凸透镜成像的规律（知识点+例题）原卷版

人教版八年级物理上册第5章《透镜及其应用》

第3节凸透镜成像的规律讲义

（知识点总结+例题讲解）

知识点框架

序号知识点难易程度例题数变式题数合计

—凸透镜成像的规律★★33

14

""[凸透镜成像的实验★★44

知识点总结+例题讲解

一、凸透镜成像的规律：

1.当物体在1倍焦距内时（OVuVf）：

①正立、放大、虚像；

②物像同侧；

③像距>物距：v>u；

④物体远离凸透镜（靠近焦点），像变大;

（4）应用：放大镜

（2）成像原理：光的折射;

（3）成像特点：

①倒立、放大、实像；

②物像异侧：像与物分别在凸透镜的两侧；

③像距>物距：v>2f；（像在2倍焦距之外）

④像与物体的移动方向一致；（物体向右移动，像也向右移动）

⑤物体靠近凸透镜（靠近焦距处），像变大；

物体远离凸透镜（靠近2倍焦距处），像变小；

⑥像的移动速度大于物体的移动速度：物体移动一小段距离，像移动一大段距离;

（4）应用：投影仪

4.当物体在2倍焦距处时（u=2f）：

（3）成像特点:

①倒立、等大、实像；

②物像异侧：像与物分别在凸透镜的两侧；

③像距=物距：v=2f：（像也在2倍焦距处）

5.当物体在2倍焦距之外时（u>2f）：

①倒立、缩小、实像；

②物像异侧：像与物分别在凸透镜的两侧;

③像距V物距；fVvV2f；（像在1~2倍焦距间）

④像与物体的移动方向一致；（物体向右移动，像也向右移动）

⑤物体靠近凸透镜（靠近2倍焦距处），像变大；物体远离凸透镜，像变小；

⑥像的移动速度小于物体的移动速度：物体移动一大段距离，像移动一小段迫离;

（4）应用：照相机。

【例题1】已知凸透镜的焦距为15cm,下列说法正确的是（）

A.当物体距凸透镜10cm时，成正立、放大的实像

B.当物体距凸透镜20cm时，成倒立、放大的实像

C.当物体距凸透镜35cm时，成倒立、放大的实像

D.当物体从距凸透镜20cm处远离凸透镜时，在凸透镜另一侧所成的像逐渐变大

【变式1】如图，这是一款人脸识别门镜一体机，通过摄像镜头捕捉人险信息，并将

所拍图像与系统数据库中预先录入的人脸照片模板进行对比。下面对该装置说法正

确的是（）

A.该摄像镜头相当于匹透镜

B.这种镜头可用来矫正近视眼

C.这种镜头对光线具有发散作用

D.若镜头的焦距为10cm,为了能成清晰的像，人脸到镜头的距离应大于20cm

【例题2】将蜡烛放在如图所示的位置，通过凸透镜成倒立、缩小的像。小刚画了图

中的光路。下列说法正确的是（)

A.小刚画的光路是正确的

B.透镜成的是虚像TTTrpTTTrpnrp

C.透镜的像距大于20cm30cm2010

D.透镜的焦距小于10cm

【变式2】蜡烛放在如图所示位置，通过凸透镜成倒立、放大的像，小明画了图中的

光路。下列说法正确的是（）

A.小明画的光路是正确的

B.透镜的焦距等于20cm

1111|111则1|川即川川叫叫出I

C.透镜的焦距小于10cm大于5cm30cm2010102030

D.透镜的焦距大于10cm小于20cm

【例题3】如图是航天员王亚平在“太空授课”时的情景，此时她的脸距“水透境”

中心的距离与“水透镜”的焦距f之间的关系为（）

A.小于f

B.在f与2f之间

C.大于2f

D.都有可能

【变式3】如图是平行于主光轴的光线通过凸透镜的光路图，下列说法正确的是（）

C.把物体放在离凸透镜25cm处,像距大于40cm

D.把物体放在离凸透镜30cm处,所成的像是正立放大的虚像

二、凸透镜成像的实验:

1.原理：光的折射;

实验：实验时点燃蜡烛，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度;

若在实验时，无论怎样移动光屏，在光屏都得不到像，可能得原因有:

①蜡烛在焦点以内;②烛焰在焦点上;

③烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度;

④蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦距，成像在很远的地方，光具座的光屏无法移到该位置;

2.实验结论：（凸透镜成像规律）

F分虚实，2f大小，实倒虚正，具体见下表:

像的性质

物距像距应用

倒、正放、缩虚、实

u>2f

f<u<2f

u<f

3.对规律的进一步认识:

（1）u=f是成实像和虚象，正立像和倒立像，像物同侧和异侧的分界点;

（2）u=2f是像放大和缩小的分界点;

（3）当像距大于物距时成放大的实像（或虚像），当像距小于物距时成倒立缩小的实

像;

物距羸小像距增大像变大

（4）成实像时:

（增大）C咸小）（夺小）

（5）成虚像时:物距减小像距减小像变小

（增大）（ig±）（百

（6）当物体从远处向焦点靠近时，像逐渐变大，远离凸透镜;

①当u>2f,物体比像移动得快;

②当f<u<2f,物体比像移动得慢;

【例题4】在探究凸透镜成像规律的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,

烛焰在光屏上恰好成一清晰等大的实像，下列说法正确的是（）

8Q

。int|tinnnpinpnipinpi-

0102030405060708090err

A.该凸透镜的焦距是20cM

B.将蜡烛移动到20cm刻度处，移动光屏可得到倒立、放大的实像

C.将蜡烛移动到35cm刻度处，为使烛焰在光屏上成一消晰的像，应向右移动光屏

D.将蜡烛移动到45cm刻度处，为使烛焰在光屏上成一清晰的像，应向右移动光屏

【变式4】小华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，光屏和点燃的蜡烛分别位于凸透镜两侧。如图所示，他将蜡烛依

次放置在甲、乙、丙、丁四个位置处，每次移动光群，寻找烛焰清晰的像。关于此实

验，下列判断中正确的是（）

A.蜡烛在甲位置处,光屏上可呈现出烛焰放大的像，能说明照相机的原理

B.蜡烛在乙位置处，光屏上可呈现出烛焰缩小的像，能说明照相机的原理

C.蜡烛在丙位置处，光屏上可呈现出烛焰放大的像，能说明幻灯机的原理

D.蜡烛在丁位置处，光屏上可呈现出烛焰缩小的像，能说明幻灯机的原理

【例题5】小军做凸透镜成像规律的实验时，将焦距为10cm凸透镜固定在光具座上

50cm刻度线处，光屏和点燃的蜡烛在凸透镜的两侧，蜡烛放置在35cm刻度线处，如

图所示，移动光屏，直到在光屏上呈现烛焰清晰的像下列说法中正确的是（）

A.光屏上呈现的是烛焰的虚像

B.光屏上呈现的是烛焰正立的像

C.该实验现象能说明照相机的成像特点

D.如果把蜡烛和光屏互换位置，光屏上的像是缩小的

【变式5】如图所示是探究凸透镜成像规律的实验装置，实验中所使用的透镜焦距为

10cm,实验中将蜡烛分别放在甲、乙、丙、丁四个位置，观察光屏上成像情况（光屏

位置未标出）。下列说法正确的是（）

A.蜡烛在甲位置时，需将光屏移动到70cm刻度的右侧位置，才能在光屏上成清晰的像

B.蜡烛在乙位置时，透镜成像的特点与幻灯机的原理相同

C.蜡烛在丙位置时，光屏上成的清晰的像为倒立、缩小的实像

D.蜡烛在丁位置时，成正立、放大的虚像，与放大镜成像原理相同

【例题6】小红同学在探究凸透镜成像规律的实验中:

0102030405060708090cm

（1）如图在光具座上依次摆放蜡烛、凸透镜、光屏，并调整它们的高度，使的

中心、透镜中心和光屏中心大致在同一高度C

（2）上图所示情景时光屏上恰好有清晰的像，此时的像距是cm,这个时候

所成的像与实际生活中（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）的

成像原理相同；如果此时将蜡烛和光屏位置对调，光屏上（选填“能”

或“不能”）出现清晰的像。

（3）实验过程中，燃烧的蜡烛在不断缩短，导致光屏上的像不在成在光屏中央，

为了使烛焰的像能成在光屏中央，可以进行的操作是o

【变式6】某同学用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏和刻度尺等实验器材，探究“小透

甲乙

（1）为了测量凸透镜的焦距，让一束平行于主光轴的光射向凸透镜，移动光屏,

直到光屏上出现最小、最亮的光斑，用刻度尺测出光斑到凸透镜中心的距离,

如图甲所示。凸透镜焦距为emo

（2）将凸透镜固定在光具座50cm刻度线处，蜡烛放置在光具座40cm刻度线处,

点燃蜡烛，左右移动光屏，出现图乙所示现象（成像清晰）。为使像呈现在

光屏中央，应将光屏向调节。

（3）保持凸透镜位置不变，调整烛焰中心、透镜中心和光屏中心在同一高度。将

蜡烛移至34cm刻度线处，移动光屏，直到光屏上再次出现清晰的像，该像是

倒立、的实像。保持凸透镜位置不变，将蜡烛继续向左移动10.0cm,

仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向移动一段距离。

【例题7】在“探究凸透镜成像规律”的实验中:

（1）如图1是小明确定凸透镜焦距时所做的实验，两束平行于主光轴的光线，过

凸透镜都照射到A点，由此可以测得该凸透镜的焦距为emo

（2）请在图2中画出蜡烛AB发出的两条光线通过透镜后的光线，此时蜡烛AB通

过凸透镜成的像是（选填“放大”或“缩小”）（选填“正立”

或“倒立”）的。这个像用光屏（填“能”或“不能”）接收到。

（3）当实验装置如图3所示摆放时，在光屏上得到了烛焰清晰的像，此时的像是

（选填“放大”或“缩小”）的（选填“虚像”或“实像”）0

（4）在图3所示实验中，保持透镜位置不变，将蜡烛移至35cm刻度处，为了在

光屏上再次成清晰的像，应将光屏（选填“靠近”或“远离”）凸透镜。

【变式7】利用光具座以及蜡烛、凸透镜、光屏等器材，可进行“探究凸透镜成像规

律”的实验。

（1）实验时，首先在光具库上放置实验器材，若光具座A处放置蜡烛（如图所

示），则C处应放置____（选填“凸透镜”或“光屏”。器材正确放置后，

还应对其进行调整，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。根据成像规律判断下列说法，说法正确的

是O

A.若凸透镜的焦距为10cm,则烛焰距离凸透镜30cm时，可在光屏上成放大的像

B.实验过程中，蜡炽因燃烧而变短，则烛焰在光屏上的像会卜移

C.若烛焰朝着凸透镜方向前后不断晃动，则光屏上仍能观察到清晰的烛焰像

D.若烛焰在光屏上成缩小的像，则光屏到凸透镜的距离小于烛焰到凸透镜的距离

(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