高考考點：凸透鏡成像規律
【知識回顧】
在探究凸透鏡成像規律實驗中，在光具座上固定好凸透鏡，調整蠟燭、凸透鏡和光屏的高度，使蠟燭所成的像呈在光屏中央。
聯通蠟燭到凸透鏡的距離，當u>f時，調節光屏到凸透鏡的距離如何利用光線和凸透鏡找焦點，可以看見光屏上呈現出倒立、大小不等的虛像。
凸透鏡成虛像實驗情境
聯通蠟燭到凸透鏡的距離，當u
實驗表明：當u
凸透鏡成實像實驗情境
詳盡了解凸透鏡的虛像與實像.
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八年級：凸透鏡的虛像與虛象
凸透鏡成像規律內容較多，通過實驗記憶相對繁雜不易理解，容易導致知識點的混淆。
用凸透鏡成像規律畫圖法，可以幫助我們在理解的基礎上把握凸透鏡成像規律，沒必要死記硬背。
【舉手提問】
1.凸透鏡成像畫圖原理是哪些？
2.怎樣通過畫圖找到像的位置？
3.怎樣通過畫圖找到凸透鏡成像規律？
4.便捷記憶凸透鏡成像規律的口訣是哪些？
【新課學習】
一、凸透鏡成像的畫圖原理
在凸透鏡成像規律實驗中，蠟燭有無數個發光點，發出無數條光線。
凸透鏡成像實驗
在數學學中，一般找出燭焰上一個發光點為代表，但是選定特殊光線畫圖，這樣做能較為便捷的找到凸透鏡成像的位置。
在凸透鏡對光的作用中，有三條特殊光線:
①跟凸透鏡主軸平行的光線，經凸透鏡折射后通過焦點.
②通過凸透鏡光心的光線傳播方向不變.
③通過凸透鏡焦點的光線，經凸透鏡折射后跟主軸平行.
三條特殊光線光路圖
三條特殊光線的畫圖方式
按照三條特殊光線的折射原理，任選兩條就可以畫出蠟燭發出的光經凸透鏡后成像的情況，如右圖.
二、凸透鏡成像畫圖的方式
1.先確定凸透鏡主軸上的“三點四距”
三點：光心、焦點、二倍焦距處.
四距：焦距、二倍焦距、物距、像距.
如圖：
2.在燭焰上選定一點（如圖），再選定三條特殊光線的其中兩條，通常選圖中兩條作圖較為便捷，即可找到該點經凸透鏡所成的像。
3.因為蠟燭有無數個發光點，畫圖方式都相同，所以把成的像點跟主軸聯接上去，就表示出了蠟燭成的像。
表示蠟燭成像光路圖
這樣做比較容易找到物體經凸透鏡成像的性質。
4.根據以上做法，分別畫出物體在凸透鏡主軸五個位置的成像性質.
u>2f、u=2f、2f>u>f、u=f和u
5.按照成像光路圖，就比較容易找到凸透鏡成像規律了。
即：
一倍焦距分虛實如何利用光線和凸透鏡找焦點，二倍焦距分大小.
物近像遠像變大，物遠像近像變小.
借助以上畫圖方式，在練習本上隨手畫一畫，會比較簡單的找到凸透鏡成像規律，容易操作，以便記憶，沒必要死記硬背。
1.不同的凸透鏡的焦距不同，畫圖前要明晰凸透鏡的焦距大小，同時找出二倍焦距的位置，同一凸透鏡焦距和二倍焦距是不變的。
2.通常求焦距的方式有兩種.
（1）平行光聚焦法
如圖實驗情境：
實驗用的焦距：f=15cm
（2）像距物距相等法
●實驗法：
通過實驗觀察光具座標尺刻度算出凸透鏡焦距.
如右圖：
u=2f=20cm,υ=2f=20cm,f=10cm
●υ-u圖象法
找到圖象中像距等于物距的點算出凸透鏡焦距.
如右圖：
υ=u=10cm,f=5cm.
●圖表法
讀出圖表中物距等于像距欄目數值，算出凸透鏡焦距.
如右圖：
υ=u=20cm,f=10cm.
3.選定三條特殊光線的任意兩條，即可作出物體成像光路圖。
在特殊情況下，可以選定通過凸透鏡光心和通過凸透鏡焦點的兩條特殊光線來完成光路圖。
4.【同步訓練一】
根據視頻中的畫圖方式，試著做一做底下凸透鏡成像光路圖并填空.
物距等于焦距時.
（答案及成像規律在視頻中找哦！）
1.在u蠟燭離凸透鏡越近，所成的實像就越小。
2.注意：蠟燭經凸透鏡成實像時，折射光線的反向延長線為實線。
3.【同步訓練二】
根據視頻中的畫圖方式，試著做一做底下凸透鏡成像光路圖并填空.
物距大于焦距時，成像性質為.
（答案及成像規律在視頻中找哦！）
四、記凸透鏡成像規律的三種方式
1.實驗法
背熟實驗推論
2.畫圖法
學會作圖比較
3.表格法
比較實驗結果列表
五、凸透鏡成像規律口訣：
一倍焦距分虛實，二倍焦距分大小.
虛像時:
物近像遠像變大，物遠像近像變小.
實像時：
物遠像遠像變大，物近像近像變小.
【中考真題訓練】
（2018成都5題）
如圖所示，倘若在坐落凸透鏡左側的光屏上（圖中光屏未畫出）得到一個燭焰清晰放大的像，這么燃起的蠟燭坐落圖中的（）
A.a點B.b點C.c點D.d點
2.（2018成都29題）
某同事在“探究凸透鏡成像規律”的實驗中，勾畫了如圖所示的圖象（ν表示像到凸透鏡的距離，u表示物體到凸透鏡的距離）用該凸透鏡作為放大鏡使用時，被觀察的物體到透鏡的距離在m以內；
把物體從距凸透鏡5cm處移到距凸透鏡20cm處的過程中，像的大小將（選填“變大”“變小”“先變小再變大”“先變大再變小”）
3.（2019新鄉22題5分）
如圖所示為“探究凸透鏡成像規律”的實驗裝置。
（1）實驗前老師為朋友們打算了焦距分別為10cm和30cm兩個凸透鏡，為了順利完成實驗，你應當選擇焦距為cm的凸透鏡；
（2）將燃起的蠟燭和光屏分別置于如圖所示的位置，此歲月屏上呈現了燭焰清晰的像，像的性質是倒立的（填“放大”或“縮小”）的虛像，（填“照相機”“投影儀”或“放大鏡”）就是按照這一原理工作的；假如此時將蠟燭和光屏對調，光屏上（填“能”或“不能”）呈現燭焰清晰的像；
（3）若小華在做實驗時，不留神讓凸透鏡和自己的外套發生磨擦帶了靜電，將一小片碎紙片吸附到了凸透鏡前面，將凸透鏡的鏡面遮擋住了一部份，此歲月屏上（填“燭焰的像不完整”“會有紙片的像”或“燭焰的像變暗了些”）。
4.(2020揚州)
在探究“凸透鏡成像規律”的實驗中,下表是小華朋友實驗時記錄的幾組數據,依照表中數據完成下述問題：
(1)此凸透鏡的焦距為cm.
(2)第3次實驗中像距為cm,判定根據是.
5.(2020成都)(6分)
某學習小組“探究凸透鏡成像的規律”,進行了如下操作:
(1)安裝并調節燭焰、透鏡、光屏,使它們兩者中心大致在.
(2)通過探究,記錄并勾畫了物距u與像距v之間的關系圖象,如圖甲所示,則該凸透鏡的焦距是cm.
(3)當蠟燭置于如圖乙所示位置時,調節光屏,可在光屏上得到一個倒立、的虛像,生活中的(選填“照相機”“投影儀”或“放大鏡”)就是借助這樣的成像原理工作的.
(4)若將透鏡的上半部份用不透明的紙板遮住,則光屏上(選填“能”或“不能”)成完整的像.
(5)在圖乙中,小明借來數學老師的墨鏡,將其置于蠟燭和凸透鏡之間,發覺光屏上原先清晰的像變模糊了,往右聯通光屏,光屏上的像又變清晰,說明老師戴的是(選填“近視”或“遠視”)墨鏡.
6.(2020北京)(5分)
如圖所示物體MN置于凸透鏡前,0cm處為凸透鏡光心,M點發出的光線a平行于主光軸.
(1)凸透鏡的焦距為cm.
(2)畫出光線b經光心后的光線.
(3)物體MN經凸透鏡的像相對于物是(選填“放大”“等大”“縮小”)的.
(4)要使光線a經凸透鏡后的光線經過K點,應使凸透鏡沿光軸水平向左還是水平往右聯通?.
參
考
答
案
在
下
邊
找
哦
！
參考答案：
1.C
2.0.05變小
3.（1）10（2）放大投影儀能
（3）燭焰的像變暗了些
4.（1）10（2）30（3）光路可逆
5.（1）同一高度（2）5
（3）縮小拍照機（4）能（5）弱視
6.(1)3(2)如答圖所示
（3）縮小（4）水平向左