《2025年物理学堂八年级上册教科版》

1. 凸透镜成像的规律
|物距u与焦距f的关系|像的性质|像距v与焦距f的关系|像与物相对凸透镜的位置|
| |正倒|大小|实虚| | |
|u＞2f| | |实像| | |
|u= 2f|倒立| | | | |
|f＜u＜2f| | |实像| | |
|u= f| | |不成像| | |
|u＜f| | | |v＞u|同侧|

答案： 解：
|物距u与焦距f的关系|像的性质|像距v与焦距f的关系|像与物相对凸透镜的位置|
|----|----|----|----|
| |正倒|大小|实虚| | |
|u＞2f|倒立|缩小|实像|f＜v＜2f|异侧|
|u= 2f|倒立|等大|实像|v=2f|异侧|
|f＜u＜2f|倒立|放大|实像|v＞2f|异侧|
|u= f| | |不成像| | |
|u＜f|正立|放大|虚像|v＞u|同侧|

2. 归纳小结
(1)1倍焦距分______；2倍焦距分______。
(2)实像______侧都______立。
(3)虚像______侧都______立。
(4)成实像时,物近像远像______。
(5)成虚像时,物近像近像______。

答案： 【解析】：
本题主要考查凸透镜成像的规律及其特点。
(1) 对于凸透镜，当物体位于一倍焦距以内时，成正立、放大的虚像；当物体位于一倍焦距到二倍焦距之间时，成倒立、放大的实像；当物体位于二倍焦距以外时，成倒立、缩小的实像。因此，一倍焦距是虚像和实像的分界点，二倍焦距是放大像和缩小像的分界点。
(2) 实像是实际光线会聚而成的，与物体分别位于透镜的两侧，且一定是倒立的。
(3) 虚像是实际光线的反向延长线会聚而成的，与物体位于透镜的同侧，且一定是正立的。
(4) 当成实像时，如果物体向透镜靠近，那么像会远离透镜，并且像的大小会变大。
(5) 当成虚像时，如果物体向透镜靠近，那么像也会向透镜靠近，并且像的大小会变小。
【答案】：
(1) 虚实；大小
(2) 异；倒
(3) 同；正
(4) 大
(5) 小

例 小海同学用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像规律”的实验,装置如图所示。当烛焰、凸透镜、光屏处于如图所示的位置时,光屏下方出现了烛焰部分清晰的像。

(1)要使像能成在光屏的中央,应将光屏向______(选填“上”或“下”)调整。
(2)小海在调整好的光屏上所看到的像是一个______(选填“放大”“缩小”或“等大”)的______(选填“实”或“虚”)像。
(3)若将蜡烛向右移动少许,光屏应向______(选填“左”或“右”)移动才能再次成清晰的像,此像的大小与原来的像相比变______(选填“大”或“小”)。
(4)若保持透镜位置不动,把蜡烛和光屏对调一下位置,在光屏上将呈现出一个______(选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像。

答案：
(1)下
(2)缩小 实
(3)右 大
(4)放大

变式训练 在“探究凸透镜成像规律”的实验中,各组使用相同焦距的凸透镜进行实验。小飞所在的小组实验操作规范,测量准确,该小组实验记录如下表。
|实验次数|物距u/cm|像距v/cm|像的性质|
|1|12.00|24.00|倒立、放大、实像|
|2|16.00|16.00|倒立、等大、实像|
|3|20.00|13.33|倒立、缩小、实像|
|4|30.00|10.91|倒立、缩小、实像|

(1)由表可得焦距f= ______cm。
(2)小明所在的小组在进行实验时,无论怎样移动光屏,都不能承接到烛焰的像,原因可能是______。
(3)小华所在的小组把蜡烛放在该凸透镜的焦点上,凸透镜固定不动,将光屏向远离凸透镜的方向移动的过程中,在光屏上观察到的现象是______。
(4)实验过程中有小虫爬在凸透镜上,光屏上______(选填“有”或“没有”)小虫的像。
(5)实验进行一段时间以后,蜡烛变短,要使烛焰的像仍然在光屏的中心,应该将光屏向______移动。

答案： 【解析】：
（1）首先，我们知道凸透镜成像规律中，当物距等于2倍焦距时，成倒立、等大的实像，像距也等于2倍焦距。从表格中我们可以看到，当物距$u=16.00cm$时，像距$v=16.00cm$，即$u=v=2f$，所以$f=8.00cm$。
（2）对于不能承接到烛焰的像的情况，我们需要考虑凸透镜成像的几种情况。当$u＜f$时，成正立、放大的虚像，虚像不能呈现在光屏上；当蜡烛放在焦点上时，不成像；当蜡烛、凸透镜、光屏的中心不在同一高度时，像也可能无法呈现在光屏上。因此，可能的原因有：蜡烛在焦点以内；蜡烛在焦点上；蜡烛、凸透镜、光屏的中心不在同一高度。
（3）当蜡烛放在凸透镜的焦点上时，光线经过凸透镜后变为平行光，因此无论光屏如何移动，都无法承接到像。所以，在光屏上观察到的现象是：大小不变的光斑。
（4）对于小虫爬在凸透镜上的情况，由于小虫在凸透镜的一倍焦距以内，所以它通过凸透镜成的是虚像。而虚像是无法呈现在光屏上的，因此光屏上没有小虫的像。
（5）对于蜡烛变短的情况，由于凸透镜成的是倒立的实像，所以蜡烛变短后，像会向上移动。为了使像仍然呈现在光屏的中心，我们需要将光屏向上移动。
【答案】：
（1）$f= 8.00cm$。
（2）原因可能是：蜡烛在焦点以内；蜡烛在焦点上；蜡烛、凸透镜、光屏的中心不在同一高度。
（3）大小不变的光斑。
（4）没有。
（5）上。