5.2凸透镜成像的规律课件北师大版物理八年级上册2

北师版八年级上第五章透镜及其应用第二节凸透镜成像的规律知识点1

探究凸透镜成像的规律1.

[2023·广元改编]某物理兴趣小组在做“探究凸透镜成像规律”实验时，将焦距为10

cm的凸透镜固定在光具座上50

cm刻度线处，光屏和点燃的蜡烛分别位于凸透镜两侧，实验前调整好实验器材。如图所示，将蜡烛移至25

cm刻度线处，移动光屏，呈现在光屏上清晰的像的特点是(

B

)BA.

正立、放大的虚像B.

倒立、缩小的实像C.

倒立、等大的虚像D.

倒立、放大的实像1234567892.

把高为2

cm的发光棒立于焦距为5

cm的凸透镜前，在凸透

镜后的光屏上成了4

cm高的像，发光棒到凸透镜的距离可

能是(

A

)A.7.5

cmB.12.5

cmC.4.5

cmD.10

cm【点拨】由题可知，此时所成的像是倒立、放大的实像，所以

物距满足5

cm＝f＜u＜2f＝10

cm，选项中处于这一范围

内的只有7.5

cm。故选A。A1234567893.

[2024·榆林月考]如图甲所示，在“天宫课堂”的水球实验

中，小玉看到王亚平老师的倒立、缩小的像，于是她利用

实验室的光学器材探究凸透镜成像的规律，实验装置如图

乙所示。

123456789(1)为了便于观察，实验应在较

(选填“亮”或

“暗”)的环境中进行。【点拨】为了便于观察光屏上烛焰的像，实验应在光线较

暗的环境中进行。暗123456789(2)小玉将凸透镜固定在光具座上50

cm刻度线处，把点燃

的蜡烛置于凸透镜的左侧，光屏置于凸透镜的右侧，

调节烛焰、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心

在

，其目的是

⁠。【点拨】为了使像成在光屏的中心，应调节烛焰、凸透镜

和光屏的高度，使它们的中心在同一高度。同一高度使像成在光屏中央123456789(3)小玉在实验中记录的数据如下表所示：实验序号物距u/cm像距v/cm像的性质140.013.3倒立、缩小的实像230.015.0倒立、缩小的实像324.017.2倒立、缩小的实像420.020.0倒立、等大的实像515.030.0倒立、放大的实像613.340.0倒立、放大的实像123456789分析表格中的数据，回答下列问题：①实验中所用透镜的焦距为

cm；【点拨】由表格中的数据得，u＝v＝20.0

cm＝2f，则实验中所用

透镜的焦距f＝10.0

cm；10.0

123456789②根据实验数据，可以得出的初步结论：成实像时，物距逐

渐减小，像距逐渐

(选填“增大”或“减小”)，像

逐渐

(选填“变大”或“变小”)；【点拨】由表格中数据得，成实像时，物距逐渐减小，像距逐渐

增大，像逐渐变大；增大变大123456789③经过多次实验后发现，当光屏上呈现烛焰清晰的像时，蜡

烛和光屏的位置对调，仍能在光屏上得到清晰的像，出现这

种现象的原因是光发生折射时，光路具有

⁠。【点拨】经过多次实验后发现，当光屏上呈现烛焰清晰的像时，

蜡烛和光屏的位置对调，仍能在光屏上得到清晰的像，说明

光发生折射时，光路具有可逆性。可逆性123456789(4)用纸遮住凸透镜的一部分，光屏上

(选填“能”或

“不能”)观察到烛焰完整的像。【点拨】用纸遮住凸透镜的一部分，透过剩余凸透镜的光仍能

成像，光屏上仍能观察到烛焰完整的像。能123456789(5)[实验器材选取]用蜡烛做实验有各种缺点，用LED光源替

代蜡烛进行实验可使实验现象更明显、便于观察，若小玉

用LED光源重做上述实验，所选光源的形状应该

是

⁠。A.

“F”形状B.

“H”形状C.

“Y”形状123456789

“F”形状，不是轴对称图形，可以观察像与物体的

左右关系，可以用作光源，A符合题意；“H”形状、

“Y”形状，是轴对称图形，当像与物体左右相反时，不

能看出，故不能选作光源，BC不符合题意。【点拨】【答案】A

123456789知识点2

关于凸透镜成像规律的作图4.

如图，蜡烛A经凸透镜后成像于A'位置，请利用凸透镜对

光的作用作出凸透镜的位置。

1234567895.

[2023·阜新]在“探究凸透镜成像规律”的实验中，小新透

过凸透镜看到烛焰S的像点S'，画出光路图确定像点S'的

位置，图中O为光心，F为焦点(保留必要的作图痕迹)。

1234567896.

[2024·德州期末]某兴趣小组的同学在探究凸透镜成像规律

时，记录并绘制了如图所示物体离凸透镜的距离u跟实像

到凸透镜的距离v之间的关系图，下列说法正确的是

(

)A.

该凸透镜的焦距是20

cmB.

当物距u＝30

cm时，成缩小的实像C.

物距增大时像距也增大D.

当物距u＝15

cm时，成放大的虚像123456789【点拨】由图像知，当物距为20

cm时，像距也为20

cm，根据凸

透镜成像的规律：物距等于二倍焦距时，成倒立、等大的实

像，此时像距与物距相等，所以2f＝20

cm，则f＝10

cm，A

错误；当物距u＝30

cm时，物距大于二倍焦距，成倒立、缩

小的实像，B正确；根据图像可知，物距变大，像距变小，

C错误；当物距u＝15

cm时，物距在一倍焦距和二倍焦距之

间，成倒立、放大的实像，D错误。【答案】B1234567897.

[课标素材题][多选]小明用自制的“水凸透镜”探究凸透

镜成像规律，当蜡烛、“水凸透镜”和光屏位于如图所示

的位置时，光屏上呈现烛焰清晰的像，下列说法正确的是

(

)A.

此时“水凸透镜”的焦距为15.0

cmB.

调节“水凸透镜”的厚度可改变其焦距C.

蜡烛燃烧变短，光屏上的像会向上移动D.

将蜡烛放在10

cm刻度线处，调节光屏可得倒立、缩小的实像123456789【点拨】由图可知，物距u＝40.0

cm－25.0

cm＝15.0

cm；像

距v＝69.0

cm－40.0

cm＝29.0

cm；物距小于像距，此时

应成倒立、放大的实像，故f＜u＜2f，v＞2f，即f＜15.0

cm＜2f，29.0

cm＞2f，所以7.5

cm＜f＜14.5

cm，A错

误。“水凸透镜”的厚度变大，对光的会聚作用变强，焦

距变小；“水凸透镜”的厚度变小，对光的会聚作用变

弱，焦距变大，B正确。123456789蜡烛燃烧变短后，烛焰的位置向下移动，根据光线过透镜的

光心不改变方向可知，像的位置向上移动，C正确。将蜡烛

放在10

cm刻度线处，物距u＝40.0

cm－10

cm＝30.0

cm＞2f，

故调节光屏可得倒立、缩小的实像，D正确。【答案】BCD1234567898.

[2023·武汉]用F为焦点、焦距为f的凸透镜探究其成像规

律，在实验中：(1)发光物体和凸透镜的位置如图所示，图中光屏未画

出，光屏上所成清晰的像在图中

(填序号)区域，

像的箭头方向是竖直向

的，像的大小比发光物

体

⁠。③

下小123456789【点拨】由图可知，物距大于二倍焦距，成倒立、缩小的

实像，像距大于一倍焦距、小于二倍焦距，故光屏上

所成清晰的像在图中③区域，像的箭头方向是竖直向

下的，像的大小比发光物体小。123456789(2)将光屏放在凸透镜右侧，发光物体放在A处，发现

无论怎样调整光屏的位置，在光屏上都无法得到发

光物体的像。撤去光屏，从凸透镜右侧向凸透镜看

去，观察到发光物体的像，此像到凸透镜的距

离

(选填“大于”“小于”或“等于”)发

光物体到凸透镜的距离。大于123456789将光屏放在凸透镜右侧，发光物体放在A处，物距

小于一倍焦距，由凸透镜成像的规律可知，当物距小

于一倍焦距时，成正立、放大的虚像，此时物像同

侧，像距大于物距，即像到凸透镜的距离大于发光物

体到凸透镜的距离。【点拨】1234567899.

[2024·贵州一模]在“探究凸透镜成像规律”的实验中，用

到了如图甲所示的F形光源。123456789(1)[真实情境]安装器材时，F形光源有灯珠的一侧应

该

(选填“面向”或“背向”)凸透镜放置。【点拨】为了能在光屏上成像，安装器材时，F形光源有灯

珠的一侧应该面向凸透镜放置。面向123456789(2)器材组装完成后的装置如图乙所示，此时需降低

⁠

的高度，直至光源、凸透镜、光屏三者的中心在

同一水平线上。【点拨】由图可知，此时光屏位置偏高，为了使像成在光

屏中央，故需降低光屏的高度，直至光源、凸透镜、

光屏三者的中心在同一水平线上。光

屏123456789(3)完成器材调整后，按下光源开关，光屏上随即出现了

一个倒立“F”的模糊轮廓，为了使之变得清晰，

应

(选填“一直向左”“一直向右”或

“左右反复”)移动光屏。【点拨】为了使光屏上的像变得清晰，应左右反复移动光

屏，直至光屏上出现清晰的像为止。左右反复123456789(4)多次改变物距后的探究数据记录如下表。通过分析表

中数据可以猜想：当物距在

cm之间时(要求

所填范围最小)，凸透镜可能成等大的像。18～25

物距/cm35251815像的性质大小缩小缩小放大放大正倒倒立倒立倒立倒立虚实实像实像实像实像123456789【点拨】由表中数据可知，当物距u＝25

cm时，成倒立、

缩小的实像，u＝18

cm时，成倒立、放大的实像，故

当物距在18～25

cm之间时，凸透镜可能成等大的像。123456789(5)[实验操作设计]为找到等大的像，逐步缩小物距