5.3 凸透镜成像规律 讲义-2026-2027学年人教版物理八年级上学期

本初中物理讲义聚焦凸透镜成像规律核心知识点，从生活实例导入，通过实验探究（测焦距、调等高、不同物距成像）梳理物距与像的虚实、大小、正倒关系，结合口诀与应用形成完整学习支架。 该资料以科学探究为主线，含实验步骤、数据表格及光路图，通过口诀模型建构规律，例题和中考真题强化应用，培养科学思维与实验能力，课中辅助教学，课后助力学生查漏补缺。

第3节 凸透镜成像规律 · 导入 通过前面的学习，我们已经看到了形形色色的凸透镜成像情况。凸透镜成像究竟有什么规律呢？ · 知识点对点 知识1 探究凸透镜成像的规律☆ 项目 内容 情景举例 可见凸透镜所成像的虚实、大小、正倒跟物体离凸透镜的距离（即物距）有关系。思考：凸透镜成像究竟有什么规律呢？ 图示 物体离照相机镜头比较远，成倒立、缩小的实像 投影片离投影仪镜头比较近，成倒立、放大的实像 物体离放大镜很近，成正立、放大的虚像 相关概念 （1） 物距：物体到凸透镜的距离，用字母u表示。　 （2） 像距：像到凸透镜的距离，用字母v表示。 （3） 焦距：焦点到凸透镜光心的距离，用字母f表示，如图所示。 图5.3-1 注意 因初中阶段我们研究的透镜均为薄透镜，其厚度可忽略不计，故一般物距也可说是物体到透镜的距离，像距也可说是像到透镜的距离。 实验探究凸透镜成像的规律 提出问题 凸透镜所成像的虚实、大小、倒正跟物距有什么关系呢？ 猜想与假设 （1） 照相机、投影仪、放大镜因为物距不同，得到不同性质的像，可能像与物距之间存在关系。 （2） 凸透镜成像的原理是光的折射，由于凸透镜对光的偏折程度跟焦距有关，所以焦距可能是应该注意的参照距离。 设计实验 让一发光体通过凸透镜成像，然后改变物距，注意观察物距等于、大于或小于一倍焦距、二倍焦距时，物体的成像情况，总结规律 图5.3-2 实验思路示意图 实验器材 光具座、凸透镜（焦距f =10cm）、蜡烛（烛焰作为发光体）、光屏等。 说明 光具座就是可以把凸透镜、光屏、蜡烛等器材放置在上面的器材。它下部有刻度尺可以测量各器材之间的距离，帮助我们读出物距、像距。 进行实验与收集证据 （1）测焦距：利用平行光（太阳光）焦距法测定凸透镜的焦距如图所示，焦距为f=10cm① 图5.3-3 （2）调等高：为了便于测出物距和像距，光具座上标有刻度，如图所示，在光具座上将凸透镜②放在蜡烛与光屏之间，点燃蜡烛，调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度③。 图5.3-4 探究凸透镜成像规律的装置 （3）观察u>2f时成像特点：将凸透镜固定在光具座中间50cm刻度处，把蜡烛放在较远处④，使物距u＞2f（u＞20cm），移动光屏，直到光屏上出现清晰的烛焰的像⑤，观察像的大小和正倒，同时测出此时的物距u和像距v，将数据记录在表格中。改变物距u⑥，重做实验。 图5.3-5 u>2f时成像 实验序号 物距与焦距的关系 物距u/cm 像的性质 像距v/cm 1 u＞2f 30 正倒 大小 虚实 15 倒立 缩小 实像 （4）观察u=2f时成像特点：把蜡烛向透镜移近，使蜡烛到凸透镜的距离等于二倍焦距⑦，即u=20cm，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像，观察像的正倒和大小，测出物距u和像距v，将数据记录在表格中。 图5.3-6 u=2f时成像 实验序号 物距与焦距的关系 物距u/cm 像的性质 像距v/cm 2 u＞2f 20 正倒 大小 虚实 20 倒立 等大 实像 （5）观察f<u<2f时的成像特点：把蜡烛继续向透镜移近，使蜡烛到凸透镜的距离在一倍焦距和二倍焦距之间⑧，即10<u<20cm，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像，观察像的正倒和大小，测出物距u和像距v，记录在表格中。改变物距u，重做实验。 图5.3-7 f<u<2f时成像 实验序号 物距与焦距的关系 物距u/cm 像的性质 像距v/cm 3 f<u<2f 15 正倒 大小 虚实 30 倒立 放大 实像 （6）观察u=f时的成像特点：把蜡烛继续向透镜移近，使蜡烛到凸透镜的距离为一倍焦距10cm（在焦点处）⑨ ，即u=f，移动光屏，光屏上不成像；眼睛通过透镜也看不到虚像。测出物距u，记录在表格中。 图5.3-8 u=f时成像 实验序号 物距与焦距的关系 物距u/cm 像的性质 像距v/cm 4 u=f 10 正倒 大小 虚实 无 不成像 （7）观察u<f时的成像特点：把蜡烛继续向透镜移近，使蜡烛到凸透镜的距离在一倍焦距以内⑩（小于10cm），即u<f，移动光屏，光屏上不成像，眼睛通过透镜，能看到虚像，记录像的正倒和大小。测出物距u，记录在表格中。 图5.3-9 u<f时成像 实验序号 物距与焦距的关系 物距u/cm 像的性质 像距v/cm 5 u<f 7 正倒 大小 虚实 无 正立 放大 虚像 分析与论证 （1）像的正倒 倒立→实像→像物异侧 图5.3-10 正立→实像→像物同侧 图5.3-11 （2）像的大小 二倍焦距分大小，u>2f 缩小，f<u<2f 放大 图5.3-12 （3）像的虚实 一倍焦距（焦点）分虚实，u>f 实像，u<f 虚像 图5.3-13 （4）物距、像距与像的大小关系 不论成实像还是虚像，成放大的像时必定物距小于像距 图5.3-14 成缩小的像时必定物距大于像距 图5.3-15 （5）像和像距随物距的变化规律 a.凸透镜成倒立的实像时：物体靠近凸透镜，物距变小，像远离凸透镜，像距变大，像变大；反之，亦然。 图5.3-16 图5.3-17 图5.3-18 b.凸透镜成虚像时：物体靠近凸透镜，物距变小，像距变小，像变小。 c.像与物移动方向→物向右，像向右 探究结论 物距u 焦距f 光路图 像正立 或倒立 像缩小 或放大 成实像 或虚像 像与物 同侧或异侧 像距v 焦距f 应用 举例 u>2f 倒立 缩小 实像 异侧 f<v<2f 照相机 u=2f 倒立 等大 实像 异侧 v=2f — f<u<2f 倒立 放大 实像 异侧 v>2f 投影仪 u=f 不成像 u<f 正立 放大 虚像 同侧 — 放大镜 口诀： 一倍焦距分虚实 二倍焦距分大小 实像倒物居异侧 虚像正物居同侧 成实像时：物近像远像变大 成虚像时：物近像近像变小 说明 ①焦距过大，将无法调节物距、像距。 ②凸透镜最好放在光具座的中间位置，便于调节物距和像距。 ③调节方法是将三者靠拢，如图所示，然后用目测的方法调节；目的是保证烛焰的像能成在光屏的中央。 图5.3-19 ④当物体在二倍焦距以外移动时，物体移动的距离比对应的像移动的距离大。 ⑤判断烛焰的像是否最清晰的方法是：向左或向右移动光屏，像都会变模糊。 ⑥在同一个物距范围内，取两组以上的物距探究凸透镜成像规律是为了排出偶然因素，使实验结论更具有普遍性。 ⑦对于凸透镜而言，这是它的一个特殊位置，而被焦距处是成放大实像和缩小实像的分界点，物体在这个位置上，经凸透镜成倒立、等大的实像。 ⑧当物体在一倍焦距和而被焦距之间移动时，物体稍微移动，像距的变化会较大。此种情况下，物体不能太靠近焦点，否则像离凸透镜太远，像也太大，光屏可能无法接收。 ⑨焦点是一个特殊的点，它时实像和虚像的分界点，物距大于一倍焦距成实像，物距小于一倍焦距成虚像；当蜡烛放在焦点上时，是不能成像的，因为过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴，折射光线不能会聚，就不能成像。 ⑩蜡烛尽可能地离凸透镜近些，这样从光屏的这一侧透过凸透镜就可以看到放大、正立的完整烛焰的虚像，如果蜡烛在一倍焦距内离凸透镜较远，看到的将是一片亮光，而不能看到完整的、放大的虚像。 交流与评估 （1）随着蜡烛的燃烧，烛焰的像会逐渐呈现在光屏的上端，解决方案有两种： ①向下调节凸透镜；②向上调节光屏。 （2）实验中，用不透明物体挡着透镜的上半部或下半部，在光屏上仍能成完整的像，只不过所得的像比较暗，清晰度差。 （3）光屏上没有像的原因： ①烛焰、凸透镜、光屏三者的中心不在同一高度； ②物体在焦点上； ③物体在焦点以内； ④蜡烛到凸透镜的距离稍大于一倍焦距，导致像距太大，光屏无法移动到能接收到像的位置。 拓展 照相机、投影仪、放大镜的调节 调节依据 成实像时，物近像远像变大 成虚像时，物近像近像变小 光路图 调节方法 像偏小：物体靠近相机，暗箱拉长； 像偏大：物体远离相机，暗箱缩短 像偏小：投影片靠近镜头，投影仪远离屏幕 像偏大：投影片远离镜头，投影仪靠近屏幕 像偏小：物体稍微远离透镜，适当调整眼睛位置 像偏大：物体稍微靠近透镜，适当调整眼睛位置 · 例题 考点：探究凸透镜成像实验的环境选择 1．（2025•广东校级二模）同学们为了探究平面镜成像的特点，准备了平面镜、玻璃板、两支相同的蜡烛A和B、光具座、光屏等实验器材。 （1）为更好地观察实验现象，应在 　 　 （选填“较暗”或“较亮”）的环境下进行实验。 （2）如图所示，将一只点燃的蜡烛A放置在光具座的甲位置，选用 　 　 （选填“平面镜”或“玻璃板”）竖直放置在乙位置，未点燃的蜡烛B放置在乙位置右侧，移动蜡烛B到丙位置时，发现蜡烛B与蜡烛A的像完全重合。 （3）取下蜡烛B，并在丙位置处放一光屏，光屏上不能承接到蜡烛A的像，说明平面镜成的像是 　 　 （选填“实像”或“虚像”）。 （4）接着同学们想利用上述装置探究凸透镜成像规律，将乙处器材换成一个凸透镜，再将蜡烛A移至35cm刻度线处，丙位置的光屏上恰好出现了烛焰清晰的像，生活中的 　 　 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一原理工作的。 （5）在上一步实验的基础上，小明将一远视镜片放在凸透镜与蜡烛之间，要使光屏上还能呈清晰的像，可将光屏适当向 　 　 （选填“左”或“右”）移动。 （6）做完实验后。小明思考：用手机拍照时，手机的镜头相当于凸透镜。如图所示是时下流行的用自拍杆拍照的情景，与直接拿手机自拍相比，使用自拍杆增大了 　 　 （填“物距”或“像距”），从而增大取景范围，获得需要的拍摄效果。 考点：探究凸透镜成像实验仪器的摆放原则 2．（2025•武汉模拟）在“探究凸透镜成像规律实验”中： （1）将蜡烛、凸透镜和光屏依次安装在光具座上，点燃蜡烛，调整它们的高度使烛焰中心、透镜光心和光屏中心在 　 　 。 （2）如图甲所示，光屏上成清晰的像。由光路可逆可以推断，保持蜡烛和光屏的位置不变，只移动透镜到 　 　 cm刻度处，光屏上可再次成清晰的像。 （3）实验一段时间后，原来在光屏中心的像“跑”到光屏上方，如图乙所示位置。能让像重新回到光屏中心的操作是 　 　 。（填序号） ①光屏下调 ②蜡烛上调 ③透镜上调 （4）实验中，光屏上成模糊的像，如果蜡烛和透镜位置不变，将光屏向靠近凸透镜方向移动，光屏上能成清晰的像；如果蜡烛、凸透镜和光屏位置不变，在蜡烛与凸透镜之间放上一个合适的 　 　 透镜，光屏上也能成清晰的像。 　 　 眼的矫正与上述成像过程类似。 考点：探究凸透镜成像实验的成像原理 3．（2025秋•临高县期末）探究“凸透镜成像规律”的实验中： （1）由图甲可知，该凸透镜的焦距是 　 　 cm； （2）按图乙安装器材时，需要调节烛焰的中心、透镜的光心、光屏的中心在凸透镜的 　 　 ； （3）当三者处于图乙位置时，光屏上恰好能得到清晰的像，则像的特点为倒立、　 　 （选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像，生活中的透镜成像和此相同的是 　 　 （选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）。 考点：烛焰、光屏的移动 4．（2025•新化县模拟）小刚用焦距为10cm的凸透镜做探究凸透镜成像规律的实验。 （1）小刚发现用凸透镜看远处物体时，可以看见倒立、缩小的像；用该凸透镜看自己的指纹时，看到正立放大的像，由此猜想；凸透镜成像的特点可能与 　 　 有关； （2）正确安装和调整器材后，保持透镜位置在50cm处不动，蜡烛放在如图所示的位置，移动光屏可得到一个清晰倒立、　 　 的实像，他把蜡烛沿主光轴向左移动一段距离后，应把光屏向 　 　 移动，光屏上才会再次出现一个清晰的像。 考点：加装眼镜片 5．（2025•湖北二模）学习了凸透镜成像知识后，小明自制了一个水透镜来探究凸透镜成像情况。 （1）为了使像成在光屏中央，小明需要调整烛焰、水透镜和光屏的中心在 　 　 ； （2）小明向水透镜注水，并调整蜡烛和光屏的位置后，如图甲所示，在光屏上看到了清晰的倒立的像，　 　 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是这种成像特点的应用； （3）继续注水后，小明发现光屏上的像变得模糊了。这是因为注水后水透镜变得更凸，会聚能力更强了，此时水透镜焦距变 　 　 （选填“大”或“小”）。为了使光屏上的像重新变得清晰，可将光屏 　 　 （选填“远离”或“靠近”）水透镜；或者如图乙所示，小明将自己的眼镜放在蜡烛和水透镜之间，像也变得清晰了，由此判断该眼镜是 　 　 （选填“近视眼镜”或“远视眼镜”）。 考点：遮挡透镜的部分成完整的像 6．（2025•金凤区校级一模）调整蜡烛、凸透镜、光屏的中心在同一高度，移动透镜、光屏，可以在光屏上得到一个清晰的烛焰的像，若用一不透光物体挡住上半个透镜，则在光屏上（　　） A．只能成上半烛焰的像，像的亮度不变 B．只能成下半烛焰的像，像的亮度变暗 C．仍成整个烛焰的像，像的亮度不变 D．仍成整个烛焰的像，像的亮度减弱 考点：由成像性质判断v，u，f 7．（2025•广州）如图，蜡烛距凸透镜20cm时，烛焰在光屏上成清晰的倒立缩小像，则该凸透镜的焦距可能是（　　） A．5cm B．20cm C．30cm D．40cm 考点：由v，u，f判断成像的性质 8．（2025•淄博）淄博琉璃烧制技艺是国家级非物质文化遗产。小明在琉璃馆参观时用一个焦距为15cm的凸透镜观察琉璃瓶的细节，当凸透镜距离瓶子10cm时，他看到的像是（　　） 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 考点：像距v和物距u之间的关系图像 9．（2025秋•合江县校级期末）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 考点：凸透镜既能成实像又能成虚像 10．（2025秋•盐城期末）思维导图是高效复习的重要方法之一，请补全关于“像”的知识结构图。 （1）　 　 ，（2）　 　 ，（3）　 　 。 考点：凸透镜成像的动态变化 11．（2025秋•鸡泽县期末）某班同学在“探究凸透镜成像规律”实验中，记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟物体到凸透镜的距离u之间的图象，如图所示，下列判断正确的是（　　） A．该凸透镜的焦距是20cm B．当u＝15cm时，在光屏上能得到一个缩小的像 C．当u＝5cm时成放大的像，且能在光屏上呈现 D．把物体从距凸透镜15cm处移动到30cm处的过程中，像逐渐变小 考点：凸透镜成像规律的应用 12．（2025秋•桦川县期中）关于凸透镜成像的应用，下列说法错误的是（　　） A．放大镜成正立、放大的虚像 B．投影仪成倒立、放大的实像 C．照相机成倒立、缩小的实像 D．使用放大镜时，物体应放在1倍焦距与2倍焦距之间 · 中考真题 考点：探究凸透镜成像的规律 1．（2026•连云港）如图为小明探究“凸透镜成像规律”的实验装置，凸透镜的焦距为10cm。当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，烛焰在光屏上恰好成清晰的像，此时所成的像是倒立　 　 的实像。将蜡烛远离凸透镜，光屏上原来清晰的像变模糊了。若要在光屏上再次得到清晰的像，应将光屏　 　 （选填“靠近”或“远离”）凸透镜。 考点：探究凸透镜成像实验仪器的摆放原则 2．（2022•贵港）小华用焦距为10.0cm的凸透镜探究凸透镜成像规律。 （1）实验前，应调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在 　 　 。 （2）当各器材位置如图所示时，在光屏上成烛焰清晰的像，此时烛焰的成像特点与 　 　 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）的成像特点相同。 （3）实验时，若用一张纸片遮住了凸透镜的上半部，光屏上 　 　 （选填“能”或“不能”）成完整的像。 （4）小华将一副老花镜的镜片放在烛焰与凸透镜之间且靠近凸透镜的位置，若保持蜡烛的位置不变，仅将光屏向 　 　 端移动适当距离，光屏上即可重新成烛焰清晰的像。 考点：探究凸透镜成像实验的成像原理 3．（2025•成都）在复习“用刻度尺测量长度，用表测量时间”的必做实验中，同学们进行了实验操作与分析判断。请完成以下相关问题。 （1）用刻度尺测量铅笔长度，读数时视线应正对刻度线，原因是 　 　 。（写出一条即可） （2）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，如图所示。此时光屏上成清晰的像，读出物距为 　 mm。 （3）裁判员用秒表测出三组运动员百米赛跑所用的时间，小刚根据测量结果判断出，所有选手中小丽跑得最快，小刚的依据是 　 　 。 （4）心率是指1分钟内心跳的次数，是身体健康状况的一项重要指标。小明用秒表测量自己的心率时，秒表启动滞后，导致测量的结果偏 　 　 。 考点：烛焰、光屏的移动 4．（2024•武汉）实验小组在探究凸透镜成像规律的实验中： （1）图甲中，点燃蜡烛后，光屏上恰能成清晰的像，　 　 （填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是根据该成像特点制成的。将蜡烛向左移动一段距离，光屏上的像变模糊了，为了使光屏上再次成清晰的像，同学们提出了两种不同的解决方案。 方案一：仅将光屏向 　 　 移动一段距离。 方案二：仅换用焦距较 　 　 的凸透镜。 （2）某同学利用焦距为20cm的凸透镜观察指纹，保持指纹到眼睛的距离为40cm不变，将凸透镜调整到如图乙所示的位置，看到了指纹正立放大的像，此时该同学的眼睛通过凸透镜在另一侧能成 　 　 （填“倒立缩小”“倒立放大”或“正立放大”）的像。 考点：加装眼镜片 5．（2024•绥化）图中是“探究凸透镜成像的规律”实验装置。 （1）调节实验器材的高度时，蜡烛 　 　 点燃。（选填“需要”或“不需要”） （2）实验过程中，当蜡烛、凸透镜、光屏位置如图所示时，光屏上恰好出现清晰的像，该像是倒立、　 　 （选填“放大”“等大”或“缩小”）的实像，生活中的 　 　 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是利用该原理成像的。 （3）如图位置，若将蜡烛向左移动5cm，要在光屏上再次成清晰的像，应该将光屏适当向 　 　 （选填“右”或“左”）移动；如果不动光屏、凸透镜，也可在蜡烛和凸透镜之间放一个合适的 　 　 （选填“近视”或“远视”）眼镜，光屏上也能出现清晰的像。 考点：遮挡透镜的部分成完整的像 6．（2024•黑龙江）如图所示，物理兴趣小组“探究凸透镜成像规律”的实验装置。 （1）首先调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度，目的是 　 　 。 （2）如图甲，让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。 （3）当蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图乙时，光屏上成清晰的像，利用此时凸透镜成像的特点制成的光学仪器是 　 　 （选填“照相机”、“放大镜”或“投影仪”）。若实验过程中挡住凸透镜的一半，像的完整程度 　 　 （选填“会”或“不会”）受影响。 （4）将蜡烛移到35cm处，若想在光屏上得到清晰的像，应将光屏向 　 　 （选填“左”或“右”）移动，像将 　 　 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。 考点：由成像性质判断v，u，f 7．（2025•广州）如图，蜡烛距凸透镜20cm时，烛焰在光屏上成清晰的倒立缩小像，则该凸透镜的焦距可能是（　　） A．5cm B．20cm C．30cm D．40cm 考点：由v，u，f判断成像的性质 8．（2025•泰安）用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像的规律时，点燃的蜡烛、凸透镜（保持不动）、光屏在光具座上的位置如图所示，这时烛焰在光屏上成清晰的像（像未画出）。下列说法中（　　） ①图中成像规律与照相机成像原理相同 ②把蜡烛适当右移，光屏适当左移，会再次在光屏上成清晰的像 ③把蜡烛移至35.0cm刻度线处，移动光屏，可在光屏上成倒立、放大的像 ④把蜡烛移至45.0cm刻度线处，移动光屏，可在光屏上成正立、放大的像 A．只有①②正确 B．只有①③正确 C．只有②④正确 D．只有①③④正确 考点：像距v和物距u之间的关系图像 9．（2024•自贡）在“探究凸透镜成像规律”的实验中，进行了如下操作： （1）实验前，调整凸透镜、烛焰和光屏，使三者的中心在 　 　 。 （2）通过探究，记录并绘制了像距v与物距u之间的关系图象如图甲所示，则该凸透镜的焦距是 　 　 cm，当烛焰、凸透镜和光屏三者间位置调节到如乙图所示时，光屏上出现了倒立、　 　 （选填“放大”“缩小”或“等大”）的烛焰的像。 考点：凸透镜成像的动态变化 10．（2023•扬州）如图1，在装有水的杯子里，小红将一支铅笔分别紧贴杯壁内、外竖直放置，两次都观察到铅笔放大的像，俯视图如图2、图3所示。下列说法正确的是（　　） A．图2中铅笔向前移，像一直变小 B．图2中铅笔向前移，像先变小后变大 C．图3中铅笔向后移，像一直变大 D．图3中铅笔向后移，像先变小后变大 考点：凸透镜成像规律的应用 11．（2026•江西）用手机照相时，镜头相当于1个　 　 透镜，人离镜头越远，所成像的大小越　 　 。温馨提示：摆出“剪刀手”拍照时，只要照片上暴露了清晰的指纹就可能泄露个人信息。 第 2 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 第3节 凸透镜成像规律 · 导入 通过前面的学习，我们已经看到了形形色色的凸透镜成像情况。凸透镜成像究竟有什么规律呢？ · 知识点对点 知识1 探究凸透镜成像的规律☆ 项目 内容 情景举例 可见凸透镜所成像的虚实、大小、正倒跟物体离凸透镜的距离（即物距）有关系。思考：凸透镜成像究竟有什么规律呢？ 图示 物体离照相机镜头比较远，成倒立、缩小的实像 投影片离投影仪镜头比较近，成倒立、放大的实像 物体离放大镜很近，成正立、放大的虚像 相关概念 （1） 物距：物体到凸透镜的距离，用字母u表示。　 （2） 像距：像到凸透镜的距离，用字母v表示。 （3） 焦距：焦点到凸透镜光心的距离，用字母f表示，如图所示。 图5.3-1 注意 因初中阶段我们研究的透镜均为薄透镜，其厚度可忽略不计，故一般物距也可说是物体到透镜的距离，像距也可说是像到透镜的距离。 实验探究凸透镜成像的规律 提出问题 凸透镜所成像的虚实、大小、倒正跟物距有什么关系呢？ 猜想与假设 （1） 照相机、投影仪、放大镜因为物距不同，得到不同性质的像，可能像与物距之间存在关系。 （2） 凸透镜成像的原理是光的折射，由于凸透镜对光的偏折程度跟焦距有关，所以焦距可能是应该注意的参照距离。 设计实验 让一发光体通过凸透镜成像，然后改变物距，注意观察物距等于、大于或小于一倍焦距、二倍焦距时，物体的成像情况，总结规律 图5.3-2 实验思路示意图 实验器材 光具座、凸透镜（焦距f =10cm）、蜡烛（烛焰作为发光体）、光屏等。 说明 光具座就是可以把凸透镜、光屏、蜡烛等器材放置在上面的器材。它下部有刻度尺可以测量各器材之间的距离，帮助我们读出物距、像距。 进行实验与收集证据 （1）测焦距：利用平行光（太阳光）焦距法测定凸透镜的焦距如图所示，焦距为f=10cm① 图5.3-3 （2）调等高：为了便于测出物距和像距，光具座上标有刻度，如图所示，在光具座上将凸透镜②放在蜡烛与光屏之间，点燃蜡烛，调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度③。 图5.3-4 探究凸透镜成像规律的装置 （3）观察u>2f时成像特点：将凸透镜固定在光具座中间50cm刻度处，把蜡烛放在较远处④，使物距u＞2f（u＞20cm），移动光屏，直到光屏上出现清晰的烛焰的像⑤，观察像的大小和正倒，同时测出此时的物距u和像距v，将数据记录在表格中。改变物距u⑥，重做实验。 图5.3-5 u>2f时成像 实验序号 物距与焦距的关系 物距u/cm 像的性质 像距v/cm 1 u＞2f 30 正倒 大小 虚实 15 倒立 缩小 实像 （4）观察u=2f时成像特点：把蜡烛向透镜移近，使蜡烛到凸透镜的距离等于二倍焦距⑦，即u=20cm，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像，观察像的正倒和大小，测出物距u和像距v，将数据记录在表格中。 图5.3-6 u=2f时成像 实验序号 物距与焦距的关系 物距u/cm 像的性质 像距v/cm 2 u＞2f 20 正倒 大小 虚实 20 倒立 等大 实像 （5）观察f<u<2f时的成像特点：把蜡烛继续向透镜移近，使蜡烛到凸透镜的距离在一倍焦距和二倍焦距之间⑧，即10<u<20cm，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像，观察像的正倒和大小，测出物距u和像距v，记录在表格中。改变物距u，重做实验。 图5.3-7 f<u<2f时成像 实验序号 物距与焦距的关系 物距u/cm 像的性质 像距v/cm 3 f<u<2f 15 正倒 大小 虚实 30 倒立 放大 实像 （6）观察u=f时的成像特点：把蜡烛继续向透镜移近，使蜡烛到凸透镜的距离为一倍焦距10cm（在焦点处）⑨ ，即u=f，移动光屏，光屏上不成像；眼睛通过透镜也看不到虚像。测出物距u，记录在表格中。 图5.3-8 u=f时成像 实验序号 物距与焦距的关系 物距u/cm 像的性质 像距v/cm 4 u=f 10 正倒 大小 虚实 无 不成像 （7）观察u<f时的成像特点：把蜡烛继续向透镜移近，使蜡烛到凸透镜的距离在一倍焦距以内⑩（小于10cm），即u<f，移动光屏，光屏上不成像，眼睛通过透镜，能看到虚像，记录像的正倒和大小。测出物距u，记录在表格中。 图5.3-9 u<f时成像 实验序号 物距与焦距的关系 物距u/cm 像的性质 像距v/cm 5 u<f 7 正倒 大小 虚实 无 正立 放大 虚像 分析与论证 （1）像的正倒 倒立→实像→像物异侧 图5.3-10 正立→实像→像物同侧 图5.3-11 （2）像的大小 二倍焦距分大小，u>2f 缩小，f<u<2f 放大 图5.3-12 （3）像的虚实 一倍焦距（焦点）分虚实，u>f 实像，u<f 虚像 图5.3-13 （4）物距、像距与像的大小关系 不论成实像还是虚像，成放大的像时必定物距小于像距 图5.3-14 成缩小的像时必定物距大于像距 图5.3-15 （5）像和像距随物距的变化规律 a.凸透镜成倒立的实像时：物体靠近凸透镜，物距变小，像远离凸透镜，像距变大，像变大；反之，亦然。 图5.3-16 图5.3-17 图5.3-18 b.凸透镜成虚像时：物体靠近凸透镜，物距变小，像距变小，像变小。 c.像与物移动方向→物向右，像向右 探究结论 物距u 焦距f 光路图 像正立 或倒立 像缩小 或放大 成实像 或虚像 像与物 同侧或异侧 像距v 焦距f 应用 举例 u>2f 倒立 缩小 实像 异侧 f<v<2f 照相机 u=2f 倒立 等大 实像 异侧 v=2f — f<u<2f 倒立 放大 实像 异侧 v>2f 投影仪 u=f 不成像 u<f 正立 放大 虚像 同侧 — 放大镜 口诀： 一倍焦距分虚实 二倍焦距分大小 实像倒物居异侧 虚像正物居同侧 成实像时：物近像远像变大 成虚像时：物近像近像变小 说明 ①焦距过大，将无法调节物距、像距。 ②凸透镜最好放在光具座的中间位置，便于调节物距和像距。 ③调节方法是将三者靠拢，如图所示，然后用目测的方法调节；目的是保证烛焰的像能成在光屏的中央。 图5.3-19 ④当物体在二倍焦距以外移动时，物体移动的距离比对应的像移动的距离大。 ⑤判断烛焰的像是否最清晰的方法是：向左或向右移动光屏，像都会变模糊。 ⑥在同一个物距范围内，取两组以上的物距探究凸透镜成像规律是为了排出偶然因素，使实验结论更具有普遍性。 ⑦对于凸透镜而言，这是它的一个特殊位置，而被焦距处是成放大实像和缩小实像的分界点，物体在这个位置上，经凸透镜成倒立、等大的实像。 ⑧当物体在一倍焦距和而被焦距之间移动时，物体稍微移动，像距的变化会较大。此种情况下，物体不能太靠近焦点，否则像离凸透镜太远，像也太大，光屏可能无法接收。 ⑨焦点是一个特殊的点，它时实像和虚像的分界点，物距大于一倍焦距成实像，物距小于一倍焦距成虚像；当蜡烛放在焦点上时，是不能成像的，因为过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴，折射光线不能会聚，就不能成像。 ⑩蜡烛尽可能地离凸透镜近些，这样从光屏的这一侧透过凸透镜就可以看到放大、正立的完整烛焰的虚像，如果蜡烛在一倍焦距内离凸透镜较远，看到的将是一片亮光，而不能看到完整的、放大的虚像。 交流与评估 （1）随着蜡烛的燃烧，烛焰的像会逐渐呈现在光屏的上端，解决方案有两种： ①向下调节凸透镜；②向上调节光屏。 （2）实验中，用不透明物体挡着透镜的上半部或下半部，在光屏上仍能成完整的像，只不过所得的像比较暗，清晰度差。 （3）光屏上没有像的原因： ①烛焰、凸透镜、光屏三者的中心不在同一高度； ②物体在焦点上； ③物体在焦点以内； ④蜡烛到凸透镜的距离稍大于一倍焦距，导致像距太大，光屏无法移动到能接收到像的位置。 拓展 照相机、投影仪、放大镜的调节 调节依据 成实像时，物近像远像变大 成虚像时，物近像近像变小 光路图 调节方法 像偏小：物体靠近相机，暗箱拉长； 像偏大：物体远离相机，暗箱缩短 像偏小：投影片靠近镜头，投影仪远离屏幕 像偏大：投影片远离镜头，投影仪靠近屏幕 像偏小：物体稍微远离透镜，适当调整眼睛位置 像偏大：物体稍微靠近透镜，适当调整眼睛位置 · 例题 考点：探究凸透镜成像实验的环境选择 1．（2025•广东校级二模）同学们为了探究平面镜成像的特点，准备了平面镜、玻璃板、两支相同的蜡烛A和B、光具座、光屏等实验器材。 （1）为更好地观察实验现象，应在 　较暗　 （选填“较暗”或“较亮”）的环境下进行实验。 （2）如图所示，将一只点燃的蜡烛A放置在光具座的甲位置，选用 　玻璃板　 （选填“平面镜”或“玻璃板”）竖直放置在乙位置，未点燃的蜡烛B放置在乙位置右侧，移动蜡烛B到丙位置时，发现蜡烛B与蜡烛A的像完全重合。 （3）取下蜡烛B，并在丙位置处放一光屏，光屏上不能承接到蜡烛A的像，说明平面镜成的像是 　虚像　 （选填“实像”或“虚像”）。 （4）接着同学们想利用上述装置探究凸透镜成像规律，将乙处器材换成一个凸透镜，再将蜡烛A移至35cm刻度线处，丙位置的光屏上恰好出现了烛焰清晰的像，生活中的 　投影仪　 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一原理工作的。 （5）在上一步实验的基础上，小明将一远视镜片放在凸透镜与蜡烛之间，要使光屏上还能呈清晰的像，可将光屏适当向 　左　 （选填“左”或“右”）移动。 （6）做完实验后。小明思考：用手机拍照时，手机的镜头相当于凸透镜。如图所示是时下流行的用自拍杆拍照的情景，与直接拿手机自拍相比，使用自拍杆增大了 　物距　 （填“物距”或“像距”），从而增大取景范围，获得需要的拍摄效果。 【解答】（1）点燃蜡烛，烛焰在明亮的环境中，烛焰和明亮环境对比度较小，成像不太清晰；烛焰在黑暗环境中，烛焰和黑暗环境的对比度大，成像更清晰； （2）玻璃既能透光又能反射光使物体成像，能看到前面物体在玻璃板后面成的像，也能看到玻璃板后面的物体，便于确定像的位置，所以实验中应选用玻璃板； （3）虚像不能成在光屏上，将蜡烛B换成光屏，不能在光屏上直接观察到蜡烛A的像，说明平面镜所成的是虚像； （4）由图可知，将蜡烛A移至35cm刻度线处，此时物距小于像距，成的是倒立、放大的实像，故属于投影仪的成像原理。 （5）远视镜片是凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，使原来会聚的光线提前会聚，要使光屏上还能呈清晰的像，可将光屏适当向左移动； （6）手机的镜头为凸透镜，用自拍杆拍照时，增大了人与镜头间的距离，增大了物距。 故答案为：（1）较暗；（2）玻璃板；（3）虚像；（4）投影仪；（5）左；（6）物距。 考点：探究凸透镜成像实验仪器的摆放原则 2．（2025•武汉模拟）在“探究凸透镜成像规律实验”中： （1）将蜡烛、凸透镜和光屏依次安装在光具座上，点燃蜡烛，调整它们的高度使烛焰中心、透镜光心和光屏中心在 　同一高度　 。 （2）如图甲所示，光屏上成清晰的像。由光路可逆可以推断，保持蜡烛和光屏的位置不变，只移动透镜到 　55.0　 cm刻度处，光屏上可再次成清晰的像。 （3）实验一段时间后，原来在光屏中心的像“跑”到光屏上方，如图乙所示位置。能让像重新回到光屏中心的操作是 　②　 。（填序号） ①光屏下调 ②蜡烛上调 ③透镜上调 （4）实验中，光屏上成模糊的像，如果蜡烛和透镜位置不变，将光屏向靠近凸透镜方向移动，光屏上能成清晰的像；如果蜡烛、凸透镜和光屏位置不变，在蜡烛与凸透镜之间放上一个合适的 　凹　 透镜，光屏上也能成清晰的像。 　近视　 眼的矫正与上述成像过程类似。 【解答】（1）点燃蜡烛后，调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度，这样才能使像成在光屏的中央； （2）由图甲知，当蜡烛在刻度尺的25cm处，u＝40cm﹣25cm＝15cm，2f＞u＞f，v＝70cm﹣40cm＝30cm，凸透镜成倒立放大的实像，若保持蜡烛和光屏位置不变，根据折射现象的可逆性，u′＝v＝15cm+15cm＝30cm处，即移动透镜至55.0cm刻度线处，光屏上能再次呈现倒立缩小实像； （3）如图乙所示，实验一段时间后，蜡烛变短，像移动到光屏的上方，根据过光心的光线传播方向不变，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，能让像重新回到光屏中心的操作是②； （4）实验中，光屏上成模糊的像，如果蜡烛和透镜位置不变，将光屏往凸透镜方向靠近，光屏上能成清晰的像；如果蜡烛、凸透镜和光屏位置不变，在蜡烛与凸透镜之间放上一个合适的凹透镜，光屏上也能成清晰的像。上述现象说明凹透镜对光具有发散作用，近视眼的矫正与上述成像过程类似。 故答案为：（1）同一高度；（2）55.0；（3）②；（4）凹；近视。 考点：探究凸透镜成像实验的成像原理 3．（2025秋•临高县期末）探究“凸透镜成像规律”的实验中： （1）由图甲可知，该凸透镜的焦距是 　10.0　 cm； （2）按图乙安装器材时，需要调节烛焰的中心、透镜的光心、光屏的中心在凸透镜的 　主光轴上　 ； （3）当三者处于图乙位置时，光屏上恰好能得到清晰的像，则像的特点为倒立、　放大　 （选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像，生活中的透镜成像和此相同的是 　投影仪　 （选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）。 【解答】（1）根据焦距的定义，由甲图可知，f＝30.0cm﹣20.0cm＝10.0cm； （2）为使像能成在光屏的中央，应调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在凸透镜的主光轴上； （3）由图可知，此时物距为15cm，在一倍焦距和二倍焦距之间时，成倒立、放大的实像，应用为投影仪。 故答案为：（1）10.0；（2）主光轴上；（3）放大；投影仪。 考点：烛焰、光屏的移动 4．（2025•新化县模拟）小刚用焦距为10cm的凸透镜做探究凸透镜成像规律的实验。 （1）小刚发现用凸透镜看远处物体时，可以看见倒立、缩小的像；用该凸透镜看自己的指纹时，看到正立放大的像，由此猜想；凸透镜成像的特点可能与 　物距　 有关； （2）正确安装和调整器材后，保持透镜位置在50cm处不动，蜡烛放在如图所示的位置，移动光屏可得到一个清晰倒立、　放大　 的实像，他把蜡烛沿主光轴向左移动一段距离后，应把光屏向 　左　 移动，光屏上才会再次出现一个清晰的像。 【解答】（1）观察远近不同的物体，小刚看到了不同特点的像，说明凸透镜所成像的特点与物距有关； （2）由图可知，此时物距2f＞u＝50.0cm﹣35.0cm＝15.0cm＞f，成倒立、放大的实像； 他把蜡烛沿主光轴向左移动一段距离后，此时物距增大，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小可知，应把光屏向左移动，光屏上才会再次出现一个清晰的像。 故答案为：（1）物距；（2）放大；左。 考点：加装眼镜片 5．（2025•湖北二模）学习了凸透镜成像知识后，小明自制了一个水透镜来探究凸透镜成像情况。 （1）为了使像成在光屏中央，小明需要调整烛焰、水透镜和光屏的中心在 　同一高度　 ； （2）小明向水透镜注水，并调整蜡烛和光屏的位置后，如图甲所示，在光屏上看到了清晰的倒立的像，　照相机　 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是这种成像特点的应用； （3）继续注水后，小明发现光屏上的像变得模糊了。这是因为注水后水透镜变得更凸，会聚能力更强了，此时水透镜焦距变 　小　 （选填“大”或“小”）。为了使光屏上的像重新变得清晰，可将光屏 　靠近　 （选填“远离”或“靠近”）水透镜；或者如图乙所示，小明将自己的眼镜放在蜡烛和水透镜之间，像也变得清晰了，由此判断该眼镜是 　近视眼镜　 （选填“近视眼镜”或“远视眼镜”）。 【解答】（1）为了使像成在光屏中央，小明需要调整烛焰、透镜和光屏的中心在同一高度。 （2）如图甲所示，小明向水透镜注水，并调整蜡烛和光屏的位置，因物距大于像距，在光屏上看到了清晰的倒立缩小的像，照相机就是这种成像特点的应用。 （3）继续注水后，小明发现光屏上的像变得模糊了。这是因为注水后水透镜变得更凸，会聚能力更强了，此时水透镜焦距变小，像提前会聚，为了使光屏上的像重新变得清晰，可将光屏靠近透镜；或者如图乙所示，小明将自己的眼镜放在蜡烛和水透镜之间，像也变得清晰了一些，可知该眼镜对光线有发散作用，因凹透镜对光线有发散作用，由此判断该眼镜是近视镜。 故答案为：（1）同一高度；（2）照相机；（3）小；靠近；近视眼镜。 考点：遮挡透镜的部分成完整的像 6．（2025•金凤区校级一模）调整蜡烛、凸透镜、光屏的中心在同一高度，移动透镜、光屏，可以在光屏上得到一个清晰的烛焰的像，若用一不透光物体挡住上半个透镜，则在光屏上（　　） A．只能成上半烛焰的像，像的亮度不变 B．只能成下半烛焰的像，像的亮度变暗 C．仍成整个烛焰的像，像的亮度不变 D．仍成整个烛焰的像，像的亮度减弱 【解答】用一不透光的物体挡住半个透镜，透镜的上半部分仍能会聚烛焰发出的光线，成烛焰完整的像，只是像比原来变暗，所以ABC错误，D正确。 故选：D。 考点：由成像性质判断v，u，f 7．（2025•广州）如图，蜡烛距凸透镜20cm时，烛焰在光屏上成清晰的倒立缩小像，则该凸透镜的焦距可能是（　　） A．5cm B．20cm C．30cm D．40cm 【解答】由于成倒立缩小的实像，所以u＝20cm＞2f，则f＜10cm，故A符合题意。 故选：A。 考点：由v，u，f判断成像的性质 8．（2025•淄博）淄博琉璃烧制技艺是国家级非物质文化遗产。小明在琉璃馆参观时用一个焦距为15cm的凸透镜观察琉璃瓶的细节，当凸透镜距离瓶子10cm时，他看到的像是（　　） 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 【解答】由题意可知，凸透镜焦距f＝15cm，物距u＝10cm，根据凸透镜成像规律，u＜f，凸透镜成正立放大的虚像。 故选：C。 考点：像距v和物距u之间的关系图像 9．（2025秋•合江县校级期末）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 【解答】 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。 故选：D。 考点：凸透镜既能成实像又能成虚像 10．（2025秋•盐城期末）思维导图是高效复习的重要方法之一，请补全关于“像”的知识结构图。 （1）　直线传播　 ，（2）　凸透镜　 ，（3）　正立虚像　 。 【解答】（1）小孔成像是利用光在同种均匀介质中沿直线传播形成的倒立的实像。 （2）凸透镜成像是由光的折射形成的，根据凸透镜成像的规律，当物距大于二倍焦距时，成倒立缩小的实像，当物距大于一倍焦距小于二倍焦距时，成倒立放大的实像，故当物距大于一倍焦距时成倒立的实像。 （3）当物距小于一倍焦距时，凸透镜成正立、放大的虚像。平面镜成正立、等大的虚像。 故答案为：（1）直线传播； （2）凸透镜； （3）正立虚像。 考点：凸透镜成像的动态变化 11．（2025秋•鸡泽县期末）某班同学在“探究凸透镜成像规律”实验中，记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟物体到凸透镜的距离u之间的图象，如图所示，下列判断正确的是（　　） A．该凸透镜的焦距是20cm B．当u＝15cm时，在光屏上能得到一个缩小的像 C．当u＝5cm时成放大的像，且能在光屏上呈现 D．把物体从距凸透镜15cm处移动到30cm处的过程中，像逐渐变小 【解答】A．根据凸透镜成像规律可知，当物距和像距相等时，此时物距等于2倍焦距，图中物距为20cm时，物距像距相等，则该凸透镜的焦距是：f＝10cm，故A错误； B．当u＝15cm时，物距处于大于一倍焦距小于二倍焦距之间，根据凸透镜成像规律可知，成倒立、放大的实像，故B错误； C．当u＝5cm时，物距小于一倍焦距，根据凸透镜成像规律可知，成正立、放大的虚像，虚像不能在光屏上呈现，故C错误； D．把物体从距凸透镜15cm处移动到30cm处的过程中，物距变大，像距变小，像变小，故D正确。 故选：D。 考点：凸透镜成像规律的应用 12．（2025秋•桦川县期中）关于凸透镜成像的应用，下列说法错误的是（　　） A．放大镜成正立、放大的虚像 B．投影仪成倒立、放大的实像 C．照相机成倒立、缩小的实像 D．使用放大镜时，物体应放在1倍焦距与2倍焦距之间 【解答】AD、用放大镜观察小物体时，物体应放在一倍焦距以内，成正立、放大的虚像。故A正确、D错误。 B、2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪，故B正确。 C、照相机照相时，成倒立、缩小的实像。故C正确。 故选：D。 · 中考真题 考点：探究凸透镜成像的规律 1．（2026•连云港）如图为小明探究“凸透镜成像规律”的实验装置，凸透镜的焦距为10cm。当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，烛焰在光屏上恰好成清晰的像，此时所成的像是倒立　缩小　 的实像。将蜡烛远离凸透镜，光屏上原来清晰的像变模糊了。若要在光屏上再次得到清晰的像，应将光屏　靠近　 （选填“靠近”或“远离”）凸透镜。 【解答】（1）在光屏上能观察到清晰的像，此时物距大于像距，像为倒立缩小的像； （2）小亮继续将蜡烛适当向远离透镜的方向移动，物距变大，像距变小，为了找到清晰的像，应将光屏向靠近凸透镜方向移动； 故答案为：缩小；靠近。 考点：探究凸透镜成像实验仪器的摆放原则 2．（2022•贵港）小华用焦距为10.0cm的凸透镜探究凸透镜成像规律。 （1）实验前，应调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在 　同一高度　 。 （2）当各器材位置如图所示时，在光屏上成烛焰清晰的像，此时烛焰的成像特点与 　照相机　 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）的成像特点相同。 （3）实验时，若用一张纸片遮住了凸透镜的上半部，光屏上 　能　 （选填“能”或“不能”）成完整的像。 （4）小华将一副老花镜的镜片放在烛焰与凸透镜之间且靠近凸透镜的位置，若保持蜡烛的位置不变，仅将光屏向 　左　 端移动适当距离，光屏上即可重新成烛焰清晰的像。 【解答】（1）点燃蜡烛后，调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度上，这样才能使像成在光屏的中央； （2）由图可知，物距u＝50.0cm﹣20.0cm＝30.0cm，像距v＝65.0cm﹣50.0cm＝15.0cm，已知f＝10cm，此时u＞2f，成倒立、缩小的实像，能够说明照相机的成像原理； （3）若用一张纸片遮住了凸透镜的上半部，物体上任一点都有光线射向凸透镜下半部，经凸透镜折射后，照样能会聚成完整的烛焰的像，折射光线减少，会聚成的像变暗； （4）老花镜是一个凸透镜，对光线有会聚作用，使光提前会聚将一副老花镜的镜片放在烛焰与凸透镜之间且靠近凸透镜的位置，若保持蜡烛的位置不变，此时清晰的像成在光屏左侧，要在光屏上重新承接到烛焰清晰的像，光屏应向左移动。 故答案为：（1）同一高度；（2）照相机；（3）能；（4）左。 考点：探究凸透镜成像实验的成像原理 3．（2025•成都）在复习“用刻度尺测量长度，用表测量时间”的必做实验中，同学们进行了实验操作与分析判断。请完成以下相关问题。 （1）用刻度尺测量铅笔长度，读数时视线应正对刻度线，原因是 　减小因视角偏差导致的读数误差　 。（写出一条即可） （2）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，如图所示。此时光屏上成清晰的像，读出物距为 　300　 mm。 （3）裁判员用秒表测出三组运动员百米赛跑所用的时间，小刚根据测量结果判断出，所有选手中小丽跑得最快，小刚的依据是 　相同路程比时间，时间越短，速度越快　 。 （4）心率是指1分钟内心跳的次数，是身体健康状况的一项重要指标。小明用秒表测量自己的心率时，秒表启动滞后，导致测量的结果偏 　高　 。 【解答】（1）用刻度尺测量铅笔长度时，读数时视线应正对刻度线，原因是减小因视角偏差导致的读数误差。当视线不垂直于刻度线时，会因为视角问题看到错误的刻度位置，从而读出不准确的长度值； （2）如图所示，蜡烛与80.0cm处对齐，凸透镜与50.0cm处对齐，此时u＝80.0cm﹣50.0cm＝30.0cm＝300mm； （3）裁判员用秒表测出三组运动员百米赛跑所用的时间，相同路程比时间，用时最短，跑的最短，所以小刚根据相同路程比时间，时间越短，速度越快判断小丽跑的快； （4）小明用秒表测量自己的心率时，秒表启动滞后，会导致测量的时间比实际时间短，因此测量的心率结果会偏高。 故答案为：（1）减小因视角偏差导致的读数误差；（2）300；（3）相同路程比时间，时间越短，速度越快；（4）高。 考点：烛焰、光屏的移动 4．（2024•武汉）实验小组在探究凸透镜成像规律的实验中： （1）图甲中，点燃蜡烛后，光屏上恰能成清晰的像，　照相机　 （填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是根据该成像特点制成的。将蜡烛向左移动一段距离，光屏上的像变模糊了，为了使光屏上再次成清晰的像，同学们提出了两种不同的解决方案。 方案一：仅将光屏向 　左　 移动一段距离。 方案二：仅换用焦距较 　大　 的凸透镜。 （2）某同学利用焦距为20cm的凸透镜观察指纹，保持指纹到眼睛的距离为40cm不变，将凸透镜调整到如图乙所示的位置，看到了指纹正立放大的像，此时该同学的眼睛通过凸透镜在另一侧能成 　倒立放大　 （填“倒立缩小”“倒立放大”或“正立放大”）的像。 【解答】（1）由图甲可知，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，应用于照相机； 将蜡烛向左移动一段距离，光屏上的像变模糊了，为了使光屏上再次成清晰的像，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小可知，仅将光屏向左移动一段距离；若不移动光屏，仅换用焦距较大的凸透镜，凸透镜焦距变大，对光的会聚能力变弱，会将光线推迟会聚成像； （2）某同学利用焦距为20cm的凸透镜观察指纹，保持指纹到眼睛的距离为40cm不变，将凸透镜调整到如图乙所示的位置，看到了指纹正立放大的像，说明u＜f，即指纹到凸透镜的距离小于20cm，此时眼睛到凸透镜的距离大于20cm，小于40cm，即2f＞u＞f，因此该同学的眼睛通过凸透镜在另一侧能成倒立放大的像。 故答案为：（1）照相机；左；大；（2）倒立放大。 考点：加装眼镜片 5．（2024•绥化）图中是“探究凸透镜成像的规律”实验装置。 （1）调节实验器材的高度时，蜡烛 　需要　 点燃。（选填“需要”或“不需要”） （2）实验过程中，当蜡烛、凸透镜、光屏位置如图所示时，光屏上恰好出现清晰的像，该像是倒立、　缩小　 （选填“放大”“等大”或“缩小”）的实像，生活中的 　照相机　 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是利用该原理成像的。 （3）如图位置，若将蜡烛向左移动5cm，要在光屏上再次成清晰的像，应该将光屏适当向 　左　 （选填“右”或“左”）移动；如果不动光屏、凸透镜，也可在蜡烛和凸透镜之间放一个合适的 　近视　 （选填“近视”或“远视”）眼镜，光屏上也能出现清晰的像。 【解答】（1）在光具座上依次放置蜡烛、凸透镜、光屏，点燃蜡烛，调节凸透镜和光屏的高度，使它们的中心与烛焰中心大致在同一高度，像才能成在光屏的中央； （2）由图知，此时物距大于像距，成倒立缩小的实像；相当于照相机； （3）若将蜡烛向左移动5cm，要在光屏上再次成清晰的像，根据物远像近像变小，应该将光屏适当向左移动；如果不动光屏、凸透镜，此时像成在光屏前方，相当于近视眼，也可在蜡烛和凸透镜之间放一个合适的近视眼镜，光屏上也能出现清晰的像。 故答案为：（1）需要；（2）缩小；照相机；（3）左；近视。 考点：遮挡透镜的部分成完整的像 6．（2024•黑龙江）如图所示，物理兴趣小组“探究凸透镜成像规律”的实验装置。 （1）首先调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度，目的是 　使像成在光屏中央　 。 （2）如图甲，让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＝　10.0　 cm。 （3）当蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图乙时，光屏上成清晰的像，利用此时凸透镜成像的特点制成的光学仪器是 　照相机　 （选填“照相机”、“放大镜”或“投影仪”）。若实验过程中挡住凸透镜的一半，像的完整程度 　不会　 （选填“会”或“不会”）受影响。 （4）将蜡烛移到35cm处，若想在光屏上得到清晰的像，应将光屏向 　右　 （选填“左”或“右”）移动，像将 　变大　 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。 【解答】（1）为了使像成在光屏中央，应调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度； （2）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＝20.0cm﹣10.0cm＝10.0cm； （3）由图可知，此时物距u＝50.0cm﹣10.0cm＝40.0cm＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机； 若实验过程中挡住凸透镜的一半，另一半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； （4）将蜡烛移到35cm处，此时物距减小，根据凸透镜成实像时，物近像远像变大可知，应将光屏向右移动，像将变大。 故答案为：（1）使像成在光屏中央；（2）10.0；（3）照相机；不会；（4）右；变大。 考点：由成像性质判断v，u，f 7．（2025•广州）如图，蜡烛距凸透镜20cm时，烛焰在光屏上成清晰的倒立缩小像，则该凸透镜的焦距可能是（　　） A．5cm B．20cm C．30cm D．40cm 【解答】由于成倒立缩小的实像，所以u＝20cm＞2f，则f＜10cm，故A符合题意。 故选：A。 考点：由v，u，f判断成像的性质 8．（2025•泰安）用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像的规律时，点燃的蜡烛、凸透镜（保持不动）、光屏在光具座上的位置如图所示，这时烛焰在光屏上成清晰的像（像未画出）。下列说法中（　　） ①图中成像规律与照相机成像原理相同 ②把蜡烛适当右移，光屏适当左移，会再次在光屏上成清晰的像 ③把蜡烛移至35.0cm刻度线处，移动光屏，可在光屏上成倒立、放大的像 ④把蜡烛移至45.0cm刻度线处，移动光屏，可在光屏上成正立、放大的像 A．只有①②正确 B．只有①③正确 C．只有②④正确 D．只有①③④正确 【解答】①、由图可知，物距u＞2f，此时成倒立、缩小的实像，照相机就是利用这个原理成像的，故①正确。 ②、根据凸透镜成像的规律“物近像远像变大”，把蜡烛适当右移，光屏适当右移，会再次在光屏上成清晰的像，故②错误。 ③、把蜡烛移至35.0cm刻度线处，此时物距u＝50.0cm﹣35.0cm ＝15.0cm，f＝ 10cm，f＜u＜2f，移动光屏，可在光屏上成倒立放大的实像，故③正确。 ④把蜡烛移至45.0cm刻度线处，此时物距u＝50.0cm﹣45.0cm＝ 5.0cm＜f，成正立、放大的虚像，虚像不能呈现在光屏上，故④错误。 故选：B。 考点：像距v和物距u之间的关系图像 9．（2024•自贡）在“探究凸透镜成像规律”的实验中，进行了如下操作： （1）实验前，调整凸透镜、烛焰和光屏，使三者的中心在 　同一高度　 。 （2）通过探究，记录并绘制了像距v与物距u之间的关系图象如图甲所示，则该凸透镜的焦距是 　10　 cm，当烛焰、凸透镜和光屏三者间位置调节到如乙图所示时，光屏上出现了倒立、　放大　 （选填“放大”“缩小”或“等大”）的烛焰的像。 【解答】（1）为了使像成在光屏中央，应调整凸透镜、烛焰和光屏，使三者的中心在同一高度； （2）由图甲可知，u＝v＝20cm，根据u＝v＝2f，成倒立、等大的实像，即2f＝20cm，故该凸透镜的焦距为f＝10cm； 由图乙可知，此时物距小于像距，根据凸透镜成实像时，物距小于像距，成倒立、放大的实像。 故答案为：（1）同一高度；（2）10；放大。 考点：凸透镜成像的动态变化 10．（2023•扬州）如图1，在装有水的杯子里，小红将一支铅笔分别紧贴杯壁内、外竖直放置，两次都观察到铅笔放大的像，俯视图如图2、图3所示。下列说法正确的是（　　） A．图2中铅笔向前移，像一直变小 B．图2中铅笔向前移，像先变小后变大 C．图3中铅笔向后移，像一直变大 D．图3中铅笔向后移，像先变小后变大 【解答】（1）由图示和题意可知，图2中铅笔与杯子左侧壁之间的水柱相当于凸透镜，能观察到铅笔放大的像，此时铅笔在“水凸透镜”的一倍焦距之内，则可知凸透镜成的是正立、放大的虚像； 图2中的铅笔向前移时，铅笔仍紧贴水柱，水柱变薄，对光的会聚能力减弱，则焦距变大，同时铅笔离“水凸透镜”的焦点越来越远，相当于物距变小，由凸透镜成虚像的规律可知，像距也变小，像一直变小； （2）根据图示和题意可知，装有水的杯子相当于凸透镜，图3中也能观察到铅笔放大的像，图3中的铅笔向后移动，物距变大，若铅笔在凸透镜的一倍焦距以内，由凸透镜成虚像的规律可知，像距也变大，像变大；当铅笔在一倍焦距和二倍焦距之间时，成倒立、放大的实像，物距变大时，像距变小，像变小；当铅笔在二倍焦距以外时，成倒立、缩小的实像，物距变大时，像距变小，像变小；所以图3中铅笔向后移，像先变大后变小； 综上所述，A正确。 故选：A。 考点：凸透镜成像规律的应用 11．（2026•江西）用手机照相时，镜头相当于1个　凸　 透镜，人离镜头越远，所成像的大小越　小　 。温馨提示：摆出“剪刀手”拍照时，只要照片上暴露了清晰的指纹就可能泄露个人信息。 【解答】（1）凸透镜成像规律：u＞2f，成倒立缩小的实像，应用照相机，即手机摄像头是照相机； （2）凸透镜成实像时，物远像近像变小；人离镜头越远，物距变大，像距变小，像变小。 故答案为：凸；小。 第 2 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 $