第5.3节 凸透镜成像的规律（高效培优·讲义）物理新教材人教版八年级上册

本讲义聚焦初中物理“凸透镜成像的规律”核心知识点，系统梳理从实验探究（器材组装、三心等高、故障分析）到成像性质（5个分段物距对应的像的正倒、虚实、大小），再到应用（照相机、投影仪、放大镜）的完整脉络，通过目标清单、实验表格、动态口诀等学习支架构建知识体系。 资料以科学探究为核心，详细设计实验步骤与避坑指南（如光屏不成像原因），结合科学思维提炼“一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小”等口诀，助力学生理解动态成像规律。课中辅助教师实验教学，课后通过真题闯关与分层练习，帮助学生巩固物理观念，查漏补缺。

第5.3节 凸透镜成像的规律 目录 01 本节导航·目标清单 02 教材精研·内容全解 考点01 探究凸透镜成像的规律 考点02 凸透镜成像的应用 03 避坑指南·解题通法 角度01 探究凸透镜成像规律的实验 角度02 凸透镜成缩小实像时的物距与像距 角度03 凸透镜成实像时像距随物距的变化规律 角度04 根据凸透镜的物像关系求凸透镜的焦距 角度05 凸透镜成虚像时的物距与像距 04 真题闯关·溯源演练 05 课后三阶·精准练习 目标导航 方法指导 1.完成凸透镜成像探究实验，落实烛焰、透镜、光屏 “三心等高” 操作 2.完整背诵5个分段物距对应的成像性质与对应光学仪器 3.总结动态成像口诀，熟练判断物体移动时像的联动变化 4.分析实验中光屏承接不到像的几类常见故障原因 1.三心等高目的：让像成在光屏中央，方便清晰观察 2.分界口诀：一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小 3.成实像时物像异侧倒立，成虚像时物像同侧正立 4.光屏不成像常见原因：烛焰在焦点内、三心不等高、焦距过大光具座不够长 知识导图 考点01 探究凸透镜成像的规律 1、凸透镜成像原理： 。 2、实验装置图（如图所示） 3、实验器材：光具座（足够长）、凸透镜（焦距已知）、蜡烛、光屏等。 （1）光具座（带刻度）的作用： 。 （2）光屏的作用： 。 4、实验前器材组装 （1）组装时，凸透镜要位于蜡烛和光屏中间 （2）点燃蜡烛后，调整蜡烛使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在 的目的：使烛焰通过凸透镜所成的像呈现在光屏中央，便于观察和比较像与物的关系。 5、实验环境：在 的环境中进行实验的目的： 。 6、确定凸透镜焦距的方法 （1）平行光聚焦法：用平行于凸透镜主光轴的光（或太阳光）垂直照射凸透镜，当光屏上承接到 ，该光斑到凸透镜光心的距离为焦距。 （2）2倍焦距法：当光屏上承接到倒立、等大的实像时，此时 为凸透镜的焦距。 7、进行实验与收集证据 （1）将蜡烛、凸透镜、光屏依次安放在光具座上，调整它们的高度，使烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心大致在同一高度。 （2）把蜡烛放在凸透镜二倍焦距以外的地方并点燃，然后调整光屏到凸透镜的距离，直到光屏上出现清晰烛焰的像，观察并记录像的大小和正倒，测出物距u和像距v。稍稍改变物距，重复做这一步。 （3）把蜡烛移向凸透镜，让蜡烛到凸透镜的距离大于二倍焦距，移动光屏，直到光屏上出现蜡烛清晰的像，观察并记录像的大小、正倒，测出物距u和像距v。 （4）把蜡烛移向凸透镜，让蜡烛到凸透镜的距离在一倍焦距和二倍焦距之间，移动光屏，直到光屏上出现蜡烛清晰的像，观察并记录像大小、正倒，测出物距u和像距v。稍稍改变物距，重做这一步。 （5）把蜡烛继续靠近凸透镜，让蜡烛位于凸透镜的焦点上，移动光屏，观察是否能够成像。 （6）把蜡烛移到凸透镜的一倍焦距以内，移动光屏，观察在光屏上能否看到蜡烛的像。如果不能，可以从光屏这一侧透过凸透镜观察，记录所看到的像的正倒、大小以及此时的物距u。稍稍改变物距，重做这一步； （7）将实验数据和观察结果填入表中（该实验所用凸透镜焦距f=12cm）。 物距u与焦距f的关系 物距u/cm 像距v/cm 成像的性质 像的变化情况 u>2f 60 15 倒立、缩小的实像 物距变小时，像距变大，像（相对于之前）变大 48 16 u=2f 24 24 倒立、等大的实像 —— f<u<2f 18 36 倒立、放大的实像 物距变小时，像距变大，像变大 15 60 u=f 12 —— 不成像 —— u<f 8 —— 正立、放大的虚像 物距变小时，像距变小，虚像变小 6 —— 8、分析论证 （1）焦点是成实像和虚像的分界点。当物距大于一倍焦距时，成实像；当物距小于一倍焦距时，成虚像；当物距大于一倍焦距时，不成像； （2）二倍焦距是成放大实像还是缩小实像的分界点。当物距大于二倍焦距时，成缩小的实像；当物距大于二倍焦距时，成等大的实像；当物距大于一倍焦距小于二倍焦距时，成放大的实像； （3）凸透镜成实像都是倒立的，且像、物位于凸透镜的两侧；凸透镜成虚像时，都是正立的，且像、物同侧； （4）凸透镜成实像时，随着物距的减小，像和像距都变大；成虚像时，随着物距的减小，像和物都不小。 9、 实验结论 物距u与焦距f的关系 像的性质 像距v与焦距f的关系 相对凸透镜的位置 正倒 大小 虚实 u>2f 倒立 缩小 实像 f<v<2f 与物异侧 u=2f 倒立 等大 实像 v=2f 与物异侧 f<u<2f 倒立 放大 实像 v>2f 与物异侧 u=f 不成像 u<f 正立 放大 虚像 —— 与物同侧 10、实验改进 （1）用发光二极管代替蜡烛的好处：二极管所成像更稳定并且容易对比像与物的大小。 （2）用带方格的光屏代替白色光屏的目的： 。 【深化点拨】 探究凸透镜成像的规律注意事项 （1）无论怎样移动光屏，在光屏上都找不到烛焰像的原因 a. 烛焰、凸透镜、光屏三者的中心不在同一高度。 b. 烛焰在一倍焦距以内（u<f，成虚像）。 c. 烛焰在焦点上（u＝f，不成像）。 d. 光具座不够长（像距太长，超出了光具座的长度范围，光屏无法承接）。 （2）蜡烛燃烧逐渐变短时，像在光屏上的位置变化情况（像向上移动）及调节方法： a.将光屏向上移动；b.将蜡烛向上移动；c.将透镜向下移动。 （3）用纸遮住凸透镜的一部分时，光屏上所成像的变化情况： 光屏上成的像仍然完整，但会变暗一些。 （4）若凸透镜上有一污点或小虫时，像上 不会出现 污点或小虫。 （5）将光屏和蜡烛位置对调，光屏上还能否成清晰的像： 根据光路的可逆性，将光屏和蜡烛位置对调，仍能在光屏上成清晰的像。 （6）实像与虚像的观察区域（如图所示） a. 物距大于一倍焦距时成实像，光屏上能承接到像，应从A处观察。 b. 物距小于一倍焦距时成虚像，光屏上不能承接到像，应从B处观察。 1．如图所示，在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，当发光二极管和凸透镜之间的距离为26cm时，在光屏上得到一个清晰的像，下列说法正确的是（　　） A．该凸透镜的焦距可以是7cm B．保持发光二极管和凸透镜的位置不变，换用焦距更小的凸透镜，将光屏向右移动再次出现清晰的像 C．保持凸透镜位置不变，只将发光二极管和光屏互换，可以在光屏上得到清晰放大的像 D．将发光二极管远离凸透镜时，为了在光屏上得到清晰的像，应将光屏远离凸透镜 2．探究凸透镜成像的规律，凸透镜焦距为10cm。首先应将烛焰、凸透镜、光屏的中心调整到______，当烛焰、凸透镜、光屏在如图所示的位置时，光屏上恰好成一个清晰的像，这是一个倒立、______的实像。 3．(1)在探究“凸透镜成像的规律”实验中： ①把凸透镜、蜡烛、光屏放在如图甲所示的光具座上，点燃蜡烛，使烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在 ； ②当装置如图甲所示时，烛焰在光屏上成清晰的像，该像是倒立的、__（选填“缩小”或“放大”）的实像，生活中__（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是利用这样的成像原理工作的； ③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； (2)如图乙所示，为了探究平面镜成像特点，小南同学准备了白纸、薄玻璃板、刻度尺、光屏和A、B两只大小相同的蜡烛。 实验中，为了使效果更好，应该在 （选填“较暗”或“较亮”）的环境中进行实验； 4．在探究“凸透镜成像的规律”实验中： (1)蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛后，调整蜡烛、凸透镜和光屏的高度，使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在同一高度。由图甲可得，凸透镜的焦距为________cm。 (2)改变蜡烛位置，移动光屏到如图乙所示位置时，光屏上恰好得到一个清晰的像，生活中的________（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是利用这样的成像原理工作的。 (3)如图丙所示，小明用蜡烛、玻璃板、刻度尺等器材进行“探究平面镜成像特点”的实验。实验时，保持玻璃板静止不动，将蜡烛以2 cm/s的相对地面速度靠近玻璃板，则蜡烛的像以________cm/s的相对地面速度靠近玻璃板。 (4)小明在“探究平面镜成像特点”的实验时，通过平面镜看到了自己。根据平面镜成像特点，画出他的眼睛E通过平面镜看到自己右手上P点像的光路图。（保留作图痕迹） 考点02 凸透镜成像的应用 1、凸透镜成像的应用 物距（u） 像距（v） 正倒 大小 虚实 应用 特点 物，像的位置关系 u＞2f 2f＞v＞f 倒立 缩小 实像 照相机、摄像机 - 物像异侧 u=2f v=2f 倒立 等大 实像 精确测焦仪 成像大小的分界点 物像异侧 2f＞u＞f v＞2f 倒立 放大 实像 幻灯机、电影、投影仪 - 物像异侧 u=f - - - 不成像 强光聚焦手电筒 成像虚实的分界点 - f＞u v＞u 正立 放大 虚像 放大镜 虚像在物体同侧 虚像在物体之后 物像同侧 口诀：一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小，实像倒，居异侧，虚像正，居同侧，物近像远像变大，焦点以内反变化 2、凸透镜既能成实像，又能成虚像：判断某像是实像还是虚像，可以用观察的方法区分，能用光屏承接的是实像，不能用光屏承接的是虚像。凸透镜成像时，实像和物体在镜的两侧，虚像和物体在镜的同侧。‌ 3、凸透镜成像规律的光路分析：利用凸透镜三条特殊光线中的任意两条可以画出相应的光路图，从而判断出像距的大小和成像的具体情况，这是理解凸透镜成像规律的最好的方法。 （1）当u>2f时，成 ，此时f<v<2f。光路如图所示。 （2）当u=2f时，成 ，此时v=2f。光路如图所示。 （3）当f<u<2f时，成 ，此时v>2f。光路如图所示。 （4）当u=f时，折射光时一束平行光，不能相交，其反向延长线也不能相交，所以 。光路如图所示。 （5）当u<f时，成 ，此时v>u。光路如图所示。 【深化点拨】 1．实像的变化：当物距减小（‌物体向透镜靠近）‌，‌像距逐渐增大，‌同时像变大。‌这可以概括为一句简单易记的口诀：‌物近→像远、‌像变大；‌反之，‌物远→像近、‌像变小。‌物体放在焦点之外（‌物距大于焦距）‌，‌在凸透镜另一侧成倒立的实像，‌实像有缩小、‌等大、‌放大三种，‌物距越小，‌像距越大，‌实像越大。‌ 2．虚像的变化：当物距增大（‌物体远离透镜）‌，‌像距也逐渐增大，‌同时像逐渐变大。‌这同样可以用一句简单易记的口诀概括：‌物远→像远、‌像变大；‌反之，‌物近→像近、‌像变小。‌物体放在焦点之内（‌物距小于焦距）‌，‌在凸透镜同一侧成正立放大的虚像，‌物距越小，‌像距越小，‌虚像越小。 1．如图是一款新型“虚拟试衣镜”，消费者可以快速看到自己穿着不同款式和颜色衣服的效果，这得益于镜子上面安装的摄像头。下列说法中正确的是（     ） A．摄像头的镜头相当于一个凹透镜 B．摄像头成的像是正立、缩小的实像 C．摄像头成像特点与投影仪原理相同 D．人到摄像头镜头的距离应大于2倍焦距 2．2027年海南体育中考将新增必考类项目4分钟跳绳。小海利用手机上的跳绳训练辅助系统，通过手机摄像头记录跳绳次数、速度、节奏等数据进行分析（如图）。手机镜头是________透镜（选填“凸”或“凹”）；当他靠近手机镜头时，通过镜头所成的像会________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 凸透镜成像的规律的综合应用及解题步骤 1.两个分界点：凸透镜成像的性质完全取决于物距（u）与焦距（f）的关系，记住两个关键点就能搞定所有判断。 （1）一倍焦距分虚实： u>f：成实像（倒立，能呈现在光屏上，如照相机、投影仪）。 u<f：成虚像（正立，不能呈现在光屏上，如放大镜）。 u=f：不成像（光线平行射出）。 （2）二倍焦距分大小： u>2f：成缩小的像（照相机原理）。 f<u<2f ：成放大的像（投影仪原理）。 u=2f：成等大的像（常用于测焦距）。 （3）避坑点：实像总是倒立的，虚像总是正立的。如果你看到题目说“正立的实像”或“倒立的虚像”，那一定是错的。 2.动态变化规律：当物体移动时，像怎么动？这是实验题和选择题的高频考点。 （1）成实像时（ u>f）： 口诀：“物近像远像变大”。 解释：物体靠近透镜（物距减小），像就会远离透镜（像距增大），同时像会变大。 应用：拍集体照想改拍单人特写（像变大），相机要靠近人，镜头要向前伸。 （2）成虚像时（u<f）： 规律：物体离透镜越远（但在焦点以内），像越大。 应用：用放大镜看字，稍微拿远一点（只要不超出焦点），字看起来更大。 3.实验操作细节：在“探究凸透镜成像规律”的实验中，操作规范直接影响能否在光屏上看到完整的像。 （1）三心同高：点燃蜡烛后，必须调节烛焰中心、凸透镜光心、光屏中心在同一高度。 （2）目的：使像成在光屏的中央。 （3）环境亮度：实验室越暗越好，烛焰越亮越好，这样像才清晰。 （4）找像技巧：光屏上要得到最清晰的像，需要左右轻微移动光屏反复对比。 （5）避坑点：如果无论怎么移动光屏都找不到像，原因可能有三个： 物距小于或等于焦距（u≤f ），成虚像或不成像。 烛焰、透镜、光屏中心不在同一高度。 像距太大，超出了光具座的长度范围（物体太靠近焦点时）。 4.遮挡问题：这是一个经典的易错判断题。 遮住透镜的一部分： 现象：光屏上的像依然完整，只是亮度变暗。 原理：物体上每一个点发出的光，都是向四面八方传播并射向整个透镜的。遮住一部分，剩下的部分依然能折射光线成像，只是参与成像的光线减少了。 角度01 探究凸透镜成像规律的实验 1．在探究凸透镜成像规律的实验中，透镜的焦距10.0 cm，蜡烛、透镜、光屏的位置如图所示，以下说法正确的是（     ） A．此时光屏上成一个清晰的正立、放大、实像 B．此时成像性质是投影仪成像原理 C．人眼在各个方向都能看到光屏上的像是由于漫反射 D．实验前，将蜡烛、光屏安装在凸透镜两侧，调节三者的高度时，不需要点燃蜡烛 2．在做“探究凸透镜成像规律”实验时，正确调节蜡烛、凸透镜与光屏到如图所示位置，光屏上呈现清晰的像。若只将蜡烛移到35cm刻度线处，为了在光屏上再次得到清晰的像，应将光屏适当向_____移动，_____的成像原理与此相同。若凸透镜不动，将蜡烛移到40cm刻度线处，左右移动光屏，光屏上总不能成像，可观察到的现象是______。 3．探究凸透镜成像的规律； (1)如图甲，将一点光源放在如图所示的位置时，向右移动光屏，光屏上始终得到一个与透镜等大的光斑，则该透镜的焦距为__________cm； (2)当把凸透镜、蜡烛固定在如图乙所示位置时，物距为__________，光屏在__________（选填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”）区域内左右移动，才能在光屏上得到清晰的实像； (3)蜡烛保持如图乙的位置不变，将凸透镜由图示位置缓慢向左移至45cm刻度处，以凸透镜为参照物，烛焰的像将向__________（选填“左”或“右”）移动。 (4)光屏上得到完整清晰的像后，如果用一个面积为透镜且不透明的纸板紧贴透镜，将透镜的中间部分遮住，我们将看到烛焰_____个像； (5)为了更好地研究像的上下、左右是否都倒立，可以采用若干个发光二极管组成的__________（选填“A”、“Z”或“P”）字形光源进行实验。 4．小华在探究“凸透镜成像规律”的实验中，调整蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示； (1)点燃蜡烛后，在调整过程中，应调节烛焰、凸透镜的光心和光屏的中心在___________上，使烛焰的像成在光屏的中央； (2)如图①所示，若此时恰好在光屏上得到烛焰清晰的像，那么所成的像是___________立、___________（选填“放大”“缩小”或“等大”）的像，与生活中的___________成像原理相同； (3)小华保持凸透镜的位置不动，当把蜡烛向右（靠近透镜）移动一段距离后，要在光屏上再次成清晰的像，需将光屏向___________（选填“左”或“右”）移动，成的像变___________（选填“大”“小”）； (4)若实验时，他发现光屏上承接蜡烛的像偏上，位置如图②所示，应该将蜡烛向___________调节，让像移动到光屏中间； (5)如图③所示，烛焰位于凸透镜焦点以内，在透镜___________侧（选填“左”或“右”）可以观察到放大的虚像，若将一不透明的光屏置于图中虚线处，则烛焰的像___________ 。 A．会消失        B．亮度变暗       C．没有变化       D．成在光屏 角度02 凸透镜成缩小实像时的物距与像距 5．探究凸透镜成像的规律时，把蜡烛、凸透镜和光屏置于光具座上，蜡烛和光屏间的距离是60cm，当凸透镜在某一位置时，光屏上成清晰的像，只将凸透镜向蜡烛移动10cm后，光屏再次呈现烛焰清晰的像．下列说法正确的是（     ） A．第一次的像是缩小的像 B．第二次成的像可能是等大的 C．第二次成的像一定比第一次小 D．凸透镜的焦距可能是8cm 6．在“探究凸透镜成像的规律”实验时，某小组测量出物距和像距的数据，并绘制成如图所示的图象，根据图象可知（     ） A．该凸透镜的焦距 B．当物距时，成倒立、放大的实像 C．当物距时，所成的像能用光屏承接 D．当物距时，将光屏拆下，从光屏一侧适当位置可看到烛焰的实像 7．现在已经是“刷脸”时代，如图所示，消费者结账时只需面对摄像头（相当于一个凸透镜），经系统自动拍照、扫描等，确认信息后，即可完成交易。光经过摄像头成像利用的是光的______________（填“折射”或“反射”），“刷脸”时，面部经摄像头成______________立、缩小的实像。要想使自己的像更大一些，消费者应______________（填“靠近”或“远离”）摄像头。 8．一幅如图甲所示的漫画立在桌面上，小霞把一个装水的玻璃杯放在漫画前，惊奇地发现：透过水杯看到漫画中的老鼠变“胖”了，还掉头奔向猫，如图乙。小霞观察分析：透过水杯看到的是老鼠的_______（选填“实”或“虚”）像，此时老鼠到玻璃杯的距离满足_______（选填“”“”或“”）。 角度03 凸透镜成实像时像距随物距的变化规律 9．“强行透视法”是一种富有创意的拍摄技巧。拍摄时，让两个物体离照相机镜头远近不同，再调整拍摄角度，使两物体的像在同一张照片中呈现出有趣的效果。如图，是利用该技巧拍摄的照片，下列说法正确的是（     ） A．人和铁塔通过镜头成正立的像 B．人和铁塔通过镜头分别成放大和缩小的像 C．若仅使人像变大一些，将镜头离人更远一些 D．拍摄该照片时，人比铁塔更靠近照相机镜头 10．如图所示，光电鼠标的原理就是利用发光二极管照射鼠标垫，并被反射回鼠标的光学感应器，用以记录移动动作，以此捕捉移动位置的不同画面。图中光学感应器、透镜、发光二极管等元件固定在鼠标内，关于光电鼠标，下列说法正确的是（     ） A．光照射在鼠标垫上时发生的是镜面反射 B．光学感应器上所成的像是虚像 C．当鼠标向前推移时，感光器件上的像相对于光学感应器在向后移动 D．将鼠标离开鼠标垫一定高度后悬空向前移动时，电脑显示器上的光标并不移动，是因为像没有成在光学感应器上 11．2022 年 6 月 5 日，全新修订的《中华人民共和国噪声污染防治法》正式实施。“新噪声法”中禁止室内装修和邻里噪声扰民，这是在________减弱噪声。疫情防控期间，进入公共场所需要手机扫码登记，手机摄像头相当于______透镜，成倒立、_____的实像，当手机远离二维码时，所成的像会_____。（选填“变大”“变小”或“不变”） 12．如图甲所示，是天宫课堂中航天员王亚平讲授“水球光学实验”时的场景。受此影响，“飞天”兴趣小组利用如图乙所示的实验装置，展开了“凸透镜成像规律”的探究实验。 (1)图甲中水球相当于一个______，它对光具有______作用；生活中的______（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）与王亚平此刻所成的像的原理是相同的； (2)图乙中凸透镜的焦距为15cm，当蜡烛从10cm处移动至30cm处时，为了再次得到清晰的像，光屏应______（选填“远离”或“靠近”）凸透镜，且所成的像是倒立、______的实像； (3)如果将蜡烛换成如图丙所示的“F”字光源，其优点是：______（只写一条即可）。 角度04 根据凸透镜的物像关系求凸透镜的焦距 13．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示，这时烛焰在光屏上能成等大清晰的像。关于本实验下列说法正确的是（     ） A．凸透镜的焦距是 B．把图中蜡烛远离凸透镜，凸透镜不动，移动光屏，光屏上再次呈现清晰的像变大 C．把蜡烛移至刻度尺处，凸透镜不动，移动光屏，能在光屏上得到清晰的像，这与照相机的成像原理相同 D．把蜡烛移至刻度尺处，凸透镜不动，移动光屏，光屏无法得到清晰的像 14．某实验小组的同学探究凸透镜成像规律，绘制了如图所示的图像。甲、乙两条曲线分别表示凸透镜成像时物距u与像距v的关系图像，结合该图像和生活中的应用，下列相关说法正确的是（     ） A．该凸透镜的焦距为20 cm B．照相机成像时，物距对应甲曲线的区间 C．当物距为15 cm时，成倒立、缩小的实像 D．在图线乙中，当物距增大时，凸透镜所成的像将变小 15．兴趣小组在探究凸透镜成像规律，如图所示，光屏上呈现清晰的像（像未画出），由此可知该凸透镜焦距为___________cm；将蜡烛向右移动，光屏向___________移动，光屏上恰好出现了烛焰清晰的倒立、___________的像。 角度05 凸透镜成虚像时的物距与像距 16．在探究凸透镜成像规律的实验中，先用焦距为10cm的凸透镜进行实验，在光屏上得到清晰的放大实像；保持发光体和凸透镜的位置不变，仅换用焦距为20cm的凸透镜进行实验，则可能出现的实验现象是（ ） A．光屏靠近透镜移动后，屏上得到清晰的缩小实像 B．光屏靠近透镜移动后，屏上得到清晰的放大实像 C．光屏远离透镜移动后，屏上得到清晰的放大实像 D．光屏靠近或远离透镜，屏上均得不到实像 17．在做“探究凸透镜成像的规律”的实验中，安装好器材，调节蜡烛、凸透镜与光屏的位置如图所示时，光屏上得到烛焰的清晰像。下列说法正确的是（　　） A．该凸透镜的焦距是 B．将蜡烛放置在刻度处时，适当移动光屏可得到倒立、缩小的像 C．若要得到和投影仪相同的成像规律，应将蜡烛和光屏向左移动 D．蜡烛在刻度处时，若想移动光屏得到清晰的像，可紧贴凸透镜放置一近视镜 18．如题图所示，将消毒凝胶滴在刻度尺上，透过凝胶会看到刻度线的间距变__________了（选填“宽”或“窄”），这时凝胶相当于__________透镜（选填“凸”或“凹”），刻度线通过消毒凝胶成__________（选填“虚”或“实”）像。 【例1】（2025·四川雅安·中考真题）小雅同学用凸透镜、纸盒、胶带和剪刀动手制作了一个“投影仪”。如图所示，将手机放在纸盒的一端，调整“投影仪”到墙面的距离，可以在墙上看到手机画面清晰的像。下列说法正确的是（     ） A．凸透镜对光有发散作用 B．墙上手机画面的像是虚像 C．墙上手机画面的像是放大的像 D．将手机正立放置，墙上的像也是正立的 【深化点拨】 （1）考查透镜对光的作用，凸透镜对光线具有会聚作用，凹透镜对光线具有发散作用。 （2）考查实像与虚像的区分，能够呈现在光屏上的像为实像，虚像不能用光屏承接。 （3）考查投影仪的成像规律，物距在一倍焦距和二倍焦距之间时，凸透镜成倒立、放大的实像。 （4）考查凸透镜实像的共性，凸透镜所成的实像都是倒立的。 【变式1-1】（2026·四川遂宁·中考真题）光让自然界绚丽多彩、让世界生机勃勃。探究小组走进“神奇的光世界”，完成了以下四个实验。下列表述符合事实的是（     ） A．甲图：探究光的反射定律，F面在图中位置时也可观察到反射光束 B．乙图：探究平面镜成像的特点，用玻璃板代替平面镜是为了便于确定像的位置 C．丙图：探究凸透镜成像规律，此时光屏上呈现倒立放大的实像 D．丁图：探究光的色散时，任意颜色的光屏上均可呈现七色光 【变式1-2】（2025·山东泰安·中考真题）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 【变式1-3】（2025·四川成都·中考真题）机器人跳秧歌舞、跑马拉松、做家务……人形机器人用“眼睛”感知获取信息，如图。人形机器人“眼睛”的光学成像与人眼相似，是通过镜头使物体在图像传感器成像面上（相当于人眼的视网膜）成清晰的像。下列说法正确的是（　　） A．物体在成像面上成放大的虚像 B．机器人“眼睛”的镜头对光有发散作用 C．机器人“眼睛”光学成像原理与照相机成像原理相同 D．机器人“眼睛”只能“看见”自身正在发光的物体 【例2】（2026·北京·中考真题）(1)某同学用图甲所示的装置探究光在反射时反射角与入射角的关系，使一束光贴着纸板沿某一个角度射到点，经平面镜反射，沿另一个方向射出。在纸板上用笔描出入射光和反射光。改变光束入射的角度，重复实验。测量和的数据记录在下表中。 入射角 反射角 实验结论是___________________________________________________________________________。 (2)某同学利用同一凸透镜做了两次实验，蜡烛、透镜、光屏所在位置以及光屏上得到清晰像的情况如图乙、丙所示，并据此得出相应的结论。 该同学探究的问题是_________________________________________________。 【深化点拨】 （1）考查光的反射定律，核心规律为反射角等于入射角，多次改变入射角是为避免实验偶然性。 （2）考查凸透镜成像实验的探究思路，控制凸透镜焦距不变，改变物距，观察像距变化。 （3）考查控制变量法的应用，这类光学探究实验常固定一个量，研究另外两个量的关系。 （4）考查实验结论与探究问题的区分，根据实验操作变量，准确判断实验探究目的。 【变式2-1】（2026·安徽·中考真题）为了探究凸透镜成像规律，把光具座放在水平桌面上，将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻度处，光屏和点燃的蜡烛分别位于凸透镜的两侧，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。 (1)当蜡烛、凸透镜和光屏位置如图所示时，光屏上有清晰的像。将蜡烛向左移动一段距离，光屏上的像变得模糊，要使光屏上再次成清晰的像，需要将光屏向______移动适当距离； (2)随着蜡烛燃烧变短，光屏上烛焰的像会上移，为了使像仍成在光屏中央，应_______（选填“A”“B”或“C”）； A．把光屏适当向下调节 B．把凸透镜适当向上调节 C．把光屏和凸透镜均适当向下调节 (3)将蜡烛移到刻度处，移去光屏，直接用眼睛透过凸透镜观察烛焰，会看到______（选填“放大”或“缩小”）的像。 【变式2-2】（2026·河南·中考真题）某小组进行“探究凸透镜成像的规律”的实验。 (1)如图1是用同一个凸透镜观察远处树木和近处课本的情景，请由此提出一个可探究的物理问题：___________。 (2)该小组利用如图2的装置进行实验，凸透镜的焦距为，“”形光源的高度为。实验记录表如下： 实验序号 1 2 3 4 5 6 7 物距 30.0 25.0 20.0 18.0 15.0 10.0 8.0 像距 15.0 16.7 20.0 22.3 30.0 \ \ 像的高度 1.3 1.7 2.5 3.1 5.0 \ \ 像的正倒 倒 倒 倒 倒 倒 \ 正 ①分析实验过程及表格中的信息可以发现：光屏上的像比物小的条件为物距___________（填“大于”或“小于”）；物距越___________，光屏上的像越小。 ②若在第5次实验的基础上，保持凸透镜位置不变，移动“”形光源使物距为，请推测应将光屏向___________（填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向适当移动，光屏上能成清晰的像。 【变式2-3】（2026·江苏苏州·中考真题）小华用图甲装置探究凸透镜成像规律，使用LED灯珠排列成的“F”发光体作为光源。 (1)能在光屏上呈现的像称为________像。为使像呈现于光屏中央，实验前需将F光源和光屏两者中心调整到凸透镜的________上。 (2)装置调好后，将F光源放在光具座上不同位置，移动光屏找到清晰像的位置，观察并记录成像情况。如图乙，小华根据观测结果，在纸上用带箭头的线段记录物、像情况（～分别是物体处在A～E位置时对应的像，线段长度表示它们的大小）。分析图乙，可发现物体靠近凸透镜的过程中，所成的实像________。 (3)分析可知，F光源从位置A移至E的过程中，必然存在像、物等大的情况，为快速、准确找到此位置，应在图乙中________两位置间移动光源，并使用图丙中________光屏观察像。小华测量发现：物距等于两倍焦距时，像与物等大。为了验证该结论的普遍性，接下来的操作是：________。 ⚡基础速刷 1．（2026·山东·中考真题）麦收时节，小明在学校的劳动实践田收获小麦时，用焦距为10的凸透镜观察到的麦穗如图。此时麦穗到透镜的距离可能是（     ） A．5 B．10 C．15 D．20 2．（2025·山东淄博·中考真题）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 3．（2025·四川巴中·中考真题）如图所示是某同学透过装满水的水瓶看见《物理》课本上的“物”字，下列选项中与其成像规律相同的是（    ） A． B． C． D． 4．（2025·江苏淮安·中考真题）如图所示，将发光的小灯泡放置于凸透镜前A位置，在透镜另一侧用光屏（未画出）可以呈现灯丝放大的像，此时A位置到光心O的距离为l，则l与透镜焦距f之间的关系为（　　） A． B． C． D． 5．（2026·辽宁·中考真题）无人机的照相机镜头相当于一个___________透镜。无人机竖直上升过程中，地面物体通过镜头所成像的大小将变___________。 6．（2026·广东·中考真题）智能眼镜可通过搭载的摄像头实现快速抓拍。摄像头的镜头相当于一个______透镜，远处的物体经镜头在感光器件上成倒立、______（选填“放大”或“缩小”）的实像；若此物体远离镜头，像将______（选填“变大”或“变小”）。 7．（2025·上海·中考真题）物理兴趣小组同学在做凸透镜成像实验时，光屏和发光体在透镜的______（选填“同侧”或“两侧”），它们的中心在______上，此凸透镜的焦距为10厘米，发光体距离凸透镜16厘米时，成______（选填“正立放大”“正立缩小”“倒立放大”或“倒立缩小”）的实像。 8．（2025·安徽·中考真题）小亮同学利用如图所示的实验装置探究凸透镜成像的规律，实验记录见下表。 物距 像的性质 像距 大小 正倒 虚实 16.0 放大 倒立 实像 26.6 18.0 放大 倒立 实像 22.3 20.0 等大 倒立 实像 20.0 22.0 缩小 倒立 实像 18.4 24.0 缩小 倒立 实像 17.2 (1)实验过程中，若保持凸透镜的位置不变，移动蜡烛使物距，然后调节光屏的位置，可以在光屏上得到一个________（选填“放大”“缩小”或“等大”）、倒立的实像； (2)该实验装置可以用来研究视力的矫正，凸透镜相当于眼睛的晶状体，光屏相当于视网膜。保持凸透镜的位置不变，先移动光屏至其与凸透镜相距，然后移动蜡烛使物距，此时不能在光屏上观察到清晰的像。若要在光屏上观察到清晰的像，可以在凸透镜和蜡烛之间放置一个焦距合适的________（选填“凹”或“凸”）透镜。 🚀能力跃升 9．（2025·广东广州·中考真题）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 10．（2025·江苏苏州·中考真题）探究凸透镜成像的规律时，把蜡烛、凸透镜和光屏置于光具座上，先固定好点燃的蜡烛和光屏，再移动凸透镜，当凸透镜距离蜡烛为和时，光屏上先后两次都呈现烛焰清晰的像，下列说法正确的是（　　） A．第一次的像是缩小的 B．第二次的像比第一次大 C．蜡烛和光屏间的距离是 D．凸透镜的焦距是 11．如图所示，是根据照相机成像原理自制模型照相机，在“自制照相机模型”时，下列说法正确的是（     ） A．在取材时，胶片使用的材料是透明薄膜 B．为使成像清晰，观察时应选择暗的物体做观察对象 C．用自制的照相机先拍摄到了远处的物体，再拍摄近处物体时，应增大AB间的距离，此时薄膜上的像变小 D．照相时，镜头离景物的距离要大于二倍焦距，才能在薄膜上看到清晰的像 12．一发光物体从很远处沿着焦距为的凸透镜的主光轴向凸透镜匀速靠近，下列说法错误的是（     ） A．只要物体向凸透镜的焦点靠近，像一定变大 B．当物距小于时，像靠近凸透镜的速度大于物体靠近的速度，此物距应用于放大镜 C．当物距大于时，像远离凸透镜的速度大于物体靠近的速度，此物距应用于照相机 D．当物距在和之间时，像远离凸透镜的速度大于物体靠近的速度，此物距应用于投影仪 13．（2026·甘肃武威·中考真题）我国航天员舱外航天服上的高清摄像机镜头使用非球面透镜作为基本成像元件，其成像原理与凸透镜相似。当航天员用该摄像机从近距离拍摄舱门，调整为远距离拍摄空间站全貌时，镜头所成的像变_____（选填“大”或“小”），同时，应适当_____（选填“增大”或“减小”）镜头与传感器（相当于光屏）之间的距离，使像清晰呈现在传感器上。 14．（2026·江苏连云港·中考真题）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。 15．（2026·江苏扬州·中考真题）探究凸透镜成像规律实验。凸透镜焦距为10 cm。 (1)调节蜡烛和光屏的位置如图，此时光屏上恰好成清晰的像，像是倒立_______的_______像，此成像特点与生活中的_______（选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”）相同。 (2)用不透明的纸将凸透镜遮住一半，则光屏上能否成完整的像？_______。 (3)将蜡烛（或F形光源）放在二倍焦距处能成等大的像。请提出一种实验验证的方法：_______。（选择蜡烛或F形光源中的一个回答即可） 16．（2026·四川自贡·中考真题）关于凸透镜成像的规律及其应用，小组进行研究分析： (1)自贡智能无人快递车通过安装的摄像机和激光雷达识别道路状况。摄像机的镜头相当于一个凸透镜，当识别行人时，行人在摄像机感光元件上成__________的实像。 A．倒立　放大 B．倒立　缩小 C．正立　放大 D．正立　缩小 (2)为了研究凸透镜成像规律，小组按图甲所示组装器材，在光屏上恰好得到一个清晰的像（像未画出），则凸透镜的焦距__________cm； (3)如图乙所示，固定蜡烛和光屏的位置，两者距离为，当凸透镜从左向右移动，先后经过、两点（图中未标出）时，均能在光屏上得到清晰的像，测得、之间的距离为，则点到蜡烛的距离__________（用和表示）。 (4)在照毕业照时，摄影师发现两旁还有同学没有进入取景框内，这时摄影师应使照相机__________（选填“靠近”或“远离”）同学，同时__________（选填“增大”或“缩小”）照相机的暗箱长度，使全班同学都能进入取景框中，并成清晰的像。 🌟思维挑战 17．（2025·四川攀枝花·中考真题）某同学在做“探究凸透镜成像规律”实验时发现，烛焰的像在距离凸透镜16cm时，光屏上成清晰放大的像。若将烛焰移动到距离凸透镜20cm处，则此时烛焰通过凸透镜将成（　　） A．放大的虚像 B．等大的实像 C．放大的实像 D．缩小的实像 18．（2025·四川绵阳·中考真题）在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示时，光屏上成的像不清晰，若将光屏向右移动适当距离，可在光屏上观察到清晰的像，则（   ） A．清晰的像是倒立、缩小的实像 B．清晰的像是正立、放大的实像 C．该透镜的焦距大于7.5cm小于15cm D．该透镜的焦距大于10cm小于20cm 19．（2025·江苏无锡·中考真题）探究凸透镜成像的规律，凸透镜焦距为10cm。首先应将烛焰、凸透镜、光屏的中心调整到___________，当烛焰、凸透镜、光屏在如图所示的位置时，光屏上恰好成一个清晰的像，这是一个倒立、___________的实像，在放大镜、照相机和投影仪中，成像情况与此类似的是___________。 20．（2026·湖北武汉·中考真题）晶莹的露珠是大自然创造的“透镜”，如图甲所示，露珠下的叶脉看起来比实际的大，这是因为露珠就是一个__________透镜，对光有__________作用。在探究凸透镜成像规律的实验中，发光体“F”、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图乙所示，此时发光体在光屏上呈现清晰的高为的像，发光体到凸透镜的距离为，光屏到凸透镜的距离为。保持发光体和光屏的位置不变，凸透镜向右移动的距离为__________时，光屏上再次呈现清晰的高为的像，则__________（填“>”“=”或“<”）。 21．（2026·陕西·中考真题）小明用一个圆形凸透镜（镜片直径约8 cm）、纸盒、薄泡沫板、胶水、手机（屏幕大小约为15 cm×6.5 cm）及其他辅助材料，计划制作一个简易投影仪，可将手机屏幕的画面投射在客厅墙上。 (1)小明用如图-1的方法，测量出该凸透镜焦距f=________cm。 (2)①为满足投影仪功能，根据已学习过的凸透镜成像规律，小明可选择在如图-2纸盒上的________（选填“甲”或“乙”）平面开孔并安装凸透镜。 ②为了确定手机在盒内的安装位置，小明在实验室用“F”光源、凸透镜、光具座、光屏和卷尺等器材进行实验，模拟不同物距时的成像情况，并记录相应数据如下表，将实验数据作为制作投影仪的相关参数。 实验次序 物高/cm 物距/cm 像距/cm 像高/cm 1 3.0 25.0 100.0 12.0 2 24.0 120.0 15.0 3 23.0 153.3 20.0 4 22.5 180.0 24.0 5 22.0 220.0 30.0 6 21.5 286.7 40.0 7 21.0 420.0 60.0 (3)如图-3，小明按照能垂直嵌入纸盒的尺寸裁剪两块薄泡沫板，使它们垂直固定在一起作为支架，将手机壳粘在支架背板上，再将手机嵌入壳中，根据表中数据，确定好手机在纸盒内的位置，完成投影仪制作。调整好投影仪正对墙壁的距离，就可实现将手机画面清晰地投影在正对的墙壁上。已知使用投影仪的房间，正对的两面墙壁间的距离为3 m。 ①若根据表中第6次的数据制作投影仪（即手机屏幕距离透镜21.5 cm处），你认为是否可行并阐述理由：________。 ②根据表中第2次或第5次的数据制作投影仪，均能正常播放。请你比较两次数据，选择其中一次，分析该次投影画面效果的优点与不足：________。 (4)如图-4，是小明进行模拟实验的场景，此时光屏上成清晰的像，像的形状是________（填字母选项）。 A． B． C． D． (5)小明将制作好的投影仪放在水平台面并正对墙壁播放，发现墙壁上的画面整体偏高，请你分析可能的原因：________（写出一条即可）。 (6)请你给出一条该投影仪的使用提示：________。 22．（2025·黑龙江哈尔滨·中考真题）物理科学实验小组进行凸透镜成像的实验。 (1)同学们选取了一个凸透镜进行实验，平行光正对凸透镜的折射情况如图甲所示，则该凸透镜焦距f3＝___________cm； (2)得出凸透镜成像规律后，继续探究凸透镜成像大小与焦距的关系，收集的数据如表所示： 实验次数 焦距f/cm 物距u/cm 像距v/cm 物高L/cm 像高h/cm 1 15.0 7.5 6.0 C 2 20.0 20.0 6.0 6.0 3 25.0 37.5 6.0 9.0 ①实验后发现忘记收集表中C处的数据，他们画出凸透镜成像原理图如图乙所示。观察原理图发现△AOB∽△A'OB′，可见物距u、像距v、物高L、像高h之间的比例关系为：___________（用字母表示），则表中C处数据应为___________cm； ②利用表格中的数据，能否得出当凸透镜成实像时，像的大小和焦距之间的关系呢？若能，请写出分析过程及结论；若不能，说明理由___________。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 第5.3节 凸透镜成像的规律 目录 01 本节导航·目标清单 02 教材精研·内容全解 考点01 探究凸透镜成像的规律 考点02 凸透镜成像的应用 03 避坑指南·解题通法 角度01 探究凸透镜成像规律的实验 角度02 凸透镜成缩小实像时的物距与像距 角度03 凸透镜成实像时像距随物距的变化规律 角度04 根据凸透镜的物像关系求凸透镜的焦距 角度05 凸透镜成虚像时的物距与像距 04 真题闯关·溯源演练 05 课后三阶·精准练习 目标导航 方法指导 1.完成凸透镜成像探究实验，落实烛焰、透镜、光屏 “三心等高” 操作 2.完整背诵5个分段物距对应的成像性质与对应光学仪器 3.总结动态成像口诀，熟练判断物体移动时像的联动变化 4.分析实验中光屏承接不到像的几类常见故障原因 1.三心等高目的：让像成在光屏中央，方便清晰观察 2.分界口诀：一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小 3.成实像时物像异侧倒立，成虚像时物像同侧正立 4.光屏不成像常见原因：烛焰在焦点内、三心不等高、焦距过大光具座不够长 知识导图 考点01 探究凸透镜成像的规律 1、凸透镜成像原理：光的折射。 2、实验装置图（如图所示） 3、实验器材：光具座（足够长）、凸透镜（焦距已知）、蜡烛、光屏等。 （1）光具座（带刻度）的作用：便于测量物距和像距。 （2）光屏的作用：承接蜡烛的像。 4、实验前器材组装 （1）组装时，凸透镜要位于蜡烛和光屏中间 （2）点燃蜡烛后，调整蜡烛使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度的目的：使烛焰通过凸透镜所成的像呈现在光屏中央，便于观察和比较像与物的关系。 5、实验环境：在较暗的环境中进行实验的目的：使实验现象更明显。 6、确定凸透镜焦距的方法 （1）平行光聚焦法：用平行于凸透镜主光轴的光（或太阳光）垂直照射凸透镜，当光屏上承接到最小最亮的光斑时，该光斑到凸透镜光心的距离为焦距。 （2）2倍焦距法：当光屏上承接到倒立、等大的实像时，此时物距或像距的1/2为凸透镜的焦距。 7、进行实验与收集证据 （1）将蜡烛、凸透镜、光屏依次安放在光具座上，调整它们的高度，使烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心大致在同一高度。 （2）把蜡烛放在凸透镜二倍焦距以外的地方并点燃，然后调整光屏到凸透镜的距离，直到光屏上出现清晰烛焰的像，观察并记录像的大小和正倒，测出物距u和像距v。稍稍改变物距，重复做这一步。 （3）把蜡烛移向凸透镜，让蜡烛到凸透镜的距离大于二倍焦距，移动光屏，直到光屏上出现蜡烛清晰的像，观察并记录像的大小、正倒，测出物距u和像距v。 （4）把蜡烛移向凸透镜，让蜡烛到凸透镜的距离在一倍焦距和二倍焦距之间，移动光屏，直到光屏上出现蜡烛清晰的像，观察并记录像大小、正倒，测出物距u和像距v。稍稍改变物距，重做这一步。 （5）把蜡烛继续靠近凸透镜，让蜡烛位于凸透镜的焦点上，移动光屏，观察是否能够成像。 （6）把蜡烛移到凸透镜的一倍焦距以内，移动光屏，观察在光屏上能否看到蜡烛的像。如果不能，可以从光屏这一侧透过凸透镜观察，记录所看到的像的正倒、大小以及此时的物距u。稍稍改变物距，重做这一步； （7）将实验数据和观察结果填入表中（该实验所用凸透镜焦距f=12cm）。 物距u与焦距f的关系 物距u/cm 像距v/cm 成像的性质 像的变化情况 u>2f 60 15 倒立、缩小的实像 物距变小时，像距变大，像（相对于之前）变大 48 16 u=2f 24 24 倒立、等大的实像 —— f<u<2f 18 36 倒立、放大的实像 物距变小时，像距变大，像变大 15 60 u=f 12 —— 不成像 —— u<f 8 —— 正立、放大的虚像 物距变小时，像距变小，虚像变小 6 —— 8、分析论证 （1）焦点是成实像和虚像的分界点。当物距大于一倍焦距时，成实像；当物距小于一倍焦距时，成虚像；当物距大于一倍焦距时，不成像； （2）二倍焦距是成放大实像还是缩小实像的分界点。当物距大于二倍焦距时，成缩小的实像；当物距大于二倍焦距时，成等大的实像；当物距大于一倍焦距小于二倍焦距时，成放大的实像； （3）凸透镜成实像都是倒立的，且像、物位于凸透镜的两侧；凸透镜成虚像时，都是正立的，且像、物同侧； （4）凸透镜成实像时，随着物距的减小，像和像距都变大；成虚像时，随着物距的减小，像和物都不小。 9、 实验结论 物距u与焦距f的关系 像的性质 像距v与焦距f的关系 相对凸透镜的位置 正倒 大小 虚实 u>2f 倒立 缩小 实像 f<v<2f 与物异侧 u=2f 倒立 等大 实像 v=2f 与物异侧 f<u<2f 倒立 放大 实像 v>2f 与物异侧 u=f 不成像 u<f 正立 放大 虚像 —— 与物同侧 10、实验改进 （1）用发光二极管代替蜡烛的好处：二极管所成像更稳定并且容易对比像与物的大小。 （2）用带方格的光屏代替白色光屏的目的：便于比较像的大小变化。 【深化点拨】 探究凸透镜成像的规律注意事项 （1）无论怎样移动光屏，在光屏上都找不到烛焰像的原因 a. 烛焰、凸透镜、光屏三者的中心不在同一高度。 b. 烛焰在一倍焦距以内（u<f，成虚像）。 c. 烛焰在焦点上（u＝f，不成像）。 d. 光具座不够长（像距太长，超出了光具座的长度范围，光屏无法承接）。 （2）蜡烛燃烧逐渐变短时，像在光屏上的位置变化情况（像向上移动）及调节方法： a.将光屏向上移动；b.将蜡烛向上移动；c.将透镜向下移动。 （3）用纸遮住凸透镜的一部分时，光屏上所成像的变化情况： 光屏上成的像仍然完整，但会变暗一些。 （4）若凸透镜上有一污点或小虫时，像上 不会出现 污点或小虫。 （5）将光屏和蜡烛位置对调，光屏上还能否成清晰的像： 根据光路的可逆性，将光屏和蜡烛位置对调，仍能在光屏上成清晰的像。 （6）实像与虚像的观察区域（如图所示） a. 物距大于一倍焦距时成实像，光屏上能承接到像，应从A处观察。 b. 物距小于一倍焦距时成虚像，光屏上不能承接到像，应从B处观察。 1．如图所示，在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，当发光二极管和凸透镜之间的距离为26cm时，在光屏上得到一个清晰的像，下列说法正确的是（　　） A．该凸透镜的焦距可以是7cm B．保持发光二极管和凸透镜的位置不变，换用焦距更小的凸透镜，将光屏向右移动再次出现清晰的像 C．保持凸透镜位置不变，只将发光二极管和光屏互换，可以在光屏上得到清晰放大的像 D．将发光二极管远离凸透镜时，为了在光屏上得到清晰的像，应将光屏远离凸透镜 【答案】C 【详解】A．从图中可以看到，在光屏上得到一个清晰的像，蜡烛与凸透镜的距离，即物距，像距，物距大于像距，根据凸透镜的成像规律，成倒立缩小的实像，物距会大于两倍焦距，像距大于一倍焦距、小于两倍焦距，即，，解得，焦距会大于7.5cm，所以不可能为7cm，故A错误； B．保持发光二极管和凸透镜的位置不变，换用焦距更小的凸透镜，透镜对光的会聚能力变强，使像距减小，将光屏向左移动会再次出现清晰的像，，故B错误； C．保持凸透镜位置不变，只将蜡烛和光屏互换，根据光路的可逆性，可以得到清晰的像，物距小于像距，得到倒立、放大的实像，即可以在光屏上得到清晰放大的像，故C正确； D．将蜡烛远离凸透镜时，物距变大，为了在光屏上得到清晰的像，根据凸透镜的动态成像规律，像距要变小，即光屏要左移动，光屏靠近凸透镜，故D错误。 故选C。 2．探究凸透镜成像的规律，凸透镜焦距为10cm。首先应将烛焰、凸透镜、光屏的中心调整到______，当烛焰、凸透镜、光屏在如图所示的位置时，光屏上恰好成一个清晰的像，这是一个倒立、______的实像。 【答案】 同一高度 缩小 【详解】在探究凸透镜成像规律的实验中，为了使像成在光屏的中央，实验前应将凸透镜、光屏的中心调整到与烛焰的中心在同一高度的位置处。 已知凸透镜焦距， 由图可知，物距，根据凸透镜成像规律，此时光屏上成的是倒立、缩小的实像。 3．(1)在探究“凸透镜成像的规律”实验中： ①把凸透镜、蜡烛、光屏放在如图甲所示的光具座上，点燃蜡烛，使烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在__； ②当装置如图甲所示时，烛焰在光屏上成清晰的像，该像是倒立的、__（选填“缩小”或“放大”）的实像，生活中__（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是利用这样的成像原理工作的； ③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； (2)如图乙所示，为了探究平面镜成像特点，小南同学准备了白纸、薄玻璃板、刻度尺、光屏和A、B两只大小相同的蜡烛。 实验中，为了使效果更好，应该在__（选填“较暗”或“较亮”）的环境中进行实验； 【答案】(1) 同一高度 缩小 照相机 上 (2)较暗 【详解】（1）调整烛焰、凸透镜、光屏中心在同一高度，保证像成在光屏正中央，便于观察像的特点。 由甲图，物距大于像距，根据成像规律：成倒立、缩小实像，照相机利用该原理。 蜡烛变短、烛焰下移，经过透镜折射后，光屏上的像向上偏移。 （2）环境较暗时，点燃蜡烛的烛焰和环境对比度更大，玻璃板反射的像更清晰，便于观察实验。 4．在探究“凸透镜成像的规律”实验中： (1)蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛后，调整蜡烛、凸透镜和光屏的高度，使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在同一高度。由图甲可得，凸透镜的焦距为________cm。 (2)改变蜡烛位置，移动光屏到如图乙所示位置时，光屏上恰好得到一个清晰的像，生活中的________（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是利用这样的成像原理工作的。 (3)如图丙所示，小明用蜡烛、玻璃板、刻度尺等器材进行“探究平面镜成像特点”的实验。实验时，保持玻璃板静止不动，将蜡烛以2 cm/s的相对地面速度靠近玻璃板，则蜡烛的像以________cm/s的相对地面速度靠近玻璃板。 (4)小明在“探究平面镜成像特点”的实验时，通过平面镜看到了自己。根据平面镜成像特点，画出他的眼睛E通过平面镜看到自己右手上P点像的光路图。（保留作图痕迹） 【答案】(1)10.0 (2)照相机 (3)2 (4) 【详解】（1）由图甲可知，平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后会聚在一点，该点为凸透镜的焦点。凸透镜的光心到焦点的距离为焦距，则凸透镜的焦距为 （2）由图乙可知，此时物距为，大于凸透镜的二倍焦距，由凸透镜成像规律可知，光屏上成倒立、缩小的实像，生活中的照相机就是利用这一成像原理工作的。 （3）由平面镜成像特点可知，像与物体到镜面的距离相等，所以在相同时间内，蜡烛相对地面移动的距离与其像相对地面移动的距离相等，则像移动的速度与蜡烛移动的速度相同，则蜡烛的像以2cm/s的相对地面速度靠近玻璃板。 （4）根据平面镜成像时，像和物体关于镜面对称，作右手上P点关于镜面的对称点，连接眼睛E和像点交平面镜与O点，连接PO、OE，PO为入射光线，OE为反射光线。 考点02 凸透镜成像的应用 1、凸透镜成像的应用 物距（u） 像距（v） 正倒 大小 虚实 应用 特点 物，像的位置关系 u＞2f 2f＞v＞f 倒立 缩小 实像 照相机、摄像机 - 物像异侧 u=2f v=2f 倒立 等大 实像 精确测焦仪 成像大小的分界点 物像异侧 2f＞u＞f v＞2f 倒立 放大 实像 幻灯机、电影、投影仪 - 物像异侧 u=f - - - 不成像 强光聚焦手电筒 成像虚实的分界点 - f＞u v＞u 正立 放大 虚像 放大镜 虚像在物体同侧 虚像在物体之后 物像同侧 口诀：一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小，实像倒，居异侧，虚像正，居同侧，物近像远像变大，焦点以内反变化 2、凸透镜既能成实像，又能成虚像：判断某像是实像还是虚像，可以用观察的方法区分，能用光屏承接的是实像，不能用光屏承接的是虚像。凸透镜成像时，实像和物体在镜的两侧，虚像和物体在镜的同侧。‌ 3、凸透镜成像规律的光路分析：利用凸透镜三条特殊光线中的任意两条可以画出相应的光路图，从而判断出像距的大小和成像的具体情况，这是理解凸透镜成像规律的最好的方法。 （1）当u>2f时，成倒立、缩小的实像，此时f<v<2f。光路如图所示。 （2）当u=2f时，成倒立、等大的实像，此时v=2f。光路如图所示。 （3）当f<u<2f时，成倒立、放大的实像，此时v>2f。光路如图所示。 （4）当u=f时，折射光时一束平行光，不能相交，其反向延长线也不能相交，所以不能成像。光路如图所示。 （5）当u<f时，成正立、放大的虚像，此时v>u。光路如图所示。 【深化点拨】 1．实像的变化：当物距减小（‌物体向透镜靠近）‌，‌像距逐渐增大，‌同时像变大。‌这可以概括为一句简单易记的口诀：‌物近→像远、‌像变大；‌反之，‌物远→像近、‌像变小。‌物体放在焦点之外（‌物距大于焦距）‌，‌在凸透镜另一侧成倒立的实像，‌实像有缩小、‌等大、‌放大三种，‌物距越小，‌像距越大，‌实像越大。‌ 2．虚像的变化：当物距增大（‌物体远离透镜）‌，‌像距也逐渐增大，‌同时像逐渐变大。‌这同样可以用一句简单易记的口诀概括：‌物远→像远、‌像变大；‌反之，‌物近→像近、‌像变小。‌物体放在焦点之内（‌物距小于焦距）‌，‌在凸透镜同一侧成正立放大的虚像，‌物距越小，‌像距越小，‌虚像越小。 1．如图是一款新型“虚拟试衣镜”，消费者可以快速看到自己穿着不同款式和颜色衣服的效果，这得益于镜子上面安装的摄像头。下列说法中正确的是（     ） A．摄像头的镜头相当于一个凹透镜 B．摄像头成的像是正立、缩小的实像 C．摄像头成像特点与投影仪原理相同 D．人到摄像头镜头的距离应大于2倍焦距 【答案】D 【详解】A．摄像头的成像原理和照相机一致，镜头是凸透镜，故A错误； BD．根据凸透镜成像原理可知，摄像头工作时，物距大于二倍焦距，成的是倒立、缩小的实像，故B错误，D正确； C．投影仪的原理是物距在1~2倍焦距之间，成倒立、放大的实像，和摄像头成缩小实像的原理不同，故C错误。 故选D。 2．2027年海南体育中考将新增必考类项目4分钟跳绳。小海利用手机上的跳绳训练辅助系统，通过手机摄像头记录跳绳次数、速度、节奏等数据进行分析（如图）。手机镜头是________透镜（选填“凸”或“凹”）；当他靠近手机镜头时，通过镜头所成的像会________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 凸 变大 【详解】手机镜头是凸透镜，利用凸透镜成像规律，成倒立的缩小的实像。 根据凸透镜成像规律可知，成实像时，物近像远像变大，当他靠近手机镜头时，物体靠近，像远离，通过镜头所成的像会变大。 凸透镜成像的规律的综合应用及解题步骤 1.两个分界点：凸透镜成像的性质完全取决于物距（u）与焦距（f）的关系，记住两个关键点就能搞定所有判断。 （1）一倍焦距分虚实： u>f：成实像（倒立，能呈现在光屏上，如照相机、投影仪）。 u<f：成虚像（正立，不能呈现在光屏上，如放大镜）。 u=f：不成像（光线平行射出）。 （2）二倍焦距分大小： u>2f：成缩小的像（照相机原理）。 f<u<2f ：成放大的像（投影仪原理）。 u=2f：成等大的像（常用于测焦距）。 （3）避坑点：实像总是倒立的，虚像总是正立的。如果你看到题目说“正立的实像”或“倒立的虚像”，那一定是错的。 2.动态变化规律：当物体移动时，像怎么动？这是实验题和选择题的高频考点。 （1）成实像时（ u>f）： 口诀：“物近像远像变大”。 解释：物体靠近透镜（物距减小），像就会远离透镜（像距增大），同时像会变大。 应用：拍集体照想改拍单人特写（像变大），相机要靠近人，镜头要向前伸。 （2）成虚像时（u<f）： 规律：物体离透镜越远（但在焦点以内），像越大。 应用：用放大镜看字，稍微拿远一点（只要不超出焦点），字看起来更大。 3.实验操作细节：在“探究凸透镜成像规律”的实验中，操作规范直接影响能否在光屏上看到完整的像。 （1）三心同高：点燃蜡烛后，必须调节烛焰中心、凸透镜光心、光屏中心在同一高度。 （2）目的：使像成在光屏的中央。 （3）环境亮度：实验室越暗越好，烛焰越亮越好，这样像才清晰。 （4）找像技巧：光屏上要得到最清晰的像，需要左右轻微移动光屏反复对比。 （5）避坑点：如果无论怎么移动光屏都找不到像，原因可能有三个： 物距小于或等于焦距（u≤f ），成虚像或不成像。 烛焰、透镜、光屏中心不在同一高度。 像距太大，超出了光具座的长度范围（物体太靠近焦点时）。 4.遮挡问题：这是一个经典的易错判断题。 遮住透镜的一部分： 现象：光屏上的像依然完整，只是亮度变暗。 原理：物体上每一个点发出的光，都是向四面八方传播并射向整个透镜的。遮住一部分，剩下的部分依然能折射光线成像，只是参与成像的光线减少了。 角度01 探究凸透镜成像规律的实验 1．在探究凸透镜成像规律的实验中，透镜的焦距10.0 cm，蜡烛、透镜、光屏的位置如图所示，以下说法正确的是（     ） A．此时光屏上成一个清晰的正立、放大、实像 B．此时成像性质是投影仪成像原理 C．人眼在各个方向都能看到光屏上的像是由于漫反射 D．实验前，将蜡烛、光屏安装在凸透镜两侧，调节三者的高度时，不需要点燃蜡烛 【答案】C 【详解】AB．由图可知，蜡烛在20.0cm刻度处，凸透镜在50.0cm刻度处，因此物距 ，已知焦距 ，可得 ，根据凸透镜成像规律，此时成倒立、缩小的实像，是照相机的成像原理，故AB错误； C．光屏表面粗糙，对光发生漫反射，漫反射可以将光反射到各个方向，因此人眼在各个方向都能看到光屏上的像，故C正确； D．实验前调节三者高度时，需要让烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度，因此必须点燃蜡烛才能确定烛焰的中心，故D错误。 故选C。 2．在做“探究凸透镜成像规律”实验时，正确调节蜡烛、凸透镜与光屏到如图所示位置，光屏上呈现清晰的像。若只将蜡烛移到35cm刻度线处，为了在光屏上再次得到清晰的像，应将光屏适当向_____移动，_____的成像原理与此相同。若凸透镜不动，将蜡烛移到40cm刻度线处，左右移动光屏，光屏上总不能成像，可观察到的现象是______。 【答案】 右 投影仪 在光屏上看到与凸透镜等大的圆形光圈 【详解】[1][2]正确调节蜡烛、凸透镜与光屏到如图所示位置，光屏上呈现清晰的像，此时像距等于物距等于2倍焦距20.0cm，所以凸透镜的焦距为10.0cm。若只将蜡烛移到35cm刻度线处，此时物距变小，为了在光屏上再次得到清晰的像，应增大像距，即将光屏适当向右移动；此时遵循成实像时的“物近像远像放大”原则，投影仪的成像原理与此相同。 [3]若凸透镜不动，将蜡烛移到40cm刻度线处，则物距为 物距等于焦距，即蜡烛在焦点处，从焦点发出的光经过凸透镜后变成平行光，可观察到的现象是：在光屏上看到与凸透镜等大的圆形光圈。 3．探究凸透镜成像的规律； (1)如图甲，将一点光源放在如图所示的位置时，向右移动光屏，光屏上始终得到一个与透镜等大的光斑，则该透镜的焦距为__________cm； (2)当把凸透镜、蜡烛固定在如图乙所示位置时，物距为__________，光屏在__________（选填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”）区域内左右移动，才能在光屏上得到清晰的实像； (3)蜡烛保持如图乙的位置不变，将凸透镜由图示位置缓慢向左移至45cm刻度处，以凸透镜为参照物，烛焰的像将向__________（选填“左”或“右”）移动。 (4)光屏上得到完整清晰的像后，如果用一个面积为透镜且不透明的纸板紧贴透镜，将透镜的中间部分遮住，我们将看到烛焰_____个像； (5)为了更好地研究像的上下、左右是否都倒立，可以采用若干个发光二极管组成的__________（选填“A”、“Z”或“P”）字形光源进行实验。 【答案】(1)15 (2) 35cm Ⅱ (3)右 (4)1 (5)P 【详解】（1）当点光源位于凸透镜的焦点时，它发出的光经透镜后变为平行光，在光屏上形成与透镜等大的光斑，且移动光屏光斑大小不变。因此，点光源到透镜的距离即为焦距，焦距为 （2）[1]如图乙所示位置时，物距为 [2]物距大于两倍焦距，像距在一倍焦距和两倍焦距之间，即在Ⅱ区域内左右移动，才能在光屏上得到清晰的实像。 （3）初始时成实像，烛焰与像的移动方向相同（物近像远像变大）。当凸透镜向左移至45 cm刻度处（物距减小），像距会增大，即像向右远离透镜。题目要求“以凸透镜为参照物”，即观察像相对于透镜的位置变化：透镜左移，像右移，故像向右移动。 （4）凸透镜成实像是由物体各点发出的无数条光线经透镜折射后会聚而成。用不透明纸板遮住透镜中间部分，剩余部分仍能折射光线，物体上每点的光线仍可通过未遮挡区域会聚成完整的像，只是通过的光线减少，像的亮度变暗。因此光屏上仍看到 一个完整的像，不会变成多个像。 （5）A字形光源无法研究像的左右关系，Z字形光源无法研究像是否倒立，故为了更好地研究像的上下、左右是否都倒立，需要选择P字形光源进行实验。 4．小华在探究“凸透镜成像规律”的实验中，调整蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示； (1)点燃蜡烛后，在调整过程中，应调节烛焰、凸透镜的光心和光屏的中心在___________上，使烛焰的像成在光屏的中央； (2)如图①所示，若此时恰好在光屏上得到烛焰清晰的像，那么所成的像是___________立、___________（选填“放大”“缩小”或“等大”）的像，与生活中的___________成像原理相同； (3)小华保持凸透镜的位置不动，当把蜡烛向右（靠近透镜）移动一段距离后，要在光屏上再次成清晰的像，需将光屏向___________（选填“左”或“右”）移动，成的像变___________（选填“大”“小”）； (4)若实验时，他发现光屏上承接蜡烛的像偏上，位置如图②所示，应该将蜡烛向___________调节，让像移动到光屏中间； (5)如图③所示，烛焰位于凸透镜焦点以内，在透镜___________侧（选填“左”或“右”）可以观察到放大的虚像，若将一不透明的光屏置于图中虚线处，则烛焰的像___________ 。 A．会消失        B．亮度变暗       C．没有变化       D．成在光屏 【答案】(1)同一高度 (2) 倒 缩小 照相机 (3) 右 大 (4)上 (5) 右 C 【详解】（1）根据凸透镜三条特殊光线之一，通过光心的光线传播方向不变，点燃蜡烛后，将烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心调节到同一水平高度，确保像成在光屏中央。 （2）如图①所示，物距大于像距，物距大于两倍焦距，成倒立的缩小的实像，照相机就是利用这一原理制成的。 （3）根据凸透镜成像规律，成实像时，物近像远像变大，故蜡烛右移（靠近透镜），光屏也右移，像变大。 （4）像偏上，说明烛焰的中心、凸透镜的光心连线偏上，需要将蜡烛往上移动，像才能够承接在光屏的中间。 （5）[1]物距小于1倍焦距，成正立的放大的虚像，像和物体同侧，故需要从凸透镜的右侧观察像。 [2]若将一不透明的光屏置于图中虚线处，烛焰发出的光线经过凸透镜折射，人眼逆着折射光线看到像，故仍然成像，通过凸透镜的光线量不变，像的亮暗程度不变，故C符合题意；AB不符合题意。 故选C。 角度02 凸透镜成缩小实像时的物距与像距 5．探究凸透镜成像的规律时，把蜡烛、凸透镜和光屏置于光具座上，蜡烛和光屏间的距离是60cm，当凸透镜在某一位置时，光屏上成清晰的像，只将凸透镜向蜡烛移动10cm后，光屏再次呈现烛焰清晰的像．下列说法正确的是（     ） A．第一次的像是缩小的像 B．第二次成的像可能是等大的 C．第二次成的像一定比第一次小 D．凸透镜的焦距可能是8cm 【答案】A 【详解】根据光路可逆，两次成像时物距像距互换，设第一次物距为，像距为，得……① 第二次的物距等于第一次的像距，故透镜向蜡烛移动10cm后，物距 故……③ 联立式①③解得第一次的物距，像距。 故第二次的物距，像距。 A. 第一次，物距大于像距，成倒立缩小实像，故A正确； B. 第二次，成倒立放大实像，故B错误； C. 第一次成缩小像，第二次成放大像，第二次像更大，故C错误； D. 由第一次成像规律：即，且即，解得，8cm不在该范围，故D错误。 故选A。 6．在“探究凸透镜成像的规律”实验时，某小组测量出物距和像距的数据，并绘制成如图所示的图象，根据图象可知（     ） A．该凸透镜的焦距 B．当物距时，成倒立、放大的实像 C．当物距时，所成的像能用光屏承接 D．当物距时，将光屏拆下，从光屏一侧适当位置可看到烛焰的实像 【答案】D 【详解】A．由物距和像距的图像可知，当物距和像距都为20cm时能够成像，所以焦距 故A不符合题意； B．物距，根据凸透镜成像规律，此时成倒立、缩小的实像，故B不符合题意； C．物距，此时成虚像，虚像不能用光屏承接，故C不符合题意； D．，此时成倒立、放大的实像，可以直接用眼睛观察到，故D符合题意。 故选D。 7．现在已经是“刷脸”时代，如图所示，消费者结账时只需面对摄像头（相当于一个凸透镜），经系统自动拍照、扫描等，确认信息后，即可完成交易。光经过摄像头成像利用的是光的______________（填“折射”或“反射”），“刷脸”时，面部经摄像头成______________立、缩小的实像。要想使自己的像更大一些，消费者应______________（填“靠近”或“远离”）摄像头。 【答案】 折射 倒 靠近 【详解】摄像头为凸透镜，光经过凸透镜成像利用的是光的折射； 刷脸时面部在凸透镜二倍焦距以外，由凸透镜成像规律可知，成倒立、缩小的实像； 凸透镜成实像时，物距越小像越大，故要使像更大，消费者应靠近摄像头。 8．一幅如图甲所示的漫画立在桌面上，小霞把一个装水的玻璃杯放在漫画前，惊奇地发现：透过水杯看到漫画中的老鼠变“胖”了，还掉头奔向猫，如图乙。小霞观察分析：透过水杯看到的是老鼠的_______（选填“实”或“虚”）像，此时老鼠到玻璃杯的距离满足_______（选填“”“”或“”）。 【答案】 实 【详解】装水的圆柱形玻璃杯横向相当于凸透镜。由现象可知，透过水杯看到的老鼠“掉头”说明成的是倒立的像，“变胖”说明是放大的像。 根据凸透镜成像规律可知，当时，凸透镜成倒立、放大的实像。 角度03 凸透镜成实像时像距随物距的变化规律 9．“强行透视法”是一种富有创意的拍摄技巧。拍摄时，让两个物体离照相机镜头远近不同，再调整拍摄角度，使两物体的像在同一张照片中呈现出有趣的效果。如图，是利用该技巧拍摄的照片，下列说法正确的是（     ） A．人和铁塔通过镜头成正立的像 B．人和铁塔通过镜头分别成放大和缩小的像 C．若仅使人像变大一些，将镜头离人更远一些 D．拍摄该照片时，人比铁塔更靠近照相机镜头 【答案】D 【详解】AB．照相机镜头相当于凸透镜，拍摄时物距 ，成倒立、缩小的实像，人和铁塔通过镜头均成缩小的像，故AB错误； C．根据凸透镜成实像时物距减小像变大的规律，若仅使人像变大一些，应减小物距，即将镜头离人更近一些，故C错误； D．凸透镜成缩小实像时，物体离镜头越近，物距越小，所成的像越大；照片中人的像比铁塔的像大，说明人比铁塔更靠近照相机镜头，故D正确。 故选 D。 10．如图所示，光电鼠标的原理就是利用发光二极管照射鼠标垫，并被反射回鼠标的光学感应器，用以记录移动动作，以此捕捉移动位置的不同画面。图中光学感应器、透镜、发光二极管等元件固定在鼠标内，关于光电鼠标，下列说法正确的是（     ） A．光照射在鼠标垫上时发生的是镜面反射 B．光学感应器上所成的像是虚像 C．当鼠标向前推移时，感光器件上的像相对于光学感应器在向后移动 D．将鼠标离开鼠标垫一定高度后悬空向前移动时，电脑显示器上的光标并不移动，是因为像没有成在光学感应器上 【答案】D 【详解】A．鼠标垫表面粗糙，当光照射在粗糙的鼠标垫上时，反射光线会射向各个方向，会发生漫反射，故A错误； B．光学感应器相当于光屏，承接的是实像，虚像无法呈现在光屏上，故B错误； C．当鼠标向前推移时，二极管、成像透镜均向前移动，鼠标垫相对鼠标向后移动，由凸透镜成实像时，像是倒立的可知，感光器上的像相对于光学感应器也在向前移动，故C错误； D．鼠标悬空相当于增大了物距，这时像距会变小，因为成像透镜和光学感应器距离是不变的，导致像成在光学感应器的下方，即像没有成在光学感应器上，故D正确。 故选D。 11．2022 年 6 月 5 日，全新修订的《中华人民共和国噪声污染防治法》正式实施。“新噪声法”中禁止室内装修和邻里噪声扰民，这是在________减弱噪声。疫情防控期间，进入公共场所需要手机扫码登记，手机摄像头相当于______透镜，成倒立、_____的实像，当手机远离二维码时，所成的像会_____。（选填“变大”“变小”或“不变”） 【答案】 声源处 凸 缩小 变小 【详解】[1]禁止室内装修和邻里噪声扰民，这是阻止噪声的产生，是在声源处减弱噪声。 [2][3]手机的摄像头是凸透镜，是根据物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小实像的特点制成的。 [4]根据凸透镜成像规律：凸透镜成实像时，手机远离二维码，物距变大，则像距变小，所成的实像变小。 12．如图甲所示，是天宫课堂中航天员王亚平讲授“水球光学实验”时的场景。受此影响，“飞天”兴趣小组利用如图乙所示的实验装置，展开了“凸透镜成像规律”的探究实验。 (1)图甲中水球相当于一个______，它对光具有______作用；生活中的______（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）与王亚平此刻所成的像的原理是相同的； (2)图乙中凸透镜的焦距为15cm，当蜡烛从10cm处移动至30cm处时，为了再次得到清晰的像，光屏应______（选填“远离”或“靠近”）凸透镜，且所成的像是倒立、______的实像； (3)如果将蜡烛换成如图丙所示的“F”字光源，其优点是：______（只写一条即可）。 【答案】(1) 凸透镜 会聚 照相机 (2) 远离 放大 (3)光源稳定 【详解】（1）水球中间厚，边缘薄，它相当于凸透镜；它对光具有会聚作用；由图可知，王亚平所成的像是倒立、缩小的实像，此时物距大于二倍焦距，生活中的照相机就是利用这一原理工作的。 （2）图乙中凸透镜的焦距为15cm，当蜡烛从10cm处移动至30cm处，此时物距 根据凸透镜成像规律当时，成倒立、放大的实像；根据凸透镜成实像时的规律，当蜡烛从10cm处移动至30cm处时，物距减小，像距变大，故为得到清晰的像，应将光屏远离透镜位置； （3）将蜡烛换成如图丙所示的“F”字光源，其优点是光源稳定，能清晰地显示出像的倒立（上下颠倒、左右相反）性质，便于判断像的倒正。 角度04 根据凸透镜的物像关系求凸透镜的焦距 13．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示，这时烛焰在光屏上能成等大清晰的像。关于本实验下列说法正确的是（     ） A．凸透镜的焦距是 B．把图中蜡烛远离凸透镜，凸透镜不动，移动光屏，光屏上再次呈现清晰的像变大 C．把蜡烛移至刻度尺处，凸透镜不动，移动光屏，能在光屏上得到清晰的像，这与照相机的成像原理相同 D．把蜡烛移至刻度尺处，凸透镜不动，移动光屏，光屏无法得到清晰的像 【答案】D 【详解】A.由图知 当物距等于二倍焦距时，凸透镜成等大实像，则，，故A错误； B.根据凸透镜成像规律可知，蜡烛远离凸透镜，物距变大，像距变小，像变小，故B错误； C.蜡烛移至32cm处， ，根据凸透镜成像规律可知，此时成倒立放大实像，与投影仪原理相同，故C错误； D.蜡烛移至45cm处， ，根据凸透镜成像规律可知，此时成正立放大虚像，光屏无法承接，故D正确。 故选D。 14．某实验小组的同学探究凸透镜成像规律，绘制了如图所示的图像。甲、乙两条曲线分别表示凸透镜成像时物距u与像距v的关系图像，结合该图像和生活中的应用，下列相关说法正确的是（     ） A．该凸透镜的焦距为20 cm B．照相机成像时，物距对应甲曲线的区间 C．当物距为15 cm时，成倒立、缩小的实像 D．在图线乙中，当物距增大时，凸透镜所成的像将变小 【答案】D 【详解】A．根据凸透镜成像规律，当时，成等大、倒立的实像，从图中乙曲线可知，，因此，故A错误； B．照相机成像原理是，，成倒立、缩小的实像，对应乙曲线的区间，故B错误； C．当时，满足，成倒立、放大的实像，故C错误； D．乙是凸透镜成实像的图线，根据凸透镜成实像规律，物距增大时，像距减小，像变小，故D正确。 故选D。 15．兴趣小组在探究凸透镜成像规律，如图所示，光屏上呈现清晰的像（像未画出），由此可知该凸透镜焦距为___________cm；将蜡烛向右移动，光屏向___________移动，光屏上恰好出现了烛焰清晰的倒立、___________的像。 【答案】 15.0 右 放大 【详解】由图可知，蜡烛在刻度处，凸透镜在刻度处，光屏在刻度处，因此物距 像距 此时，成倒立、等大的实像，因此 蜡烛向右移动，物距减小，根据凸透镜成实像规律“物近像远像变大”，像距会增大，因此光屏需要向右移动。蜡烛右移后，新物距 新物距与焦距之间关系为，对应的成像特点为：倒立、放大的实像。 角度05 凸透镜成虚像时的物距与像距 16．在探究凸透镜成像规律的实验中，先用焦距为10cm的凸透镜进行实验，在光屏上得到清晰的放大实像；保持发光体和凸透镜的位置不变，仅换用焦距为20cm的凸透镜进行实验，则可能出现的实验现象是（     ） A．光屏靠近透镜移动后，屏上得到清晰的缩小实像 B．光屏靠近透镜移动后，屏上得到清晰的放大实像 C．光屏远离透镜移动后，屏上得到清晰的放大实像 D．光屏靠近或远离透镜，屏上均得不到实像 【答案】D 【详解】由题可知，原凸透镜焦距 ，此时在光屏上得到清晰的放大实像。根据凸透镜成像规律，当成放大实像时，物距 ，即物距的范围是 更换透镜后，保持发光体（物体）和凸透镜的位置不变，即物距保持不变，对于焦距为 的新凸透镜，此时物距满足 ，根据凸透镜成像规律，当物距小于一倍焦距（ ）时，凸透镜成正立、放大的虚像。虚像是由光线的反向延长线相交而成的，不能成在光屏上。因此，无论光屏是靠近透镜还是远离透镜移动，光屏上都得不到实像，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选 D。 17．在做“探究凸透镜成像的规律”的实验中，安装好器材，调节蜡烛、凸透镜与光屏的位置如图所示时，光屏上得到烛焰的清晰像。下列说法正确的是（　　） A．该凸透镜的焦距是 B．将蜡烛放置在刻度处时，适当移动光屏可得到倒立、缩小的像 C．若要得到和投影仪相同的成像规律，应将蜡烛和光屏向左移动 D．蜡烛在刻度处时，若想移动光屏得到清晰的像，可紧贴凸透镜放置一近视镜 【答案】B 【详解】A.如图所示，光屏上能得到烛焰的清晰像，此时物距 像距 由凸透镜成像规律可知，此时 因此可得该凸透镜焦距，故A错误； B.将蜡烛放置在刻度处时，此时物距 由凸透镜成像规律可知，适当移动光屏可得到倒立、缩小的像，故B正确； C.投影仪成像时，，，对比当前位置则需要减小物距、增大像距，即应将蜡烛和光屏向右移动，故C错误； D.蜡烛在刻度处时，物距 此时成正立放大的虚像，虚像无法用光屏承接，即使放置近视镜，也不能在光屏得到清晰的像，故D错误。 故选B。 18．如题图所示，将消毒凝胶滴在刻度尺上，透过凝胶会看到刻度线的间距变__________了（选填“宽”或“窄”），这时凝胶相当于__________透镜（选填“凸”或“凹”），刻度线通过消毒凝胶成__________（选填“虚”或“实”）像。 【答案】 宽 凸 虚 【详解】消毒凝胶滴在尺上，中间厚、边缘薄，相当于凸透镜（放大镜）。 刻度尺在凸透镜一倍焦距以内，成正立、放大的虚像，刻度被放大，所以刻度线间距变宽。 放大镜成像原理：物距小于焦距，光线经透镜折射后反向延长线会聚成像，无法用光屏承接，是虚像。 【例1】（2025·四川雅安·中考真题）小雅同学用凸透镜、纸盒、胶带和剪刀动手制作了一个“投影仪”。如图所示，将手机放在纸盒的一端，调整“投影仪”到墙面的距离，可以在墙上看到手机画面清晰的像。下列说法正确的是（     ） A．凸透镜对光有发散作用 B．墙上手机画面的像是虚像 C．墙上手机画面的像是放大的像 D．将手机正立放置，墙上的像也是正立的 【答案】C 【详解】A．凸透镜对光线有会聚作用，而非发散作用，故A错误； B．墙面相当于光屏，能被光屏承接的像是实像，虚像无法用光屏承接，故B错误； C．该自制装置的原理和投影仪相同，满足物距在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、放大的实像，故C正确； D．凸透镜成实像时像都是倒立的，手机正立放置时，墙上的像是倒立的，故D错误。 故选C。 【深化点拨】 （1）考查透镜对光的作用，凸透镜对光线具有会聚作用，凹透镜对光线具有发散作用。 （2）考查实像与虚像的区分，能够呈现在光屏上的像为实像，虚像不能用光屏承接。 （3）考查投影仪的成像规律，物距在一倍焦距和二倍焦距之间时，凸透镜成倒立、放大的实像。 （4）考查凸透镜实像的共性，凸透镜所成的实像都是倒立的。 【变式1-1】（2026·四川遂宁·中考真题）光让自然界绚丽多彩、让世界生机勃勃。探究小组走进“神奇的光世界”，完成了以下四个实验。下列表述符合事实的是（     ） A．甲图：探究光的反射定律，F面在图中位置时也可观察到反射光束 B．乙图：探究平面镜成像的特点，用玻璃板代替平面镜是为了便于确定像的位置 C．丙图：探究凸透镜成像规律，此时光屏上呈现倒立放大的实像 D．丁图：探究光的色散时，任意颜色的光屏上均可呈现七色光 【答案】B 【详解】A．根据光的反射定律，反射光线、入射光线和法线在同一平面内。甲图中F板与入射光线所在平面不在同一平面内，因此F面上无法观察到反射光束，故A不符合题意； B．探究平面镜成像特点时，玻璃板透明，既能反射成像，又能透过玻璃板观察到后方的物体，便于确定像的位置，故B符合题意； C．丙图中物距大于像距，根据凸透镜成像规律，此时光屏上成倒立、缩小的实像，故C不符合题意； D．只有白色光屏可以反射所有色光，才能呈现完整的七色光；其他颜色的光屏只能反射对应颜色的光，会吸收其他色光，无法呈现全部七色光，故D不符合题意。 故选B。 【变式1-2】（2025·山东泰安·中考真题）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 【答案】B 【详解】①图中物距大于像距，在光屏上成实像，则物距大于二倍焦距，像距在一倍焦距与二倍焦距之间，成倒立、缩小的实像，成像规律与照相机成像原理相同，故①正确； ②根据凸透镜成实像时“物近像远像变大”可知，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由图可知，光具座的刻度尺的分度值为，则凸透镜位于刻度处，把蜡烛移至35.0cm刻度线处，物距为 由题意可知，焦距为 则有 即物距在一倍焦距与二倍焦距之间，移动光屏，可在光屏上成倒立、放大的像，故③正确； ④由③分析可知，凸透镜位于刻度处，把蜡烛移至45.0cm刻度线处，物距为 由题意可知，焦距为 则有 即物距在一倍焦距以内，成正立、放大的虚像，不能成在光屏上，故④错误。 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 【变式1-3】（2025·四川成都·中考真题）机器人跳秧歌舞、跑马拉松、做家务……人形机器人用“眼睛”感知获取信息，如图。人形机器人“眼睛”的光学成像与人眼相似，是通过镜头使物体在图像传感器成像面上（相当于人眼的视网膜）成清晰的像。下列说法正确的是（　　） A．物体在成像面上成放大的虚像 B．机器人“眼睛”的镜头对光有发散作用 C．机器人“眼睛”光学成像原理与照相机成像原理相同 D．机器人“眼睛”只能“看见”自身正在发光的物体 【答案】C 【详解】AC．由题意可知，人形机器人“眼睛”的光学成像与人眼相似，由于人眼成像原理与照相机成像原理相似，成倒立、缩小的实像，所以人形机器人“眼睛”的光学成像原理与照相机成像原理相同，物体在成像面上成倒立、缩小的实像，故A错误，C正确； B．机器人“眼睛”的镜头与照相机的镜头相似，利用凸透镜成像原理成像，所以机器人“眼睛”的镜头相当于凸透镜，凸透镜对光有会聚作用，故B错误； D．机器人“眼睛”与照相机的镜头相似，能接收光源发出的光，也能接收物体反射的光，所以不仅能“看见”自身正在发光的物体，也能看到反射光的物体，故D错误。 故选C。 【例2】（2026·北京·中考真题）(1)某同学用图甲所示的装置探究光在反射时反射角与入射角的关系，使一束光贴着纸板沿某一个角度射到点，经平面镜反射，沿另一个方向射出。在纸板上用笔描出入射光和反射光。改变光束入射的角度，重复实验。测量和的数据记录在下表中。 入射角 反射角 实验结论是___________________________________________________________________________。 (2)某同学利用同一凸透镜做了两次实验，蜡烛、透镜、光屏所在位置以及光屏上得到清晰像的情况如图乙、丙所示，并据此得出相应的结论。 该同学探究的问题是_________________________________________________。 【答案】(1)在光的反射现象中，反射角等于入射角 (2)凸透镜成实像时像距与物距的关系 【详解】（1）表格数据入射角70°、60°、50°、40°、30°、20°；对应反射角70°、60°、50°、40°、30°、20°， 由此可得实验结论：在光的反射现象中，反射角等于入射角。 （2）观察乙、丙图：蜡烛到凸透镜的距离（物距）发生改变，透镜是同一个（焦距不变），移动光屏得到清晰的像，像距也随之改变。 实验中改变物距，观察像距和成像情况，所以探究的问题： 凸透镜成实像时像距与物距的关系。（其他，如：凸透镜成实像时像的大小与物距的关系，合理即可） 【深化点拨】 （1）考查光的反射定律，核心规律为反射角等于入射角，多次改变入射角是为避免实验偶然性。 （2）考查凸透镜成像实验的探究思路，控制凸透镜焦距不变，改变物距，观察像距变化。 （3）考查控制变量法的应用，这类光学探究实验常固定一个量，研究另外两个量的关系。 （4）考查实验结论与探究问题的区分，根据实验操作变量，准确判断实验探究目的。 【变式2-1】（2026·安徽·中考真题）为了探究凸透镜成像规律，把光具座放在水平桌面上，将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻度处，光屏和点燃的蜡烛分别位于凸透镜的两侧，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。 (1)当蜡烛、凸透镜和光屏位置如图所示时，光屏上有清晰的像。将蜡烛向左移动一段距离，光屏上的像变得模糊，要使光屏上再次成清晰的像，需要将光屏向______移动适当距离； (2)随着蜡烛燃烧变短，光屏上烛焰的像会上移，为了使像仍成在光屏中央，应_______（选填“A”“B”或“C”）； A．把光屏适当向下调节 B．把凸透镜适当向上调节 C．把光屏和凸透镜均适当向下调节 (3)将蜡烛移到刻度处，移去光屏，直接用眼睛透过凸透镜观察烛焰，会看到______（选填“放大”或“缩小”）的像。 【答案】(1)左 (2)C (3)放大 【详解】（1）将蜡烛向左移动一段距离，物距变大，根据凸透镜成实像的规律，像距变小，则光屏上的像变得模糊，所以要使光屏上再次成清晰的像，需要将光屏向左移动适当距离。 （2）随着蜡烛燃烧变短，光屏上烛焰的像会上移，为了使像仍成在光屏中央，根据过光心的光线传播方向不变，应把光屏适当向上调节，或者把凸透镜适当向下调节，或者把光屏和凸透镜均适当向下调节，故AB不符合题意，C符合题意。 故选C。 （3）将蜡烛移到45cm刻度处，物距 根据凸透镜成像规律，移去光屏，直接用眼睛透过凸透镜观察烛焰，会看到正立、放大的像。 【变式2-2】（2026·河南·中考真题）某小组进行“探究凸透镜成像的规律”的实验。 (1)如图1是用同一个凸透镜观察远处树木和近处课本的情景，请由此提出一个可探究的物理问题：___________。 (2)该小组利用如图2的装置进行实验，凸透镜的焦距为，“”形光源的高度为。实验记录表如下： 实验序号 1 2 3 4 5 6 7 物距 30.0 25.0 20.0 18.0 15.0 10.0 8.0 像距 15.0 16.7 20.0 22.3 30.0 \ \ 像的高度 1.3 1.7 2.5 3.1 5.0 \ \ 像的正倒 倒 倒 倒 倒 倒 \ 正 ①分析实验过程及表格中的信息可以发现：光屏上的像比物小的条件为物距___________（填“大于”或“小于”）；物距越___________，光屏上的像越小。 ②若在第5次实验的基础上，保持凸透镜位置不变，移动“”形光源使物距为，请推测应将光屏向___________（填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向适当移动，光屏上能成清晰的像。 【答案】(1)凸透镜成像的大小与物距有什么关系？ (2) 大于 大 远离 【详解】（1）由图1可知左边观察到的树木是倒立的，右边观察到的字是放大正立的，可以从这两个角度提出物理问题。 （2）已知凸透镜焦距，则 从表格的数据看，当物距大于20cm时，像的高度小于物体高度，成倒立缩小的实像。且物距越大，像距越小，像的高度越小，即物距越大，光屏上的像越小；第五次实验的物距，移动“”形光源使物距为，此时物距还在一倍焦距到二倍焦距之内，可以在光屏上成像。根据“物近像远像变大”的规律，物距变小，像距需要增大，因此光屏应该向远离凸透镜的方向移动。 【变式2-3】（2026·江苏苏州·中考真题）小华用图甲装置探究凸透镜成像规律，使用LED灯珠排列成的“F”发光体作为光源。 (1)能在光屏上呈现的像称为________像。为使像呈现于光屏中央，实验前需将F光源和光屏两者中心调整到凸透镜的________上。 (2)装置调好后，将F光源放在光具座上不同位置，移动光屏找到清晰像的位置，观察并记录成像情况。如图乙，小华根据观测结果，在纸上用带箭头的线段记录物、像情况（～分别是物体处在A～E位置时对应的像，线段长度表示它们的大小）。分析图乙，可发现物体靠近凸透镜的过程中，所成的实像________。 (3)分析可知，F光源从位置A移至E的过程中，必然存在像、物等大的情况，为快速、准确找到此位置，应在图乙中________两位置间移动光源，并使用图丙中________光屏观察像。小华测量发现：物距等于两倍焦距时，像与物等大。为了验证该结论的普遍性，接下来的操作是：________。 【答案】(1) 实 主光轴 (2)远离凸透镜且变大 (3) C、D c 换用多个不同焦距的凸透镜重复上述实验 【详解】（1）能被光屏承接的像是实际光线会聚形成的，叫做实像，虚像无法用光屏承接；实验时为了使像成在光屏中央，需要将光源、光屏的中心调整到凸透镜的主光轴上，保证三者中心在同一高度。 （2）由图乙可知，凸透镜成实像时，物体靠近凸透镜时，物距减小，像距变大，所成的实像也会逐渐变大。 （3）凸透镜成像规律：物距大于二倍焦距时成缩小的实像，物距等于二倍焦距时成等大的实像，物距在一倍到二倍焦距之间时成放大的实像，因此等大的实像一定在缩小实像和放大实像之间；由图乙可知，等大的实像在C、D之间；要准确比较像和物的大小，需要带网格的光屏方便对比大小，因此选c；一次实验得到的结论具有偶然性，为了验证结论的普遍性，需要换用不同焦距的凸透镜重复实验。 ⚡基础速刷 1．（2026·山东·中考真题）麦收时节，小明在学校的劳动实践田收获小麦时，用焦距为10的凸透镜观察到的麦穗如图。此时麦穗到透镜的距离可能是（     ） A．5 B．10 C．15 D．20 【答案】A 【详解】由图可知，麦穗成正立、放大的虚像，根据凸透镜成像规律，物距 需满足 ，所以 。 故选A。 2．（2025·山东淄博·中考真题）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 【答案】C 【详解】由题意可知，凸透镜的焦距为15cm，当凸透镜距离玻璃瓶10cm时，此时u＜f，根据凸透镜成像的规律可知，凸透镜成正立、放大的虚像，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 3．（2025·四川巴中·中考真题）如图所示是某同学透过装满水的水瓶看见《物理》课本上的“物”字，下列选项中与其成像规律相同的是（    ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】某同学透过装满水的水瓶看见《物理》课本上的“物”字成的是正立、放大的虚像。 A．物体在两倍焦距之外，成的是一个倒立、缩小的实像，故A不符合题意； B．物体处在两倍焦距处，成的是一个倒立、等大的实像，故B不符合题意； C．物体在一倍焦距到两倍焦距之间，成的是一个倒立、放大的实像，故C不符合题意； D．物体在一倍焦距内，不能成实像，成的是正立、放大的虚像，故D符合题意。 故选D。 4．（2025·江苏淮安·中考真题）如图所示，将发光的小灯泡放置于凸透镜前A位置，在透镜另一侧用光屏（未画出）可以呈现灯丝放大的像，此时A位置到光心O的距离为l，则l与透镜焦距f之间的关系为 （　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．若l<f，根据凸透镜成像规律可知成虚像，则不能在光屏上呈现放大实像，故A不符合题意； B．若l=f，根据凸透镜成像规律可知无法在光屏上成像，故B不符合题意； C．若f<l<2f，根据凸透镜成像规律可知能在光屏上成倒立、放大的实像，故C符合题意； D．若l>2f，根据凸透镜成像规律可知成倒立、缩小的实像，故D不符合题意。 故选C。 5．（2026·辽宁·中考真题）无人机的照相机镜头相当于一个___________透镜。无人机竖直上升过程中，地面物体通过镜头所成像的大小将变___________。 【答案】 凸 小 【详解】照相机镜头中间厚，边缘薄，为凸透镜。 无人机竖直上升时，地面物体到镜头的物距增大，由凸透镜成实像时“物远像近像变小”的规律可知，所成像将变小。 6．（2026·广东·中考真题）智能眼镜可通过搭载的摄像头实现快速抓拍。摄像头的镜头相当于一个______透镜，远处的物体经镜头在感光器件上成倒立、______（选填“放大”或“缩小”）的实像；若此物体远离镜头，像将______（选填“变大”或“变小”）。 【答案】 凸 缩小 变小 【详解】摄像头的镜头相当于凸透镜，利用的原理是物距大于二倍焦距时成倒立、缩小的实像；依据凸透镜成实像的规律“物远像近像变小”， 若此物体远离镜头，物距变大，则像距变小，像也变小。 7．（2025·上海·中考真题）物理兴趣小组同学在做凸透镜成像实验时，光屏和发光体在透镜的______（选填“同侧”或“两侧”），它们的中心在______上，此凸透镜的焦距为10厘米，发光体距离凸透镜16厘米时，成______（选填“正立放大”“正立缩小”“倒立放大”或“倒立缩小”）的实像。 【答案】 两侧 主光轴 倒立放大 【详解】[1]做凸透镜实验时，发光体发出的光通过凸透镜，在光屏上成像，所以光屏和发光体在透镜的两侧。 [2]为了能清晰的观察像，应使像成在光屏中央，所以应调整发光体的中心、凸透镜的光心、光屏的中心在同一高度上，即它们的中心在主光轴上。 [3]凸透镜的焦距为10cm，发光体距离凸透镜16cm时，即物距为16cm，则物距大于一倍焦距，小于二倍焦距，由凸透镜成像规律可知，成倒立、放大的实像。 8．（2025·安徽·中考真题）小亮同学利用如图所示的实验装置探究凸透镜成像的规律，实验记录见下表。 物距 像的性质 像距 大小 正倒 虚实 16.0 放大 倒立 实像 26.6 18.0 放大 倒立 实像 22.3 20.0 等大 倒立 实像 20.0 22.0 缩小 倒立 实像 18.4 24.0 缩小 倒立 实像 17.2 (1)实验过程中，若保持凸透镜的位置不变，移动蜡烛使物距，然后调节光屏的位置，可以在光屏上得到一个________（选填“放大”“缩小”或“等大”）、倒立的实像； (2)该实验装置可以用来研究视力的矫正，凸透镜相当于眼睛的晶状体，光屏相当于视网膜。保持凸透镜的位置不变，先移动光屏至其与凸透镜相距，然后移动蜡烛使物距，此时不能在光屏上观察到清晰的像。若要在光屏上观察到清晰的像，可以在凸透镜和蜡烛之间放置一个焦距合适的________（选填“凹”或“凸”）透镜。 【答案】(1)缩小 (2)凹 【详解】（1）根据表格数据可知成倒立、等大实像时，物距与像距都等于，根据凸透镜成像规律可知 则凸透镜焦距为，保持凸透镜的位置不变，移动蜡烛使物距，此时物距大于二倍焦距，根据凸透镜成像规律可知此时在光屏上得到一个倒立、缩小的像。 （2）保持凸透镜的位置不变，先移动光屏至其与凸透镜相距，即像距为；然后移动蜡烛使物距，由表格数据可知此时像距应为，说明此时像靠近凸透镜，要使像成在光屏上，则应让像远离凸透镜，故可以在凸透镜和蜡烛之间放置一个焦距合适的凹透镜，因为凹透镜对光线有发散作用，可以使凸透镜成的像变远，从而呈现在光屏上。 🚀能力跃升 9．（2025·广东广州·中考真题）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 【答案】A 【详解】蜡烛距凸透镜20cm时，烛焰在光屏上成清晰的倒立缩小像，说明物距大于两倍焦距，即 则，故A符合题意；BCD不符合题意。 故选A。 10．（2025·江苏苏州·中考真题）探究凸透镜成像的规律时，把蜡烛、凸透镜和光屏置于光具座上，先固定好点燃的蜡烛和光屏，再移动凸透镜，当凸透镜距离蜡烛为和时，光屏上先后两次都呈现烛焰清晰的像，下列说法正确的是（　　） A．第一次的像是缩小的 B．第二次的像比第一次大 C．蜡烛和光屏间的距离是 D．凸透镜的焦距是 【答案】C 【详解】ABC．把蜡烛、凸透镜和光屏置于光具座上，先固定好点燃的蜡烛和光屏，再移动凸透镜，当凸透镜距离蜡烛为和时，光屏上先后两次都呈现烛焰清晰的像，由光路的可逆性可知，第一次物距等于第二次的像距，第一次的像距等于第二次的物距，所以第一次物距是16cm，像距是24cm；第二次物距是24cm，像距是16cm；蜡烛和光屏之间的距离为16cm+24cm=40cm 第一次物距小于像距，成倒立放大的实像，第二次物距大于像距，成倒立缩小的实像，第二次像比第一次小，故C正确，AB错误； D．在第二次中，成倒立缩小的实像，物距24cm>2f① 像距2f>16cm>f② 由①和②得到12cm>f>8cm 所以凸透镜的焦距不可能是20cm，故D错误。 故选C。 11．如图所示，是根据照相机成像原理自制模型照相机，在“自制照相机模型”时，下列说法正确的是（     ） A．在取材时，胶片使用的材料是透明薄膜 B．为使成像清晰，观察时应选择暗的物体做观察对象 C．用自制的照相机先拍摄到了远处的物体，再拍摄近处物体时，应增大AB间的距离，此时薄膜上的像变小 D．照相时，镜头离景物的距离要大于二倍焦距，才能在薄膜上看到清晰的像 【答案】D 【详解】A．胶片应使用半透明薄膜承接像，透明薄膜无法承接像，故A错误； B．物体越亮，成的像越清晰，应选择明亮的物体，故B错误； C．由凸透镜成像规律可知，物近像远像变大，拍摄近处物体时物距减小，像距增大，像变大，应增大AB间的距离，此时薄膜上的像变大，故C错误； D．照相机成像原理是物距大于二倍焦距，即，成倒立、缩小的实像，故D正确。 故选D。 12．一发光物体从很远处沿着焦距为的凸透镜的主光轴向凸透镜匀速靠近，下列说法错误的是（     ） A．只要物体向凸透镜的焦点靠近，像一定变大 B．当物距小于时，像靠近凸透镜的速度大于物体靠近的速度，此物距应用于放大镜 C．当物距大于时，像远离凸透镜的速度大于物体靠近的速度，此物距应用于照相机 D．当物距在和之间时，像远离凸透镜的速度大于物体靠近的速度，此物距应用于投影仪 【答案】C 【详解】A．凸透镜成像时，无论成实像还是虚像，物体向焦点靠近的过程中像均变大，故A正确，不符合题意； B．当时成正立放大虚像，应用为放大镜，物体靠近凸透镜时像也靠近凸透镜，且像移动速度大于物体移动速度，故B正确，不符合题意； C．当，时成倒立缩小实像，应用为照相机，像远离凸透镜的速度应该小于物体靠近的速度，故C错误，符合题意； D．当，时成倒立放大的实像，应用为投影仪，像远离凸透镜的速度应该大于物体靠近的速度，故D正确，不符合题意。 故选 C。 13．（2026·甘肃武威·中考真题）我国航天员舱外航天服上的高清摄像机镜头使用非球面透镜作为基本成像元件，其成像原理与凸透镜相似。当航天员用该摄像机从近距离拍摄舱门，调整为远距离拍摄空间站全貌时，镜头所成的像变_____（选填“大”或“小”），同时，应适当_____（选填“增大”或“减小”）镜头与传感器（相当于光屏）之间的距离，使像清晰呈现在传感器上。 【答案】 小 减小 【详解】摄像机镜头的成像原理与凸透镜相似，照相时物距越大，像距越小，像也越小。由近距离拍摄舱门调整为远距离拍摄空间站全貌时，物距增大，所以镜头所成的像变小。由凸透镜成像规律“物远像近像变小”可知，物距增大时，像距减小。传感器相当于光屏，为使像清晰呈现在传感器上，应适当减小镜头与传感器之间的距离。 14．（2026·江苏连云港·中考真题）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。 【答案】 缩小 靠近 【详解】由图可知，蜡烛在80cm刻度，凸透镜在50cm刻度，物距，满足，根据凸透镜成像规律：当时，成倒立、缩小的实像。 根据凸透镜成像动态规律可知：物远像近像变小，蜡烛远离凸透镜，物距变大，像距变小，因此光屏需要靠近凸透镜才能再次承接清晰的像。 15．（2026·江苏扬州·中考真题）探究凸透镜成像规律实验。凸透镜焦距为10 cm。 (1)调节蜡烛和光屏的位置如图，此时光屏上恰好成清晰的像，像是倒立_______的_______像，此成像特点与生活中的_______（选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”）相同。 (2)用不透明的纸将凸透镜遮住一半，则光屏上能否成完整的像？_______。 (3)将蜡烛（或F形光源）放在二倍焦距处能成等大的像。请提出一种实验验证的方法：_______。（选择蜡烛或F形光源中的一个回答即可） 【答案】(1) 放大 实 投影仪 (2)能成完整的像 (3)打开F形光源，把白纸放在F形光源上用铅笔描绘出光源的轮廓，然后将F形光源放在二倍焦距处，调整光屏得到清晰像后，把白纸上描绘出光源的轮廓与F形光源上下左右相反贴在光屏上，调整白纸位置，若像与白纸上光源的轮廓重合，说明二倍焦距处能成等大的像。 【详解】（1）已知凸透镜焦距，由图可知物距，物距大于一倍焦距小于二倍焦距，成倒立、放大的实像，生活中投影仪利用这一成像特点工作。 （2）遮住凸透镜一半后，透镜剩余部分仍可以折射所有物点的光线，因此仍然能成完整的像，只是透过的光线减少，像的亮度变暗，所以光屏上能成完整的像。 （3）验证结论的核心操作是：将物体放在二倍焦距处，调整光屏得到清晰像后，比较物和像的大小，则实验验证的方法：打开F形光源，把白纸放在F形光源上用铅笔描绘出光源的轮廓，然后将F形光源放在二倍焦距处，调整光屏得到清晰像后，把白纸上描绘出光源的轮廓与F形光源上下左右相反贴在光屏上，调整白纸位置，若像与白纸上光源的轮廓重合，说明二倍焦距处能成等大的像。（其他合理即可） 16．（2026·四川自贡·中考真题）关于凸透镜成像的规律及其应用，小组进行研究分析： (1)自贡智能无人快递车通过安装的摄像机和激光雷达识别道路状况。摄像机的镜头相当于一个凸透镜，当识别行人时，行人在摄像机感光元件上成__________的实像。 A．倒立　放大 B．倒立　缩小 C．正立　放大 D．正立　缩小 (2)为了研究凸透镜成像规律，小组按图甲所示组装器材，在光屏上恰好得到一个清晰的像（像未画出），则凸透镜的焦距__________cm； (3)如图乙所示，固定蜡烛和光屏的位置，两者距离为，当凸透镜从左向右移动，先后经过、两点（图中未标出）时，均能在光屏上得到清晰的像，测得、之间的距离为，则点到蜡烛的距离__________（用和表示）。 (4)在照毕业照时，摄影师发现两旁还有同学没有进入取景框内，这时摄影师应使照相机__________（选填“靠近”或“远离”）同学，同时__________（选填“增大”或“缩小”）照相机的暗箱长度，使全班同学都能进入取景框中，并成清晰的像。 【答案】(1)B (2) (3) (4) 远离 缩小 【详解】（1）摄像机的镜头是凸透镜，和照相机的成像原理一样，根据凸透镜成像规律，当物距时，成倒立、缩小的实像。 故选B。 （2）由图甲可知，刻度尺分度值为，蜡烛在处，凸透镜在处，光屏在处，此时物距 像距 ，因此焦距 （3）凸透镜在A点时，物距为，像距为；移动到B点后，物距为，根据光路可逆原理，物距也等于原来的像距，即物距等于，因此，整理得。 （4）要让所有同学进入取景框，需要让像变小，根据凸透镜成像规律“物远像近像变小”需要增大物距，即照相机远离同学，减小像距，即缩小暗箱长度，才能成清晰的小像，容纳全部同学。 🌟思维挑战 17．（2025·四川攀枝花·中考真题）某同学在做“探究凸透镜成像规律”实验时发现，烛焰的像在距离凸透镜16cm时，光屏上成清晰放大的像。若将烛焰移动到距离凸透镜20cm处，则此时烛焰通过凸透镜将成（　　） A．放大的虚像 B．等大的实像 C．放大的实像 D．缩小的实像 【答案】D 【详解】烛焰的像在距离凸透镜16cm时，光屏上成清晰放大的像，说明此时像距，且成实像。由凸透镜成像规律可知，当时，，成倒立、放大的实像；因为初始时，所以，即 若烛焰移动到距离凸透镜20cm处，此时物距。因为，所以，可得，根据凸透镜成像规律，当时，成倒立、缩小的实像。故ABC错误，D正确。 故选D。 18．（2025·四川绵阳·中考真题）在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示时，光屏上成的像不清晰，若将光屏向右移动适当距离，可在光屏上观察到清晰的像，则（   ） A．清晰的像是倒立、缩小的实像 B．清晰的像是正立、放大的实像 C．该透镜的焦距大于7.5cm小于15cm D．该透镜的焦距大于10cm小于20cm 【答案】D 【详解】 AB．由图可知，物距 ，将光屏向右移动适当距离，可在光屏上观察到清晰的像，说明清晰成像时的像距 v 大于初始光屏到透镜的距离，即 ；因为像距大于物距 ，根据凸透镜成像规律，当成实像时，若像距大于物距，烛焰成倒立、放大的实像，故AB不符合题意； CD．由凸透镜的成像规律可知，物距等于20cm时，成倒立放大的实像，此时物距 u 应该满足 解得 故C不符合题意，D符合题意。 故选D。 19．（2025·江苏无锡·中考真题）探究凸透镜成像的规律，凸透镜焦距为10cm。首先应将烛焰、凸透镜、光屏的中心调整到___________，当烛焰、凸透镜、光屏在如图所示的位置时，光屏上恰好成一个清晰的像，这是一个倒立、___________的实像，在放大镜、照相机和投影仪中，成像情况与此类似的是___________。 【答案】 同一高度 缩小 照相机 【详解】[1]在探究凸透镜成像规律的实验中，为了使像能成在光屏的中央，首先应将烛焰、凸透镜、光屏的中心调整到同一高度。 [2]已知凸透镜焦距f=10cm ，由图可知，物距u=45.0cm−15.0cm=30.0cm，因为u>2f  ，根据凸透镜成像规律，成倒立、缩小的实像。 [3]放大镜成正立、放大的虚像；照相机成倒立、缩小的实像，所以成像情况与此类似的是照相机。 20．（2026·湖北武汉·中考真题）晶莹的露珠是大自然创造的“透镜”，如图甲所示，露珠下的叶脉看起来比实际的大，这是因为露珠就是一个__________透镜，对光有__________作用。在探究凸透镜成像规律的实验中，发光体“F”、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图乙所示，此时发光体在光屏上呈现清晰的高为的像，发光体到凸透镜的距离为，光屏到凸透镜的距离为。保持发光体和光屏的位置不变，凸透镜向右移动的距离为__________时，光屏上再次呈现清晰的高为的像，则__________（填“>”“=”或“<”）。 【答案】 凸 会聚 > 【详解】露珠中间厚、边缘薄，符合凸透镜的外形特征，叶脉看起来被放大，正是凸透镜成虚像的效果； 根据凸透镜的基本光学性质可知，凸透镜对光有会聚作用； 在发光体和光屏位置固定不变时，根据光路可逆原理，再次成清晰的像，原来的物距s1会变成后来的像距，原来的像距s2会变成后来的物距，初始时凸透镜距离发光体s1、距离光屏s2，移动后凸透镜到发光体的距离变为s2，因此凸透镜需要向右移动的距离为； 由图乙可知初始时物距s1小于像距s2，此时成倒立放大的实像，凸透镜右移后，新的物距等于原来的像距s2，新的像距等于原来的物距s1，此时物距大于像距，成倒立缩小的实像，物体的高度不变，因此第一次的像高h1大于第二次的像高h2。 21．（2026·陕西·中考真题）小明用一个圆形凸透镜（镜片直径约8 cm）、纸盒、薄泡沫板、胶水、手机（屏幕大小约为15 cm×6.5 cm）及其他辅助材料，计划制作一个简易投影仪，可将手机屏幕的画面投射在客厅墙上。 (1)小明用如图-1的方法，测量出该凸透镜焦距f=________cm。 (2)①为满足投影仪功能，根据已学习过的凸透镜成像规律，小明可选择在如图-2纸盒上的________（选填“甲”或“乙”）平面开孔并安装凸透镜。 ②为了确定手机在盒内的安装位置，小明在实验室用“F”光源、凸透镜、光具座、光屏和卷尺等器材进行实验，模拟不同物距时的成像情况，并记录相应数据如下表，将实验数据作为制作投影仪的相关参数。 实验次序 物高/cm 物距/cm 像距/cm 像高/cm 1 3.0 25.0 100.0 12.0 2 24.0 120.0 15.0 3 23.0 153.3 20.0 4 22.5 180.0 24.0 5 22.0 220.0 30.0 6 21.5 286.7 40.0 7 21.0 420.0 60.0 (3)如图-3，小明按照能垂直嵌入纸盒的尺寸裁剪两块薄泡沫板，使它们垂直固定在一起作为支架，将手机壳粘在支架背板上，再将手机嵌入壳中，根据表中数据，确定好手机在纸盒内的位置，完成投影仪制作。调整好投影仪正对墙壁的距离，就可实现将手机画面清晰地投影在正对的墙壁上。已知使用投影仪的房间，正对的两面墙壁间的距离为3 m。 ①若根据表中第6次的数据制作投影仪（即手机屏幕距离透镜21.5 cm处），你认为是否可行并阐述理由：________。 ②根据表中第2次或第5次的数据制作投影仪，均能正常播放。请你比较两次数据，选择其中一次，分析该次投影画面效果的优点与不足：________。 (4)如图-4，是小明进行模拟实验的场景，此时光屏上成清晰的像，像的形状是________（填字母选项）。 A． B． C． D． (5)小明将制作好的投影仪放在水平台面并正对墙壁播放，发现墙壁上的画面整体偏高，请你分析可能的原因：________（写出一条即可）。 (6)请你给出一条该投影仪的使用提示：________。 【答案】(1)20.0 (2)乙 (3) 不可行；没有足够的放置空间，使得投影仪成清晰的像 选择第5次数据制作投影仪。优点：第5次数据得到的像高第2次的更大，可以获得更大的投影画面。不足：第5次数据所需的像距比第2次的远得多，这意味着投影仪需要放置在离墙壁更远的位置，对使用空间的要求更高。 (4)C (5)手机在支架上的位置偏低，导致手机屏幕的中心低于凸透镜的光心。（凸透镜的安装位置偏高；投影仪的支架使整个装置向上倾斜等） (6)需要将手机倒置放入手机壳中。（或使用时需要根据投影距离调节手机与透镜的距离以获得清晰的图像；或在较暗的环境下使用，投影效果会更好） 【详解】（1）根据图-1所示的平行光聚焦法，平行光经过凸透镜后会聚于焦点。图中凸透镜位于0cm处，光屏上形成最小最亮光斑的位置在20.0cm处，该点即为焦点。因此，该凸透镜的焦距 （2）投影仪的工作原理是物体（手机屏幕）通过凸透镜成一个倒立、放大的实像在屏幕上（墙壁），此时。因此由图-2可知，凸透镜应安装在纸盒的乙平面。 （3）根据第6次数据，像距 ，由图-2可知，纸盒的放置镜头的长度为35cm，则大于房间两墙间距，所以没有足够的空间投射出清晰的图像，因此不可行； 若选择第5次数据制作投影仪。 优点：与第2次数据相比，第5次数据得到的像高为 ，比第2次的更大，可以获得更大的投影画面。 不足：第5次数据所需的像距为 ，比第2次的远得多，这意味着投影仪需要放置在离墙壁更远的位置，对使用空间的要求更高。 （4）由图-4可知，此时物距小于像距，根据凸透镜成实像的规律可知，此时所成的像为倒立放大的实像，即像相对于物体是上下颠倒、左右相反，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 （5）墙壁上的画面整体偏高，说明投影仪投射出的光线整体向上。可能的原因是：手机在支架上的位置偏低，导致手机屏幕的中心低于凸透镜的光心。（或：凸透镜的安装位置偏高；或投影仪的支架使整个装置向上倾斜等） （6）为了在墙上看到正立的图像，需要将手机倒置放入手机壳中。（或使用时需要根据投影距离调节手机与透镜的距离以获得清晰的图像；或在较暗的环境下使用，投影效果会更好） 22．（2025·黑龙江哈尔滨·中考真题）物理科学实验小组进行凸透镜成像的实验。 (1)同学们选取了一个凸透镜进行实验，平行光正对凸透镜的折射情况如图甲所示，则该凸透镜焦距f3＝___________cm； (2)得出凸透镜成像规律后，继续探究凸透镜成像大小与焦距的关系，收集的数据如表所示： 实验次数 焦距f/cm 物距u/cm 像距v/cm 物高L/cm 像高h/cm 1 15.0 7.5 6.0 C 2 20.0 20.0 6.0 6.0 3 25.0 37.5 6.0 9.0 ①实验后发现忘记收集表中C处的数据，他们画出凸透镜成像原理图如图乙所示。观察原理图发现△AOB∽△A'OB′，可见物距u、像距v、物高L、像高h之间的比例关系为：___________（用字母表示），则表中C处数据应为___________cm； ②利用表格中的数据，能否得出当凸透镜成实像时，像的大小和焦距之间的关系呢？若能，请写出分析过程及结论；若不能，说明理由___________。 【答案】(1)15.0 (2) 3.0 不能得出结论 【详解】（1）平行光经凸透镜折射后会聚在焦点，由图甲可知，刻度尺的分度值是1cm，凸透镜在光具座20.0cm处，焦点在35.0cm处，故焦距 （2）[1][2]由，根据相似三角形的性质，满足对应边成比例，可得 代入实验1的数据，u＝15.0cm，v＝7.5cm，L＝6.0cm，则 解得，即C处数据为3.0。 [3]不能得出结论。因为探究“凸透镜成实像时像的大小与焦距的关系”，需要控制物距u不变，改变焦距f，观察像的大小变化。但表格中三次实验的物距u不同，未控制变量，因此无法得出像的大小与焦距的关系。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $