第三章 透镜及其应用 第1讲 透镜 凸透镜成像的规律 学案

第1讲透镜凸透镜成像的规律考点通关直击考什么考点1凸透镜和凹透镜1．凸透镜：中央厚，边缘薄，对光有①____作用，又叫会聚透镜。凸透镜能使平行于主光轴的光会聚于②____点；焦点到③____的距离叫作焦距。2．凹透镜：中央薄，边缘厚，对光有④____作用，又叫发散透镜。要点必记焦距可反映透镜对光的偏折能力。材料和大小相同的凸透镜，中间越厚，折光能力越强，焦距越小。考点2透镜的三条特殊光线平行于主光轴过焦点过光心凸透镜凹透镜规律平行过“焦”过“焦”变平过“心”不变考点3☆重点凸透镜成像的规律1．凸透镜成像的静态规律物距像的性质像距⑤________倒立、缩小的实像2fu=倒立、⑥____的实像⑦________⑧________倒立、放大的实像v>u=不成像/u<正立、放大的虚像/2．凸透镜成像的动态规律（1）凸透镜成实像时，物体向焦点移动的过程中，像变⑨____，像距变⑩____。相对于焦点而言这个规律可简称为“物近像远，像变大”。（2）凸透镜成虚像时，也是物体离焦点越近，像就越⑪____，像距也越⑫____。（3）物距相同时，凸透镜的焦距越大，成的实像越⑬____,像距也越⑭____。要点必记1.当凸透镜正对平行光(u≫2f)2.凸透镜成像时，成放大和缩小的像的分界点是二倍焦距处，实像和虚像的分界点是一倍焦距处。夯基综合练1．西汉时期的《淮南万毕术》中，记载有“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生。”其中“削冰令圆”是把冰削成____透镜，该透镜能使光发生____（选填“折射”或“反射”），对光有____作用；将该透镜正对太阳光，“以艾承其影”是将“艾”（易燃物）放在透镜的____上，此时“艾”到该透镜____的距离为焦距。2．[苏科八上习题改编]如图所示，同学想研究凸透镜成像规律，已知B点在凸透镜的二倍焦距处。保持透镜的位置不变，先将蜡烛移动到B点，移动透镜右侧光屏到适当位置，光屏上得到的清晰像是倒立、____的实像；再将蜡烛移动到A点左侧，为了再次在光屏上成清晰的像，光屏应该向____（选填“左”或“右”）移动。命题研究聚焦怎么考命题点1透镜★☆☆考情命题点1透镜的考查重点为三条特殊光线的作图，或将凸透镜的焦距与成像规律相融合。纵观外省的考情，透镜对光的作用以及成因也需要关注。妙招命题点1透镜对光的作用的本质为光的折射。光通过透镜的两个面经过了两次折射，均遵循光的折射规律，表现为会聚或发散。1．[2025苏州模拟]如图甲所示，光学元件由两个圆形透镜A、B组成。将光学元件正对太阳光，把一张白纸放在光学元件下方并正对它，如图乙所示，在白纸上得到了两个大小一样的圆形光斑，圆形光斑的直径大小介于A和B的直径大小之间，则下列说法正确的是（）A．A、B都是凸透镜 B．A、B都是凹透镜C．A是凸透镜、B可能是凹透镜 D．A是凹透镜、B可能是凸透镜2．根据要求作图。 图1 图2（1）如图1，画出入射光线经过凹透镜后的折射光线。（2）如图2，请画出由S点发出的光经过凸透镜后的折射光线。命题点2凸透镜成像的规律★★★考情命题点2多年来，凸透镜成像静态规律属于江苏中考的重点，考查思路稳定，要求学生知道几种成像的物距和像距范围。妙招命题点21.一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小。（一倍焦距处是成实像和虚像的分界点，二倍焦距处是成放大像和缩小像的分界点）2.虚像皆正，实像皆倒。（初中阶段我们研究的虚像都是正立的，如平面镜成像、凸透镜所成虚像；实像都是倒立的，如小孔成像、凸透镜所成实像）3．如图所示，烛焰在光屏上刚好成清晰的像。透镜不动，将蜡烛移至30cm刻度处后再移动光屏，在光屏上观察到清晰的像，该像是（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、等大的实像思路T31.光屏上成清晰像时，像距和物距相等，隐藏着物体在两倍焦距处的信息。2.判断蜡烛移到30cm刻度处时的成像情况，关键在于判断这时物距与一倍焦距和两倍焦距之间的关系4．[2024无锡]用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像的规律，将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏置于光具座上如图所示的位置，下列说法中正确的是（A．只向左移动光屏至适当位置，光屏上能呈现烛焰缩小的像B．只向右移动光屏至适当位置，光屏上能呈现烛焰放大的像C．只向右移动蜡烛至适当位置，光屏上能呈现烛焰放大的像D．只移动凸透镜至适当位置，光屏上能呈现烛焰等大的像5．[2024泰州]在探究凸透镜成像规律的实验中，发光物体与凸透镜的位置如图所示，清晰的像应成在图中____（填数字序号）区域，像的箭头方向是向____的，该像____（能/不能）被人眼看到。6．[2025连云港]在利用太阳光测量凸透镜的焦距时，小明将凸透镜正对着太阳，再把一张纸放在它的下方，当在纸上呈现一个光斑时，测得这个光斑到凸透镜的距离为l。当纸靠近凸透镜时，光斑变小，说明凸透镜的焦距f____l（选填“>”“<”或“=”）。在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上呈现清晰的像，像是倒立____的实像，利用这一成像规律可以制成______。7．[2025徐州]在“探究凸透镜成像的规律”实验中,所选凸透镜的焦距为10cm。如图所示,组装器材时应将______的高度向下调整。调整完毕后,若凸透镜和蜡烛的位置不变,将光屏向____移动,可以找到烛焰清晰的像,此时的像是倒立、____综合提升凸透镜成像的动态规律提升技巧1.物体移动对像的影响：物体向凸透镜的焦点靠近时，像变大，像距变大。2.成实像时，凸透镜焦距大小对像的影响：物距相同时，凸透镜的焦距越长，像越大，像距越长。3.光路可逆对像的影响：光屏上成清晰的像时，对调光屏和物体的位置，光屏仍然成清晰的像，“放大”“缩小”随着对调。8．[2023扬州]如图甲，在装有水的杯子里，小红将一支铅笔分别紧贴杯壁内、外竖直放置，两次都观察到铅笔放大的像，俯视图如图乙、图丙所示。下列说法正确的是（）A．图乙中铅笔向前移，像一直变小B．图乙中铅笔向前移，像先变小后变大C．图丙中铅笔向后移，像一直变大D．图丙中铅笔向后移，像先变小后变大9．[2025苏州]探究凸透镜成像的规律时，把蜡烛、凸透镜和光屏置于光具座上，先固定好点燃的蜡烛和光屏，再移动凸透镜。当凸透镜距离蜡烛为16cm和24cm时，光屏上先后两次都呈现烛焰清晰的像。下列说法正确的是（A．第一次的像是缩小的 B．第二次的像比第一次大C．蜡烛和光屏间的距离是40cm D．凸透镜的焦距是重点实验多维透析实验3探究凸透镜成像的规律★★★实验要点梳理1.应使烛焰、凸透镜光心、光屏中央在同一水平面上。2.烛焰从较远处逐渐靠近透镜，每次都要调节光屏与凸透镜的距离，直到烛焰在光屏呈现清晰的像。3.随着实验的进行，蜡烛渐渐变短，需重新调节各器材高度（将蜡烛调高，或将光屏调高，或将透镜与光屏同时调低至烛焰中心水平线上），直到像呈现在光屏的中央。4.因光路可逆，所以光屏上有清晰的像时，使蜡烛和光屏的位置对调，依然能在光屏上得到清晰的像。实验一题透练问题[2023苏州改编]在“探究凸透镜成像规律”的实验中。 图1 图2基础设问证据（1）如图1，把蜡烛、凸透镜、光屏依次摆放在光具座上，并将蜡烛烛焰和光屏的中心调到凸透镜的主光轴上，目的是使像成在________。（2）按要求进行观察和测量，并将部分观测情况记录在表中。实验序号物距u像距v像的性质16020倒立、缩小、实像23030倒立、等大、实像320410①凸透镜焦距f=____cm②当物距u=20cm时，v=___③当物距u=10cm时，像的性质是_______________解释（3）［动态规律］如图2是航天员王亚平太空授课制作水球时呈现的情景，假设她稍向后远离水球，则她在球中所成的像将____（选填“变大”“不变”或“变小”）。拓展设问（4）如图3所示，光屏上成清晰的像。保持蜡烛和光屏的位置不变，只移动透镜到____cm刻度线处，光屏上可再次成清晰____、倒立的实像。图3（5）实验进行一段时间后，原来在光屏中心的像“跑”到光屏上方了。能让像重新回到光屏中心的操作是____（选填序号）。A．光屏下调 B．蜡烛上调 C．透镜上调创新设问交流（6）［科学论证］小红同学做“观察凸透镜成像”的实验时，进行了两次实验，分别如图4、5所示。在第一次实验中，她能在凸透镜另一侧的光屏上观察到倒立、放大的“烛焰”；第二次实验中，她通过凸透镜能观察到正立、放大的“烛焰”。则小红在第一次实验中使用的凸透镜的焦距____（选填“大于”“小于”或“等于”）第二次实验中使用的凸透镜的焦距。 图4 图5（7）如图6，将蜡烛放在P点位置，若切除凸透镜中间的阴影部分，剩余部分不动，则在右侧____。图6A．看不到像 B．能看到1个完整的像C．能看到一半的像 D．能看到2个完整的像第1讲透镜凸透镜成像的规律考点通关直击考什么考点1凸透镜和凹透镜1．会聚；焦；光心2．发散考点3☆重点凸透镜成像的规律1．u>2f；等大；v2．（1）大；大（2）大；大（3）大；大夯基综合练1．凸；折射；会聚；焦点；光心2．等大；左命题研究聚焦怎么考命题点1透镜★☆☆1．C2．（1）如图所示（2）如图所示命题点2凸透镜成像的规律★★★3．B4．D5．②；上；能6．<；缩小；照相机[解析]将凸透镜正对阳光，光线平行于凸透镜的主光轴，经凸透镜会聚在焦点处，会形成一个最小、最亮的光斑，当纸靠近凸透镜时小明得到的光斑变小，说明该光斑不是最小、最亮的，该光斑更接近了焦点，则测量结果l大于焦距，即f<l；当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如题图所示时，光屏上呈现清晰的像，图中的物距大于像距，说明物体在7．凸透镜；左；缩小综合提升8．A[解析]由图示和题意可知，图乙中铅笔与杯子左侧壁之间的水柱相当于凸透镜，能观察到铅笔放大的像，此时铅笔在“水凸透镜”的一倍焦距之内，则可知凸透镜成的是正立、放大的虚像；图乙中的铅笔向前移时，水柱变薄，对光的会聚能力减弱，则焦距变大，同时铅笔前移，离“水凸透镜”的焦点越来越远，相当于物距变小，由凸透镜成虚像的规律可知，像距也变小，像一直变小；根据图示和题意可知，装有水的杯子相当于凸透镜，图丙中也能观察到铅笔放大的像，图丙中的铅笔向后移动，物距变大，若铅笔在凸透镜的一倍焦距以内，由凸透镜成虚像的规律可知，像距也变大，像变大；当铅笔在一倍焦距和二倍焦距之间时，成倒立、放大的实像，物距变大时，像距变小，像变小；当铅笔在二倍焦距以外时，成倒立、缩小的实像，物距变大时，像距变小，像变小；所以图丙中铅笔向后移，像先变大后变小；综上所述，A正确。9．C[解析]当凸透镜距离蜡烛为16cm和24cm时，光屏上先后两次都呈现烛焰清晰的像，由折射时光路的可逆性可知，第一次的物距等于第二次的像距，第一次的像距等于第二次的物距，所以第一次物距是16cm，像距