3.6　 探究凸透镜成像规律

1、.3.6 探究凸透镜成像规律图361一探究凸透镜成像规律1物距u和像距v物距u：_到透镜光心的间隔 。像距v：_到透镜光心的间隔 。2探究凸透镜成像规律实验器材：光具座、光屏、凸透镜、蜡烛。实验步骤：1理解凸透镜的焦距，假如不知道焦距需测量；2把_、_和_依次放在光具座上，使三者在同一直线上；3点燃蜡烛，调整凸透镜和光屏的高度，使它们中心跟烛焰的中心大致在_，这样做的目的是_；4挪动蜡烛到某处，然后调整光屏的位置，直到在光屏上找到明晰的_的像；5将蜡烛移到一倍焦距内，光屏上不会出现烛焰的像，需_，直接用眼睛透过透镜观察烛焰；6记下各种成像情况时的物距和像距。实验结论：当u>f时，在透镜的

2、另一侧形成_立的实像；当u>2f时，像的大小比物体_；当2f>u>f时，像的大小比物体_；当u<f时，在凸透镜的_侧形成_立、放大的_像。交流评估：1当u2f时，在透镜的另一侧成一个倒立、等大的实像。用蜡烛实验时，由于烛焰的大小变化不定且难以测量，用发光二极管代替效果较好；2将蜡烛逐渐靠近一倍焦距时，像越来越大，由于光屏的大小以及光具座的长度有限，导致无法在光屏上找到明晰的像。3凸透镜成像规律物距u成像的特点像物在透镜同侧或异侧像距v正倒缩放虚实u>2f倒立_实像异侧f<v<2fvuu2f倒立_实像异侧v2fvuf<u<2f倒立_实像异侧v

3、>2fv>uuf不成像u<f_放大虚像_v>u4.实验图解：利用凸透镜三条特殊光线中的两条可以画出相应的光路图，这是理解凸透镜成像规律的最好方法。物距图解u>2fu2ff<u<2fufu<f二凸透镜的应用放大镜1通常选用焦距比较短的_作为放大镜。2工作原理：当物体位于凸透镜1倍焦距以内即uf时，成_、_的虚像。类型一探究凸透镜成像规律例1 利用光具座以及蜡烛、凸透镜、光屏等器材，可进展“探究凸透镜成像规律的实验。图3621实验时，首先在光具座上放置实验器材，假设光具座A处放置蜡烛如图362所示，那么C处应放置_选填“凸透镜或“光屏。器材正确放置后

4、，还应对其进展调整，使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的_上。2实验后，可得出凸透镜成像规律。根据成像规律判断以下说法，说法正确的选项是_。A假设凸透镜的焦距为10 cm，那么烛焰间隔 凸透镜30 cm时，可在光屏上成放大的像B实验过程中，蜡烛因燃烧而变短，那么烛焰在光屏上的像会下移C假设烛焰朝着凸透镜方向前后不断晃动，那么光屏上仍能观察到明晰的烛焰像D假设烛馅在光屏上成缩小的像，那么光屏到凸透镜的间隔 小于烛焰到凸透镜的间隔 3某物理兴趣小组在探究凸透镜成像规律后，得到了如下数据：实验序号物距u/cm焦距f/cm像的性质像距v/cm11210倒立、放大、实像6021410倒立、放大、实像35315

5、10倒立、放大、实像3043010倒立、缩小、实像1553012倒立、缩小、实像2063015倒立、等大、实像30以下对表中数据的分析，错误的选项是_。A当凸透镜的焦距一样，物距不同时，所成的像有可能一样B当物距一样，凸透镜的焦距越大时，像距越大C当物距一样，凸透镜的焦距不同时，所成像的性质有可能一样D当凸透镜的焦距一样，且成放大实像时，像距与物距之和随物距的增大而减小实验点拨 1实验过程中，需调节蜡烛的烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度上或同一程度线上，像才能呈如今光屏的中心。2两个分界点：焦点是实像和虚像的分界点，物体在焦点外成实像，在焦点内成虚像；2倍焦距是实像的放大和缩小的分界点，

6、物体在2倍焦距外成缩小实像，在2倍焦距内、1倍焦距以外成放大的实像。故有“1倍焦距定虚实、2倍焦距定大小的说法。3凸透镜成实像时，像与物上下、左右都相反。4在实验过程中，假设是将凸透镜挡住一半，因为透过凸透镜的光变少了，所以成的像比原来暗了一些，但是照旧能成完好的像。类型二凸透镜成像特点分析例2 如图363甲所示，某班同学在“探究凸透镜成像规律的实验中，记录并绘制了像到凸透镜中心的间隔 v跟物体到凸透镜中心的间隔 u之间的关系图像，如图乙所示，以下判断正确的选项是导学号：47732044图363A该凸透镜的焦距是16 cmB图甲中假设用遮光板挡住凸透镜的上半部分，光屏上只出现像的下半部分C实验

7、中，蜡烛越烧越短，光屏上烛焰的像向下挪动D把物体从距凸透镜12 cm处挪动到24 cm处的过程中，像逐渐变小方法指导凸透镜动态成像问题凸透镜成实像时，物像异侧，物像挪动方向一致，物距减小，像距增大，像变大，可简记为：物近像远像越大。成虚像时，物像同侧，物像挪动方向一致，物距减小，像距减小，像变小。类型三根据凸透镜成像规律判断焦距例3 张强同学在光具座上做“探究凸透镜成像的实验，当光屏、透镜及烛焰的相对位置如图364所示时，恰能在光屏上得到一个明晰的像。由此判断，他所用凸透镜的焦距导学号：47732045图364A一定大于20 cmB一定在1016 cm之间C一定小于8 cmD一定在810 cm

8、之间方法指导三步确定凸透镜焦距的取值范围课堂反响十四A探究凸透镜成像规律1物体到透镜光心的间隔 称为_，用u表示；物体通过透镜所成的像到透镜光心的间隔 称为_，用v表示。2在探究凸透镜成像的规律时，首先应将点燃的蜡烛、_和_从左到右依次摆放在光具座上，并调整三者的高度，使三者的中心大致在_，然后进展实验探究。3凸透镜的成像规律：1当u2f时，物体在凸透镜的另一侧成倒立、_的实像。2当f<u<2f时，物体在凸透镜的另一侧成_、放大的_像。3当u<f时，物体在凸透镜的_侧成_、_的_像。4凸透镜的焦距是5 cm，将物体放在主轴上距透镜中心15 cm处，物体所成的像是A倒立、缩小的

9、实像 B倒立、放大的实像C正立、放大的虚像 D倒立、等大的实像5将一个凸透镜正对着太阳光，在凸透镜另一侧15 cm处的纸上出现一个最小、最亮的光斑，将一个物体放在该凸透镜主光轴上距光心20 cm处，那么在凸透镜的另一侧光屏上会出现一个A正立、放大的虚像B正立、缩小的虚像C倒立、放大的实像D倒立、缩小的实像课堂反响十四B凸透镜成像规律应用1夏天的早晨，树叶上常常会有一些露珠，透过这些露珠看到的叶脉会更清楚如图141所示，这是由于露珠相当于一个_镜，使叶脉放大了。这种情形下，叶脉位于该“镜的_选填“二倍焦距以外“一倍焦距与二倍焦距之间或“一倍焦距之内。图1412在鉴定文物时，常用放大镜观察文物的细

10、微部分，看到的像是正立、放大的_像。假如在文物上有两条裂纹，要想使看到的像更大些，应该将放大镜离裂纹稍_些。3一个物体放在距凸透镜36 cm处，该凸透镜的焦距是9 cm，经实验在凸透镜另一侧得到倒立、_选填“放大或“缩小的_选填“虚或“实像，_选填“照相机“投影仪或“放大镜就是利用这个原理制成的。假设将此物体放在距凸透镜15 cm处，经实验在凸透镜另一侧得到倒立、_选填“放大或“缩小的_选填“虚或“实像，_选填“照相机“投影仪或“放大镜就是利用这个原理制成的。4艾力同学在做“探究凸透镜成像规律的实验，当他把蜡烛移到间隔 透镜34 cm的地方时，在光屏上观察到如图142所示的像，那么该凸透镜的焦

11、距可能是图142A10 cm B20 cmC30 cm D40 cm5根据凸透镜成像规律，作出图143中物体AB经凸透镜所成的像AB。并根据作图结果答复以下问题：当物体靠近凸透镜时物距始终大于一倍焦距，所成的像_，像距_。当物体远离凸透镜时物距始终大于一倍焦距，所成的像_，像距_。均选填“变大“变小或“不变图143课时作业十四A第三章3.6探究凸透镜成像规律第1课时探究凸透镜成像规律一、选择题1凸透镜的焦距是10 cm，将物体放在主光轴上距透镜中心5 cm处，物体所成的像是A倒立、缩小的实像B倒立、放大的实像C正立、放大的虚像D倒立、等大的实像22019·泰州某凸透镜焦距为15 cm

12、，假设将一物体放在此透镜前25 cm处，那么可在透镜的另一侧得到一个A倒立、放大的实像 B倒立、缩小的实像C正立、放大的虚像 D正立、缩小的虚像32019·宜昌蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图14K1所示，此光阴屏上出现烛焰明晰的像，那么像的特点是图14K1A倒立、缩小 B倒立、等大C倒立、放大 D正立、放大4有一焦距为10 cm的凸透镜，将物体放在间隔 凸透镜30 cm处，那么所成的像是A正立、放大的虚像 B倒立、放大的实像C倒立、缩小的实像 D正立、缩小的虚像5如图14K2所示，把一支点燃的蜡烛放在间隔 凸透镜二倍焦距以外的地方，在透镜的另一侧调节光屏位置可找到一个明晰的像，这个像是

13、以下图中的图14K26小林同学用f10 cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律的实验，实验中将蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上如图14K3所示，以下说法正确的选项是图14K3A可以在光屏上呈现出来的像为虚像B为了使像落在光屏中央，实验前要调整蜡烛火焰中心、凸透镜中心、光屏中心等高C蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上如下图的位置上，光屏上恰好可以成倒立、缩小的实像D将蜡烛移到光具座45 cm刻度线处，挪动光屏，可以在光屏上看到明晰的烛焰的像7凸透镜放在蜡烛和光屏之间，在屏上恰好能成一倒立、放大的实像，假如用硬纸板遮住透镜的上半部分，这时屏上的像会A只存在下半部分B只存在上半部分C消失D仍能成完好的像，只是像

14、稍暗些82019·温州小明用焦距为10 cm的凸透镜做成像规律实验，记录了光屏上成明晰像时的四组数据如表，其中明显错误的一组是级别甲乙丙丁物距cm10152030像距cm40302015A.甲 B乙 C丙 D丁二、填空题9在探究凸透镜成像规律的实验中，三班学生在老师的要求下，全班分成7个小组，使用焦距都是10 cm的凸透镜做实验。最后，老师将各组实验的结果画在了图14K4中。图中1和1，2和27和7分别表示实验时各组的物和对应像的位置。请你根据实验的要求和图中的信息，答复以下问题：1从_两组可以看出，当物体位于一倍焦距和二倍焦距之间时，所成的像是_的实像。2从_两组可以看出，当物体位

15、于二倍焦距之外时，所成的像是_的实像。图14K43从6、7两组可以看出，凸透镜成虚像时，像与物在_侧，且像是_立的。10小明用如图14K5甲所示的装置测出凸透镜的焦距，并“探究凸透镜成像规律，当蜡烛、透镜、光屏位置如图乙时，在光屏上可成明晰的像。该凸透镜的焦距是_cm；图乙中烛焰在光屏上成的是_、_的实像。图14K511将一个凸透镜正对太阳，可在距凸透镜15 cm处得到一个最小、最亮的光斑。假设将一个物体放在此透镜前30 cm处，那么像距是_cm；在光屏上成的是_、_的实像。12如图14K6所示是“探究凸透镜成像的规律实验装置，在图示位置，烛焰恰能在光屏上成明晰的像。那么物距是_cm；光屏上成

16、的是_、_的实像。图14K6三、实验探究题13在“探究凸透镜成像规律的实验中：图14K71让凸透镜正对着太阳，得到如图14K7甲所示的光路图，由图可知，凸透镜对光线有_作用，该凸透镜的焦距为_cm。2利用图乙所示装置进展以下操作：假如烛焰在光屏上的像偏高，应将光屏向_选填“上或“下调节。当烛焰距凸透镜30 cm时，挪动光屏，可以在光屏上得到一个明晰的倒立、_选填“放大或“缩小的实像。将蜡烛移到距凸透镜5 cm处，无论怎样调节光屏，光屏上始终承接不到明晰的像，这时应从透镜_选填“左或“右侧透过凸透镜直接观察。 142019·包头用如图14K8所示的实验器材做“探究凸透镜成像规律实验，记

17、录的部分数据及现象见表：实验序号物距u/cm像距v/cm像的性质16012倒立、缩小的实像23015315倒立、放大的实像42020倒立、等大的实像图14K81该实验所用凸透镜的焦距f_cm。2上表中空白处，像的性质是_，像距v_cm。3当u与f的大小关系满足u_f时，光屏上接收不到像。15同学们要探究“凸透镜成像的规律，选用的器材如图14K9所示，实验前应合理地摆放和调整器材。图14K9摆放的规律是：蜡烛、凸透镜、光屏依次放在_；调整的结果是：烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在_。课时作业十四B第三章3.6探究凸透镜成像规律第2课时凸透镜成像规律应用一、选择题1通过作图的方法也可以得出凸透镜成像

18、的规律，如图14K10关于成像规律应用说法错误的选项是图14K10A图甲的成像规律与照相机原理一样B图乙的成像规律与幻灯机、投影仪原理一样C图丙的成像规律与放大镜原理一样D图丁的成像规律与摄像头原理一样22019·营口改编在“探究凸透镜成像规律的实验中，小红调节蜡烛，凸透镜和光屏的位置，在光屏上成明晰的像如图14K11所示，以下说法正确的选项是图14K11A教学中使用的投影仪就是利用了图中的成像规律B光屏上的像是倒立、缩小的实像C假如使蜡烛向左挪动，光屏需要向右挪动才能接收到明晰的像D假如把蜡烛与光屏对调，光屏上将不会出现明晰的像32019·广州改编蜡烛放在如图14K12所

19、示位置，通过凸透镜成倒立、缩小的像。小红画了图中的光路。以下说法不正确的选项是图14K12A小红画的光路是正确的B透镜成的是实像C透镜的焦距小于10 cmD成像规律与照相机原理一样42019·淄博在探究“凸透镜成像规律的实验中，蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图14K13所示，这时烛焰在光屏上成明晰的像像未画出。以下判断正确的选项是图14K13A光屏上的像是倒立、放大的像B光屏上的像是倒立、缩小的像C凸透镜的焦距可能是10 cmD该次成像规律与照相机原理一样52019·乌鲁木齐家用放大镜凸透镜成放大的像时A一定是实像 B一定是虚像C像距一定大于物距 D像距一定小于焦距6

20、小明的爷爷在用放大镜看报纸时，为了看到更大的明晰的像，应保持A报纸与眼睛不动，放大镜离报纸远一些B报纸与眼睛不动，放大镜离报纸近一些C报纸与放大镜不动，眼睛离报纸近一些D报纸与放大镜不动，眼睛离报纸远一些72019·枣庄在做凸透镜成像实验时，将点燃的蜡烛沿着光具座，从凸透镜二倍焦距以外的某位置向焦点挪动。在此过程中，像的大小及像距的变化情况是A像和像距都逐渐变大B像和像距都逐渐变小C像逐渐变大，像距逐渐变小D像逐渐变小，像距逐渐变大8在研究凸透镜成像实验时，当烛焰离透镜12 cm时成的是放大的实像，当烛焰离透镜7 cm时成的是放大的虚像，那么这个透镜的焦距不可能是以下哪个值A14 c

21、m B11 cm C10 cm D8 cm二、填空题9如图14K14所示，在用光具座研究凸透镜成像规律的实验时，保持凸透镜位置不变，先后把烛焰放在a、b、c、d各点，并分别调整光屏的位置，那么烛焰放在点_时，屏上出现的像最小。烛焰放在_点时，屏上出现明晰的像，且屏距凸透镜最远。由此可以判断，保持凸透镜位置不变，将蜡烛从a点向c点挪动的过程中，所成的像_；像到透镜的间隔 _选填“变大“变小或“不变。图14K14102019·潍坊如图14K15所示是探究“凸透镜成像规律的实验装置，凸透镜的焦距为10 cm，点燃的蜡烛与凸透镜固定不动。挪动光屏，直到烛焰在光屏上成明晰的像，那么该像是_的实

22、像；与这一成像原理一样的是_选填“照相机“投影仪或“放大镜。图14K15112019·淮安如图14K16所示，保持烛焰、凸透镜的位置不变，调节光屏到图示位置，得到明晰倒立、_的实像，利用此成像特点可以制成_。图14K16122019·毕节某物理兴趣小组探究“凸透镜成像规律的实验装置如图14K17所示，凸透镜固定在50 cm处，光屏和蜡烛分别在凸透镜两侧。图14K171当蜡烛移到20 cm处时，挪动光屏到80 cm处时，在光屏上成一个等大、明晰的像，那么凸透镜的焦距是_cm。2凸透镜位置不变，又将蜡烛从20 cm处移到10 cm处时，光屏上要成明晰的像，光屏应从80 cm处向

23、_选填“左或“右挪动，那么所成的像是_选填“放大“等大或“缩小的实像。这一成像原理在生活中的应用是_。13如图14K18所示，树叶上露珠下面的叶脉看起来比较大，这是因为圆形的露珠相当于_，通过露珠而形成_选填“虚或“实像。生活中的_就是根据这一原理制成的。图14K18三、作图题14画出图14K19中AB的像。图14K1915如图14K20所示，AB是在探究凸透镜成像规律时，光屏上所得到的像的位置。请你在图中画出其所对应的物体AB的大致位置。图14K2016如图14K21所示，MN为凸透镜的主光轴，A为蜡烛，A为蜡烛通过凸透镜成的像，请根据凸透镜成像原理在图中画出凸透镜并标出它的焦点。图14K2

24、117有A、B、C三块凸透镜，用这三块透镜在光具座上做凸透镜成像实验，当保持各透镜跟烛焰间隔 相等的条件下，得到实验记录如表，由表可知，A、B、C三个透镜中：1焦距最长的是_；2焦距最短的是_。在这里，保持各透镜跟烛焰间隔 相等的条件是运用物理学中常用的_法。透镜像的性质A放大倒立实像B缩小倒立实像C放大正立虚像详解详析【新知梳理】一、1.物体像2实验步骤：2蜡烛凸透镜光屏3同一高度使像呈如今光屏的中央4烛焰5移去光屏实验结论：倒小大同正虚3缩小等大放大正立同侧二、1.凸透镜2.正立放大【应用例如】例11光屏主光轴2D3A解析 1探究凸透镜成像规律的实验时，在光具座上依次放蜡烛、凸透镜、光屏。

25、假设图中A处放置蜡烛，那么B处应放置凸透镜，C处应放置光屏；探究凸透镜成像规律时，调整蜡烛烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，这样烛焰、光屏和凸透镜的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心。2假设凸透镜的焦距为10 cm，那么烛焰间隔 凸透镜30 cm时，即f10 cm，u30 cm，物距大于2倍焦距，所以凸透镜成倒立、缩小的实像，故A选项错误；因为凸透镜成实像时，不仅上下颠倒，而且左右也颠倒，所以蜡烛燃烧变短时，所成的像移到了光屏中心的上方，故B选项错误；假设烛焰朝着凸透镜方向前后不断晃动，物距增大或减小，此时像距、像的大小也跟着变化，那么光屏上不能观察到明晰的烛焰像，故C选项错误；假设

26、烛焰在光屏上成缩小的像，物距u2f，像距2fvf，那么光屏到凸透镜的间隔 小于烛焰到凸透镜的间隔 ，故D选项正确。3当凸透镜的焦距一样，物距不同时，像大小都不可能一样，故A选项错误；由4、5、6次实验可知，凸透镜的焦距由10 cm增大到15 cm时，像距由15 cm增大到30 cm，那么当物距一样，凸透镜的焦距越大时，像距越大，故B选项正确；由4、5次实验可知，物距都为30 cm时，都成倒立、缩小的实像，那么当物距一样，凸透镜的焦距不同时，所成像的性质有可能一样，故C选项正确；由1、2、3次实验可知，凸透镜的焦距一样，物距由12 cm增大到15 cm时，像距由60 cm减小到30 cm，那么当凸透镜的焦距一样，且成放大实像时，像距与物距之和随物距的增大而减小，故D选项正确。例2D解析 uv2f时，凸透镜成倒立、等大的实像，由题图知，2f16 cm，所以f8 cm，故A选项错误。挡住了透镜上半部分，光能通过下半部分会聚成像，只是光线变少了，仍能成一个完好的像，故B选项错误。由于成的实像是倒立的，所以蜡烛越烧越短，光屏上烛焰的像就应该向上挪动，故C选项错误。物体从距凸透镜12 cm处挪动到24 cm处的过程中，凸透镜的物距大于焦距，成实像，凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小，故D选项正确。例3D解析 由图可知u20 cm，v16 cm，且