初二物理凸透鏡成像規(guī)律重點(diǎn)難點(diǎn)總結(jié)

凸透鏡成像規(guī)律

1.成實(shí)像時(shí)，像與物的位置關(guān)系：上下互換，左右互換。成虛像時(shí)，像與物的形狀一樣，大小不同。

2.實(shí)像都是倒立的，與物體在透鏡兩側(cè)，在主光軸兩側(cè)。虛像都是正立的，與物體在透鏡同側(cè)，在主光軸同側(cè)。3.焦點(diǎn)是實(shí)像與虛像的分界點(diǎn)，即u>f成實(shí)像；uf成倒立像：u2f成縮小的像；uf,v>f。

8.成縮小的像vu。9.實(shí)像與虛像的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)：

相同點(diǎn)：都可以用眼睛看到，也都可以拍照。

不同點(diǎn)：實(shí)像可用光屏承接，虛像不能；實(shí)像是實(shí)際光線交點(diǎn)，虛像是某一點(diǎn)發(fā)出的光射到平面鏡活凸透鏡上，反射光線或折射光線反向延長(zhǎng)線的交點(diǎn)。10.物體與像運(yùn)動(dòng)方向相同。

11.成實(shí)像時(shí)：u>v倒立縮小實(shí)像；u=v倒立等大實(shí)像；u例：蠟燭，凸透鏡，光屏放在一條直線上。

(1).保持蠟燭，凸透鏡位置不變，移動(dòng)光屏接受不到像，原因：a.蠟燭放在焦點(diǎn)上。b.蠟燭放在焦點(diǎn)以內(nèi)。

c.燭焰，凸透鏡，光屏三者中心不在同一高度。

(2).保持光屏，凸透鏡位置不變，移動(dòng)蠟燭接收不到像，原因：a.燭焰，凸透鏡，光屏三者中心不在同一高度。b.光屏放在焦點(diǎn)上。c.光屏放在焦點(diǎn)以內(nèi)。

(3).保持蠟燭，光屏位置不變，移動(dòng)凸透鏡接收不到像，原因：a.燭焰，凸透鏡，光屏三者中心不在同一高度。b.u+v2ff

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一、凸透鏡成像規(guī)律

作圖：三條特殊光線

(1)與主光軸平行光線折射后過(guò)焦點(diǎn)(2)過(guò)光心的光線方向不變

(3)過(guò)焦點(diǎn)的光線折射后平行于主光軸

1.成實(shí)像時(shí)，像與物的位置關(guān)系：上下互換，左右互換。這就意味著像和物的移動(dòng)

方向是相反的，物體向上移動(dòng)，像就向下移動(dòng)，物體向左移動(dòng)，像就向右移動(dòng)。所以如果屏上的像在左上角，要把像移到光屏的中央，就要讓像向右下移，而要讓像向右下移，蠟燭就要向相反方向：左上移動(dòng)即可。

成虛像時(shí)，像與物的形狀一樣，大小不同。

2.實(shí)像都是倒立的，與物體在透鏡兩側(cè)，在主光軸兩側(cè)。虛像都是正立的，與物體在透鏡同側(cè)，在主光軸同側(cè)。注意：這里面所說(shuō)的倒立和正立是相對(duì)實(shí)物而言的。

3.一倍焦距處是實(shí)像與虛像的分界點(diǎn)，即u>f成實(shí)像；uf成倒立像：u2f成縮小的實(shí)像；uf,v>f。

8.成縮小的像vu。9.實(shí)像與虛像的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)：相同點(diǎn)：都可以用眼睛看到，也都可以拍照。

不同點(diǎn)：實(shí)像可用光屏承接，虛像不能；實(shí)像是實(shí)際光線交點(diǎn)，虛像是某一點(diǎn)發(fā)出的光射到平面鏡或凸透鏡上，反射光線或折射光線反向延長(zhǎng)線的交點(diǎn)。10.物體與像運(yùn)動(dòng)方向相同。

11.成實(shí)像時(shí)：u>v倒立縮小實(shí)像；u=v倒立等大實(shí)像；u(3).把燭焰放在______點(diǎn)，屏上出現(xiàn)的像最大。

(4).把燭焰放在______點(diǎn)，屬于照相機(jī)原理。(5).把燭焰放在______點(diǎn)，屬于投影儀原理。(6).成虛像時(shí)，眼睛在凸透鏡_____側(cè)可看到像。（填“左”或“右”）⑺點(diǎn)是成實(shí)像和虛像的分界點(diǎn)

⑻成實(shí)像時(shí)，點(diǎn)是成放大像和縮小像的分界點(diǎn)

⑼凡是實(shí)像都是（填“正立”或“倒立”）的，且在光屏上（填“能”或“不能”）；凡是虛像都是（填“正立”或“倒立”）的，且在光屏上（填“能”或“不能”）⑽成實(shí)像時(shí)，像和物在凸透鏡的（填“同側(cè)”或“異側(cè)”）；成虛像時(shí)，像和物在凸透鏡的（填“同側(cè)”或“異側(cè)”）。

⑾物體從遠(yuǎn)處逐漸靠近焦點(diǎn)的過(guò)程中，所成像越來(lái)越（填“大”或“小”或“不變”），像距越來(lái)越（填“大”或“小”）。

二、凸透鏡成像規(guī)律在解題中的應(yīng)用

1.由焦距、物距判斷像距

例1.用一焦距為20cm的凸透鏡做探究透鏡成像規(guī)律實(shí)驗(yàn)時(shí)，如果將物體放在距透鏡50cm處，移動(dòng)光屏可接收到一個(gè)清晰的像，則光屏到物體的距離應(yīng)在什么范圍內(nèi)？解析：要求光屏與物體的距離所在的范圍，必須知道像距的范圍，然后加上物距即可，所以此題轉(zhuǎn)化為求像距的范圍。

已知焦距f20cm，又已知u50cm，即u2f，所以成倒立縮小的實(shí)像，此時(shí)的像距fv2f，即20cmv40cm，所以，光屏到物體的距離D等于uv，即

70cmD90cm。

2.由物距、像距判斷焦距

例2.一物體位于距凸透鏡80cm處，在凸透鏡的另一側(cè)60cm處的光屏上得到一清晰的像，則此凸透鏡的焦距大約在多大的范圍內(nèi)？

解析：根據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律可知，當(dāng)物距u大于像距v時(shí)，物體通過(guò)凸透鏡只能成倒立縮小的實(shí)像，因此有以下的不等式成立：

u2ffv2f12

代入數(shù)據(jù)為：

80cm2ff60cm2f34

解得：30cmf40cm3.由焦距、像距判斷物距

例3.將物體放在一焦距為12cm的凸透鏡前，在凸透鏡的另一側(cè)距凸透鏡27cm處得到一清晰的像，估算物體離凸透鏡的距離？

解析：因?yàn)閒12cm，而v27cm，所以v2f，即fu2f，因此，

12cmu24cm。4.根據(jù)成像性質(zhì)判斷焦距

例4.一支點(diǎn)燃的蠟燭距離凸透鏡20cm時(shí)，光屏上得到一個(gè)小于實(shí)物的清晰像；當(dāng)蠟燭移至距凸透鏡12cm時(shí)，在光屏上看到一個(gè)大于實(shí)物的清晰的像，請(qǐng)判斷此凸透鏡的焦距。

解析：當(dāng)u20cm時(shí)，在光屏上得到一縮小的像（光屏上像為實(shí)像），可知：u2f，即：

20cm2f，可1當(dāng)u12cm時(shí)，在光屏上得到一個(gè)放大的像（光屏上像為實(shí)像）

2解此不等式組可得：6cmf10cm

知：fu2f，即：f12cm2f5.根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律判斷像的性質(zhì)

例5.一束平行光線沿主光軸射到凸透鏡上，經(jīng)凸透鏡折射后會(huì)聚于凸透鏡另一側(cè)主光軸上距凸透鏡中心16cm處。若將一物體先后放置在主光軸上離凸透鏡20cm和8cm處，則兩次的像的情況如何？

解析：由題意可知，凸透鏡的焦距為16cm，當(dāng)u20cm時(shí)，fu2f，成倒立放大的實(shí)像；當(dāng)u8cm時(shí)，uf，所成的像為正立放大的虛像。

例6.（201*，山西）在探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，當(dāng)蠟燭遠(yuǎn)離凸透鏡移動(dòng)一倍焦距的距離后，蠟燭的火焰通過(guò)凸透鏡成一放大、倒立的實(shí)像，則蠟燭的火焰原來(lái)通過(guò)凸透鏡成什么像？

解析：設(shè)凸透鏡的焦距為f，移動(dòng)前物距為u，移動(dòng)后的物距為u"，則ufu"，因?yàn)橐苿?dòng)后成放大、倒立的實(shí)像，所以fu"2f，即：fuf2f，所以有：0uf，即開(kāi)始成正立放大的虛像。

例7.凸透鏡的焦距f=10cm，蠟燭原來(lái)放置在離凸透鏡25cm的地方，當(dāng)逐漸靠近12cm時(shí)，像距如何變化，以及像是怎么變化的？

點(diǎn)撥：凸透鏡的焦距為f=10cm，

25cm>2f，此時(shí)成縮小的像，像在1f-----2f之間2f>12cm>f，此時(shí)成放大的像，像在2f之外。

所以當(dāng)從25cm向12cm靠近時(shí)，像逐漸增大，像距逐漸增大。同學(xué)們可以根據(jù)我們剛學(xué)習(xí)的互異性解答，更簡(jiǎn)便。

例8.一個(gè)物體到凸透鏡的距離是30cm時(shí)，在光屏上得到一個(gè)放大的實(shí)像，若把物體沿凸透鏡的主軸移到距凸透鏡45cm處，則成像的情況是（）A.放大的實(shí)像B.縮小的實(shí)像C.等大的實(shí)像D.上述三種情況都可能

點(diǎn)撥：凸透鏡所成像的性質(zhì)與物距有關(guān)，由第一次成倒立、放大的實(shí)像可知f＜u＜2f，即f＜30cm＜2f，由此可判斷焦距的范圍是15cm＜f＜30cm。當(dāng)物距為45cm時(shí)，物距肯定大于焦距，但由于焦距f在15cm和30cm之間變化，所以三種情況就都有可能。

答案：D

例9.當(dāng)蠟燭離凸透鏡7cm時(shí)，此時(shí)在凸透鏡的另一側(cè)12cm處呈現(xiàn)了一個(gè)放大的像，試著確定一下凸透鏡的焦距范圍，如果物距為20cm時(shí)，成什么樣的像？

點(diǎn)撥：此題含有隱含條件，如“在凸透鏡的另一側(cè)12cm處呈現(xiàn)了一個(gè)放大的像”說(shuō)明此時(shí)的像一定是放大的實(shí)像，此時(shí)的像距即12cm在2f之外，那么物距即7cm在1f------2f之間；f<7cm2f；得出焦距范圍3.5cm20cm，物的位置在2f之外，所以成的是縮小的實(shí)像。

[2]正立像和倒立像，實(shí)像和虛像的記憶

（1）當(dāng)u=2f時(shí)，凸透鏡成倒立等大的實(shí)像，此時(shí)v=2f（2）當(dāng)u>2f時(shí)，凸透鏡成倒立縮小的實(shí)像，此時(shí)f

例14如圖所示，四幅圖均表示光線通過(guò)凸透鏡前后的傳播方向，其中正確的是（）

ABCD

點(diǎn)撥：因?yàn)橥雇哥R對(duì)光線具有會(huì)聚作用，所以判斷圖的正確性的出發(fā)點(diǎn)也就是判斷折射光線是否比原來(lái)未透過(guò)透鏡傳播時(shí)的光線更靠近主光軸。如果是，那么圖正確。

答案：C【模擬試題】（答題時(shí)間：30分鐘）一、選擇題

1、把凸透鏡正對(duì)太陽(yáng)光，可在距凸透鏡10cm處得到一個(gè)最小最亮的光斑．若用此透鏡來(lái)觀察郵票上較小的圖案，則郵票到透鏡的距離應(yīng)（）

A.大于10cmB.小于10cmC.大于20cmD.在10cm和20cm之間（*）2、一凸透鏡的焦距是10cm，將點(diǎn)燃的蠟燭從離凸透鏡50cm處移到15cm處的過(guò)程中，像的大小和像距的變化情況是（）

A.像變大，像距變小B.像變大，像距變大C.像變小，像距變小D.像變小，像距變大

（**）3、老師上課時(shí)經(jīng)常用到投影儀，如圖所示，關(guān)于投影儀的使用，以下做法中合理的是（）

A.投放到屏幕上的畫(huà)面太靠上時(shí)，應(yīng)增大平面鏡與凸透鏡的夾角使畫(huà)面向下移動(dòng)B.若想屏幕上的畫(huà)面大一些，可使投影儀靠近屏幕的同時(shí)將凸透鏡適當(dāng)向下移動(dòng)

C.若想屏幕上的畫(huà)面大一些，可使投影儀遠(yuǎn)離屏幕的同時(shí)將凸透鏡適當(dāng)向上移動(dòng)D.若想屏幕上的畫(huà)面大一些，可使投影儀遠(yuǎn)離屏幕的同時(shí)將凸透鏡適當(dāng)向下移動(dòng)

平面鏡凸透鏡物體螺紋透鏡屏幕圖擴(kuò)充：①投影儀中平面鏡的作用是改變光的傳播方向，使所成的像呈現(xiàn)在光屏的中央；②要想看到正立的像，需將投影片倒放。

（*）4、某物體放在凸透鏡前30cm處時(shí)，能在光屏上得到一個(gè)倒立縮小的實(shí)像，則該凸透鏡的焦距可能是（）

A.40cmB.30cmC．20cmD.10cm（*）5、小明在做“凸透鏡成像”實(shí)驗(yàn)時(shí)，將點(diǎn)燃的蠟燭放在凸透鏡前20cm處，在透鏡另一側(cè)的光屏上觀察到縮小的像．小明又把點(diǎn)燃的蠟燭置于原來(lái)的光屏處，則所成像的性質(zhì)是（）

A.倒立放大的實(shí)像B.正立放大的虛像C.倒立縮小的實(shí)像D.倒立等大的實(shí)像（**）6、小明和小紅用焦距相等的相同照相機(jī)對(duì)小強(qiáng)同學(xué)拍照，洗出的底片分別為右圖中的甲和乙，則（）

A.小紅離小強(qiáng)的距離近

B.小明和小紅離小強(qiáng)的距離相同

C.小紅要使底片上的像與小明的一樣大，小紅移動(dòng)位置后，再減少鏡頭到底片的距離D.小紅要使底片上的像與小明的一樣大，小紅移動(dòng)位置后，再增大鏡頭到底片的距離

（*）7、如圖是用來(lái)研究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖（屏未畫(huà)出），當(dāng)蠟燭和透鏡放在圖示位置時(shí)，通過(guò)移動(dòng)光屏，可以在光屏上得到與物體等大的像。若透鏡位置不變，將蠟燭移到刻度為30cm處，則

1020304050607080（cm）A.移動(dòng)光屏，可以在屏上得到倒立放大的像

B.移動(dòng)光屏，可以在屏上得到倒立縮小的像C.移動(dòng)光屏，可以在屏上得到正立放大的像

D.不論光屏移到什么位置，都不能在屏上得到清晰的像

8、在研究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)中，在屏上得到了燭焰的像，恰有一小蟲(chóng)飛落在透鏡的中間部

分，那么在屏上所成的像()

A.變成了小蟲(chóng)的像．B.像的中間沒(méi)有了．

C.大小不變，亮度比原來(lái)暗了．D.大小和亮度與原來(lái)一樣．

9.在探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)燭焰、透鏡及光屏的相對(duì)位置如圖所示時(shí)，恰能在光屏上得到個(gè)清晰的像。下列哪種光學(xué)器材的成像原理與其相同（）

A．放大鏡B．近視鏡C．投影儀D．照相機(jī)

10．小宇在透明的玻璃板上用黑色畫(huà)筆畫(huà)了個(gè)手表盤(pán)，如圖甲所示．把這個(gè)玻璃板放在透鏡的左側(cè)位置，并用平行光源對(duì)著玻璃板上的表盤(pán)照射，如圖乙所示，移動(dòng)光屏直到在屏上成清晰像為止，此時(shí)表盤(pán)在光屏上所成的像是圖丙中的（）

A．A

的虛像可能是圖中的

B．B

C．C

D．D

11、在研究凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)燭焰離凸透鏡的距離小于焦距時(shí)，眼睛通過(guò)透鏡觀察到

12.圖328左邊的實(shí)線框內(nèi)是某一物體的形狀，右邊4個(gè)虛線框內(nèi)是供選擇的物體像的形狀.以下填空時(shí)，只考慮像的形狀，不考慮像的大小.

圖328

（1）在照相機(jī)的毛玻璃取景框上看到該物體的像的形狀為_(kāi)_________；（2）在平面鏡中看到的該物體的像的形狀為_(kāi)_________；

（3）把投影儀的反射平面鏡卸掉，讓物體的像成在天花板上，這時(shí)看到該物體的像的形狀為_(kāi)_________；

（4）用放大鏡看物體，看到的該物體的像的形狀為_(kāi)_________.

13.在探究凸透鏡成像特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)中．

(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，在光屏上得到了一個(gè)清晰的像，但像的位置偏高，如圖所示(P點(diǎn)是2倍焦距處)．你解決的方法是_________________________.

(2)調(diào)整后，把蠟燭移到A點(diǎn)處，此時(shí)光屏上的像很模糊，為了得到清晰的像，應(yīng)把光屏向____________移動(dòng)(填“左”或“右”)，這次成的是倒立、_____________的實(shí)像；______就是利用這個(gè)原理制成的。

(3)小明改變了蠟燭的位置，然后無(wú)論如何移動(dòng)光屏，都找不到像，分析出現(xiàn)這種情況的原因___________________________________.

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