八年级物理大单元设计 第五单元 透镜及其应用 2.凸透镜成像的规律 知识点一、实验 探究凸透镜成像的规律 1.预备知识 （1）焦距（f）：透镜的焦点到透镜中心的距离； （2）物距（u）：物体中心到透镜中心的距离； （3）像距（υ）：像的中心到透镜中心的距离。 2.实验 探究凸透镜成像的规律 【提出问题】照相机成倒立、缩小的实像，投影仪成倒立、放大的实像，放大镜成正立、放大的虚像,为什么同样是凸透镜，成像特点却不相同呢？ 【猜想与假设】 (1)照相机在拍照时、物体到透境的距离比像到透镜的距离大;投影仪成像时、物体到透镜的距离比像到透镜的距离小。看来像的大小可能跟物体和像到凸透镜的距离远近有关； (2)比较照相机、投影仪和放大镜的成像情况，我们可以猜想，像的虚实、正倒可能跟像和物体是否在凸透镜的同侧有关； 【设计和进行实验】 (1)在阳光或相距很远(例如5m)的灯光下用聚焦法测定凸透镜的焦距; (2)将蜡烛、凸透镜和光屏依次排列在一条直线上,调整蜡烛、凸透镜和光屏的高度，使烛焰、透镜和光屏三者的中心在同一高度上(如下图所示); (3)把蜡烛放在离凸透镜尽量远的位置(u＞2f),调整光屏到透镜的距离,直至在光屏上得到烛焰清晰的像为止，观察像的大小、正倒,记录物距和像距,改变物距u(u＞2f）,重做实验; (4)继续把蜡烛向凸透镜靠近,使u＝2f,调整光屏到透镜的距离,直到在光屏上得到烛焰清晰的像为止,观察像的大小、正倒,记录物距和像距; (5)继续把蜡烛向凸透镜靠近,使f＜u＜2f,调整光屏到透镜的距离,直至在光屏上得到烛焰清晰的像为止,观察像的大小、正倒,记录物距和像距,改变物距u(f＜u＜2f),重做实验; (6)继续把蜡烛向凸透镜靠近,使u＝f,移动光屏并观察,看能否成像; (7)继续把蜡烛向凸透镜靠近,使u＜f,移动光屏,进行观察。 【收集数据并分析】 凸透镜的焦距为12cm 物距与像距的关系 物距u/cm 像距υ/cm 像的性质 像的大小变化规律 u＞2f 60 15 倒立、缩小的实像 物距变小时,像距变大,像(相对之前的像，下同）变大 48 16 u＝2f 24 24 倒立、等大的实像 ——— f＜u＜2f 18 36 倒立、放大的实像 物距变小时,像距变大，像变大 15 60 u＝f 12 不成像 ——— 0＜u＜f 8 正立放大的虚象 物距变小时,像变小 6 【得出结论】 u＞2f,成倒立、缩小的实像；u＝2f,成倒立、等大的实像；f＜u＜2f,成倒立、放大的实像；u＝f,不成像；0＜u＜f,成正立、放大的虚像。 基础自测： 1．（2023·甘肃陇南·统考模拟预测）小丽在探究凸透镜成像规律时，使用的透镜焦距为10cm，它们把蜡烛和凸透镜分别放在如图所示位置，然后调节光屏至合适的位置，则显示一个倒立 （填“放大”或“缩小”）的实像，像的位置在60cm刻度处的 侧（填“左”或“右”）。 【答案】 缩小 左 【解析】[1][2]凸透镜的焦距是10cm，如图，物距为 u=40cm-10cm=30cm u>2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机，凸透镜成倒立、缩小的实像，2f>v>f，所以，20cm>v> 10cm，所以像在50cm和60c m刻度线之间，所以像成在60cm刻度线左侧。 2．（2023秋·安徽·八年级统考期末）在做“探究凸透镜成像规律”的实验时，先用平行光正对着凸透镜照射，左右移动光屏，直到光屏出现一个最小、最亮的光斑，如图甲所示。 （1）实验中的凸透镜焦距为 cm； （2）将点燃的蜡烛放置在如图乙所示的位置，左右移动光屏，光屏上 （选填“能”或“不能）接收到烛焰清晰的像； （3）将凸透镜移动到如图丙所示位置，左右移动光屏，正好接收到烛焰清晰的像，则此时所成的像为倒立 的实像，撤去光屏，直接在光屏处用眼睛观察， （选填“能”或“不能）看到烛焰清晰的像。 【答案】 15.0 不能 放大 能 【解析】（1）[1]让平行光正对着凸透镜照射，光屏上出现一个最小最亮的光斑即焦点，焦点到透 ... ...
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