5.3 第1课时　凸透镜成像实验和规律 课件 -2023-2024学年人教版八年级物理

第五章透镜及其应用第3节凸透镜成像的规律知识点一凸透镜成像规律的基本认识1.照相机、投影仪和放大镜所成的像的虚实、大小、倒正不同，可能与_________________有关。2.凸透镜对光线有_____作用。(1)焦点到光心的距离叫做_____，用

f表示。(2)物体到凸透镜的距离叫做______，用u表示。(3)像到凸透镜的距离叫做______，用v表示。物体凸透镜的距离会聚焦距物距像距3.(1)实像由______光线会聚而成，能在______上呈现。(2)虚像不是由实际光线会聚而成的，而是由光线的

___________相交而成

，______

(填“能”或“不能”)

在光屏上呈现。实际反向延长线不能光屏

下列各种成像中，所成的像是实像的一组是()

①小孔成像②平面镜成像③投影仪成像④照相机成像⑤放大镜成像A.①③④B．②③④C.①④⑤D．②③⑤A(2022·汕尾期末)小郭用“探究凸透镜成像的规律”的实验装置来模拟放大镜的成像原理。他将蜡烛放到光具座上正确的位置后，应从______(填“蜡烛”或“光屏”)一侧观察烛焰所成的像。校园内安装了许多监控探头，监控探头中的镜头相当于一个____(填“凸”或“凹”)透镜，它能成倒立、缩小的_____(填“实”或“虚”)像。光屏实凸知识点二凸透镜成像规律实验1.实验：实验时点燃蜡烛，使_________________________大致在同一高度，目的是使烛焰的像成在_________。若在实验时，无论怎样移动光屏，在光屏上都得不到像，可能的原因有__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________烛焰、凸透镜、光屏的中心光屏中央①蜡烛在焦距以内；②烛焰在焦点上；③烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度；④蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦距，成像在很远的地方，光具座上的光屏无法移到该位置。2.实验结论：(凸透镜成像规律)有两个物距是影响成像性质的关键点：u＝f是成_______像的分界点；u＝2f

是成____________像的分界点；凸透镜所成的实像都是_____立的，所成的虚像都是_____立的。(一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小)放大、缩小虚、实倒正物距

像的性质像距

应用倒立或正立放大或缩小

虚像或实像u>2f_________________________________f<u<2f__________________________________u<f___________________________________缩小实像v>2f倒立照相机倒立正立放大放大实像虚像f<v<2fv>u幻灯机放大镜

在“探究凸透镜成像的规律”的实验中：(1)把蜡烛、凸透镜、光屏固定在光具座上后，调整它们

的高度时，____(填“要”或“不要”)点燃蜡烛，最终使

像成在光屏中央，便于______________；若像成在如

图甲所示的位置，为使像成在光屏中央，可以将凸透

镜向_____(填“上”或“下”)调节。要观察像的性质下(2)当凸透镜在40cm处、蜡烛在20cm处时，移动光屏会

找到倒立、等大的实像，则该凸透镜的焦距为_____

cm；当烛焰、凸透镜在如图乙所示的位置时，适当

移动光屏，在光屏得到一个清晰、倒立、______的实

像，利用这一成像原理制成的器件是________(填“照

相机”“投影仪”或“放大镜”)。10缩小照相机(3)如果在如图乙所示的实验中保持蜡烛和光屏的位置不

变，只移动中间的凸透镜，要使光屏上再次出现一个

明亮清晰的像，则应向___

(填“左”或“右”)移动凸透

镜，光屏上的像将______

(填“变大”“变小”或“不

变”)。左变大(4)某小组实验时对实验装置进行了改进，将蜡烛换成带

有“F”形的LED灯，并将光屏贴上方格纸，如图丙所

示。请写出改进后的其中一个优点：_____________________________。更便于比较像与物的大小关系(5)把灯放到光具座的某一位置，无论怎样移动光屏都不

能在光屏上得到像，请指出其中一条可能的原因：_________________________________。(6)用手指指尖触摸凸透镜表面，这时光屏上出现的像______

(填“会”或“不会”)缺少一部分，像会变____

(填“亮”或“暗”)一些。物距小于焦距成正立、放大的虚像不会暗小晨在做探究凸透镜成像规律的实验，实验装置如图所示，F点为一倍焦距处，H点为二倍焦距处。下列说法错误的是()A．为使像成在光屏的中央，应将蜡烛向上移动B．烛焰位于A点时，成放大的实像C．烛焰位于B点时，光屏承接不到像D．烛焰从A点移到B点的过程中，光屏上始终出现放

大的像D1.凸透镜成像实验中，物体在光屏上所成的像一定是 () A．正立的像 B．缩小的像 C．放大的像 D．倒立的像D2.在“探究凸透镜成像的规律”实验中，当烛焰与凸透镜的距离在一倍焦距以内时，人眼观察到烛焰成像的情形是下图中的 ()A． B．

C． D．B3.在探究凸透镜成像的规律时，把蜡烛放在凸透镜前

30cm处，光屏上可接收到倒立、缩小、清晰的像。则该凸透镜的焦距可能为 () A．10cm B．15cm C．20cm D．30cmA4.将如图甲所示的黑白卡片放在一个未装满水的薄高脚

玻璃杯后面，在高脚杯前方观察到的现象如图乙所示。

此时装水部分的高脚杯和杯内水的组合相当于一个 ()A.凸透镜B．凹透镜C．凸面镜D．凹面镜A5.(2021·佛山期末)如图所示是小明在“探究凸透镜成像的规律”实验中看到的一种成像情况。此时凸透镜所成的像是____

(填“实”或“虚”)像，光屏_____

(填“能”或“不能”)承接到，____

(填“能”或“不能”)用眼睛看到；当蜡烛逐渐靠近透镜时，像______

(填“变大”“变小”或“不变”)。能不能虚变小6.如图所示是赵强同学用蜡烛、凸透镜和光屏研究凸透镜成像规律的实验装置，其中还需要将________移动。调整后烛焰能在光屏上成倒立、______的实像，若想使像变大，则应将蜡烛向____移。光屏向下缩小右7.常用体温计的工作原理是_____________；量程为__________。它的刻度部分为三棱体，其正面呈弧形，如图所示，这样就可以看清体温计内极细的水银柱，以便于读数，这是因为圆弧形玻璃的作用相当于________，使我们能看到水银柱放大后的____像。液体热胀冷缩凸透镜虚35～42℃8.小明同学用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像的规律”实验。当蜡烛与凸透镜的位置如图甲所示时，人眼在____(填“A”“B”或“C”)处能观察到烛焰经凸透镜折射后所成的像，该像是图乙中的____(填“1”“2”“3”或“4”)。B49.在“探究凸透镜成像的规律”实验中，将蜡烛、透镜和光屏依次放在________上，并使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在__________。在图甲中，凸透镜的焦距为10cm。保持透镜位置不变，当蜡烛在35cm刻度处时，为了找到像的位置，光屏应在光具座的________(填“60～70”或“大于70”)cm的刻度范围内移动；在光屏上所成的烛焰的像应该是图乙中的图____(填序号)。光具座同一高度甲乙大于70d10.(2022·东莞期末)在利用光具座探究凸透镜成像规律的实验中：甲乙(1)如图甲所示，一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后，在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑。由图可知，该凸透镜的焦距是______cm。11.0(2)调整后，把烛焰放在距凸透镜16cm处时(如图乙所示)，在凸透镜另一侧前后移动光屏，会在光屏上得到一个倒立、______的实像，日常生活中________(填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一原理工作的。如使蜡烛远离透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向______(填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动。靠近放大投影仪(3)当烛焰通过凸透镜在光屏上成一实像时，小明用不透明的纸挡住透镜的上半部分，则光屏上所成的像是____(填序号)。A．完整的、像变亮B．完整的、像变暗C．不完整的、像变亮D．不完整的、像变暗(4)实验过程中，蜡烛会逐渐变短，为了使烛焰能始终成像在光屏的中央，应将光屏向____(填“上”或“下”)调整。上B知识点一凸透镜成像规律1.凸透镜成实像时，一定是______的，像与物体分

别在透镜的______。2.凸透镜成虚像时，一定是______、______

的，像与物体在透镜的______，且像比物体离透

镜____。倒立两侧正立放大同侧远

如图所示，用手机扫描二维码时相当于给二维码拍了一张照片，此时手机摄像头相当于凸透镜，影像传感器相当于光屏。下列说法正确的是()A.物体上的二维码是光源B.影像传感器上成的是正立的实像C.扫码时，二维码要位于摄像头二倍焦距以外D.要使屏幕上二维码的像变小，只需将二维码靠近凸

透镜C

在探究凸透镜成像的规律时，实验室应保持较____(填“亮”或“暗”)的环境，为了判断光屏上的像是否最清晰，需要___________移动光屏，观察像是否变模糊。暗左右小范围(1)__________分虚实，___________分大小。(2)____像同侧正，____像异侧倒。(3)成实像时，物____像____像变____；成虚像时，物____像____像变____。知识点二凸透镜成像规律的应用(动态变化)一倍焦距二倍焦距实虚大远近近近小

小华用自制的水凸透镜(当向水凸透镜里注水时焦距变小，抽水时焦距变大)来探究凸透镜的成像规律。(1)如图甲所示，让一束平行于主光轴的光射向水凸透

镜，在光屏上出现一个最小、最亮的光斑，则此水凸

透镜的焦距为_____cm。10.0

(2)小华将蜡烛、水凸透镜和光屏调整至如图乙所示的位

置时，光屏上出现清晰的烛焰像，它的成像原理与_______

(填“照相机”“幻灯机”或“放大镜”)的相同。

接着，在蜡烛和光屏位置都不变的情况下，小华将水

凸透镜移至光具座______cm刻度处，可再次得到清

晰的烛焰像。然后，小华利用注射器从水凸透镜中向

外抽取少许水，光屏上原来清晰的像变得模糊不清，

小华要想重新得到清晰的烛焰像，在蜡烛和水凸透镜

的位置都不变的情况下，应将光屏向______

(填“远

离”或

“靠

近”)水凸透镜的方向移动。照相机25.0远离(3)将蜡烛移至一倍焦距与二倍焦距之间的某处时，光屏

上成清晰的像。若烛焰中心以1cm/s的速度垂直于光

具座向下运动，则光屏上的像_____

(填“向上”或“向

下”)移动，移动的速度_____

(填“大于”“小于”或“等

于”)1cm/s。向上大于[方法指导]

](1)掌握焦距的概念：从焦点到凸透镜光心的距离。(2)①分析物距和焦距的关系，u＞2f，成倒立、缩小的实像；f<u<2f，成倒立、放大的实像；u＜f，成正立、放大的虚像，据此得出结论。②根据光路的可逆性解答。③当把水凸透镜中的水向外抽取时，凸透镜变薄，其对光线的会聚能力减弱，像成在原来像的后方。(3)当

f＜u＜2f，成倒立、放大的实像；根据“凸透镜成的实像都是倒立的”可确定像的移动方向。由于像是放大的，因此像移动的距离大于物体移动的距离，故像移动的速度大于物体移动的速度。

如图为商场中常见的广告投影灯及其内部结构示意图。其中，广告片位于镜________________________(填“二倍焦距以外”“一倍焦距和二倍焦距之间”或“一倍焦距以内”)；为了在地面上得到更大的、清晰的广告图像，应当使投影灯远离地面，同时适当______(填“增大”或“减小”)凸透镜与广告片之间的距离。一倍焦距和二倍焦距之间减小1.小芳拿着一个直径比较大、焦距没有手臂长的放大镜，

伸直手臂通过放大镜看远处的物体。下列关于她可以

看到的物体的像的说法正确的是()A．像可能是虚像B．像一定是虚像C．像一定是倒立的D．像一定是放大的C2.新冠疫情防控期间，部分学校在校门口安装了人脸识

别及测温系统(见下图)，使用时只需面对屏幕上的摄

像头，系统会自动将测试者的面部信息与学校备案系

统中的信息相匹配，十分便捷。下列关于人脸识别的

说法正确的是 ()A.摄像头的光学核心元件是凹透镜B．在这个过程中，通过摄像头成正立、缩小的实像C．人与摄像头的距离应小于透镜的焦距D．当被拍摄的人靠近摄像头时，人经摄像头所成的像会

变大D3.如图所示是王亚平老师在空间站做“水球实验”时的

截图，透过水球，我们可以看到她的倒影。下列说法

正确的是 ()A.水球相当于一个凹透镜B．倒影是倒立、缩小的虚像C．此时王亚平老师与水球的距离小于水球的二倍焦

距D．保持水球位置不动，王亚平老师适当靠近水球，

可成正立的像D4.如图所示是某同学在探究凸透镜成像的规律时作出的

像距v和物距u的关系图象。根据图象，可以判断下列

说法正确的是 () A.该凸透镜的焦距是10cmB．当u＝20cm时成正立、等大的实像C．当u＜10cm时，该凸透镜可以当作投影仪的镜头

使用D．在物距从15cm增大到30cm的过程中，光屏上所

成的像也逐渐变大A5.在探究凸透镜成像规律的实验中，将点燃的蜡烛放在凸透镜

前某一位置，在凸透镜后20cm的光屏上出现一个清晰的倒

立、等大的像，如果将蜡烛移动到距凸透镜25cm处，则 ()A．将光屏靠近凸透镜一段距离，光屏上会出现倒立、缩小

的实像B．将光屏靠近凸透镜一段距离，光屏上会出现倒立、放大

的实像C．将光屏远离凸透镜一段距离，光屏上会出现倒立、放大

的实像D．无论怎样移动光屏，光屏上均找不到像A6.(2021·阳江期末)物体放在凸透镜的主光轴上，当距透

镜6cm时，物体通过透镜成正立的像；当距透镜20cm

时，物体通过透镜成缩小的像，由此可以推断出该透

镜的焦距f所在的范围是 ()A.f＜6cmB．f＞20cmC．10cm＜f＜20cmD．6cm＜f＜10cmD7.如图所示，凸透镜位于P处(图中未画出)且保持位置不

变，移动蜡烛，光屏先后在P点同侧的甲、乙两处得

到烛焰清晰的像，且甲处的像比乙处的大，则()A．甲处可能成的是虚像B．乙处的像可能是放大的像C．P点位置在甲的左侧D．蜡烛的移动方向向左B8.把带双箭头的图片放在圆柱形透明玻璃杯后的适当位置，并在玻璃杯中加入适量的水，看到的情景如图所示，图