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人教版物理八年级上册精做课件授课教师：.班级：8年级（）班.时间：.5.3凸透镜成像的规律第五章透镜及其应用人教版九年级物理上册5.3《凸透镜成像的规律》同步练习题（约1000字）一、填空题（每空2分，共36分）1.在探究凸透镜成像规律实验中，依次摆放蜡烛、凸透镜、光屏，三者中心需在________，目的是使像成在________中央。2.物体到凸透镜的距离叫做________，用字母________表示；像到凸透镜的距离叫做________，用字母________表示。3.当物距________2倍焦距时，成倒立、缩小的实像，这是________的成像原理。4.当物距________2倍焦距、________1倍焦距时，成倒立、放大的实像，这是________的成像原理。5.当物距________1倍焦距时，成正立、放大的虚像，这是________的成像原理。6.当物距等于2倍焦距时，成________、________的实像，常用来测量凸透镜的焦距。7.当物距等于1倍焦距时，________（选填“能”或“不能”）成像，此位置是________和________的分界点。8.凸透镜成实像的规律：物远像________像________；物近像________像________。9.实像都是________立的，且与物体在透镜________侧；虚像都是________立的，且与物体在透镜________侧。二、选择题（每题4分，共24分）1.凸透镜成倒立、缩小实像的条件是（）A. u＞2f B. f＜u＜2f C. u＜f D. u=f2.投影仪的成像原理对应的物距范围是（）A. u＞2f B. f＜u＜2f C. u＜f D. u=2f3.用放大镜观察物体时，物体到透镜的距离应该（）A.大于2f B.等于f C.小于f D.等于2f4.关于凸透镜成像，下列说法正确的是（）A.虚像可以用光屏承接B.实像都是正立的C.物距大于焦距一定成实像D.物距越小像一定越大5.蜡烛向凸透镜靠近（始终成实像），光屏上的像将（）A.变小、靠近透镜B.变大、远离透镜C.变小、远离透镜D.变大、靠近透镜6.物体在凸透镜前u=2f位置时，成像特点是（）A.倒立缩小实像B.倒立等大实像C.倒立放大实像D.正立放大虚像三、实验简答题（共40分）1.（12分）完整写出凸透镜成像的三条核心规律，对应照相机、投影仪、放大镜的成像条件。2.（14分）简述凸透镜成实像和虚像的分界点、放大和缩小实像的分界点，并说明成像动态变化规律。3.（14分）探究凸透镜成像实验中，若光屏上始终无法成清晰的像，请写出两种常见原因。参考答案一、填空题1.同一高度；光屏2.物距；u；像距；v3.大于（u＞2f）；照相机4.大于；小于（f＜u＜2f）；投影仪5.小于（u＜f）；放大镜6.倒立；等大7.不能；实像；虚像8.近；小；远；大9.倒；异；正；同二、选择题1.A 2.B 3.C 4.C 5.B 6.B三、实验简答题1.①物距大于2倍焦距（u＞2f），成倒立、缩小的实像，应用为照相机；②物距在1倍焦距和2倍焦距之间（f＜u＜2f），成倒立、放大的实像，应用为投影仪；③物距小于1倍焦距（u＜f），成正立、放大的虚像，应用为放大镜。2.分界点：一倍焦距分虚实，物距大于焦距成实像，物距小于焦距成虚像；二倍焦距分大小，物距大于2f成缩小实像，物距小于2f、大于f成放大实像。动态规律：成实像时，物近像远像变大，物远像近像变小；成虚像时，物近像近像变小，物远像远像变大。3.常见原因：①蜡烛、凸透镜、光屏三者中心不在同一高度，像成在光屏外；②物距小于或等于焦距，此时成虚像或不成像，虚像无法在光屏呈现；③凸透镜焦距过大，光具座长度不足，光屏无法承接清晰像。（任选两种即可）习题总结（补足千字篇幅）《凸透镜成像的规律》是第五章光学的核心重难点，也是初中物理必考重难点，承接上一节生活透镜的成像现象，系统化总结凸透镜成像的完整规律，是学习后续眼睛、眼镜、显微镜望远镜的基础。本节核心是两大分界点和三类成像规律，牢记“一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小”的核心口诀，精准区分不同物距对应的成像特点、像的性质与生活应用。u＞2f对应照相机、f＜u＜2f对应投影仪、u＜f对应放大镜，三组成像规律是所有题型的核心考点，必须熟练掌握。成像动态变化规律是高频易错点，重点区分实像与虚像的变化差异，实像物近像远像变大，虚像变化规律相反。同时牢记成像位置特点，实像倒立、物象异侧，虚像正立、物象同侧，虚实像的判断方法贯穿所有光学题型。实验操作细节也是必考内容，三者中心调至同一高度、光屏无法成像的故障分析，是实验题高频考点。本节知识点逻辑性强、考点密集，题型涵盖概念辨析、规律应用、动态分析、实验故障排查。本套习题贴合课本重难点与中考题型，梯度合理、覆盖全面，通过练习可彻底吃透凸透镜成像完整规律，规避成像大小、虚实、位置判断的易错点，构建完整的透镜成像知识体系，为后续光学仪器的学习与综合解题筑牢核心基础。（全文总字数约1000字，符合要求）
01
通过实验探究，知道凸透镜成像的规律。
02
经历探究过程，提升对证据的分析和论证能力。
03
通过探究活动，体会实验探究活动对认识事物过程中的重要意义。
用放大镜近距离看书，看到文字被放大，可是用放大镜看远处的物体时，却看到物体成了倒立缩小的像。
同样是凸透镜，物体到凸透镜的距离不同，成像特点不同。为何成像特点会有如此大的差别呢？凸透镜成像遵循什么规律呢？
第3节 凸透镜成像的规律
导入新课
新课教学
探究凸透镜的成像规律
凸透镜所成像的虚实、大小、正倒跟什么因素有关系？
提出问题
猜想假设
一、
①可能与物体到透镜的距离有关。
支持事例：照相机、投影仪和放大镜的成像特点不同，是因为物体到透镜的距离不同。
②可能与凸透镜的焦距有关。
支持事例： 同一物体通过照相机成像，当照相机的焦距改变时（调焦），凸透镜所成像的大小会改变。
新课教学
设计实验
1.理解物距、像距
物距u：物体到透镜光心的距离。
像距v：像到透镜光心的距离。
如图所示，物距为15厘米
如图所示，像距为30厘米
像距v
物距u
新课教学
2.我们可以把物体放在距凸透镜较远的地方，然后逐渐移近，观察成像的情况。由于凸透镜对光的偏折程度跟透镜的焦距f 有关系，所以研究物距u的变化时，焦距可能是个应该注意的参照距离。比如，我们可以注意观察物距大于、等于、小于一倍焦距、二倍焦距……时物体成像的情况。
f
F
O
凸透镜
光屏
物体
2f
像距v
物距u
新课教学
实验次数 物距 u/cm 物距与焦距 的关系 像的性质 像距
v/cm
虚实 大小 正倒 1
2
3
4
5
3.数据记录表格
新课教学
进行实验
1. 实验器材
①光具座、凸透镜（焦距 f =10cm）、蜡烛（烛焰作为发光体）、光屏等。
f = 10cm
发光体—烛焰
光屏
新课教学
②光具座
光具座就是可以把凸透镜、光屏、蜡烛等器材放置在上面的器材。它下部有刻度尺可以测量各器材之间的距离，帮助我们读出物距、像距。
点燃的蜡烛
凸透镜
光屏
新课教学
2.实验步骤
①调整凸透镜、蜡烛（烛焰的中心）、光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度。
目的是为了使烛焰的像成在光屏的中央。
新课教学
②将凸透镜固定在光具座中间40cm刻度处，把蜡烛放在较远处，使物距u＞2f，移动光屏，直到光屏上出现清晰的烛焰的像，观察并记录像的大小和正倒，同时测出此时的物距u和像距v。
实验 次数 物距与焦距 的关系 物距 u/cm 像的性质 像距
v/cm
虚实 大小 正倒 1
凸透镜的焦距：
f=10 cm
u＞2f
30
实像 缩小 倒立
15
新课教学
③把蜡烛向透镜移近，使蜡烛到凸透镜的距离等于二倍焦距，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像，观察像的正倒和大小，测出物距u和像距v，并将数据记录在表格中。
实验 次数 物距与焦 距的关系 物距 u/cm 像的性质 像距
v/cm
虚实 大小 正倒 2
凸透镜的焦距：
f=10 cm
u=2f
20
实像 等大 倒立
20
新课教学
④把蜡烛继续向透镜移近，使蜡烛到凸透镜的距离在一倍焦距和二倍焦距之间，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像，观察像的正倒和大小，测出物距u和像距v ，记录在表格中。
实验 次数 物距与焦距 的关系 物距 u/cm 像的性质 像距
v/cm
虚实 大小 正倒 3
凸透镜的焦距：
f=10 cm
f＜u＜2f
15
实像 放大 倒立
30
新课教学
⑤把蜡烛继续向透镜移近，使蜡烛到凸透镜的距离为一倍焦距(在焦点处) ，移动光屏，光屏上不成像；眼睛过透镜也看不到虚像。
实验 次数 物距与焦距 的关系 物距 u/cm 像的性质 像距
v/cm
虚实 大小 正倒 4 u=f 10 不成像 ——
凸透镜的焦距：
f=10 cm
新课教学
⑥把蜡烛继续向透镜移近，使蜡烛到凸透镜的距离在一倍焦距以内，移动光屏，光屏上不成像，眼睛过透镜，能看到虚像，记录像的正倒和大小。测出物距u，记录在表格中。
实验 次数 物距与焦距 的关系 物距 u/cm 像的性质 像距
v/cm
虚实 大小 正倒 5 ——
凸透镜的焦距：
f=10 cm
u＜f
6
虚像 放大 正立
新课教学
3.数据记录
实验 次数 物距 u/cm 物距与焦距 的关系 像的性质 像距
v/cm
虚实 大小 正倒 1 30 u > 2f 实像 缩小 倒立 15
2 20 u = 2f 实像 等大 倒立 20
3 15 2f >u >f 实像 放大 倒立 30
4 10 u =f 不成像 5 6 u 像与物距的关系
凸透镜的焦距 f=10 cm
新课教学
分析与论证
分析上表的记录，找出凸透镜成像的规律
1.像的虚实：凸透镜在什么条件下成实像？在什么条件下成虚像？
当物体放在一倍焦距以外时，凸透镜成实像，当物体放在一倍焦距以内时，凸透镜成虚像。
一倍焦距
分虚实
f
实像
虚像
1.某兴趣小组做“探究凸透镜成像规律”的实验。
（1）如图所示，现将凸透镜、 形光源和光屏放在光具座上
进行实验。其中___（填“”“”或“ ”）处应放置透镜。
（2）保持透镜的位置不动，调整物距，使 形光源在光屏上
成倒立、缩小的像和倒立、放大的像，多次实验，测量并记
录物距和像距，如表。请将表中漏缺的数据补上：_____。
15.0
像的性质 实验序号 物距 像距
倒立、缩小的像 1 20.0 6.5
2 15.0 7.5
3 11.0 9.0
倒立、放大的像 4 9.0 11.0
5 7.5
6 6.0 33.3
（3）小明猜想， 形光源成倒立、等大的像时的物距可能是
,他猜想的依据是_________________________________
______________________________________________。
由表格数据可知,时成倒
立、缩小的实像，时成倒立、放大的实像
新课教学
2.像的大小：凸透镜在什么条件下成缩小的实像？在什么条件下成放大的实像？有没有缩小的虚像？
当物体在二倍焦距外时，凸透镜成的像是缩小的实像。当物体在二倍焦距内一倍焦距外体时，凸透镜成的像是放大的实像。凸透镜没有缩小的虚像。
二倍焦距
分大小
2f
缩小像
放大像
新课教学
3．像的正倒：凸透镜在什么条件下成正立的像？在什么条件下成倒立的像？
凸透镜所成的实像都是异侧倒立，虚像都是同侧正立。
实像异侧倒
虚像同侧正
虚像
实像
新课教学
4．像的放大与缩小的条件：
凸透镜成放大实像时，物距跟像距相比，哪个比较大？成缩小实像时，物距跟像距相比，哪个比较大？
凸透镜成放大实像时，物距小于像距；
成缩小实像时，物距大于像距。
物距小于像距
物距大于像距
新课教学
5.当凸透镜成实像时，随着物距的减小，像与像距是怎样变化的？
物距减小，像变大，像距变大，像与物同方向移动，像跟着物体在移动。
物距增大，像变小，像距变小，像与物同方向移动，像跟着物体在移动。
物距减小
像距增大
像变大
新课教学
视频演示——《探究凸透镜成像的规律》
新课教学
一焦分虚实，二焦分大小；
物近（离焦点）像远像变大；
虚像（与物）同侧正，实像异侧倒，
像物相互跟着跑。
⑥口诀记忆
动画演示—
《凸透镜成的像与物的变化关系》
新课教学
实验拓展
1.在做实验时, 某同学无论怎样移动光屏, 都无法在光屏上观察到烛焰的像。发生这一现象可能原因有哪些？
可能原因有：
①烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度上；
②蜡烛的位置在透镜的一倍焦距以内；
③蜡烛的位置在透镜的焦点上。
新课教学
2.用卡片把透镜遮住一部分，光屏上得到烛焰的像性质不变，像是否完整？像的亮度有什么变化？
光屏上的像性质不变，还是完整的，但亮度会变暗些。
3.蜡烛长度变短时，像在光屏上的位置怎样变化？为了使像仍成在光屏的中央，应该怎样进行调节？
像将会向上移动。
调节方法：①将光屏向上移动；
②将蜡烛向上移动；
③将透镜和光屏向下调节.
新课教学
③把烛焰放在_____点，光屏上出现清晰的像时，屏距透镜最远。
④把烛焰放在_____________点，光屏上不会出现像。
①把烛焰放在_________点，屏上出现的像最大；
②把烛焰放在_________点，屏上出现的像最小。
【例题1】如图所示，保持凸透镜的位置不变，先后把烛焰放在a、b、c、d、e各点，并分别调整光屏的位置。则：
a
b
c
d
e
F
F
f
2f
c
d、e
c
a
2. 如图所示，在“探究凸透镜成像
的规律”实验中，下列说法正确的
是( )
D
A. 将蜡烛移至 处时，移动光屏，可看见放大、正立的实像
B. 将蜡烛移至 处时，移动光屏，可看见缩小、倒立的实像
C. 将蜡烛移至 处时，移动光屏，可看见放大、正立的虚像
D. 将蜡烛移至 处时，移动光屏，可看见缩小、倒立的实像
【点拨】将蜡烛移至 处时，
物距小于1倍焦距，成正立、
放大的虚像，虚像不能用光屏
承接，故A错误；将蜡烛移至 处时，物距等于1倍焦距，此
时不成像，故B错误；将蜡烛移至 处时，物距大于1倍焦距
小于2倍焦距，移动光屏，可看见放大、倒立的实像，故C错
误；将蜡烛移至 处时，物距处于2倍焦距以外，可看见缩小、
倒立的实像，故D正确。故选D。
3. 某同学在探究
凸透镜成像规律时，把
AB
A. B. C. D.
蜡烛和凸透镜固定在如图所示位置，移动光具座上的光屏得
到一清晰像（光屏未画出），则该透镜的焦距可能是
( )
【点拨】若凸透镜的焦距为
,则此时物距大于2倍
焦距，像距位于1倍焦距和2倍焦距之间，即像出现在光具座
上之间，故A正确；若凸透镜的焦距为 ,则此
时物距等于2倍焦距，像距也等于2倍焦距，即像出现在光具
座上处，故B正确；若凸透镜的焦距为 ,则此时的
物距位于1倍焦距和2倍焦距之间，像距应大于2倍焦距，即
大于 ,像出现在光具座上
以外，所以在光具座上移
动光屏，不能得到清晰的像，故
C错误；若凸透镜的焦距为 ,
此时的物距等于1倍焦距，不成像，
故D错误。
新课教学
二、凸透镜成像规律的应用
F
2F
F
2F
2f
2f
f
f
①照相机原理：
物距u＞2f 时 ，成倒立、
缩小的实像，像距 f＜v＜2f
1.照相机
新课教学
物体
镜头
胶片
②照相机工作示意图
新课教学
2.投影仪
①投影仪原理：
F
2F
F
2F
物距u：f＜u＜2f 时 ，成倒立、放大的实像，像距 v>2f
2f
2f
f
f
新课教学
②投影仪工作示意图
新课教学
3.放大镜
①放大镜成像原理：
当物距 uf
2f
F
2F
F
2F
新课教学
三、用作图法研究凸透镜成像规律
凸透镜的三条特殊光线
经过凸透镜焦点的光线经
凸透镜折射后平行于主光轴
F
F
平行于主光轴的光线经
凸透镜折射后通过焦点
F
F
通过光心的光线传播方向不改变
F
F
新课教学
F
2F
F
2F
2f
2f
f
f
①物距大于2倍焦距，即u＞2f 时
①物距 u>2f 时， 成倒立、缩小的实像，像距v f新课教学
F
2F
F
2F
② 物距u ： f＜u＜2f 时
物距U ： f＜u＜2f 时 ，成倒立、放大的实像，像距 v>2f
2f
2f
f
f
新课教学
当物距uf
2f
F
2F
F
2F
③物距u＜f 时
新课教学
f
F
2F
F
2F
当物距u=2f时，凸透镜成倒立、等大的实像，像距v=2f
④物距u=2f 时
f
2f
2f
新课教学
f
F
2F
F
2F
当物距u=f 时，凸透镜不成像。
物距 u=f 时，折射光线不能会聚，反向延长线也不能会聚。
⑤物距u=f 时
2f
4. 如图所示是某同学探究凸透镜成像规律时，先后将物体放
在、、 处，记录了三次成像情况，下列说法不正确的是
( )
D
A. 三次所成的像均是倒立的实像
B. 物体放在处时，成像在 处
C. 物体放在处时，成像在 处
D. 透镜的焦点在、 两点之间
【点拨】由凸透镜成像规律可知，
实像都是倒立的，由图可知，三
次所成的像均是倒立的实像，故
A正确；根据凸透镜成实像时，物近像远像变大知，物体放
在处时，成像在处，物体放在处时，成像在处，故
正确；由凸透镜成像规律可知，凸透镜的焦点在 点右侧，
故D错误。故选D。
5. 某同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制
了像到凸透镜的距离与物到凸透镜的距离 的关系图像，如图所
示。下列说法正确的是( )
B
A. 该凸透镜的焦距
B. 当 时，在光屏上得到的是放大的像
C. 当 时，在光屏上得到的是倒立、缩
小的实像
D. 把物体从距凸透镜 处移动到距凸透镜
处的过程中，像逐渐变小
6. 在探究凸透镜成像规律
的实验中，如图所示，调整好
蜡烛、凸透镜和光屏的
B
A. 因为是清晰的像，所以光在光屏上发生的是镜面反射
B. 光屏上成的是烛焰倒立、缩小的像
C. 若挡住凸透镜的下半部分，光屏上烛焰的像变得不完整
D. 保持蜡烛和凸透镜的位置不变，换一个焦距更小的凸透镜，
向右移动光屏，光屏上可再次成清晰的像
位置后，光屏上刚好得到了烛焰清晰的像（像未画出）。下列说
法正确的是( )
【点拨】从不同角度都能看
到光屏上的像，说明光在光
屏上发生了漫反射，故A错
误；由图可知，此时物距大于像距，根据凸透镜成实像时，
物距大于像距，成倒立、缩小的实像，故B正确；若挡住凸
透镜的下半部分，上半部分仍能会聚光成完整的像，但由于
会聚的光比原来少，所以像比原来暗，故C错误；保持蜡烛
和凸透镜的位置不变，换一个
焦距更小的凸透镜，凸透镜焦
距变小，对光的会聚能力变强，
会将光提前会聚成像，因此应
向左移动光屏，光屏上可再次
成清晰的像，故D错误。
7. 如图所示，在凸透镜左侧的主光轴上一光点 恰能
在透镜右侧等距处生成一像点 ，将透镜沿顺时针方向转过
角后，像点的位置( )
D
A. 仍在原处没有移动
B. 像点移动，但不一定在原
来的 轴上
C. 像点沿 向左移动
D. 像点沿 向右移动
【点拨】在凸透镜左侧的主光轴上一光点 恰能在透镜右
侧等距处生成一像点 ，此时成的是倒立、等大的实像，物
距等于2倍焦距；将透镜沿顺时针方向转过 角后，此时
物距减小了，像距应变大，像点会远离凸透镜，由于经过透
镜光心的光线的传播方向不变，故像仍在原来的主光轴 上，
像点沿 向右移动，故D正确。
8. 如图甲所示，对光的会聚作用较强的是透
镜___（填“”或“”）；图乙中烛焰通过凸透镜 恰好在光屏
上成清晰的像（未画出），若保持蜡烛和透镜的位置不动，
将凸透镜换成 ，则应向____（填“左”或“右”）移动光屏才
能呈现清晰的像。
B
左
【点拨】由图可知，
透镜 对光的偏折能
力更强，所以对光的
会聚作用较强的是透镜。将凸透镜换成 ，对光的偏折能
力变强，所成像在光屏左侧，所以应该向左移动光屏。
9. 将装有适量水的玻璃杯
放在写有竖式计算式的白纸前方，透过玻璃杯
看到白纸上的计算式如图所示。装有水的玻璃
凸
变小
188
杯相当于一个____透镜，将白纸远离玻璃杯时，透过玻璃杯
观察到的像将______（填“变大”“变小”或“不变”）；若向玻
璃杯中加水至计算式上方，透过玻璃杯观察到计算式的正确
结果应为_____。
【点拨】由图可知，透过玻璃杯看到的计算式
下面被放大了，所以装有水的玻璃杯相当于一
个凸透镜。凸透镜成实像时，物远像近像变小。
实际的计算式为 。透过玻璃杯看到的像是
左右颠倒的，所以“800”的像是“008”，“081”的像是“180”，
因此看到的计算式是 “ ”，计算结果为188。当加水
至计算式上方时，改变了成像情况，透过玻璃杯观察到的计
算结果应为188。
10. 如图甲是用凸透镜观察物体成像活动中的插
图，图乙是通过凸透镜所看到的插图的像。请根据图丙中所
示凸透镜和焦点，用“ ”代表物体，在图丙中完成物体此
时成像的光路图。
【解】如图所示。
11. 如图所示，凸透
镜竖直放置，凸透镜焦距为 ,现有一点光
源 在凸透镜左侧，以凸透镜2倍焦距处为
D
A. B. C. D.
圆心，在经过主光轴的竖直平面内做顺时针圆周运动，直径
为，且 ,则在下列关于点光源所成的像的运动轨
迹的各图中，正确的是( )
【点拨】将点光源 运动的轨迹看成一个
物体，利用凸透镜成像的规律作出对应的
像点，可以发现，像点正好围成一个椭圆，
且转动方向为逆时针，故选D。
新课小结
物距u 像的性质 物与像 的位置 像距v 光屏能 否承接 应用
u>2f 倒立 缩小 实像 异侧 2f>v>f 能 照相机
u＝2f 倒立 等大 实像 异侧 v＝2f 能 测焦距
f2f 能 投影仪
u＝f 不成像 获得平行光
uu 不能 放大镜
表格总结——凸透镜成像规律

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