5.3 凸透镜成像的规律【四大题型】-2025-2026学年八年级物理上学期同步考点精讲与热点题型精练（人教版2024）

5.3 凸透镜成像的规律【四大题型】 【实验思路】 为探究凸透镜成像的规律，我们可以把物体放在距凸透镜较远的地方，然后逐渐移近，把每次观察到的物距以及像的虚实、大小、正倒等情况都记录在表格中，比较实验数据，看看像的虚实、大小、正倒与物距有什么关系，寻找其中的规律。 【实验过程】 1．用发光二极管作为发光物体，一块白色的硬纸板作为光屏，调节发光物体、凸透镜和光屏，使它们的中心高度相同，研究发光物体的成像情况。 2．把发光物体放在较远处，移动光屏，使光屏上呈现清晰的实像。观察实像的大小和正倒，测出物距和像距（像到凸透镜的距离）。 3．把发光物体向凸透镜移近几厘米，放好后重复以上操作。 4．继续向凸透镜移动发光物体并调整光屏的位置，重复以上操作，你总能在光屏上得到发光物体的像吗？当在光屏上看不到发光物体的像时，可以撤去光屏，从光屏一侧向凸透镜方向看去，观察发光物体的像。此时发光物体和它的像在什么位置？ 5．记录凸透镜的焦距f，把实验中得到的数据和观察的结果填入下表。 （一）凸透镜成像静态规律 1．物体在2f以外时，像在f和2f之间，此时成倒立缩小实像。 2．物体在f和2f之间时，像在2f以外，此时成倒立放大实像。 3．物体在f以内时，不成像，通过透镜可以观察到正立放大虚像。 4．物体在2f处时，像也在2f处，此时成倒立等大实像。 5．物体在f处时，不成像，物体发出的光经透镜折射后平行于主光轴射出。 物距u 像距v 像的性质 应用 u>2f f<v<2f 倒立缩小实像 照相机 f<u<2f v>2f 倒立放大实像 投影仪 u<f v>u 正立放大虚像 放大镜 u=2f v=2f 倒立等大实像 测焦距 u=f 不成像 探照灯 （二）凸透镜成像动态规律 1．物体在f以外时 （1）物体靠近凸透镜，像远离凸透镜，像变大，即物近像远像变大。 （2）物体远离凸透镜，像靠近凸透镜，像变小，即物远像近像变小。 2．物体在f以内时 （1）物体靠近凸透镜，像靠近凸透镜，像变小，即物近像近像变小。 （2）物体远离凸透镜，像远离凸透镜，像变大，即物远像远像变大。 3．f和2f之间的移动速度小于2f以外的移动速度（f和2f之间距离小，物体和像同时运动）。 4．物体与焦点间距离变大（或变小），可以视为物体与凸透镜间距离变大（或变小）。 【题型一 探究凸透镜成像的规律】 1．（2024•上海期末）小红在做验证凸透镜成像规律的实验，第一次实验时将焦距为10厘米的凸透镜固定在光具座上50厘米刻度线处，将光屏和点燃的蜡烛分别放在凸透镜的两侧，如图所示，首先要调节光屏的中心和凸透镜的中心与烛焰的中心大致在 　同一高度　 上；为了找到烛焰清晰的像，小红应将光屏向 　左　 （选填“左”或“右”）移动，当小红将光屏移到某一位置时，光屏上呈现烛焰清晰的像，则该像是 　实　 （选填“实”或“虚”）像。小红尝试着保持第一次实验成像时的蜡烛和光屏的位置不变，向蜡烛方向移动凸透镜，直至蜡烛到凸透镜的距离等于第一次实验时光屏到凸透镜的距离，发现可以再次在光屏上观察到的烛焰清晰的像，则该像一定是 　放大　 （选填“放大”或“缩小”）的。 解：为了能使像清晰的成在光屏的中央位置，要调整蜡烛、凸透镜、光屏的高度，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度； 此时蜡烛处于2倍焦距以外，若使得光屏上能成像，应该将光屏放在凸透镜的1倍焦距和2倍焦距之间，故应该将光屏向左移动，位置合适时能在光屏上成一个倒立、缩小的实像； 如果互换物距和像距的大小，此时仍能够成像，像距大于物距，所以成的是倒立放大的实像。 答案：同一高度；左；实；放大。 2．（2024•淄博期末）某兴趣小组利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等实验器材探究“凸透镜成像的规律”。 （1）通过甲图的实验操作，确定该凸透镜的焦距为 　15.0　 cm。 （2）实验过程中为取得较好实验效果，蜡烛烛焰、透镜、光屏中心应调整 　同一高度　 。 （3）将蜡烛移至光具座上10cm刻度线处，如图乙所示，固定透镜，移动光屏，直到烛焰在光屏上成清晰的像，该像是倒立 　缩小　 （选填“放大”或“缩小”）的实像。 （4）将蜡烛移至光具座上25cm刻度线处，为在光屏上再次得到清晰的像，应将光屏向 　远离　 （选填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动，该像是 　倒立　 （选填“倒立”或“正立”）的实像。 （5）将蜡烛移至光具座40cm刻度线处，移动光屏，发现不能在光屏上得到像，为了观察此时成像特点，接下来的操作是：　取走光屏，从光屏一侧透过凸透镜观看烛焰　 。 解：（1）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜的焦距是：f＝65.0cm﹣50.0cm＝15.0cm； （2）实验过程中为取得较好实验效果，蜡烛烛焰、透镜、光屏中心应调整同一高度； （3）由图可知，此时物距u＝50.0cm﹣10.0cm＝40.0cm＞2f，故此时成倒立、缩小的实像； （4）小明又将蜡烛移至光具座上25cm刻度线处，此时物距2f＞u＝50.0cm﹣25.0cm＝25.0cm＞f，v＞2f，成倒立、放大的实像，故为在光屏上再次得到清晰的像，应将光屏向远离透镜的方向移动； （5）把蜡烛移至光具座上40cm刻度线处，u＝50.0cm﹣40.0cm＝10.0cm＜f，成正立、放大的虚像，虚像和物体在凸透镜的一侧，为了观察此时的成像特点：需要取走光屏，从光屏一侧透过凸透镜观看烛焰。 答案：（1）15.0；（2）同一高度；（3）缩小；（4）远离；倒立；（5）取走光屏，从光屏一侧透过凸透镜观看烛焰。 3．（2024•合肥期末）小明在“探究凸透镜成像规律”的实验中，选用的凸透镜焦距为10cm。 （1）实验前应在光具座上将蜡烛焰心、透镜光心、光屏中心调到 　同一高度　 ； （2）蜡烛、透镜、光屏的位置如图所示，光屏上呈现烛焰清晰的像，此时所成的像是倒立 　缩小　 （选填“放大”“等大”或“缩小”）的实像； （3）保持透镜不动，将蜡烛移到光具座上30cm刻度线位置时，要在光屏上再次呈现清晰的像，应将光屏向 　右　 （选填“右”或“左”）移动； （4）当光屏上出现清晰的像时，小明不小心用手指尖遮挡住了凸透镜的一部分，这时光屏上 　仍能　 （选填“仍能”或“不能”）成烛焰完整的像。 解：（1）为了使像成在光屏中央，实验前应在光具座上将蜡烛焰心、透镜光心、光屏中心调到同一高度； （2）由图可知，此时物距大于像距，根据凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立、缩小的实像； （3）保持透镜不动，将蜡烛移到光具座上30cm刻度线位置，此时物距减小，根据凸透镜成实像时，物近像远像变大可知，要在光屏上再次呈现清晰的像，应将光屏向右移动； （4）当手指尖遮挡住了凸透镜的一部分时，剩余部分仍能会聚光线成完整的像，但由于会聚的光线比原来减少，所以像比原来变暗。 答案：（1）同一高度；（2）缩小；（3）右；（4）仍能。 4．（2024•张家口期末）在“凸透镜成像规律”实验中，小华同学进行了如下两个探究： 物距u/cm 实验序号 焦距f/cm 像距v/cm 15 1 8 17 2 10 30 3 12 60 （1）为研究像距与焦距的关系，他选用焦距不同的三个凸透镜进行实验，实验数据记录如表，分析表中数据可知，保持物距不变时，焦距越大，则像距越 　大　 （选填：“大”或“小”）； （2）小华用若干个发光二极管组成形状如“E”的发光物体，如图1（甲）所示将发光物体、凸透镜和光屏依次组装到光具座上并调整好，在光屏上成的像如图1（乙）所示如果只将“E”，换成“R”，并在同一位置观察，光屏上成的像应是图1（丙）中的 　④　 （填数字序号）。 （3）如图2甲所示，是小明确定焦距时所做的实验，则该凸透镜的焦距为 　10.0　 cm。 （4）实验一段时间后，随着蜡烛燃烧变短，烛焰在光屏上的像会向 　上　 （选填“上”或“下”）移动。 （5）移动图2乙光屏直至在光屏呈现清晰实像后，若蜡烛与光屏位置对换，则光屏上可以得到一个倒立、　放大的　 实像。 解：（1）由表格中数据知，物距不变，凸透镜的焦距逐渐增大，像距也在增大； （2）根据图1乙所成甲的像可知，所成像的是放大倒立的实像，凸透镜成的实像与物体上下颠倒、左右相反；所以当将“R”放于此处，所成的像肯定也是倒立放大的实像，只有图1丙中④符合； （3）由图2甲知，焦点到凸透镜的距离为40.0cm﹣30.0cm＝10.0cm，所以凸透镜的焦距为f＝10.0cm； （4）蜡烛在燃烧中不断缩短，向下移动，光屏上的像则向上移动； （5）根据光路的可逆性可知，若将蜡烛和光屏的位置对换，即此时光屏处于2倍焦距之外，蜡烛处于1倍焦距与2倍焦距之间，故此时成倒立、放大的实像。 答案：（1）大；（2）④；（3）10.0；（4）上；（5）放大的。 【题型二 凸透镜成像性质的判断】 5．（2024•合肥期末）在做“探究凸透镜成像的规律”实验时，将焦距为20cm的薄凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处，将点燃的蜡烛放置在光具座上20cm刻度线处，通过凸透镜所成的像是（　　） A．放大、正立的虚像 B．放大、倒立的实像 C．等大、倒立的实像 D．缩小、正立的虚像 解：已知薄凸透镜的焦距f＝20cm，将点燃的蜡烛放置在光具座上20cm刻度线处，2f＞u＝30cm＞f，由凸透镜成像规律可知，成放大、倒立的实像，故ACD错误，B正确。 答案：B。 6．（2024•广州期末）小明用亚克力盒设计了一个标本观察器，盒高h为8cm，如图所示。盒底放标本，盒盖上嵌入凸透镜。眼睛在盒盖上方附近观察，希望通过凸透镜观察到标本正立、放大的像，选择凸透镜焦距合理的是（　　） A．f＝6cm B．f＝12cm C．f＝4cm D．f＝2cm 解：眼睛在盒盖上方附近观察，希望通过凸透镜观察到标本正立、放大的像，物距应小于焦距，所以凸透镜的焦距大于8cm，成像原理与放大镜相同，故ACD错误、B正确； 答案：B。 7．（2024•福州期末）小红学完透镜后，课后实践自制的照相机模型，如图所示。凸透镜对着窗外的榕树，橡皮膜上呈现榕树清晰的像是（　　） A．倒立放大的实像 B．倒立缩小的实像 C．倒立等大的实像 D．正立放大的虚像 解：自制的照相机模型，把凸透镜对着窗外的榕树，可以看到室外景物清晰的像，榕树到凸透镜的距离大于二倍焦距，则小红观察到的这个像倒立、缩小的实像，故B正确，ACD错误。 答案：B。 8．（2024•泸州期末）凸透镜的物距与像距之间关系的图像，如图所示，下列判断正确的是（　　） A．该凸透镜的焦距是16cm B．当u＝12cm时，在光屏上能得到一个缩小的像 C．当u＝20cm时成放大的像，投影仪就是根据这一原理制成的 D．把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中，像逐渐变小 解： A、u＝v＝2f，凸透镜成倒立、等大的实像，如图，u＝v＝2f＝16cm 时，所以f＝8cm，即凸透镜的焦距是8cm，故A错误； B、当u＝12cm时，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，故B错误； C、当u＝20cm时，u＞2f，成倒立、缩小的实像，照相机就是根据这一原理制成的，故C错误； D、物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中，物距大于凸透镜的焦距，成实像，凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小，故D正确。 答案：D。 9．（2025•南京期中）在探究凸透镜成像规律时，小明将蜡烛沿主光轴由90cm刻度处移至120cm刻度处的过程中发现烛焰在图示位置光屏上的像一直比较清晰。若他再将蜡烛移至距透镜8cm处，所成像的性质是　放大的像　 （填“放大的像”、“等大的像”、“缩小的像”或“正立的像”） 解：从“小明将蜡烛沿主光轴由90cm刻度处移至120cm刻度处的过程中发现烛焰在图示位置光屏上的像一直比较清晰”，可知像的位置几乎不变，说明物距大于10倍焦距，因而成像在焦点附近，焦距大约为图中的5cm，将蜡烛移至距透镜8cm处时，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像。 答案：放大的像。 10．（2024•六安期中）当物体距离凸透镜8cm时，在透镜另一侧光屏上成一个清晰放大的实像；若保持物体的位置不变，把凸透镜向光屏方向移动4cm，移动光屏后在光屏上又成一清晰的缩小的像。凸透镜的焦距f的范围是 　4cm＜f＜6cm　 。 解：当物体距离凸透镜8cm时，在透镜另一侧光屏上成一个清晰的放大的实像，可得：f＜8cm＜2f，解得：4cm＜f＜8cm； 把凸透镜向光屏方向移动4cm，则在光屏上又成一清晰的缩小的像，可得：4cm+8cm＞2f，解得：f＜6cm，则凸透镜的焦距范围是：4cm＜f＜6cm。 答案：4cm＜f＜6cm。 【题型三 凸透镜成像的动态变化】 11．（2024•泰安期末）用镜头焦距不变的照相机拍出了西红柿的照片如图甲所示，现要拍出如图乙所示的照片。下列操作正确的是（　　） A．照相机远离西红柿，减小镜头和底片之间的距离 B．照相机靠近西红柿，减小镜头和底片之间的距离 C．照相机远离西红柿，增大镜头和底片之间的距离 D．照相机靠近西红柿，增大镜头和底片之间的距离 解：照相机是利用凸透镜成倒立、缩小实像的原理工作的；现要拍出如图乙所示的照片，即要使实像变大一些，由凸透镜成实像时的动态变化规律可知，需要减小物距，并增大像距，即照相机靠近西红柿，同时把镜头向前伸，以增大镜头和底片之间的距离，故D正确。 答案：D。 12．（2025•上海二模）如图所示，是一个自制双筒照相机模型，小明先使用焦距为10厘米的镜头，再改用焦距为5厘米的镜头进行拍摄。若保持相机与被摄景物的距离不变，关于成像情况的描述，正确的是（　　） A．像的大小不变，但像会更清晰 B．像变小，且能拍摄到的景物范围更大 C．像变大，同时像距也变大 D．像的大小和景物范围均不变，但像距会变小 解： 当换用焦距为5cm的凸透镜，且保持蜡烛和透镜的位置不变，照相机的焦距减小时，物距相对增大，像距要减小，像会变小，能拍摄到的景物范围更大，故ACD错误，B正确。 答案：B。 13．（2024•十堰期末）如图，同学们正在用“自拍神器”摄影留念。与用手直接拿手机自拍相比，利用自拍杆可以（　　） A．增大物距，增大取景范围，像变大了 B．增大物距，增大取景范围，像变小了 C．减小物距，减小取景范围，像变大了 D．减小物距，减小取景范围，像变小了 解：根据凸透镜成实像时，物距越大，像距越小，像越小，可知“自拍神器”与直接拿手机自拍相比，利用自拍杆可以增大物距，减小人像的大小，从而增大取景范围，故B正确。 答案：B。 14．（2024•徐州期末）小强同学把点光源（S）、凸透镜（L）、光屏（P）放在如图所示位置时，S发射的光线经透镜折射后沿水平方向平行照射到光屏上。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上成清晰的像，以下几种操作中不可行的是（　　） A．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．保持透镜L和光屏P不动，只将烛焰S'向左移适当距离 C．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 D．保持烛焰S′和光屏P不动，只将透镜L向右移适当距离 解：发光点S发出的光经凸透镜折射后成为平行光，说明发光点S位于焦点处，即凸透镜的焦距为2.5格； ABC、在图示位置时，保持透镜L不动，将烛焰S′向左移适当距离，物距增大；当物距在一倍焦距和二倍焦距之间时，像距在二倍焦距之外，为在光屏上成清晰的像，则光屏应向右移动；若物距为二倍焦距时，像距也等于二倍焦距，则光屏不需移动；若物距大于二倍焦距时，物距在一倍焦距和二倍焦距之间，则光屏应向左移动，可得到清晰的实像，故ABC不符合题意； D、S′和P不动，则光屏和烛焰的距离L不变；透镜L向右移适当距离，物距增大；若物距位于一倍焦距和二倍物距之间，像距则位于二倍焦距之外，此时物距和像距之和大于L；若物距为二倍焦距，则物距和像距之和也大于L；若物距大于二倍焦距，则像距在一倍焦距和二倍焦距之间，物距和像距之和大于L；因此保持烛焰和光屏不动，只移动透镜，光屏上不可能成清晰的像，故D符合题意。 答案：D。 15．（2025•南充模拟）如图是以无人机为笔、以大地为纸的现代版“江山赋“的航拍图。若想利用无人机从空中拍摄出更清晰、放大的花田画面，在拍摄时应适当 　减小　 （选填“增大”或“减小”）无人机与花田的距离，同时 　增大　 （选填“增大”或“减小”）镜头到底片的距离。 解：若想利用无人机从空中拍摄出更清晰、放大的花田画面，此时的像距变大，物距变小，即在拍摄时应适当减小无人机与花田的距离，同时增大镜头到底片的距离。 答案：减小；增大。 16．（2024•驻马店期末）世界杯足球比赛是人们喜闻乐道的体育项目，世界杯上使用了VAR（视频助理裁判技术），利用摄像机镜头跟踪运动员和足球。摄像机镜头是凸透镜，足球通过摄像机镜头成一个倒立、　缩小　 的像（选填“放大”或“缩小”），运动员射门时，足球向球门框上的镜头靠近的过程中，摄像机中足球的像将 　变大　 （选填“变大”、“不变”或者“变小”）。 解：摄像机镜头相当于一个凸透镜，足球通过摄像机镜头成倒立、缩小的实像； 足球向门框上镜头靠近的过程中，物距变小，像距变大，像变大。 答案：缩小；变大。 【题型四 凸透镜成像规律的应用】 17．（2025•无锡期中）如图是小强用手机、透镜和纸盒自制简易“投影仪”，他能将手机上的画面放大投射到白墙上。下列说法不正确的是（　　） A．手机屏幕到透镜的距离应在透镜的一倍焦距和二倍焦距之间 B．白墙上呈现的是手机画面倒立、放大的实像 C．若用不透明的硬纸板遮住透镜的一部分，白墙上的画面将不再完整 D．若使投影仪上的像变大，应使手机屏幕靠近透镜 解：A、根据投影仪成像的原理可知，手机到透镜的距离应大于一倍焦距，小于二倍焦距，故A正确； B、投影仪成的像是倒立、放大的实像，故B正确； C、遮住凸透镜的上半部，物体上任一点射向凸透镜的下半部，经凸透镜折射后，照样能会聚成像，像的大小不发生变化，因此光屏上所成的像仍然是完整的，遮住凸透镜的上半部，折射光线减少，会聚成的像变暗，故C错误； D、为了使墙上的画面更大一些，应增大像距，减小物距，小明应使手机适当靠近镜头，同时投影仪适当远离白墙，故D正确。 答案：C。 18．（2025•驻马店三模）工匠师维护精密仪表时，在眼睛前戴一个凸透镜，便于观察仪表的细微之处，如图所示。下列有关说法正确的是（　　） A．此时凸透镜的成像原理与照相机相同 B．凸透镜与仪表的距离应在凸透镜的一倍焦距与二倍焦距之间 C．要想观察到更大的像，应该将仪表适当远离凸透镜 D．像的位置与仪表的位置分别在凸透镜的两侧 解：ABD、工匠师维护精密仪表时，在眼睛前戴一个凸透镜，该凸透镜相当于一个放大镜，此时物距在一倍焦距以内，成正立、放大的虚像，物与像同侧，故ABD错误； C、要想观察到更大的像，根据凸透镜成虚像时，物远像远像变大可知，应该将仪表适当远离凸透镜，故C正确。 答案：C。 19．（2025•烟台模拟）某款广告投影灯及其内部结构如图所示，它主要由光源、广告片和凸透镜组成，关于投影灯下列说法正确的是（　　） A．该投影灯的原理与照相机相同 B．广告片到凸透镜的距离应在一倍焦距以内 C．为了能从各个方向看见地面上的广告图标像。应该选择光滑的地面 D．若要在地面上得到清晰更大的广告图标像，可适当减小凸透镜到广告片的距离，增大投影灯离地面的距离 解：AB、该投影仪成的是放大的实像，则广告片到镜头的距离在一倍焦距和两倍焦距之间，该投影灯的成像原理与投影仪相同；照相机的成像原理是物距大于两倍焦距，成倒立、缩小的实像，故AB错误； C、为了从不同角度看到地面上的广告图标，光照在地面上需要发生漫反射，因此应该选择粗糙的地面，故C错误； D、要在地面上得到更清晰、更大的广告图标像，根据凸透镜成实像时“物近像远像变大”的规律，可适当减小镜头到广告片的距离，增大投影灯离地面的距离，故D正确。 答案：D。 20．（2025•无锡期中）小明和小华在窗边用焦距为10cm的凸透镜贴近报纸看文字，看到了文字的像。在移动凸透镜时，意外发现在报纸上出现了窗外景物的像，如图所示。以下说法错误的是（　　） A．看到文字的像时，凸透镜离报纸距离小于10cm B．看到窗外景物的像时，凸透镜离报纸距离稍大于10cm C．文字的像是正立的放大虚像，窗外景物的像是倒立放大的实像 D．当凸透镜从贴着报纸到稍微远离报纸过程中，看到文字的像逐渐变大 解：A、看到文字的像时，需要正常阅读，看到的是正立的虚像，凸透镜离报纸距离小于焦距，即小于10cm，故A正确； B、看到窗外景物的像时，物距远大于二倍焦距，像距在透镜的一倍焦距和二倍焦距之间，略大于一倍焦距，报纸相当于光屏，凸透镜离报纸距离稍大于10cm，故B正确； C、由以上分析可知，文字的像是正立放大的虚像，窗外景物的像是倒立缩小的实像，故C错误； D、当凸透镜远离报纸时，看到文字的像逐渐变大，窗外景物的像也逐渐变大，故D正确。 答案：C。 21．（2025•商丘二模）如图所示为了防止碰瓷事件的发生，很多车主都在车上安装的行车记录仪，便于及时用摄像头将行车过程中发生的事记录下来。在拍摄周围景观时，屏幕上成 　缩小　 （选填“缩小”“放大”）的实像，当屏幕上看到物体的图像在变大时，说明汽车在 　靠近　 （选填“靠近”“远离”）物体。 解：行车记录仪的摄像头的镜头相当于一个凸透镜，拍摄物体时，物体在二倍焦距以外，物体所成的像是倒立、缩小的实像。 当屏幕上看到物体的图像在变大时，像距变大，物距变小，则汽车在靠近物体。 答案：缩小；靠近。 22．（2025•西安模拟）大雁塔屹立西安城南已近千年，是西安市城市名片之一。小明通过一个放在地上的透明玻璃球，可看到玻璃球中的蓝天和大雁塔反转了过来，如图所示。玻璃球相当于凸透镜，对光具有　会聚　作用。远处大雁塔通过玻璃球成了一个倒立缩小的　实　像，当玻璃球远离大雁塔时，人看到像的大小将　变小　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 解：玻璃球相当于凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用；远处风景到凸透镜的距离大于2倍焦距，由“看到蓝天和大地反转了过来”可知，此时成的是倒立、缩小的实像；当玻璃球远离大雁塔时，物距变大，像距变小，像变小。 答案：会聚；实；变小。 1 / 6 学科网（北京）股份有限公司 $ 5.3 凸透镜成像的规律【四大题型】 【实验思路】 为探究凸透镜成像的规律，我们可以把物体放在距凸透镜较远的地方，然后逐渐移近，把每次观察到的物距以及像的虚实、大小、正倒等情况都记录在表格中，比较实验数据，看看像的虚实、大小、正倒与物距有什么关系，寻找其中的规律。 【实验过程】 1．用发光二极管作为发光物体，一块白色的硬纸板作为光屏，调节发光物体、凸透镜和光屏，使它们的中心高度相同，研究发光物体的成像情况。 2．把发光物体放在较远处，移动光屏，使光屏上呈现清晰的实像。观察实像的大小和正倒，测出物距和像距（像到凸透镜的距离）。 3．把发光物体向凸透镜移近几厘米，放好后重复以上操作。 4．继续向凸透镜移动发光物体并调整光屏的位置，重复以上操作，你总能在光屏上得到发光物体的像吗？当在光屏上看不到发光物体的像时，可以撤去光屏，从光屏一侧向凸透镜方向看去，观察发光物体的像。此时发光物体和它的像在什么位置？ 5．记录凸透镜的焦距f，把实验中得到的数据和观察的结果填入下表。 （一）凸透镜成像静态规律 1．物体在2f以外时，像在f和2f之间，此时成倒立缩小实像。 2．物体在f和2f之间时，像在2f以外，此时成倒立放大实像。 3．物体在f以内时，不成像，通过透镜可以观察到正立放大虚像。 4．物体在2f处时，像也在2f处，此时成倒立等大实像。 5．物体在f处时，不成像，物体发出的光经透镜折射后平行于主光轴射出。 物距u 像距v 像的性质 应用 u>2f f<v<2f 倒立缩小实像 照相机 f<u<2f v>2f 倒立放大实像 投影仪 u<f v>u 正立放大虚像 放大镜 u=2f v=2f 倒立等大实像 测焦距 u=f 不成像 探照灯 （二）凸透镜成像动态规律 1．物体在f以外时 （1）物体靠近凸透镜，像远离凸透镜，像变大，即物近像远像变大。 （2）物体远离凸透镜，像靠近凸透镜，像变小，即物远像近像变小。 2．物体在f以内时 （1）物体靠近凸透镜，像靠近凸透镜，像变小，即物近像近像变小。 （2）物体远离凸透镜，像远离凸透镜，像变大，即物远像远像变大。 3．f和2f之间的移动速度小于2f以外的移动速度（f和2f之间距离小，物体和像同时运动）。 4．物体与焦点间距离变大（或变小），可以视为物体与凸透镜间距离变大（或变小）。 【题型一 探究凸透镜成像的规律】 1．（2024•上海期末）小红在做验证凸透镜成像规律的实验，第一次实验时将焦距为10厘米的凸透镜固定在光具座上50厘米刻度线处，将光屏和点燃的蜡烛分别放在凸透镜的两侧，如图所示，首先要调节光屏的中心和凸透镜的中心与烛焰的中心大致在　 　上；为了找到烛焰清晰的像，小红应将光屏向　 　（选填“左”或“右”）移动，当小红将光屏移到某一位置时，光屏上呈现烛焰清晰的像，则该像是　 　（选填“实”或“虚”）像。小红尝试着保持第一次实验成像时的蜡烛和光屏的位置不变，向蜡烛方向移动凸透镜，直至蜡烛到凸透镜的距离等于第一次实验时光屏到凸透镜的距离，发现可以再次在光屏上观察到的烛焰清晰的像，则该像一定是 　 　（选填“放大”或“缩小”）的。 2．（2024•淄博期末）某兴趣小组利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等实验器材探究“凸透镜成像的规律”。 （1）通过甲图的实验操作，确定该凸透镜的焦距为　 　cm。 （2）实验过程中为取得较好实验效果，蜡烛烛焰、透镜、光屏中心应调整　 　。 （3）将蜡烛移至光具座上10cm刻度线处，如图乙所示，固定透镜，移动光屏，直到烛焰在光屏上成清晰的像，该像是倒立　 　（选填“放大”或“缩小”）的实像。 （4）将蜡烛移至光具座上25cm刻度线处，为在光屏上再次得到清晰的像，应将光屏向　 　（选填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动，该像是　 　（选填“倒立”或“正立”）的实像。 （5）将蜡烛移至光具座40cm刻度线处，移动光屏，发现不能在光屏上得到像，为了观察此时成像特点，接下来的操作是：　 　。 3．（2024•合肥期末）小明在“探究凸透镜成像规律”的实验中，选用的凸透镜焦距为10cm。 （1）实验前应在光具座上将蜡烛焰心、透镜光心、光屏中心调到　 　； （2）蜡烛、透镜、光屏的位置如图所示，光屏上呈现烛焰清晰的像，此时所成的像是倒立　 　（选填“放大”“等大”或“缩小”）的实像； （3）保持透镜不动，将蜡烛移到光具座上30cm刻度线位置时，要在光屏上再次呈现清晰的像，应将光屏向 　 　（选填“右”或“左”）移动； （4）当光屏上出现清晰的像时，小明不小心用手指尖遮挡住了凸透镜的一部分，这时光屏上　 　（选填“仍能”或“不能”）成烛焰完整的像。 4．（2024•张家口期末）在“凸透镜成像规律”实验中，小华同学进行了如下两个探究： 物距u/cm 实验序号 焦距f/cm 像距v/cm 15 1 8 17 2 10 30 3 12 60 （1）为研究像距与焦距的关系，他选用焦距不同的三个凸透镜进行实验，实验数据记录如表，分析表中数据可知，保持物距不变时，焦距越大，则像距越　 　（选填：“大”或“小”）； （2）小华用若干个发光二极管组成形状如“E”的发光物体，如图1（甲）所示将发光物体、凸透镜和光屏依次组装到光具座上并调整好，在光屏上成的像如图1（乙）所示如果只将“E”，换成“R”，并在同一位置观察，光屏上成的像应是图1（丙）中的　 　（填数字序号）。 （3）如图2甲所示，是小明确定焦距时所做的实验，则该凸透镜的焦距为　 　cm。 （4）实验一段时间后，随着蜡烛燃烧变短，烛焰在光屏上的像会向　 　（选填“上”或“下”）移动。 （5）移动图2乙光屏直至在光屏呈现清晰实像后，若蜡烛与光屏位置对换，则光屏上可以得到一个倒立、 　 　实像。 【题型二 凸透镜成像性质的判断】 5．（2024•合肥期末）在做“探究凸透镜成像的规律”实验时，将焦距为20cm的薄凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处，将点燃的蜡烛放置在光具座上20cm刻度线处，通过凸透镜所成的像是（　　） A．放大、正立的虚像 B．放大、倒立的实像 C．等大、倒立的实像 D．缩小、正立的虚像 6．（2024•广州期末）小明用亚克力盒设计了一个标本观察器，盒高h为8cm，如图所示。盒底放标本，盒盖上嵌入凸透镜。眼睛在盒盖上方附近观察，希望通过凸透镜观察到标本正立、放大的像，选择凸透镜焦距合理的是（　　） A．f＝6cm B．f＝12cm C．f＝4cm D．f＝2cm 7．（2024•福州期末）小红学完透镜后，课后实践自制的照相机模型，如图所示。凸透镜对着窗外的榕树，橡皮膜上呈现榕树清晰的像是（　　） A．倒立放大的实像 B．倒立缩小的实像 C．倒立等大的实像 D．正立放大的虚像 8．（2024•泸州期末）凸透镜的物距与像距之间关系的图像，如图所示，下列判断正确的是（　　） A．该凸透镜的焦距是16cm B．当u＝12cm时，在光屏上能得到一个缩小的像 C．当u＝20cm时成放大的像，投影仪就是根据这一原理制成的 D．把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中，像逐渐变小 9．（2025•南京期中）在探究凸透镜成像规律时，小明将蜡烛沿主光轴由90cm刻度处移至120cm刻度处的过程中发现烛焰在图示位置光屏上的像一直比较清晰。若他再将蜡烛移至距透镜8cm处，所成像的性质是 　 （填“放大的像”、“等大的像”、“缩小的像”或“正立的像”） 10．（2024•六安期中）当物体距离凸透镜8cm时，在透镜另一侧光屏上成一个清晰放大的实像；若保持物体的位置不变，把凸透镜向光屏方向移动4cm，移动光屏后在光屏上又成一清晰的缩小的像。凸透镜的焦距f的范围是　 　。 【题型三 凸透镜成像的动态变化】 11．（2024•泰安期末）用镜头焦距不变的照相机拍出了西红柿的照片如图甲所示，现要拍出如图乙所示的照片。下列操作正确的是（　　） A．照相机远离西红柿，减小镜头和底片之间的距离 B．照相机靠近西红柿，减小镜头和底片之间的距离 C．照相机远离西红柿，增大镜头和底片之间的距离 D．照相机靠近西红柿，增大镜头和底片之间的距离 12．（2025•上海二模）如图所示，是一个自制双筒照相机模型，小明先使用焦距为10厘米的镜头，再改用焦距为5厘米的镜头进行拍摄。若保持相机与被摄景物的距离不变，关于成像情况的描述，正确的是（　　） A．像的大小不变，但像会更清晰 B．像变小，且能拍摄到的景物范围更大 C．像变大，同时像距也变大 D．像的大小和景物范围均不变，但像距会变小 13．（2024•十堰期末）如图，同学们正在用“自拍神器”摄影留念。与用手直接拿手机自拍相比，利用自拍杆可以（　　） A．增大物距，增大取景范围，像变大了 B．增大物距，增大取景范围，像变小了 C．减小物距，减小取景范围，像变大了 D．减小物距，减小取景范围，像变小了 14．（2024•徐州期末）小强同学把点光源（S）、凸透镜（L）、光屏（P）放在如图所示位置时，S发射的光线经透镜折射后沿水平方向平行照射到光屏上。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上成清晰的像，以下几种操作中不可行的是（　　） A．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．保持透镜L和光屏P不动，只将烛焰S'向左移适当距离 C．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 D．保持烛焰S′和光屏P不动，只将透镜L向右移适当距离 15．（2025•南充模拟）如图是以无人机为笔、以大地为纸的现代版“江山赋“的航拍图。若想利用无人机从空中拍摄出更清晰、放大的花田画面，在拍摄时应适当　 　（选填“增大”或“减小”）无人机与花田的距离，同时　 　（选填“增大”或“减小”）镜头到底片的距离。 16．（2024•驻马店期末）世界杯足球比赛是人们喜闻乐道的体育项目，世界杯上使用了VAR（视频助理裁判技术），利用摄像机镜头跟踪运动员和足球。摄像机镜头是凸透镜，足球通过摄像机镜头成一个倒立、　 　的像（选填“放大”或“缩小”），运动员射门时，足球向球门框上的镜头靠近的过程中，摄像机中足球的像将　 　（选填“变大”、“不变”或者“变小”）。 【题型四 凸透镜成像规律的应用】 17．（2025•无锡期中）如图是小强用手机、透镜和纸盒自制简易“投影仪”，他能将手机上的画面放大投射到白墙上。下列说法不正确的是（　　） A．手机屏幕到透镜的距离应在透镜的一倍焦距和二倍焦距之间 B．白墙上呈现的是手机画面倒立、放大的实像 C．若用不透明的硬纸板遮住透镜的一部分，白墙上的画面将不再完整 D．若使投影仪上的像变大，应使手机屏幕靠近透镜 18．（2025•驻马店三模）工匠师维护精密仪表时，在眼睛前戴一个凸透镜，便于观察仪表的细微之处，如图所示。下列有关说法正确的是（　　） A．此时凸透镜的成像原理与照相机相同 B．凸透镜与仪表的距离应在凸透镜的一倍焦距与二倍焦距之间 C．要想观察到更大的像，应该将仪表适当远离凸透镜 D．像的位置与仪表的位置分别在凸透镜的两侧 19．（2025•烟台模拟）某款广告投影灯及其内部结构如图所示，它主要由光源、广告片和凸透镜组成，关于投影灯下列说法正确的是（　　） A．该投影灯的原理与照相机相同 B．广告片到凸透镜的距离应在一倍焦距以内 C．为了能从各个方向看见地面上的广告图标像。应该选择光滑的地面 D．若要在地面上得到清晰更大的广告图标像，可适当减小凸透镜到广告片的距离，增大投影灯离地面的距离 20．（2025•无锡期中）小明和小华在窗边用焦距为10cm的凸透镜贴近报纸看文字，看到了文字的像。在移动凸透镜时，意外发现在报纸上出现了窗外景物的像，如图所示。以下说法错误的是（　　） A．看到文字的像时，凸透镜离报纸距离小于10cm B．看到窗外景物的像时，凸透镜离报纸距离稍大于10cm C．文字的像是正立的放大虚像，窗外景物的像是倒立放大的实像 D．当凸透镜从贴着报纸到稍微远离报纸过程中，看到文字的像逐渐变大 21．（2025•商丘二模）如图所示为了防止碰瓷事件的发生，很多车主都在车上安装的行车记录仪，便于及时用摄像头将行车过程中发生的事记录下来。在拍摄周围景观时，屏幕上成　 　（选填“缩小”“放大”）的实像，当屏幕上看到物体的图像在变大时，说明汽车在　 　（选填“靠近”“远离”）物体。 22．（2025•西安模拟）大雁塔屹立西安城南已近千年，是西安市城市名片之一。小明通过一个放在地上的透明玻璃球，可看到玻璃球中的蓝天和大雁塔反转了过来，如图所示。玻璃球相当于凸透镜，对光具有　 　作用。远处大雁塔通过玻璃球成了一个倒立缩小的　 　像，当玻璃球远离大雁塔时，人看到像的大小将　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 1 / 6 学科网（北京）股份有限公司 $