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- 2021-11-06 发布
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凸透镜成像规律及其应用专题学案
一、 复习目标
在记住凸透镜成像规律的基础上，学会分析题目中的条件从而判断出凸透镜成像的情
况（包括像的倒正、实虚以及放大还是缩小情况），还要学会凸透镜成像情况的实际应
用如：照相机、幻灯机、放大镜、望远镜、显微镜以及人的眼睛、眼镜
二、 知识储备
凸透镜成像规律
物距 倒正 大小 虚实 像距 应用
U>2f
U=2f
ff 乙>f 丙 B、f 丙>f 甲>f 乙 C、f 甲f 丙>f 甲
(三)镜的调节问题
例 3、照集体相时,发现有些人没有进入镜头,为了使全体人员都进入镜头,应采取:
A、人不动,照相机离人远一些,镜头往外伸一些
B、人不动，照相机离人近一些，镜头往里缩一些
C、人不动，照相机离人近一些，镜头往外伸一些
D、照相机和镜头都不动，人站近一些。
例 4、在探究凸透镜成像规律的实验中：第 1 小组同学依次把点燃的蜡烛、透镜、光屏
放在光具座上。但是，在实验中无论怎样移动光屏都找不到清晰的像，请你帮他们找
出一个可能的原因： 。
1、 2 个实验小组分别进行了若干次操作，并把实验数据准确记录在下面表格中
投影仪的凸透镜到幻
灯片的距离
照相机的凸透镜到
画的距离
放大镜到小昆虫
的距离
150 厘米
40 厘米
22 厘米
20 厘米
12 厘米
投影仪的凸透镜到幻
灯片的距离
照相机的凸透镜到
画的距离
放大镜到小昆虫
的距离
150 厘米
40 厘米
22 厘米
20 厘米
12 厘米
投影仪的凸透镜到幻
灯片的距离
照相机的凸透镜到
画的距离
放大镜到小昆虫
的距离
150 厘米
40 厘米
22 厘米
20 厘米
12 厘米
投影仪的凸透镜到幻
灯片的距离
照相机的凸透镜到
画的距离
放大镜到 小昆
虫的距离
150 厘米
40 厘米
22 厘米
20 厘米
12 厘米
第一小组 第二小组
凸透镜焦距/cm 14 14 14 14 16 16 16 16
物距/cm 20 30 40 60 20 30 40 60
像距/cm 47 26 22 18 80 34 27 22
像的正倒 倒立 倒立 倒立 倒立 倒立 倒立 倒立 倒立
请分析以上数据，你能得到什么结论？（写出两条即可）
【针对性训练】
1、某校同学在学习了眼睛和眼镜的内容后，想通过实验探究
近视眼的形成原因。他们选择了如下器材：蜡烛、用薄膜充
入水后制成的水凸透镜（与注射器相连，注射器里有少量水）、
光屏等。水凸透镜的厚薄可以通过注射器注入、吸取水的多
少来调节。其装置如图所示。
（1）在此实验装置中，____________相当于人眼球中的晶状
体。____________相当于人眼球中的视网膜。
（2）请你用此实验装置探究近视眼的成因，要求写出实验过程。
2 在做凸透镜成像的实验中，所用透镜的焦距为 10cm。某同学按下图所示放置好蜡烛
和透镜后，左右移动光屏始终得不到烛焰完整的像，其原因是 。该同学作适
当调整（物距不变）后，移动光屏，直到光屏上得到烛焰清晰、完整的像。该像的性
质是 。
三、达标测试
1、在利用蜡烛研究凸透镜成像的实验中，太阳光线会聚后在距离透镜 10cm 处发现一
亮点，若把点燃的蜡烛放在距凸透镜 15cm 处，在凸透镜另一侧的光屏上观察到了蜡烛
清晰的像这个像一定是（ ）
A、 倒立、放大的实像 B、倒立、缩小的实像
C、正立、放大的虚像 D、正立、放大的实像
2、下面关于近视的说法中正确的是：（ ）
A、 近视眼镜镜片能把太阳光会聚于一点 B.近视眼镜是发散透镜
C、“度数”越大的近视眼镜镜片，凹面弯曲越明显，焦距越大
D、近视眼眼睛本身就是发散透镜
3、小明在做“凸透镜成像”实验时，将点燃的蜡烛放在凸透镜前 20cm 处，在透镜另
一侧的光屏上观察到缩小的像，小明又把点燃的蜡烛置于原来的光屏处，则所成像的
性质：（ ）
A、倒立放大的实像 B、正立放大的虚像 C、倒立缩小的实像 D、等大倒立的实像
4、在一些交通要道路口、银行等公共场所常常安装电子监控器，它们主要由两部分组
成，一部分为光学系统，另一部分为光电转换系统。光学系统收集被监控区域内的景
物信息。光电转换系统把光信号转换成电信号，输送到监控中心，实现间接监控的目
的的其光学系统的工作原理相当于（ ）
A、平面镜成虚像 B、凸透镜成实像 C、显微镜 D、凸透镜成虚像
5、某照相机镜头焦距为 10cm，小刚用它来给自己的物理小制作参展作品照相，当照相
机正对作品从 50cm 处向 12cm 处移动的过程中（ ）
A、像变大，像距变小 B、像变小，像距变大
C、像先变小后变大，像距变大 D、像先变小后变大，像距变小
6、某凸透镜的焦距为 10cm，当物体沿主光轴从距透镜 30cm 处向透镜处移动时，则下
列叙述凸透镜所成像的变化情况中，正确的是（ ）
A、像始终变大 B、像始终变小 C、像先变小后变大 D、像先变大后变小
7、关于四种光学仪器的成像情况，下列说法中正确的是（ ）
A. 放大镜成正立、放大的实像 B. 照相机成正立、缩小的实像
C. 幻灯机成倒立、放大的实像 D. 近视眼镜成正立、放大的虚像
8、图中四幅图分别表示近视眼成像情况和矫正做法的是（ ）
A. （2）（1） B. （3）（1） C. （2）（4） D. （3）（4）
9、小宝用焦距一定的照相机拍摄景物，若他将照相机移近被拍摄的景物，景物在底片
上所成的清晰像将变 （选填“大”或“小”）
10、在鉴定文物时，常用放大镜观察文物的细微部分，这时他看到的像是 。
如果在文物上两条裂纹，其夹角是 5 度。要想使看到的像更大些，应该将放大镜离裂
纹 。
放大镜的放大倍数是 6 倍，则他看到的角是 度。
11、一束平行光线经过凸透镜折射后的传播方向如图甲所示，由图可知，此透镜的焦
距为 cm，当把烛焰放在此凸透镜左侧 12cm 处时，如图乙所示，则从该凸透镜右侧
10 20 30 40 50 60 70 80 900 cm 100
通过透镜可以看到一个 、放大的虚像（填“正立”或“倒立”）
甲 15 厘米 乙 12 厘米
12、如图所示，蜡烛在光屏上成一个清晰的像，这个像是 （选填“倒立”或
“正立”）、 （选填“放大”或“缩小”）的实像。照相机、投影仪、
放大镜这三种光学仪器正常使用时，与上述成像情况一致的是 。
蜡烛 透镜 光屏
如果在前面的实验中保持蜡烛和光屏的位置不变，只移动中间的透镜，要使光屏上再
次出现一个明亮清晰的像，则应向 （选填“左”或“右”）移动凸透镜。
13、为了比较甲、乙两个凸透镜焦距的大小，小明先后用这两个凸透镜做成像实验，
他使烛焰、透镜和光屏三者的中心在同一水平直线上，且使两个凸透镜与光屏间的距
离均为 20cm。实验时发现：烛焰经凸透镜甲折射后在光屏上所成的是一个清晰缩小的
像，烛焰经凸透镜乙折射后在光屏上所成的是一个清晰放大的像，由此可以判断：凸
透镜_____的焦距较大。
14、在“探究凸透镜成像规律”的实验中，物体距离透镜 30 cm，像距透镜 10 cm，则
此时的像是____________、____________的____________像（依次选填“倒立”或“正
立”、“放大”或“缩小”、“实”或“虚”）
15、在“研究凸透镜成像规律”时，将凸透镜、蜡烛和光屏放在如图 12 甲所示的光具
座上进行(凸透镜的焦距ƒ已知)：
（1）若在图中 C 位置上放置光屏，则 B 位置上应放置 ；
（2）实验过程中，应测量物距 u 和像距υ，并记录 的性质特点；
（3）若烛焰在光屏上所成的像如图 12 乙所示，为使像能清晰地呈在光
屏中央，应将凸透镜向 移动(选填“上”或“下”)；
（4）实验发现：当物距在 范围时，像都能在光屏上承接；当
物距在 范围时，凸透镜成缩小的像。
16.在探究凸透镜成像规律的实验中，当烛焰、凸透镜、光屏
处于图所示位置时，恰能在光屏上得到一个清晰的像。利用
这种成像原理可以制成
A．照相机 B．幻灯机 C．放大镜 D．潜望镜
17.某同学用一凸透镜做实验，发现当物距为 20cm 时，能在光屏上成倒立、放大的清
晰的像，则以下说法正确的是（ ）
A 物距为 10cm 时，一定成正立、放大的虚像
B 物距为 15cm 时，一定成正立、放大的虚像
C 物距为 30cm 时，一定成倒立、放大的实像
D 物距为 40cm 时，一定成倒立、缩小的实像
18.把蜡烛放在凸透镜前 30cm 处，光屏上可接收到倒立、等大的实像，若把蜡烛向远
离凸透镜的方向移动 5cm，并移动光屏，在光屏上可以看到（ ）
A 倒立缩小的实像 B 倒立放大的实像 C 正立放大的虚像 D 倒立等大的实像
19.关于凸透镜成像，下列说法正确的是（ ）
A 由于凸透镜对光线有会聚作用，所以通过凸透镜的光束不可能是发散光束
B 凡是虚像，一定与物体在透镜同侧，且是正立的
C 凡是实像，只能用屏来观察，而不能用眼睛直接观察
D 凸透镜成像时，物距增大，像距一定减小
20.用三块透镜做实验，在物距相同的情况下得到如下数据，可知这三块透镜的焦距关
系为（ ）
透镜 像的性质
A 放大 倒立 实像
B 缩小 倒立 实像
C 放大 正立 虚像
A．fAfB>fC C.fC>fA>fB D.fA>fC>fB
21.我市周村航校开展了航空观光旅游项目,小刚同学在乘坐飞机观光时,用携带的镜
头焦距为 30mm 的照相机拍摄张店城区的全景照片,则底片与镜头间的距离应该( )
A 小于 30 ㎜ B 等于 30mm C 略大于 30mm D 等于 60mm
22.五一期间,小明和同学到泰山去游玩,当他为全体同学拍了一张合影后,又想为一位
同学拍一张单身照,则他应( )
A 保持照相机与同学间的距离不变,拉长镜头
B 减小照相机与同学间的距离,镜头不动
C 增大照相机与同学间的距离,缩短镜头
D 减小照相机与同学间的距离,拉长镜头
23.小明用一架焦距不变的照相机给小刚拍一张 2 寸的全身照,小刚在原地不动,小明又
要给他拍一张 2 寸的半身照,正确的操作是( )
A 小明往前移动,并使镜头往里缩 B 小明往前移动,并使镜头往外伸
C 小明往前移动,并增大光圈 D 小明往后移动,并使镜头往外伸
24.老奶奶用放大镜看报纸时,为了看到更大的清晰的像,应( )
A 报纸与眼睛不动,放大镜离报纸远一些
B 报纸与眼睛不动,放大镜离报纸近一些
C 报纸与放大镜不动,眼睛离报纸近一些
D 报纸与放大镜不动,眼睛离报纸远一些
凸透镜成像规律及其应用专题学案答案
（一） 利用凸透镜成像规律判定成像性质
【针对性训练】
1、C 2、D
（二） 焦距大小的判定
【针对性训练】B
（三） 镜的调节问题
【针对性训练】
1、（1）水凸透镜 光屏
（2）按如图所示将蜡烛、水凸透镜、光屏依次放在光具座上，保持大致在同一高度上，
调节水凸透镜的位置使蜡烛在光屏上成清晰的像；向水凸透镜中注水，使晶状体变厚，
观察光屏上所成蜡烛的像将变得不清晰，将蜡烛向水凸透镜靠近，观察到光屏上会再
次出现清晰的像。
2、烛焰、透镜、光屏三者中心不在同一条直线上 倒立、放大的实像
（一）单项选择
1、D 2、B 3、A 4、B 5、A 6、A 7、D 8、C 9、B
（二）理解与应用
1、大 2、正立、放大的虚像 远 30 3、15 正立 4、倒立 放大 投
影仪
右 5、乙 6、倒立、缩小、实
（三）实验与探究
1、e a ad cd
2、凸透镜 像 下 大于一倍焦距的 大于二倍焦距的
3、（2）假设：对于焦距为 35mm 的凸透镜（或焦距较小的凸透镜）当物距大于 3m 时，
物距变化，像距变化非常微小，像的位置几乎不变。
（3）主要的实验步骤：本实验为定性的模拟实验，因此不需严格要求物距在 3m 以外。
本实验三种可能的基本操作如下：
1 在光具座上做实验，选择焦距为 5cm 的透镜，选 10cm、15cm 或更大的，物体必须
尽可能远离透镜，补正物距远大于 2 倍焦距。
2 不用光具座，直接在实验室中较大范围内（如 2m、3m、3.5m 以外）做实验，用墙
壁或白纸作光屏。
3 在窗口把凸透镜对准远处某景物，光屏（白纸）在另一侧焦点外附近寻找像。
上述①②两种在室内的操作，必须以发光物体（如烛焰、发光的灯丝）作为待成像物
体，在光具座上（或在 1 米来长的桌上）做实验时，必须有“调节发光物体（烛焰、
发光的灯丝）中心、透镜和光屏至同一高度”这一步骤。
作图：图中的发光物体距透镜的距离须远远大于 2 倍焦距。
F F
（4）延伸研究：（举例）有没有更加高级的“傻瓜”相机？高级“傻瓜”相机也不需
手动调焦，原理与小柯的相机一样吗？理由声纳工作原理的高级自动相机是怎样的？
高级自动相机可不可以利用遥感技术实现测距、调焦？“傻瓜”相机与人眼的调光原
理是否一样？
解析：“傻瓜”不傻。本题主要考查学生处理数据及利用相关信息提出假设的能力。同
时考查他们为了验证假设，设计实验方案、进行实验、得出结论的科学探究技能。题
中所表现的不满足于课本知识、善于从生活中发现问题、敢于质疑、亲身体验的学习
方式和科学精神正是新课程所倡导的。
（四）请仔细阅读下文，按要求回答问题
（1） 倒立
（2） 弯曲程度 像距
（3） C
（4） 适当的缩短用眼的时间；长时间用眼睛要适当休息等
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