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1、第五章透镜及其应用第3节凸透镜成像的规律1凸透镜成像动态变化规律（1）_是成放大虚像和缩小虚像的分界点；（2）_是成虚像和实像的分界点；（3）_是正立和倒立的分界点；（4）_是像和物体同侧、异侧的分界点；（5）_时，物近像远、像变大；物远像近、像变小；（6）_时，物远像远、像变大；物近像近、像变小。关键提醒：虚像都是_的；实像都是_的。2探究凸透镜成像规律在研究凸透镜成像特性的实验中，依次把蜡烛、凸透镜和光屏置于同仍然线上，并调整它们的高度，使蜡烛、凸透镜和光屏的中心大致在同一水平高度，目的是使所成的像成在光屏中间，同时又易于我们观察。蜡烛置于凸透镜一倍焦距以外，不能太紧靠焦点，否则成的像
2、比较远，光具座不够长，光屏接不到像；蜡烛放在一倍焦距以内时，成实像，光屏接不到像；蜡烛放在一倍焦距处不成像。注意：每次都要反复调节光屏的位置，直至光屏上出现的像最清晰，这样测得的像距最确切。u=2fu=fu=fu=fufuf倒立正立一、凸透镜成像的规律1成虚像时，物近像远像变大：从图中我们可以看出，物体在D、C、B三点成的像为虚像，且随着物体紧靠透镜，像却远离透镜，但是像逐步变大。在拍照时，假如我们想使像大些，那就要让物体紧靠单反，同时把镜头往前推，以减小镜头和底片之间的距离，即减小像距。2成实像时，物体越紧靠焦点，像越大：光路图如右图所示。3凸透镜成的虚像是所有折射光线的交点，
3、虚像是所有折射光线反向延长线的交点：蜡烛火焰发出的光线有无数条，其中照到凸透镜上被折射的也有无数条，这无数条折射光线的交点就是虚像的位置，假若折射光线不能相交，这么它们的反向延长线的交点就是实像的位置，所以成虚像时，假如把凸透镜遮住一半，它成的像仍然是完整的，只不过照到光屏上的折射光线降低，像变暗。4凸透镜成的虚像上下左右都颠倒：凸透镜成的虚像除了上下颠倒，左右也是颠倒的。【例题1】当凸透镜、光屏和蜡烛的位置如图所示时，光屏上能成清晰的像，这么A把蜡烛和光屏的位置互换，光屏上不会成清晰的像B借助该图所示的成像特性可制成照像机C图中所成的像是倒立、放大的虚像D把蜡烛向左联通，调整光屏的位置，得到
4、的像变大参考答案：C试卷解析：当凸透镜、光屏和蜡烛的位置如图所示时，光屏上能成清晰的像，由于折射光路是可逆的，把蜡烛和光屏的位置互换，光屏上仍会成清晰的像，故A错误。当凸透镜、光屏和蜡烛的位置如图所示时，物距大于像距，此时成倒立、放大的虚像，借助该图所示的成像特性可制成投影仪，故B错误。图中所成的像是倒立、放大的虚像，故C正确。把蜡烛向左联通，物距变大，调整光屏的位置，得到的像变小，故D错误。答案为C。二、探究透镜成像规律实验中常见问题1燃起蜡烛后，无论如何联通光屏和蜡烛，光屏上仍然没有出现蜡烛火焰的像，形成这些现象的诱因可能是：（1）烛焰中心、凸透镜中心、光屏中心两者不在同一水平高度上；（2
5、）蜡烛置于了焦点上；（3）蜡烛置于了凸透镜焦点以内；（4）光具座的宽度大于凸透镜4倍焦距；（5）蜡烛到凸透镜的距离稍小于焦距，成像在很远的地方，光具座上光屏未能移到该位置；2在实验中发觉光屏上得到一个清晰的像，但像的位置偏低，为了使烛焰的像清晰地成在光屏的中央，应怎样操作？要使像成在光屏的中央，可将蜡烛向下调节，或将凸透镜向上联通，或将光屏向下调节。3在实验过程中，若用不透光的纸板遮住凸透镜的上半部份，之后前后移到光屏，能够在光屏上看见完整的像？能看见完整的像，只是像会黯淡一些。【例题2】小华朋友用如图所示的实验器材做“探究透镜成像规律”的实验。（1）在光具座上从左至右依次放置蜡烛、_和光屏。
6、（2）蜡烛在如图所示的位置时，成的像是等大、倒立的虚像。剖析实验成像情况可知，实验中所用透镜的焦距为_cm。（3）当把燃起的蜡烛由图所示的位置往右移至光具座的35cm刻度时，应向_（选填“左”或“右”）联通光屏到适当的位置，得到一个倒立、放大的虚像。此时小华发觉烛焰的像成在光屏的上方，为了使像成在光屏的中央，她应向_调整蜡烛。（选填“上”或“下”）参考答案：（1）凸透镜（2）10.0（3）右上试卷解析：（1）从实验器材的安装上考虑：若凸透镜成虚像，器材安装必须能保证能像呈现在光屏上，故要将凸透镜置于中间，蜡烛和光屏置于其右侧，故实验前在光具座上由左至右应当依次放置蜡烛、凸透镜、光屏，再
7、调整它们的高度，使它们的中心和烛焰的中心大致在同一高度；（2）当凸透镜成的像是等大的倒立的虚像时，物距和像距均为焦距的2倍，由图可知物距或像距为20.0cm，则凸透镜的焦距为10.0cm；（3）由“物近像远像变大”可知，当把燃起的蜡烛由图甲所示位置往右移至光具座的35cm刻度时，往右联通光屏会得到一个倒立、放大的虚像；像在光屏的上方，要向上联通，则需将蜡烛向下联通。1近些年来流行一种“自拍利器”给旅行者自拍带来便捷，如图所示，与直接拿手机自拍相比，借助“自拍利器”可以A减小像距B减小像的大小C减短景物到镜头距离D减小取景范围2如图，小强在做凸透镜成像实验时，他得到以下推论，你觉得正确的
8、是来源:学#科#网Z#X#X#KA蜡烛放在c点时，在光屏上能成一个放大的像B蜡烛放在b点时，在光屏上能成一个倒立缩小的像C蜡烛从a点向b点联通，光屏上的像逐步变大D蜡烛从b点向左联通，光屏上的像逐步变大3如图所示，发光晶闸管组成的红旗纹样置于凸透镜之前，与凸透镜的距离在一倍焦距和二倍焦距之间，则红旗在光屏上所成清晰的像可能是右图中的ABCD4在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，所用凸透镜焦距为10cm，当蜡烛从如图所示的A位置渐渐移到B位置的过程中，像距及其像的变化情况是A像距减小，像变大B像距降低，像变大C像距降低，像变小D像距减小，像变小5如图所示，将焦距为10cm的凸透镜固
9、定在光具座50cm刻度线处，此时在光屏中心已成烛焰清晰的像，下述说法正确的是A此时烛焰在光屏上的成像特性于投影仪成像特性相同B若蜡烛移至20cm刻度线处，联通光屏，可在光屏上呈现烛焰清晰缩小的像C若蜡烛移至45cm刻度线处，联通光屏八年级凸透镜成像规律，可在光屏上呈现烛焰清晰放大的像D在图示中的烛焰和凸透镜之间放一凹透镜，将光屏左移可再度成清晰的像来源:学*科*网Z*X*X*K6在用一凸透镜研究其成像的规律时，某同事得到的部份实验信息如下表所示。依照表中信息判断下述说法正确的是A该凸透镜的焦距是15cmB当u=25cm时，凸透镜成放大的像，放大镜就是按照这一原理制成的C当v=24cm时，凸透镜成缩小的
10、像，照像机就是按照这一原理制成D若把物体从距凸透镜22cm处向距凸透镜32cm处滑动，像会逐步变小7在探究凸透镜成像规律的实验中，某次实验的成像情况如图所示，小组成员提出“有什么方式可以让光屏上的像变大”的问题，经过讨论后产生两个方案，可是结果都达到目的。方案一：保持蜡烛和光屏的位置不动，只将凸透镜向_联通适当距离；方案二：保持凸透镜位置不动，将蜡烛和光屏都向_联通。8如图所示，在探究“凸透镜成像的规律”实验中，蜡烛、透镜、光屏的位置如图所示，光屏上成一个清晰的像，应用这一原理可制成_；再将蜡烛远离透镜，同时将光屏_（填“远离”或“靠近”）透镜，能够在光屏上再度成一个清晰的像。9小阳用如图
11、所示的装置探究凸透镜成像规律，其中凸透镜的焦距为15cm。小阳把凸透镜固定在50cm的位置不动，蜡烛置于图中位置，联通光屏，直到光屏上出现烛焰清晰的像，该像是倒立_（选填“放大”或“缩小”）的虚像。实验中假如小阳把蜡烛往右联通25cm，联通光屏，直到光屏上再度出现烛焰清晰的像，此时的像是_（填“放大”或“缩小”）的虚像，_（选填“放大镜”、“幻灯机”或“照相机”）就是按照这个原理制成的。10为了公民的安全，公安部门在好多路口安装监控摄像头，如图所示，它可以拍下作案嫌疑人的现场相片，照相时，摄像头的镜头相当于一个_（选填“凸”或“凹”）透镜，所成的像是缩小的_（选填“实”或“虚”）像。11
12、在探究凸透镜成像规律的实验中：（1）如图甲所示，一束平行主光轴的光线经凸透镜后，在光具座光屏上产生一个最小、最亮的光斑，说明凸透镜对光具有_作用。（2）为了能使像一直成在光屏中心位置，要调整烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在_。如图乙所示的位置示意图，在光屏上得到了一个清晰的像，这个像是倒立、_（选填“放大”或“缩小”）的虚像，应用此成像规律可制成_（选填“照相机”或“投影仪”）。来源:学科网12蝴蝶研究专家章丽晖在茅山首次发觉国家二级保护鸟类中华虎风蝶，他先用单反拍摄了蝴蝶歇脚的相片甲，为了拍摄相片乙，应A单反适当紧靠蝴蝶，镜头略向外伸B单反适当紧靠蝴蝶，镜头略向内缩C单反适当远离蝴蝶，镜头略向
13、外伸D单反适当远离蝴蝶，镜头略向内缩来源:学+科+网13小军做凸透镜成像规律的实验时，将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处，光屏和燃起的蜡烛分别坐落凸透镜后侧，蜡烛放置在35cm刻度线处，如图所示。联通光屏，直至在光屏上呈现烛焰清晰的像。下述说法中正确的是A光屏上呈现的是烛焰的实像B光屏上呈现的是烛焰正立的像C光屏上呈现的是烛焰放大的像D该实验现象能说明拍照机的成像特性14如图是媛媛朋友在做完探究凸透镜成像规律”的实验后，将观察到的实验现象通过作图记录的物、像大致关系的四幅简图，其中不正确的是ABCD15如图所示是探究凸透镜成像的实验装置示意图。已知凸透镜的焦距是
14、20cm，光具座上A、B、C三点分别用于放置器材，其中B点应当放_（填“凸透镜”、“光屏”或“蜡烛”）。若此岁月屏上正好得到清晰的缩小的像，则蜡烛是置于_点，BC的距离要_（“大于”、“等于”或“小于”）40cm。此时只需联通_点上放置的器材，光屏上又会得到清晰的放大的像16某手机照相镜头可看作凸透镜，其照相的原理是：当被拍摄的物体离凸透镜距离_（小于/等于/大于）2f时，成倒立的_的虚像。当手机离被拍摄的物体很近时，物体所成虚像的像距将变_，从手机中见到的像变模糊，为了仍能拍摄出清晰的像，我们可以自制手机定焦镜头，即在手机镜头前加一_（凸/凹）透镜，使近程被拍摄的物体清晰成像。17在探究
15、凸透镜成像规律时，小明在光具座上依次摆放了蜡烛、凸透镜、光屏，并调节它们中心在一高度上。（1）如图甲，当他将蜡烛、光屏位置固定后，左右联通透镜，发觉透镜在两个位置时，屏上都能得到倒立的像，则与镜在位置相比，在位置时，所得到的像_（选填“较大”或“较小”）。（2）当他将透镜和光屏的位置固定后，发觉无论如何联通蜡烛，在屏上都不能得到像（光具座足够长），为了在屏上得到清晰的像，他应将凸透镜_（选填“靠近”或“远离”）光屏联通一些。经过调整，在屏上得到了清晰的像，他发觉若将凸透镜用纸盖住下半部，屏中将得到_（选填“完整”或“一半”）的像；若将蜡烛稍为上移，屏上的像将_（选填“上移”或“下移”）。（3）
16、如图乙，他把“上”形状的遮光板置于蜡烛和凸透镜之间，则屏上观察到的形状是_。A上BCD下18（2018凯里）测绘人员勾画地图时，常须要从高空客机上向地面照相，若使用的单反镜头焦距为50mm，则胶卷与镜头的距离应为A100mm以外B恰为50mmC50mm以内D略小于50mm19（2018南京）如图所示，蜡烛在光屏上成清晰的像八年级凸透镜成像规律，凸透镜焦距为18cm。下述说法正确的是A所成的像是实像B所成的像是倒立、放大的C蜡烛向左联通所成的像变大D拍照机是借助这一成像原理制成的20（2018湖南）小明在做“探究凸透镜成像规律”实验时，将燃起的蜡烛、凸透镜、光屏调节到如图所示的位置，光屏中心
17、正好出现清晰的像（未画出）。下述说法中正确的是来源:Zxxk.ComA凸透镜的焦距可能是12cmB光屏上的像是倒立、缩小的虚像C若将蜡烛放于光具座40cm处，联通光屏可得到倒立、放大的像D蜡烛和光屏不动，将凸透镜移到40cm处光屏上可出现清晰的倒立放大的虚像21（2018成都）如图所示，将一个凸透镜正对太阳，其下方20cm处的白纸上呈现出一个较小的光斑，这个现象提示我们：凸透镜对光有_作用；若将该透镜向纸面再紧靠一小段距离的过程中，光斑仍然变小，由此可以判定该透镜的焦距一定_20cm（选填“大于”、“等于”或“小于”）。22（2018成都）某同事在“探究凸透镜成像规律”的实验中，勾画
18、了如图所示的图像（v表示像到凸透镜的距离，u表示物体到凸透镜的距离），用该凸透镜作放大镜使用时，被观察的物体到透镜的距离在_m以内；把物体从距凸透镜5cm处联通到距凸透镜20cm处的过程中，像的大小将_（选填“变大”、“变小”、“先变小再变大”、“先变大再变小”）。23（2018北海）小明用一个焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像规律，实验如下：（1）实验前，让平行光束垂直镜面射入倒扣的烧瓶中（如图甲），从烟雾中可以观察到凸透镜对光有_（选填“会聚”或“发散”）作用。（2）探究凸透镜成像规律时，应调节烛焰、凸透镜与光屏中心在_上。（3）当装置如图乙所示时，烛焰在光屏上成清晰的像是倒立的、
19、_的虚像，这么光屏离凸透镜的距离可能是_（填序号）A2626cmB1616cmC6cm（4）实验中蜡烛在原先的位置越烧越短，则像在光屏上的位置会_（选填“往下移”、“不变”或“往上移”）（5）若将印有字母“F”的纸片（图丙）置于离凸透镜6cm的地方，我们能看见的清晰的像是图丁中的_（请填序号）。1D【解析】“自拍利器”与直接拿手机自拍相比，借助自拍杆可以减小物距，减少像距，减少人像的大小，进而减小取景范围，取得更好的拍摄疗效，故D正确，ABC错误。故选D。3B【解析】发光晶闸管组成的红旗纹样置于凸透镜之前，与凸透镜的距离在一倍焦距和二倍焦距之间，即fu2f，成倒立、缩小的虚像。假如把蜡烛往右联通
20、25cm，此时物体坐落一倍和二倍焦距之间，成倒立、放大的虚像，幻灯机是依据这个原理制成的。10凸实【解析】摄像头的镜头相当于一个凸透镜，拍摄相片时，物距远小于2倍焦距，按照凸透镜的成像规律可知此时成倒立、缩小的虚像。11（1）会聚（2）同一高度放大投影仪【解析】（1）平行光线经过凸透镜后会聚于一点，这一点就是焦点，可知，凸透镜对光线具有会聚作用，焦点到光心的距离是焦距；（2）由图可知，物距大于像距，成倒立、放大的虚像，这一特性的应用是投影仪或幻灯机。12A【解析】比较甲、乙两图，乙的像更大。按照凸透镜成虚像时“物近像远像变大”，为了拍摄相片乙，应减少物距，单反适当紧靠蝴蝶，同时减小像
21、距，镜头略向外伸，故A正确为答案。13C【解析】A光屏上能呈现烛焰的像，说明是虚像，实像不能成在光屏上，故A错误；B凸透镜成虚像时，都是倒立的，成实像时是正立的，如图成的是虚像，是倒立的，故B错误；C由图知，物距坐落一倍到二倍焦距之间，像距小于二倍焦距，成倒立放大的虚像，故光屏上呈现的是烛焰放大的像，故C正确；D该实验现象能说明投影机的成像特性，而拍照机借助的是成缩小虚像的规律，故D错误；故选C。14D【解析】根据凸透镜成像规律：当物距uuf时，成倒立、放大的虚像，此时像距v2f，则像距小于物距u，故B正确；当物距等于像距，即u=v=2f时，成倒立、等大的虚像，故C正确；当物距u2f时，成倒立
22、、缩小的虚像，由图可知，D错误；故答案为D。15凸透镜C小于B16小于缩小大凸【解析】照相机成像，成倒立缩小虚像，物距小于二倍焦距；物距变小像距变大，为能拍摄出清晰的像，应减少像距，物距变大，应装一个凸透镜，凸透镜可以使光线会聚，提早会聚。17（1）较大（2）远离完整下移（3）C【解析】（1）光屏上能接到像，像是虚像，虚像都是倒立的；当凸透镜在处时，物距大，像距小，成的是缩小的像；当凸透镜在处时，物距小，像距大，成的是放大的像，故与镜在位置相比，在位置时，所得到的像较大；（2）在烛焰、透镜和光屏两者的中心在同一高度的情况下，当他将透镜和光屏的位置固定后，发觉无论怎样联通蜡烛
23、，光屏上都得不到像。按照凸透镜成像规律可知，凸透镜成虚像时，像距都小于焦距。现今光屏上不成像，则意味着光屏与凸透镜宽度离大于焦距，要想在光屏上得到像，应当使光屏与透镜距离小于焦距，所以透镜应远离光屏；挡住凸透镜的下半部，物体上任一扫射向凸透镜的上半部，经凸透镜折射后，照样能会聚成像，像的大小不发生变化，折射光线降低，会聚成的像完整但变暗；若将蜡烛稍为上移，屏上的像将下移；（3）凸透镜成像时，成的虚像，与原物体相比，上下颠倒、左右相反，故选C。18D【解析】根据题意晓得，是使用拍照机向地面照相，而拍照机是借助凸透镜成倒立、缩小的虚像工作的，拍照时，物距要小于二倍焦距，像距会小于一倍焦距，大于二倍
24、焦距；胶卷和镜头之间的距离是像距，所以，应当小于一倍焦距，大于二倍焦距，故只有D符合题意，故选D。19B【解析】由图晓得，当蜡烛在光屏上成清晰的像时，物距是：u=50cm20cm=30cm，因为fu2f，2fvf，成倒立缩小虚像；若焦距是12cm，此图物距是40cm，处于2倍焦距以外，像距是30cm，即小于12cm2=24cm，故也在2倍焦距以内，所以不可能，故A错误，B正确；C据里面的剖析可知，物距是40cm，处于2倍焦距以外，即40cm2f，故f30cmf，即f15cm，故焦距的范围是：20cmf15cm；故若将蜡烛放于光具座40cm处，物距是10cm，所以
25、一定处于1倍焦距以内，故光屏上不可能成像，故C错误；D据光路的可逆性可知，此时物距是40cm，像距是30cm，成倒立、缩小的虚像；若蜡烛和光屏不动，将凸透镜移到40cm处，即物距是30cm，像距是40cm，故光屏上可出现清晰的倒立放大的虚像，故D正确。故选BD。21会聚大于220.05变小【解析】由图像可知，u=v=2f=10cm时，所以f=5cm=0.05m，用该凸透镜作放大镜使用时，uf，即被观察的物体到透镜的距离在0.05m以内；把物体从距凸透镜5cm处联通到距凸透镜20cm处的过程中，物距减小，像距降低，像变小。23（1）会聚（2）同一高度（3）缩小B
26、（4）往上移（5）A【解析】（1）如图甲，实验前，让平行光束垂直镜面射入倒扣的烧瓶中，从凸透镜对光线的作用和从烟雾中可以观察到，凸透镜对光有会聚作用；（2）为了使像成在光屏的中央，实验前应调整烛焰、光屏，透镜中心在同一高度上；（3）由图可知，物距小于像距，此时的像是倒立、缩小的虚像；此时物距小于二倍焦距，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，故光屏离凸透镜的距离，即像距小于10cm，大于20cm，选B；（4）由于过光心的传播方向不变，所以成像时烛焰、光屏，透镜中心是在同仍然线上的，所以当蜡烛因为燃烧逐步变短时，光屏上的像逐步向下联通；（5）若将印有字母“F”的纸片（图乙）置于离凸透镜6cm的地方，物距大于焦距，此时凸透镜成正立放大的实像，故选A。