凸透镜成像规律原理图
凸透镜成像规律原理图
物距u:
像距v:
（请画出平行于主光轴的光线和过光心的光线）
1、物距大于两倍焦距（u>2f）
结论1：当物距大于两倍焦距（u>2f）时，成（正立/倒立）（放大/缩小/等大）（实/虚）像。像和物位于透镜（同/异）侧。
2、物距等于两倍焦距（u=2f）
结论2：当物距等于两倍焦距（u=2f）时，成（正立/倒立）（放大/缩小/等大）（实/虚）像。像和物位于透镜（同/异）侧。
3、物距大于一倍焦距小于两倍焦距（f 结论3：当物距大于一倍焦距小于两倍焦距（f 4、物距等于一倍焦距（u=f） 结论4：当物距等于一倍焦距（u=f）时，（成/不成）像。 5、物距小于一倍焦距（u 结论5：当物距小于一倍焦距（u 1、倍焦点分虚实（1、 2、3 vs 5），倍焦点分大小（1 vs 3） 2、像异侧倒（1、2、3 ），像同侧正（5） 3、成实像时，物近像远像变（1、2、3），物远像近像变（3、2、1） 4、成虚像时，物近像近像变，物远像远像变。 物体向上运动，发现光屏上的像向运动。（镜不动，物像运动相）保持物体不动，透镜向上运动，发现光屏上的像向运动。（物不动，镜像运动相）用不透明物体遮挡住透镜一部分，会发现像的形状，亮度。 “靠近”，则对光线起会 ）平行于主光轴的光线，经折射后过透镜焦点。 像清晰 五. 凸透镜成像规律：说明几点： ① 焦点是凸透镜成实像和虚像的分界点，时不成像，成实像，成虚像。 f u =f u >f u <② 二倍焦距处是像大小的分界点，时，成等大实像，时，成缩小的实像， f u 2=f u 2>时，成放大实像或放大虚像。 ③ 成实像特点：成实像时，物、像在镜的两侧 f u 2<且倒立，同时，，像变小，，像变大，物像移动方向一致。 ④ 成虚 ↑u ↓v ↑↓v u 像的特点：成虚像时，物、像在镜同侧，且正立、放大，同时，，像变大， ↑↑v u 像变小，像物移动方向也一致。 ↓↓v u ⑤ 成实像时，物、像距离最小值为4倍焦距（即）。 f 4口诀：一焦分虚实，分正倒；二焦分大小；物近（与焦点的距离）像远大，物远（与焦点 的距离）像近小；实像异侧倒，虚像同侧正；像距大（于物距）像放大，像距小（于物距） 像缩小。 例7: 将一支点燃的蜡烛放在一个凸透镜前30cm 处，在透镜另一侧的光屏上得到清晰等 大的像。若把蜡烛从原来的位置向此透镜方向移动20cm ，则此时蜡烛经该透镜所成的像是 （ ） A ．放大的虚像 B ．等大的虚像 C ．缩小 的实像 D ．缩小的虚像 例8、关于实像和虚像，下列说法正确的是： ( ) A 、实像能用光屏承接，虚像也能用光屏承接 B 、实像是光的折射形成的，虚像是光的反射形成的 C 、实像是实际光线会聚而成的，虚像是光线反向延长线会聚而成的 D 、实像是实 际存在的像，虚像是实际不存在的像，是人的幻觉形成的 六、对凸透镜成像规律的科学探究题 例9： 在做“探究凸透镜成像”的实验中： （1）将凸透镜正对太阳光，在透镜的另一侧移动光屏，在距透镜10cm 处，屏上呈现出最 小最亮的光斑，则此凸透镜焦距约是__________cm ； （2）小莉同学做实验时，发现烛焰在光屏上的像偏高，如图7所示，若要使烛焰成像在 光屏中心，只调节光屏，应将光屏向__________（填“上”、“下”）调节； （3）若将烛焰移至距凸透镜15cm 处，移动光屏，使烛焰在屏上得到倒立、_______清晰 的实像，_______就是应用这一原理制成的（填“照相机”、 “幻灯机”或“放大镜”）。 巩固练习： 1.如图8所示，一玻璃砖内有一凸形气泡，一束平行光垂直射 向玻璃砖的侧面，通过玻璃砖后，光线将会（ ） A.仍然平行 B.会聚 C.发散 D.无法确定 2.一束光在空气中经凸透镜折射后，下列说法中正确的是（ ）A.一定是平行光束 B.一定是会聚光束 C.折射光束比原来的光束会聚一些 D.一定是发散光束 凸透镜成像规律经典习题 1、把凸透镜正对太阳光，可在距凸透镜10 cm 处得到一个最小最亮的光斑．若用此透镜来观察邮票上较小的图案，则邮票到透镜的距离应( ) A ．大于10 cm B ．小于10cm C ．大于20cm D ．在10cm 和20cm 之间 2、一凸透镜的焦距是10cm ，将点燃的蜡烛从离凸透镜50cm 处移到15cm 处的过程中，像的大小和像距的变化情况是（ ） A ．像变大，像距变小 B ．像变大，像距变大 C ．像变小，像距变小 D ．像变小，像距变大 3、某物体放在凸透镜前30cm 处时，能在光屏上得到一个倒立缩小的实像，则该凸透镜的焦距可能是（ ） A 40cm B ．30cm C ．20cm D ．10cm 4、在研究凸透镜成像实验中，当烛焰离凸透镜的距离小于焦距时，眼睛通过透镜观察到的虚像可能是图中的（ ） 5、小明在做“凸透镜成像”实验时，将点燃的蜡烛放在凸透镜前20cm 处，在透镜另一侧的光屏上观察到缩小的像．小明又把点燃的蜡烛置于原来的光屏处，则所成像的性质是（ ） A ．倒立放大的实像 B ．正立放大的虚像 C ．倒立缩小的实像 D ．倒立等大的实像 6、小明和小红用焦距相等的相同照相机对小强同学拍照，洗出的底片分别为右图中的甲和乙，则（ ） A.小红离小强的距离近 B ．小明和小红离小强的距离相同 C.小红要使底片上的像与小明的一样大，小红移动位置后，再减少镜头到底片的距离 D.小红要使底片上的像与小明的一样大，小红移动位置后，再增大镜头到底片的距离 7、下图为小红同学的脸庞外形和大小，通过凸透镜看她的脸庞时，不可能看见的像为下图的 （ ） 8、如图是用来研究凸透镜成像规律的实验装置示意图（屏未画出），当蜡烛和透镜放在图示位置时，通过移动光屏，可以在光屏上得到与物体等大的像。若透镜位置不变，将蜡烛移到刻度为30cm 处，则（ ） A.移动光屏，可以在屏上得到倒立放大的像 B ．移动光屏，可以在屏上得到倒立缩小的像 C ．移动光屏，可以在屏上得到正立放大的像 D ．不论光屏移到什么位置，都不能在屏上得到清晰的像 9、一物体沿凸透镜的主光轴移动，当物距为30厘米时，在凸透镜另一侧的光屏上得到一个放大的实像，当物体移至物距为15厘米时，它的像一定是：（ ） A 、放大实像； B 、缩小的实像； C 、放大的虚像； D 、缩小的虚像 10．某同学做“凸透镜成像规律”实验时，所给的有下面不同焦距的四块凸透镜，实验中，光屏移到离凸透镜16厘米处，得到烛焰倒立、放大的像，这块凸透镜的焦距可能是（ ） Ａ、f=4厘米； Ｂ、f=８厘米； Ｃ、f=12厘米； Ｄ、f=16厘米。 11．在研究凸透镜成像的实验中，经凸透镜成放大的实像，则物距u 应满足( ) A.u ＞2f; B.2f ＞u ＞f; C.u=2f ； D.u ＜f 12、在物体由远处向凸透镜焦点移近的过程中，像距与实像的变化情况是：( ) A.像距逐渐增大，像逐渐变大 B.像距逐渐增大，像逐渐变小 C.像距逐渐减小，像逐渐变大 D.像距逐渐减小，像逐渐变小 复习：《凸透镜成像的规律及应用》导学案 编写人：审核人:初三物理组学生姓名: 班级： 复习目标： 1。知道凸透镜所成的实像与虚像的区别 2。知道凸透镜成放大、缩小实像和虚像的条件,并能根据题目中的条件判断出凸透镜的焦距以及凸透镜成像的情况 3．能应用凸透镜成像的规律解决一些简单的实际问题以及照相机、投影仪、放大镜的成像原理及调节方法 知识储备： １。回顾“探究凸透镜成像规律”的实验，填写下列表格： 物距u与焦距的关系 像的性质像距v与 焦距的关系 应用正倒大小实虚 u＞2ｆ u=2ｆ—-———f 初中物理知识：凸透镜成像规律八种记忆方法 一、作图成像法 光学作图，是掌握光学内容的有效途径之一。因此，凸透镜成像规律完全可以利用三条特殊光线中的两条，而找到像点，这种方法适用于基础较好的学生，也可以作为实验后，强化知识的一种补充，也可以为那些要参加各种物理竞赛的学生，作为知识的一种拓宽。方法是过物体上的一点，画出三条特殊光线中的任意两条，然后找到光线通过凸透镜后相交的点，或者光线的反向延长线的交点，就是物体上该点的像点。再根据物体与主光轴的垂直关系，画出像也与主光轴垂直，就可以画出虚实像。还可以借此介绍虚实像。 本文列举两种利用作图法探究成像规律，作图在下： 两条光线：(1)过光心的光线方向不变；(2)平行于主光轴光线通过焦点。 这种方法适合学习能力较好的学生，初二学生接受起来可能有些困难，可以在初三第一轮复习时，帮助学生记忆，减轻复习时的学生的记忆压力。 二、光路可逆法 光路可逆性是光学的一个重要知识点，学生对这个知识也是记忆犹新。具体方法是先根 据作图法作出一种成像规律的图后，提醒学生从光路可逆性来考虑问题，把作出来的图，从反面看一下，又是什么成像规律这样所有的成像规律，就可以从光路可逆性来记住规律。下图中就是利用光路可逆性，完成两个成像规律！ 这种方法理解层次较高，学生理解起来也很难，可以作为新课以后的辅助练习。 三、童话故事记忆法 一个天气晴朗、阳光明媚的冬天，唐僧师徒一行四人，为取真经，他们继续向西方徒步前行。他们来到一个山洞中休息吃饭。山洞前有一个大的冰山，冰山中间厚、边缘薄。孙悟空到外面弄了一些吃的回到山洞前，他看到冰山后面的山洞里，也有一只倒立、缩小的孙悟空，他以为是妖精，又来吃唐僧的肉了，连忙拿出金箍棒，准备降服妖精。这时，冰山后的孙悟空也拿出小金箍棒。孙悟空连忙向前冲去，准备与之决斗。这时，孙悟空发现，妖精好像怕自己似的，连忙向远处逃去，而且变得很大，但还是倒立的。孙悟空大声呼道：“妖精，哪里逃”忙连翻几个筋斗，但有冰山挡着，翻到冰山前时，山洞中的“妖精”没有了！ 这时，在山洞中刚睡着的猪八戒被孙悟空的叫声惊醒了，连忙从山洞中出来叫道：“猴哥，哪里有妖精”出来一看，看到冰山外有一个身材魁梧的孙悟空，哈哈大笑到：“猴哥，你又在变戏法哄人了，让我来教训你一下！”连忙拾起钯子，向孙悟空打去，没打到孙悟空，把冰山打碎了，孙悟空又变成了原来一样大小！同学们，你们知道他们师哥俩分别看到了什么吗同学们，谁能把刚才的故事重述一遍 凸透镜成像规律总结 1．成像规律 二．记忆口诀 一倍焦距分虚实；二倍焦距分大小； 物远像近像变小；物近像远像变大。 （物和像的移动方向一样） 三．考点归纳： 1.凸透镜焦距的测量：用平行光（太阳光或远距离的手电筒）垂直照射凸透镜，在凸透镜的另一侧的光屏上承接到最小最亮的亮点，用刻度尺测量出亮点到凸透镜中心的距离，即是凸透镜的焦距。由此可知，凸透镜对光线具有会聚作用。 2.实验器材的摆放顺序：先将凸透镜、蜡烛、光屏依次放在光具座上。 3.点燃蜡烛后，调节烛焰中心、透镜中心、光屏中心，使它们在同一高度上。目的是使像成在光屏中央。 4.无论怎样移动光屏都找不到像的原因： （1）烛焰在一倍焦距以内成虚像； （2）烛焰在一倍焦距处不成像； （3）烛焰、凸透镜和光屏的中心不在同一高度。 5.成像变化情况：要使光屏上的像变大，物体靠近凸透镜，同时光屏远离凸透镜；（物近像远像变大）； 6.成实像时，物体越靠近焦点处，像越大；成虚像时，物体越靠近焦点处，像也越大。（实像都是倒立的，虚像都是正立的） 7.蜡烛燃烧后会变短，光屏上烛焰的像位置会上升。 8.实验中选择蜡烛的缺点：蜡烛燃烧会变短，光屏上像的位置会上升;烛焰会晃动，成像不稳定。改进：选发光二极管，优点：成像更稳定，容易对比大小。 9.发光二极管图案的选择：最好左右不对称，上下不对称。 10.实验后，在凸透镜前加凹透镜后，像和像距都变大，光屏需要远 离凸透镜，相当于近视眼的原理。 11.实验后，在凸透镜前加凸透镜后，像和像距都变小，光屏需要靠近凸透镜，相当于远视眼的原理。 12.实验中在光屏上得到了清晰的像，如果用遮光布遮住透镜的一半，则屏上的像是亮度稍暗的完整的像。 13.用该凸透镜做成像实验，把蜡烛放在凸透镜如图所示，移动光屏，光屏上出现清晰的像，若撤去光屏，则人眼在图示位置能观察到蜡 烛的像。 14.完成实验后，给透镜戴上远视眼镜，调节光屏的位置，使烛焰在 光屏上成一个清晰的像，取下远视眼镜，保持蜡烛和凸透镜的位置 不变，为使光屏上再次得到清晰的像，光屏应该远离透镜。 15.把蜡烛放在一倍焦点处，移动光屏，光屏上无像，但是会有大小 不变的光斑。 16.把蜡烛放在一倍焦点以内，移动光屏，光屏上无像，但是会出现 大小变化的光斑。 《凸透镜成像规律及其应用》专题训练 【知识要点与相应例题】 一、透镜 1、名词：薄透镜，主光轴，光心， 焦点（F ），焦距（f ）。 例 1、透镜上有一个点，从任何方向通过该点的光线都不会偏折，这个点叫做 ； 平行于主光轴的光线通过凸透镜之后会会聚于一点，这个点叫做 ，一个凸透镜 有 个这样的点； 叫做焦距。 2. 典型光路（如图1） 例2.如图2画出了光通 过透镜前后的方向，填 上适当类型的透镜. 3.凸透镜对光线有 __________作用，所以 又叫做__________透 镜；凹透镜对光线有__________作用，所以又叫 做________透镜. 4、判断透镜对光线的作用，应当用折射光线与 入射光线比较，若相“靠近”，则对光线起会聚 作用；若相“远离”，则对光线起发散作用。（如图3） 二．凸透镜的三条特殊光线：（如图4） （1）过透镜光心的光线，折射后，方向不变。 （2）平行于主光轴的光线，经折射后过透镜焦点。 （3）过透镜焦点的光线，经折射后平行主光轴。 例3： 请在图5中两幅图上分别做出入射光线、出射光 线。 三．透镜的应用：照相机，投影仪，放大镜，显微镜，望远镜。 例4．照相机的镜头相当于一个________镜，胶卷相当于 ________．若镜头的焦距为cm 5 f ，则相机中的胶卷应放在_______cm 与_______cm 之 间的位置． 例5、显微镜的两端各有一组透镜，每组透镜都相当于一个 ，靠近眼睛的叫 做 ，靠近被观察物体的叫做 ；某次实验时使用的两组透镜上分别标有 “×5”和“×20”的字样，则此时显微镜的放大倍数为 倍。 四、眼睛和眼镜 1、成像原理: 从物体发出的光线经过晶状体等一个综合的凸透镜在视网膜上行成倒立，缩 小的实像，分布在视网膜上的视神经细胞受到光的刺激，把这个 信号传输给大脑，人就可以看到这个物体了。 2、近视及远视的矫正:近视眼要戴凹透镜,远视眼要戴凸透镜. 例6： 把图6中的凸透镜看作眼睛的晶状体，光屏看作是视网膜。 给凸透镜“戴”上近视眼镜，使烛焰在“视网膜”上成一清晰的 像。若“取下”近视眼镜，为使光屏上的像清晰，在保持烛焰和 透镜位置不变的条件下，应将光屏（ ） A ．保持在原来位置 B ．靠近透镜 C ．远离透镜 D ．无论怎样移动光屏都不能使 像清晰 凸透镜成像的规律（作图法） 一倍焦距分虚实、倒正；二倍焦距分大小。 实像：物近像远像变大；虚像：物近像近像变小 照相机 放大镜 投影仪 探照灯 测焦距 1、如图所示，调节蜡烛、凸透镜和光屏的位置，都能得到清晰的 像，其中在光屏上成倒立缩小实像的是图_____，在光屏上成倒立 放大实像的是图_____，成虚像的是图_____。 2、在“观察凸透镜成像”的实验中，应调节蜡烛、凸透镜、光屏的高度，使它们的中心大致在___________，若调好后保持凸透镜的位置不变，先后把烛焰放在a、b、c、d和e点，如图所示，同时调整光屏的位置，那么： (1)把烛焰放在______点，屏上出现的像最小。 (2)把烛焰放在______点，屏上出现的像最大。 (3)把烛焰放在_________点，屏上无烛焰的像。 (4)如果把烛焰从a点移到c点，则像到透镜的 距离______，像________。(均选填“变大”或“不 变”) 3、在“探究凸透镜成像的规律”实验中，将蜡烛、焦距等于10 cm的凸透镜、光屏放在光具座上。如图所示，调节烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度，把凸透镜固定在50 cm 处。 (1)将蜡烛放在A点，光屏在B位置上，为了找到清晰 的像，应将光屏向_______(选填“左”或“右”)移动。 次数 1 2 3 4 5 6 物距/cm 40 35 30 25 20 15 像距/cm 13.5 14 15 16.7 20 30 ①在1～4次实验中，所成的像为倒立、_________的实像。 ②第6次的像比第5次的_______(选填“大”或“小”)。 (3)将蜡烛放在C点，观察到烛焰的正立、放大的虚像后，若希望看到更大的虚像，应将蜡烛向_______ (选填“左”或“右”)移动。 4、黄健同学对凸透镜成像的特点进行了总结，其中正确的是( ) ①缩小的都是实像，放大的都是虚像；②实像都是倒立的，虚像都是正立的；③缩小的像都是倒立的，放大的像都是正立的；④实像和物体在凸透镜的两侧，虚像和物体在凸透镜的同侧 A．①② B．③④ C．①③ D．②④ 5、如图所示，MN为凸透镜的主光轴，A为蜡烛，A′为蜡烛在光屏上所成的像，根据凸透镜成像原理确定凸透镜的位置及其焦点，并将它们画出来。 我 的 反 思 一、凸透镜成像规律 作图：三条特殊光线 (1)与主光轴平行光线折射后过焦点 (2)过光心的光线方向不变 (3)过焦点的光线折射后平行于主光轴 1.成实像时，像与物的位置关系：上下互换，左右互换。这就意味着像和物的移动方向是相反的，物体向上移动，像就向下移动，物体向左移动，像就向右移动。 所以如果屏上的像在左上角，要把像移到光屏的中央，就要让像向右下移，而要让像向右下移，蜡烛就要向相反方向：左上移动即可。 成虚像时，像与物的形状一样，大小不同。 2.实像都是倒立的，与物体在透镜两侧，在主光轴两侧。 虚像都是正立的，与物体在透镜同侧，在主光轴同侧。 注意：这里面所说的倒立和正立是相对实物而言的。 3.一倍焦距处是实像与虚像的分界点，即u>f成实像；u 相同点：都可以用眼睛看到，也都可以拍照。 不同点：实像可用光屏承接，虚像不能；实像是实际光线交点，虚像是某一点发出的光射到平面镜或凸透镜上，反射光线或折射光线反向延长线的交点。 10.物体与像运动方向相同。 11.成实像时：u>v 倒立缩小实像；u=v 倒立等大实像；u 凸透镜成像规律图解 2009年08月03日星期一 20:15 凸透镜成像规律 物体放在焦点之外，在凸透镜另一侧成倒立的实像，实像有缩小、等大、放大三种。物距越小，像距越大，实像越大。物体放在焦点之内，在凸透镜同一侧 成正立放大的虚像。物距越大，像距越小，虚像越小。 在光学中，由实际光线汇聚成的像，称为实像，能用光屏呈接；反之，则称为虚像，只能由眼睛感觉。有经验的物理老师，在讲述实像和虚像的区别时，往往会提到这样一种区分方法：“实像都是倒立的，而虚像都是正立的。”所谓“正立”和“倒立”，当然是相对于原物体而言。 平面镜、凸面镜和凹透镜所成的三种虚像，都是正立的；而凹面镜和凸透镜所成的实像，以及小孔成像中所成的实像，无一例外都是倒立的。当然，凹面镜和凸透镜也可以成虚像，而它们所成的两种虚像，同样是正立的状态。 那么人类的眼睛所成的像，是实像还是虚像呢？我们知道，人眼的结构相当于一个凸透镜，那么外界物体在视网膜上所成的像，一定是实像。根据上面的经验规律，视网膜上的物像似乎应该是倒立的。可是我们平常看见的任何物体，明明是正立的啊？这个与“经验规律”发生冲突的问题，实际上涉及到大 脑皮层的调整作用以及生活经验的影响。 当物体与凸透镜的距离大于透镜的焦距时，物体成倒立的像，当物体从较远处向透镜靠近时，像逐渐变大，像到透镜的距离也逐渐变大；当物体与透镜的距离小于焦距时，物体成放大的像，这个像不是实际折射光线的会聚点，而是它们的反向延长线的交点，用光屏接收不到，是虚像。可与平面镜所成的虚 像对比（不能用光屏接收到，只能用眼睛看到）。 当物体与透镜的距离大于焦距时，物体成倒立的像，这个像是蜡烛射向凸透镜的光经过凸透镜会聚而成的，是实际光线的会聚点，能用光屏承接，是实 初中物理凸透镜成像规 律专题练习【最全分 类】 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN 凸透镜成像规律习题层次分类 （一）照相机、投影仪、放大镜成像的性质及像距和物距的关系 1、照相时，底片上所成的像是、、。镜头离被照物体距离较，物体距镜头的距离底片离镜头的距离。物体离照相机镜头越远，底片上成的像就越 （最后一问感性认识。答案中的红字部分是必须在本节教学中记住。） 2、投影仪的镜头相当于一个 ,来自图案的光经过这个透镜成一个像。在经 过，反射到屏幕上。 3、我们使用放大镜的时候，可以发现物体被，物体和物体经过透镜所成的像在透镜的侧。且放大镜离透镜越近。成的像就越。 4、在使用照相机、投影仪、放大镜时，呈放大像的是，成缩小像的 是，成倒立像的是，成正立像的是，成像能用光屏接到的是。 5、关于四种光学仪器的成像情况，下列说法中正确的是（） A. 放大镜成正立、放大的实像 B. 照相机成正立、缩小的实像 C. 幻灯机成倒立、放大的实像 D. 近视眼镜成正立、放大的虚像 （二）照相机、投影仪、放大镜成像时物距像距的具体范围。 1、照相时，被照物体离照相机镜头的距离较，范围是底片上所成的像是、、。像所在的范围是。（三）根据物距范围判断成像的性质，根据成像的性质判断物距范围（静态的区域判断）1、画出物体在a、b、c、d、e各处成像的大致位置和像的大小 2、用平行光源对着玻璃板上的画像照射，如图丙所示。移动光屏找到像，此时画像在光屏上所成的像是、、 3、下图所示，光屏上有清晰地像，像的性 是、、，判断的依据 是。 当蜡烛移到A点时，向远离凸透镜的方向移动光屏可以找到清晰的蜡烛的像，像的性质、、，此时成像为成像原理。 当蜡烛移到B点时，从光屏一侧透过透镜看到烛焰_______的、放大的虚像。此时成像为成像原理。 4、在利用蜡烛研究凸透镜成像的实验中，太阳光线会聚后在距离透镜10cm处发现一亮 凸透镜成像规律五幅图 （1）当u>2f时，f＜v＜2f，成倒立、缩小的实像 （2）当u=2f时，v=2f，成倒立、等大的实像 （3）当f （5）当u 探究凸透镜成像规律 一、单选题： 1、物体到凸透镜的距离为u=8cm时，在透镜中看到正立的像，当物体到透镜的距离为u=10cm时，在光屏上看到倒立的像，当物体到透镜的距离为下列各值时，对像的性质判断正确的是（） A．u=20cm时，成倒立缩小的像B．u=15cm时，成正立放大的像 C．u=9cm时，成倒立缩小的像D．u=5cm时，成倒立放大的像 2、物体到凸透镜距离为10cm时，成倒立放大的实像，当物体到该透镜的距离为18cm时，成倒立缩小的实像，则该凸透镜的焦距f的范围为（） A．10cm＜f＜18cm B．5cm＜f＜9cm C．9cm＜f＜10cm D．18cm＜f＜20cm 3、物体通过凸透镜可成（） A．正立、缩小的虚像B．正立、放大的虚像 C．倒立、放大的虚像D．正立、放大的实像 4、放幻灯时，幻灯片应放在（） A．透镜的焦点以内B．透镜的两倍焦距以外 C．透镜焦点以外的任一位置D．透镜两倍焦距以内，一倍焦距以外 5、某凸透镜的焦距为10cm，当物体沿主光轴从距离透镜30cm处向15cm处移动时，则（）A．像变大，像距变大B．像变小，像距变小 C．像先变小后变大，像距变大D．像先变小后变大，像距变小 二、填空题： 6、当物距在1倍焦距和2倍焦距之间时，像距________焦距，得到了________实像． 7、在“研究凸透镜成像”的实验中，为了使像成在光屏的中心，必须使 烛焰、透镜、光屏的中心大致在___________．实验中，物体距离凸透 镜24cm，在光屏上得到一个放大的像，此凸透镜焦距的范围是_________． 9、物体从焦点处向2倍焦距以外沿主轴移动，在这个过程中，物体的像距如何变化？________；像的大小如何变化？________；像的虚实如何变化？________． 10、当物体离凸透镜的距离________2倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像，这是________的工作原理；当物体离凸透镜的距离在________之间时，凸透镜成倒立、放大的实像，这是________的工作原理；当物体离凸透镜的距离________时，凸透镜成正立的、放大的虚像，这是________的工作原理． 三、作图题： 11、把蜡烛放在离凸透镜远大于2倍焦距的地方，在光屏上出现了明亮、清晰的烛焰的像，如图所示，请完成光路图． 12、下图是凸透镜成像规律的示意图，图中A、B、C表示同一物体放在三个不同的位置，请通过画图大致表示出像的位置和像的性质． 凸透镜成像的规律（讲义） 一、知识点睛 1.基本概念 （1）物距：______________________叫物距，用u表示；（2）像距：______________________叫像距，用v表示；（3）焦距：______________________叫焦距，用f表示。 2.凸透镜成像规律 凸透镜成像原理： 从光源出发的所有光线经过凸透镜折射后会聚于像点。（1）当u>2f，像距v满足_______________，像的特点是：_________________________； （2）当u=2f，像距v满足_______________，像的特点是：________________________； （3）当f （5）当u C．可能成实像或虚像D．一定不能成像 2.发光体从距凸透镜很远的地方向焦点移动时，在凸透镜另一侧光屏得到的像， 像距和像的大小的变化情况是（） A．像距变大、像变大B．像距不变、像变小 C．像距变小、像变小D．像距变大、像变小 3.用放大镜来观察物体，必须把物体放在（） A．透镜的一倍焦距以内 B．透镜的2倍焦距处 C．透镜的焦点与2倍焦距点之间 D．透镜的2倍焦距以外的地方 4.一物体在离凸透镜20cm处，此时成一放大像，则该凸透镜的焦距不可能是 （） A．11cm B．15cm C．20cm D．25cm 5.有一焦距为10cm的凸透镜，将物体从离凸透镜30cm处沿主光轴移到离凸 透镜20cm处，在这个过程中，物体所成的像（） A．始终是正立放大的实像 B．始终是倒立放大的实像 C．离凸透镜越来越远，像变大 D．离凸透镜越来越近，像变小 6.一个物体到凸透镜的距离是30cm时，在光屏上得到一个放大的实像，若把 物体沿凸透镜的主光轴移到距透镜45cm处，成的像情况是（） A．放大的实像 B．缩小的实像 C．等大的实像 D．上述三种情况都有可能 7.如图所示，在光屏上恰能看到清晰的像。则像的性质是（） A．倒立缩小的实像 B．正立放大的虚像 C．倒立放大的实像 D．正立缩小的虚像 8.如图所示，OO′为透镜的主光轴，AB是物体，A′B′是AB经过透镜所成的像。 用作图方法找出透镜的位置，并在这个位置画出这个透镜。 凸透镜成像规律一、知识要点 透镜种类 物的位置 （物距u） 像的位置 (相距v) 像的性质应用 凸透镜 u→∞v f →与物异侧焦点附近，实像望远镜的物镜2 u f >2f v f >>与物异侧倒立、缩小、实像照相机 2 u f =2 v f =与物异侧倒立、等大、实像精确测焦距 2 f u f <<2 v f >与物异侧倒立、放大、实像幻灯机u f =不能成像得到平行光 u f <与物同侧正立、放大、虚像放大镜 (1)一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小; (2）物近像远像变大（实像），物近像近像变小（虚像）; 3、凸透镜成像实验： （1）器材：光具座、凸透镜、光屏、蜡烛、火柴; （2）调节：烛焰中心、凸透镜中心、光屏中心在同一高度(目的:使像完整地成在光屏中央); （3）移动光屏，在光屏上都找不到像的可能原因： ①蜡烛、凸透镜、光屏三者中心不在同一高度 ②蜡烛放在了一倍焦距内 ③光具座不够长 （4）凸透镜破了一块(或遮住一部分）的后果;不影响像的完整性,像会变暗； （5）使光屏上的像变大或变小的方法：物近像远像变大。 4、照相机、投影仪、放大镜的成像特点: （1)照相机:利用凸透镜成缩小的实像的原理工作,被照景物离照相机的距离应大于照相机镜头的二倍焦距；像成在胶片上,胶片离镜头的距离应在一倍焦距和二倍焦距之间。要想使胶片上的人像大些，人离照相机的距离要近些,同时胶片离镜头的距离要调大些。 (2)投影仪:利用凸透镜成放大的实像的原理工作。投影片（或幻灯片)上 的图像是物,投影片(或幻灯片)离镜头的距离应在一倍焦距和二倍焦距之间； 像成在屏幕上，屏幕离投影仪（或幻灯机)的距离应大于二倍焦距。 （3）放大镜:利用凸透镜成正立、放大的虚像的原理工作。被观察的物体 离放大镜的距离必须小于焦距,才能看到物体正立、放大的虚像。 （4）望远镜、显微镜也利用了凸透镜成像的原理。 ５、眼睛 人的眼睛是一个高精度的光学器官，相当于一个可以自动调焦的照相机，其中角膜和晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏。人眼靠调节晶状体的厚度来获得清晰的像。 6、近视眼、远视眼及其矫正。 二、易错题精选 凸透镜成像规律五幅图（1）当 u>2f 时， f ＜v＜2f ，成倒立、缩小的实像（2）当 u=2f 时， v=2f，成倒立、等大的实像（3）当 f （5）当 u 探究凸透镜成像规律 一、单选题： 1、物体到凸透镜的距离为 u=8cm 时，在透镜中看到正立的像，当物体到透镜的距离为 u=10cm 时，在光屏上看到倒立的像，当物体到透镜的距离为下列各值时，对像的性质判断 正确的是（） A． u=20cm 时，成倒立缩小的像B． u=15cm 时，成正立放大的像 C． u=9cm 时，成倒立缩小的像D． u=5cm 时，成倒立放大的像 2、物体到凸透镜距离为10cm 时，成倒立放大的实像，当物体到该透镜的距离为18cm 时，成倒立缩小的实像，则该凸透镜的焦距 f 的范围为（） A．10cm＜ f＜ 18cm B． 5cm＜ f ＜ 9cm C．9cm ＜f＜ 10cm D． 18cm＜ f＜ 20cm 3、物体通过凸透镜可成（） A．正立、缩小的虚像B．正立、放大的虚像 C．倒立、放大的虚像D．正立、放大的实像 4、放幻灯时，幻灯片应放在（） A．透镜的焦点以内B．透镜的两倍焦距以外 C．透镜焦点以外的任一位置D．透镜两倍焦距以内，一倍焦距以外 5、某凸透镜的焦距为10cm，当物体沿主光轴从距离透镜30cm 处向 15cm 处移动时，则（）A．像变大，像距变大B．像变小，像距变小 C．像先变小后变大，像距变大D．像先变小后变大，像距变小 二、填空题： 6、当物距在 1 倍焦距和 2 倍焦距之间时，像距________焦距，得到了________实像． 7、在“研究凸透镜成像”的实验中，为了使像成在光屏的中心，必须使 烛焰、透镜、光屏的中心大致在___________．实验中，物体距离凸透 镜 24cm，在光屏上得到一个放大的像，此凸透镜焦距的范围是_________． 9、物体从焦点处向 2 倍焦距以外沿主轴移动，在这个过程中，物体的像距如何变化？ ________；像的大小如何变化？________；像的虚实如何变化？________． 10、当物体离凸透镜的距离________2 倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像，这是 ________ 的工作原理；当物体离凸透镜的距离在________之间时，凸透镜成倒立、放大的实像，这是 ________的工作原理；当物体离凸透镜的距离________时，凸透镜成正立的、放大的虚像， 这是 ________的工作原理． 三、作图题： 11、把蜡烛放在离凸透镜远大于 2 倍焦距的地方，在光屏上出现了明亮、清晰的烛焰的 像，如图所示，请完成光路图． 12、下图是凸透镜成像规律的示意图，图中 A、B、C 表示同一物体放在三个不同的位置，请通 过画图大致表示出像的位置和像的性质． 专题突破(六) [ 1．[2019·延庆一模]在“探究凸透镜成像规律”的实验中： (1)由图Z6－2甲可知，该凸透镜的焦距是______cm。 (2)实验前，在摆放凸透镜、蜡烛和光屏时要求三者的中心在同一水平高度，同时注意将__________(选填“凸透镜”“蜡烛”或“光屏”)摆放在另外两个元件的中间。 (3)如图乙所示，若想在光屏上(光屏未画出)得到烛焰清晰放大的实像，则蜡烛应位于透镜左侧a、b、c、d四个位置中的________位置。 (4)通过实验小明明白了照相机的成像原理，一次他在给兄弟班级照毕业像时，发现两旁还有同学没有进入观景框内，他应将照相机________(选填“靠近”或“远离”)被拍照的同学，这样才能在观景框内看到全班同学清晰的画面。 (5)小明进一步学习知道了眼球的成像原理。一束来自远处的光经眼球的角膜和晶状体折射后所成的像落在视网膜________(选填“前”或“后”)，这就是近视眼，矫正方法是戴一副由________(选填“凸”或“凹”)透镜片做的眼镜。 2．[2015·西城二模]科技小组的同学们要利用凸透镜、小纸盒和小纸筒制作简易照相机。 (1)小组同学们准备了多种尺寸的小纸盒和小纸筒，实验室中有材质相同、口径相近的A、B两种凸透镜(如图Z6－3所示)，它们的焦距分别约是10 cm和30 cm。为保证照相机体积小巧，应选择透镜________(选填“A”或“B”)做照相机的镜头。 Z6－ (2)制作好的照相机在使用时，务必保证被拍摄的物体到镜头的距离至少大于________cm。 (3)如果镜头到相机底板(成像位置)的距离可以调节，在拍摄较远的物体后，再拍摄较近的物体，为保证成像清晰，应该________(选填“增大”或“减小”)镜头到相机底板的距离。 3．[2015·通州二模]小明用如图Z6－4所示的装置探究凸透镜成像规律，其中凸透镜的焦距为15 cm。小明把凸透镜固定在50 cm的位置不动，蜡烛放在图中位置时，移动光屏，当光屏上出现烛焰清晰的像，则该像是倒立、________(选填“放大”或“缩小”)的实像。实验中如果小明把蜡烛向右移动10 cm，移动光屏，当屏上再次出现烛焰清晰的像，此时的像是________(选填“放大”或“缩小”)的实像，__________(选填“放大镜” 4．[2015·东城一模]如图Z6－5所示，小晶在“探究凸透镜成像规律”的实验中，将焦距f＝15 cm的凸透镜固定在光具座上50 cm刻度线处，将点燃的蜡烛移动到光具座上20 cm刻度线处，将光屏向________(选填“左”或“右”)移动，在光屏上观察到烛焰清晰________(选填“正立”或“倒立”)的像A；然后将蜡烛向左移动到光具座上10 cm刻度线处，将光屏向________(选填“左”或“右”)移动，在光屏上观察到烛焰清晰的像B，像B比像 光学作图专项练习 2. 眼睛看到从平面镜反射来的光线如图所示，在图中确定 入 射光线，并标出入射角。 3. 如图是一条入射光线及其经过平面镜反射后的反射光线, 试分别做岀平面镜的位置。 4. 平面镜前有一点光源 s ,做岀一条从光源 s 射岀的光线，使 它经平面镜反射后，恰好经过 A 点。 5. 如图S 是发光点，S 是S 在平面镜中的像，I 是射向平面 镜的一条入射光线，在图中画出平面镜的位置和 I 的反射光 线。 10. 下图中A ' B '是物体AB 在平面镜中所成的像，请在图 中画岀平面镜的位置。 6. 如图所示的两条反射光线是同一发光点 S 发出的光经平面 镜反射后形成的，请你画岀发光点 S 的位置。 11. 如图所示，发光点 S 所发出的光，经平面镜 AB 反射后, 在障碍物CD 的后面岀现一片明亮区域，请画岀明亮区域的 范围。 S i S 2 &画出物体AB 在平面镜中所成的像。 S ' A B 7.如图所示，发光点S在平面镜MN中的像为S1,当平面镜转过一定角度后，它的像为 S2,请你画岀转动后平面镜的大致位置。 12.如下图所示，光线A、B是点光源S发出的两条光线经平S ■ 面镜反射后的反射光线，请在图中作岀平面镜的位置，并完成光路图。 13.点光源S发出的一条光线AB射在镜面MN，光线CD是由S发出的 另一条入射光线的反射光线，如图所示，请在图 ------------------------------------------ 15.发光 点S旁竖直放置一挡板，下方还有一块大平面镜，请在挡板另一 侧画岀S能照亮的区域。 中画岀点光源S的位置 14.如图，水平天花板上贴着一块平面镜，请你画出地面上哪个 区域可以通过平面镜看到发光点S （不考虑人的高度）。 S. 3、画出反射光线，标出反射角的大小，并大致画出 折射光线，标出折射角a 的位置; 16. 、空气 45 空气 空气 15.如图所示, 验中，观测到正立、 在“研究凸透镜成像规律”的实 放大的虚像，试通过作图找出 该透镜的两个焦点F 的位置。 为了把竖直照射的太阳光经平面镜反射后，沿 17、?完成物体在透镜中的成像光路图凸透镜成像规律练习题全
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