2024-2025學(xué)年八年級(jí)物理上學(xué)期期末復(fù)習(xí)重難點(diǎn)40講第31講對(duì)凸透鏡成像規(guī)律的理解含解析新人教版

Page1第31講對(duì)凸透鏡成像規(guī)律的理解【學(xué)問(wèn)點(diǎn)梳理】1.凸透鏡成像時(shí)的三個(gè)物理量（1）焦距：凸透鏡的焦點(diǎn)到關(guān)切的距離，用表示；（2）物距：物體到凸透鏡光心的距離，用表示；（3）像距：像到透鏡光心的距離，用表示；2.試驗(yàn)：探究凸透鏡成像的規(guī)律（像的大小、正倒、虛實(shí)）（1）試驗(yàn)器材：凸透鏡（）、蠟燭、光屏、光具座（帶刻度尺）（2）試驗(yàn)裝置：調(diào)整燭焰、透鏡、光屏的中心，使它們的三者中心在同一高度上（共軸調(diào)整，為了使?fàn)T焰的像成在光屏的中心）。留意：不能說(shuō)成是三者中心在同始終線上。（3）進(jìn)行試驗(yàn)：①把蠟燭放在距凸透鏡光心大于二倍焦距的地方，移動(dòng)光屏，直到光屏上出現(xiàn)光明、清楚的燭焰的像，視察并記錄像的大小和正倒，同時(shí)測(cè)出此時(shí)的物距和像距。留意語(yǔ)言的敘述方式：光明、清楚。②把蠟燭向凸透鏡方向移動(dòng)，讓蠟燭與凸透鏡光心的距離等于二倍焦距，移動(dòng)光屏，直到光屏上出現(xiàn)光明、清楚的燭焰的像，視察并記錄此時(shí)像的大小和正倒，并測(cè)出此時(shí)的物距和像距。③把蠟燭再靠近凸透鏡，讓蠟燭與凸透鏡光心的距離在一倍焦距和二倍焦距之間，移動(dòng)光屏，直到光屏上出現(xiàn)光明、清楚的燭焰的像，視察并記錄此時(shí)像的大小和正倒，測(cè)出此時(shí)的物距和像距。④將蠟燭接著靠近凸透鏡，讓蠟燭在凸透鏡的焦點(diǎn)上，移動(dòng)光屏，視察光屏上是否能成像。⑤把蠟燭移動(dòng)到凸透鏡的1倍焦距以內(nèi)，移動(dòng)光屏，視察光屏上是否能成像。假如不能，可以從光屏這一側(cè)透過(guò)凸透鏡用眼晴干脆視察像的特點(diǎn)，并記錄，在1倍焦距之內(nèi)變更物距，多次試驗(yàn)。（4）試驗(yàn)數(shù)據(jù)和記錄結(jié)果試驗(yàn)次序物距和焦距的關(guān)系物距/cm像距/cm像的性質(zhì)16012倒立、縮小的實(shí)像23015倒立、縮小的實(shí)像32020倒立、等大的實(shí)像41530倒立、放大的實(shí)像51260倒立、放大的實(shí)像610不成像78正立、放大的虛像86正立、放大的虛像（5）分析論證物距光路分析圖示像距成像特點(diǎn)像與物相對(duì)透鏡的位置應(yīng)用倒立、縮小的實(shí)像異側(cè)照相機(jī)倒立、等大的實(shí)像異側(cè)測(cè)焦距倒立、放大的實(shí)像異側(cè)投影儀幻燈機(jī)正立、放大的虛像同側(cè)放大鏡（6）試驗(yàn)結(jié)論：口訣：凸透鏡成像規(guī)律（實(shí)像）一倍焦距分虛實(shí)，二倍焦距分大??；物遠(yuǎn)像近像變小，物近像遠(yuǎn)像變大。（7）歸納總結(jié)（1）凸透鏡所成的實(shí)像都是倒立的，且物、像位于凸透鏡的兩側(cè)；凸透鏡所成的虛像都是正立的，且物、像位于凸透鏡的同側(cè)。（2）—倍焦距處是實(shí)像和虛像的分界點(diǎn)，當(dāng)物距大于一倍焦距時(shí)成實(shí)像，當(dāng)物距小于一倍焦距時(shí)成虛像。（3）二倍焦距處是成放大實(shí)像和縮小實(shí)像的分界點(diǎn)，當(dāng)物距大于二倍焦距時(shí)成縮小實(shí)像，當(dāng)物距等于二倍焦距時(shí)成等大的實(shí)像，當(dāng)物距大于一倍焦距小于二倍焦距時(shí)成放大的實(shí)像。（4）凸透鏡成實(shí)像時(shí)，隨著物距的變小，像和像距都變大；凸透鏡成虛像時(shí)，隨著物距的變小，像和像距都變小。（物近像近像變?。?.試驗(yàn)中光屏上不能成像的緣由①蠟燭在1倍焦距內(nèi)，凸透鏡成虛像，不能呈現(xiàn)在光屏上。②蠟燭在焦點(diǎn)上，凸透鏡沒有成像。③蠟燭到凸透鏡的距離稍大于1倍焦距，成像在很遠(yuǎn)的地方，光屏無(wú)法移動(dòng)到該位置。④蠟燭、凸透鏡、光屏三者中心不在同一高度，像不在光屏上。4.凸透鏡成像規(guī)律的應(yīng)用用照相機(jī)照相時(shí)，要使膠片上的像大一些，應(yīng)使被照物體離鏡頭近一些，同時(shí)使膠片離鏡頭遠(yuǎn)一些，即鏡頭前伸。（成實(shí)像：物近像遠(yuǎn)像變大）運(yùn)用投影儀時(shí)，要使屏幕上的像小一些，應(yīng)使投影片離鏡頭遠(yuǎn)一些，同時(shí)屏幕離鏡頭近一些。（成實(shí)像：物遠(yuǎn)像近像變?。┻\(yùn)用放大鏡視察物體時(shí)，要想讓被視察物體大一些，應(yīng)使被視察物體離放大鏡稍遠(yuǎn)一些。（成虛像：物遠(yuǎn)像遠(yuǎn)像變大）5.高斯成像公式（選學(xué)）透鏡成像的物距、像距和焦距之間的關(guān)系還可以用公式定量表示出來(lái)：6.當(dāng)透鏡被紙遮住一部分以后，所成的像有什么變更？如圖所示，能成完整的像，只是像的亮度變暗了。7.像不在光屏中心位置，如何調(diào)整？當(dāng)光屏上的像偏上時(shí)，有三種調(diào)整方法：（方法：燭焰、透鏡中心、燭焰的像三者在一條線上）①將光屏上調(diào)；②將凸透鏡下調(diào)；③將蠟燭上調(diào)。8.光屏上能成清楚像時(shí)，對(duì)調(diào)蠟燭和光屏的位置，光屏上仍能成清楚的像（光路可逆）9.焦距的測(cè)量及推斷①用平行光垂直照耀到凸透鏡上，在凸透鏡的另一側(cè)用光屏承接到最小最亮的點(diǎn)，這個(gè)點(diǎn)到凸透鏡光心的距離即為焦距；②肯定蠟燭和光屏，是光屏上成倒立、等大的實(shí)像，此時(shí)物距等于二倍焦距（）10.凸透鏡成像和平面鏡成像的區(qū)分凸透鏡可以成實(shí)像，也可以成虛像，平面鏡成的是虛像。除了正立倒立的區(qū)分以外，還有一個(gè)不同：平面鏡成的虛像是“翻轉(zhuǎn)”（數(shù)學(xué)里的軸對(duì)稱），正立是正立，但左右相反，相對(duì)位置發(fā)生了變更；凸透鏡成的實(shí)像是“旋轉(zhuǎn)”（數(shù)學(xué)里的中心對(duì)稱），相對(duì)位置沒發(fā)生變更；凸透鏡成的虛像，左右不相反，相對(duì)位置沒發(fā)生變更。課時(shí)二十七一．選擇題（共9小題）1．在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的試驗(yàn)中，小明同學(xué)無(wú)論怎樣移動(dòng)光屏，在光屏上始終視察不到燭焰清楚的像，造成這種現(xiàn)象的緣由不行能是（）A．蠟燭凸透鏡、光屏三者中心不在同一水平線 B．蠟燭距凸透鏡距離大于焦距 C．蠟燭距凸透鏡距離小于焦距 D．蠟燭距凸透鏡距離等于焦距【解析】A、燭焰中心、凸透鏡中心、光屏中心三者不在同一高度上，使像不能成在光屏上；故A符合題意；B、蠟燭距凸透鏡距離大于焦距，由凸透鏡成像規(guī)律可知，可以在光屏上視察到燭焰清楚的像，故B不符合題意；C、蠟燭距凸透鏡距離小于焦距，在光屏上始終視察不到燭焰清楚的像，故C符合題意；D、蠟燭距凸透鏡距離等于焦距，將得到平行光，不成像，故D符合題意。故選：B。2．如圖所示，通過(guò)圖裝置“探究凸透鏡成像規(guī)律”，當(dāng)蠟燭凸透鏡和光屏如圖所示時(shí)，光屏上成清楚的像。下列說(shuō)法正確的是（）A．由圖可知凸透鏡的焦距是15cm B．圖的成像特點(diǎn)與投影儀成像原理相同 C．圖中在透鏡左側(cè)“戴”上近視鏡，光屏向右移動(dòng)才能得到清楚的像 D．用遮光板攔住透鏡的上半部，光屏上只出現(xiàn)像的下半部分【解析】AB、由圖可知，此時(shí)的物距大于像距，成倒立、縮小的實(shí)像，其應(yīng)用是照相機(jī)；則u＝45cm＞2f，f＜15cm＜2f，則7.5cm＜f＜15cm，故AB錯(cuò)誤；C、圖中在透鏡左側(cè)“戴”上近視鏡，近視鏡是凹透鏡，凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用，所以須要增大像距，才能在光屏上呈現(xiàn)清楚的像，故光屏向右移動(dòng)，故C正確；D、攔住了透鏡上半部分，光能通過(guò)下半部分會(huì)聚成像，只是光線變少了，能成一個(gè)變暗的完整的像，故D錯(cuò)誤。故選：C。3．在探究凸透鏡成像規(guī)律時(shí)，記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)并繪制了物距u和像距v之間的關(guān)系圖象如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（）A．該凸透鏡的焦距是16cm B．當(dāng)u＝8cm時(shí)，在光屏上得到放大的像 C．試驗(yàn)過(guò)程中移動(dòng)光屏，只要光屏上視察到像就可以干脆利用光具座上的刻度尺讀取此時(shí)物距所對(duì)應(yīng)的像距大小 D．當(dāng)物體從距凸透鏡16cm處移到10cm處的過(guò)程中，其所成像漸漸變大【解析】A、當(dāng)u＝v＝2f時(shí)，凸透鏡成倒立、等大的實(shí)像，如圖，u＝v＝2f＝16cm時(shí)，所以f＝8cm，故A錯(cuò)誤；B、當(dāng)u＝8cm時(shí)，u＝f，凸透鏡不成像，故B錯(cuò)誤；C、試驗(yàn)過(guò)程中移動(dòng)光屏，只有在光屏上視察到清楚的像時(shí)，才可以測(cè)量物距和像距的大小，故C錯(cuò)誤；D、當(dāng)物體從距凸透鏡16cm處移動(dòng)到10cm處的過(guò)程中，物距始終大于焦距，即物距變小，像距應(yīng)當(dāng)變大，像變大，故D正確。故選：D。4．試驗(yàn)室備有序號(hào)為1、2、3的三個(gè)凸透鏡，三個(gè)試驗(yàn)小組分別用這三個(gè)凸透鏡探究凸透鏡成像規(guī)律。試驗(yàn)時(shí)，當(dāng)蠟燭到透鏡的距離都為20cm時(shí)，1、2、3三個(gè)分別成縮小的實(shí)像、放大的虛像、放大的實(shí)像，則這三個(gè)透鏡的焦距f1、f2、f3的大小關(guān)系為（）A．f2＞f3＞f1 B．f1＞f2＞f3 C．f2＞f1＞f3 D．f3＞f2＞f1【解析】物距相同，1凸透鏡成倒立、縮小的實(shí)像，u＞2f1，所以f1＜＝＝10cm；2凸透鏡成正立、放大的虛像，u＜f2；所以f2＞u＝20cm；3凸透鏡成倒立、放大的實(shí)像，2f3＞u＞f3，所以20cm＝u＞f3＞＝＝10cm；所以，f2＞f3＞f1。故選：A。5．在探究凸透鏡成像規(guī)律的試驗(yàn)中。蠟燭、凸透鏡和光屏的位置如圖所示，燭焰在光屏上恰好成一清楚等大的實(shí)像，下列說(shuō)法正確的是（）A．凸透鏡的焦距是20cm B．在蠟燭與凸透鏡之間放一近視鏡片，向左適當(dāng)移動(dòng)光屏可得到清楚的像C．將蠟燭移動(dòng)到35cm刻度處，向右移動(dòng)光屏可接收到清楚放大的像 D．將蠟燭移動(dòng)到45cm刻度處，無(wú)論如何移動(dòng)光屏，光屏上都不能成像【解析】A、由圖可知，此時(shí)的物距為20cm，成的是倒立、等大的實(shí)像，則u＝2f，故f＝10cm，故A錯(cuò)誤；B、在蠟燭與凸透鏡之間放一近視鏡片，近視鏡片是凹透鏡，對(duì)光線具有發(fā)散作用，則像會(huì)成在光屏的右邊，向右適當(dāng)移動(dòng)光屏可得到清楚的像，故B錯(cuò)誤；C、將蠟燭移動(dòng)到35cm刻度處，u＝50cm﹣35cm＝15cm，物距在一倍焦距和二倍焦距之間，像距應(yīng)大于二倍焦距，故應(yīng)向右移動(dòng)光屏，才能在光屏上呈現(xiàn)清楚的像，故C正確；D、將蠟燭移動(dòng)到45cm刻度處，u＝50cm﹣45cm＝5cm，物距小于焦距，成正立、放大的虛像，故光屏上接收不到像，故D錯(cuò)誤。故選：C。6．如圖所示是某小組同學(xué)在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的試驗(yàn)中的一個(gè)情景，此時(shí)間屏上呈現(xiàn)清楚的像，由此可知（）A．此時(shí)間屏上成倒立放大的實(shí)像，與照相機(jī)的成像原理相同 B．將蠟燭遠(yuǎn)離透鏡，要想在光屏上呈現(xiàn)清楚的像，應(yīng)將光屏靠近透鏡 C．僅將蠟燭和光屏的位置互換，光屏上無(wú)法呈現(xiàn)出清楚的像 D．隨著蠟燭越燒越短，呈現(xiàn)在光屏上的像也會(huì)上下移動(dòng)【解析】A、由圖知此時(shí)物距小于像距，即說(shuō)明光屏上成倒立、放大的實(shí)像，幻燈機(jī)就是利用該原理制成的，故A錯(cuò)誤；B、將蠟燭遠(yuǎn)離透鏡時(shí)，物距增大，像距減小，要想在光屏上呈現(xiàn)清楚的像，應(yīng)將光屏靠近透鏡，故B正確；C、依據(jù)光路可逆知若不移動(dòng)凸透鏡，只將蠟燭和光屏位置互換，現(xiàn)在的物距等于原來(lái)的像距，現(xiàn)在的像距等于原來(lái)的物距，所以能再次在光屏成清楚的像，故C錯(cuò)誤；D、由于此時(shí)成倒立的實(shí)像，隨著蠟燭越燒越短，則在光屏上的像會(huì)向上運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。故選：B。7．用如圖所示裝置模擬人眼成像狀況，此時(shí)燭焰在光屏上成清楚的像。將蠟燭遠(yuǎn)離凸透鏡時(shí)，光屏上的像變模糊。若用此試驗(yàn)?zāi)M人眼的調(diào)整功能，重新在光屏上得到清楚的像，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行的操作是（）A．將光屏靠近凸透鏡 B．將光屏遠(yuǎn)離凸透鏡 C．換焦距更大的凸透鏡 D．換焦距更小的凸透鏡【解析】人眼是通過(guò)調(diào)整晶狀體的焦距來(lái)獲得清楚的實(shí)像，試驗(yàn)中蠟燭相當(dāng)于物體，光屏相當(dāng)于視網(wǎng)膜，凸透鏡相當(dāng)于晶狀體；凸透鏡成實(shí)像時(shí)：物遠(yuǎn)像近像變小，將蠟燭遠(yuǎn)離凸透鏡時(shí)，物距增大，像距變小，光屏上的像變??；因此像成在光屏的前方；AB、視網(wǎng)膜與晶狀體之間的距離不變，所以不能通過(guò)調(diào)整光屏來(lái)得到清楚的像，不符合人眼的調(diào)整原理，故AB錯(cuò)誤；CD、像成在光屏的前方說(shuō)明焦距較小，為了能得到清楚的像應(yīng)換用焦距更大的凸透鏡，故D錯(cuò)誤，C正確。故選：C。8．今年春天新冠病毒疫情防控期間，進(jìn)出入小區(qū)的車輛和行人都須要掃碼，呈現(xiàn)綠碼才能通過(guò)。如圖所示，我們用手機(jī)里安裝的錦州通APP掃碼過(guò)程中（）A．手機(jī)鏡頭掃描二維碼所成的是正立縮小的實(shí)像 B．二維碼位于攝像頭的二倍焦距以外 C．二維碼位于攝像頭的一倍焦距和二倍焦距之間 D．手機(jī)鏡頭所成的像是虛像【解析】AD、手機(jī)鏡頭掃描二維碼所成的是倒立縮小的實(shí)像，故A、D錯(cuò)誤；BC、手機(jī)攝像頭和照相機(jī)的成像原理相同，都是利用物距大于二倍焦距時(shí)，成倒立、縮小實(shí)像的規(guī)律工作的；因此，“掃入”二維碼時(shí)，鏡頭和二維碼的距離大于二倍焦距，故B正確，C錯(cuò)誤。故選：B。9．在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”試驗(yàn)中，下列說(shuō)法正確的是（）A．將蠟燭移至a處時(shí)，移動(dòng)光屏，可望見放大、正立的實(shí)像 B．將蠟燭移至b處時(shí)，移動(dòng)光屏，可望見縮小、倒立的實(shí)像 C．將蠟燭移至c處時(shí)，移動(dòng)光屏，可望見放大、倒立的實(shí)像 D．將蠟燭移至d處時(shí)，移動(dòng)光屏，可望見放大、正立的虛像【解析】A．由圖可知，將蠟燭移至a處時(shí)，物距小于焦距，成正立、放大的虛像，移動(dòng)光屏，找不到像，故A錯(cuò)誤；B．將蠟燭移至b處時(shí)，物距等于焦距，此時(shí)不成像，故B錯(cuò)誤；C．將蠟燭移至c處時(shí)，物距大于一倍焦距小于二倍焦距，移動(dòng)光屏，可望見放大、倒立的實(shí)像，故C正確；D．將蠟燭移至d處時(shí)，物距大于焦距，移動(dòng)光屏，可望見倒立的實(shí)像，故D錯(cuò)誤。故選：C。二．填空題10．一束光會(huì)聚于b點(diǎn)，在虛線區(qū)域內(nèi)放甲透鏡后，這束光會(huì)聚于主光軸MN上的c點(diǎn)；在虛線區(qū)域內(nèi)換放乙透鏡后，光會(huì)聚于主光軸MN上的a點(diǎn)?，F(xiàn)在小明想進(jìn)一步探究凸透鏡成像的特點(diǎn)，應(yīng)選擇（選填“甲”或“乙”）透鏡。小明選擇好透鏡后在光具座上進(jìn)行試驗(yàn)：當(dāng)物體距離透鏡8cm時(shí)，在透鏡另一側(cè)光屏上成一清楚放大的實(shí)像；若保持物體與光屏的位置不變，把透鏡向光屏方向移動(dòng)2cm，在光屏上又成一清楚縮小的實(shí)像。當(dāng)物體距離透鏡4cm時(shí)，成、的像，在照相機(jī)、放大鏡和投影儀中，成像狀況與此類似的是?！窘馕觥坑蓤D知，若光沿直線傳播會(huì)聚到b點(diǎn)，經(jīng)過(guò)甲會(huì)聚到c點(diǎn)，說(shuō)明甲對(duì)光線有發(fā)散作用，是凹透鏡；經(jīng)過(guò)乙會(huì)聚到a點(diǎn)，說(shuō)明乙對(duì)光線有會(huì)聚作用，是凸透鏡。探究凸透鏡的成像規(guī)律，須要選擇乙透鏡；當(dāng)物體距離透鏡8cm時(shí)，在透鏡另一側(cè)光屏上成一清楚放大的實(shí)像，所以f＜8cm＜2f，得4cm＜f＜8cm；又把透鏡向光屏方向移動(dòng)2cm，此時(shí)物距為10cm，屏上又成一清楚縮小的實(shí)像，所以10cm＞2f，得f＜5cm。若物體距離透鏡4cm，則小于焦距，成放大正立的虛像。放大鏡就是依據(jù)這個(gè)原理制成的。照相機(jī)是依據(jù)成縮小倒立實(shí)像的原理制成；投影儀是依據(jù)成放大倒立實(shí)像的原理制成的。故答案為：乙；正立；放大；虛；放大鏡。11．在探究凸透鏡成像規(guī)律時(shí)，小毓將焦距為5cm的透鏡固定在圖示光具座上，然后將蠟燭移至光具座上135cm刻度處，移動(dòng)光屏，則屏上得到的像肯定是（放大/等大/縮?。┑南?，此時(shí)若將凸透鏡換成茶色玻璃板，則人眼須要在圖中（A/B）處視察光屏上的像，對(duì)比兩次所成像的正倒、大小、虛實(shí)三個(gè)方面，有個(gè)方面不同?！窘馕觥啃∝箤⒔咕酁?cm的透鏡固定在圖示光具座上，然后將蠟燭移至光具座上135cm刻度處，此時(shí)的物距為u＝15cm＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像；將凸透鏡換成茶色玻璃板，則蠟燭會(huì)通過(guò)平面鏡成正立、等大的虛像；人眼應(yīng)當(dāng)在玻璃板的左側(cè)視察像，即在A側(cè)；兩次所成的像大小不同、倒正不同、虛實(shí)不同，即三方面是不同的。故答案為：縮??；A；3.12．用如圖甲所示的試驗(yàn)裝置“探究凸透鏡成像規(guī)律”：（1）要使?fàn)T焰的像能成在光屏的中心，應(yīng)將蠟燭向（選填“上”或“下”）調(diào)整：（2）依據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制了如圖乙的圖象（