4.5　科学探究-凸透镜成像　认识透镜课件-2024-2025学年教科版（2024）物理八年级上册

第4章光的世界5科学探究：凸透镜成像第１课时认识透镜知识点1透镜及其对光的作用基础过关全练1.(2021湖南湘西中考)下列透镜中属于凹透镜的是

()B解析中间比边缘厚的是凸透镜,中间比边缘薄的是凹透镜,

故选B。2.(新独家原创)让太阳光正对凸透镜,在凸透镜下方放一张

白纸,调节白纸到凸透镜的距离,白纸上出现光斑。假如此距

离为10cm,关于凸透镜的焦距下列说法正确的是

()A.一定大于10cmB.一定等于10cmC.一定小于10cmD.可能小于10cm,也可能大于10cmD解析由于光斑到凸透镜的距离为10cm时,即像距为10cm

时,纸上呈现的光斑不一定是最小、最亮的光斑,这个光斑可

能是焦点之后的,也可能是焦点之前的,所以凸透镜的焦距f

≠10cm;若凸透镜远离纸的过程中光斑一直变大,说明凸透

镜的焦点不在光斑之后,故焦点应在光斑之前,反之焦点应在

光斑之后,因此可能小于10cm,也可能大于10cm。故D正

确。3.(新情境·安全与健康)(2022甘肃金昌中考)烈日下,汽车玻

璃窗上的小水珠应尽快擦干,这是由于小水珠相当于一个

(选填“凸透镜”或“凹透镜”),对太阳光有

(选填“会聚”或“发散”)作用,可能使车内某处温度升

高而导致火灾。凸透镜会聚解析玻璃窗上的小水珠相当于一个小的凸透镜,凸透镜对

光线有会聚作用,太阳光经过小水珠后会聚到一点,使该点位

置上的物体温度升高,可能使汽车受到损害,甚至导致火灾。4.(新课标·模型建构)(2023重庆中考B卷)根据画出的光线,在

图中虚线框内画出一个适当的透镜。解析两条平行光线,经题图所示透镜折射后,变得发散,因

此该透镜对光有发散作用,为凹透镜,如答案图所示。答案如图所示5.(2023山东聊城中考)如图所示,把小灯泡放在凸透镜的焦

点上,请画出从小灯泡发出的两条光线经凸透镜折射后的光

线。答案如图所示解析过焦点的光经凸透镜折射后将平行于主光轴,如答案

图所示。6.(新课标·模型建构)(2023重庆中考A卷节选)请在图中画出

入射光线经凹透镜折射后的光线。

答案如图所示解析延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行

于主光轴,如答案图所示。7.(2023湖北恩施中考节选)如图所示,一束光经平面镜反射

后,平行于凹透镜的主光轴射向透镜,请画出平面镜和经过凹

透镜后的折射光线。

答案如图所示解析作出反射光线与入射光线夹角的平分线,即法线,然后

作法线的垂线,便是平面镜的位置。入射光线平行于主光轴,

经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过焦点,由此作出

折射光线,如答案图所示。8.(新考法·设计实验)教室里,物理教师把凸透镜和凹透镜混

合在一起,然后问同学们:“谁上来帮我把这两种透镜分

开。”班上同学纷纷举手,相信你也有办法,请你写出两种不

同的简单方法,并说明理由。解析从凸透镜、凹透镜的定义和对光的作用区分:(1)凸透

镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用,因此可将太阳光

正对两种透镜观察光斑的形状;(2)中间比边缘厚的是凸透

镜;中间比边缘薄的是凹透镜,可直接比较形状区分两种透镜。第4章光的世界5科学探究：凸透镜成像第１课时认识透镜知识点1凸透镜成像规律基础过关全练1.(新考法·分析论证)(2023山东东明期末)在“探究凸透镜成

像的规律”实验中,蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置

如图所示,这时烛焰在光屏上能成等大清晰的像。关于本实

验下列说法不正确的是

()A.凸透镜的焦距是10cmB.把蜡烛移至10cm刻度线处,凸透镜不动,移动光屏,不能在

光屏上得到清晰的像C.把蜡烛移至32cm刻度线处,凸透镜不动,移动光屏,能在光

屏上得到清晰的像D.把蜡烛移至45cm刻度线处,凸透镜不动,移动光屏,不能在

光屏上得到清晰的像答案

B解析

由题图知,此时蜡烛与凸透镜的距离为20cm,即物距为20cm,此时在光屏上成的像是倒立、等大的实像,根据凸透镜成像规律可知此时物距等于二倍焦距,所以凸透镜的焦距为10cm,故A正确;把蜡烛移至10cm刻度线处,凸透镜不动,此时物距为40cm,大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像,故B错误;把蜡烛移至32cm刻度线处,凸透镜不动,此时物距为18cm,大于一倍焦距小于二倍焦距,成倒立、放大的实像,故C正确;把蜡烛移至45cm刻度线处,凸透镜不动,此时物距为5cm,小于一倍焦距,成正立、放大的虚像,虚像不能呈现在光屏上,故D正确。2.(2022河北中考)(多选)小明利用如图所示的装置探究凸透

镜成像的规律。将蜡烛放在凸透镜左侧适当位置,调整光屏

到凸透镜的距离,使烛焰在光屏上成清晰的像,分别测出物距

u和像距v,实验数据如表。下列说法正确的是

()实验次数12345物距u/cm6030201512像距v/cm1215203060A.该凸透镜的焦距为20cmB.从第1次实验到第5次实验,成在光屏上的像越来越大C.当u=45cm时,移动光屏,可在光屏上成倒立、缩小的清晰实像D.第5次实验后,在贴近凸透镜左侧放一眼镜片,向右移动光

屏,能在光屏上成清晰的像,则眼镜片对光起会聚作用答案

BC解析根据题表中的数据可知,当u=20cm时,v=20cm,则u=v

=2f,所以该凸透镜的焦距为10cm,A错误;从第1次实验到第5

次实验,物距始终大于焦距,凸透镜成实像,物距变小,像距变

大,像变大,B正确;当u=45cm时,物距大于二倍焦距,移动光

屏,可在光屏上成倒立、缩小的清晰实像,C正确;第5次实验

后,在贴近凸透镜左侧放一眼镜片,向右移动光屏,能在光屏

上成清晰的像,这说明像推迟会聚了,该眼镜片对光起发散作

用,D错误。故选B、C。知识点3凸透镜成像规律的应用3.(2023山东菏泽中考)如图为“探究凸透镜成像规律”的实

验中观察到的一种成像情景,下列器械的工作原理与该成像

方式相同的是

()A.照相机

B.投影仪C.潜望镜

D.放大镜A解析由题图可知,物距大于像距,在光屏上成倒立、缩小的

实像,这一成像规律的应用是照相机,A符合题意;投影仪成放

大的实像,潜望镜成等大的虚像,放大镜成放大的虚像,B、C、D均不符合题意。4.(2023四川攀枝花仁和期末)如图所示是小明在综合实践活

动中制作的模型照相机。外纸筒的左端装有凸透镜,内纸筒

的左端贴有半透明薄膜,通过调整内外纸筒的相对距离,可以

在半透明薄膜上看到远处景物倒立的像。下列说法正确的

是

()A.看近处景物成像时,应把内纸筒向左推一些距离B.成清晰像时,透镜与薄膜间距离一定大于透镜的焦距C.半透明薄膜贴到内纸筒的右侧,观察效果会更好D.使用时,内纸筒朝明亮的光线方向,观察效果会更好答案

B解析看近处景物成像时,物体靠近透镜,即物距减小,根据

凸透镜成像规律可知,物近像远像变大,所以要把内纸筒向右

拉,使像距增大,故A错误;模型照相机成倒立、缩小的清晰像

时,像距在一倍焦距和二倍焦距之间,即透镜与薄膜间距离一

定大于透镜的焦距,故B正确;若半透明薄膜贴到内纸筒的右

侧,薄膜外部的光线较强,不利于观察像,故C错误;要使室外

远处或者近处的物体通过凸透镜成像在半透明薄膜上,并能

清楚地观察到所成的像,应使凸透镜朝明亮的室外,内纸筒朝

较暗的光线方向,故D错误。5.(2023四川乐山中考)凸透镜是很多光学仪器的重要元件,

可以呈现不同的像。如图所示,此时光屏上已呈现清晰的实

像(像未画出),这个像一定是倒立、

(选填“放大”

“缩小”或“等大”)的,这是

(选填“照相机”

“投影仪”或“放大镜”)的成像原理。缩小照相机解析根据题图可知,此时光屏上呈现清晰的像,物距大于像

距,成的是倒立、缩小的实像,这是照相机的成像原理。6.如图所示,右边是点燃的蜡烛,左边是蜡烛成的像。画出经

凸透镜折射后的折射光线。

答案如图所示解析如题图所示,蜡烛在凸透镜的一倍焦距内,蜡烛通过凸

透镜成正立、放大的虚像,虚像与蜡烛同侧,发光点发出的平

行于主光轴的光经凸透镜折射后,折射光线的反向延长线都

过虚像点。能力提升全练7.(2023湖南益阳中考,11,★☆☆)点燃蜡烛,烛焰通过焦距为

20cm的凸透镜甲成缩小的像。现用焦距为10cm的凸透镜

乙替代透镜甲,且保持烛焰和透镜的位置不变,烛焰通过凸透

镜乙所成的像是

()A.缩小的实像

B.放大的虚像C.倒立的虚像

D.正立的实像A解析点燃蜡烛,烛焰通过焦距为20cm的凸透镜甲成缩小

的像,说明物距大于二倍焦距;现用焦距为10cm的凸透镜乙

替代透镜甲,且保持烛焰和透镜的位置不变,物距仍大于二倍

焦距,烛焰通过凸透镜乙所成的像是倒立、缩小的实像,故选

A。8.(新情境·环境保护)(2022四川成都中考,B2,★★☆)如图是

龙泉山城市森林公园的“城市之眼”,它见证了成都由“两

山夹一城”到“一山连两翼”的跨越式发展,立于此,“城市

绿心”跳动的脉搏清晰可感。周末,游人如织,小张拿出手机

留影纪念,在黑屏状态下通过屏幕看到了身后游人的像;在拍

照时通过屏幕看到了“城市之眼”的像,为了探究成像原因,

小张用手指挡住摄像头,发现不能看到“城市之眼”的像。

下列分析正确的是

()

A.游人看见“城市之眼”是因为它是光源B.光照在游人的伞面上发生了镜面反射C.两次通过屏幕看到的像成像原理不同D.摄像头的镜头成的是正立缩小的实像答案

C

解析“城市之眼”不能自己发光,但它能够反射光源的光,

反射的光进入人眼,使游人能够看见“城市之眼”,A错误。

游人的伞面是粗糙不平的,光照在游人的伞面上发生的是漫

反射,B错误。黑屏状态下通过屏幕看到的身后游人的像,是

光的反射形成的,属于平面镜成像;拍照时通过屏幕看到的

像,是经过镜头折射后形成的像,属于凸透镜成像,C正确。摄

像头的镜头成的是倒立、缩小的实像,屏幕上正立的像是通

过手机内电子器件的进一步转换形成的,D错误。9.(2023四川成都七中期中,16,★★☆)如图所示是心怡同学

在“探究凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制的像到凸

透镜的距离v跟物体到凸透镜的距离u之间关系的图像。下

列判断中正确的是

()A.该凸透镜的焦距是16cmB.当u=12cm时,在光屏上能得到一个缩小的像C.当u=20cm时,在光屏上能得到一个放大的像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D解析如题图,u=v=2f=16cm,所以f=8cm,故A错误;当u=12

cm时,物距在一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立、放大的实

像,故B错误;当u=20cm时,物距大于二倍焦距,成倒立、缩小

的实像,故C错误;把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处

的过程中,物距始终大于焦距,凸透镜成实像,物距变大,像距

变小,像逐渐变小,故D正确。10.(2023河北中考,20,★★☆)(多选)在“探究凸透镜成像的

规律”实验中,蜡烛、焦距为10cm的凸透镜、光屏位置如

图所示时,光屏上恰好呈现烛焰清晰的像。下列说法正确的

是

()A.投影仪就是利用这一规律成像的B.将蜡烛放置在35cm刻度线处,仅向右移动光屏,能得到清

晰、倒立、放大的实像C.若飞来一只小虫落在凸透镜上,遮住凸透镜的部分区域,则

光屏上烛焰的像不再完整D.蜡烛、凸透镜、光屏位置不动,用焦距8cm凸透镜替换该

透镜,光屏上不再成清晰的像答案

BD

解析

如题图,此时成倒立、缩小的实像,照相机就是利用这一规律成像的,A错误;将蜡烛放置在35cm刻度线处,物距在一倍焦距与二倍焦距之间,像应成在二倍焦距以外,仅向右移动光屏能得到清晰、倒立、放大的实像,B正确;若飞来一只小虫落在凸透镜上,遮住凸透镜的部分区域,则透镜的其他部分仍能使光线透过,光屏上烛焰的像仍完整,但由于透过的光线减少,像变暗,C错误;蜡烛、凸透镜、光屏位置不动,用焦距为8cm的凸透镜替换该透镜,相当于增大了物距,要想在光屏上成清晰的像,要减小像距,即光屏向左移动,所以光屏若不移动,就不再成清晰的像,D正确。故选B、D。11.(跨学科·物理学与日常生活)(2024四川成都七中期中,25,

★★☆)生活中我们经常可以看到的广告投影灯,其内部结构

如图所示。其中广告片位于镜头

(选填“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广告图像,应

当使投影灯

(选填“靠近”或“远离”)地面。一倍焦距和二倍焦距之间远离解析投影灯与投影仪的成像原理相同,则投影灯工作时,物

距在一倍焦距和二倍焦距之间,所以广告片位于镜头一倍焦

距和二倍焦距之间;为了在地面上得到更大的、清晰的广告

图像,像变大,像距变大,物距变小,应使投影灯远离地面,同时

适当减小广告片到凸透镜的距离。12.(2023四川泸州中考,28,★★☆)小明在探究凸透镜成像规

律时,安装好器材,调节蜡烛、凸透镜与光屏在如图所示的位

置,在光屏上得到清晰的像,则凸透镜的焦距为

cm。固

定凸透镜位置,他将蜡烛移到15cm刻度线处,为了在光屏上

得到清晰的像,接下来小明应该进行的操作是

;生活中应用这一规律的光学器材是

。10.0将光屏向左移动适当距离照相机解析由题图可知,此时u=v=20.0cm,根据u=v=2f,成倒立、

等大的实像,故该凸透镜的焦距为f=10.0cm;将蜡烛移到15

cm刻度线处,此时u=50cm-15cm=35cm>2f,根据u>2f,f<v<2f,

成倒立、缩小的实像,故为了在光屏上得到清晰的像,接下来

小明应该进行的操作是将光屏向左移动适当距离;生活中应

用这一规律的光学器材是照相机。素养探究全练13.(新考向·项目式学习)科学课上,同学们开展“制作照相机

模型”项目化学习活动,活动包括学习原理、制作简易照相

机、评价模型作品三个环节。(1)【学习】制作模型前,通过探究凸透镜成像规律的实验,

知道物距(u)应该满足u>2f,像距(v)应该满足f<v<2f,此时,胶片

上成的像的特点是

。(2)【制作】小组同学利用A4卡纸、半透明纸和凸透镜制作

出简易照相机模型,组内同学进行测试时,发现拍摄不同距离

的景物,有时