5.3 第1課時(shí)　凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)和規(guī)律 課件 -2023-2024學(xué)年人教版八年級(jí)物理

第五章透鏡及其應(yīng)用第3節(jié)凸透鏡成像的規(guī)律知識(shí)點(diǎn)一凸透鏡成像規(guī)律的基本認(rèn)識(shí)1.照相機(jī)、投影儀和放大鏡所成的像的虛實(shí)、大小、倒正不同，可能與_________________有關(guān)。2.凸透鏡對(duì)光線有_____作用。(1)焦點(diǎn)到光心的距離叫做_____，用

f表示。(2)物體到凸透鏡的距離叫做______，用u表示。(3)像到凸透鏡的距離叫做______，用v表示。物體凸透鏡的距離會(huì)聚焦距物距像距3.(1)實(shí)像由______光線會(huì)聚而成，能在______上呈現(xiàn)。(2)虛像不是由實(shí)際光線會(huì)聚而成的，而是由光線的

___________相交而成

，______

(填“能”或“不能”)

在光屏上呈現(xiàn)。實(shí)際反向延長(zhǎng)線不能光屏

下列各種成像中，所成的像是實(shí)像的一組是()

①小孔成像②平面鏡成像③投影儀成像④照相機(jī)成像⑤放大鏡成像A.①③④B．②③④C.①④⑤D．②③⑤A(2022·汕尾期末)小郭用“探究凸透鏡成像的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)裝置來模擬放大鏡的成像原理。他將蠟燭放到光具座上正確的位置后，應(yīng)從______(填“蠟燭”或“光屏”)一側(cè)觀察燭焰所成的像。校園內(nèi)安裝了許多監(jiān)控探頭，監(jiān)控探頭中的鏡頭相當(dāng)于一個(gè)____(填“凸”或“凹”)透鏡，它能成倒立、縮小的_____(填“實(shí)”或“虛”)像。光屏實(shí)凸知識(shí)點(diǎn)二凸透鏡成像規(guī)律實(shí)驗(yàn)1.實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)時(shí)點(diǎn)燃蠟燭，使_________________________大致在同一高度，目的是使?fàn)T焰的像成在_________。若在實(shí)驗(yàn)時(shí)，無論怎樣移動(dòng)光屏，在光屏上都得不到像，可能的原因有__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________燭焰、凸透鏡、光屏的中心光屏中央①蠟燭在焦距以內(nèi)；②燭焰在焦點(diǎn)上；③燭焰、凸透鏡、光屏的中心不在同一高度；④蠟燭到凸透鏡的距離稍大于焦距，成像在很遠(yuǎn)的地方，光具座上的光屏無法移到該位置。2.實(shí)驗(yàn)結(jié)論：(凸透鏡成像規(guī)律)有兩個(gè)物距是影響成像性質(zhì)的關(guān)鍵點(diǎn)：u＝f是成_______像的分界點(diǎn)；u＝2f

是成____________像的分界點(diǎn)；凸透鏡所成的實(shí)像都是_____立的，所成的虛像都是_____立的。(一倍焦距分虛實(shí)，二倍焦距分大小)放大、縮小虛、實(shí)倒正物距

像的性質(zhì)像距

應(yīng)用倒立或正立放大或縮小

虛像或?qū)嵪駏>2f_________________________________f<u<2f__________________________________u<f___________________________________縮小實(shí)像v>2f倒立照相機(jī)倒立正立放大放大實(shí)像虛像f<v<2fv>u幻燈機(jī)放大鏡

在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中：(1)把蠟燭、凸透鏡、光屏固定在光具座上后，調(diào)整它們

的高度時(shí)，____(填“要”或“不要”)點(diǎn)燃蠟燭，最終使

像成在光屏中央，便于______________；若像成在如

圖甲所示的位置，為使像成在光屏中央，可以將凸透

鏡向_____(填“上”或“下”)調(diào)節(jié)。要觀察像的性質(zhì)下(2)當(dāng)凸透鏡在40cm處、蠟燭在20cm處時(shí)，移動(dòng)光屏?xí)?/p>

找到倒立、等大的實(shí)像，則該凸透鏡的焦距為_____

cm；當(dāng)燭焰、凸透鏡在如圖乙所示的位置時(shí)，適當(dāng)

移動(dòng)光屏，在光屏得到一個(gè)清晰、倒立、______的實(shí)

像，利用這一成像原理制成的器件是________(填“照

相機(jī)”“投影儀”或“放大鏡”)。10縮小照相機(jī)(3)如果在如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)中保持蠟燭和光屏的位置不

變，只移動(dòng)中間的凸透鏡，要使光屏上再次出現(xiàn)一個(gè)

明亮清晰的像，則應(yīng)向___

(填“左”或“右”)移動(dòng)凸透

鏡，光屏上的像將______

(填“變大”“變小”或“不

變”)。左變大(4)某小組實(shí)驗(yàn)時(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了改進(jìn)，將蠟燭換成帶

有“F”形的LED燈，并將光屏貼上方格紙，如圖丙所

示。請(qǐng)寫出改進(jìn)后的其中一個(gè)優(yōu)點(diǎn)：_____________________________。更便于比較像與物的大小關(guān)系(5)把燈放到光具座的某一位置，無論怎樣移動(dòng)光屏都不

能在光屏上得到像，請(qǐng)指出其中一條可能的原因：_________________________________。(6)用手指指尖觸摸凸透鏡表面，這時(shí)光屏上出現(xiàn)的像______

(填“會(huì)”或“不會(huì)”)缺少一部分，像會(huì)變____

(填“亮”或“暗”)一些。物距小于焦距成正立、放大的虛像不會(huì)暗小晨在做探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，F(xiàn)點(diǎn)為一倍焦距處，H點(diǎn)為二倍焦距處。下列說法錯(cuò)誤的是()A．為使像成在光屏的中央，應(yīng)將蠟燭向上移動(dòng)B．燭焰位于A點(diǎn)時(shí)，成放大的實(shí)像C．燭焰位于B點(diǎn)時(shí)，光屏承接不到像D．燭焰從A點(diǎn)移到B點(diǎn)的過程中，光屏上始終出現(xiàn)放

大的像D1.凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)中，物體在光屏上所成的像一定是 () A．正立的像 B．縮小的像 C．放大的像 D．倒立的像D2.在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)燭焰與凸透鏡的距離在一倍焦距以內(nèi)時(shí)，人眼觀察到燭焰成像的情形是下圖中的 ()A． B．

C． D．B3.在探究凸透鏡成像的規(guī)律時(shí)，把蠟燭放在凸透鏡前

30cm處，光屏上可接收到倒立、縮小、清晰的像。則該凸透鏡的焦距可能為 () A．10cm B．15cm C．20cm D．30cmA4.將如圖甲所示的黑白卡片放在一個(gè)未裝滿水的薄高腳

玻璃杯后面，在高腳杯前方觀察到的現(xiàn)象如圖乙所示。

此時(shí)裝水部分的高腳杯和杯內(nèi)水的組合相當(dāng)于一個(gè) ()A.凸透鏡B．凹透鏡C．凸面鏡D．凹面鏡A5.(2021·佛山期末)如圖所示是小明在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中看到的一種成像情況。此時(shí)凸透鏡所成的像是____

(填“實(shí)”或“虛”)像，光屏_____

(填“能”或“不能”)承接到，____

(填“能”或“不能”)用眼睛看到；當(dāng)蠟燭逐漸靠近透鏡時(shí)，像______

(填“變大”“變小”或“不變”)。能不能虛變小6.如圖所示是趙強(qiáng)同學(xué)用蠟燭、凸透鏡和光屏研究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)裝置，其中還需要將________移動(dòng)。調(diào)整后燭焰能在光屏上成倒立、______的實(shí)像，若想使像變大，則應(yīng)將蠟燭向____移。光屏向下縮小右7.常用體溫計(jì)的工作原理是_____________；量程為__________。它的刻度部分為三棱體，其正面呈弧形，如圖所示，這樣就可以看清體溫計(jì)內(nèi)極細(xì)的水銀柱，以便于讀數(shù)，這是因?yàn)閳A弧形玻璃的作用相當(dāng)于________，使我們能看到水銀柱放大后的____像。液體熱脹冷縮凸透鏡虛35～42℃8.小明同學(xué)用焦距為10cm的凸透鏡做“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)。當(dāng)蠟燭與凸透鏡的位置如圖甲所示時(shí)，人眼在____(填“A”“B”或“C”)處能觀察到燭焰經(jīng)凸透鏡折射后所成的像，該像是圖乙中的____(填“1”“2”“3”或“4”)。B49.在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，將蠟燭、透鏡和光屏依次放在________上，并使?fàn)T焰、凸透鏡和光屏三者的中心大致在__________。在圖甲中，凸透鏡的焦距為10cm。保持透鏡位置不變，當(dāng)蠟燭在35cm刻度處時(shí)，為了找到像的位置，光屏應(yīng)在光具座的________(填“60～70”或“大于70”)cm的刻度范圍內(nèi)移動(dòng)；在光屏上所成的燭焰的像應(yīng)該是圖乙中的圖____(填序號(hào))。光具座同一高度甲乙大于70d10.(2022·東莞期末)在利用光具座探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中：甲乙(1)如圖甲所示，一束平行于凸透鏡主光軸的光線經(jīng)過凸透鏡后，在光屏上形成了一個(gè)最小、最亮的光斑。由圖可知，該凸透鏡的焦距是______cm。11.0(2)調(diào)整后，把燭焰放在距凸透鏡16cm處時(shí)(如圖乙所示)，在凸透鏡另一側(cè)前后移動(dòng)光屏，會(huì)在光屏上得到一個(gè)倒立、______的實(shí)像，日常生活中________(填“照相機(jī)”“投影儀”或“放大鏡”)就是利用這一原理工作的。如使蠟燭遠(yuǎn)離透鏡，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏應(yīng)向______(填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)透鏡的方向移動(dòng)?？拷糯笸队皟x(3)當(dāng)燭焰通過凸透鏡在光屏上成一實(shí)像時(shí)，小明用不透明的紙擋住透鏡的上半部分，則光屏上所成的像是____(填序號(hào))。A．完整的、像變亮B．完整的、像變暗C．不完整的、像變亮D．不完整的、像變暗(4)實(shí)驗(yàn)過程中，蠟燭會(huì)逐漸變短，為了使?fàn)T焰能始終成像在光屏的中央，應(yīng)將光屏向____(填“上”或“下”)調(diào)整。上B知識(shí)點(diǎn)一凸透鏡成像規(guī)律1.凸透鏡成實(shí)像時(shí)，一定是______的，像與物體分

別在透鏡的______。2.凸透鏡成虛像時(shí)，一定是______、______

的，像與物體在透鏡的______，且像比物體離透

鏡____。倒立兩側(cè)正立放大同側(cè)遠(yuǎn)

如圖所示，用手機(jī)掃描二維碼時(shí)相當(dāng)于給二維碼拍了一張照片，此時(shí)手機(jī)攝像頭相當(dāng)于凸透鏡，影像傳感器相當(dāng)于光屏。下列說法正確的是()A.物體上的二維碼是光源B.影像傳感器上成的是正立的實(shí)像C.掃碼時(shí)，二維碼要位于攝像頭二倍焦距以外D.要使屏幕上二維碼的像變小，只需將二維碼靠近凸

透鏡C

在探究凸透鏡成像的規(guī)律時(shí)，實(shí)驗(yàn)室應(yīng)保持較____(填“亮”或“暗”)的環(huán)境，為了判斷光屏上的像是否最清晰，需要___________移動(dòng)光屏，觀察像是否變模糊。暗左右小范圍(1)__________分虛實(shí)，___________分大小。(2)____像同側(cè)正，____像異側(cè)倒。(3)成實(shí)像時(shí)，物____像____像變____；成虛像時(shí)，物____像____像變____。知識(shí)點(diǎn)二凸透鏡成像規(guī)律的應(yīng)用(動(dòng)態(tài)變化)一倍焦距二倍焦距實(shí)虛大遠(yuǎn)近近近小

小華用自制的水凸透鏡(當(dāng)向水凸透鏡里注水時(shí)焦距變小，抽水時(shí)焦距變大)來探究凸透鏡的成像規(guī)律。(1)如圖甲所示，讓一束平行于主光軸的光射向水凸透

鏡，在光屏上出現(xiàn)一個(gè)最小、最亮的光斑，則此水凸

透鏡的焦距為_____cm。10.0

(2)小華將蠟燭、水凸透鏡和光屏調(diào)整至如圖乙所示的位

置時(shí)，光屏上出現(xiàn)清晰的燭焰像，它的成像原理與_______

(填“照相機(jī)”“幻燈機(jī)”或“放大鏡”)的相同。

接著，在蠟燭和光屏位置都不變的情況下，小華將水

凸透鏡移至光具座______cm刻度處，可再次得到清

晰的燭焰像。然后，小華利用注射器從水凸透鏡中向

外抽取少許水，光屏上原來清晰的像變得模糊不清，

小華要想重新得到清晰的燭焰像，在蠟燭和水凸透鏡

的位置都不變的情況下，應(yīng)將光屏向______

(填“遠(yuǎn)

離”或

“靠

近”)水凸透鏡的方向移動(dòng)。照相機(jī)25.0遠(yuǎn)離(3)將蠟燭移至一倍焦距與二倍焦距之間的某處時(shí)，光屏

上成清晰的像。若燭焰中心以1cm/s的速度垂直于光

具座向下運(yùn)動(dòng)，則光屏上的像_____

(填“向上”或“向

下”)移動(dòng)，移動(dòng)的速度_____

(填“大于”“小于”或“等

于”)1cm/s。向上大于[方法指導(dǎo)]

](1)掌握焦距的概念：從焦點(diǎn)到凸透鏡光心的距離。(2)①分析物距和焦距的關(guān)系，u＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像；f<u<2f，成倒立、放大的實(shí)像；u＜f，成正立、放大的虛像，據(jù)此得出結(jié)論。②根據(jù)光路的可逆性解答。③當(dāng)把水凸透鏡中的水向外抽取時(shí)，凸透鏡變薄，其對(duì)光線的會(huì)聚能力減弱，像成在原來像的后方。(3)當(dāng)

f＜u＜2f，成倒立、放大的實(shí)像；根據(jù)“凸透鏡成的實(shí)像都是倒立的”可確定像的移動(dòng)方向。由于像是放大的，因此像移動(dòng)的距離大于物體移動(dòng)的距離，故像移動(dòng)的速度大于物體移動(dòng)的速度。

如圖為商場(chǎng)中常見的廣告投影燈及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。其中，廣告片位于鏡________________________(填“二倍焦距以外”“一倍焦距和二倍焦距之間”或“一倍焦距以內(nèi)”)；為了在地面上得到更大的、清晰的廣告圖像，應(yīng)當(dāng)使投影燈遠(yuǎn)離地面，同時(shí)適當(dāng)______(填“增大”或“減小”)凸透鏡與廣告片之間的距離。一倍焦距和二倍焦距之間減小1.小芳拿著一個(gè)直徑比較大、焦距沒有手臂長(zhǎng)的放大鏡，

伸直手臂通過放大鏡看遠(yuǎn)處的物體。下列關(guān)于她可以

看到的物體的像的說法正確的是()A．像可能是虛像B．像一定是虛像C．像一定是倒立的D．像一定是放大的C2.新冠疫情防控期間，部分學(xué)校在校門口安裝了人臉識(shí)

別及測(cè)溫系統(tǒng)(見下圖)，使用時(shí)只需面對(duì)屏幕上的攝

像頭，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將測(cè)試者的面部信息與學(xué)校備案系

統(tǒng)中的信息相匹配，十分便捷。下列關(guān)于人臉識(shí)別的

說法正確的是 ()A.攝像頭的光學(xué)核心元件是凹透鏡B．在這個(gè)過程中，通過攝像頭成正立、縮小的實(shí)像C．人與攝像頭的距離應(yīng)小于透鏡的焦距D．當(dāng)被拍攝的人靠近攝像頭時(shí)，人經(jīng)攝像頭所成的像會(huì)

變大D3.如圖所示是王亞平老師在空間站做“水球?qū)嶒?yàn)”時(shí)的

截圖，透過水球，我們可以看到她的倒影。下列說法

正確的是 ()A.水球相當(dāng)于一個(gè)凹透鏡B．倒影是倒立、縮小的虛像C．此時(shí)王亞平老師與水球的距離小于水球的二倍焦

距D．保持水球位置不動(dòng)，王亞平老師適當(dāng)靠近水球，

可成正立的像D4.如圖所示是某同學(xué)在探究凸透鏡成像的規(guī)律時(shí)作出的

像距v和物距u的關(guān)系圖象。根據(jù)圖象，可以判斷下列

說法正確的是 () A.該凸透鏡的焦距是10cmB．當(dāng)u＝20cm時(shí)成正立、等大的實(shí)像C．當(dāng)u＜10cm時(shí)，該凸透鏡可以當(dāng)作投影儀的鏡頭

使用D．在物距從15cm增大到30cm的過程中，光屏上所

成的像也逐漸變大A5.在探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，將點(diǎn)燃的蠟燭放在凸透鏡

前某一位置，在凸透鏡后20cm的光屏上出現(xiàn)一個(gè)清晰的倒

立、等大的像，如果將蠟燭移動(dòng)到距凸透鏡25cm處，則 ()A．將光屏靠近凸透鏡一段距離，光屏上會(huì)出現(xiàn)倒立、縮小

的實(shí)像B．將光屏靠近凸透鏡一段距離，光屏上會(huì)出現(xiàn)倒立、放大

的實(shí)像C．將光屏遠(yuǎn)離凸透鏡一段距離，光屏上會(huì)出現(xiàn)倒立、放大

的實(shí)像D．無論怎樣移動(dòng)光屏，光屏上均找不到像A6.(2021·陽江期末)物體放在凸透鏡的主光軸上，當(dāng)距透

鏡6cm時(shí)，物體通過透鏡成正立的像；當(dāng)距透鏡20cm

時(shí)，物體通過透鏡成縮小的像，由此可以推斷出該透

鏡的焦距f所在的范圍是 ()A.f＜6cmB．f＞20cmC．10cm＜f＜20cmD．6cm＜f＜10cmD7.如圖所示，凸透鏡位于P處(圖中未畫出)且保持位置不

變，移動(dòng)蠟燭，光屏先后在P點(diǎn)同側(cè)的甲、乙兩處得

到燭焰清晰的像，且甲處的像比乙處的大，則()A．甲處可能成的是虛像B．乙處的像可能是放大的像C．P點(diǎn)位置在甲的左側(cè)D．蠟燭的移動(dòng)方向向左B8.把帶雙箭頭的圖片放在圓柱形透明玻璃杯后的適當(dāng)位置，并在玻璃杯中加入適量的水，看到的情景如圖所示，圖