专题04 凸透镜成像-2025-2026学年浙教版科学八年级上册尖子生培优点对点突破

专题04 凸透镜成像 典题导航： 题型一：透镜种类及特点 题型二：凸透镜相关光路图 题型三：凸透镜成像规律实验 题型四：凸透镜成像规律应用 一、透镜种类及特点 1．小明利用太阳光测量凸透镜的焦距，方法如图所示。他注意到让凸透镜正对阳光，在另一侧的纸片上能看到一个圆形的光斑，测出了光斑到凸透镜中心的距离L。将纸片靠近凸透镜，发现纸片上的光斑先变小再变大，那么，凸透镜的实际焦距 (　　) A．一定小于L B．一定大于L C．可能等于L D．可能小于 L，也可能大于L 【答案】D 【解析】、只有在焦点处得到的光斑最小、最亮，在焦点之前和焦点之后光斑都不是最小。靠近凸透镜， 光斑先变小再变大， 说明最小的光斑在L内，多以焦距一定小于L。 故答案为：A。 2．蜡烛放在离凸透镜20 cm的主光轴上，在透镜另一侧的光屏上得到放大的像，若把蜡烛向透镜方向移动8 cm，则所成的像一定是（　　） A．缩小的 B．放大的 C．正立的 D．倒立的 【答案】B 【解析】(1)在透镜另一侧的光屏上得到放大的像， 则 ， 得 。 (2) 蜡烛向透镜方向移动8cm， 物距是 ， 由于 ， 则物距和焦距关系有两种可能： a.， 成正立、放大的虚像；b.， 成倒立、放大的实像。 故答案为： B。 3．（2024七下·萧山期中）将直径为D的透镜正对太阳光，在其后与其平行的光屏上得到一个直径为d的光斑，下列说法正确的是（　　） A．若D＞d，则该透镜可能是凹透镜 B．若D＞d，则该透镜一定是凸透镜 C．若D＜d，则该透镜一定是凹透镜 D．若D＜d，则该透镜一定是凸透镜 【答案】B 【解析】AB、如果D＞d，说明该透镜对光有会聚作用，则一定是凸透镜，故A 错误，B正确； CD、如果D＜d，可能是凸透镜，此时太阳光没有完全通过透镜中心，也可能是凹透镜，因凹透镜具有发散作用，也可以得到放大的光斑，故CD错误。 故答案为：B。 4．（2024八下·宁波月考）如图所示，虚线框内为一透镜，MN为透镜的主光轴，O是透镜的光心，a（双箭头）和b（单箭头）是射向透镜的两条光线。已知光线a通过透镜之后与MN交于P点，光线b通过透镜之后与MN交于 Q点，由图可知，下列说法中正确的是（　　） A．此透镜的焦距一定大于OP 间距离 B．此透镜的焦距一定小于OQ 间距离 C．物体经此透镜只能成虚像 D．物体经此透镜成像的情况取决于物体所处的位置 【答案】A,B,D 【解析】A、光线a若平行主光轴，OP恰好等于焦距；根据图中光线a传播方向，可判断点P应在焦点的左侧，所以此透镜焦距一定大于OP间距离，故A正确； B、光线b若平行主光轴，OQ恰好等于焦距；根据图中光线b传播方向，可判断点Q应在焦点的右侧，所以此透镜焦距一定小于OQ间距离，故B正确； C、根据光线折射后方向判断，光线发生了会聚，所以透镜是凸透镜，凸透镜所成的像可以是虚像，也可以是实像，故C错误； D、物体在距离光心O距离不同，像的性质、大小、位置等都会发生变化，成像情况取决于物体所处的位置，故D正确。 故答案为：ABD。 5．如图所示，一束光通过放在虚线框中的光学元件后改变了传播方向，则该光学元件(　　) A．只能是平面镜 B．可能是平面镜、凸透镜或凹透镜 C．只能是凹透镜 D．只能是凸透镜 【答案】B 【解析】①对于凸透镜，入射光线与主光轴平行，则折射光线过焦点射出。 ②对于凹透镜，入射光线与主光轴平行，则折射光线的反向延长线过焦点射出。 ③平面镜也可以改变光路，使光的方向发生改变。 如下图所示： 故答案为：B。 6．（2023七下·杭州期中）如图所示，有一块透明石英正方体，内有一空气层，当一束平行光垂直通过石英正方体时，光在空气层中发生的现象是（　　） A．光束在空气层中将变的发散 B．光束在空气层中将变的会聚 C．光束在空气层中传播方向不会发生变化 D．光束在空气层中将发生反射 【答案】B 【解析】（1）由于空气层的形状中央薄，边缘厚，所以其周围的石英是中央厚，边缘薄，这样空气层两边的石英就构成了两个凸透镜。 （2）当平行光无论是从左边进入还是从右边进入石英正方体，都会经过凸透镜会聚，从而在空气层中形成一个会聚光束。 故答案为：B。 7．（2024七下·杭州期中）如图，在注有清水的试管内留有一稍大的空气泡，使太阳光从试管的正上方向下照，观察试管下方的白纸，可以发现白纸上与空气泡相对应的位置上，有一椭圆黑影，而其它部分竟是一条与试管平行的亮线．这是因为试管充满水的地方相当于　 　透镜，而气泡与周边的水组成　 　透镜．如果把白纸从靠近试管向下移动到较远处，亮线的粗细将如何变化？　 　。 【答案】凸；凹；先变细再变粗 【解析】圆柱型试管充满水的地方，中间比边缘厚，是水凸透镜，凸透镜对光线有会聚的作用，会聚成一条亮线； 由于气泡的存在，气泡周边的水形成中间薄边缘厚的凹透镜，凹透镜对光线有发散的作用，在气泡的下面对应的位置有黑影； 亮线的位置相当于焦点的位置，如果把白纸从靠近试管向下移动过程中，经过焦点时亮线最细；从焦点处向下继续移动时，亮线变粗，是因为光线继续由焦点的位置向前沿直线传播。 8．现在许多手机都用上了双摄像头，即广角(焦距短)和长焦镜头(焦距长)组合来实现光学变焦。当想要拍摄广角照片时，可以使用　 　(填“左”或“右”)摄像头取景，此时如果不改变手机与景物的距离，想要拍长焦的照片，除要切换摄像头外，还需要　 　(填“伸长”或“缩短”)镜头与感光板之间的距离，结果所成的像　 　(填“变大”或“变小”)。 【答案】左；伸长；变大 【解析】（1）由图可知，左摄像头拍摄的角度较大（即拍摄范围较大），为广角镜头；右摄像头拍摄的角度小，为长焦镜头； 所以，当想要拍摄广角照片时，需要使用拍摄范围大的广角镜头，即使用左摄像头； （2）如果不改变手机与景物的距离，想要拍长焦的照片，需要切换长焦像头；由于凸透镜的焦距变大，相当于减小了物距，所以要增大像距，则需要伸长镜头与感光板之间的距离，像距变大，像会变大。 9．（2025八上·长兴月考）今年年初“南方小土豆”、“广州砂糖橘”带火了哈尔滨这座古老的城市，独特的冰雪城堡体验和特色美食圈粉无数。其中冻梨最受欢迎，它外表是黑乎乎硬邦邦的(图1)，但是冻之前跟新鲜的水果梨一样，也是白色的。冻梨咬起来特别脆，口感比较细腻，冰凉的汁水，甜中带酸，别有一番风味。 （1）品尝冻梨，汁水甜中带酸的味觉形成部位是 　 　。 （2）冰还可以制成我们所学的透镜。早在西汉时期的《淮南万毕术》中记载有“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生”(图2)。“削冰令圆”就是把冰块制成凸透镜，凸透镜对光线有　 　作用，若要“火生”应把“艾”放在透镜的　 　位置。 【答案】（1）大脑（或大脑皮层） （2）会聚；焦点 【解析】 （1） 品尝冻梨，汁水甜中带酸的味觉形成部位是是大脑（或大脑皮层）； （2）凸透镜对光具有会聚作用，若要“火生”应把“艾”放在透镜的焦点位置。 10．（2025八下·江北期末）将如图甲所示的黑白卡片放在一只未装满水的薄高脚玻璃杯后面，在高脚玻璃杯前方观察到如图乙所示装水部分“黑白颠倒”的现象，装水部分的高脚杯和杯内水的组合相当于一个　 　透镜，此时所成的像为　 　(填“实像”或“虚像”)。小科拿起这张黑白卡片，教室内每个方向的同学都可以清晰看到，这是因为光在该卡片上发生了　 　(填反射类型)。 【答案】凸；实；漫反射 【解析】（1）高脚杯的装水部分中间厚、边缘薄，所以装水部分的高脚杯和杯内水的组合相当于一个凸透镜； （2）在高脚玻璃杯前方观察到如图乙所示装水部分“黑白颠倒”的现象，即该凸透镜成倒立的像，由凸透镜成像的规律可知，所成倒立的像为实像； （3）小科拿起这张黑白卡片，教室内每个方向的同学都可以清晰看到，说明卡片对光发生了漫反射。 二、凸透镜相关光路图 11．（2024八下·海曙期中）作图题： （1）在图中，为凸透镜焦点，为凹透镜焦点。完成光线从左边射向凸透镜经折射后，再由凹透镜射出的完整光路。 （2）请在图中作出物体AB在平面镜中所成的像。 【答案】（1） （2） 【解析】（1）从凸透镜焦点射向凸透镜的光，经凸透镜后与主轴平行射出。与凹透镜主轴平行射向凹透镜的光，经过凹透镜后与主轴分离，其反射延长线与入射光线同侧焦点在同一直线上。光路图如下： （2）从几何学角度看，物体在平面镜中的像关于镜面对称，注意：虚像与辅助线都要用虚线表示。图如下： 12．如图所示，SA为水面上方的点光源S射向水面的一条光线，该光线射到水面的反射光线的方向刚好指向水面上方凹透镜右侧的焦点。请画出： ①光线SA射人水中的折射光线。 ②经过凹透镜的折射光线。 【答案】 【解析】【分析】（1）根据光由空气斜射进入水中折射光线向法线偏折，折射角小于入射角作出折射光线。 （2）在作凹透镜的光路图时，先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点来作图。 【解答】（1）过入射点A垂直界面作出法线，在水中法线的右侧作出折射光线，折射角小于入射角； （2）连接入射点A和凹透镜右侧焦点F，可得SA的反射光线，该反射光线经凹透镜折射后平行于主光轴，如图所示： 13．如图所示，光线经平面镜反射后射向凹透镜，请画出射向平面镜的入射光线和经过凹、凸透镜后的折射光线，并在图中标出平面镜中入射角的度数。 【答案】 【解析】【分析】（1）光的反射定律：反射光线、入射光线和法线在同一平面内，反射光线和入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角 。法线与平面镜垂直，可先根据反射光线与平面镜的夹角算出反射角，进而得到入射角，确定入射光线。 （2）凹透镜和凸透镜的特殊光线： 凹透镜：射向凹透镜另一侧焦点的光线，经凹透镜折射后平行于主光轴射出 。 凸透镜：平行于主光轴的光线，经凸透镜折射后过焦点 。 【解答】由题图知，反射光线与镜面的夹角为60°，则反射角为 ，则入射角也为30°，由此在法线上方作出入射光线，并标出入射角的度数；延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴射出，由此画出经过凹透镜的折射光线；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点，由此画出经过凸透镜的折射光线。 如图： 14．（2024七下·临海期中）作图题 （1）如图，一束平行光入射到凸透镜，请完成光路图。 （2）根据平面镜成像特点，在下图中画出物体AB所成的像（保留作图痕迹）。 【答案】（1） （2） 【解析】【分析】（1）由图示可知，一条入射光线过焦点，另一条过光心轴，结合凸透镜的三条特殊光线作图。 （2）平面镜成像的特点是：像与物关于平面镜对称，可以先作出物体A、B端点AB的像点A'、B'，连接A'、B'即为物体AB在平面镜中所成的像。 【解答】（1）由图示可知，一条入射光线过焦点，另一条过光心轴，结合凸透镜的三条特殊光线作图。 （2）先作出端点A、B关于平面镜的对称点A'、B'，用虚线连接A'、B'即为物体AB的像，如图所示： 15．（2024八下·北仑期中）如图所示，有一条经过平面镜反射过点的反射光线且平行于主光轴入射到凹透镜上，为像点，请确定点光源的位置，并补全光路图。 【答案】 【解析】 作像点S'关于镜面的对称点S，即为光源S的位置；连接SO，可得即为入射光线；平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点，如图所示： 16．在图中，完成人射光线经凹透镜折射，再由凸透镜折射后的光路。 【答案】 【解析】【分析】首先要知道平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点，指向另一侧焦点的光线经凹透镜折射后折射光线平行于主光轴。再根据图示补出折射光线。注意经凹透镜折射后的光线是凸透镜的入射光线。 【解答】对于凹透镜，指向另一侧焦点的光线经凹透镜折射后折射光线平行于主光轴；该折射光线又平行于主光轴射入凸透镜中，则平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点。 故答案为： 17． （1）作出物体AB在平面镜中所成的像。 （2）如图所示，一束光经凸透镜折射后到平面镜上面，请完成该光线经凸透镜的折射和平面镜反射的光路图。 【答案】（1） （2） 【解析】【分析】（1）平面镜成像的特点：像和物体大小相等，到镜面的距离相等，连线与镜面垂直，成的像是虚像，且与物体关于镜面对称。 （2）对于凸透镜：平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点； 对于平面镜：反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角； 根据以上内容和图示完成光路图。 【解答】（1）根据平面镜成像的特点，已知A'B'平面镜中的像，因像与物体是完全相同的，且各对应点到平面镜的距离也是相等的，并且AA'和BB'都与平面镜垂直，所以可根据对称性，A'、B'关于镜面的对称点A、B，连接AB由此可确定物体AB的位置，如图所示： （2）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点，折射光线再入射到平面镜上，根据反射角等于入射角，画出反射光线，如下图所示： ​​​​​​​ 18．如图所示： （1）根据光线通过透镜前后的方向，请在图甲虚线框中画出适当的透镜。 （2）图乙中，已知通过透镜后的折射光线，请画出它们的人射光线。 【答案】（1） （2） 【解析】（1）折射光线比起入射光线更加远离主光轴，所以该透镜对光线有发散作用，因此填凹透镜。 如图甲所示： （2）过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴； 过透镜光心的光线其传播方向不变，如图乙所示： 19．（2024七下·杭州期中）（1）根据平面镜成像特点画出AB在平面镜中的像A’B’。 （2）根据平面镜成像规律在图中画出人眼通过平面镜MN看到桌底下球的光路图。 （3）如图所示，MN 为凸透镜的主光轴，A为蜡烛，A'为蜡烛在光屏上所成的像，根据凸透镜成像原理画出光路图确定凸透镜及其焦点的位置。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】（1）分别作出物体端点A、B关于平面镜的对称点A'、B'，用虚线连接A'、B'即为AB在平面镜中的像。如图： （2）作出球点关于平面镜的对称点，即为像点S'，连接人眼和像点S'，交平面镜于点O，过O点画出反射光线，连接球点和O点画出入射光线，如图所示： （3）（1）在烛焰上取一点S，在其成的像上找出对应的像点S'，连接SS'，其与主光轴的交点O就是凸透镜的光心，由此可以确定凸透镜的位置； （2）过S点做平行于主光轴的入射光线，经过凸透镜折射后要过S'，折射光线与凸透镜右侧的主光轴的交点就是凸透镜的焦点F位置；同理可以作出凸透镜左侧的焦点F。 如下图所示： 三、凸透镜成像规律实验 20．望远镜起源于眼镜。1608年，荷兰的眼镜制造商汉斯·里帕希的一个学徒偶然发现，将两块透镜叠在一起可以清楚看到远处的东西。如图是一种望远镜的原理图，下列分析判断中错误的是(　　) A．物镜是凸透镜，可以用来矫正远视眼 B．目镜是凹透镜，能对光起发散作用 C．视觉在大脑皮层的视觉神经中枢形成 D．在视网膜上成的是正立缩小的实像 【答案】D 【解析】A、由图可知，物镜是凸透镜，可以用来矫正远视眼，正确。 B、目镜是凹透镜，能对光起发散作用，正确。 C、视觉在大脑皮层的视觉神经中枢形成，正确。 D、在视网膜上成的是倒立缩小的实像，错误。 故答案为：D。 21．（2025八上·诸暨月考）如图所示，F1、F2是凸透镜的焦点，S是放在凸透镜前的点光源，S'为S经凸透镜所成的像。当光源S沿平行主轴的方向向透镜移动时(始终保持u>f)，像S'的移动情况是（　　） A．沿平行主轴方向远离透镜移动 B．沿F2与S’连线方向远离透镜移动 C．沿O与S’连线方向远离透镜移动 D．沿F1与S'连线方向远离透镜移动 【答案】B 【解析】A、当光源S沿平行主轴方向向透镜移动时，根据凸透镜成像规律，像不是沿平行主轴方向远离透镜移动，故该选项错误。 B、光源S移动时，结合凸透镜成像光路，像S ' 沿F2与S ' 连线方向远离透镜移动，符合成像规律和光路特点，故该选项正确。 C、像S ' 不是沿O与S ' 连线方向远离透镜移动，不符合凸透镜成像的光路情况，故该选项错误。 D、像S ' 不是沿F1 与S ' 连线方向远离透镜移动，不符合成像规律，故该选项错误。 故答案为：B。 22．（2025八下·鄞州竞赛）如图所示为“研究凸透镜成象规律”的实验装置示意图.实验时，某同学首先使发光点S、凸透镜L和光屏P的中心处于同一高度，其次当他把发光点S移到图示位置时(图中MN为光具座的标尺即刻度尺)，发现发光点S发出的光经凸透镜折射后成为平行光；然后他再用一烛焰S'在图示位置上取代发光点S。这时，如要使烛焰S'在光屏P上成清晰的象 以下几种操作中哪一种不能达到目的? (　　) A．在图示位置时，保持透镜L不动，将烛焰S'向左移适当距离，再将光屏P 向左移适当距离 B．在图示位置时，保持透镜L和光屏P不动，只将烛焰S'向左移适当距离 C．在图示位置时，保持烛焰S'和光屏P不动，只将透镜L向右移适当距离 D．在图示位置时，保持透镜L不动，将烛焰S'向左移适当距离，再将光屏P 向右移适当距离 【答案】C 【解析】（1）由“发光点S移到图示位置时，发光点发出的光经凸透镜折射后成为平行光”，根据从焦点发出的光经凸透镜折射后将变为平行光，可知S即为焦点， 由图可知，焦距大小为两格多，透镜距离光屏5格。 （2）因为是在光屏P上成清晰的像，即要得到的是实像，则 A.在图示位置时，保持透镜L不动，将烛焰S'向左移适当距离，即增大物距，则物距大于焦距，再将光屏P向左移适当距离，即可得到实像，故A不符合题意； B.在图示位置时，保持透镜L和光屏P不动，S'向左移动适当的距离是可以在光屏上成像的，故B不合题意； C.S'和P不动会有两种可能：①物距和像距都大于一倍焦距小于二倍焦距，②物距大于二倍焦距像距小于一倍焦距，这两种可能都不能在光屏上成实像，故C符合题意； D.在图示位置时，保持透镜L不动，将烛焰S'向左移适当距离，则物距大于焦距，即可得到倒立放大的实像，此时像距应在2倍焦距以外，所以应将光屏P向右移适当距离，故D不符合题意。 故选C。 23．（2024八下·宁波月考）焦距为f1的凸透镜与焦距为f2的凹透镜的主光轴重合，光心间为15cm。平行于主光轴的一束平行光通过两透镜后得到一束宽为d的平行光束，如图（a）所示，若将两透镜位置互换，将得到一束宽度为4d的平行光束，如图（b）所示，则（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】【分析】设平行光束宽度为D，根据两个透镜焦点在透镜右侧重合，可得出两个焦距与D之间的关系式，再根据光心间为15cm。可求得f1和f2的数值。 【解答】由图a可知，设入射光的宽度为H，由于其出来的平行光的宽度为d，则根据光路图的比例可知 ① 由图b可知，由于入射光的宽度仍为H，由于其出来的平行光的宽度为4d，则根据光路图的比例可知 ② 联立①②解得 f1=2f2 结合四个选项可知，只有A选项中的焦距符合，故A符合题意，BCD不符合题意。 故答案为：A。 24．（2024·鄞州模拟）某同学用自制的水凸透镜完成凸透镜成像的实验。某次实验中在光屏上得到清晰倒立、缩小的像(如图所示)，下列说法正确的是 (　　) A．此时凸透镜的焦距大于15cm B．将蜡烛远离凸透镜，应使光屏远离凸透镜才能再次得到清晰的像 C．继续向水凸透镜内注水，发现将光屏向透镜方向移动，又能得到清晰的像，说明透镜越凸，焦距越小 D．继续向水凸透镜内注水，发现将光屏向透镜方向移动，又能得到清晰的像，这可以解释远视眼形成原因 【答案】C 【解析】A、由图可知，此时物距为30cm，成倒立、缩小的实像，则30cm＞2f，即f＜15cm，故A错误； B、将蜡烛远离凸透镜，物距变大，像距应变小，应使光屏靠近凸透镜才能再次得到清晰的像，故B错误； CD、当他继续向凸透镜内注水，光屏上的像不清晰了，这时将光屏向透镜方向移动，又能得到清晰的像，说明此时凸透镜的会聚能力变强，焦距变小，即透镜越凸，焦距越小；而近视眼是由于晶状体变凸、会聚能力变强造成的，所以该实验可以解释近视眼的形成原因，故C正确，D错误； 故答案为：C。 25．（2024七下·浙江期末） 在“探究凸透镜成像规律”的实验中： （1）把蜡烛、凸透镜、光屏放在一条直线上，点燃蜡烛，并要调整凸透镜和光屏，使它们和烛焰的中心大致在　 　，这样做的目的是使像成在光屏中心。 （2）如果在如图所示的一次实验中，在光屏上恰好成一个清晰的像，则此时烛焰所成的像是　 　(填“缩小”“等大”或“放大”)、　 　(填“倒立”或“正立”)的实像；利用这一成像原理可制成　 　。如果将烛焰沿主光轴远离凸透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，则光屏应向　 　(填“左”或“右”)移动。 （3）随着实验的进行，细心的同学会观察到随着蜡烛的不断燃烧，光屏上烛焰的像将不断向　 　(填“上”“下”“左”或“右”)移。 （4）小科同学在做此实验时，无论怎样移动光屏，光屏上始终得不到烛焰清晰的像，造成这种现象的原因可能是　 　。 （5）小甬同学在光屏上已得到烛焰的像后，用不透明的纸遮挡住凸透镜的一半，则光屏上的像　 　(填“是”或“不是”)完整的。 【答案】（1）同一高度 （2）放大；倒立；投影仪；左 （3）上 （4）物体放在一倍焦距处(或物体放在一倍焦距以内；或蜡烛、凸透镜、光屏三者的中心不在同一高度) （5）是 【解析】（1）蜡烛、凸透镜、光屏，三者在同一条直线上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心。 （2）①当f＜u＜2f时，成倒立、放大的实像，此时像距u＞2f。由图可知此时物距小于像距，所以成的是倒立、放大的实像；根据这一成像特点制成的是投影仪； ②使烛焰沿主光轴远离凸透镜，像应靠近透镜，所以光屏应向左移动； （3）随着蜡烛的不断燃烧，烛焰向下移动，根据通过光心的光线传播方向不变可知，光屏上烛焰的像将不断的向上移动； （4）在光屏上得不到清晰像的可能有多种：物体放在一倍焦距处，不成像；物体放在一倍焦距以内，成的是虚像；蜡烛、凸透镜、光屏的中心不在同一高度等； （5）用不透明的纸遮挡住凸透镜的一半，它仍是凸透镜的一部分，所以它仍能够成一个完整的像。 26．某兴趣小组在“自制水膜透镜”的活动中，将内径为4m m的细铁丝圆环在清水中浸一下后取出，布满圆环的水膜犹如透镜。实验过程中，小张和小华发现该透镜的观察范围太小，想制作更大的水膜透镜，但又易破裂。为探究与哪些因素有关，他们做出如下猜想： 猜想一：可能与制作圆环的材料有关。 猜想二：可能与液体的种类有关。 （1）为了验证猜想二，小张找来比水黏稠的透明的色拉油、胶水，将细铁丝圆环分别浸入这两种液体中，重复上述实验，记录的数据如表所示。 液体 色拉油 胶水 圆环的最大直径/mm 9 10 于是小张就得出结论：液体越黏稠，液膜的最大直径越大。针对小张的实验过程，请指出存在的两个主要问题：①　 　；②　 　。 （2）实验中，将大小相同的胶水膜和水膜放在书本前相同距离处，发现透过胶水膜观察到的正立的“字”更大一些，原因是　 　。 【答案】（1）实验次数太少；选用的液体种类太少 （2）胶水对光线的折射程度大 【解析】【分析】（1）为了避免偶然性，得出具有普遍性的规律，应多采用几种液体进行重复实验。 （2）胶水膜和水膜相当于凸透镜，成正立放大的像，物距在一倍焦距之内，由凸透镜成像规律可知，物距越大，像越大。 【解答】（1）实验只做了一次且只使用了两种液体，实验结论具有偶然性。 （2）发现透过胶水膜观察到的正立的“字”更大一些，是因为胶水膜对光线的折射能力更强，聚光能力强，焦距更小。 27．（2025八上·金华月考）小毛在STEAM课堂上制作出水凸透镜并结合教材知识进行探究。 （1）在探究凸透镜成像的规律时，通过注水器调节水凸透镜的焦距为10cm。将蜡烛、水凸透镜和光屏固定在光具座上，若点燃蜡烛后，无论怎样左右调节蜡烛的位置，始终不能在光屏上找到烛焰的像，原因是　 　。 （2）找到原因并解决问题后，在蜡烛处于如图甲所示的位置上，此时在光屏上得到一个清晰的像。如果保持光屏和水凸透镜的位置不变，当蜡烛向水凸透镜靠近时，要在光屏上重新得到清晰的像，可以通过注射器往水凸透镜中　 　（选填“注入”或“抽出”）适量的水。 （3）随后小毛想给大家展示投影仪中的凸透镜成像的原理，他将实验装置进行了调整，将蜡烛换成了F光源，将水凸透镜的焦距调为15cm（图乙所示），为达到目的，小毛将F光源向右移动，再将光屏向右移动到适合位置时，便能在光屏中央找到一个清晰的像。此时从光屏左侧观察，小余看到的像可能是____ 。 A． B． C． D． （4）根据光的色散现象，太阳光经三棱镜发生偏折后在光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带（部分色光未画出），如图丙所示。若使用红光、黄光和蓝光来测量水凸透镜的焦距(f)大小（如图丁）。下列关于这三种色光通过水凸透镜时的焦距(f)大小关系正确的是____（填选项）。 A．f红<f黄<f蓝 B．f红=f黄=f蓝 C．f红>f黄>f蓝 D．f黄>f红>f蓝 【答案】（1）蜡烛、透镜、光屏的中心不在同一高度上 （2）注入 （3）A （4）C 【解析】（1） 从实验装置上考虑：实验时若像很远，像距很大，光具座不够长，则光屏不会接收到像；蜡烛、透镜、光屏若不在同一高度上，所成的像有可能不能呈现在光屏上；从成像规律上考虑：若蜡烛恰好放在焦点上，则不会成像；蜡烛放在焦点以内，则会成正立放大的虚像，虚像不会呈现在光屏上； （2） 光屏和水凸透镜位置保持不变，当蜡烛向水凸透镜靠近时，物距变小，像距变大，像会成在原来像的后方，因此要在光屏上重新得到清晰的像，应减小像距，需要减小凸透镜的焦距，增大凸透镜的凸度，应通过注射器往水凸透镜中注入适量的水； （3）投影仪成倒立、放大的实像，其物距2f＞u＞f，因此他应该将F光源向右移动到光具座20.0至35.0cm刻度范围之间； 因凸透镜成倒立、放大的实像，故从光屏左侧观察，小余看到的像可能是A； （4） 用红光、黄光和蓝光平行于同一个凸透镜的主光轴射入，红光、黄光和蓝光对凸透镜的焦距不相同，红光相对于黄光、蓝光来说，偏折能力最弱，所以红色光对凸透镜的焦距大；蓝光入射时焦距最小，故三种色光通过水凸透镜时的焦距（f）大小关系正确的是f红＞f黄＞f蓝，C选项正确。 28．（2025八上·长兴月考）在“探究凸透镜成像规律”的实验中。 （1）某次实验过程中，小敏移动光屏直到出现清晰的像，蜡烛、透镜和光屏在光具座上的位置如图所示，此时所成的是倒立、　 　的实像。 （2）若只通过移动透镜，使光屏上再次呈现清晰的像，则透镜应该移到　 　 cm刻度处。 （3）实验进行一段时间后，原来成在光屏中央的像“跑”到光屏的上方了。下列操作中，可以让像重新回到光屏中央的有　 　(多选，填序号)。 ①将光屏上移一段距离②将蜡烛下移一段距离③将透镜下移一段距离 （4）探究完凸透镜成像的规律后，小敏模拟了近视和远视的矫正，实验中，小敏给凸透镜A戴上“眼镜”(凸透镜B)；光屏上刚好出现清晰的像，摘下“眼镜”后，光屏上的像变模糊，若要通过移动蜡烛使像再次清晰，应将蜡烛向　 　(填“靠近”或“远离”)凸透镜 A 的方向移动一段距离。 【答案】（1）放大 （2）45 （3）①③ （4）远离 【解析】（1）由图片可知，凸透镜成实像时，物距小于像距，成倒立、放大的实像； （2）不改变蜡烛和光屏位置，要通过移动透镜，使光屏上再次成清晰的像，移动后物距为原来的像距，即凸透镜距光屏应为15cm，故应移动到45cm刻度处； （3）如图甲所示，实验一段时间后，蜡烛变短，像移动到光屏的上方，要让像重新回到光屏中央，可将蜡烛向上移动、将光屏向上移动、将凸透镜向下移动，正确的操作为①③； （4）如图乙，在蜡烛和凸透镜A之间放置具有会聚作用的凸透镜B，光屏上呈现清晰的像，移除凸透镜B后，像距将变大，要得到清晰的像，需增大物距，减小像距，故蜡烛应远离凸透镜。 29．（2025八上·诸暨月考）在“探究凸透镜成像规律”的实验中： （1）如图甲平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小最亮的光斑，则凸透镜的焦距 f=　 　cm； （2）实验前应调节烛焰和光屏中心位于　 　上； （3）调整好仪器后，开始实验。当蜡烛与凸透镜的距离如图乙所示时，在光屏上可以得到一个清晰的实像，这在生活中的应用是　 　(填“放大镜”、“照相机”或“投影仪”)；若此蜡烛与光屏不动，把透镜移至　 　cm处光屏上还能呈一次清晰的像。 （4）实验时不小心用手指挡住了透镜下边部分的三分之一，此时像（　　） A．依然完整 B．只剩上边的三分之二 C．只剩下边的三分之二 （5）如图丙，在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜，发现光屏上的像由清晰变模糊，将光屏向透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像，该眼镜是　 　(填“近视”或“远视”)眼镜。 【答案】（1）10.0 （2）同一高度 （3）投影仪；40 （4）A （5）远视 【解析】（1）由图甲可知，平行光正对凸透镜照射，光屏上出现最小最亮的光斑，这个光斑就是焦点，焦点到凸透镜光心的距离就是焦距，光心在50.0cm处，焦点在60.0cm处，所以焦距f=60.0cm−50.0cm=10.0cm。 （2）实验前应调节烛焰和光屏中心位于同一高度上，这样才能保证像成在光屏的中央。 （3）由图乙可知，蜡烛到凸透镜的距离（物距）为15cm，凸透镜的焦距f=10.0cm，此时物距在一倍焦距和二倍焦距之间，所以在光屏上可以得到一个倒立、放大的实像，这在生活中的应用是投影仪。根据光路可逆，原来的像距是30cm，当蜡烛与光屏不动，把透镜移至40cm处时，此时物距变为30cm，像距变为15cm，光屏上还能呈一次清晰的像。 （4）实验时不小心用手指挡住了透镜下边部分的三分之一，物体上的光仍能通过透镜的其他部分成像，所以此时像依然完整，只是像的亮度会变暗，答案选 A。 （5）在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜，发现光屏上的像由清晰变模糊，将光屏向透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像，说明该眼镜对光线有会聚作用，而远视眼镜是凸透镜，对光线有会聚作用，所以该眼镜是远视眼镜。 30．（2025八上·新星月考）在学完凸透镜成像规律后，小山选择了一块焦距未知的凸透镜，对凸透镜成像特点做了进一步探究。 （1）为使像成在光屏中央，应如何调整实验器材　 　 。 （2）当调整至图甲位置时，恰好在光屏上接收到清晰的像， 请描述所成像的性质　 　；若保持此时蜡烛和光屏的位置不变，请写出当光屏上可再次出现清晰的像时的方法：　 　 。 （3）小山将他的眼镜片放在图甲中的凸透镜前，光屏上的像变模糊了，适当向左移动蜡烛，像就又清晰了，由此可判断小山戴的是 　 　 （选填“近视”或“远视”）眼镜。 （4）某次实验时，将蜡烛放在图乙 P 点位置，光屏上得到一个清晰像。若切除凸透镜的阴影部分，再将上部剩余部分向下移动，直到下沿在 O 点位置，此时光屏上仍有清晰像，此像的位置在原来成像位置的　 　（选填“上方”“下方”或“原处”）。 【答案】（1）调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度 （2）倒立缩小实像；将凸透镜向左移到 25cm 刻度线处 （3）近视 （4）下方 【解析】1）为使像成在光屏中央，应调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度。这样做的目的是让烛焰的像能够完整地呈现在光屏的中央位置，便于观察和测量。 （2）由图甲可知，物距大于像距，根据凸透镜成像规律，此时成倒立、缩小的实像。若保持蜡烛和光屏的位置不变，根据光路可逆原理，将凸透镜向左移到 25cm 刻度线处，此时物距和像距互换，光屏上可再次出现清晰的像。 （3）小山将眼镜片放在凸透镜前，光屏上的像变模糊，适当向左移动蜡烛（减小物距），像又清晰了，说明该眼镜片对光线有会聚作用，能使光线提前会聚成像，所以小山戴的是远视眼镜。因为远视眼镜是凸透镜，对光线有会聚作用。 （4）将蜡烛放在图乙 P 点位置，切除凸透镜的阴影部分，再将上部剩余部分向下移动，直到下沿在 O 点位置。由于物体上各点发出的光线经凸透镜折射后成像，凸透镜向下移动，光线的折射情况改变，像的位置会在原来成像位置的下方。 四、凸透镜成像规律应用 31．（2025八上·诸暨月考）无人机航拍最大特色在于其能够突破地平线的束缚，提供前所未有的高空视角。航拍实际就是利用凸透镜成像规律，如图所示为某实验小组采用航拍镜头进行凸透镜成像的规律探究时描绘的图线，下列说法正确的是 （　　） A．若要扩大拍摄范围，可让无人机飞得更高，景物类似从C到D的过程 B．若航拍镜头焦距为50毫米，底片和镜头距离略小于50毫米 C．若航拍环境较暗，可调小镜头光圈减少进光量使照片更清晰 D．若用无人机拍摄，所成的像为倒立缩小的实像，景物类似处于AB间某一位置 【答案】A 【解析】【分析】 （1）凸透镜成像时，u＞2f，成倒立、缩小的实像，2f＞v＞f，应用于照相机；照相机从高空拍摄地面照片，物距很大，像距很小，像更接近于焦点； （2）凸透镜成实像时，物近像远像变大，物远像近像变小； （3）环境较暗，需要增大光圈，增大进光量； （4）根据u=v=2f，成倒立、等大的实像，据此确定凸透镜的焦距，然后结合凸透镜成像规律分析回答。 【解答】 A、若要扩大拍摄范围，即所成的像变小，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小可知，应让无人机飞得更高，景物类似从C到D的过程，故A正确； B、照相机的底片是像的位置，底片应该在镜头的一倍焦距和二倍焦距之间，并且物距很大，像距很小，底片放在略大于50mm的位置上，故B错误； C、若航拍环境较暗时，需要增大光圈，即可调大镜头光圈增加进光量使照片更清晰，故C错误； D、由图可知，u=v=10cm，根据u=v=2f，成倒立、等大的实像，即2f=10cm，故该凸透镜的焦距f=5cm；若用无人机拍摄，所成的像为倒立缩小的实像，此时物距应大于二倍焦距，即u＞10cm，景物类似处于BD间某一位置，故D错误。 故答案为：A。 32．有一圆柱体PQ，放在凸透镜前如图所示的位置，它所成像 P'Q'的形状应该是下列图中的(　　) A． B． C． D． 【答案】C 【解析】【分析】根据凸透镜成像规律及选项中的信息进行解答。 【解答】当u>f时，物距减小，像距变大，像变大。圆柱体的 P 端在2f 处，所成的像是倒立、等大的；圆柱体的Q 端在2f 以内，所成的像是倒立、放大的，且Q 端的像距比P端的像距远，故C图符合要求。 33．两平面镜AM、AN 之间的夹角为90°，凸透镜的主光轴恰好是该直角的角平分线，凸透镜的光心为O，A点恰好是凸透镜的焦点，光源S 位于主光轴上，通过该系统，光源S所成的像为(　　) A．4个虚像，3个实像 B．4个虚像，1个实像 C．3个虚像，1个实像 D．3个虚像，2个实像 【答案】B 【解析】如解图所示：①S 通过两个平面镜成 3 个虚像(因为其中两个重合了)，分别是 S1、S2、S3。②S1、S2与凸透镜的距离为1倍焦距，不能成像，只有S3在凸透镜的焦点以外，且通过凸透镜的光心，可以成一个实像 S4。③S 在凸透镜的焦点以内，即u＜f，成正立、放大的虚像S'。综上分析，通过该系统，光源S所成的像有4个虚像、1个实像。 34．（2025八上·浙江月考）如图所示，纸筒 A的一端蒙了一层半透明纸，纸筒 B 的一端嵌了一个凸透镜，两纸筒套在一起组成了一个模型照相机。为了在A 端得到清晰的像，要调整A、B间的距离，这时(　　) A．眼睛应对着B 端向筒内观察，看看像是否清楚 B．应把B 端朝着明亮的室外，A筒朝着较暗的室内，否则看不清楚 C．应把A 端朝着明亮的室外，B筒朝着较暗的室内，否则看不清楚 D．如果看近处的景物时像很清楚，再看远处的景物时就应该把B 向外拉，增加A、B间的距离 【答案】B 【解析】由凸透镜的成像规律可知，应该对着A 端向筒内观察而不是对着B 端向内观察，让光线从纸筒 B 通过凸透镜才可以看到、看清楚物体的像，故A错误。 为使半透明纸上得到的像更亮一些，要成像的物体就应该在明亮的地方，所以应该把模型照相机的B 端朝着室外面，A 端朝着较暗的室内，故B正确，C错误。 如果看近处的景物时像很清楚，由凸透镜的成像规律可知，离透镜越远的物体通过透镜所生成的像离透镜越近，为使远处物体的像能清楚地成在半透明纸上，应使半透明纸向透镜靠拢一些，而不应该把B 端向外拉使A、B之间的距离增加，故D错误。 35．小徐用透明塑料盒设计了一个昆虫标本观察器，如图所示。透明塑料盒底部放置标本，盒盖上嵌入焦距为10cm的凸透镜。如果能在盒盖上方通过凸透镜观察到标本正立、放大的像，则凸透镜盒高h选择合理的是(　　) A．h=10cm B．h=12cm C．h=20cm D．h=6cm 【答案】D 【解析】A、当h=10cm，此时物距u=h=10cm，物距等于焦距f，根据凸透镜成像规律，此时不能成正立、放大的虚像，而是不成像（或说折射光线平行射出 ），故该选项错误。 B、当h=12cm，物距u=12cm>f=10cm，此时成倒立的像（f<u<2f 时成倒立、放大实像；u>2f 时成倒立、缩小实像 ），不能成正立、放大的像，故该选项错误。 C、当h=20cm，物距u=20cm=2f，根据成像规律，成倒立、等大实像，不是正立、放大的像，故该选项错误。 D、当h=6cm，物距u=6cm<f=10cm，满足u<f ，根据凸透镜成像规律，成正立、放大的虚像，符合题意，故该选项正确。 故答案为：D 。 36．光刻机是芯片制造的核心设备之一，它的工作原理如图所示。可以将掩膜上的图形曝光在硅片上。下列说法正确的是(　　) ①缩图透镜是凸透镜，硅片相当于光屏 ②掩膜在硅片上成正立缩小的实像 ③若要硅片上所成的像更大，需将掩膜和硅片都向下移动 ④若此时掩膜向上移动1厘米，硅片向下移动1厘米，仍能成清晰的像 A．①④ B．②③ C．③④ D．①③ 【答案】D 【解析】【分析】（1）凸透镜成像的三种情况： ①u＞2f 时，在另一侧光屏上得到倒立、缩小的实像。 ②2f＞u＞f 时，在另一侧光屏上得到一个倒立、放大的实像。 ③u＜f 时，通过凸透镜能看到一个正立的、放大的虚像。 （2）凸透镜成实像时，物距减小，像距变大，像变大。 【解答】光刻机在工作时利用的是凸透镜成像，缩图透镜是凸透镜，硅片相当于光屏，成的是倒立、缩小的实像，故①正确，②错误； 要想硅片上的像变大，需要减小物距并增大像距，即需将掩膜和硅片向下移动，故③正确； 成实像时，物远像近像变小，若此时掩膜向上移动1厘米，硅片应向上移动适当距离，才能呈清晰的像，故④错误。 故答案为：D。 37．如图所示为某款数码相机的成像原理，镜头相当于一个凸透镜，影像传感器相当于光屏，拍照时，将镜头对准景物，相机通过自动调节，就能得到清晰的像，下列说法中，正确的是 （　　） A．为拍摄到更大的像，应将镜头远离景物 B．为扩大拍摄范围，应将镜头靠近景物 C．影像传感器上成的是正立的实像 D．景物在二倍焦距以外才能成缩小的像 【答案】D 【解析】（1）照相机的镜头相当于一个凸透镜，用照相机给景物照相时，景物离镜头的距离u和镜头焦距f的关系是u＞2f。在胶片上成的是一个倒立、缩小的实像。故C错误，D正确； （2）凸透镜成实像时，物近像远像变大。因此为拍摄到更大的像应将镜头靠近景物，为扩大拍摄范围应将镜头远离景物，故AB错误。 故答案为：D。 38．（2024八下·鄞州期中）现在在很多公共场所，都有安装“电子眼”（如图1）。镜头的功能类似于人眼的晶状体，但像距几乎不变，如图2所示。小敏在成像板上所成的是倒立缩小的　 　像（选填“实”或“虚”），此时镜头的焦点在F处。当他远离镜头时，仍要保持清晰的像，镜头的焦点可能在　 　处（选填“a”、“F”或“b”）。 【答案】实；b 【解析】【分析】人始终在成像板上成像说明凸透镜成实像；凸透镜成实像时，物距增大（远离凸透镜焦点），像距减小（靠近凸透镜的焦点），像变小；同理：物距减小（靠近凸透镜焦点），像距增大（远离凸透镜的焦点），像变大。 【解答】图中物距大于像距，且像和物在透镜的两侧，故成的是倒立缩小像的实像。如果该人远离镜头，物距增大，像距减小，像点更靠近凸透镜的焦点，在镜头和成像板不动的情况下，镜头的焦点应该变在b点。 39．（2024七下·诸暨期中）购物支付已进入“刷脸”时代，如图所示消费者结账时只要面对摄像头眨眨眼，系统便会自动拍摄、扫描，确认相关信息后，迅速完成交易。 （1）“刷脸支付”的成像原理是　 　； A．u<ƒ B.2ƒ>u>ƒ，v>2ƒ C．u=2ƒ，v=2ƒ D．u>2ƒ，2ƒ>v>ƒ （2）当人靠近摄像头时，人脸所成的像会　 　（填“变大”、“变小”或“不变”）； （3）“刷脸支付”的成像原理与平面镜成像不同，平面镜成像是利用光的　 　。 【答案】D；变大；反射 【解析】【分析】（1）像头是利用凸透镜成倒立、缩小的实像的原理制成的，当u＞2f时，凸透镜才成倒立、缩小的实像； （2）透镜成实像时，物近像远像变大； （3）凸透镜成像是光的折射形成的，平面镜成像原理是光的反射。 【解答】（1）摄像头相当于一个凸透镜，当u>2f时，成倒立、缩小的实像，所以，“刷脸”时，面部应位于摄像头两倍焦距之外，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，故D符合题意，ABC不符合题意。 故答案为：D。 （2）当人靠近摄像镜头，物距变小，像距变大，像变大。 （3）“刷脸支付”的成像原理与平面镜成像不同，平面镜成像是利用光的反射，“刷脸支付”的成像原理是光的折射。 40．跨学科实践：制作望远镜 （1）活动任务一：了解望远镜的成像原理 望远镜有不同类型，其中有一种望远镜是由两组凸透镜组成的（如图甲所示）。靠近被观测物体的叫作物镜，作用是使远处的物体在焦点附近成　 　（选填“实”“虚”）像，目镜的作用相当于一个　 　（选填“照相机”“投影仪”“放大镜”）用来把这个像放大。 （2）活动任务二：设计简易望远镜 望远镜的放大倍率为物镜的焦距与目镜的焦距之比，为了成像质量好一些，其放大倍率不宜过大，取放大倍率2～3倍即可。现有A、B、C三个规格不同的凸透镜，其规格如下： A．焦距20 cm；直径5 cm B．焦距10 cm；直径4 cm C．焦距5 cm； 直径3 cm 小组同学选择B规格透镜作为目镜，为了制作出乙图所示的望远镜，参考丙图，则物镜应选择　 　（选填“A”“B”或“C”）透镜，这样物镜可以会聚更多的光，使所成像更加明亮。则此望远镜的放大倍率为　 　倍。 （3）活动任务三：制作及调试望远镜 用此望远镜，观察最远处物体时，物镜和目镜的距离约为　 　 cm，观察较近物体时，物镜和目镜的镜筒长度距离要　 　（选填“大”“小”“不变”）一些，看到的像是　 　（选填“正立的”“倒立的”）。 【答案】（1）实；放大镜 （2）A；2 （3）30；大；倒立的 【解析】（1）使用望远镜时，物体在很远处，物距远远大于两倍物镜的焦距，故通过物镜所成的像为倒立、缩小的实像。 远处的物体在焦点附近成像，此时物距小于一倍焦距，成正立、放大的虚像，则望远镜的目镜相当于一个放大镜。 （2）由题意知，放大倍率为物镜焦距与目镜焦距之比，即目镜焦距乘以放大倍率等于物镜焦距，小组同学选择B规格（焦距10 cm）透镜作为目镜，为了成像质量好一些，其放大倍率不宜过大，取放大倍率2～3倍，所以物镜焦距为目镜焦距的2～3倍，故A透镜符合题意，此时望远镜的放大倍率为倍。 （3）用此望远镜，观察最远处物体时，物镜后焦点与目镜前焦点重合，因此物镜与目镜距离约为20cm+10cm =30cm 当物体较近时，物镜成像位置会后移（超过物镜焦点），需增大镜筒长度以使像落在目镜焦点内，因此镜筒距离需调大一些。 由题意知，望远镜由两个凸透镜组成，物镜成倒立实像，目镜将其放大为正立虚像，所以最终像为倒立的。 41．（2025八上·杭州月考） 放大镜是科学观察中最常见的仪器，小科利用塑料瓶自制了一个放大镜，并测定放大镜的焦距。 【设计原理】凸透镜是一种中间厚、边缘薄的透镜，对光具有会聚作用。 【器材选择】塑料瓶，水，剪刀，胶水，注射器 （1）【设计制作】 取镜面：为了实验效果更理想，选取　 　（选填“白色不透明”、“无色透明”或“茶色透明”）的塑料瓶，在凸起部位画等大的圆，并剪下。 （2）注水并密封：将镜面凸起部位朝外，装满水并用胶水密封，如图1。 测焦距：小科将放大镜正对平行光源，将刻度尺竖直放置，零刻度线紧贴桌面，然后沿着刻度尺上下移动凸透镜，直到桌面上出现最小最亮的光斑，如图2所示，则放大镜的焦距为 　 　。 （3）【项目评价】请将自制放大镜的评价量表补充完整 优秀 合格 待改进 能放大且图像清晰 　 　 不能放大 （4）【实践反思】 结合上述实践，请简单阐述为什么不能在森林里随意丢弃装满水的塑料瓶？　 　。 【答案】（1）无色透明 （2）1.20cm （3）能放大但图像不清晰 （4）装有液体的饮料瓶相当于一个凸透镜，在太阳光的照射下，由于凸透镜对光线的会聚作用，易引燃位于焦点处的树叶等。 【解析】（1）塑料瓶应选择透光性好的，即无色透明的。 （2）根据刻度尺可以读出透镜的焦距为1.20cm。 （3）合格产品也能放大，但是因为透光度、形状等问题，可能导致成像不够清晰，与优秀的相比差在清晰度。 （4）装有液体的饮料瓶相当于一个凸透镜，在太阳光的照射下，由于凸透镜对光线的会聚作用，易引燃位于焦点处的树叶等。 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题04 凸透镜成像 典题导航： 题型一：透镜种类及特点 题型二：凸透镜相关光路图 题型三：凸透镜成像规律实验 题型四：凸透镜成像规律应用 一、透镜种类及特点 1．小明利用太阳光测量凸透镜的焦距，方法如图所示。他注意到让凸透镜正对阳光，在另一侧的纸片上能看到一个圆形的光斑，测出了光斑到凸透镜中心的距离L。将纸片靠近凸透镜，发现纸片上的光斑先变小再变大，那么，凸透镜的实际焦距 (　　) A．一定小于L B．一定大于L C．可能等于L D．可能小于 L，也可能大于L 2．蜡烛放在离凸透镜20 cm的主光轴上，在透镜另一侧的光屏上得到放大的像，若把蜡烛向透镜方向移动8 cm，则所成的像一定是（　　） A．缩小的 B．放大的 C．正立的 D．倒立的 3．（2024七下·萧山期中）将直径为D的透镜正对太阳光，在其后与其平行的光屏上得到一个直径为d的光斑，下列说法正确的是（　　） A．若D＞d，则该透镜可能是凹透镜 B．若D＞d，则该透镜一定是凸透镜 C．若D＜d，则该透镜一定是凹透镜 D．若D＜d，则该透镜一定是凸透镜 4．（2024八下·宁波月考）如图所示，虚线框内为一透镜，MN为透镜的主光轴，O是透镜的光心，a（双箭头）和b（单箭头）是射向透镜的两条光线。已知光线a通过透镜之后与MN交于P点，光线b通过透镜之后与MN交于 Q点，由图可知，下列说法中正确的是（　　） A．此透镜的焦距一定大于OP 间距离 B．此透镜的焦距一定小于OQ 间距离 C．物体经此透镜只能成虚像 D．物体经此透镜成像的情况取决于物体所处的位置 5．如图所示，一束光通过放在虚线框中的光学元件后改变了传播方向，则该光学元件(　　) A．只能是平面镜 B．可能是平面镜、凸透镜或凹透镜 C．只能是凹透镜 D．只能是凸透镜 6．（2023七下·杭州期中）如图所示，有一块透明石英正方体，内有一空气层，当一束平行光垂直通过石英正方体时，光在空气层中发生的现象是（　　） A．光束在空气层中将变的发散 B．光束在空气层中将变的会聚 C．光束在空气层中传播方向不会发生变化 D．光束在空气层中将发生反射 7．（2024七下·杭州期中）如图，在注有清水的试管内留有一稍大的空气泡，使太阳光从试管的正上方向下照，观察试管下方的白纸，可以发现白纸上与空气泡相对应的位置上，有一椭圆黑影，而其它部分竟是一条与试管平行的亮线．这是因为试管充满水的地方相当于　 　透镜，而气泡与周边的水组成　 　透镜．如果把白纸从靠近试管向下移动到较远处，亮线的粗细将如何变化？　 　。 8．现在许多手机都用上了双摄像头，即广角(焦距短)和长焦镜头(焦距长)组合来实现光学变焦。当想要拍摄广角照片时，可以使用　 　(填“左”或“右”)摄像头取景，此时如果不改变手机与景物的距离，想要拍长焦的照片，除要切换摄像头外，还需要　 　(填“伸长”或“缩短”)镜头与感光板之间的距离，结果所成的像　 　(填“变大”或“变小”)。 9．（2025八上·长兴月考）今年年初“南方小土豆”、“广州砂糖橘”带火了哈尔滨这座古老的城市，独特的冰雪城堡体验和特色美食圈粉无数。其中冻梨最受欢迎，它外表是黑乎乎硬邦邦的(图1)，但是冻之前跟新鲜的水果梨一样，也是白色的。冻梨咬起来特别脆，口感比较细腻，冰凉的汁水，甜中带酸，别有一番风味。 （1）品尝冻梨，汁水甜中带酸的味觉形成部位是 　 　。 （2）冰还可以制成我们所学的透镜。早在西汉时期的《淮南万毕术》中记载有“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生”(图2)。“削冰令圆”就是把冰块制成凸透镜，凸透镜对光线有　 　作用，若要“火生”应把“艾”放在透镜的　 　位置。 10．（2025八下·江北期末）将如图甲所示的黑白卡片放在一只未装满水的薄高脚玻璃杯后面，在高脚玻璃杯前方观察到如图乙所示装水部分“黑白颠倒”的现象，装水部分的高脚杯和杯内水的组合相当于一个　 　透镜，此时所成的像为　 　(填“实像”或“虚像”)。小科拿起这张黑白卡片，教室内每个方向的同学都可以清晰看到，这是因为光在该卡片上发生了　 　(填反射类型)。 二、凸透镜相关光路图 11．（2024八下·海曙期中）作图题： （1）在图中，为凸透镜焦点，为凹透镜焦点。完成光线从左边射向凸透镜经折射后，再由凹透镜射出的完整光路。 （2）请在图中作出物体AB在平面镜中所成的像。 12．如图所示，SA为水面上方的点光源S射向水面的一条光线，该光线射到水面的反射光线的方向刚好指向水面上方凹透镜右侧的焦点。请画出： ①光线SA射人水中的折射光线。 ②经过凹透镜的折射光线。 13．如图所示，光线经平面镜反射后射向凹透镜，请画出射向平面镜的入射光线和经过凹、凸透镜后的折射光线，并在图中标出平面镜中入射角的度数。 14．（2024七下·临海期中）作图题 （1）如图，一束平行光入射到凸透镜，请完成光路图。 （2）根据平面镜成像特点，在下图中画出物体AB所成的像（保留作图痕迹）。 15．（2024八下·北仑期中）如图所示，有一条经过平面镜反射过点的反射光线且平行于主光轴入射到凹透镜上，为像点，请确定点光源的位置，并补全光路图。 16．在图中，完成人射光线经凹透镜折射，再由凸透镜折射后的光路。 17． （1）作出物体AB在平面镜中所成的像。 （2）如图所示，一束光经凸透镜折射后到平面镜上面，请完成该光线经凸透镜的折射和平面镜反射的光路图。 ​​​​​​​ 18．如图所示： （1）根据光线通过透镜前后的方向，请在图甲虚线框中画出适当的透镜。 （2）图乙中，已知通过透镜后的折射光线，请画出它们的人射光线。 19．（2024七下·杭州期中）（1）根据平面镜成像特点画出AB在平面镜中的像A’B’。 （2）根据平面镜成像规律在图中画出人眼通过平面镜MN看到桌底下球的光路图。 （3）如图所示，MN 为凸透镜的主光轴，A为蜡烛，A'为蜡烛在光屏上所成的像，根据凸透镜成像原理画出光路图确定凸透镜及其焦点的位置。 三、凸透镜成像规律实验 20．望远镜起源于眼镜。1608年，荷兰的眼镜制造商汉斯·里帕希的一个学徒偶然发现，将两块透镜叠在一起可以清楚看到远处的东西。如图是一种望远镜的原理图，下列分析判断中错误的是(　　) A．物镜是凸透镜，可以用来矫正远视眼 B．目镜是凹透镜，能对光起发散作用 C．视觉在大脑皮层的视觉神经中枢形成 D．在视网膜上成的是正立缩小的实像 21．（2025八上·诸暨月考）如图所示，F1、F2是凸透镜的焦点，S是放在凸透镜前的点光源，S'为S经凸透镜所成的像。当光源S沿平行主轴的方向向透镜移动时(始终保持u>f)，像S'的移动情况是（　　） A．沿平行主轴方向远离透镜移动 B．沿F2与S’连线方向远离透镜移动 C．沿O与S’连线方向远离透镜移动 D．沿F1与S'连线方向远离透镜移动 22．（2025八下·鄞州竞赛）如图所示为“研究凸透镜成象规律”的实验装置示意图.实验时，某同学首先使发光点S、凸透镜L和光屏P的中心处于同一高度，其次当他把发光点S移到图示位置时(图中MN为光具座的标尺即刻度尺)，发现发光点S发出的光经凸透镜折射后成为平行光；然后他再用一烛焰S'在图示位置上取代发光点S。这时，如要使烛焰S'在光屏P上成清晰的象 以下几种操作中哪一种不能达到目的? (　　) A．在图示位置时，保持透镜L不动，将烛焰S'向左移适当距离，再将光屏P 向左移适当距离 B．在图示位置时，保持透镜L和光屏P不动，只将烛焰S'向左移适当距离 C．在图示位置时，保持烛焰S'和光屏P不动，只将透镜L向右移适当距离 D．在图示位置时，保持透镜L不动，将烛焰S'向左移适当距离，再将光屏P 向右移适当距离 23．（2024八下·宁波月考）焦距为f1的凸透镜与焦距为f2的凹透镜的主光轴重合，光心间为15cm。平行于主光轴的一束平行光通过两透镜后得到一束宽为d的平行光束，如图（a）所示，若将两透镜位置互换，将得到一束宽度为4d的平行光束，如图（b）所示，则（　　） A． B． C． D． 24．（2024·鄞州模拟）某同学用自制的水凸透镜完成凸透镜成像的实验。某次实验中在光屏上得到清晰倒立、缩小的像(如图所示)，下列说法正确的是 (　　) A．此时凸透镜的焦距大于15cm B．将蜡烛远离凸透镜，应使光屏远离凸透镜才能再次得到清晰的像 C．继续向水凸透镜内注水，发现将光屏向透镜方向移动，又能得到清晰的像，说明透镜越凸，焦距越小 D．继续向水凸透镜内注水，发现将光屏向透镜方向移动，又能得到清晰的像，这可以解释远视眼形成原因 25．（2024七下·浙江期末） 在“探究凸透镜成像规律”的实验中： （1）把蜡烛、凸透镜、光屏放在一条直线上，点燃蜡烛，并要调整凸透镜和光屏，使它们和烛焰的中心大致在　 　，这样做的目的是使像成在光屏中心。 （2）如果在如图所示的一次实验中，在光屏上恰好成一个清晰的像，则此时烛焰所成的像是　 　(填“缩小”“等大”或“放大”)、　 　(填“倒立”或“正立”)的实像；利用这一成像原理可制成　 　。如果将烛焰沿主光轴远离凸透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，则光屏应向　 　(填“左”或“右”)移动。 （3）随着实验的进行，细心的同学会观察到随着蜡烛的不断燃烧，光屏上烛焰的像将不断向　 　(填“上”“下”“左”或“右”)移。 （4）小科同学在做此实验时，无论怎样移动光屏，光屏上始终得不到烛焰清晰的像，造成这种现象的原因可能是　 　。 （5）小甬同学在光屏上已得到烛焰的像后，用不透明的纸遮挡住凸透镜的一半，则光屏上的像　 　(填“是”或“不是”)完整的。 26．某兴趣小组在“自制水膜透镜”的活动中，将内径为4m m的细铁丝圆环在清水中浸一下后取出，布满圆环的水膜犹如透镜。实验过程中，小张和小华发现该透镜的观察范围太小，想制作更大的水膜透镜，但又易破裂。为探究与哪些因素有关，他们做出如下猜想： 猜想一：可能与制作圆环的材料有关。 猜想二：可能与液体的种类有关。 （1）为了验证猜想二，小张找来比水黏稠的透明的色拉油、胶水，将细铁丝圆环分别浸入这两种液体中，重复上述实验，记录的数据如表所示。 液体 色拉油 胶水 圆环的最大直径/mm 9 10 于是小张就得出结论：液体越黏稠，液膜的最大直径越大。针对小张的实验过程，请指出存在的两个主要问题：①　 　；②　 　。 （2）实验中，将大小相同的胶水膜和水膜放在书本前相同距离处，发现透过胶水膜观察到的正立的“字”更大一些，原因是　 　。 27．（2025八上·金华月考）小毛在STEAM课堂上制作出水凸透镜并结合教材知识进行探究。 （1）在探究凸透镜成像的规律时，通过注水器调节水凸透镜的焦距为10cm。将蜡烛、水凸透镜和光屏固定在光具座上，若点燃蜡烛后，无论怎样左右调节蜡烛的位置，始终不能在光屏上找到烛焰的像，原因是　 　。 （2）找到原因并解决问题后，在蜡烛处于如图甲所示的位置上，此时在光屏上得到一个清晰的像。如果保持光屏和水凸透镜的位置不变，当蜡烛向水凸透镜靠近时，要在光屏上重新得到清晰的像，可以通过注射器往水凸透镜中　 　（选填“注入”或“抽出”）适量的水。 （3）随后小毛想给大家展示投影仪中的凸透镜成像的原理，他将实验装置进行了调整，将蜡烛换成了F光源，将水凸透镜的焦距调为15cm（图乙所示），为达到目的，小毛将F光源向右移动，再将光屏向右移动到适合位置时，便能在光屏中央找到一个清晰的像。此时从光屏左侧观察，小余看到的像可能是____ 。 A． B． C． D． （4）根据光的色散现象，太阳光经三棱镜发生偏折后在光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带（部分色光未画出），如图丙所示。若使用红光、黄光和蓝光来测量水凸透镜的焦距(f)大小（如图丁）。下列关于这三种色光通过水凸透镜时的焦距(f)大小关系正确的是____（填选项）。 A．f红<f黄<f蓝 B．f红=f黄=f蓝 C．f红>f黄>f蓝 D．f黄>f红>f蓝 28．（2025八上·长兴月考）在“探究凸透镜成像规律”的实验中。 （1）某次实验过程中，小敏移动光屏直到出现清晰的像，蜡烛、透镜和光屏在光具座上的位置如图所示，此时所成的是倒立、　 　的实像。 （2）若只通过移动透镜，使光屏上再次呈现清晰的像，则透镜应该移到　 　 cm刻度处。 （3）实验进行一段时间后，原来成在光屏中央的像“跑”到光屏的上方了。下列操作中，可以让像重新回到光屏中央的有　 　(多选，填序号)。 ①将光屏上移一段距离②将蜡烛下移一段距离③将透镜下移一段距离 （4）探究完凸透镜成像的规律后，小敏模拟了近视和远视的矫正，实验中，小敏给凸透镜A戴上“眼镜”(凸透镜B)；光屏上刚好出现清晰的像，摘下“眼镜”后，光屏上的像变模糊，若要通过移动蜡烛使像再次清晰，应将蜡烛向　 　(填“靠近”或“远离”)凸透镜 A 的方向移动一段距离。 29．（2025八上·诸暨月考）在“探究凸透镜成像规律”的实验中： （1）如图甲平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小最亮的光斑，则凸透镜的焦距 f=　 　cm； （2）实验前应调节烛焰和光屏中心位于　 　上； （3）调整好仪器后，开始实验。当蜡烛与凸透镜的距离如图乙所示时，在光屏上可以得到一个清晰的实像，这在生活中的应用是　 　(填“放大镜”、“照相机”或“投影仪”)；若此蜡烛与光屏不动，把透镜移至　 　cm处光屏上还能呈一次清晰的像。 （4）实验时不小心用手指挡住了透镜下边部分的三分之一，此时像（　　） A．依然完整 B．只剩上边的三分之二 C．只剩下边的三分之二 （5）如图丙，在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜，发现光屏上的像由清晰变模糊，将光屏向透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像，该眼镜是　 　(填“近视”或“远视”)眼镜。 30．（2025八上·新星月考）在学完凸透镜成像规律后，小山选择了一块焦距未知的凸透镜，对凸透镜成像特点做了进一步探究。 （1）为使像成在光屏中央，应如何调整实验器材　 　 。 （2）当调整至图甲位置时，恰好在光屏上接收到清晰的像， 请描述所成像的性质　 　；若保持此时蜡烛和光屏的位置不变，请写出当光屏上可再次出现清晰的像时的方法：　 　 。 （3）小山将他的眼镜片放在图甲中的凸透镜前，光屏上的像变模糊了，适当向左移动蜡烛，像就又清晰了，由此可判断小山戴的是 　 　 （选填“近视”或“远视”）眼镜。 （4）某次实验时，将蜡烛放在图乙 P 点位置，光屏上得到一个清晰像。若切除凸透镜的阴影部分，再将上部剩余部分向下移动，直到下沿在 O 点位置，此时光屏上仍有清晰像，此像的位置在原来成像位置的　 　（选填“上方”“下方”或“原处”）。 四、凸透镜成像规律应用 31．（2025八上·诸暨月考）无人机航拍最大特色在于其能够突破地平线的束缚，提供前所未有的高空视角。航拍实际就是利用凸透镜成像规律，如图所示为某实验小组采用航拍镜头进行凸透镜成像的规律探究时描绘的图线，下列说法正确的是 （　　） A．若要扩大拍摄范围，可让无人机飞得更高，景物类似从C到D的过程 B．若航拍镜头焦距为50毫米，底片和镜头距离略小于50毫米 C．若航拍环境较暗，可调小镜头光圈减少进光量使照片更清晰 D．若用无人机拍摄，所成的像为倒立缩小的实像，景物类似处于AB间某一位置 32．有一圆柱体PQ，放在凸透镜前如图所示的位置，它所成像 P'Q'的形状应该是下列图中的(　　) A． B． C． D． 33．两平面镜AM、AN 之间的夹角为90°，凸透镜的主光轴恰好是该直角的角平分线，凸透镜的光心为O，A点恰好是凸透镜的焦点，光源S 位于主光轴上，通过该系统，光源S所成的像为(　　) A．4个虚像，3个实像 B．4个虚像，1个实像 C．3个虚像，1个实像 D．3个虚像，2个实像 34．（2025八上·浙江月考）如图所示，纸筒 A的一端蒙了一层半透明纸，纸筒 B 的一端嵌了一个凸透镜，两纸筒套在一起组成了一个模型照相机。为了在A 端得到清晰的像，要调整A、B间的距离，这时(　　) A．眼睛应对着B 端向筒内观察，看看像是否清楚 B．应把B 端朝着明亮的室外，A筒朝着较暗的室内，否则看不清楚 C．应把A 端朝着明亮的室外，B筒朝着较暗的室内，否则看不清楚 D．如果看近处的景物时像很清楚，再看远处的景物时就应该把B 向外拉，增加A、B间的距离 35．小徐用透明塑料盒设计了一个昆虫标本观察器，如图所示。透明塑料盒底部放置标本，盒盖上嵌入焦距为10cm的凸透镜。如果能在盒盖上方通过凸透镜观察到标本正立、放大的像，则凸透镜盒高h选择合理的是(　　) A．h=10cm B．h=12cm C．h=20cm D．h=6cm 36．光刻机是芯片制造的核心设备之一，它的工作原理如图所示。可以将掩膜上的图形曝光在硅片上。下列说法正确的是(　　) ①缩图透镜是凸透镜，硅片相当于光屏 ②掩膜在硅片上成正立缩小的实像 ③若要硅片上所成的像更大，需将掩膜和硅片都向下移动 ④若此时掩膜向上移动1厘米，硅片向下移动1厘米，仍能成清晰的像 A．①④ B．②③ C．③④ D．①③ 37．如图所示为某款数码相机的成像原理，镜头相当于一个凸透镜，影像传感器相当于光屏，拍照时，将镜头对准景物，相机通过自动调节，就能得到清晰的像，下列说法中，正确的是 （　　） A．为拍摄到更大的像，应将镜头远离景物 B．为扩大拍摄范围，应将镜头靠近景物 C．影像传感器上成的是正立的实像 D．景物在二倍焦距以外才能成缩小的像 38．（2024八下·鄞州期中）现在在很多公共场所，都有安装“电子眼”（如图1）。镜头的功能类似于人眼的晶状体，但像距几乎不变，如图2所示。小敏在成像板上所成的是倒立缩小的　 　像（选填“实”或“虚”），此时镜头的焦点在F处。当他远离镜头时，仍要保持清晰的像，镜头的焦点可能在　 　处（选填“a”、“F”或“b”）。 39．（2024七下·诸暨期中）购物支付已进入“刷脸”时代，如图所示消费者结账时只要面对摄像头眨眨眼，系统便会自动拍摄、扫描，确认相关信息后，迅速完成交易。 （1）“刷脸支付”的成像原理是　 　； A．u<ƒ B.2ƒ>u>ƒ，v>2ƒ C．u=2ƒ，v=2ƒ D．u>2ƒ，2ƒ>v>ƒ （2）当人靠近摄像头时，人脸所成的像会　 　（填“变大”、“变小”或“不变”）； （3）“刷脸支付”的成像原理与平面镜成像不同，平面镜成像是利用光的　 　。 40．跨学科实践：制作望远镜 （1）活动任务一：了解望远镜的成像原理 望远镜有不同类型，其中有一种望远镜是由两组凸透镜组成的（如图甲所示）。靠近被观测物体的叫作物镜，作用是使远处的物体在焦点附近成　 　（选填“实”“虚”）像，目镜的作用相当于一个　 　（选填“照相机”“投影仪”“放大镜”）用来把这个像放大。 （2）活动任务二：设计简易望远镜 望远镜的放大倍率为物镜的焦距与目镜的焦距之比，为了成像质量好一些，其放大倍率不宜过大，取放大倍率2～3倍即可。现有A、B、C三个规格不同的凸透镜，其规格如下： A．焦距20 cm；直径5 cm B．焦距10 cm；直径4 cm C．焦距5 cm； 直径3 cm 小组同学选择B规格透镜作为目镜，为了制作出乙图所示的望远镜，参考丙图，则物镜应选择　 　（选填“A”“B”或“C”）透镜，这样物镜可以会聚更多的光，使所成像更加明亮。则此望远镜的放大倍率为　 　倍。 （3）活动任务三：制作及调试望远镜 用此望远镜，观察最远处物体时，物镜和目镜的距离约为　 　 cm，观察较近物体时，物镜和目镜的镜筒长度距离要　 　（选填“大”“小”“不变”）一些，看到的像是　 　（选填“正立的”“倒立的”）。 41．（2025八上·杭州月考） 放大镜是科学观察中最常见的仪器，小科利用塑料瓶自制了一个放大镜，并测定放大镜的焦距。 【设计原理】凸透镜是一种中间厚、边缘薄的透镜，对光具有会聚作用。 【器材选择】塑料瓶，水，剪刀，胶水，注射器 （1）【设计制作】 取镜面：为了实验效果更理想，选取　 　（选填“白色不透明”、“无色透明”或“茶色透明”）的塑料瓶，在凸起部位画等大的圆，并剪下。 （2）注水并密封：将镜面凸起部位朝外，装满水并用胶水密封，如图1。 测焦距：小科将放大镜正对平行光源，将刻度尺竖直放置，零刻度线紧贴桌面，然后沿着刻度尺上下移动凸透镜，直到桌面上出现最小最亮的光斑，如图2所示，则放大镜的焦距为 　 　。 （3）【项目评价】请将自制放大镜的评价量表补充完整 优秀 合格 待改进 能放大且图像清晰 　 　 不能放大 （4）【实践反思】 结合上述实践，请简单阐述为什么不能在森林里随意丢弃装满水的塑料瓶？　 　。 学科网（北京）股份有限公司 $