資源簡介

第3章 凸透鏡成像
【考情聚焦】
考試 命題 年份 重要考點 分值 題型 熱度
2014~2023 透鏡的種類及其對光的作用 2~4 選擇題、 實驗探究題
凸透鏡成像規律及其應用
眼睛和眼鏡
課標 要求 2011版課標要求: 1.認識凸透鏡的會聚作用和凹透鏡的發散作用。 2.探究并知道凸透鏡成像的規律。了解凸透鏡成像規律的應用。 2022版課標新增要求:具有保護視力的意識
【回歸教材】
教材鏈接 人教:八上第五章P89~P106　教科:八上第四章P72~P84　北師大:八下第六章P2~P20
知識清單
考點1 透鏡
透鏡 特點 對光的作用 三條特殊光線
平行于主光軸 過光心 過焦點
凸透鏡 中間① ,邊緣② 對光有③ 作用
凹透鏡 中間④ ,邊緣⑤ 對光有⑥ 作用
【提示】凸透鏡表面的凸起程度決定了其焦距的長短。其他條件相同時,凸透鏡表面越凸,焦距越短,折射光線的能力越強。
【答案】考點1:①厚　②薄　③會聚　④薄　⑤厚　⑥發散
考點2 凸透鏡成像規律及其應用
物距u 變化趨勢 像的性質 像距v 變化趨勢 應用
正、倒 大、小 虛、實
u>2f 逐漸減小 ① ② ③ fu=2f ④ ⑤ ⑥ v=2f 測焦距
f2f 投影儀、幻燈機
u=f / 不成像 / 探照燈
uu 放大鏡
【提示】(1)凸透鏡成像規律可以概括為“二倍焦距分大小,一倍焦距分虛實”;(2)成實像時,物距增大,像距減小,像變小;成虛像時,物距增大,像距增大,像變大。
【答案】考點2:①倒立　②縮小　③實像　④倒立　⑤等大
⑥實像　⑦倒立　⑧放大　⑨實像　⑩正立　放大
虛像
考點3 近視眼、遠視眼及其矯正
近視眼 遠視眼
特點 能看清① 處物體,不能看清② 處的物體。(均選填“遠”或“近”) 能看清③ 處物體,不能看清④ 處的物體。(均選填“遠”或“近”)
原因 晶狀體太厚,折光能力太⑤ 晶狀體太薄,折光能力太⑥
成像圖
矯正方法 佩戴合適的⑦ 透鏡做成的眼鏡 佩戴合適的⑧ 透鏡做成的眼鏡
口訣 近前遠后,近凹遠凸
【答案】考點3:①近　②遠　③遠　④近　⑤強　⑥弱　⑦凹　⑧凸
教材深挖
圖說物理
教材圖片 考查內容 教材圖片 考查內容
如圖所示,某同學讓太陽光通過透明的鏡片照射到白紙上,從圖中現象可以看出,此鏡片對光有① 作用,所以此鏡片是② (選填“凸透鏡”或“凹透鏡”) 放大鏡是④ 鏡,要想看到的螞蟻更大一些,應該讓放大鏡離螞蟻更⑤ (選填“遠”或“近”)一些
小明用凸透鏡觀察郵票上的字,看到如圖所示的情景,則他看到的字是正立、放大的③ (選填“實”或“虛”)像　 一個圓柱形的玻璃瓶內裝滿水,把一支鉛筆放在玻璃瓶的后方,透過玻璃瓶,可以看到這支鉛筆。鉛筆由靠近玻璃瓶的位置向遠處慢慢移動的過程中,到某一位置時,鉛筆尖會突然改變方向,而“改變方向”后的像為⑥ (選填“實”或“虛”)像
【答案】①會聚　②凸透鏡　③虛　④凸透　⑤遠　⑥實
課堂延伸
1.(RJ教材八上P95“演示實驗”變式)小西在智能機器人展覽會上為他喜愛的機器人拍攝了一張照片,并制成膠片,用如圖所示的幻燈機展示給同學們看。
①膠片上機器人的頭部朝 (選填“上”或“下”)。
②若幻燈機所用凸透鏡的焦距為10 cm,則膠片與凸透鏡間的距離范圍是 。
③要使像變得更大,保持凸透鏡的位置不動,應將膠片 (選填“靠近”或“遠離”)凸透鏡少許,并調節幕布至合適的位置。
2.(JKB教材八上P77“家庭實驗”改編)如圖所示,小明在一個紙筒B的一端嵌上一個凸透鏡作為鏡頭,另一個稍粗的紙筒A的一端蒙上薄膜作為膠片,然后將紙筒B套入紙筒A,就做成了模型照相機。
(1)在取材時,薄膜使用的材料是 (選填“透明”、“半透明”或“不透明”)膜。
(2)觀察時,小明應選擇 (選填“較亮”或“較暗”)的物體作為觀察對象。
(3)小明用自制的照相機先拍攝了遠處的物體,再拍攝近處物體時,應 ;此時薄膜上的像 (選填“變大”、“變小”或“不變”)。
【答案】課堂延伸　1.①下　②大于10 cm,小于20 cm　③靠近
2.(1)半透明　(2)較亮　(3)增大凸透鏡和薄膜的距離　變大
核心突破
凸透鏡成像規律的應用
例題 小明在做“探究凸透鏡成像規律”實驗時,根據實驗數據作出了如圖所示的像距v與物距u的關系圖像,下列說法正確的是 ( )
A.所用的凸透鏡的焦距等于 20 cm
B.當物距為 15 cm 時,燭焰在光屏上成的是倒立、縮小的像
C.物距為 60 cm 時的成像特點與投影儀相同
D.光屏上成清晰的像時,將一近視眼鏡的鏡片放在蠟燭和透鏡之間,光屏遠離透鏡可再次得到清晰的像
思維模型
變式訓練
變題型 小明將蠟燭、凸透鏡和光屏調到如圖所示位置時,在光屏上得到了一個清晰的像,這個像一定是 (選填“放大”、“縮小”或“等大”)的。若將凸透鏡向右移動 cm,光屏上即可再次成清晰的像。若在圖示位置將蠟燭靠近凸透鏡,光屏上的像將會模糊,若在透鏡前放置一個焦距合適的 (選填“近視”或“遠視”)眼鏡,光屏上的像也可以再次清晰。
變情境 (多選)在蔚藍地球的映襯下,我國發射的天舟六號貨運飛船成功對接空間站“天和”核心艙。如圖所示,這是對接過程中核心艙上攝像機拍攝的照片。下列說法正確的是 ( )
A.核心艙攝像機的鏡頭相當于凸透鏡
B.光通過攝像機的鏡頭會發生折射現象
C.地球通過核心艙上攝像機的鏡頭成虛像
D.天舟六號靠近核心艙時,它在核心艙攝像機上成的像逐漸變小
變設問 某班同學在“探究凸透鏡成像規律”的實驗中,記錄并繪制了像到凸透鏡的距離v與物體到凸透鏡的距離u之間的關系圖像。在繪制v-u圖像后,該同學不小心碰灑了墨水,導致圖像缺失了一部分,如圖所示。下列判斷正確的是 ( )
A.實驗中所用凸透鏡的焦距為20 cm
B.當物距等于30 cm時,像距等于15 cm
C.根據圖像可以推測,當物距足夠大時,像距可以小于10 cm
D.當物距在15 cm~20 cm之間時,光屏上會成放大的像,和照相機原理相同
【答案】例　D
變題型　放大　15　遠視
變情境　AB
變設問　B
【實驗探究】
實驗導航
實驗　探究凸透鏡成像的規律
【實驗裝置】
【進行實驗】
(1)將蠟燭、凸透鏡和光屏依次放在光具座上,點燃蠟燭后調整燭焰的中心、凸透鏡的中心和光屏的中心,使三者在同一高度。
(2)把蠟燭放在距凸透鏡盡量遠的位置上,調整光屏到凸透鏡的距離,使燭焰在光屏上成一個清晰的像,觀察像的大小、正倒和虛實,分別測量物距和像距。
(3)將蠟燭逐漸向凸透鏡靠近,重復上述操作,直到光屏上得不到蠟燭的像,繼續將蠟燭向凸透鏡靠近,探究放大鏡成像的原理。
【實驗結論】
物距u 像距v 像的性質 應用
u>2f fu=2f v=2f 倒立、等大的實像 測焦距
f2f 倒立、放大的實像 投影儀、 幻燈機
u=f 不成像 測焦距
u實驗母題串考點
某實驗小組用一凸透鏡做“探究凸透鏡成像規律”的實驗:
☆制訂計劃與進行實驗
(1)將凸透鏡正對太陽,在另一側移動光屏,直到光屏接收到一個最小、最亮的光斑,得到圖甲所示的光路圖,由圖可知,凸透鏡對光有 作用,該凸透鏡的焦距為 cm。
(2)如圖乙所示,將光具座上點燃的蠟燭的火焰、凸透鏡、光屏三者的中心調節在 ,目的是使像成在 。
(3)蠟燭移動到A處,并移動光屏可得到 (選填“放大”或“縮小”)的像,日常生活中利用這一原理制成的光學儀器是 (選填“照相機”、“投影儀”或“放大鏡”)。要使燭焰在光屏上所成的像變大,應保持凸透鏡的位置不動,調節蠟燭的位置,同時將光屏 (選填“靠近”或“遠離”)凸透鏡,直至得到清晰的像。
☆分析論證
(4)實驗中多次讀取數據,并根據記錄的數據繪制了物距u與像距v之間的關系圖像,如圖丙所示。分析圖像可知,凸透鏡成實像時,物距越大,像距越 ,像越小。
(5)實驗中,若用紙遮住凸透鏡一部分,光屏上 (選填“能”或“不能”)得到完整的像。
(6)當蠟燭燃燒一段時間后會變短,燭焰的像會往 (選填“上”或“下”)移動,偏離光屏中心。
☆評估
(7)本實驗在亮度 (選填“較暗”或“較亮”)的環境下進行較好。
(8)某次實驗時移動光屏始終找不到像,可能是因為透鏡與蠟燭的距離 (選填“大于”或“小于”)10 cm,此時燭焰通過凸透鏡成的是 像。
拓展設問
如圖丁所示,當燭焰通過凸透鏡在光屏上成清晰的像時,小明取了一副眼鏡放在凸透鏡前,觀察到光屏上的像變模糊了,將光屏向遠離透鏡方向移動適當距離后,像又變清晰了,則該眼鏡是 視眼鏡。
【答案】(1)會聚　10　(2)同一高度　光屏中央　(3)縮小　照相機
遠離　(4)小　(5)能　(6)上　(7)較暗　(8)小于　虛
拓展設問　近
【真題精粹】
命題點1 實驗探究凸透鏡成像規律(10年1考)
1.(2021·河北)小明用凸透鏡、蠟燭、光屏和光具座等器材,探究凸透鏡成像的規律。
(1)實驗前,使 在同一水平高度。
(2)當蠟燭、凸透鏡、光屏在如圖所示位置時,光屏上出現了等大清晰的像,此凸透鏡的焦距為 cm。
(3)保持凸透鏡位置不動,在(2)實驗基礎上,想要在光屏上得到縮小、清晰的燭焰像,接下來的操作是 。
(4)保持凸透鏡位置不動,把蠟燭移到45 cm處,無論怎樣移動光屏,光屏上始終接收不到像。小明觀察到像的方法是 。
真題拓展
(5)在(2)實驗基礎上,小明將桌上的一個鏡片放到蠟燭和凸透鏡之間,將光屏向遠離凸透鏡的方向移動時光屏上又能出現清晰的像,由此可見該鏡片是　　　　,可用于矯正　　　　。
(6)在(3)實驗基礎上,如果保持蠟燭和光屏的位置不變,適當移動凸透鏡,可以在光屏上再次得到燭焰清晰的像,這個現象中蘊含著的道理是　　　　　　　　。
命題點2 凸透鏡成像規律的應用(10年9考)
2.(2015·河北)小明將一支點燃的蠟燭放在凸透鏡(f=10 cm)前18 cm處,光屏上得到了燭焰倒立、 、清晰的像。然后他在蠟燭和凸透鏡之間放置了一個遠視眼鏡片,由于遠視眼鏡片對光有 作用,所以光屏上燭焰清晰的像變模糊了(如圖所示)。若想在光屏上重新得到清晰的燭焰像,他可將光屏 凸透鏡。
真題變式
電影《中國醫生》中,醫生給病人“插管”時使用了如圖所示的內窺鏡。它是一種在細管頂端裝有小型攝像機的醫療器械,攝像機的鏡頭相當于凸透鏡,在自帶光源的照射下,人體內部器官會成倒立、　　　的實像,再通過電信號傳播出來;檢查時,想要增大觀察范圍,此時應該使內窺鏡細管頂端　　　　(選填“接近”或“遠離”)患處。
3.(多選)(2022·河北)小明利用如圖所示的裝置探究凸透鏡成像的規律。將蠟燭放在凸透鏡左側適當位置,調整光屏到凸透鏡的距離,使燭焰在光屏上成清晰的像,分別測出物距u和像距v,實驗數據如下表。下列說法正確的是 ( )
實驗次數 1 2 3 4 5
物距u/cm 60 30 20 15 12
像距v/cm 12 15 20 30 60
A.該凸透鏡的焦距為20 cm
B.從第1次實驗到第5次實驗,成在光屏上的像越來越大
C.當u=45 cm時,移動光屏,可在光屏上成倒立、縮小的清晰實像
D.第5次實驗后,在貼近凸透鏡左側放一眼鏡片,向右移動光屏,能在光屏上成清晰的像,則眼鏡片對光有會聚作用
若對“凸透鏡成像規律的應用”有疑問,詳見核心突破。
【答案】1.(1)燭焰、凸透鏡、光屏的中心　(2)10.0　(3)將蠟燭適當向左移動,并將光屏適當向左移動,使之位于一倍焦距和二倍焦距之間　(4)從光屏一側透過凸透鏡去觀察　(5)凹透鏡　近視眼　(6)光路是可逆的
2.放大　會聚　靠近　真題變式　縮小　遠離
3.BC
2

展開更多......

收起↑