第4.4节 凸透镜成像（高效培优·讲义）物理新教材沪科版(五四学制）八年级上册

本讲义聚焦初中物理“凸透镜成像”核心知识点，系统梳理透镜的分类与特点、对光的作用及凸透镜成像规律，以目标导航为起点，通过考点解析构建从基础概念（光心、主光轴）到光学作用（会聚/发散、焦点焦距），再到实验探究（成像规律、动态变化）的学习支架。 资料特色在于融合科学思维与科学探究，设“避坑指南”辨析易错点（如“会聚≠相交”），实验探究环节详细呈现“三心等高”操作及数据记录，配合知识导图强化物理观念。课中辅助教师实验教学，课后通过真题闯关与三阶练习帮助学生查漏补缺，提升应用能力。

第4.4节 凸透镜成像 目录 01 本节导航·目标清单 02 教材精研·内容全解 考点01 透镜 考点02 透镜对光的作用 考点03 凸透镜成像规律 03 避坑指南·解题通法 角度01 透镜的特点与分类 角度02 探究透镜对光的作用 角度03 用平行光测定凸透镜焦距 角度04 透镜的特殊光线作图 角度05 放大镜的成像原理及特点 角度06 探究凸透镜成像规律的实验 角度07 凸透镜成实像时像距随物距的变化规律 角度08 根据凸透镜的物像关系求凸透镜的焦距 角度09 凸透镜成虚像时像距随物距的变化规律 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.区分凸透镜、凹透镜，掌握两类透镜对光线的作用，会画特殊光线。 2.学会平行光法测量凸透镜焦距，分清实焦点与虚焦点。 3.完成凸透镜成像实验，掌握“三心等高”操作要求。 4.熟记凸透镜五条成像规律，根据物距判断成像性质。 1.凸透镜会聚光线，凹透镜发散光线。 2.实像能用光屏承接，虚像不能。 3.实像：物远像近像变小；虚像：物远像远像变大。 知识导图 考点01 透镜 1、透镜的概念：透镜是用透明物质制成的、至少一个表面为球面一部分的光学元件。光从空气进入透镜一侧，从另一侧射出时各发生一次折射，并由此会产生会聚或发散的效果。 2、透镜的分类：透镜分为凸透镜和凹透镜。 （1）凸透镜：中间厚、边缘薄的透镜（照相机的镜头、投影仪的镜头、放大镜等）。 （2）凹透镜：中间薄、边缘厚的透镜（近视镜等）。 3、透镜与面镜区别：面镜利用光的反射现象成像，透镜利用光的折射现象成像；透镜成像遵循光的折射定律，面镜成像遵循光的反射定律。 4、凹透镜与凸透镜的辨别 （1）触摸法：用手摸，凸透镜是中间厚两边薄，凹透镜是中间薄两边厚。 （2）成像法：放在书上的字上，放大是凸透镜，缩小是凹透镜。 （3）太阳聚焦法：把透镜放在阳光下，再放一张白纸在透镜下，若能在纸上找到一个很亮的点（焦点）即为凸透镜，否则为凹透镜。 5、透镜的主光轴和光心 名称 概念 图示 主光轴 通过透镜两个球面球心的直线叫主光轴，简称主轴。每个透镜都有一个主轴，主轴用点线表示 凸透镜 凹透镜 光心 透镜主轴上有两个特殊的点，通过这个点的光传播方向不变，这个点叫透镜的光心。可以认为薄透镜就在透镜的中心 【深化点拨】 1．透镜的识别方法 （1）对于同一种物质，比热容的值还与物质的状态有关，同一种物质在同一状态下的比热容是一定的，但在不同状态时，比热容是不同的。如：水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），而冰的比热容是2.1×103J（kg•℃）。 （2）对于物质的比热容，可以从以下两个方面理解：首先，比热容跟密度一样，也是物质的一种特性，它既不随物质质量的改变而变化，也不随物质吸收（或放出）热量的多少及温度的变化而变化，也就是说，只要是相同的物质，不论其形状、质量、温度高低、放置地点如何，它的比热容一定是相同的；其次，不同物质的比热容不同，同种物质的比热容相同，它反映了不同物质吸、放热本领的强弱，还可以利用物质的这种特性来鉴别物质。 2．利用下面方法理解也可以区别透镜种类 （1）结构不同：凸透镜是由两面磨成球面的透明镜体组成；凹面镜是由一面是凹面而另一面不透明的镜体组成。凸透镜是中央较厚，边缘较薄的透镜。凹透镜镜片中央薄，周边厚，呈凹形。 （2）成像性质不同：凸透镜是折射成像 成的像可以是正、倒；虚、实；放、缩。起聚光作用；凹面镜是反射成像，能成倒立的缩小或放大的实像，也可以成正立放大的虚像。起散光作用透镜（包括凸透镜）是使光线透过，使用光线折后成像的仪器，光线遵守折射定律。面镜（包括凸面镜）不是使光线透过，而是反射回去成像的仪器，光线遵守反射定律。凸透镜可以成倒立放大、等大、缩小的实像或正立放大的虚像。可把平行光会聚于焦点，也可把焦点发出的光线折射成平行光。凹面镜只能成正立放大的虚像，主要用发散光线。 （3）对光的作用不同：凸透镜主要对光线起会聚作用；凹透镜主要对光线起发散作用。四、成像不同：凸透镜能成正立放大虚像、倒立放大实像、倒立等大实像、倒立缩小实像；凹透镜只能成正立缩小虚像。五、焦点不同：凸透镜有实焦点，有2个焦点；凹透镜有虚焦点。 1．下列透镜中属于凸透镜的是（     ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】判断透镜类型的核心标准是：凸透镜的结构特点是中间厚度大于边缘厚度，凹透镜的结构特点是中间厚度小于边缘厚度。 对各选项逐一判断： A．该透镜中间厚、边缘薄，符合凸透镜的特征，故A符合题意； BCD．透镜都是中间薄、边缘厚，属于凹透镜，故BCD不符合题意。 故选A。 2．小亮同学在网上购买了一款手电筒（内部仅有一颗灯珠），发现在贴近手电筒镜头位置放上不同的透镜，相同距离情况下手电筒的照射面积不同，照射面积最大的是__________（选填“凸透镜”“凹透镜”或“玻璃板”）。若透镜为凸透镜，要使光平行射出，灯珠应位于透镜的__________。 【答案】 凹透镜 焦点 【详解】因凹透镜对光线有发散作用，凸透镜对光线有会聚作用，光线透过玻璃板传播方向几乎不变，故相同距离下照射面积最大的是凹透镜；由凸透镜光路规律可知，位于焦点处的点光源发出的光线经凸透镜折射后会平行射出，故灯珠应位于透镜的焦点处。 考点02 透镜对光的作用 1、透镜的焦点和焦距 焦点 焦距 图示 凸透镜 凸透镜能使跟主光轴平行的数显会聚在主光轴上的一点，这个点叫凸透镜的焦点，用F表示。凸透镜两侧各有一个焦点 焦点F到光心O的距离叫焦距，用f表示，凸透镜两侧的焦距相等 凹透镜 凹透镜能使跟主光轴平行的光发散，且发散的光反向延长线相交在主光轴上的一点，这个点不是实际光线会聚的点，所以叫虚焦点，用F表示。凹透镜两侧各有一个虚焦点 虚焦点F到光心O的距离叫焦距，用f表示，凹透镜两侧的焦距相等 2、粗测凸透镜焦距的方法：让凸透镜（放大镜）正对着太阳光，再拿一张白纸放在它的另一端，调整放大镜与白纸的距离，直到纸上的光斑最小、最亮（这个点就是凸透镜的焦点）。测出这个光斑达到凸透镜光心的距离，即该凸透镜的焦距。这种测凸透镜焦距的方法称为平行光聚焦法。 3、物距和像距 （1）物体到光心的距离叫物距，用“u”表示。 （2）像到光心的距离叫像距，用“v”表示。 4、实验探究：探究对光的作用 （1）凸透镜对光的作用：让平行于凸透镜主光轴的几束光射向凸透镜，观察到光通过凸透镜后会聚于主光轴上的一点。 （2）凹透镜对光的作用：让平行于凹透镜主光轴的几束光射向凹透镜，观察到光通过凹透镜后会偏离主光轴散开，但其反向延长线交于主光轴上的一点。 5、对“会聚作用”和“发散作用”的理解 （1）凸透镜对光有会聚作用，指的是折射光的方向比入射光的方向更靠近主光轴，即通过凸透镜的光将主光轴方向偏折。 （2）凹透镜对光有发散作用，指的是折射光的方向比入射光的方向更偏离主光轴，即通过凹透镜的光将向远离主光轴方向偏折。 6、透镜的作用：凸透镜有会聚光线作用，所以凸透镜也叫会聚透镜；凹透镜有发散光线作用，所以凹透镜也叫发散透镜。 （1）凸透镜分为双凸、平凸和凹凸（或正弯月形）等形式，凸透镜有会聚作用故又称聚光透镜，较厚的凸透镜则有望远、会聚等作用，这与透镜的厚度有关。 （2）凹透镜对光有发散作用，平行光线通过凹球面透镜发生偏折后，光线发散，成为发散光线，不可能形成实性焦点，沿着散开光线的反向延长线，在投射光线的同一侧交于F点，形成的是一虚焦点（凹透镜有两个虚焦点）。 7、透镜中的光路是可逆的：由于光在发生折射时是可逆的，而透镜对光的作用也是折射作用，所以透镜中的光路是可逆的。 8、透镜的三条特殊光线是指：通过光心的光线、平行于主光轴的光线、经过焦点（对凹透镜来说应该是射向另一侧焦点）的光线。这三条光线经凸透镜和凹透镜折射后的情况见下表 凸透镜 通过光心的光线经凸透镜折射后，传播方向不变 平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，经过另一侧的焦点 通过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴 凹透镜 经光心的光线经凹透镜折射后，传播方向不变 平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线经过凹透镜同侧虚焦点 射向凹透镜另一侧虚焦点的光线经凹透镜折射后，平行于主光轴 【深化点拨】 1．正确理解透镜对光的作用 （1）凸透镜对光有会聚作用是指折射光线相对于入射光线更靠近主轴了。 （2）凹透镜对光有发散作用是指折射光线相对于入射光线更远离主轴了。 2．凸透镜的三条特殊光线 （1）凸透镜对光线有会聚作用，一束平行光经过凸透镜后会会聚在焦点上，所以平行于主光轴的光线经透镜折射后通过焦点。 （2）对于凸透镜，过光心的光线传播方向不改变。 （3）由于光路是可逆的，通过焦点的光线经凸透镜折射后将会平行于主光轴射出。 3．凹透镜三条特殊光线的作图 （1）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。 （2）过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变。 （3）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。 1．在森林中，装有水的透明饮料瓶若被随意丢弃，经太阳光长时间照射可能引发火灾。下列光路图中，能正确解释该现象成因的是（     ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A．装有水的透明饮料瓶中间厚、边缘薄，相当于凸透镜。凸透镜对光有会聚作用，能将平行的太阳光会聚于焦点，使焦点处温度升高引发火灾，图中平行光经凸透镜会聚于焦点，故A符合题意； B．图中光线从焦点发出经凸透镜变为平行光，不符合太阳光（平行光）照射的情景，故B不符合题意； CD．图中透镜中间薄、边缘厚，为凹透镜，对光有发散作用，无法会聚光线，故CD不符合题意。 故选A。 2．汽车的前大灯为了照亮前方远处的环境，要将发散的光束集中，可以选择在灯泡的前方安装一个______________透镜；或灯泡的后方安装一个______________面镜。如图所示，是球形玻璃太阳能发电装置。球形玻璃对光线有______________（选填“会聚”或“发散”）作用。 【答案】 凸 凹 会聚 【详解】凸透镜对光线有会聚作用，在灯泡前方安装凸透镜，可以将发散的光束集中，照亮远处； 凹面镜属于面镜，对光线也有会聚作用，把灯泡放在凹面镜的焦点处，反射后的光线会变为平行光，能够集中射向远方，符合汽车前大灯的工作需求； 球形玻璃中间厚、边缘薄，相当于凸透镜，因此对光线有会聚作用，可以将光线集中到发电装置的受光部位，提升发电效率。 3．小波在做“探究凸透镜成像规律”的实验中。 (1)实验要求烛焰、凸透镜、光屏，三者中心大致在同一高度，这样做的目的是使像成在______________； (2)他将凸透镜正对平行光，当光屏移动到图甲所示位置时，屏上呈现出最小最亮的光斑，则通过刻度尺读出此凸透镜的焦距f=_______cm； (3)如果将蜡烛在乙图的基础上远离透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向________（选填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动。当光屏上出现清晰的像后，取走光屏，从凸透镜右侧适当位置________（选填“能”或“不能”）看到烛焰倒立的实像 【答案】(1)光屏中央 (2)11.0 (3) 靠近 能 【详解】（1）实验调整烛焰、凸透镜、光屏三者中心大致在同一高度，是为了让烛焰的像完整成在光屏的中央，方便我们观察清晰的像。 （2）平行光正对凸透镜时，最小最亮的光斑就是凸透镜的焦点，焦点到透镜光心的距离就是焦距。从甲图刻度尺读数，透镜对应30.0cm刻度线，光屏对应41.0cm刻度线，因此焦距 （3）根据凸透镜成像规律，物远像近像变小，蜡烛远离透镜（物距变大）时，像距会变小，因此光屏要向靠近透镜的方向移动才能承接清晰的像； 实像是实际光线会聚形成的，取走光屏后，会聚的光线会继续向前传播进入人眼，所以在透镜右侧适当位置能看到这个倒立的实像。 考点03 凸透镜成像规律 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。 4、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。 ②2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】 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。 3．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．关于凸透镜成像规律，下列说法正确的是（     ） A．物距小于焦距时，成倒立、放大的虚像 B．物距在1-2倍焦距之间时，成倒立、放大的实像 C．物距等于2倍焦距时，成正立、等大的实像 D．物距大于2倍焦距时，成正立、缩小的实像 【答案】B 【详解】A．物距小于焦距时，成正立、放大的虚像，不是倒立虚像，故A错误； B．物距在1~2倍焦距之间时，成倒立、放大的实像，符合规律，故B正确； C．物距等于2倍焦距时，成倒立、等大的实像，不是正立，故C错误； D．物距大于2倍焦距时，成倒立、缩小的实像，不是正立，故D错误。 故选B。 2．如图所示是汽车的行车记录仪，能够记录汽车行驶全过程的视频图像和声音，可为交通事故提供证据。物体通过透镜成的是________立、缩小的实像，当汽车靠近前方的物体时，物体的像会变________。 【答案】 倒 大 【详解】行车记录仪的镜头是凸透镜，成像原理和照相机一致：当物体位于凸透镜二倍焦距以外时，成倒立、缩小的实像； 根据凸透镜成实像的规律“物近像远像变大”：当汽车靠近前方物体时，物距减小，物体的像会变大。 3．小明同学在“探究凸透镜成像规律”实验中： (1)把蜡烛、焦距为10.0cm的凸透镜、光屏依次安装到光具座上，点燃蜡烛，调节三个中心大致在_______； (2)实验时，将凸透镜放置在光具座“50”刻度处，蜡烛和光屏移动到如图所示位置时，光屏上得到烛焰清晰的像，这个像的性质是倒立_______的实像； (3)实验过程中能从各个方向上观看到光屏上所成的像是因为在光屏上发生了_______反射。 【答案】(1)同一水平高度 (2)放大 (3)漫 【详解】（1）探究凸透镜成像规律的实验中，把蜡烛、凸透镜、光屏依次安装到光具座上，点燃蜡烛，调节三个中心大致在同一高度，使像成在光屏中央。 （2）由图可知，物距为15.0cm，在一倍焦距和二倍焦距之间；像距为30.0cm，像在二倍焦距以外，此时光屏上成倒立、放大的实像。 （3）实验过程中能从各个方向上观看到光屏上所成的像，是因为在光屏上发生了漫反射，反射光线射向各个方向。 凸透镜成像的综合应用及解题步骤 1.透镜辨析：区分凸透镜和凹透镜，不能只看中间厚薄，更要看对光线的作用。 （1）结构特征 凸透镜：中间厚、边缘薄（如老花镜、放大镜）。 凹透镜：中间薄、边缘厚（如近视镜）。 （2）光学作用（核心） 凸透镜对光有会聚作用：光线经过凸透镜后，折射光线比入射光线更靠近主光轴。 凹透镜对光有发散作用：光线经过凹透镜后，折射光线比入射光线更远离主光轴。 （3）避坑点：“会聚”不等于“相交”，“发散”不等于“散开”。 如果入射光是发散的，经过凸透镜后可能依然是发散的，只是发散程度减小了（这也是会聚作用）。 判断依据是看折射光线相对于原传播方向是“收拢”了还是“张开”了。 2.三条特殊光线：作图题的基础，必须熟练掌握，特别是经过焦点的光线。 （1）凸透镜的三条线： 平行于主光轴的光线→折射后过实焦点（F）。 过实焦点（F）的光线→折射后平行于主光轴。 过光心（O）的光线→传播方向不改变。 （2）凹透镜的三条线： 平行于主光轴的光线→折射光线的反向延长线过虚焦点（F）。 射向虚焦点（F）的光线→折射后平行于主光轴。 过光心（O）的光线→传播方向不改变。 （3）易错点：凹透镜的焦点是虚焦点，作图时要用虚线画反向延长线；且射向凹透镜焦点的光线，必须是“冲着焦点去”的，而不是从焦点发出的（因为焦点在另一侧）。 3.焦距与粗测方法 焦点（F）：平行光通过凸透镜会聚的点（实际光线汇聚，是实焦点）。 焦距（f）：焦点到光心（O）的距离。 注意：不是到透镜边缘的距离，也不是到透镜表面的距离，而是到中心（光心）的距离。 粗测焦距：让凸透镜正对太阳光（平行光），在另一侧移动光屏，直到出现最小、最亮的光斑，此时光斑到透镜中心的距离即为焦距f。 4.两个分界点：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。 5.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。 角度01 透镜的特点与分类 1．对下列光现象的说法正确的是（     ） A．图甲，在太阳光下能把火柴点燃的是凹透镜 B．图乙，沿着看见鱼的方向去叉却叉不到鱼，是由于光的折射造成的 C．图丙，建筑物的倒影是光的折射现象 D．图丁，小孔成像实验中所成的像是正立的像 【答案】B 【详解】A．凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用，由图甲，该透镜对光有会聚作用，其为凸透镜，故A错误； B．光从水斜射入空气时，折射角大于入射角，人看到的是鱼位置变高的虚像，所以，沿着看见鱼的方向去叉却叉不到鱼，故B正确； C．倒影是平面镜成像，是光的反射现象，故C错误； D．小孔成像由光沿直线传播形成，成倒立实像，故D错误。 故选B。 2．如图是一种被称为“七仙女”的神奇玻璃酒杯，空杯时什么也看不见，斟上酒，杯底立即显现出栩栩如生的仙女图。此现象可以用我们所学知识尝试分析，其中的原理是仙女图画片放在平凸透镜的焦点处，空杯时不成像。倒上酒后，上方的液体可以看作________（凸/凹）透镜，在它和下方平凸透镜的共同作用下，对光的会聚能力比空杯时________（弱/强），于是就看到了一个________（正立/倒立）、放大的“七仙女”像。 【答案】 凹 弱 正立 【详解】斟上酒后，杯中的酒中间薄、边缘厚，因此上方液体可以看作凹透镜。 凹透镜对光线有发散作用，原本下方的平凸透镜单独作用时光线会聚能力强，加入凹透镜后，凹透镜的发散效果抵消了部分平凸透镜的会聚作用，整体对光的会聚能力比空杯时弱。 空杯时画片刚好在平凸透镜的焦点处，无法成像；加入酒后整体会聚能力变弱，等效焦距变大，此时画片位于组合透镜的一倍焦距以内，根据凸透镜成像规律，物距小于一倍焦距时，成正立、放大的虚像，因此我们看到正立放大的仙女像。 角度02 探究透镜对光的作用 3．要使太阳光会聚点燃纸片，应该选用（     ） A．凹透镜 B．凸透镜 C．平面镜 D．凸面镜 【答案】B 【详解】A．凹透镜对光线具有发散作用，无法会聚太阳光，故A不符合题意； B．凸透镜对光线具有会聚作用，平行入射的太阳光经凸透镜后会聚到焦点处，焦点处的温度升高可点燃纸片，故B符合题意； C．平面镜仅能改变光的传播方向，对光线无会聚作用，故C不符合题意； D． 凸面镜对光线具有发散作用，无法会聚太阳光，故D不符合题意。 故选B。 4．如图所示，人看到平面镜成像或光线通过透镜光路图画法正确的是（     ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】AB．人能看到平面镜中的虚像，本质是蜡烛发出的光经平面镜反射后进入人眼，我们会逆着反射光线的传播方向，在镜后看到虚像，因此真实光线的箭头方向必须是从蜡烛指向镜面，经反射后指向人眼，故A正确，B错误； C．凸透镜对光线有会聚作用，从左侧焦点发出的光线经过凸透镜后，应当平行于主光轴射出，故C错误； D．凹透镜对光线有发散作用，从焦点发出的光线经凹透镜折射后，折射光线相比入射光线会远离主光轴，而图中折射光线平行于主光轴，即发生了会聚，故D错误。 故选A。 5．春假期间，小成同学参观博物馆时发现在较小的文物前放置透镜，如图所示，通过透镜看到放大的像，该透镜对光具有_________的作用，若该透镜的焦距为10cm，该透镜与文物的距离应_________10cm，小成同学透过透镜看到的是正立、放大的_________像。 【答案】 会聚 小于 虚 【详解】该透镜是放大镜，属于凸透镜的应用，凸透镜对光线具有会聚作用。 凸透镜作为放大镜应用时，成正立、放大的虚像，此时物体在凸透镜的一倍焦距以内。已知焦距为10cm，因此透镜与文物的距离应小于10cm。 角度03 用平行光测定凸透镜焦距 6．小文利用太阳光测量凸透镜的焦距，方法如图所示，他让凸透镜正对阳光，但纸板上的最小光斑却不易确定。于是他移动纸板找到两次成等大光斑的位置，分别测出了光斑到凸透镜中心的距离为8cm和16cm，则凸透镜的焦距是（     ） A．8cm B．11cm C．12cm D．24cm 【答案】C 【详解】平行于凸透镜主光轴的光经凸透镜折射后会聚于凸透镜的焦点处，且焦点前后光束截面大小关于焦点对称。由题意可知，两次光斑大小相等，说明这两个位置关于焦点对称，即焦距为两距离之和的一半，故透镜的焦距为 故选C。 7．为测量某凸透镜焦距，小芳先在纸上画一个小于透镜大小的圆环，如图所示，将凸透镜正对太阳光，在其下方距透镜12cm处的白纸上的光斑恰好与圆环重合，当将该透镜远离白纸垂直移动6cm时，此时白纸上的光斑再次与圆环重合，此过程中会看到圆光斑___________（选填“变大”、“变小”、“先变小后变大”或“先变大后变小”），通过计算可以得到该凸透镜的焦距为___________ cm。 【答案】 先变小后变大 15 【详解】凸透镜正对太阳光时，平行的太阳光经过凸透镜会会聚在焦点上，焦点处是最小最亮的点。第一次光斑和圆环重合时，白纸在透镜和焦点之间；当透镜远离白纸移动的过程中，白纸先向焦点靠近，光斑会逐渐变小，经过焦点后，光线从焦点向外发散，光斑又会逐渐变大，所以此过程圆光斑先变小后变大； 两次光斑和圆环大小相等，说明白纸的两个位置到焦点的距离是相等的。第一次白纸距透镜12cm，透镜远离白纸移动6cm后，白纸距透镜的距离为 设焦距为f，那么焦点到12cm处的距离为，焦点到18cm处的距离为，二者相等，即 解得。 8．小张同学在实验室进行“探究凸透镜成像规律”的实验。 (1)他将凸透镜正对平行光，调整凸透镜到光屏的距离，直到光屏上出现一个最小、最亮的光斑，如图甲所示，则该凸透镜的焦距为__________cm。 (2)如图乙所示，安装好实验器材，实验前需要将烛焰、凸透镜和光屏三者的中心调至____________。 (3)某次实验时，蜡烛、凸透镜和光屏三者的位置如图乙所示。若此时光屏上呈现烛焰清晰的像（图中未画出），请回答： ①光屏上呈现的是烛焰___________（选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像。 ②若保持蜡烛和光屏的位置不变，则将凸透镜移到___________cm刻度线上时，同样能在光屏上得到一个烛焰清晰的像。 (4)如图乙所示，当光屏上出现烛焰清晰的像时，小张用手指遮住凸透镜的上半部分，光屏上__________（选填“能”或“不能”）看到烛焰完整的像。 【答案】(1)10.0 (2)同一高度 (3)缩小 35.0 (4)能 【详解】（1）平行于主光轴的平行光经凸透镜后会聚在最小最亮的光斑处，这个光斑就是凸透镜的焦点，焦点到透镜光心的距离就是焦距。从甲图可知，透镜在10.0cm刻度处，焦点在20.0cm刻度处，因此焦距 （2）实验前将烛焰、凸透镜、光屏的中心调至同一高度，是为了让烛焰的像始终成在光屏的中央，便于观察清晰的像。 （3） ① 乙图中蜡烛在20.0cm刻度线处，凸透镜在50cm刻度线处，物距 满足的成像条件，此时成倒立、缩小的实像。 ② 根据光路可逆原理，保持蜡烛和光屏位置不变，让新的物距等于原来的像距，就能再次成清晰实像。原像距 因此新物距应为15.0cm，凸透镜需要移动到刻度线处。 （4）遮住凸透镜上半部分后，下半部分的透镜仍可以折射全部烛焰发出的光线，因此光屏上仍能成烛焰完整的像，只是透过的光线变少，像的亮度会变暗。 角度04 透镜的特殊光线作图 9．根据图中的入射光线或折射光线，画出相应的折射光线或入射光线。 【答案】 【详解】图中为凸透镜，其中一条光线通过光心射入，其传播方向不变；由图可知，另一条折射光线经凸透镜的焦点射出，因平行于主光轴入射的光线经凸透镜折射后通过焦点，故其入射光线平行于主光轴。 10．(1)请完成图中光通过透镜后的光路； (2)平行光经过凸透镜后会聚在主光轴上的一点，这个点叫做凸透镜的焦点；平行光经过凹透镜后，光线发散，发散光线的反向延长线交在主光轴上的一点，这个点叫做凹透镜的虚焦点。如图，F点既是图示凸透镜的焦点，也是图示凹透镜的虚焦点，请画出图中两条平行于主光轴的光线经过两个透镜的光路图。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）经过透镜光心的光线，传播方向不变；平行于主光轴的入射光线，经凸透镜折射后会会聚到另一侧的焦点，据此作图。 （2）两条平行于主光轴的入射光经过凸透镜，折射后都会向凸透镜右侧的焦点F会聚；该F点同时是凹透镜的虚焦点，原本要会聚到F点的光线入射到凹透镜后，会发生发散，最终的折射光线平行于主光轴射出，据此作图。 角度05 放大镜的成像原理及特点 11．用放大镜观察邮票时，能看到清晰的像，下列说法正确的是（　　） A．邮票在放大镜的二倍焦距以外 B．成的是倒立、放大的实像 C．放大镜的焦距越大，放大效果越明显 D．邮票到放大镜的距离小于一倍焦距 【答案】D 【详解】ABD．用放大镜观察邮票时，能看到清晰的像，应用的是凸透镜成像原理，邮票在放大镜的一倍焦距以内，成的是正立、放大的虚像，故AB错误，D正确； C．凸透镜作为放大镜使用时，在物距接近焦距的前提下，焦距越小，放大倍数越大，焦距越大反而放大效果越弱，故C错误。 故选D。 12．如图所示，许多博物馆会在较为精巧的文物前放置凸透镜，文物通过凸透镜所成像的正倒、大小情况是________、________，想让观察到的像变大一些，可以使透镜________（选填“靠近”或“远离”）文物。 【答案】正立 放大 远离 【详解】文物位于凸透镜一倍焦距以内，由凸透镜成像规律可知，此时成正立、放大的虚像； 因凸透镜成虚像时，物距越大像越大，故要让观察到的像变大，应使透镜远离文物。 角度06 探究凸透镜成像规律的实验 13．如图所示，在“探究凸透镜成像的规律”实验中，凸透镜的焦距为10cm，下列说法正确的（     ） A．烛焰、光心、光屏中心应在同一直线上 B．若保持透镜和光屏不动，应将蜡烛向左移动，光屏才能成清晰的像 C．若想让光屏上成像变小，蜡烛和光屏都需要向右移动 D．蜡烛烧短后，应将凸透镜向下移动，像才能成在光屏中央 【答案】D 【详解】A．在实验中，烛焰、凸透镜光心、光屏中心应在同一高度（而非同一直线），这样才能让像成在光屏中央，故A错误； B．已知焦距，由图可知，此时光屏到透镜的距离为 此时，应该满足，所以需要将蜡烛向右移动到20cm到30cm刻度之间，才能在光屏上成清晰的像，故B错误； C．根据“物远像近像变小”的规律，如果要让像变小，需增大物距（蜡烛向左移动）、减小像距（光屏向左移动），而不是都向右移动，故C错误； D．蜡烛烧短后，烛焰向下移动，根据过光心的光线传播方向不变，像会向上移动。此时将凸透镜向下移动，可使像重新回到光屏中央，故D正确。 故选D。 14．如图所示、在探究凸透镜成像规律的实验中，为使烛焰的像呈现在光屏中央，调节烛焰、凸透镜和光屏三者高度比较快捷的方法是将三者________（靠拢/远离）调节凸透镜和光屏，使它们的中心正对________的中心，调节时，还应保证透镜面和光屏面与光具座轨道________。 【答案】 靠拢 烛焰 垂直 【详解】将三者靠拢时，更方便观察对齐中心，是更快捷的调节方法。 烛焰是成像物体，调节时需要让凸透镜、光屏的中心正对烛焰的中心，保证三者中心同高。 为保证主光轴平行于光具座轨道，让像正常成在光屏上，需要保证透镜面和光屏面与光具座轨道垂直。 15．某同学用如图器材，探究“凸透镜成像的规律”。 (1)为了粗略测量凸透镜的焦距，小明做了如图甲所示实验，说明凸透镜对光有________作用，此凸透镜焦距为________cm； (2)如图乙，将凸透镜固定在光具座50.0cm刻度线处，蜡烛放置在光具座35.0cm刻度线处，点燃蜡烛，左右移动光屏，出现图乙所示现象（成像清晰）。要使像成在光屏中央，应将凸透镜向________（填“上”或“下”）调整； (3)乙图中，保持凸透镜位置不变，将蜡烛移至15.0cm刻度线处，移动光屏，直到光屏上再次出现清晰的像，该像是倒立________的实像，此性质的应用是________（选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”）； (4)如图丙，将凸透镜、蜡烛、光屏移至光具座如图位置，则人眼在图中________处能观察到烛焰的像； (5)实验小组还观看了中国航天员在中国空间站直播的“天宫课堂”，太空教师王亚平展示了一个神奇的水球，在水球中注入一个气泡后，水球中形成一正一倒两个像，如图丁所示。小组同学讨论后分析，若人离水球再远一些，则倒立的像会________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。而水和气泡构成了一个________透镜，所以形成了正立缩小的像，生活中这种透镜可以用来矫正________（选填“近视眼”或“远视眼”）的视力缺陷，若将这种透镜放在调整好的图乙中烛焰到凸透镜之间，则只将蜡烛向________（选填“左”或“右”）移动，光屏上再次出现清晰的像； (6)下列是小明实验过程中一些现象的描述，正确的是（　　） A．发现无论怎样移动三者的位置，在光屏上都找不到烛焰的像，可能凸透镜的焦距太小了 B．实验过程中，蜡烛因燃烧而变短，则烛焰在光屏上的像会下移 C．实验时有个小飞虫停在凸透镜表面，则光屏上所成实像将被遮挡一部分 D．取一只与原实验中焦距相同但镜面直径较小的凸透镜，替代原来的凸透镜再次实验，所成的像与原来的像相比，像大小没有变化但是变暗一些 【答案】(1) 会聚 10.0 (2)下 (3) 缩小 照相机 (4)B (5) 变小 凹 近视眼 左 (6)D 【详解】（1）由图甲可知，两条光线经过凸透镜折射会聚于光屏中心，说明凸透镜对光有会聚作用；已知刻度尺的分度值为1cm，凸透镜在30.0cm刻度线处，光屏在40.0cm刻度线处，则此凸透镜的焦距为 （2）由图乙可知，烛焰的像成在光屏的上方，由通过凸透镜光心的光线传播方向不变可知，此时应将凸透镜向下调整，使像成在光屏的中央。 （3）乙图中，保持凸透镜位置不变，将蜡烛移至15.0cm刻度线处，此时物距为 即物距大于二倍焦距，根据凸透镜的成像规律可知，此时成倒立、缩小的实像，照相机根据此原理制成的。 （4）由图丙可知，蜡烛在10.0cm刻度线处，凸透镜在15.0cm刻度线处，此时物距为 即物距小于焦距，根据凸透镜的成像规律可知，此时成正立、放大的虚像，像与物同侧，因此人眼应在图中B处能观察到烛焰的像。 （5）倒立的像是实像，根据凸透镜成实像时物远像近像变小的规律，当人离水球远一些时，倒立的像会变小；凹透镜能成正立、缩小的像，所以水和气泡构成了一个凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，生活中这种透镜可以用来矫正近视眼；将凹透镜放在调整好的图乙中烛焰到凸透镜之间，使像延迟会聚，所以应将蜡烛向左移。 （6）A．实验中无论怎样移动三者的位置都找不到烛焰的像，可能是三者中心不在同一高度，凸透镜焦距的大小不影响成像，故A错误； B．实验过程中，蜡烛因燃烧而变短，根据过光心的光线传播方向不变可知，烛焰在光屏上的像会向上移动，故B错误； C．实验时有个小飞虫停在凸透镜表面，挡住了部分光线，使所成的像变暗，但光屏上仍然成完整的实像，故C错误； D．取一只与原实验中焦距相同但镜面直径较小的凸透镜，替代原来的凸透镜再次实验，此时凸透镜的焦距不变，透过凸透镜的光线变少，则所成的像与原来的像相比，像大小没有变化，但像会变暗一些，故D正确。 故选D。 角度07 凸透镜成实像时像距随物距的变化规律 16．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数据，并绘制成如图所示的图像，根据图像可知（     ） A．该凸透镜的焦距 B．当物距u＝5cm时，所成的像能用光屏承接 C．当物距u＝12cm时，成倒立、缩小的实像 D．若物体从距凸透镜45cm处向距凸透镜15cm处移动，所成的像会逐渐变大 【答案】D 【详解】A．由图可知，当时，，此时物距等于像距，物体位于二倍焦距处，，故A不符合题意； B．当时，，成正立、放大的虚像，虚像不能用光屏承接，故B不符合题意； C．当时，，成倒立、放大的实像，故C不符合题意； D．物体从距凸透镜45cm处向15cm处移动，物距减小且始终大于焦距，所成实像逐渐变大，故D符合题意。 故选D。 17．在探究凸透镜成像规律的实验中，应调节烛焰和光屏中心位于凸透镜的____上。已知凸透镜焦距为10cm，各元件初位置如图所示，此时光屏上呈现烛焰的倒立、放大的实像，若此时将光屏移走，烛焰通过凸透镜____（选填“能”或“不能”）成实像。 【答案】 主光轴 能 【详解】[1]为使像成在光屏的中央，应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度处，位于凸透镜的主光轴上。 [2]若此时将光屏移走，烛焰通过凸透镜仍然能成实像（因为实像是实际光线会聚形成的，即使没有光屏，光线仍会聚在原来成像的位置）。 角度08 根据凸透镜的物像关系求凸透镜的焦距 18．如图所示，“探究凸透镜成像实验”时，透镜甲的焦距是10cm，下列说法正确的是（     ） A．蜡烛和光屏不动，无论怎样移动透镜都找不到像是因为蜡烛放在了1倍焦距以内 B．透镜甲和光屏不动，将蜡烛向左移动适当距离，可以在光屏上成清晰的像 C．蜡烛、透镜和光屏位置都不动，透镜换成乙后，光屏上成清晰的像，说明乙透镜焦距小于甲透镜焦距 D．换成乙透镜后，光屏上成清晰的像，再将蜡烛和光屏位置互换，仍得到缩小的实像 【答案】C 【详解】A．蜡烛在20cm处，光屏在50cm处，物像间距 且 根据凸透镜成像中物距与像距的规律， 时，无法成实像，故A错误； B．蜡烛左移后，物距，像距为 透镜在40cm处，光屏在50cm处，透镜与光屏的距离为 此时无法得到清晰的像，故B错误； C．物距为 像距为成清晰实像需满足 且 由 得 ，由 得 。故 ，故C正确； D．换成乙后 成缩小的实像。互换位置后，新物距为 ，新像距为 。因 则 成放大的实像，故D错误。 故选C。 19．小帅利用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律。将蜡烛放在凸透镜左侧适当位置，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的像，分别测出物距u和像距v，实验数据如下表： 实验次数 1 2 3 4 5 物距u/cm 60 30 20 15 12 像距v/cm 12 15 20 30 60 下列说法正确的是（     ） A．该凸透镜的焦距为20cm B．从第1次实验到第5次实验，成在光屏上的像越来越小 C．当时，移动光屏，可在光屏上成倒立、缩小的清晰实像 D．第5次实验后，在贴近凸透镜左侧放一眼镜片，向右移动光屏，能在光屏上成清晰的像，则眼镜片对光起会聚作用 【答案】C 【详解】A．由第3次实验数据可知， 且此时成清晰的像，由凸透镜成像规律可知 即，解得，故A错误； B．从第1次实验到第5次实验，物距逐渐减小，根据凸透镜成实像时物近像远像变大的规律，成在光屏上的像越来越大，故B错误； C．当时，，移动光屏，可在光屏上成倒立、缩小的清晰实像，故C正确； D．第5次实验后，在贴近凸透镜左侧放一眼镜片，向右移动光屏才能成清晰的像，说明像距变大，该眼镜片对光起发散作用，故D错误。 故选C。 20．在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，将点燃的蜡烛放在距离凸透镜左侧20cm处，在凸透镜右侧20cm处的光屏上得到清晰的像，则此凸透镜的焦距为_________cm；再将蜡烛移到距离凸透镜15cm处保持不动，为使光屏上再次成清晰的像，请写出一种简单可行的操作方法：_______________。 【答案】 10 将光屏向远离凸透镜的方向移动 【详解】[1]由题意可知，蜡烛与光屏到凸透镜的距离相等，都为20cm，此时光屏上能够承接到像，根据凸透镜成像规律可知，此时像距等于物距等于二倍焦距，因此可以计算凸透镜的焦距为。 [2]将蜡烛移到距离凸透镜15cm处保持不动,此时物距在一倍焦距和二倍焦距之间，像距应该在二倍焦距以外，所以可以将光屏向远离凸透镜的方向移动。 角度09 凸透镜成虚像时像距随物距的变化规律 21．如图1是放置在水平桌面上的刻度尺的一部分。图2中甲、乙、丙、丁是通过凸透镜所成的刻度尺的像，若凸透镜先贴着刻度尺然后逐渐远离，则刻度尺所成像的先后顺序正确的是（     ） A．丁→丙→甲→乙 B．乙→甲→丙→丁 C．丁→甲→乙→丙 D．丙→甲→乙→丁 【答案】A 【详解】刻度尺到凸透镜的距离（物距）在一倍焦距以内时，凸透镜成正立、放大的虚像，即丁图。刻度尺到凸透镜的距离在一倍焦距和二倍焦距之间时，凸透镜成倒立、放大的实像，即丙图。随着物距的增大，像距越来越小，像也越来越小，所以看到刻度尺的像的先后顺序为丁→丙→甲→乙，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 22．商丘博物馆（Shangqiu Museum），又称“中国商文化博物馆”，商丘博物馆中在较小的文物前放置透镜，通过透镜看到放大的像如图所示，该透镜对光具有会聚的作用，该透镜的焦距为，该透镜距离文物的距离__________（选填“大于”、“等于”或“小于”），要使参观者看到文物的像更大些，需要适当__________文物和透镜的距离（选填“增大”或“缩小”）。 【答案】 小于 增大 【详解】[1]由题意可知，该透镜对光具有会聚的作用，则为凸透镜。通过透镜看到放大的像，则此时物距小于一倍焦距。故该透镜与文物的距离应小于10cm。 [2]在物距小于一倍焦距条件下，虚像大小随物距增大而增大（趋近于焦距时像最大）。因此，为使像更大，应适当增大文物与透镜之间的距离，但需确保仍满足物距小于一倍焦距。 【例1】（2026·江苏常州·中考真题）如图所示，烛焰在光屏上恰好成清晰的实像。该像是（     ） A．倒立、放大的 B．倒立、缩小的 C．正立、放大的 D．正立、缩小的 【答案】B 【详解】由图可知，物距大于像距，由凸透镜成像规律可知，此时成倒立、缩小的实像，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 【深化点拨】 （1）考查凸透镜成像基本规律，光屏上能够承接的像为实像，实像都是倒立的。 （2）考查物距、像距和成像大小的关系，物距大于像距时，成倒立、缩小的实像，对应照相机成像原理。 （3）考查光具座读图能力，能够从图中对比蜡烛、凸透镜、光屏三者之间的距离，判断物距与像距大小。 （4）区分实像与虚像，正立的像都是虚像，虚像无法呈现在光屏上，不能用光屏接收。 【变式1-1】（2026·广东广州·中考真题）如图为某种手电筒的小灯泡，其前端相当于一个凸透镜，可以减小光的发散。灯丝S发出的两条光线经透镜折射的光路，可能正确的是（     ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】由凸透镜的三条特殊光线可知，平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后过焦点，如图，若光线自右向左入射时，两条会聚的入射光线经凸透镜折射后应交于左焦点右侧，根据光路可逆，S位于左焦点和光心之间，故ABC错误，D正确。 故选D。 【变式1-2】（2026·四川广元·中考真题）在一期野外求生节目中，求生者手持自制的水凸透镜，正对太阳光和地面上的柴火，形成一个最小、最亮的光斑，柴火一会儿被点燃，这是因为凸透镜对光具有________作用；若他操作过程中水不断地向外流出，使凸透镜厚度变薄，要使最小、最亮的光斑在柴火上的位置不变，应将水凸透镜________（选填“远离”或“靠近”）柴火。 【答案】 会聚 远离 【详解】凸透镜对光具有会聚作用，平行于主光轴的太阳光经凸透镜后会会聚成最小、最亮的光斑（焦点），焦点处温度较高，可点燃柴火。 水凸透镜厚度变薄时，其折光能力变弱，焦距变大。平行光经凸透镜会聚的焦点到透镜的距离等于焦距，为使焦点位置保持在柴火处，需增大透镜与柴火的距离，因此应将水凸透镜远离柴火。 【变式1-3】（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。 【例2】（2026·湖北·中考真题）如图为某汽车灯光投射原理图。灯丝发出的一束光在椭圆镜面点发生反射，再经凸透镜折射后平行于主光轴射出，为凸透镜的焦点。请画出该折射光线的入射光线，并在椭圆镜面上标记点。 【答案】 【详解】折射光线平行于主光轴，那么这条折射光线对应的入射光线一定经过凸透镜的焦点F。连接焦点F与凸透镜上的入射点，这条线就是椭圆镜面反射后的反射光线，即折射光线的入射光线，该线与椭圆镜面的交点即为P点，据此作图。 【深化点拨】 （1）考查凸透镜特殊光路，经过焦点的光线，经过凸透镜折射后会平行于主光轴射出，光路可逆可以反向使用。 （2）考查光学逆向作图思维，已知折射光线，反向推导入射光线，是透镜作图的常考方式。 （3）考查光的反射现象，椭圆镜面属于反射面，光线在 P 点发生反射，确定光线与镜面交点即为反射点。 （4）考查光学作图规范，光线必须画箭头，箭头方向严格对应光实际传播方向，不能颠倒。 【变式2-1】（2026·江苏常州·中考真题）芬兰为保护夜间跑上公路的驯鹿，在鹿角上喷反光漆，使其在车灯照射下极为醒目，如图甲所示。反光漆的工作原理可简化为凸透镜、平面镜组合，如图乙所示。请画出图乙中光线经凸透镜、平面镜、凸透镜连贯作用后的完整光路图。 【答案】 【详解】根据凸透镜的特殊光路规律，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，会直接射向凸透镜右侧的焦点F，也就是平面镜所在的位置；这条折射光线斜射到平面镜上，根据光的反射定律，反射角等于入射角作出反射光线；经平面镜反射的光线相当于从凸透镜右侧焦点发出的光线，经凸透镜折射后会变成平行于主光轴的光线。最终出射光线和最初的入射光线平行，实现了把入射光沿原方向反向射回的“逆反射”效果，也就是反光漆让车灯的光原路返回车灯方向、让鹿角在车灯照射下极为醒目。 【变式2-2】（2026·福建·中考真题）画出经透镜射出的光线。 【答案】 【详解】根据凸透镜的三条特殊光线：平行于主光轴的光线，经凸透镜折射后过异侧焦点射出；过透镜光心的光线，折射后传播方向不变。据此作图。 【变式2-3】（2026·四川凉山·中考真题）如图所示，光线1为入射光线，光线2为光线1经过虚框内透镜的折射光线，O为该透镜的光心，请在虚框内画出适当的透镜，并画出光线3经过透镜后的折射光线。 【答案】 【详解】光线1为入射光线，光线2为光线1经过虚框内透镜的折射光线，根据根据入射光线的延长线经过凹透镜的虚焦点时，经透镜折射后折射光线平行于主光轴可知，虚线框内应为凹透镜；光线3为过光心的光线，过凹透镜光心的光线传播方向不发生改变，据此作出光线3经过透镜后的光线。 【例3】（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。 【深化点拨】 （1）考查凸透镜成像物距像距变化规律，物体远离透镜，物距变大，像距变小，光屏要向靠近透镜方向移动才能再次得到清晰实像。 （2）考查实验器材调平，蜡烛燃烧变短，烛焰下移，像会向上偏移；可向上调光屏，或者向下调凸透镜，使像落回光屏中央。 （3）考查物距小于焦距的成像特点，物体在一倍焦距以内，成正立、放大的虚像，虚像不能呈现在光屏上，需要眼睛透过透镜直接观察。 （4）考查凸透镜实验基础操作，实验开始前要调节烛焰、凸透镜、光屏三者中心在同一高度，保证像成在光屏中心。 【变式3-1】（2026·甘肃兰州·中考真题）在初中物理项目化学习中，某小组整理了光学实验。结合实验，请完成下列题目。 (1)图甲为小孔成像示意图，该现象可以用__________来解释； (2)如图乙所示，激光沿EO入射，EO与水平镜面的夹角是50度，则反射角是__________度，高楼大厦的玻璃幕墙会造成光污染，是因为发生了__________（选填“镜面”或“漫”）反射； (3)图丙是探究凸透镜成像规律的实验装置，烛焰恰好在光屏上呈现一个清晰的像，这是__________（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）的工作原理。 【答案】(1)光的直线传播 (2) 40 镜面 (3)照相机 【详解】（1）小孔成像成的是倒立的实像，原理是光的直线传播，即该现象可以用光的直线传播来解释。 （2）入射角是入射光线与法线的夹角，激光与水平镜面的夹角是50度，则入射角为 根据光的反射定律，反射角等于入射角，故反射角是40度； 玻璃幕墙表面光滑，平行入射的光线经反射后仍平行射出，发生的是镜面反射，光线强度大，因此会造成光污染。 （3）由图丙可知，物距大于像距，此时烛焰恰好在光屏上呈现一个清晰的像，由凸透镜成像规律可知，此时物距大于2倍焦距，成倒立缩小的实像，是照相机的工作原理。 【变式3-2】（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） 【变式3-3】（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） ⚡基础速刷 1．下列光学仪器中，对光有发散作用的是（     ） A．凹面镜 B．平面镜 C．凸透镜 D．凹透镜 【答案】D 【详解】凹面镜和凸透镜对光有会聚作用；平面镜仅改变光的传播方向，对光既无会聚作用也无发散作用；凹透镜对光有发散作用。故选D。 2．随着消费者对全屋智能和智能硬件的接受程度越来越高，能有效增加家庭安全系数的室内智能摄像头成为不少家庭的必需品。关于室内智能摄像头，下列说法错误的是（     ） A．摄像头的镜头属于凸透镜 B．室内景象通过摄像头成的是倒立、缩小的实像 C．若室内某人逐渐远离摄像头，他通过摄像头成的像逐渐变小 D．有的室内摄像头具有夜视模式，可在黑夜中进行拍摄，它是通过捕捉紫外线来工作的 【答案】D 【详解】A．智能摄像头的镜头属于凸透镜，故A正确； B．摄像头的成像原理和照相机一致，室内景象在透镜2倍焦距以外，成倒立、缩小的实像，故B正确； C．根据凸透镜成像规律，物距越大（物体远离镜头），所成的实像越小，所以人远离摄像头时像会逐渐变小，故C正确； D．夜视摄像头是靠捕捉物体发出的红外线工作，而非紫外线，故D错误。 本题选择错误的，故选D。 3．人们的眼睛透过叶脉上的水珠，发现叶脉变大了，这是光的_____（选填“折射”或“反射”）现象；鹿寨人工湖平静的水面上方有一只蜻蜓距离水面3.5m，则蜻蜓在湖中的像距离水面_____m。 【答案】 折射 3.5 【详解】水珠相当于凸透镜，当叶脉位于水珠的一倍焦距以内时，成正立、放大的虚像，该现象由光的折射形成；平静的水面相当于平面镜，根据平面镜成像的特点，像与物体到平面镜的距离相等，因此蜻蜓在湖中的像距离水面3.5m。 4．(1)图甲中一束光从空气射向半圆形玻璃砖的圆心，请补全在玻璃中的反射光路。 (2)图乙一束光指向对侧焦点射向凹透镜，请画出穿过凹透镜的折射光。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）过入射点画垂直反射面的法线，根据在反射现象中，反射角等于入射角，作出反射光线，据此作图。 （2）入射光线的延长线经过凹透镜的焦点，经凹透镜折射后，折射光线平行于主光轴传播，据此作图。 5．在“探究凸透镜成像规律”的实验中： (1)实验时应调节烛焰、光屏和凸透镜的中心大致在____________； (2)小明将点燃的蜡烛、凸透镜固定在如图甲所示A、B位置，无论怎样移动光屏，在光屏中心都只能看到一个圆形光斑，可能的原因是________________________； (3)如图乙所示，已知凸透镜的焦距，当蜡烛、凸透镜在图示位置，光屏上可得到一个清晰的像，该像应是倒立、__________的实像；向左移动蜡烛，为了使光屏上可以成清晰的像，光屏应该向__________移动； (4)实验时，由于实验时间较长，蜡烛变短，烛焰的像在光屏上的位置会向__________方移动（选填“上”或“下”）； (5)小明想利用LED发光字来研究凸透镜成像上下、左右位置关系，如图汉字适合做LED光源的是__________； A． B． C． D． 【答案】(1)同一高度 (2)烛焰在焦点上 (3) 放大 左 (4)上 (5)C 【详解】（1）为了让烛焰的实像始终成在光屏的中央，便于观察成像，应调节烛焰、光屏和凸透镜三者中心在同一高度。 （2）当物距等于凸透镜焦距时，烛焰发出的光经过凸透镜后会变成平行光线，不会会聚成像，无论怎么移动光屏，都只会得到大小不变的圆形光斑。 （3）图乙中物距为 满足的条件，根据凸透镜成像规律，此时成倒立、放大的实像；向左移动蜡烛后物距变大，根据凸透镜成实像时“物远像近像变小”的规律，像距需要变小，因此光屏要向左移动才能承接清晰的像。 （4）蜡烛变短后烛焰向下移动，由于凸透镜成的实像是倒立的，上下、左右均颠倒，因此光屏上烛焰的像会向上移动。 （5）要研究成像的上下、左右颠倒关系，需要选择上下、左右都不对称的汉字。只有“上”字上下、左右均不对称，能清晰对比出成像和原物的位置颠倒关系，故选C。 🚀能力跃升 6．在“探究凸透镜成像规律”的实验中李阳同学将蜡烛放置在某一位置，在距透镜另一侧处的光屏上，成一倒立缩小清晰的像；移动蜡烛的位置，并再次调节光屏至距透镜处，成一倒立放大的像，则该同学所用透镜的焦距可能为（     ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】凸透镜成倒立、缩小实像时，像距满足，代入得 解得① 成倒立、放大实像时，像距满足，代入得 解得② 联立①②得焦距范围为 故选A。 7．在探究凸透镜成像的规律的实验中，当发光物体、凸透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上得到清晰的像（像未画出），下列说法正确的是（     ） A．透镜焦距一定在10cm到15cm之间 B．透镜焦距一定在15cm到20cm之间 C．把发光物体向左移动少许，光屏适当向左移动可得到大些的实像 D．把发光物体向右移动少许，光屏适当向右移动可得到小些的实像 【答案】A 【详解】AB．由图可知物距 像距 则，光屏上成倒立放大的实像，由凸透镜的成像规律可知， 此时物距，即① 像距，即② 联立① ②解得，故A正确，B错误； C．物体向左移动，物距增大，由凸透镜成实像时物远像近像变小可知，像距减小，像变小，光屏应向左移动得到小些的实像，故C错误； D．物体向右移动，物距减小，由凸透镜成实像时物近像远像变大可知，像距增大，像变大，光屏应向右移动得到大些的实像，故D错误。 故选A。 8．如图所示，在水槽内注入适量的水，并在其底部放一枚硬币，再将一拧紧瓶盖的空矿泉水瓶横放在贴近水面处，并逐渐将空瓶向下平移，从瓶身的正上方观察硬币的像，发现当瓶身浸入水中后，硬币的像突然变小，此时瓶身下方的这部分水面相当于一个对光有___________（会聚/发散）作用的透镜；随着空矿泉水瓶浸入水中的体积逐渐增大，硬币的像一直是___________（正立/倒立）的。 【答案】 发散 正立 【详解】当瓶身下部浸入水中后，周围的水被排开，水面变凹，空矿泉水瓶中的空气与水组合相当于凹透镜。根据凹透镜的光学性质，凹透镜对光线有发散作用。又因为凹透镜成像的特点是始终成正立、缩小的虚像，随着矿泉水瓶浸入水中的体积逐渐增大，瓶身下方水面的凹透镜结构未发生本质改变，所以硬币的像一直是正立的。 ‌ 9．如图所示，这是光电鼠标的内部结构示意图，当发光二极管的光照射在粗糙的鼠标垫上时会发生______反射。若成像透镜距鼠标垫7mm，光学感应器距成像透镜3mm，则在光学感应器上所成的像是______（选填“放大”或“缩小”）的实像。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，这是因为像成在光学感应器的______方。 【答案】 漫 缩小 下 【详解】粗糙的鼠标垫表面会使光线向各个方向反射，因此光照射在鼠标垫上时会发生漫反射。 成像透镜距鼠标垫，光学感应器距成像透镜，即，根据凸透镜成像规律可知，此时，成倒立缩小的实像。 鼠标悬空后，鼠标垫离透镜的距离变大，即物距变大，由“物远像近像变小”可知，像距会减小，所以清晰的像会成在光学感应器的下方，感应器无法接收到清晰的像，因此光标不移动。 10．(1)如图是某博物馆“风情三峡”展厅中的一个场景。游客通过一块倾斜的半透明玻璃观看独具风土人情的陈列物品时，看到了“民俗人物”通过半透明玻璃所成的像（A'B'）叠加在物品上，大大增强了游客的临场体验。小明发现“民俗人物”的像来自上方隐藏的显示屏，请在图中作出游客通过半透明玻璃看到A的光路图。 (2)请在图中画出入射光线或折射光线。 (3)如图所示，鱼在水下A点看岸上的物体蜻蜓，B、C两点中有一点是蜻蜓，有一点是鱼在水下看到蜻蜓的像点，在图中作出其光路图。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）根据平面镜成像的特点，像与物关于镜面对称。作像A'点关于镜面的对称点A，即为像A'点的实际位置点A，连接A'与眼睛交半透明玻璃于点O，即为入射点O，连接AO就得到入射光线，点O与眼睛的连线为反射光线，据此作图。 （2）根据凹透镜的特殊光线，过光心的光线经凹透镜后传播方向不变；射向凹透镜另一侧焦点的光线经凹透镜后，折射光线平行于主光轴，据此作图。 （3）蜻蜓反射的光线由空气进入水中时，折射光线靠近法线偏折，逆着折射光线看过去，看到了蜻蜓变高的像。连接A点与B点，AB与界面的交点即为入射点O，连接OA就是折射光线，连接CO就是入射光线，据此作图。 11．某小组做探究“凸透镜成像规律”的实验。 (1)如图甲所示，将A、B两块透镜分别正对太阳光时，在离透镜较近的光屏上出现了不同的光斑，由此判断需要用___________（A/B）透镜完成实验； (2)实验前，将烛焰和光屏的中心调整在凸透镜的___________上，目的是______________________； (3)实验过程中，蜡烛由于燃烧而逐渐变短，则烛焰的像在光屏上的位置会向___________（上/下，下同）移动，为了能让烛焰的像回到光屏的中央，可将凸透镜向___________调节； (4)用LED光源代替蜡烛进行了进一步实验探究，LED光源的高度。经过认真测量，记录了像高和物距u的数据。在坐标上描出了像高和物距u的图像。由图可知，该凸透镜的焦距为___________cm，当时，光屏上成倒立、___________的实像，要使光屏上的像变小，可以将LED光源适当___________（远离/靠近）凸透镜，并移动光屏。 【答案】(1)B (2) 主光轴 使像成在光屏的中央 (3) 上 下 (4) 10 等大 远离 【详解】（1）如图甲，A透镜对光有发散作用，B透镜对光有会聚作用，说明B是凸透镜，所以应选B透镜进行实验。 （2）实验前调整烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度，本质是让三者中心位于凸透镜的主光轴上，目的是保证烛焰的像能够成在光屏的中央，便于观察成像。 （3）凸透镜成倒立实像时，像与物体的运动方向相反，蜡烛燃烧变短向下移动，烛焰的像会向上移动；要让像回到光屏中央，可将凸透镜向下调节，带动像向下回落至光屏中心。 （4）当物距时，凸透镜成倒立等大的实像，此时像高与物高相等，已知LED光源高10cm，从图像可知当像高时，物距，因此 得焦距； 当时，由凸透镜成像规律可知，成倒立、等大的实像； 根据凸透镜成实像规律，物远像近像变小，要让实像变小，需要增大物距，因此将LED光源适当远离凸透镜，再移动光屏承接像。 🌟思维挑战 12．有两块凸透镜和，它们的焦距分别是和。另有一块凹透镜，其焦距为。欲使一束平行光先后通过其中两块透镜后，仍为平行光，但光束变宽，则下列所选透镜和安置方法都正确的是（　　） A．选和，使两透镜间距D＝8厘米，使光先通过 B．选和，使两透镜间距D＝2厘米，使光先通过 C．选和，使两透镜间距D＝22厘米，并使光先通过 D．选和，使两透镜间距D＝22厘米，并使光先通过 【答案】D 【详解】AB．若选用凹透镜与凸透镜组合实现平行光扩束，光线必须先通过凹透镜再通过凸透镜，且凸透镜的焦距必须大于凹透镜焦距的绝对值。同时，两透镜的间距需等于两者焦距之差，以保证焦点重合，故A、B错误； CD．若选凸透镜组合（）和（）：应使两透镜间距 先通过（）再通过（），因，光束变宽，故C错误，D正确。 故选D 13．如图所示，利用光具座进行成像实验探究．在图中的虚线框内可放入的实验元件有：①小孔，②凸透镜，在虚线框内放入上述某一元件，并将蜡烛从30cm移到40cm刻度线处，下列说法正确的有（    ） A．若光屏位置未变，光屏上清晰的像由小变大，则方框内的元件是凸透镜 B．若放入的是小孔，当光屏上出现清晰的像时，用不透明纸板遮挡小孔，光屏上的像缩小，亮度变暗 C．若放入的是凸透镜，当光屏上出现清晰的像时，用不透明纸遮挡凸透镜，光屏上像大小不变，亮度不变 D．当蜡烛移到40cm处，若无论怎样移动光屏，光屏上仅有均匀的亮斑，则虚线框内的元件只能是凸透镜且凸透镜焦距是10.0cm 【答案】D 【详解】A．在进行实验时，若在光屏上出现清晰的像，根据小孔成像和凸透镜成像规律可知，成的像一定是倒立的实像，将蜡烛从30cm移到40cm刻度线处，若为小孔成像，则像应是越来越大，若是凸透镜成像，则应向右移动光屏到适当位置，才能呈现清晰放大的实像，故A错误； BC．虚线框内放入的不论是小孔还是凸透镜，当光屏上出现清晰的像时，用不透明纸板遮挡小孔或凸透镜，光屏上像的大小不变，像的亮度变暗，故BC错误； D．当蜡烛移到40cm处，若无论怎样移动光屏，光屏上仅有均匀的亮斑，这说明光通过凸透镜后为平行光，所以烛焰只能是放在了凸透镜的焦点上，且凸透镜焦距是10.0cm，故D正确。 故选D。 14．某同学用自制的水凸透镜做凸透镜成像实验，如图所示，此时恰好在光屏上得到了清晰的像。他继续向水凸透镜内注水（注水会使水透镜的焦距变小），如果不改变蜡烛和水凸透镜的位置。要在光屏上再次成清晰的像，光屏应向_________（选填“左”或“右”）移动，所成的像会_________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 左 变小 【详解】[1]向水凸透镜内注水，凸透镜焦距变小，折光能力增强，会使像提前会聚，像距变小，如果不改变蜡烛和水凸透镜的位置，要在光屏上再次成清晰的像，光屏应该向左移动。 [2]物距不变，凸透镜会聚能力变强，所以成的像变小。 15．小丽利用实验室的器材探究凸透镜成像的规律： (1)两种透镜的剖面图如图甲所示，则她应选择图甲中___________透镜来完成本次实验。 (2)实验装置正确安装后，当蜡烛在如图乙所示位置时，烛焰恰好在光屏上成清晰的像，此时所成的像是倒立、___________的实像，该成像原理在生活中的应用有___________（列举一例）。 (3)随着蜡烛燃烧变短，烛焰在光屏上的成像如图丙所示，为了使像再次呈在光屏中央，并顺利完成后续实验，最合理的操作是___________（选填序号），理由是：___________。 A．将光屏上移    B．将透镜下移    C． 将蜡烛上移 (4)调节完成后，小丽继续将蜡烛靠近凸透镜，某次实验中，无论在光具座上怎么移动光屏，光屏上都没有像，于是她将光屏取下，在光具座外向右继续移动光屏观察是否成像，请判断她的操作是否合理？并说明理由：___________。 【答案】(1)① (2) 缩小 照相机 (3) C 后续实验无需反复调节 (4)当时，成正立、放大的虚像，虚像与物体在凸透镜同侧，应透过透镜向蜡烛一侧观察，而不是在右侧移动光屏。 【详解】（1）①中间厚，边缘薄，是凸透镜；②中间薄，边缘厚，是凹透镜。在探究凸透镜成像的规律的实验中，需要凸透镜，故选①。 （2）[1][2]由图乙可知，物距大于像距，光屏上成清晰的像，根据凸透镜成像规律可知，此时所成的像是倒立、缩小的实像。该成像原理在生活中的应用有照相机、摄像头等。 （3）[1][2]当蜡烛燃烧变短，根据过光心的光线传播方向不变可知，烛焰的像成在光屏的上半部分，如果想让像成在光屏中央，可将蜡烛上移、透镜下移或光屏上移。但要顺利完成后续实验，就需保持三者中心对齐，避免每次都要调整。因此最合理的是将蜡烛上移（C），这样后续实验无需反复调节。 （4）当蜡烛靠近凸透镜时，若，则成正立、放大的虚像，虚像不能成在光屏上，且像与物在透镜同侧。此时，无论怎样移动光屏，都无法接收到像。小丽将光屏取下，在光具座外向右移动光屏观察，这显然不合理。因为虚像与物体在凸透镜同侧，应透过透镜向蜡烛一侧观察，而不是在右侧寻找。 16．热爱观察的小明发现当玻璃门旋转时，自己的像有了一定变化，于是他想探究平面镜所成的像有哪些特点。 (1)他采用薄的茶色玻璃板做实验，选择茶色玻璃板是为了________（选填“增强”或“减弱”）玻璃板的透光性； (2)如图甲所示，玻璃板应与桌面垂直放置，是为了________；将与A相同的未点燃蜡烛B放在玻璃板后面A的像的位置，在玻璃板前不同角度处观察，都能看到B与A的像重合。下列与此处研究方法相同的是( )（选填序号） ①探究影响动能大小的因素②探究同一直线上二力的合成 ③探究电流与电阻的关系④匀速直线运动的建构 (3)在探究像到镜面距离l₂与物到镜面距离l₁的关系时，下列测量方法中，正确的是________； (4)完成探究后，小明和小华利用左右两侧面开孔的正方体纸盒、茶色玻璃板和发光小灯制作了一个“魔盒”，如图乙所示。两人都可以通过孔看到对方，但只有小明能看到魔盒中发光小灯在他正前方成的像。则盒中玻璃板应沿________（选填“ac”或“bd”）方向放置，且发光小灯应贴在盒内M处； (5)将蜡烛A换为F光源，平面镜换为凸透镜，在蜡烛B处放一光屏，都保持位置不变，则在光屏上________（选填“一定”或“不一定”）能看到与F光源等大的像。F光源通过平面镜和凸透镜成等大的像时有何不同：________（至少写出一条）； (6)丙图为老式幻灯机，使用时胶片到凸透镜的距离应该________（填写物距与焦距的关系），平面镜所起的作用是________。 【答案】(1)减弱 (2) 方便蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，确定像的位置 ② (3)方法2 (4)bd (5) 不一定 平面镜成虚像，凸透镜成实像/平面镜成正立等大的像，凸透镜成倒立等大的像 (6) 大于一倍焦距小于二倍焦距 改变光的传播方向 【详解】（1）茶色玻璃板透光性比普通透明玻璃板弱，能增强反射，使成像更清晰，便于确定像的位置，因此选择茶色玻璃板是为了减弱透光性。 （2）[1]若玻璃板不垂直桌面，像会偏高/偏低，无法让后方蜡烛与像重合，因此垂直放置是为了方便重合确定像的位置。 [2]本实验用未点燃蜡烛B替代A的像，属于等效替代法。 ①探究动能影响因素用了控制变量法、转换法，故①不符合题意； ②探究同一直线二力合成用了等效替代法，故②符合题意； ③探究电流与电阻关系用了控制变量法，故③不符合题意； ④匀速直线运动用了理想模型法，故④不符合题意。 故选②。 （3）测量物距和像距时，应分别测量物体到玻璃板反射面、像到玻璃板反射面的垂直距离。 方法1：测量的是蜡烛边缘到玻璃板边缘的距离（物距和像距不对应），故方法1错误； 方法2：分别测量蜡烛A的中心到玻璃板反射面、蜡烛B的中心到玻璃板反射面的垂直距离，符合实验要求，故方法2正确； 方法3：玻璃板的位置选取错误，导致像距测量错误，故方法3错误。 故选方法2。 （4）发光小灯在M处，玻璃板沿bd放置时，小灯发出的光经玻璃板反射后，反射光线水平向右进入小明眼睛，像正好成在小明的正前方，同时不遮挡左右两侧的透光，两人可以互相看到对方，符合要求。 （5）[1]凸透镜成等大实像的条件是物距等于二倍焦距，现在物距等于原平面镜实验的物距，未知凸透镜焦距，因此物距不一定等于二倍焦距，光屏上不一定能得到等大的像。 [2]二者成像的区别：平面镜成等大虚像（正立，光的反射形成），凸透镜二倍焦距处成等大实像（倒立，光的折射形成），写出一条即可。 （6）[1]幻灯机成倒立、放大的实像，根据凸透镜成像规律可知，胶片（物）到凸透镜的距离（物距）应大于1倍焦距，小于2倍焦距； [2]题图中平面镜将透镜出射的光反射改变传播方向，使像呈现在前方屏幕上，因此作用是改变光路。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 第4.4节 凸透镜成像 目录 01 本节导航·目标清单 02 教材精研·内容全解 考点01 透镜 考点02 透镜对光的作用 考点03 凸透镜成像规律 03 避坑指南·解题通法 角度01 透镜的特点与分类 角度02 探究透镜对光的作用 角度03 用平行光测定凸透镜焦距 角度04 透镜的特殊光线作图 角度05 放大镜的成像原理及特点 角度06 探究凸透镜成像规律的实验 角度07 凸透镜成实像时像距随物距的变化规律 角度08 根据凸透镜的物像关系求凸透镜的焦距 角度09 凸透镜成虚像时像距随物距的变化规律 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.区分凸透镜、凹透镜，掌握两类透镜对光线的作用，会画特殊光线。 2.学会平行光法测量凸透镜焦距，分清实焦点与虚焦点。 3.完成凸透镜成像实验，掌握“三心等高”操作要求。 4.熟记凸透镜五条成像规律，根据物距判断成像性质。 1.凸透镜会聚光线，凹透镜发散光线。 2.实像能用光屏承接，虚像不能。 3.实像：物远像近像变小；虚像：物远像远像变大。 知识导图 考点01 透镜 1、透镜的概念：透镜是用 制成的、至少一个表面为 一部分的光学元件。光从空气进入透镜一侧，从另一侧射出时各发生一次折射，并由此会产生会聚或发散的效果。 2、透镜的分类：透镜分为凸透镜和凹透镜。 （1）凸透镜：中间厚、边缘薄的透镜（照相机的镜头、投影仪的镜头、放大镜等）。 （2）凹透镜：中间薄、边缘厚的透镜（近视镜等）。 3、透镜与面镜区别：面镜利用光的 成像，透镜利用光的 成像；透镜成像遵循光的折射定律，面镜成像遵循光的 。 4、凹透镜与凸透镜的辨别 （1）触摸法：用手摸，凸透镜是中间厚两边薄，凹透镜是中间薄两边厚。 （2）成像法：放在书上的字上，放大是凸透镜，缩小是凹透镜。 （3）太阳聚焦法：把透镜放在阳光下，再放一张白纸在透镜下，若能在纸上找到一个很亮的点（焦点）即为凸透镜，否则为凹透镜。 5、透镜的主光轴和光心 名称 概念 图示 主光轴 通过透镜两个球面球心的直线叫主光轴，简称主轴。每个透镜都有一个主轴，主轴用点线表示 凸透镜 凹透镜 光心 透镜主轴上有两个特殊的点，通过这个点的光传播方向不变，这个点叫透镜的光心。可以认为薄透镜就在透镜的中心 【深化点拨】 1．透镜的识别方法 （1）对于同一种物质，比热容的值还与物质的状态有关，同一种物质在同一状态下的比热容是一定的，但在不同状态时，比热容是不同的。如：水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），而冰的比热容是2.1×103J（kg•℃）。 （2）对于物质的比热容，可以从以下两个方面理解：首先，比热容跟密度一样，也是物质的一种特性，它既不随物质质量的改变而变化，也不随物质吸收（或放出）热量的多少及温度的变化而变化，也就是说，只要是相同的物质，不论其形状、质量、温度高低、放置地点如何，它的比热容一定是相同的；其次，不同物质的比热容不同，同种物质的比热容相同，它反映了不同物质吸、放热本领的强弱，还可以利用物质的这种特性来鉴别物质。 2．利用下面方法理解也可以区别透镜种类 （1）结构不同：凸透镜是由两面磨成球面的透明镜体组成；凹面镜是由一面是凹面而另一面不透明的镜体组成。凸透镜是中央较厚，边缘较薄的透镜。凹透镜镜片中央薄，周边厚，呈凹形。 （2）成像性质不同：凸透镜是折射成像 成的像可以是正、倒；虚、实；放、缩。起聚光作用；凹面镜是反射成像，能成倒立的缩小或放大的实像，也可以成正立放大的虚像。起散光作用透镜（包括凸透镜）是使光线透过，使用光线折后成像的仪器，光线遵守折射定律。面镜（包括凸面镜）不是使光线透过，而是反射回去成像的仪器，光线遵守反射定律。凸透镜可以成倒立放大、等大、缩小的实像或正立放大的虚像。可把平行光会聚于焦点，也可把焦点发出的光线折射成平行光。凹面镜只能成正立放大的虚像，主要用发散光线。 （3）对光的作用不同：凸透镜主要对光线起会聚作用；凹透镜主要对光线起发散作用。四、成像不同：凸透镜能成正立放大虚像、倒立放大实像、倒立等大实像、倒立缩小实像；凹透镜只能成正立缩小虚像。五、焦点不同：凸透镜有实焦点，有2个焦点；凹透镜有虚焦点。 1．下列透镜中属于凸透镜的是（     ） A． B． C． D． 2．小亮同学在网上购买了一款手电筒（内部仅有一颗灯珠），发现在贴近手电筒镜头位置放上不同的透镜，相同距离情况下手电筒的照射面积不同，照射面积最大的是__________（选填“凸透镜”“凹透镜”或“玻璃板”）。若透镜为凸透镜，要使光平行射出，灯珠应位于透镜的__________。 考点02 透镜对光的作用 1、透镜的焦点和焦距 焦点 焦距 图示 凸透镜 凸透镜能使跟主光轴平行的数显会聚在主光轴上的一点，这个点叫凸透镜的焦点，用F表示。凸透镜两侧各有一个焦点 焦点F到光心O的距离叫焦距，用f表示，凸透镜两侧的焦距相等 凹透镜 凹透镜能使跟主光轴平行的光发散，且发散的光反向延长线相交在主光轴上的一点，这个点不是实际光线会聚的点，所以叫虚焦点，用F表示。凹透镜两侧各有一个虚焦点 虚焦点F到光心O的距离叫焦距，用f表示，凹透镜两侧的焦距相等 2、粗测凸透镜焦距的方法：让凸透镜（放大镜）正对着太阳光，再拿一张白纸放在它的另一端，调整放大镜与白纸的距离，直到纸上的光斑最小、最亮（这个点就是凸透镜的焦点）。测出这个光斑达到凸透镜光心的距离，即该凸透镜的焦距。这种测凸透镜焦距的方法称为 。 3、物距和像距 （1）物体到光心的距离叫 ，用“u”表示。 （2）像到光心的距离叫 ，用“v”表示。 4、实验探究：探究对光的作用 （1）凸透镜对光的作用：让平行于凸透镜主光轴的几束光射向凸透镜，观察到光通过凸透镜后会聚于主光轴上的一点。 （2）凹透镜对光的作用：让平行于凹透镜主光轴的几束光射向凹透镜，观察到光通过凹透镜后会偏离主光轴散开，但其反向延长线交于主光轴上的一点。 5、对“会聚作用”和“发散作用”的理解 （1）凸透镜对光有会聚作用，指的是折射光的方向比入射光的方向更靠近主光轴，即通过凸透镜的光将主光轴方向偏折。 （2）凹透镜对光有发散作用，指的是折射光的方向比入射光的方向更偏离主光轴，即通过凹透镜的光将向远离主光轴方向偏折。 6、透镜的作用：凸透镜有 光线作用，所以凸透镜也叫 ；凹透镜有 光线作用，所以凹透镜也叫 。 （1）凸透镜分为双凸、平凸和凹凸（或正弯月形）等形式，凸透镜有会聚作用故又称聚光透镜，较厚的凸透镜则有望远、会聚等作用，这与透镜的厚度有关。 （2）凹透镜对光有发散作用，平行光线通过凹球面透镜发生偏折后，光线发散，成为发散光线，不可能形成实性焦点，沿着散开光线的反向延长线，在投射光线的同一侧交于F点，形成的是一虚焦点（凹透镜有两个虚焦点）。 7、透镜中的光路是可逆的：由于光在发生折射时是可逆的，而透镜对光的作用也是折射作用，所以透镜中的光路是 。 8、透镜的三条特殊光线是指：通过光心的光线、平行于主光轴的光线、经过焦点（对凹透镜来说应该是射向另一侧焦点）的光线。这三条光线经凸透镜和凹透镜折射后的情况见下表 凸透镜 通过光心的光线经凸透镜折射后，传播方向不变 平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，经过另一侧的焦点 通过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴 凹透镜 经光心的光线经凹透镜折射后，传播方向不变 平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线经过凹透镜同侧虚焦点 射向凹透镜另一侧虚焦点的光线经凹透镜折射后，平行于主光轴 【深化点拨】 1．正确理解透镜对光的作用 （1）凸透镜对光有会聚作用是指折射光线相对于入射光线更靠近主轴了。 （2）凹透镜对光有发散作用是指折射光线相对于入射光线更远离主轴了。 2．凸透镜的三条特殊光线 （1）凸透镜对光线有会聚作用，一束平行光经过凸透镜后会会聚在焦点上，所以平行于主光轴的光线经透镜折射后通过焦点。 （2）对于凸透镜，过光心的光线传播方向不改变。 （3）由于光路是可逆的，通过焦点的光线经凸透镜折射后将会平行于主光轴射出。 3．凹透镜三条特殊光线的作图 （1）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。 （2）过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变。 （3）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。 1．在森林中，装有水的透明饮料瓶若被随意丢弃，经太阳光长时间照射可能引发火灾。下列光路图中，能正确解释该现象成因的是（     ） A． B． C． D． 2．汽车的前大灯为了照亮前方远处的环境，要将发散的光束集中，可以选择在灯泡的前方安装一个______________透镜；或灯泡的后方安装一个______________面镜。如图所示，是球形玻璃太阳能发电装置。球形玻璃对光线有______________（选填“会聚”或“发散”）作用。 3．小波在做“探究凸透镜成像规律”的实验中。 (1)实验要求烛焰、凸透镜、光屏，三者中心大致在同一高度，这样做的目的是使像成在______________； (2)他将凸透镜正对平行光，当光屏移动到图甲所示位置时，屏上呈现出最小最亮的光斑，则通过刻度尺读出此凸透镜的焦距f=_______cm； (3)如果将蜡烛在乙图的基础上远离透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向________（选填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动。当光屏上出现清晰的像后，取走光屏，从凸透镜右侧适当位置________（选填“能”或“不能”）看到烛焰倒立的实像 考点03 凸透镜成像规律 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。 4、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。 ②2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】 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。 3．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．关于凸透镜成像规律，下列说法正确的是（     ） A．物距小于焦距时，成倒立、放大的虚像 B．物距在1-2倍焦距之间时，成倒立、放大的实像 C．物距等于2倍焦距时，成正立、等大的实像 D．物距大于2倍焦距时，成正立、缩小的实像 2．如图所示是汽车的行车记录仪，能够记录汽车行驶全过程的视频图像和声音，可为交通事故提供证据。物体通过透镜成的是________立、缩小的实像，当汽车靠近前方的物体时，物体的像会变________。 3．小明同学在“探究凸透镜成像规律”实验中： (1)把蜡烛、焦距为10.0cm的凸透镜、光屏依次安装到光具座上，点燃蜡烛，调节三个中心大致在_______； (2)实验时，将凸透镜放置在光具座“50”刻度处，蜡烛和光屏移动到如图所示位置时，光屏上得到烛焰清晰的像，这个像的性质是倒立_______的实像； (3)实验过程中能从各个方向上观看到光屏上所成的像是因为在光屏上发生了_______反射。 凸透镜成像的综合应用及解题步骤 1.透镜辨析：区分凸透镜和凹透镜，不能只看中间厚薄，更要看对光线的作用。 （1）结构特征 凸透镜：中间厚、边缘薄（如老花镜、放大镜）。 凹透镜：中间薄、边缘厚（如近视镜）。 （2）光学作用（核心） 凸透镜对光有会聚作用：光线经过凸透镜后，折射光线比入射光线更靠近主光轴。 凹透镜对光有发散作用：光线经过凹透镜后，折射光线比入射光线更远离主光轴。 （3）避坑点：“会聚”不等于“相交”，“发散”不等于“散开”。 如果入射光是发散的，经过凸透镜后可能依然是发散的，只是发散程度减小了（这也是会聚作用）。 判断依据是看折射光线相对于原传播方向是“收拢”了还是“张开”了。 2.三条特殊光线：作图题的基础，必须熟练掌握，特别是经过焦点的光线。 （1）凸透镜的三条线： 平行于主光轴的光线→折射后过实焦点（F）。 过实焦点（F）的光线→折射后平行于主光轴。 过光心（O）的光线→传播方向不改变。 （2）凹透镜的三条线： 平行于主光轴的光线→折射光线的反向延长线过虚焦点（F）。 射向虚焦点（F）的光线→折射后平行于主光轴。 过光心（O）的光线→传播方向不改变。 （3）易错点：凹透镜的焦点是虚焦点，作图时要用虚线画反向延长线；且射向凹透镜焦点的光线，必须是“冲着焦点去”的，而不是从焦点发出的（因为焦点在另一侧）。 3.焦距与粗测方法 焦点（F）：平行光通过凸透镜会聚的点（实际光线汇聚，是实焦点）。 焦距（f）：焦点到光心（O）的距离。 注意：不是到透镜边缘的距离，也不是到透镜表面的距离，而是到中心（光心）的距离。 粗测焦距：让凸透镜正对太阳光（平行光），在另一侧移动光屏，直到出现最小、最亮的光斑，此时光斑到透镜中心的距离即为焦距f。 4.两个分界点：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。 5.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。 角度01 透镜的特点与分类 1．对下列光现象的说法正确的是（     ） A．图甲，在太阳光下能把火柴点燃的是凹透镜 B．图乙，沿着看见鱼的方向去叉却叉不到鱼，是由于光的折射造成的 C．图丙，建筑物的倒影是光的折射现象 D．图丁，小孔成像实验中所成的像是正立的像 2．如图是一种被称为“七仙女”的神奇玻璃酒杯，空杯时什么也看不见，斟上酒，杯底立即显现出栩栩如生的仙女图。此现象可以用我们所学知识尝试分析，其中的原理是仙女图画片放在平凸透镜的焦点处，空杯时不成像。倒上酒后，上方的液体可以看作________（凸/凹）透镜，在它和下方平凸透镜的共同作用下，对光的会聚能力比空杯时________（弱/强），于是就看到了一个________（正立/倒立）、放大的“七仙女”像。 角度02 探究透镜对光的作用 3．要使太阳光会聚点燃纸片，应该选用（     ） A．凹透镜 B．凸透镜 C．平面镜 D．凸面镜 4．如图所示，人看到平面镜成像或光线通过透镜光路图画法正确的是（     ） A． B．C． D． 5．春假期间，小成同学参观博物馆时发现在较小的文物前放置透镜，如图所示，通过透镜看到放大的像，该透镜对光具有_________的作用，若该透镜的焦距为10cm，该透镜与文物的距离应_________10cm，小成同学透过透镜看到的是正立、放大的_________像。 角度03 用平行光测定凸透镜焦距 6．小文利用太阳光测量凸透镜的焦距，方法如图所示，他让凸透镜正对阳光，但纸板上的最小光斑却不易确定。于是他移动纸板找到两次成等大光斑的位置，分别测出了光斑到凸透镜中心的距离为8cm和16cm，则凸透镜的焦距是（     ） A．8cm B．11cm C．12cm D．24cm 7．为测量某凸透镜焦距，小芳先在纸上画一个小于透镜大小的圆环，如图所示，将凸透镜正对太阳光，在其下方距透镜12cm处的白纸上的光斑恰好与圆环重合，当将该透镜远离白纸垂直移动6cm时，此时白纸上的光斑再次与圆环重合，此过程中会看到圆光斑___________（选填“变大”、“变小”、“先变小后变大”或“先变大后变小”），通过计算可以得到该凸透镜的焦距为___________ cm。 8．小张同学在实验室进行“探究凸透镜成像规律”的实验。 (1)他将凸透镜正对平行光，调整凸透镜到光屏的距离，直到光屏上出现一个最小、最亮的光斑，如图甲所示，则该凸透镜的焦距为__________cm。 (2)如图乙所示，安装好实验器材，实验前需要将烛焰、凸透镜和光屏三者的中心调至____________。 (3)某次实验时，蜡烛、凸透镜和光屏三者的位置如图乙所示。若此时光屏上呈现烛焰清晰的像（图中未画出），请回答： ①光屏上呈现的是烛焰___________（选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像。 ②若保持蜡烛和光屏的位置不变，则将凸透镜移到___________cm刻度线上时，同样能在光屏上得到一个烛焰清晰的像。 (4)如图乙所示，当光屏上出现烛焰清晰的像时，小张用手指遮住凸透镜的上半部分，光屏上__________（选填“能”或“不能”）看到烛焰完整的像。 角度04 透镜的特殊光线作图 9．根据图中的入射光线或折射光线，画出相应的折射光线或入射光线。 10．(1)请完成图中光通过透镜后的光路； (2)平行光经过凸透镜后会聚在主光轴上的一点，这个点叫做凸透镜的焦点；平行光经过凹透镜后，光线发散，发散光线的反向延长线交在主光轴上的一点，这个点叫做凹透镜的虚焦点。如图，F点既是图示凸透镜的焦点，也是图示凹透镜的虚焦点，请画出图中两条平行于主光轴的光线经过两个透镜的光路图。 角度05 放大镜的成像原理及特点 11．用放大镜观察邮票时，能看到清晰的像，下列说法正确的是（　　） A．邮票在放大镜的二倍焦距以外 B．成的是倒立、放大的实像 C．放大镜的焦距越大，放大效果越明显 D．邮票到放大镜的距离小于一倍焦距 12．如图所示，许多博物馆会在较为精巧的文物前放置凸透镜，文物通过凸透镜所成像的正倒、大小情况是________、________，想让观察到的像变大一些，可以使透镜________（选填“靠近”或“远离”）文物。 角度06 探究凸透镜成像规律的实验 13．如图所示，在“探究凸透镜成像的规律”实验中，凸透镜的焦距为10cm，下列说法正确的（     ） A．烛焰、光心、光屏中心应在同一直线上 B．若保持透镜和光屏不动，应将蜡烛向左移动，光屏才能成清晰的像 C．若想让光屏上成像变小，蜡烛和光屏都需要向右移动 D．蜡烛烧短后，应将凸透镜向下移动，像才能成在光屏中央 14．如图所示、在探究凸透镜成像规律的实验中，为使烛焰的像呈现在光屏中央，调节烛焰、凸透镜和光屏三者高度比较快捷的方法是将三者________（靠拢/远离）调节凸透镜和光屏，使它们的中心正对________的中心，调节时，还应保证透镜面和光屏面与光具座轨道________。 15．某同学用如图器材，探究“凸透镜成像的规律”。 (1)为了粗略测量凸透镜的焦距，小明做了如图甲所示实验，说明凸透镜对光有________作用，此凸透镜焦距为________cm； (2)如图乙，将凸透镜固定在光具座50.0cm刻度线处，蜡烛放置在光具座35.0cm刻度线处，点燃蜡烛，左右移动光屏，出现图乙所示现象（成像清晰）。要使像成在光屏中央，应将凸透镜向________（填“上”或“下”）调整； (3)乙图中，保持凸透镜位置不变，将蜡烛移至15.0cm刻度线处，移动光屏，直到光屏上再次出现清晰的像，该像是倒立________的实像，此性质的应用是________（选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”）； (4)如图丙，将凸透镜、蜡烛、光屏移至光具座如图位置，则人眼在图中________处能观察到烛焰的像； (5)实验小组还观看了中国航天员在中国空间站直播的“天宫课堂”，太空教师王亚平展示了一个神奇的水球，在水球中注入一个气泡后，水球中形成一正一倒两个像，如图丁所示。小组同学讨论后分析，若人离水球再远一些，则倒立的像会________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。而水和气泡构成了一个________透镜，所以形成了正立缩小的像，生活中这种透镜可以用来矫正________（选填“近视眼”或“远视眼”）的视力缺陷，若将这种透镜放在调整好的图乙中烛焰到凸透镜之间，则只将蜡烛向________（选填“左”或“右”）移动，光屏上再次出现清晰的像； (6)下列是小明实验过程中一些现象的描述，正确的是（　　） A．发现无论怎样移动三者的位置，在光屏上都找不到烛焰的像，可能凸透镜的焦距太小了 B．实验过程中，蜡烛因燃烧而变短，则烛焰在光屏上的像会下移 C．实验时有个小飞虫停在凸透镜表面，则光屏上所成实像将被遮挡一部分 D．取一只与原实验中焦距相同但镜面直径较小的凸透镜，替代原来的凸透镜再次实验，所成的像与原来的像相比，像大小没有变化但是变暗一些 角度07 凸透镜成实像时像距随物距的变化规律 16．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数据，并绘制成如图所示的图像，根据图像可知（     ） A．该凸透镜的焦距 B．当物距u＝5cm时，所成的像能用光屏承接 C．当物距u＝12cm时，成倒立、缩小的实像 D．若物体从距凸透镜45cm处向距凸透镜15cm处移动，所成的像会逐渐变大 17．在探究凸透镜成像规律的实验中，应调节烛焰和光屏中心位于凸透镜的____上。已知凸透镜焦距为10cm，各元件初位置如图所示，此时光屏上呈现烛焰的倒立、放大的实像，若此时将光屏移走，烛焰通过凸透镜____（选填“能”或“不能”）成实像。 角度08 根据凸透镜的物像关系求凸透镜的焦距 18．如图所示，“探究凸透镜成像实验”时，透镜甲的焦距是10cm，下列说法正确的是（     ） A．蜡烛和光屏不动，无论怎样移动透镜都找不到像是因为蜡烛放在了1倍焦距以内 B．透镜甲和光屏不动，将蜡烛向左移动适当距离，可以在光屏上成清晰的像 C．蜡烛、透镜和光屏位置都不动，透镜换成乙后，光屏上成清晰的像，说明乙透镜焦距小于甲透镜焦距 D．换成乙透镜后，光屏上成清晰的像，再将蜡烛和光屏位置互换，仍得到缩小的实像 19．小帅利用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律。将蜡烛放在凸透镜左侧适当位置，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的像，分别测出物距u和像距v，实验数据如下表： 实验次数 1 2 3 4 5 物距u/cm 60 30 20 15 12 像距v/cm 12 15 20 30 60 下列说法正确的是（     ） A．该凸透镜的焦距为20cm B．从第1次实验到第5次实验，成在光屏上的像越来越小 C．当时，移动光屏，可在光屏上成倒立、缩小的清晰实像 D．第5次实验后，在贴近凸透镜左侧放一眼镜片，向右移动光屏，能在光屏上成清晰的像，则眼镜片对光起会聚作用 20．在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，将点燃的蜡烛放在距离凸透镜左侧20cm处，在凸透镜右侧20cm处的光屏上得到清晰的像，则此凸透镜的焦距为_________cm；再将蜡烛移到距离凸透镜15cm处保持不动，为使光屏上再次成清晰的像，请写出一种简单可行的操作方法：_______________。 角度09 凸透镜成虚像时像距随物距的变化规律 21．如图1是放置在水平桌面上的刻度尺的一部分。图2中甲、乙、丙、丁是通过凸透镜所成的刻度尺的像，若凸透镜先贴着刻度尺然后逐渐远离，则刻度尺所成像的先后顺序正确的是（     ） A．丁→丙→甲→乙 B．乙→甲→丙→丁 C．丁→甲→乙→丙 D．丙→甲→乙→丁 22．商丘博物馆（Shangqiu Museum），又称“中国商文化博物馆”，商丘博物馆中在较小的文物前放置透镜，通过透镜看到放大的像如图所示，该透镜对光具有会聚的作用，该透镜的焦距为，该透镜距离文物的距离__________（选填“大于”、“等于”或“小于”），要使参观者看到文物的像更大些，需要适当__________文物和透镜的距离（选填“增大”或“缩小”）。 【例1】（2026·江苏常州·中考真题）如图所示，烛焰在光屏上恰好成清晰的实像。该像是（     ） A．倒立、放大的 B．倒立、缩小的 C．正立、放大的 D．正立、缩小的 【深化点拨】 （1）考查凸透镜成像基本规律，光屏上能够承接的像为实像，实像都是倒立的。 （2）考查物距、像距和成像大小的关系，物距大于像距时，成倒立、缩小的实像，对应照相机成像原理。 （3）考查光具座读图能力，能够从图中对比蜡烛、凸透镜、光屏三者之间的距离，判断物距与像距大小。 （4）区分实像与虚像，正立的像都是虚像，虚像无法呈现在光屏上，不能用光屏接收。 【变式1-1】（2026·广东广州·中考真题）如图为某种手电筒的小灯泡，其前端相当于一个凸透镜，可以减小光的发散。灯丝S发出的两条光线经透镜折射的光路，可能正确的是（     ） A． B． C． D． 【变式1-2】（2026·四川广元·中考真题）在一期野外求生节目中，求生者手持自制的水凸透镜，正对太阳光和地面上的柴火，形成一个最小、最亮的光斑，柴火一会儿被点燃，这是因为凸透镜对光具有________作用；若他操作过程中水不断地向外流出，使凸透镜厚度变薄，要使最小、最亮的光斑在柴火上的位置不变，应将水凸透镜________（选填“远离”或“靠近”）柴火。 【变式1-3】（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。 【例2】（2026·湖北·中考真题）如图为某汽车灯光投射原理图。灯丝发出的一束光在椭圆镜面点发生反射，再经凸透镜折射后平行于主光轴射出，为凸透镜的焦点。请画出该折射光线的入射光线，并在椭圆镜面上标记点。 【深化点拨】 （1）考查凸透镜特殊光路，经过焦点的光线，经过凸透镜折射后会平行于主光轴射出，光路可逆可以反向使用。 （2）考查光学逆向作图思维，已知折射光线，反向推导入射光线，是透镜作图的常考方式。 （3）考查光的反射现象，椭圆镜面属于反射面，光线在 P 点发生反射，确定光线与镜面交点即为反射点。 （4）考查光学作图规范，光线必须画箭头，箭头方向严格对应光实际传播方向，不能颠倒。 【变式2-1】（2026·江苏常州·中考真题）芬兰为保护夜间跑上公路的驯鹿，在鹿角上喷反光漆，使其在车灯照射下极为醒目，如图甲所示。反光漆的工作原理可简化为凸透镜、平面镜组合，如图乙所示。请画出图乙中光线经凸透镜、平面镜、凸透镜连贯作用后的完整光路图。 【变式2-2】（2026·福建·中考真题）画出经透镜射出的光线。 【变式2-3】（2026·四川凉山·中考真题）如图所示，光线1为入射光线，光线2为光线1经过虚框内透镜的折射光线，O为该透镜的光心，请在虚框内画出适当的透镜，并画出光线3经过透镜后的折射光线。 【例3】（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。 【深化点拨】 （1）考查凸透镜成像物距像距变化规律，物体远离透镜，物距变大，像距变小，光屏要向靠近透镜方向移动才能再次得到清晰实像。 （2）考查实验器材调平，蜡烛燃烧变短，烛焰下移，像会向上偏移；可向上调光屏，或者向下调凸透镜，使像落回光屏中央。 （3）考查物距小于焦距的成像特点，物体在一倍焦距以内，成正立、放大的虚像，虚像不能呈现在光屏上，需要眼睛透过透镜直接观察。 （4）考查凸透镜实验基础操作，实验开始前要调节烛焰、凸透镜、光屏三者中心在同一高度，保证像成在光屏中心。 【变式3-1】（2026·甘肃兰州·中考真题）在初中物理项目化学习中，某小组整理了光学实验。结合实验，请完成下列题目。 (1)图甲为小孔成像示意图，该现象可以用__________来解释； (2)如图乙所示，激光沿EO入射，EO与水平镜面的夹角是50度，则反射角是__________度，高楼大厦的玻璃幕墙会造成光污染，是因为发生了__________（选填“镜面”或“漫”）反射； (3)图丙是探究凸透镜成像规律的实验装置，烛焰恰好在光屏上呈现一个清晰的像，这是__________（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）的工作原理。 【变式3-2】（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_________________________________________________。 【变式3-3】（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） ⚡基础速刷 1．下列光学仪器中，对光有发散作用的是（     ） A．凹面镜 B．平面镜 C．凸透镜 D．凹透镜 2．随着消费者对全屋智能和智能硬件的接受程度越来越高，能有效增加家庭安全系数的室内智能摄像头成为不少家庭的必需品。关于室内智能摄像头，下列说法错误的是（     ） A．摄像头的镜头属于凸透镜 B．室内景象通过摄像头成的是倒立、缩小的实像 C．若室内某人逐渐远离摄像头，他通过摄像头成的像逐渐变小 D．有的室内摄像头具有夜视模式，可在黑夜中进行拍摄，它是通过捕捉紫外线来工作的 3．人们的眼睛透过叶脉上的水珠，发现叶脉变大了，这是光的_____（选填“折射”或“反射”）现象；鹿寨人工湖平静的水面上方有一只蜻蜓距离水面3.5m，则蜻蜓在湖中的像距离水面_____m。 4．(1)图甲中一束光从空气射向半圆形玻璃砖的圆心，请补全在玻璃中的反射光路。 (2)图乙一束光指向对侧焦点射向凹透镜，请画出穿过凹透镜的折射光。 5．在“探究凸透镜成像规律”的实验中： (1)实验时应调节烛焰、光屏和凸透镜的中心大致在____________； (2)小明将点燃的蜡烛、凸透镜固定在如图甲所示A、B位置，无论怎样移动光屏，在光屏中心都只能看到一个圆形光斑，可能的原因是________________________； (3)如图乙所示，已知凸透镜的焦距，当蜡烛、凸透镜在图示位置，光屏上可得到一个清晰的像，该像应是倒立、__________的实像；向左移动蜡烛，为了使光屏上可以成清晰的像，光屏应该向__________移动； (4)实验时，由于实验时间较长，蜡烛变短，烛焰的像在光屏上的位置会向__________方移动（选填“上”或“下”）； (5)小明想利用LED发光字来研究凸透镜成像上下、左右位置关系，如图汉字适合做LED光源的是__________； A． B． C． D． 🚀能力跃升 6．在“探究凸透镜成像规律”的实验中李阳同学将蜡烛放置在某一位置，在距透镜另一侧处的光屏上，成一倒立缩小清晰的像；移动蜡烛的位置，并再次调节光屏至距透镜处，成一倒立放大的像，则该同学所用透镜的焦距可能为（     ） A． B． C． D． 7．在探究凸透镜成像的规律的实验中，当发光物体、凸透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上得到清晰的像（像未画出），下列说法正确的是（     ） A．透镜焦距一定在10cm到15cm之间 B．透镜焦距一定在15cm到20cm之间 C．把发光物体向左移动少许，光屏适当向左移动可得到大些的实像 D．把发光物体向右移动少许，光屏适当向右移动可得到小些的实像 8．如图所示，在水槽内注入适量的水，并在其底部放一枚硬币，再将一拧紧瓶盖的空矿泉水瓶横放在贴近水面处，并逐渐将空瓶向下平移，从瓶身的正上方观察硬币的像，发现当瓶身浸入水中后，硬币的像突然变小，此时瓶身下方的这部分水面相当于一个对光有___________（会聚/发散）作用的透镜；随着空矿泉水瓶浸入水中的体积逐渐增大，硬币的像一直是___________（正立/倒立）的。 9．如图所示，这是光电鼠标的内部结构示意图，当发光二极管的光照射在粗糙的鼠标垫上时会发生______反射。若成像透镜距鼠标垫7mm，光学感应器距成像透镜3mm，则在光学感应器上所成的像是______（选填“放大”或“缩小”）的实像。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，这是因为像成在光学感应器的______方。 10．(1)如图是某博物馆“风情三峡”展厅中的一个场景。游客通过一块倾斜的半透明玻璃观看独具风土人情的陈列物品时，看到了“民俗人物”通过半透明玻璃所成的像（A'B'）叠加在物品上，大大增强了游客的临场体验。小明发现“民俗人物”的像来自上方隐藏的显示屏，请在图中作出游客通过半透明玻璃看到A的光路图。 (2)请在图中画出入射光线或折射光线。 (3)如图所示，鱼在水下A点看岸上的物体蜻蜓，B、C两点中有一点是蜻蜓，有一点是鱼在水下看到蜻蜓的像点，在图中作出其光路图。 11．某小组做探究“凸透镜成像规律”的实验。 (1)如图甲所示，将A、B两块透镜分别正对太阳光时，在离透镜较近的光屏上出现了不同的光斑，由此判断需要用___________（A/B）透镜完成实验； (2)实验前，将烛焰和光屏的中心调整在凸透镜的___________上，目的是______________________； (3)实验过程中，蜡烛由于燃烧而逐渐变短，则烛焰的像在光屏上的位置会向___________（上/下，下同）移动，为了能让烛焰的像回到光屏的中央，可将凸透镜向___________调节； (4)用LED光源代替蜡烛进行了进一步实验探究，LED光源的高度。经过认真测量，记录了像高和物距u的数据。在坐标上描出了像高和物距u的图像。由图可知，该凸透镜的焦距为___________cm，当时，光屏上成倒立、___________的实像，要使光屏上的像变小，可以将LED光源适当___________（远离/靠近）凸透镜，并移动光屏。 🌟思维挑战 12．有两块凸透镜和，它们的焦距分别是和。另有一块凹透镜，其焦距为。欲使一束平行光先后通过其中两块透镜后，仍为平行光，但光束变宽，则下列所选透镜和安置方法都正确的是（　　） A．选和，使两透镜间距D＝8厘米，使光先通过 B．选和，使两透镜间距D＝2厘米，使光先通过 C．选和，使两透镜间距D＝22厘米，并使光先通过 D．选和，使两透镜间距D＝22厘米，并使光先通过 13．如图所示，利用光具座进行成像实验探究．在图中的虚线框内可放入的实验元件有：①小孔，②凸透镜，在虚线框内放入上述某一元件，并将蜡烛从30cm移到40cm刻度线处，下列说法正确的有（    ） A．若光屏位置未变，光屏上清晰的像由小变大，则方框内的元件是凸透镜 B．若放入的是小孔，当光屏上出现清晰的像时，用不透明纸板遮挡小孔，光屏上的像缩小，亮度变暗 C．若放入的是凸透镜，当光屏上出现清晰的像时，用不透明纸遮挡凸透镜，光屏上像大小不变，亮度不变 D．当蜡烛移到40cm处，若无论怎样移动光屏，光屏上仅有均匀的亮斑，则虚线框内的元件只能是凸透镜且凸透镜焦距是10.0cm 14．某同学用自制的水凸透镜做凸透镜成像实验，如图所示，此时恰好在光屏上得到了清晰的像。他继续向水凸透镜内注水（注水会使水透镜的焦距变小），如果不改变蜡烛和水凸透镜的位置。要在光屏上再次成清晰的像，光屏应向_________（选填“左”或“右”）移动，所成的像会_________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 15．小丽利用实验室的器材探究凸透镜成像的规律： (1)两种透镜的剖面图如图甲所示，则她应选择图甲中___________透镜来完成本次实验。 (2)实验装置正确安装后，当蜡烛在如图乙所示位置时，烛焰恰好在光屏上成清晰的像，此时所成的像是倒立、___________的实像，该成像原理在生活中的应用有___________（列举一例）。 (3)随着蜡烛燃烧变短，烛焰在光屏上的成像如图丙所示，为了使像再次呈在光屏中央，并顺利完成后续实验，最合理的操作是___________（选填序号），理由是：___________。 A．将光屏上移    B．将透镜下移    C． 将蜡烛上移 (4)调节完成后，小丽继续将蜡烛靠近凸透镜，某次实验中，无论在光具座上怎么移动光屏，光屏上都没有像，于是她将光屏取下，在光具座外向右继续移动光屏观察是否成像，请判断她的操作是否合理？并说明理由：___________。 16．热爱观察的小明发现当玻璃门旋转时，自己的像有了一定变化，于是他想探究平面镜所成的像有哪些特点。 (1)他采用薄的茶色玻璃板做实验，选择茶色玻璃板是为了________（选填“增强”或“减弱”）玻璃板的透光性； (2)如图甲所示，玻璃板应与桌面垂直放置，是为了________；将与A相同的未点燃蜡烛B放在玻璃板后面A的像的位置，在玻璃板前不同角度处观察，都能看到B与A的像重合。下列与此处研究方法相同的是( )（选填序号） ①探究影响动能大小的因素②探究同一直线上二力的合成 ③探究电流与电阻的关系④匀速直线运动的建构 (3)在探究像到镜面距离l₂与物到镜面距离l₁的关系时，下列测量方法中，正确的是________； (4)完成探究后，小明和小华利用左右两侧面开孔的正方体纸盒、茶色玻璃板和发光小灯制作了一个“魔盒”，如图乙所示。两人都可以通过孔看到对方，但只有小明能看到魔盒中发光小灯在他正前方成的像。则盒中玻璃板应沿________（选填“ac”或“bd”）方向放置，且发光小灯应贴在盒内M处； (5)将蜡烛A换为F光源，平面镜换为凸透镜，在蜡烛B处放一光屏，都保持位置不变，则在光屏上________（选填“一定”或“不一定”）能看到与F光源等大的像。F光源通过平面镜和凸透镜成等大的像时有何不同：________（至少写出一条）； (6)丙图为老式幻灯机，使用时胶片到凸透镜的距离应该________（填写物距与焦距的关系），平面镜所起的作用是________。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $