第17课 透镜成像规律（原卷版）

第17课透镜成像规律001预习导学一、探究凸透镜成像规律实验目的：观察凸透镜成各种像的条件实验器材：凸透镜、光具座、蜡烛、光屏、火柴3、实验步骤：（1）共轴调节,把蜡烛、凸透镜、光屏依次摆放在光具座上。点燃蜡烛，调整蜡烛、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度。

（2）把蜡烛放在较远处，使，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。观察这个像是倒立的还是正立的，是放大的还是缩小。测量像距和物距。

（3）把蜡烛移向凸透镜，让蜡烛到凸透镜的距离等于，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。观察像到凸透镜的距离、像的倒正和大小。测量像距和物距。

（4）把蜡烛再靠近凸透镜，让蜡烛到凸透镜的距离在，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。观察像到凸透镜的距离、像的倒正和大小。测量像距和物距。

（5）把蜡烛继续靠近凸透镜，让蜡烛在凸透镜的焦点上，移动光屏，看是否能够成像

（6）把蜡烛移动到凸透镜的焦点以内，移动光屏，在光屏上还能看到烛焰的像吗?

（7）表格：透镜焦距f=cm物距与焦距的关系物距u/cm像的性质像距v/cm实虚大小正倒要点：1、测量凸透镜的焦距：利用平行光源或太阳光粗测凸透镜的焦距。（实验室提供的凸透镜的焦距有5cm、10cm和30cm，我们所选的透镜最好在10cm—20cm之间，太大或太小都不方便）。2、操作过程中，应固定好蜡烛、凸透镜，然后移动光屏，直到在光屏上得到一个清晰的像为止，读出物距与像距的大小。3、当物距小于焦距时，无论怎样移动光屏，在光屏上也找不到物体的像。此时应去掉光屏，透过凸透镜观察火焰的成像情况。

二、凸透镜成像规律1、凸透镜成像的规律和应用见下表：物的位置像的位置像的性质应用举例u＞2f2f＞v＞f物像

异侧缩小、倒立、实像照相机，眼睛u=2fv=2f等大、倒立、实像特点：实像大小转折点2f＞u＞fv＞2f放大、倒立、实像幻灯，电影机u=f不成像特点：像的虚实转折点u＜f物像同侧放大、正立、虚像放大镜2、凸透镜的成像规律可以联想它的应用来加以记忆，典型的三个应用是：照相机、幻灯机和放大镜，它们都是利用凸透镜成像规律制成的。弄清这些仪器的原理，头脑中有使用这些仪器时的情景，就不难记住凸透镜成像的规律了。要点：总结凸透镜成像规律，可简要归纳成“一焦分虚实，二焦分大小；成实像时，物近像远像变大；成虚像时，物近像近，像变小。”（1）“一焦分虚实”：物体在一倍焦距以内成虚像，一倍焦距以外成实像。

（2）“二焦分大小”：物距小于二倍焦距，成放大的像，（焦点除外）；物距大于二倍焦距成缩小的。

（3）“成实像时，物近像远像变大”：成实像时，物体靠近透镜，像远离透镜，像逐渐变大。（4）“成虚像时，物近像近像变小”：成虚像时，物体靠近透镜，像也靠近透镜，像逐渐变小。002考点分类考点1：透镜成像规律1．将一凸透镜正对太阳，可在距透镜20cm处得到一个最小、最亮的光斑，若将一个物体放在此透镜前30cm处，则可在透镜另一侧得到（）A．倒立、缩小的实像 B．正立、缩小的实像C．倒立、放大的实像 D．正立、放大的虚像2．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当蜡烛、透镜、光屏位置如图乙时，在光屏上可成清晰的像。下列说法正确的是（）

A．由图甲可知，该透镜的焦距为30cmB．图乙中烛焰成的是倒立缩小的像C．照相机成像特点与图乙中所成像的特点相同D．若保持凸透镜的位置不变，使蜡烛逐渐远离凸透镜，要使光屏上仍能得到清晰的像，则光屏应靠近凸透镜3．某同学在做“研究凸透镜成像规律”实验时，将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏调试到如图所示的位置，光屏中心正好出现清晰的像（未画出）。下列说法正确的是（）

A．凸透镜焦距为20cm B．光屏上的像是倒立、缩小的实像C．焟烛燃烧变短，屏上像的位置会下降 D．取走光屏，则凸透镜不成像4．小明在探究凸透镜成像特点时，将蜡烛、凸透镜、光屏放置在如图所示位置时，光屏上恰好出现等大的清晰的像，下列说法正确的是（）

A．该凸透镜的焦距是10cmB．此时光屏呈现的是正立的像C．当蜡烛变短后，光屏上的像将向下移动D．将蜡烛向左移动5cm，光屏必须向左移动5cm才能找到清晰的像5．在探究凸透镜成像规律时，小明将蜡烛沿主光轴由距透镜90cm移至120cm的过程中发现烛焰在图示位置光屏上的像一直比较清晰。若他再将蜡烛移至距透镜3cm处，所成像的性质是（）

A．一定是正立放大的虚像B．可能是放大的实像也可能是放大的虚像C．一定是倒立放大的实像D．一定是倒立缩小的实像考点2：根据透镜成像规律求焦距6．当物体距凸透镜16厘米时，在凸透镜的另一侧的光屏上成一个清晰缩小的像。固定物体和光屏的位置不动，若将凸透镜向远离光屏方向移动4厘米，则在光屏上又成一个清晰的像，那么凸透镜的焦距f的范围是（）A．6厘米<f<8厘米B．8厘米<f<10厘米 C．6厘米<f<12厘米 D．12厘米<f<20厘米7．在观察凸透镜成像时，小强注意到当把物体放在距离凸透镜处时，能在光屏上得到一个倒立、缩小的实像。该凸透镜的焦距可能是（）A． B． C． D．考点3：透镜成像规律图像题8．某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了物体到凸透镜的距离u跟像到凸透镜的距离v之间关系的图像，如图所示，下列判断不正确的是（）

A．当物体距离透镜8cm时，成正立的像B．当物体距透镜16cm时，成倒立、放大的实像C．当物体从距离透镜20cm处远离透镜移动时，所成的像逐渐变小D．当物体从距离透镜20cm处靠近透镜移动时，要得到清晰的像应使光屏靠近透镜9．当蜡烛、透镜甲和光屏放置在图1所示位置时，烛焰在光屏上成清晰的像。现保持蜡烛和透镜的位置不变，将透镜甲更换为透镜乙后，需将蜡烛向右移动距离s，方可在光屏上再次成清晰的像，透镜乙物距和像距的关系如图2所示，则（）

A．透镜乙的焦距为10cmB．蜡烛移动的距离s＞10cmC．若不移动蜡烛，则需向右移动光屏才能成清晰的像D．第二次所成的像是缩小的10．如图所示，线段为一凸透镜成像的物距倒数和像距倒数的对应关系。下列推测正确的是（）A．该凸透镜的焦距等于B．物距为时所成像为正立放大虚像C．物距从增至的过程中，所成的像逐渐变小D．物距从增至的过程中，像距逐渐变小考点4：透镜成像规律实验题11．如图所示，在“探究凸透镜成像的规律”实验中，凸透镜的焦距为10cm，下列说法正确的是（）

A．烛焰、光心、光屏中心应在同一直线上B．若保持透镜和光屏不动，应将蜡烛向左移动，光屏才能成清晰的像C．光屏成实像时，若想让成像变小，蜡烛和光屏都需要向右移动D．如果透镜不动，蜡烛在光具座30cm到40cm之间移动，光屏上无法成像12．在“探究凸透镜成像的规律”时，将点燃的蜡烛放在距凸透镜30cm处，在透镜另一侧距离透镜18cm处的光屏上得到烛焰清晰的像。则下列相关说法正确的是（）①光屏上成倒立、放大的实像②若蜡烛远离透镜，要使光屏上出现清晰的像，光屏应靠近透镜③该透镜的焦距一定满足9cm<f<15cm④将远视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，要使光屏上出现清晰的像，光屏远离透镜A．只有①和③ B．只有②和④ C．只有②和③ D．只有①和④13．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示，此时烛焰在光屏上刚好成一清晰的像。下列说法正确的是（）A．此像为倒立、放大的实像B．蜡烛燃烧一段时间后，光屏上的像会下移C．此凸透镜的焦距为10cmD．仅将透镜换成一个中心更凸些的凸透镜，光屏上不能呈现清晰的像14．在“探究凸透镜成像规律”的实验中：（1）由图甲可知，该凸透镜的焦距是cm；（2）实验前，调节烛焰的中心、透镜的光心和光屏的中心在；（3）将蜡烛移至35cm刻度线处，移动光屏，直到出现清晰的像，该像是倒立、的实像，就是应用该原理工作的。15．小明同学用凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。（1）如图甲，平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小最亮的光斑，则凸透镜的焦距f=；（2）实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心，使它们在，便于观察；（3）如图乙所示，光屏上呈现清晰的像，成（填“放大”或“缩小”）的实像。若保持蜡烛和光屏位置不变，移动凸透镜至刻度线处，光屏上能再次呈现清晰的像。如果用黑纸遮住凸透镜的上半部分，像将（选填“仍然完整”、“只剩上半部分”、“只剩下半部分”）；（4）实验过程中由于蜡烛燃烧变短，烛焰在光屏上的像将向移动。为了使烛焰的像再次成在光屏中央，应将蜡烛向移动（两空均填“上”或“下”）；（5）小明在实验过程中不断移动烛焰位置，观察到如图丙中①至⑥的六种烛焰清晰的像，请按蜡烛到凸透镜距离由远到近所得到的6个像进行排序，正确顺序为②①③；16．同学们在做“探究凸透镜成像的规律”实验。（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（选填“点”或“环”）。由图甲可知，该凸透镜的焦距是cm；（2）如图乙所示，小刚用图甲中的凸透镜进行实验。将蜡烛移至光具座上0cm处，向（选填“左”或“右”）移动光屏，直到烛焰在光屏上成清晰的像，该像是（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像；（3）某同学用不同的凸透镜进行实验，记录的实验数据如下表。次数物距u/cm焦距f/cm像距v/cm①分析表中数据可知：在物距一定时，凸透镜的焦距越大，像距；②实验中，凸透镜三次成像都是（选填“实”或“虚”）像；第次实验所成的像最大。003强化训练一、单选题1．某凸透镜的焦距为10厘米，成像的光屏距透镜30厘米，则所成的像为（）A．缩小实像 B．等大实像 C．放大实像 D．放大虚像2．如图所示，A、B、C在凸透镜的主光轴上，F为焦点，若保持凸透镜和光屏的位置不变，则物体放在哪个位置时，可能在光屏上观察到物体的像（）A．A点 B．B点 C．F点 D．C点3．已知在某物体透过凸透镜在距离透镜25厘米的光屏上成放大的像，若将物体移动到距离凸透镜30厘米处，则此时成（）A．放大的虚像 B．正立的虚像 C．放大的实像 D．缩小的实像4．某凸透镜的焦距为10厘米，当物体沿主光轴从距透镜15厘米处向30厘米处移动时，则（）A．像变大，像距变大 B．像先变大后变小，像距变大C．像变小，像距变小 D．像先变小后变大，像距变小5．小明用透明塑料盒设计了一个昆虫标本观察器，如图所示。盒底上放标本，盒盖上嵌入一凸透镜。有焦距为5cm和10cm的两种凸透镜，为了在盒盖上方附近，通过凸透镜观察到标本正立、放大的像，凸透镜焦距f与盒高h选择合理的是（）A．f=5cmh=10cm B．f=10cmh=12cmC．f=5cmh=12cm D．f=10cmh=6cm6．物体放在凸透镜前20厘米处，在透镜另一侧离透镜12厘米的光屏上成一个倒立缩小的像。该凸透镜的焦距可能为（）A．5厘米 B．6厘米 C．7厘米 D．10厘米7．小明在探究凸透镜成像规律时，做了如下实验：①用平行光正对凸透镜照射，移动光屏得到一个最小、最亮的光斑，如图甲所示；②保持该透镜位置不变，将点燃的蜡烛放在图乙所示的位置，移动光屏得到烛焰清晰的像（图中未画出）。则（）A．实验②中，烛焰在光屏上成缩小的像B．实验②中，像到透镜的距离一定大于15cmC．若增大蜡烛与透镜的距离，所成的像会变小D．若使该透镜成虚像，蜡烛与透镜的距离应大于10cm8．如图所示，在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当蜡烛和凸透镜之间的距离为26cm时，在光屏上得到一个清晰的像，下列说法正确的是（）A．该凸透镜的焦距可以是7cmB．保持蜡烛和凸透镜的位置不变，换用焦距更小的凸透镜，将光屏向右移动再次出现清晰的像C．保持凸透镜位置不变，只将蜡烛和光屏互换，可以在光屏上得到清晰放大的像D．将蜡烛远离凸透镜时，为了在光屏上得到清晰的像，应将光屏远离凸透镜9．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当蜡烛、透镜、光屏位置如图乙时，在光屏上可成清晰的像。下列说法正确的是（）

A．由图甲可知，该透镜的焦距为30cmB．图乙中烛焰成的是倒立缩小的像C．照相机成像特点与图乙中所成像的特点相同D．若保持凸透镜的位置不变，使蜡烛逐渐远离凸透镜，要使光屏上仍能得到清晰的像，则光屏应靠近凸透镜10．如图所示，某同学用自制的水凸透镜完成凸透镜成像的实验。某次实验中在光屏上得到清晰倒立、缩小的像，下列说法正确的是（）

A．此时凸透镜的焦距大于15cmB．将蜡烛远离凸透镜，应使光屏远离凸透镜才能再次得到清晰的像C．随着蜡烛不断燃烧，光屏上像的位置会变低D．移动注射器活塞后，需将光屏左移才能再次得到清晰的像，可判断出活塞向左运动11．用如图装置探究凸透镜成像规律，凸透镜焦距为10cm，此时在光屏上恰好成清晰的像，下列说法正确的是（

）A．保持凸透镜位置不变，只将蜡烛和光屏的位置互换，在光屏上看不到像B．保持凸透镜位置不变，将蜡烛移动到45.0cm刻度线处，在右侧通过透镜看不到像C．保持蜡烛和光屏的位置不变，只将透镜适当向右移动，在光屏上不能再次看到像D．保持蜡烛位置不变，将光屏移动到70.0cm刻度线处，再将透镜适当向左移动，在光屏上不能再次看到像12．如图所示，AB是凸透镜的主光轴，P、Q、S是在主光轴上的三个位置，把一物体放在Q处，像成在S处；把物体放在S处，凸透镜位置不变，像成在P处，则可判断凸透镜的位置在（）A．P的左边 B．PQ之间 C．QS之间 D．S的右边二、填空题13．如图甲所示，一束太阳光通过三棱镜后，在光屏上呈现彩色光带。（1）由上述实验现象可推知：红光照射下某凸透镜的焦距（小于/等于/大于）蓝光照射下该凸透镜的焦距。（2）如图乙所示，当用红光照亮物体E时，在光屏上恰好呈倒立、等大的实像：若改用蓝光照亮物体E时，应将光屏适当向（左/右）移，才能呈现清晰的（缩小/等大/放大）的像。14．小明用同种材料制成的直径相同、厚度不同的甲、乙两个凸透镜探究近视眼的成因（甲透镜较薄一些）。他先将甲透镜和光屏位置固定，移动蜡烛到如图所示的位置时，光屏上出现了清晰的像，该像是倒立的、的实像。若只将甲透镜换成乙透镜（蜡烛、透镜和光屏的位置不变），光屏上的像变模糊了，为在光屏上看到清晰的像，可将蜡烛向（选填“左”或“右”，下同）移动，也可将光屏向移动，还可在蜡烛与透镜之间靠近透镜处放一适当的（选填“凸透镜”或“凹透镜”）。

15．如图甲所示是直播上课的场景，老师的电脑上的摄像头相当于一个透镜，若该透镜的焦距（或虚焦距）为10cm，直播老师应坐在如图乙所示的（选填“AO”“BA”或“CB”）区间上，经摄像头就能成清晰的（选填“倒立”或“正立”）的影像。

16．在探究凸透镜成像规律时，利用太阳光测量凸透镜的焦距，我们需要将凸透镜太阳光。组装并调节实验器材，使烛焰和光屏的中央位于凸透镜的上，目的是使像成在光屏的中央。如图所示，像成在了光屏的中央，此装置（选填“有”或“没有”）按照要求调节。

17．小明同学采用如题图甲所示装置，在光屏上得到一个很小、很亮的光斑，该凸透镜的焦距为cm。将该凸透镜、蜡烛和光屏按题图乙所示安装到光具座上，在光屏上可观察到清晰倒立（选填“放大”“缩小”或“等大”）的像。保持蜡烛和光屏位置不动，移动凸透镜到cm位置时，光屏上又能得到一个的蜡烛的像。

三、作图题18．蜡烛放在如图所示的位置，通过透镜成倒立、等大的像。蜡烛上A点发出一束平行于主光轴的光线，请在图中画出入射光线经透镜的折射光线。19．如图甲所示，AB通过凸透镜成倒立放大的实像，请利用所学在图中画出凸透镜及其焦点F的位置。20．小华拍照得虾的胶片后，他用如图所示的投影仪展示给同学们看。如图，来自物体MN的三束光线a、b、c平行于主光轴，O是透镜的光心，a经过透镜后的光线过主光轴的一点；①在图中画出b经透镜后的光线；②根据凸透镜的成像原理，画出MN经透镜后所成的像M′N′。四、实验题21．在“探究凸透镜成像规律”的实验中。（1）将发光体F、透镜和光屏靠在一起并调节高度，使发光体F和光屏的中心位于；（2）如图所示，发光体F在光屏上成倒立、的清晰的实像，就是这一原理的应用；（3）接着给凸透镜戴上远视眼镜，发现光屏上的像变模糊，在不移动发光体F和凸透镜位置的情况下，为使光屏上再次呈现清晰的像，应将光屏向（靠近/远离）凸透镜方向移动。22．某同学用焦距为10cm的凸透镜进行“探究凸透镜成像规律”的实验，已完成的实验数据和现象记录在下表中。序号物距/cm像距/cm像的性质（正倒、放缩、虚实）像的大小14213倒立、缩小、实像逐渐变大23214.532218.54倒立、等大、实像51921倒立、放大、实像61724.571530（1）将器材安装在光具座上时，要使烛焰和光屏的中心位于；（2）做实验时，要寻找像的位置并确认像是否最清晰的做法是：；（3）蜡烛和凸透镜在如图所示位置摆放时，应将光屏移动到刻度范围内才能寻找到像的位置；（4）分析表中像距和像的大小随物距变化的趋势，可以猜想凸透镜成放大和缩小像的物距分界点是；（结论要不失一般性）（5）某同学做完7组数据后，准备整理器材结束实验，你认为是否还需要用这个凸透镜继续探究？（解答要有结论和理由）。23．凸透镜是初中物理中常见的光学器材，小明所在的实验小组对凸透镜进行以下实验。（1）他们决定先从测凸透镜的焦距开始，如图所示：①在光屏中央画一个与凸透镜直径相同的圆，找出圆心O'；②将光源、凸透镜和光屏放在光具座上，调节它们的高度，使光源、凸透镜光心和在同一水平直线上；③固定凸透镜的位置，将光源从紧贴凸透镜的位置缓慢向外移动，直到光屏上的光斑，就可以从光具座上读出凸透镜的焦距；④为了验证测出的焦距值是否准确，小明提出可以左右移动光屏，若光屏上的光斑大小不变，则测出的焦距准确。若向右移动光屏，光斑变大，说明本次测出的凸透镜的焦距比真实值。（2）在“探究凸透镜成像规律”的实验中：①他们调整实验器材，使烛焰和光屏的