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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)
难易程
序号 知识点 例题数 变式题数 合计
度
一 凸透镜成像的规律 ★★ 3 3
14
二 凸透镜成像的实验 ★★ 4 4
一、凸透镜成像的规律:
1.当物体在1倍焦距内时(0<u<f):
(1)光路图:如下图;
(2)成像原理:光的折射;
(3)成像特点:
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.当物体在焦距处时(u=f):不成像(折射光线平行);
3.当物体在1~2倍焦距间时(f<u<2f):(1)光路图:如右图;
(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):
(1)光路图:如下图;
(2)成像原理:光的折射;
(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)光路图:如下图;
(2)成像原理:光的折射;
(3)成像特点:
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<物距:f<v<2f;(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,像移动一小段距离;
(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.该摄像镜头相当于凹透镜
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
C.透镜的像距大于20cm
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
C.透镜的焦距小于10cm大于5cm
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
镜”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(
)
A.凸透镜的焦距为10cm
B.把物体放在离凸透镜15cm处,在透镜的另一侧能成一放大倒立的实像
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;
目的:使烛焰的像成在光屏中央;
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