ）www.21-cn-jy.com
( http: / / www.21cnjy.com / )
A．放置眼镜片之前，蜡烛在图示位置，光屏上得到的是倒立、放大的实像
B．放置眼镜片之前，蜡烛在图示位置，光屏上得到的是倒立、缩小的虚像
C．将远视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，使光屏靠近透镜，又能在光屏上看到清晰的像
D．将近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，使光屏靠近透镜，又能在光屏上看到清晰的像
7．将一个凸透镜正对太阳， ( http: / / www.21cnjy.com )在距凸透镜20cm处得到一个最小、最亮的光斑．将一个物体放在此透镜前40cm处，则可在凸透镜的另一侧得到一个（ ）2·1·c·n·j·y
A．倒立、放大的实像
B．倒立、缩小的实像
C．倒立、等大的实像
D．正立、放大的虚像
8．某同学在做透镜成像的实验时，将一支 ( http: / / www.21cnjy.com )点燃的蜡烛放在距离透镜20cm的地方，当它向透镜移动时，其倒立的像移动速度大于蜡烛移动速度，则可判断此透镜（ ） 21*cnjy*com
A．是凸透镜，焦距为20cm
B．是凸透镜，焦距可能为15cm
C．是凹透镜，焦距为20cm
D．是凹透镜，焦距可能为15cm
二、解答——知识提高运用
9．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，凸透镜的焦距为10cm.
( http: / / www.21cnjy.com / )
（1）调整实验器材，使烛焰和光屏的 ( http: / / www.21cnjy.com )中心位于凸透镜的主光轴上，如图所示，这样调整的目的是为了 ；【来源：21·世纪·教育·网】
（2）把点燃的蜡烛由图示位置移至光 ( http: / / www.21cnjy.com )具座的14cm刻度处时，需将光屏适当向 （选填“左或右”）移动才能在光屏上成倒立、 的清晰实像； 就是利用这一成像规律工作的；
（3）实验中在屏上得了清晰的像，如果用遮光布 ( http: / / www.21cnjy.com )遮住的凸透镜中心，则屏上的像 （选填“不完整的像”、“亮度相同的完整像”或“亮度稍暗的完整的像”）.当蜡烛燃烧一段时间后，烛焰的像将位于光屏中心的 方（选填“上”或“下”）；21·cn·jy·com
（4）完成实验后，继续模拟 ( http: / / www.21cnjy.com )远视眼的缺陷：给透镜戴上远视眼镜，调节光屏的位置，使烛焰在光屏上成一个清晰的像；取下远视眼镜，保持蜡烛和凸透镜的位置不变，为使光屏上再次得到清晰的像，应将光屏 （选填“远离”或“靠近”）透镜。【出处：21教育名师】
10．小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验中：
( http: / / www.21cnjy.com / )
（1）如图1所示，让一束平行光射向凸透镜，移动光屏，直到在光屏上会聚成一点，则该凸透镜的焦距为 cm。21教育名师原创作品
（2）如图2所示，要使像成在光屏的中央，应将光屏向 调整（选填“上”或“下”）。
（3）当烛焰距离凸透镜1 ( http: / / www.21cnjy.com )2cm处时，移动光屏，可在光屏上得到一个倒立、 的实像，生活中的 就是利用这个原理制成的。
（4）当烛焰逐渐远离凸透镜时，烛焰所成的实像将 （选填“变大”或“变小”）。
《凸透镜成像的规律》练习
一、选择——基础知识运用
1．【答案】C
【解析】A、由图知，蜡烛放在2倍焦距之 ( http: / / www.21cnjy.com )外，所以此时成缩小、倒立的实像。照相机是根据这个原理制成的。而幻灯机是根据物距处于f和2f之间时，成放大、倒立的实像原理制成，故本选项说法错误；B、要使光屏上的烛焰的像变小，蜡烛应远离凸透镜，故本选项说法错误；C、由于成的实像是倒立的，所以蜡烛越烧越短，光屏上烛焰的像就应该越向上移动，故本选项说法正确；D、为了便于从不同方向观察光屏上的像，光屏应选用较粗糙的毛玻璃板，故本选项说法错误。故选C。
2．【答案】D
【解析】A、由图知，当物距为4cm时， ( http: / / www.21cnjy.com )像距也为4cm，根据凸透镜成像的规律，物距等于2倍焦距时，成倒立等大的实像，此时像距与物距相等。所以2f=4cm，则f=2cm．故A错误；B、f=2cm，2f=4cm，当u=3.5cm时，物距处于f和2f之间，所以成倒立、放大的实像，故B错误；C、当物距u=5cm时，物距大于2倍焦距，所以此时成倒立、缩小的实像，照相机是利用这一原理制成的，故C错误；D、把物体从距凸透镜3cm处移到8cm处的过程中，物距逐渐增大，所以成的像逐渐减小，故D正确。故选D。
3．【答案】B
【解析】物距由5f向f减小，这样像距越大，而实像也就越大，故成的像一定是倒立的实像，且像的大小逐渐增大。故选B。
4．【答案】B
【解析】蜡烛位于凸透镜前，调节好透 ( http: / / www.21cnjy.com )镜和光屏位置后，在透镜另一侧离透镜10cm的光屏上呈现缩小、倒立的像，说明此时u＞2f，2f＞v＞f。把蜡烛移到距透镜10cm处时，2f＞u＞f，v＞2f，相当于像与物的位置对调，光屏上呈现倒立、放大的实像。故选B。
5．【答案】D
【解析】由图示可知，焦点到透镜光心的距离等于焦距，所以f=10cm；
A、由凸透镜成像规律可知，当u=13cm ( http: / / www.21cnjy.com )时，此时2f＞u＞f，凸透镜成倒立放大的实像，v＞2f，光屏距凸透镜的距离要大于20cm，故A错误；21*cnjy*com
B、由凸透镜成像规律可知，当u=25 ( http: / / www.21cnjy.com )cm时，此时u＞2f，凸透镜成倒立缩小的实像，2f＞v＞f，光屏距凸透镜的距离在10cm与20cm之间，故B错误；
C、由凸透镜成像规律可知，当u=5cm时，此时u＜f，凸透镜成正立放大的虚像，在光屏上承接不到像，故C错误；
D、由凸透镜成像规律可知，当u=15c ( http: / / www.21cnjy.com )m时，此时2f＞u＞f，凸透镜成倒立放大的实像，v＞2f，光屏距凸透镜的距离要大于20cm，故D正确。故选D。
6．【答案】C
【解析】AB、由图知，物距大于2f，像距小于物距，光屏上得到的是倒立、缩小的实像，A错误，B错误；
C、远视镜片是凸透镜，对光线具有会聚作用，所以远视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，像将提前会聚，使光屏靠近透镜，能在光屏上看到清晰的像，C正确；21世纪教育网版权所有
D、近视镜片是凹透镜，对光线具有发散作用，所以近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，像将延迟会聚，使光屏远离透镜，能在光屏上看到清晰的像，D错误．
故选C．
7．【答案】C
【解析】将一个凸透镜对准太阳光，可在距透镜20cm的地方得到一个最小亮点，所以凸透镜的焦距f=20cm．21cnjy.com
一个物体放在这个透镜前40cm处，U=2f，成倒立、等大的实像．
故选C．
8．【答案】B
【解析】（1）蜡烛经透镜成倒立的像，说明此透镜一定是凸透镜．
（2）蜡烛放在距离透镜20cm ( http: / / www.21cnjy.com )的地方，当它向透镜移动时，其倒立的像移动速度大于蜡烛移动速度，说明蜡烛在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间，所以2f＞20cm＞f，所以20cm＞f＞10cm．
故选B．
二、解答——知识提高运用
9．【答案】（1）使像能成在光屏的中央；
（2）左；缩小；照相机；
（3）亮度稍暗的完整的像；上；
（4）远离。
【解析】1）为使像能成在光屏的中央，应使凸透镜、光屏、烛焰的中心大致在同一高度处。
（2）点燃的蜡烛由图示位置移至光具座的14cm刻度处时，u＞2f，成倒立、缩小的实像。
像距应大于1倍焦距小于2倍焦距，故需将光屏向左移动才能在光屏上成清晰、倒立、缩小的实像； 照相机就是利用这一成像规律工作的；21·世纪*教育网
（3）如果用遮光布遮住的凸透镜中心，凸透镜的其它部分仍能够折射光线成像，则屏上的像仍然完整，但变暗；2-1-c-n-j-y
当蜡烛燃烧一段时间后，烛焰向下移动，所以烛焰的像向上移动，将位于光屏中心的上方；
（4）远视镜是凸透镜，对光线有会聚作用，若取下远视眼镜，则光线比原来发散，像会远离凸透镜，所以应使光屏远离凸透镜。www-2-1-cnjy-com
10．【答案】（1）10；（2）下；（3）放大；幻灯机；（4）变小
【解析】（1）由焦距的概念知，f=60cm-50cm=10cm；
（2）由图知，光屏的位置偏高，要使像能成在光屏的中央，应将光屏向下调整；
（3）当烛焰距离凸透镜12cm处时，物体处于1倍焦距和2倍焦距之间，所以此时成倒立放大的实像，幻灯机、投影仪是根据这个原理制成的；21教育网
（4）当烛焰逐渐远离凸透镜时，由于物距变大，所以像距变小，成的像也变小。
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第五章 课题3《凸透镜成像的规律》教案
【教学目标】
1.知识与技能
（1）理解凸透镜的成像规律.
（2）知道凸透镜成放大、缩小实像和虚像的条件.。
2.过程与方法
（1）能在探究实践中根据观察到的现象初步提出问题、进行合理猜想，并设计实验进行探究。
（2）通过探究凸透镜成像规律的过程，体验科学研究的过程与方法。
3.情感态度和价值观
具有对科学的求知欲，乐于观察自然现象和日常生活中的物理现象，勇于实验探究日常生活现象中的物理学规律。21cnjy.com
【教学重点】
对凸透镜成像规律的理解和认识。
【教学难点】
引导学生动手进行实验，并从实验中得出凸透镜成像规律
【教学方法】
采取小组合作探究与讨论交流相结合的教学方法
【课前准备】
凸透镜、蜡烛、火柴、光具座
【课时安排】
1课时
【教学过程】
一、导入新课
展示放大镜、照相机、投影仪成像的对比。
【过渡】通过前边的学习，我们知道，放大镜、照 ( http: / / www.21cnjy.com )相机、投影仪其实都是凸透镜成像，为什么同样是凸透镜，却可以呈现不同的像呢？今天我们就来探究一下凸透镜成像的规律吧。
二、新课学习
探究凸透镜成像的规律
【过渡】在进行实验之前，我们先了解一下两个基本的概念——像距和物距。
像距：像到凸透镜光心的距离。
物距：物体到凸透镜光心的距离。
【提出问题】像的虚实、大小、正倒跟什么因素有关？
【猜想假设】凸透镜成的像的虚实、大小、正倒可能跟物体距凸透镜的距离有关。
【设计实验】参照课本图5.3—1的实验装置进行。
【实验器材】蜡烛、凸透镜、光屏、火柴、光具座
有光具座（上面的座可以插蜡烛、光屏、透镜，能来回移动，从刻度尺上能观察出它们之间的距离关系）
【进行实验】指导学生根据课本的实验步骤进行实验。同时提醒学生在实验过程中的注意事项。
①点燃蜡烛，调整它们的高度，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度。
②移动蜡烛，调整光屏到透镜的距离，使烛焰在屏上成一个清晰的像，观察像，记录数据。
③把蜡烛向凸透镜靠近，观察像的变化。记录数据。.
④当蜡烛移到透镜的焦点时，在光屏上看不到蜡烛 ( http: / / www.21cnjy.com )的像，继续把蜡烛向凸透镜靠近，这时在光屏上看不到蜡烛的像，拿去光屏，用眼睛直接对着凸透镜观察蜡烛的像。把蜡烛与凸透镜的距离，像与凸透镜的距离，像是放大还是缩小、正立还是倒立的填入表格。21世纪教育网版权所有
【记录数据】
【分析论证】（可以以表格的形式，更直观）
U>2f 倒立缩小实像，物像异侧ff2f；
u【过渡】现在，大家来看一下当物距等于2倍焦距时，像的特点；物距等于一倍焦距时，像的特点。
u=2f倒立等大的实像，物像异侧 v=2f；
u=f时不成像。
（一倍焦距处是成虚像和实像的分界点，二倍焦距处是成放大和缩小像的分界点；成实像时，物近像远像变大成虚像时，物近像近像变小。）21教育网
规律总结：
一焦分虚实（即物体在一倍焦距 ( http: / / www.21cnjy.com )以内成虚像，一倍焦距以外为实像）二焦分大小（即物距小于二倍焦距，成放大的像；大于二倍焦距成缩小的像）实像异侧倒（成实像时，物和像总在透镜的两侧，且像是倒立的）物远像近小（物体离透镜越远，所成实像离透镜越近，且像越小）虚像同正大（成虚像时，物和像总在透镜的同侧，且像是正立、放大的）物近像变小（物体离透镜越近，所成虚像越小）
【知识巩固】1、某班同学在“探究 ( http: / / www.21cnjy.com )凸透镜成像规律”的实验中，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之间关系的图象，如图所示，下列判断正确的是（ D ）
( http: / / www.21cnjy.com / )
A．该凸透镜的焦距是16cm
B．当u=12cm时，在光屏上能得到一个缩小的像
C．当u=20cm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12cm处移动到24cm处的过程中，像逐渐变小
2、在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，物 ( http: / / www.21cnjy.com )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（ D ）21·cn·jy·com
A．5cm B．10cm C．15cm D．18cm
三、课堂练习：
1．小明小组在研究凸透镜成像规律的实验时，设计了如下的实验步骤并进行了实验：
( http: / / www.21cnjy.com / )
（1）组装器材：小明小组组装的实验装置 ( http: / / www.21cnjy.com )如图所示，则他们接下来还需要进行的调整是 向下调整光屏，使烛焰、凸透镜、光屏在同一高度。 （详细写出需要调整的器材和具体的调整方法）。
（2）调整完成后，老师安排各个小组 ( http: / / www.21cnjy.com )都使用焦距为10cm的凸透镜进行实验，并把其中七个小组的实验结果画在了同一幅图中，其中1′是蜡烛放在1位置所成的像，2′是蜡烛放在2位置所成的像…，分析 4、5 两组数据可知，当物体位于二倍焦距以外时成倒立、缩小（选填“缩小”、“放大”或“等大”）的实验，根据此原理制成了 照相机 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）．若要观察蜡烛在6和7两个位置时所成的像，小明等同学观察的方法是 去掉光屏透过凸透镜观察 ．www.21-cn-jy.com
（3）在做实验1的过程中，调皮的小聪用不透明的纸板遮住了凸透镜的下半部分，此时光屏上能呈现的像 D 2·1·c·n·j·y
A．没有影响 B．不能成像 C．成一半的像 D．仍能成完整的像，但亮度变暗．
课堂小结：
【师生交流】通过这节课，谈一下我们学习了哪些内容？
凸透镜成像的规律：
u＞2f，成倒立、缩小的实像，2f＞v＞f，应用于照相机和摄像机；
u=2f，成倒立、等大的实像，v=2f，一般用来求凸透镜的焦距；
2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，v＞2f，应用于幻灯机和投影仪；
u＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜和老花镜。
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人教版 八年级上册
第五单元 透镜及其应用
课题3 凸透镜成像的规律
导入新课
放大镜：正立、放大的虚像
照相机：倒立、缩小的实像
投影仪：倒立、放大的实像
新课学习
认识像距、物距
凸透镜成像的规律
F
F
2F
2F
物距u
像距
V
物体到凸透镜光心的距离。
像到凸透镜光心的距离。
凸透镜成像的倒正、大小、虚实与什么因素有关？
新课学习
提出问题
猜想假设
凸透镜成的像的虚实、大小、倒正可能跟物体距凸透镜的距离有关
新课学习
把物体放在距凸透镜较远的地方，然后逐渐移近，观察成像情况。
实验方案
新课学习
实验器材
光具座
蜡烛（物）
光屏
凸透镜
新课学习
实验装置
新课学习
实验方案
1、点燃蜡烛，调整它们的高度，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度。
2、移动蜡烛，调整光屏到透镜的距离，使烛焰在屏上成一个清晰的像，观察像，记录数据。
3、把蜡烛向凸透镜靠近，观察像的变化。记录数据。
为什么？
新课学习
为了保证蜡烛的像始终能成在光屏上，调整凸透镜和光屏的高度，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度。
每次光屏上的像最明亮、最清晰时，才记录数据。
注意
新课学习
记录数据
物距与焦距的关系 物距u/cm 像的性质 像距v/cm
虚实 大小 正倒
新课学习
分析论证
物距与焦距的关系 像 的 性 质 像距与焦距的关系 应用
正 倒 大 小 虚 实 u>2f
2f>u>f
u倒立
倒立
正立
缩小
放大
放大
实像
实像
虚像
f ＜v ＜2f
v ﹥ 2f
照相机
投影仪
放大镜
新课学习
想一想
1、u=2f时，成像有什么特点？
2、u=f时，成像有什么特点？
倒立等大的实像，物像异侧
不成像
新课学习
一焦分虚实，二焦分大小；
实像异侧倒，物远像近小；
虚像同正大，物近像变小。
规律总结
知识巩固
1.有一次，小明上学前取自己的眼镜时，发现自己的近视镜和爷爷的老花镜混在一起，外形完全一样，小明要想找出自己的眼镜，下列做法正确的是（ ）
A．用手摸镜时，中间厚边缘薄的是近视眼镜
B．拿着镜片近距离看书本上的字，把字放大的是近视眼镜
C．让镜片正对太阳光，太阳光通过镜片后能呈现一个大光斑的是近视眼镜
D．让镜片正对太阳光，太阳光通过镜片能呈现一个明亮小光斑的是近视眼镜
C
新课学行光射向凹透镜，观察光线的变化。
光线通过凹透镜，向四周发散。
动动手
新课学习
凹透镜对光线起发散作用，因此凹透镜也叫发散透镜。
1、某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，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16cm
B．当u=12cm时，在光屏上能得到一个缩小的像
C．当u=20cm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12cm处移动到24cm处的过程中，像逐渐变小
知识巩固
D
2、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
知识巩固
D
1.小明小组在研究凸透镜成像规律的实验时，设计了如下的实验步骤并进行了实验：
（1）组装器材：小明小组组装的实验装置如图所示，则他们接下来还需要进行的调整是：
（详细写出需要调整的器材和具体的调整方法）。
课堂练习
向下调整光屏，使烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度上
（2）调整完成后，老师安排各个小组都使用焦距为10cm的凸透镜进行实验，并把其中七个小组的实验结果画在了同一幅图中，其中1′是蜡烛放在1位置所成的像，2′是蜡烛放在2位置所成的像，分析 两组数据可知，当物体位于二倍焦距以外时成倒立、 （选填“缩小”、“放大”或“等大”）的实验，根据此原理制成了 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）．若要观察蜡烛在6和7两个位置时所成的像，小明等同学观察的方法是 。
课堂练习
4、5
缩小
照相机
去掉光屏透过凸透镜观察
（3）在做实验1的过程中，调皮的小聪用不透明的纸板遮住了凸透镜的下半部分，此时光屏上能呈现的像 。
A．没有影响 B．不能成像
C．成一半的像 D．仍能成完整的像，但亮度变暗．
课堂练习
D
课堂小结
我们都学了什么？
课堂小结
u＞2f，成倒立、缩小的实像，2f＞v＞f，应用于照相机和摄像机．
u=2f，成倒立、等大的实像，v=2f，一般用来求凸透镜的焦距．
2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，v＞2f，应用于幻灯机和投影仪．
u＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜和老花镜
