5.2 凸透镜成像的规律 题型专练 -2026-2027学年北师大版物理八年级上学期

**基本信息** 初中物理八年级上册“凸透镜成像的规律”同步练，以“典例+举一反三”分层设计，覆盖从基础规律到生活应用的完整知识链，强化科学探究与物理观念建构。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础理解|单一物距成像特点（u<f、f<u<2f等）|典例聚焦核心规律判断，如题型2判断虚像条件| |实验探究|实验操作与数据分析|举一反三含光具座调节、焦距测量（题型1），培养科学探究能力| |综合应用|动态变化与生活情境|结合摄像头、投影仪等实例（题型7），体现科学态度与责任|

北师大版（2024）八年级上册 5.2 凸透镜成像的规律 题型专练 【题型1】探究凸透镜成像的规律 【典例】在探究凸透镜成像规律的实验中，当蜡烛到光屏的距离为40cm时，移动透镜到合适位置，光屏上可成倒立、等大、清晰的像。调节蜡烛、透镜和光屏的位置如图所示时，在光屏上成清晰的像（像未画出）。下列判断正确的是（　　） ①凸透镜的焦距为20cm ②图中成像原理与投影仪成像原理相同 ③在透镜和蜡烛之间放一近视眼镜，将光屏适当左移，光屏上能再次成清晰的像 ④若保持图中蜡烛和光屏位置不变，只移动凸透镜，光屏上可再次成清晰的像 A.只有①④正确 B.只有②③正确 C.只有①③正确 D.只有②④正确 【举一反三1】某实验小组利用如图探究“凸透镜成像的规律”实验，移动蜡烛并调整光屏的位置，得到的数据如下表所示，则下列说法正确的是（　　） A.此凸透镜的焦距为20cm B.第1次实验的成像规律与摄像头成像原理相同 C.第6次实验时，将光屏移动至适当的位置可在光屏上得到放大的像 D.第5次实验得到的像比第2次实验得到的像要小 【举一反三2】当光具座上蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，此时光屏上承接到烛焰清晰的像。保持透镜不动，下列判断正确的是（　　） A.该凸透镜的焦距可能为15cm B.此时在光屏上成的是正立、放大的实像 C.此时成像规律与照相机原理相同 D.若将蜡烛移至18cm刻度处时，为使光屏上成一清晰的像，应将光屏移至60cm刻度处 【举一反三3】如图所示，在探究凸透镜成像规律实验时，光屏（图中未画出）上恰好成清晰等大的像，该凸透镜的焦距是 　   　cm，如果将近视眼镜镜片放在蜡烛与凸透镜之间，光屏应向 　   　（选填“左”或“右”）移动才能在屏上接收到清晰的像。 【举一反三4】如图所示，是“探究凸透镜成像规律”的实验装置。 （1）实验时，要求烛焰的焰心、凸透镜光心、光屏中心大致在_________ ； （2）如图乙所示，将凸透镜固定在光具座50cm刻度线处，把点燃的蜡烛放置在光具座15cm刻度线处时，移动光屏，能成倒立、_________（选填“放大”“等大”或“缩小”）的实像。 （3）如图丙所示，透镜不动，蜡烛向F靠近过程中，眼睛看到的像是_________ （填选项字母）； A．逐渐变大    B．逐渐变小     C．不变 【举一反三5】小明在探究凸透镜成像规律时，做了如下实验： ①用平行光正对凸透镜照射，移动光屏得到一个最小、最亮的光斑，如图甲所示； ②保持该透镜位置不变，将点燃的蜡烛放在图乙所示的位置，移动光屏得到烛焰清晰的像（图中未画出）。 则下列说法不正确的是（　　） A．实验②中，烛焰在光屏上成倒立放大的实像 B．实验②中，像到透镜的距离一定大于20cm C．若增大蜡烛与透镜的距离，所成的像会变小 D．若蜡烛与透镜的距离大于10cm，则在另一侧通过透镜可以观察到烛焰正立、放大的虚像 【题型2】物距小于一倍焦距时的成像特点 【典例】小明通过焦距为10cm的凸透镜看到了提示牌上如图所示“关灯”两字放大的像，下列说法正确的是（　　）    A.“关灯”两字放大的像是实像 B.提示牌上：“关灯”两字在凸透镜的焦点上 C.要使“关灯”两字的正立的像变得更大，应将凸透镜远离提示牌。 D.提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离大于20cm 【举一反三1】小明把蜡烛移至凸透镜的一倍焦距以内，然后透过凸透镜直接观察蜡烛那么他将看到烛焰成像的情形是图中的（　　） A. B. C. D. 【举一反三2】如图，小明用焦距为的凸透镜观察邮票上的细小图案，他应将凸透镜移动到距离邮票_________（选填“大于”“小于”或“等于”）的位置，这时他通过凸透镜看到的是邮票正立、放大的 _________（选填“虚”或“实”）像。 【举一反三3】（1）如图甲，交警利用无人机对高速公路通行情况进行实时监测；图乙是无人机上升到某高度后沿直线水平飞行的v-t图像，则无人机在10~30s时间内相对地面是_________（选填“运动”或“静止”）的，无人机做匀速直线运动的路程是_________ m； （2）小明同学上生物课时，用一透镜观察标本，如图所示；他用的是 _________透镜，如果该透镜焦距为10cm，标本到透镜的距离u应满足条件_________ ，该透镜还可以应用于照相机中，此时所成像是_________（选填“倒立”或“正立”）缩小的像； 【题型3】物距介于一倍焦距二倍焦距时的成像特点 【典例】将一支点燃的蜡烛放在一个凸透镜前30cm处，在透镜另一侧的光屏上得到清晰等大的像。若把蜡烛从原来的位置向此透镜方向移动10cm，则此时蜡烛经该透镜所成的像是（　　） A.放大的实像 B.等大的实像 C.缩小的实像 D.放大的虚像 【举一反三1】如图所示，某兴趣小组利用透明橡皮膜、注射器、乳胶管、止水夹等器材制成水凸透镜，并利用这种水凸透镜探究“凸透镜成像规律”。下列分析中错误的是（　　） A.如图甲所示，在透镜中继续注入少许水，发现焦点位置左移，这一现象说明：凸透镜的凸出程度越大，焦距越小 B.按照图甲测出水凸透镜的焦距，如果将该水透镜放在图乙所示位置，光屏上恰能成倒立、放大的实像 C.若保持图乙中透镜位置不变，将蜡烛向右移动3cm，要在光屏上得到清晰像，光屏要向右移动的距离应大于3cm D.若保持图乙中透镜位置不变，将蜡烛向右移动3cm，要在光屏上得到清晰像，光屏要向左移动的距离应大于3cm 【举一反三2】将蜡烛、焦距为10cm的凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛，使烛焰、透镜和光屏的中心在同一高度上。移动蜡烛使烛焰距凸透镜14cm，会在光屏上得到一个倒立、_________的实像。根据这一成像原理可以制成 _________（填一光学仪器）。 【举一反三3】小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时，所用凸透镜焦距为15cm，当蜡烛距离凸透镜20cm的时候，在光屏上能得到一个清晰倒立_________（选填“放大”“缩小”或“等大”）的像。潜水员在水下看到岸上的树比实际要_________。（选填“高”或“矮”） 【题型4】物距大于等于二倍焦距时的成像特点 【典例】购物支付已进入“刷脸”时代，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（利用电子技术进行倒转正处理）、扫描等，确认相关信息后，即可迅速完成交易。下列有关说法正确的是（    ） A.摄像头成像特点与投影仪相同 B.面部应位于镜头两倍焦距之外 C.经过摄像头成像利用的是光的反射 D.面部经摄像头成的是正立放大的虚像 【举一反三1】人工智能MOSS在科幻片《流浪地球2》中起了至关重要的作用，MOSS上配备的摄像头成的像是（　　） A.倒立、放大的实像 B.倒立、缩小的实像 C.倒立、放大的虚像 D.正立、放大的虚像 【举一反三2】小明用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材探究“凸透镜成像的规律”。 （1）小明将一束平行于凸透镜主光轴的光线射向凸透镜，调节光屏到凸透镜的距离，直到光屏上出现_________ 的光斑，此时凸透镜和光屏的位置如图甲所示，则该凸透镜的焦距为_________ cm； （2）如图乙所示，实验前应该调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在_________； （3）将蜡烛、凸透镜保持在如图乙位置不动，在_________、选填“50cm~60cm”“60cm~70cm”或“70cm~80cm”）刻度之间移动光屏，直至光屏上出现烛焰清晰的像。生活中的_________就是利用这一成像原理工作的； （4）在（3）的基础上，保持凸透镜位置不动，对调蜡烛和光屏，则光屏上烛焰的像相对烛焰是_________（选填“放大”或“缩小”）的。 【举一反三3】图甲是城市很多路口安装的监控摄像头，它可以拍摄违章行驶或发生交通事故时的现场照片。摄像头的镜头相当于一个凸透镜，图乙和丙是一辆汽车经过路口时与一辆自行车相撞后拍摄的两张照片，由图可以看出汽车所成的像变小，则汽车在 　  　（选填“靠近”或“远离”）摄像头。 【题型5】比较物距与像距判断成像特点 【典例】装有适量水的烧瓶和点燃的蜡烛放在水平桌面上，当蜡烛和烧瓶位置如图所示时，在墙壁上出现了烛焰清晰的像，则像是（　　） A.倒立、缩小的 B.倒立、放大的 C.正立、放大的 D.正立、等大的 【举一反三1】将一个凸透镜正对着太阳光，在距凸透镜20cm的纸上接到一个很小的亮斑。当将一个物体放在距这个透镜50cm处时，在凸透镜的另一侧可以得到（　　） A.倒立、放大的实像 B.倒立、缩小的实像 C.正立、放大的实像 D.正立、缩小的实像 【举一反三2】如图所示，放大镜到图片之间的距离为物距，从甲图到乙图的过程中，所成的 　 　（选填“虚”或“实”）像变大，这是 　  　（选填“增大”或“减小”）物距的结果。 【举一反三3】某同学在做探究凸透镜成像规律实验时，蜡烛和光屏的位置如图所示，此时在光屏上得到了倒立、等大、清晰的实像。则凸透镜的焦距是_________cm，接下来把蜡烛移动到35cm刻度处，则应将光屏向_________（选填“左”或“右”）移动，光屏上才可以得到倒立、_______、清晰的实像。 【题型6】凸透镜成像的动态变化 【典例】如图所示，凸透镜位于P处（图中未画出）位置不变，光屏先后在P同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像，且甲处的像比乙处大，则下列说法正确的是（　　） A.甲处可能成的是虚像 B.乙处像一定是缩小的 C.P点位置在甲的左侧 D.蜡烛的移动方向向右 【举一反三1】通过凸透镜观察某一图画，若凸透镜先贴着图画，然后逐渐远离，则看到图画的像的先后顺序应该是（　　） A.甲→乙→丙→丁 B.乙→丙→甲→丁 C.乙→丁→甲→丙 D.丙→甲→乙→丁 【举一反三2】随着科技的发展，为方便病人就医，“视频问诊”已经慢慢兴起。要想使医生看到屏幕中患者的像更大，此时患者应 　  　（选填“靠近”或“远离”）摄像头。 【举一反三3】如图所示，生物老师在课上用幻灯片向大家展示“节肢动物”的图片，插好幻灯片后，要将屏幕上图片调大，这时应使幻灯机的镜头 　   　（选填“远离”或“靠近”）底片，放大后，老师发现屏幕上的图片偏左，此时应将底片向 　  　（选填“左”或“右”）移。 【题型7】生活中凸透镜成像规律的应用 【典例】某同学在做“凸透镜成像”的实验中，将蜡烛、凸透镜和光屏调节到某一位置，恰能在光屏上承接到蜡烛清晰的像。则下列说法正确的是（　　） A.此时光屏上承接的像与投影仪成像的性质是一样的 B.若只将凸透镜向左移动，光屏上不能得到清晰的像 C.若只将蜡烛向左移动，在光屏上仍会得到清晰的像 D.将蜡烛与光屏互换位置，光屏上仍会得到清晰的像 【举一反三1】在探究“凸透镜成像规律”时，小明用若干个红色的发光二极管按“F”字样镶嵌排列在白色方格板上替代蜡烛作为光源，又用同样的白色方格板做成光屏。实验时选用的凸透镜焦距为10cm，当光源“F”（如图所示）离凸透镜40cm时，在光屏上得到的像为下列所示的（　　） A. B. C. D. 【举一反三2】手机扫描二维码，相当于给二维码照了一张照片。如图是手机扫描物品上的二维码，登录网址、查看物品相关信息，下列说法中正确的是（　　） A.物体上的二维码是光源 B.二维码位于摄像头的二倍焦距以外 C.二维码通过摄像头成的是正立的实像 D.当拍摄的二维码照片超出手机上设定的方框时，物品不动，把手机靠近物品 【举一反三3】如图所示是某人脸识别测温系统终端，当人站在某一位置范围内时，光源自动打开，人通过摄像头成一个倒立、_________的实像，并利用 _________（选填“红外线”或者“紫外线”）实时测量人体温度。 【举一反三4】如图所示的实验说明了光从空气射向透镜，凸透镜对光有 　     　。凸透镜不能成的像是 　  　（①倒立、放大的实像；②正立、缩小的虚像：③正立、放大的虚像；④倒立、缩小的实像）（选填序号）。 【举一反三5】认真观察如图所示的投影仪，结合平时学习得到的有关知识，完成下列问题： （1）投影仪上的平面镜的作用是什么？ （2）除屏幕上的像与投影片的景物上下颠倒外，左右有没有颠倒呢？ （3）要使屏幕上的像增大一些，应该怎样操作？ 北师大版（2024）八年级上册 第五章 透镜及其应用第2节 凸透镜成像的规律 题型专练（参考答案） 【题型1】探究凸透镜成像的规律 【典例】在探究凸透镜成像规律的实验中，当蜡烛到光屏的距离为40cm时，移动透镜到合适位置，光屏上可成倒立、等大、清晰的像。调节蜡烛、透镜和光屏的位置如图所示时，在光屏上成清晰的像（像未画出）。下列判断正确的是（　　） ①凸透镜的焦距为20cm ②图中成像原理与投影仪成像原理相同 ③在透镜和蜡烛之间放一近视眼镜，将光屏适当左移，光屏上能再次成清晰的像 ④若保持图中蜡烛和光屏位置不变，只移动凸透镜，光屏上可再次成清晰的像 A.只有①④正确 B.只有②③正确 C.只有①③正确 D.只有②④正确 【答案】D 【解析】①当蜡烛到光屏的距离为40cm时，移动透镜到合适位置，光屏上可成倒立、等大、清晰的像，即u＝v＝2f＝20cm，故f＝10cm，故①错误；②由图可知物距小于像距，物距为15cm，大于一倍焦距小于二倍焦距，成倒立、放大的实像，与投影仪的成像原理一致，故②正确；③在透镜和蜡烛之间放一近视眼镜，近视镜是凹透镜，对光有发散作用，使成像远离透镜，将光屏适当右移，光屏上能再次成清晰的像，故③错误；④若保持图中蜡烛和光屏位置不变，只移动凸透镜，使物距等于原来的像距，像距等于原来的物距，根据折射中，光路可逆可知，光屏上可再次成清晰的像，故④正确，故D正确。故选D。 【举一反三1】某实验小组利用如图探究“凸透镜成像的规律”实验，移动蜡烛并调整光屏的位置，得到的数据如下表所示，则下列说法正确的是（　　） A.此凸透镜的焦距为20cm B.第1次实验的成像规律与摄像头成像原理相同 C.第6次实验时，将光屏移动至适当的位置可在光屏上得到放大的像 D.第5次实验得到的像比第2次实验得到的像要小 【答案】B 【解析】A、根据物距等于像距等于20cm，等于两倍的焦距，故焦距为10cm，故A错误；B、第1次实验的成像规律，物距为30cm，大于二倍焦距，成的是倒立的缩小的实像，与摄像头成像原理相同，故B正确；C、第6次实验时，物距为7cm，此时物距小于一倍焦距，成的是正立、放大的虚像，光屏上无法承接到虚像，故C错误；D、从第5次实验与第2次实验相比，物距变小，根据凸透镜成像规律可知，物体靠近，像远离，像变大，故第5次实验得到的像比第2次实验得到的像要大，故D错误。故选B。 【举一反三2】当光具座上蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，此时光屏上承接到烛焰清晰的像。保持透镜不动，下列判断正确的是（　　） A.该凸透镜的焦距可能为15cm B.此时在光屏上成的是正立、放大的实像 C.此时成像规律与照相机原理相同 D.若将蜡烛移至18cm刻度处时，为使光屏上成一清晰的像，应将光屏移至60cm刻度处 【答案】D 【解析】A、由图可知，此时u＜v，且成实像，说明2f＞u＝15cm＞f，v＝27cm＞2f，即13.5cm＞f＞7.5cm，故A错误；BC、由图可知，此时u＜v，根据凸透镜成实像时，物距小于像距，成倒立、放大的实像，投影仪就是利用此原理制成的，故B、C错误；D、若将蜡烛移至18cm刻度处，光屏移至60cm刻度处，此时物距等于原来的像距，像距等于原来的物距，根据在光的折射中，光路是可逆的，光屏上能成一清晰的实像，故D正确。故选D。 【举一反三3】如图所示，在探究凸透镜成像规律实验时，光屏（图中未画出）上恰好成清晰等大的像，该凸透镜的焦距是 　   　cm，如果将近视眼镜镜片放在蜡烛与凸透镜之间，光屏应向 　   　（选填“左”或“右”）移动才能在屏上接收到清晰的像。 【答案】10.0 右 【解析】由图可知，分度值为1cm，此时u＝30.0cm﹣10.0cm＝20.0cm，成清晰等大的像，根据u＝v＝2f，成倒立、等大的实像，即2f＝20.0cm，故该凸透镜的焦距f＝10.0cm；如果将近视眼镜镜片放在蜡烛与凸透镜之间，近视眼镜镜片是凹透镜，凹透镜对光线具有发散作用，会将光线推迟会聚成像，因此光屏应向右移动才能在屏上接收到清晰的像。 【举一反三4】如图所示，是“探究凸透镜成像规律”的实验装置。 （1）实验时，要求烛焰的焰心、凸透镜光心、光屏中心大致在_________ ； （2）如图乙所示，将凸透镜固定在光具座50cm刻度线处，把点燃的蜡烛放置在光具座15cm刻度线处时，移动光屏，能成倒立、_________（选填“放大”“等大”或“缩小”）的实像。 （3）如图丙所示，透镜不动，蜡烛向F靠近过程中，眼睛看到的像是_________ （填选项字母）； A．逐渐变大    B．逐渐变小     C．不变 【答案】（1）同一高度上 （2）缩小 （3）A 【解析】（1）为了使像能始终成在光屏的中央，实验时，要求烛焰的焰心、凸透镜光心、光屏中心大致在同一高度上。 （2）由图甲知，凸透镜的焦距为10.0cm，将凸透镜固定在光具座50cm刻度线处，把点燃的蜡烛放置在光具座15cm刻度线处时，物距为 u=50cm-15cm=35cm 物距大于二倍焦距，所以成倒立、缩小的实像。 （3）如图丙所示，人眼透过凸透镜看到的是正立、放大的虚像，此时物距小于焦距；成虚像时，物距越大，像越大；透镜不动，蜡烛向F靠近过程中，物距变大，眼睛看到的像逐渐变大，故A符合题意，B、C不符合题意。 【举一反三5】小明在探究凸透镜成像规律时，做了如下实验： ①用平行光正对凸透镜照射，移动光屏得到一个最小、最亮的光斑，如图甲所示； ②保持该透镜位置不变，将点燃的蜡烛放在图乙所示的位置，移动光屏得到烛焰清晰的像（图中未画出）。 则下列说法不正确的是（　　） A．实验②中，烛焰在光屏上成倒立放大的实像 B．实验②中，像到透镜的距离一定大于20cm C．若增大蜡烛与透镜的距离，所成的像会变小 D．若蜡烛与透镜的距离大于10cm，则在另一侧通过透镜可以观察到烛焰正立、放大的虚像 【答案】D 【解析】ABD、由①可知，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜的焦距是：f＝60.0cm﹣50.0cm＝10.0cm；实验②中，此时物距u＝50cm﹣35cm＝15cm，大于一倍焦距，小于二倍焦距，根据2f＞u＞f，v＞2f，即像距大于20cm，成倒立、放大的实像，故A、B正确；C、若增大蜡烛与透镜的距离，此时物距增大，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小可知，所成的像会变小，故C正确；D、若蜡烛与透镜的距离大于10cm，即物距大于一倍焦距，小于二倍焦距，根据2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，故D错误。故选D。 【题型2】物距小于一倍焦距时的成像特点 【典例】小明通过焦距为10cm的凸透镜看到了提示牌上如图所示“关灯”两字放大的像，下列说法正确的是（　　）    A.“关灯”两字放大的像是实像 B.提示牌上：“关灯”两字在凸透镜的焦点上 C.要使“关灯”两字的正立的像变得更大，应将凸透镜远离提示牌。 D.提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离大于20cm 【答案】C 【解析】由图可知，像是正立的，由凸透镜成像规律可知，当物距小于一倍焦距时，成正立、放大的虚像，由于该凸透镜焦距为10cm，所以提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离小于10cm，故A、B、D错误。 凸透镜成虚像时，像与物体的移动方向相同，将透镜远离提示牌，物距变大，像距变大，看到字的像变大，故C正确。 【举一反三1】小明把蜡烛移至凸透镜的一倍焦距以内，然后透过凸透镜直接观察蜡烛那么他将看到烛焰成像的情形是图中的（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】蜡烛在凸透镜的一倍焦距之内，则成的是正立放大的虚像，与蜡烛在同一侧，且物距要小于像距，故A、B、D不符合题意，C符合题意。 【举一反三2】如图，小明用焦距为的凸透镜观察邮票上的细小图案，他应将凸透镜移动到距离邮票_________（选填“大于”“小于”或“等于”）的位置，这时他通过凸透镜看到的是邮票正立、放大的 _________（选填“虚”或“实”）像。 【答案】小于 虚 【解析】凸透镜成像规律可知，当物距小于1倍焦距时，成正立放大的虚像，因此应该将凸透镜移动到距离邮票小于15cm的位置，此时通过凸透镜看到的是邮票正立、放大的虚像。 【举一反三3】（1）如图甲，交警利用无人机对高速公路通行情况进行实时监测；图乙是无人机上升到某高度后沿直线水平飞行的v-t图像，则无人机在10~30s时间内相对地面是_________（选填“运动”或“静止”）的，无人机做匀速直线运动的路程是_________ m； （2）小明同学上生物课时，用一透镜观察标本，如图所示；他用的是 _________透镜，如果该透镜焦距为10cm，标本到透镜的距离u应满足条件_________ ，该透镜还可以应用于照相机中，此时所成像是_________（选填“倒立”或“正立”）缩小的像； 【答案】（1）运动 200 （2）凸 小于10cm 倒立 【解析】（1）观察v-t图像发现，无人机在10~30s时间内速度保持不变，沿直线水平飞行，所以无人机做匀速直线运动，相对地面，无人机的位置在变化，所以无人机相对地面是运动的。 观察v-t图像发现，无人机在10~30s时间内做匀速直线运动，运动的速度为10m/s，则运动的路程 s=vt=10m/s×（30s-10s）=200m （2）由图可知，透过透镜看物体，物体变大了，由凸透镜成像规律可知，物距小于一倍焦距，凸透镜成正立、放大的虚像，所以用的是凸透镜。 由于凸透镜成像时，物距小于一倍焦距，凸透镜成正立、放大的虚像，透镜焦距为10cm，则标本到透镜的距离小于10cm。 凸透镜还可以应用于照相机中，由凸透镜成像规律可知，物距大于二倍焦距，凸透镜成倒立、缩小的实像。 【题型3】物距介于一倍焦距二倍焦距时的成像特点 【典例】将一支点燃的蜡烛放在一个凸透镜前30cm处，在透镜另一侧的光屏上得到清晰等大的像。若把蜡烛从原来的位置向此透镜方向移动10cm，则此时蜡烛经该透镜所成的像是（　　） A.放大的实像 B.等大的实像 C.缩小的实像 D.放大的虚像 【答案】A 【解析】点燃的蜡烛放在凸透镜前30cm处，此时物距为30cm，在光屏上成清晰等大的像，则物距等于二倍焦距，所以凸透镜的焦距为15cm，把蜡烛从原来的位置向此透镜方向移动10cm，此时物距 u=30cm-10cm=20cm 物距大于一倍焦距而小于二倍焦距，所以成倒立放大的实像，故A符合题意，B、C、D不符合题意。 【举一反三1】如图所示，某兴趣小组利用透明橡皮膜、注射器、乳胶管、止水夹等器材制成水凸透镜，并利用这种水凸透镜探究“凸透镜成像规律”。下列分析中错误的是（　　） A.如图甲所示，在透镜中继续注入少许水，发现焦点位置左移，这一现象说明：凸透镜的凸出程度越大，焦距越小 B.按照图甲测出水凸透镜的焦距，如果将该水透镜放在图乙所示位置，光屏上恰能成倒立、放大的实像 C.若保持图乙中透镜位置不变，将蜡烛向右移动3cm，要在光屏上得到清晰像，光屏要向右移动的距离应大于3cm D.若保持图乙中透镜位置不变，将蜡烛向右移动3cm，要在光屏上得到清晰像，光屏要向左移动的距离应大于3cm 【答案】D 【解析】如图甲所示，在透镜中继续注入少许水，此时透镜凸出程度变大，发现焦点位置左移，说明焦距变小，这一现象说明：凸透镜的凸出程度越大，焦距越小，故A正确，不符合题意； 按照图甲测出水凸透镜的焦距，如果将该水透镜放在图乙所示位置，此时物距小于像距，光屏上恰能成倒立、放大的实像，故B正确，不符合题意； 若保持图乙中透镜位置不变，将蜡烛向右移动3cm，物距变小，像距变大，且像移动的距离大于物体移动距离，则要在光屏上得到清晰像，光屏要向右移动的距离应大于3cm，故C正确，不符合题意，D错误，符合题意。 【举一反三2】将蜡烛、焦距为10cm的凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛，使烛焰、透镜和光屏的中心在同一高度上。移动蜡烛使烛焰距凸透镜14cm，会在光屏上得到一个倒立、_________的实像。根据这一成像原理可以制成 _________（填一光学仪器）。 【答案】放大 投影仪 【解析】凸透镜的焦距为10cm，当烛焰距凸透镜14cm时，位于凸透镜一倍焦距和二倍焦距之间，移动光屏可以成倒立、放大的实像，投影仪就是根据这一成像规律制成的。 【举一反三3】小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时，所用凸透镜焦距为15cm，当蜡烛距离凸透镜20cm的时候，在光屏上能得到一个清晰倒立_________（选填“放大”“缩小”或“等大”）的像。潜水员在水下看到岸上的树比实际要_________。（选填“高”或“矮”） 【答案】放大 高 【解析】凸透镜焦距为15cm，蜡烛距离凸透镜20cm，此时物距大于一倍焦距小于二倍焦距，像在二倍焦距以外，所以成倒立放大的实像。 岸上的树反射的光线从空气进入水中时发生折射，折射角小于入射角，折射光线靠近法线，折射光线进入潜水员的眼中，潜水员在水下看到岸上的树比实际要高。 【题型4】物距大于等于二倍焦距时的成像特点 【典例】购物支付已进入“刷脸”时代，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（利用电子技术进行倒转正处理）、扫描等，确认相关信息后，即可迅速完成交易。下列有关说法正确的是（    ） A.摄像头成像特点与投影仪相同 B.面部应位于镜头两倍焦距之外 C.经过摄像头成像利用的是光的反射 D.面部经摄像头成的是正立放大的虚像 【答案】B 【解析】摄像头成倒立缩小的实像，投影仪成倒立放大的实像，特点不同，故A错误； 摄像头成倒立缩小的实像，物距应大于两倍焦距，所以面部应位于镜头两倍焦距外，故B正确； 摄像头相当于一个凸透镜，凸透镜成像利用的是光的折射，故C错误； 面部经过摄像头成的是倒立缩小的实像，故D错误。 【举一反三1】人工智能MOSS在科幻片《流浪地球2》中起了至关重要的作用，MOSS上配备的摄像头成的像是（　　） A.倒立、放大的实像 B.倒立、缩小的实像 C.倒立、放大的虚像 D.正立、放大的虚像 【答案】B 【解析】根据凸透镜成像特点可知，MOSS上配备的摄像头相当于一个凸透镜，物距大于2倍焦距，成倒立、缩小的实像。故B符合题意，A、C、D不符合题意。 【举一反三2】小明用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材探究“凸透镜成像的规律”。 （1）小明将一束平行于凸透镜主光轴的光线射向凸透镜，调节光屏到凸透镜的距离，直到光屏上出现_________ 的光斑，此时凸透镜和光屏的位置如图甲所示，则该凸透镜的焦距为_________ cm； （2）如图乙所示，实验前应该调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在_________； （3）将蜡烛、凸透镜保持在如图乙位置不动，在_________、选填“50cm~60cm”“60cm~70cm”或“70cm~80cm”）刻度之间移动光屏，直至光屏上出现烛焰清晰的像。生活中的_________就是利用这一成像原理工作的； （4）在（3）的基础上，保持凸透镜位置不动，对调蜡烛和光屏，则光屏上烛焰的像相对烛焰是_________（选填“放大”或“缩小”）的。 【答案】（1）最小、最亮 10.0 （2）同一高度 （3）60cm~70cm 照相机 （4）放大 【解析】（1）小明将一束平行于凸透镜主光轴的光线射向凸透镜，调节光屏到凸透镜的距离，直到光屏上出最小、最亮的光斑，这个光斑位置就是焦点所处位置；此时凸透镜和光屏的位置如图甲所示，可知凸透镜的焦距为 f=40.0cm-30.0cm=10.0cm （2）实验前，为了使像成在光屏的中央，要调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度。 （3）将蜡烛、凸透镜保持在如图乙位置不动，可知物距大于2倍焦距（成倒立、缩小的实像），像距在1倍焦距和2倍焦距之间，即在60cm~ 70cm刻度之间移动光屏，直至光屏上出现烛焰清晰的像；生活中的照相机就是利用这一成像原理工作的。 （4）在（3）的基础上，保持凸透镜位置不动，对调蜡烛和光屏，根据光路的可逆性，则光屏上烛焰的像相对烛焰是放大的。 【举一反三3】图甲是城市很多路口安装的监控摄像头，它可以拍摄违章行驶或发生交通事故时的现场照片。摄像头的镜头相当于一个凸透镜，图乙和丙是一辆汽车经过路口时与一辆自行车相撞后拍摄的两张照片，由图可以看出汽车所成的像变小，则汽车在 　  　（选填“靠近”或“远离”）摄像头。 【答案】远离 【解析】照相机、摄像机都是根据物距大于2倍焦距时，成倒立、缩小实像的原理制成的，摄像头的镜头相当于一个凸透镜；并且物距越大，所成的像越小。从图片上看，丙图所成的像比乙图所成的像小，所以丙图的像距小于乙图的像距，而物距大于乙图的物距，即汽车远离摄像头。 【题型5】比较物距与像距判断成像特点 【典例】装有适量水的烧瓶和点燃的蜡烛放在水平桌面上，当蜡烛和烧瓶位置如图所示时，在墙壁上出现了烛焰清晰的像，则像是（　　） A.倒立、缩小的 B.倒立、放大的 C.正立、放大的 D.正立、等大的 【答案】A 【解析】装水的烧瓶相当于一个凸透镜，墙壁相当于光屏；由题意和图示可知，此时在墙壁上出现了烛焰清晰的像（实像），且物距大于像距，根据凸透镜成像规律可知，此时所成的像为倒立、缩小的，故A正确。故选A。 【举一反三1】将一个凸透镜正对着太阳光，在距凸透镜20cm的纸上接到一个很小的亮斑。当将一个物体放在距这个透镜50cm处时，在凸透镜的另一侧可以得到（　　） A.倒立、放大的实像 B.倒立、缩小的实像 C.正立、放大的实像 D.正立、缩小的实像 【答案】B 【解析】太阳离地球很远，太阳光达到地球上，几乎接近平行光，太阳光正对着凸透镜，光线平行于主光轴，经凸透镜折射成一点，会聚在主光轴上，这点是凸透镜的焦点。 凸透镜到焦点的距离是20cm，焦距f＝20cm。 物体到凸透镜的距离是物距，u＝50cm，则u＞2f，由凸透镜成像规律可知，在凸透镜的另一侧可以得到倒立、缩小的实像。 【举一反三2】如图所示，放大镜到图片之间的距离为物距，从甲图到乙图的过程中，所成的 　 　（选填“虚”或“实”）像变大，这是 　  　（选填“增大”或“减小”）物距的结果。 【答案】虚 增大 【解析】根据图示可知，甲、乙中的像都是正立、放大的虚像，此时的物距小于焦距；凸透镜成虚像时，物距变大，像变大，所以从甲到乙是增大物距的结果。 【举一反三3】某同学在做探究凸透镜成像规律实验时，蜡烛和光屏的位置如图所示，此时在光屏上得到了倒立、等大、清晰的实像。则凸透镜的焦距是_________cm，接下来把蜡烛移动到35cm刻度处，则应将光屏向_________（选填“左”或“右”）移动，光屏上才可以得到倒立、_______、清晰的实像。 【答案】10.0　右　放大 【解析】物距等于二倍焦距时，成倒立、等大、实像，此时像距也等于二倍焦距；故2f＝20.0cm，f＝10.0cm； 若将烛焰移至距凸透镜35cm处，此时物距大于一倍焦距小于二倍焦距，成倒立、放大实像，像距大于2倍焦距，应向右移动光屏。 【题型6】凸透镜成像的动态变化 【典例】如图所示，凸透镜位于P处（图中未画出）位置不变，光屏先后在P同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像，且甲处的像比乙处大，则下列说法正确的是（　　） A.甲处可能成的是虚像 B.乙处像一定是缩小的 C.P点位置在甲的左侧 D.蜡烛的移动方向向右 【答案】D 【解析】像清晰的呈在光屏上，则甲处成的是实像，故A错误； 由于题干未提供物距和凸透镜的焦距，乙处可能成放大的实像，故B错误； 由题意可知甲、乙两处得到烛焰清晰的像，甲光屏上的像大于乙光屏上的像，根据“物远像近像变小”可知，因此凸透镜在乙的右侧，此时蜡烛在远离凸透镜，故C错误，D正确。 【举一反三1】通过凸透镜观察某一图画，若凸透镜先贴着图画，然后逐渐远离，则看到图画的像的先后顺序应该是（　　） A.甲→乙→丙→丁 B.乙→丙→甲→丁 C.乙→丁→甲→丙 D.丙→甲→乙→丁 【答案】C 【解析】插图到凸透镜的物距在一倍焦距以内时，凸透镜成正立、放大的虚像，即乙图；插图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，即丁图；凸透镜成实像时，物距越大，像距越小，像变小，插图远离凸透镜时，应先看到图甲，再看到图丙，综上可知，凸透镜从贴着插图然后逐渐远离，则看到插图的像的先后顺序为乙→丁→甲→丙。故选C。 【举一反三2】随着科技的发展，为方便病人就医，“视频问诊”已经慢慢兴起。要想使医生看到屏幕中患者的像更大，此时患者应 　  　（选填“靠近”或“远离”）摄像头。 【答案】靠近 【解析】要使屏幕中的人像变大，应缩小物距，增大像距，所以要想使医生看到屏幕中患者的像更大，此时患者应靠近摄像头。 【举一反三3】如图所示，生物老师在课上用幻灯片向大家展示“节肢动物”的图片，插好幻灯片后，要将屏幕上图片调大，这时应使幻灯机的镜头 　   　（选填“远离”或“靠近”）底片，放大后，老师发现屏幕上的图片偏左，此时应将底片向 　  　（选填“左”或“右”）移。 【答案】靠近 左 【解析】要将屏幕上图片调大，即实像变大，由凸透镜成实像的规律可知，应使像距变大，物距变小，则这时应使幻灯机的镜头靠近底片；老师发现屏幕上的图片偏左，要使像成在屏幕的中央位置（即像向右移动），根据过凸透镜光心的光线传播方向不变可知，此时应将底片向左移动。 【题型7】生活中凸透镜成像规律的应用 【典例】某同学在做“凸透镜成像”的实验中，将蜡烛、凸透镜和光屏调节到某一位置，恰能在光屏上承接到蜡烛清晰的像。则下列说法正确的是（　　） A.此时光屏上承接的像与投影仪成像的性质是一样的 B.若只将凸透镜向左移动，光屏上不能得到清晰的像 C.若只将蜡烛向左移动，在光屏上仍会得到清晰的像 D.将蜡烛与光屏互换位置，光屏上仍会得到清晰的像 【答案】D 【解析】A、根据图象u＞v，所以物距大于二倍焦距成倒立缩小实像，与照相机的成像原理相同，故A错误；B、若只将凸透镜向左移，根据光路可逆可知，光屏上还能再次承接到一次清晰的像，故B错误；C、凸透镜成实像时，遵循物远像近像变小的特点，如果把蜡烛向左移动，像也将向左移动，并且像要变小，故C错误；D、在光的折射中，光路是可逆的，将蜡烛与光屏互换位置，光屏上仍会得到倒立放大的实像，故D正确。故选D。 【举一反三1】在探究“凸透镜成像规律”时，小明用若干个红色的发光二极管按“F”字样镶嵌排列在白色方格板上替代蜡烛作为光源，又用同样的白色方格板做成光屏。实验时选用的凸透镜焦距为10cm，当光源“F”（如图所示）离凸透镜40cm时，在光屏上得到的像为下列所示的（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】已知实验时选用的凸透镜焦距为10cm，当光源“F”离凸透镜40cm时，u＞2f，成倒立、缩小的实像，与原物体相比，上下颠倒、左右相反，故只有A正确。故选A。 【举一反三2】手机扫描二维码，相当于给二维码照了一张照片。如图是手机扫描物品上的二维码，登录网址、查看物品相关信息，下列说法中正确的是（　　） A.物体上的二维码是光源 B.二维码位于摄像头的二倍焦距以外 C.二维码通过摄像头成的是正立的实像 D.当拍摄的二维码照片超出手机上设定的方框时，物品不动，把手机靠近物品 【答案】B 【解析】A、二维码本身不能发光，不是光源，故A错误；BC、手机上的摄像头相当于一个照相机，扫描二维码时，二维码要位于二倍焦距以外，所成的像是缩小倒立的实像，故B正确，C错误；D、当二维码超出手机上设定的方框时，成像过大，根据成实像时，物远像近像变小，物品不动，应把手机向后移动，远离物品，故D错误。故选B。 【举一反三3】如图所示是某人脸识别测温系统终端，当人站在某一位置范围内时，光源自动打开，人通过摄像头成一个倒立、_________的实像，并利用 _________（选填“红外线”或者“紫外线”）实时测量人体温度。 【答案】缩小 红外线 【解析】人脸识别系统的摄像头成像原理和照相机相同，人通过摄像头成一个倒立、缩小的实像。 人体不断向外辐射红外线，温度越高，辐射越强，测温系统是利用红外线来测量人体温度的。 【举一反三4】如图所示的实验说明了光从空气射向透镜，凸透镜对光有 　     　。凸透镜不能成的像是 　  　（①倒立、放大的实像；②正立、缩小的虚像：③正立、放大的虚像；④倒立、缩小的实像）（选填序号）。 【答案】会聚作用 ② 【解析】根据图示可知，光从空气射向透镜，经过凸透镜的光线会聚了，这说明凸透镜对光有会聚作用；凸透镜可以成倒立、缩小的实像，倒立、等大的实像，倒立、放大的实像，正立、放大的虚像，但不能成正立、缩小的虚像。 【举一反三5】认真观察如图所示的投影仪，结合平时学习得到的有关知识，完成下列问题： （1）投影仪上的平面镜的作用是什么？ （2）除屏幕上的像与投影片的景物上下颠倒外，左右有没有颠倒呢？ （3）要使屏幕上的像增大一些，应该怎样操作？ 【答案】见解析 【解析】（1）投影仪上的平面镜能反射光线，改变光的传播方向； （2）投影仪的屏幕上的像是倒立放大的实像，屏幕上的像与投影片的景物上下颠倒，左右颠倒； （3）若已在屏幕上呈现清晰的像，若使屏幕上的清晰的像变大些，根据凸透镜成像的规律知，像变大，则像距变大，物距变小，应使投影仪远离屏幕，并把镜头与幻灯片的距离调小一些，即向后移动投影仪，再向下调节透镜的位置。 学科网（北京）股份有限公司 $