4.4 凸透镜成像（重难点专练）物理新教材沪科版（五四学制）八年级上册

**基本信息** 以“规律应用-实验探究-动态分析”为逻辑主线，通过三步解题法系统构建凸透镜成像问题的方法体系，强化物理观念与科学思维的融合。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |运用规律分析|12题|三基准定位→五关系对应→光路可逆推导|从核心概念（f、u、v）到成像规律（5种对应关系）的应用| |探究成像规律|12题|三心同高→分层实验→动态规律总结|实验操作（粗测焦距→逐段探究）与科学探究要素结合| |动态变化分析|14题|分界点锁定→实虚像规律→透镜影响判断|物距变化对像距、像大小的影响，渗透模型建构思想|

4.4 凸透镜成像 题型01 运用凸透镜成像规律分析有关问题 题型02 探究凸透镜成像的规律 题型03 凸透镜成像时的动态变化分析 ▌题型01 运用凸透镜成像规律分析有关问题 1. 先明确三个核心基准：焦距f是焦点到光心的距离，物距u是物体到光心的距离，像距v是像到光心的距离，解题前先在题干中标出f、2f的位置，避免混淆区间。 2. 牢记5种成像对应关系：u>2f时成倒立缩小实像，对应照相机；f<u<2f时成倒立放大实像，对应投影仪；u<f时成正立放大虚像，对应放大镜；u=2f成等大实像可直接测焦距；u=f时不成像，是虚实像分界点。 3. 利用光路可逆特性：光屏上成清晰像时，对调物体和光屏位置，仍能成清晰实像，成像大小性质反转，可快速推导未知物距或像距。 1. 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。 2. 某同学在“探究凸透镜成像的规律”实验时，将蜡烛、凸透镜、光屏调试到如图所示的位置；光屏中心正好出现清晰的像（未画出）。下列说法正确的是（     ） A．凸透镜焦距为20 cm B．光屏上的像是倒立、等大的实像 C．蜡烛燃烧变短，光屏上像的位置会下降 D．凸透镜位置不变，将蜡烛移至20 cm刻度处，移动光屏可得到倒立放大的实像 【答案】D 【详解】AB．根据凸透镜成像原理，由图可知，物距为40cm，像距为30cm，此时物距大于像距，成倒立缩小的实像。物距和像距与焦距的关系有，f<v<2f，可得出，故AB错误； C．蜡烛向下，光线经透镜后像会向上移动，光屏上像会上升，故C错误； D．将蜡烛移至20 cm刻度处时，物距为，此时，移动光屏可以得到倒立放大的实像，故D正确。 故选D。 3．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，某小组同学测量出物距和像距的数据，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．当物距时，成缩小的像 C．当物距时，所成的像能用光屏承接 D．当物距时，成正立的像 【答案】B 【详解】A．由图像可知，当时，，此时 则，故A错误； B．当时，，成倒立、缩小的实像，故B正确； C．当时，，成正立、放大的虚像，虚像不能用光屏承接，故C错误； D．当时，f<u<2f，成倒立、放大的实像，故D错误。 故选B。 4．一幅如图甲所示的漫画立在桌面上，小强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。下列关于此现象的说法正确的是（     ） A．老鼠变“胖”是光的反射现象 B．透过水杯看到变“胖”的老鼠是虚像 C．将漫画逐渐靠近水杯，透过水杯看到的老鼠始终是掉头的 D．若将漫画离水杯再远一些，透过水杯看到的老鼠会变“瘦”一些 【答案】D 【详解】A．透过水杯看老鼠，光从空气射入水中再射出，发生光的折射现象，故A错误； B．装水的玻璃杯相当于一个凸透镜，看到老鼠掉头，说明成倒立的像，由凸透镜成像规律可知，倒立的像均为实像，故B错误； C．将漫画逐渐靠近水杯，当物距时，成正立、放大的虚像，老鼠不会掉头，故C错误； D．原来成倒立、放大的实像，说明f<u<2f。将漫画离水杯再远一些，物距u增大，由凸透镜成实像时物远像近像变小的规律可知，像会变小，即老鼠变“瘦”一些，故D正确。 故选D。 5. 探究凸透镜成像规律的实验中，凸透镜位于光具座处（图中未画出），光屏在处得到烛焰清晰的像如图甲；保持凸透镜位置不变，移动蜡烛，光屏在处时得到烛焰清晰的像如图乙，则（　　） A．点位置在的左侧 B．蜡烛的移动方向向右 C．甲一定是放大的实像 D．乙一定是缩小的实像 【答案】B 【详解】AB． 已知甲的像大于乙的像，即光屏由A到B过程中像变小，表明像距在变小，故凸透镜P一定在B的右侧，像距变小，表明物距在变大，蜡烛远离凸透镜就是向右移动，故A错误，B正确。 CD．由于不知道物体的大小，也不知道焦距的大小，甲乙可能都是放大或缩小的实像，故CD错误。 故选B。 6．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，下列说法正确的是（     ） 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。 7. 如图所示是探究“凸透镜成像规律”的装置，所用凸透镜的焦距为10cm，凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处。下列说法正确的是（    ） A．实验前，调节烛焰、凸透镜和光屏三者中心大致在同一条直线上 B．为了便于观察实验现象，实验环境应该较亮一些 C．将蜡烛移至30cm刻度线处，光屏移至70cm刻度线处时，光屏上得到一个倒立、等大的实像 D．将蜡烛移到45cm刻度线处，光屏移到适当位置，光屏上得到一个正立、放大的虚像 【答案】C 【详解】A．调节烛焰、凸透镜和光屏三者中心大致在同一条水平直线上（同一高度），是为了使像呈现在光屏中央位置，故A错误； B．实验过程中，为了便于观察实验现象，实验环境应该暗一些，故B错误； C．当蜡烛移至30cm刻度线处，光屏移至70cm刻度线处时，物距等于二倍焦距，像距也等于二倍焦距，这时光屏上成倒立、等大的实像，故C正确； D．当蜡烛移到45cm刻度线处，物距为5cm，小于一倍焦距，在光屏上得不到像，我们透过凸透镜可以看到一个正立、放大的虚像，故D错误。 故选C。 8. （多选题）下列关于凸透镜成像规律的说法，正确的有（　　） A．当物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像 B．当物距等于二倍焦距时，成倒立、等大的实像 C．当物距在一倍焦距和二倍焦距之间时，成倒立、放大的实像 D．当物距小于一倍焦距时，成正立、放大的虚像 【答案】ABCD 【详解】A．根据凸透镜成像规律可知，当物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像，是照相机的成像原理，故A正确； B．根据凸透镜成像规律可知，当物距等于二倍焦距时，成倒立、等大的实像，此时像距等于物距也等于二倍焦距，故B正确； C．根据凸透镜成像规律可知，当物距在一倍焦距和二倍焦距之间时，成倒立、放大的实像，是投影仪的成像原理，故C正确； D．根据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，是放大镜的成像原理，故D正确。 故选ABCD。 9．（多选题）某学习小组在探究凸透镜成像规律时，如图所示，光屏上刚好得到清晰的像，凸透镜的焦距，下列说法中正确的是（     ） A．光屏上的像是倒立、缩小的虚像 B．光屏上的像是倒立、放大的实像 C．凸透镜对光有发散作用 D．投影仪的成像原理与此成像原理相同 【答案】BD 【详解】由图可知，蜡烛在35cm刻度处，凸透镜在50cm刻度处，光屏在80cm刻度处。 物距 像距 已知，则 AB．根据凸透镜成像规律，当时，成倒立、放大的实像，故A错误，B正确； C．凸透镜对光有会聚作用，故C错误； D．投影仪是利用时成倒立、放大实像的原理制成的，与此成像原理相同，故D正确。 故选BD。 10. 在“探究凸透镜成像规律”的实验中，用如图所示的实验器材进行实验，若凸透镜的焦距为10cm，将蜡烛放在距离凸透镜______（填“5.0”或“15.0”）cm位置时，移动光屏，可以在光屏上呈现清晰的______（填“缩小”或“放大”）的像。若使光屏上能呈现清晰的等大的像，选用的凸透镜的焦距最大为______cm。 【答案】 15.0 放大 25 【详解】[1]凸透镜的焦距为10cm,要能在光屏上呈现清晰的像，则蜡烛到凸透镜的距离物距一定到大于一倍焦距，即10cm，故选择15.0cm。 [2]当物距等于15.0cm时，物距在一倍焦距和两倍焦距之间，成倒立、放大的实像。 [3] 如图所示的实验器材光具座总长度为100cm，在光屏上成等大的实像，一定物距等于像距等于两倍焦距，即 因此焦距最大为25cm。 11．如图所示，MN是凸透镜（未画出）的主光轴，AB为一发光体，为AB经凸透镜所成的像。此时物距u与焦距f的关系应为________（选填“”“”或“”）；若凸透镜的位置保持不变，把发光体AB竖直放置在处，通过凸透镜后会成一个________（选填“放大”“缩小”或“等大”）、________（选填“正立”或“倒立”）的________（选填“实”或“虚”）像。 【答案】 放大 倒立 实 【详解】由图可知，A'B'与AB相比，是倒立缩小的实像，由透镜成像规律可知，此时物距u与焦距f的关系应为u>2f，像距v与焦距f的关系2f>v>f。 若凸透镜的位置保持不变，把发光体AB竖直放置在B'处，根据折射时，光路是可逆的可知，此时物距2f>u>f，v>2f，成倒立、放大的实像。 12. 如图所示在光屏上得到了一个清晰的像，这个像一定是_________（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的。不改变蜡烛和光屏位置，将凸透镜向右移动到_________cm处，屏上即可再次成清晰的像。若将蜡烛换成一个指针发光的钟表，其表面正对透镜，则指针在光屏上所成的像做___________（填“顺时针”或“逆时针”）转动。 【答案】 放大 65 逆时针 【详解】[1]由图像可知，物距 像距 像距大于物距，根据凸透镜成像规律可知，此时成倒立、放大的实像。 [2]不改变蜡烛和光屏位置，由凸透镜成像中光路是可逆的可知，将凸透镜向右移动15cm时，移至65cm处，此时物距为40cm，像距为25cm，也可成像，且此时物距大于像距，成倒立缩小的实像。 [3]若将蜡烛换成一个指针发光的钟表，其表面正对透镜，因为在光屏上成倒立的像，上下左右全部颠倒，表针是正常的顺时针转动，当人眼从如图所示的位置观察时，看到的指针所成的像做逆时针转动。 ▌题型02 探究凸透镜成像的规律 1. 先定基准：将光源、凸透镜、光屏依次固定在光具座上，以透镜光心为基准调整“三心同高”，确保像始终落在光屏中央，避免因像偏出光屏反复调试浪费时间。 2. 分层探像：先粗测焦距f，再按u>2f、u=2f、f<u<2f、u=f、u<f的顺序逐段实验，固定透镜后仅移动蜡烛和光屏，缓慢左右微调光屏，直到像的边缘锐利无重影再记录数据，读数需估读到刻度尺分度值下一位。 3. 动态总结：牢记“一焦分虚实、二焦分大小”，成实像时遵循“物近像远像变大”，成虚像时规律反转，若光屏移到尽头仍无像，立刻检查物距是否小于或等于焦距，无需盲目移动器材。 1．如图所示是某学校实验小组“探究凸透镜成像规律”的实验装置，凸透镜的焦距为10cm。下列说法错误的是（　　） A．图中凸透镜位置不变，若想得到更小的清晰的像，先应将蜡烛向左移，再向左移动光屏 B．在如图所示情况中，用光屏可以接收到的像是倒立、放大的实像 C．将蜡烛与光屏互换，能够得到倒立、缩小的实像 D．如图所示，用黑色墨水将凸透镜上半部分涂黑，所成的像少了一半 【答案】D 【详解】A．图中凸透镜位置不变，若想得到更小的清晰的像，根据凸透镜成实像时的规律，物远像近像变小，故应将蜡烛向左移动，然后向左移动光屏，故A正确，不符合题意； B．在如图所示情况中，物距小于像距，则物距大于一倍焦距小于二倍焦距，像距大于二倍焦距，根据凸透镜成像的特点可知，用光屏可以接收到的像是倒立、放大的实像，故B正确，不符合题意； C．根据光路是可逆的，将蜡烛与光屏互换，此时物距大于二倍焦距，像距大于一倍焦距小于二倍焦距，根据凸透镜成像的特点可知，能够得到倒立、缩小的实像，故C正确，不符合题意； D．如图所示，用黑色墨水将凸透镜上半部分涂黑，所成的像还是完整的像，只是暗了些，故D错误，符合题意。 故选D。 2. 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。 3．某小组做探究“凸透镜成像规律”的实验。 （1）如甲图所示，一束平行光正对凸透镜照射时，调整凸透镜到光屏的距离，光屏上出现一个最小、最亮的光斑，则该凸透镜的焦距f=______cm。组装器材时，调节F光源、凸透镜和光屏的中心大致在同一_______，目的是让像成在光屏中央。 （2）小明将凸透镜固定在50cm刻度线处，当各元件位置如图乙所示时，光屏上恰好呈现清晰的像（像未画出）。生活中_________________（填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一成像原理制成的。实验过程中将F光源适当向右移动，要想再次在光屏上得到清晰的像，光屏应向________移动，（选填“左”或“右”），像__________。（填“变大”“变小”或“不变”） （3）将“F”字样光源放置在光具座“45cm”刻度线处，再将光屏左右移动，可以观察到光屏上没有像。要进一步探究成像情况，应当___________________________________________。 （4）若凸透镜位置不变，调换“F”字样光源和光屏的位置，__________（填“仍能”或“不能”）在光屏上得到清晰的像，这说明光发生折射时，光路是__________的。 【答案】(1)10.0 高度 (2)投影仪 右 变大 (3)撤去光屏，从凸透镜右侧透过凸透镜观察 (4) 仍能 可逆 【详解】（1）根据图甲，平行光经凸透镜会聚于一点，该点即为焦点。凸透镜位于刻度尺的20.0 cm处，焦点位于30.0 cm处，所以该凸透镜的焦距； 组装器材时，调节F光源、凸透镜和光屏的中心大致在同一高度，目的是使像能够成在光屏的中央。 （2）根据图乙，物距 。因为焦距 ，所以。此时成倒立、放大的实像。生活中投影仪就是利用这一成像原理制成的； 将F光源适当向右移动，物距减小。根据凸透镜成像规律“物近像远像变大”，像距会增大，像也会变大。因此，要想再次在光屏上得到清晰的像，光屏应向右移动。 （3）将“F”字样光源放置在光具座“45cm”刻度线处，此时物距 因为，所以成正立、放大的虚像，虚像不能呈现在光屏上。要进一步探究成像情况，应撤去光屏，从凸透镜右侧透过凸透镜观察。 （4）若凸透镜位置不变，调换“F”字样光源和光屏的位置，根据光路可逆原理，仍能在光屏上得到清晰的像。这说明光发生折射时，光路是可逆的。 4．在探究“凸透镜成像规律”的实验中。 （1）如图甲，平行光正对凸透镜照射时，光屏上出现一个最小最亮的光斑，则凸透镜的焦距f＝______cm； （2）要验证图甲中光屏上的光斑是否最小最亮，可以______（选填“向左”、“向右”或“左右来回”）稍稍移动光屏并观察； （3）当该透镜位于图乙中刻度对应的位置时，光屏上能否观察到清晰的像？（①若能，请写出像的性质：②若不能，请说明仅移动光屏到何刻度线处才能观察到清晰的像。）__________________； （4）小明将蜡烛换成F字光源，调整了光源和光屏的位置，在光屏上仍可观察到清晰的像，如题图丙所示，则小明看到的像应是______（选填字母）； 【答案】(1)10.0 (2)左右来回 (3)能，倒立放大的实像 (4)D 【详解】（1）平行于主光轴的光经凸透镜后会聚在最小最亮的光斑处，该点就是凸透镜的焦点，焦点到透镜光心的距离为焦距。图甲中透镜在10.0cm刻度处，光斑在20.0cm刻度处，因此焦距 （2）要验证当前光斑是否最小最亮，需要将光屏左右来回小范围移动：如果当前不是最小光斑，向焦点方向移动时光斑会变小，远离焦点时光斑会变大，通过对比就能确认是否得到最小最亮的焦点。 （3）当该透镜位于图乙中刻度对应的位置时，此时物距 像距 物距大于一倍焦距小于二倍焦距，像距大于二倍焦距，故光屏上能观察到清晰的像，根据凸透镜成像规律，此时光屏上成倒立放大的实像。 （4）图丙中，光源位于20.0cm刻度左右，透镜位于50.0cm刻度左右，物距约为30.0cm，大于两倍焦距，根据凸透镜成像规律，此时成的像为倒立缩小的实像，又因为凸透镜成的实像与物体相比是上下颠倒、左右也颠倒的。所以观察光屏上的像，看到的是上下、左右均颠倒的缩小的F，故选D。 5．小明进行了“探究凸透镜成像规律”的实验。 （1）小明让平行于凸透镜主光轴的光射到凸透镜上，在透镜另一侧移动光屏直至出现最小、最亮的光斑，如图甲所示，测出凸透镜的焦距______cm； （2）调节蜡烛位置并移动光屏，如图乙所示，此时在光屏上成清晰的像，这个像是一个______（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像，生活中的____________（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这个原理工作的； （3）将图乙中蜡烛移到20.0cm刻度线处时，需把光屏移到______cm之间才能在光屏上找到清晰的像； （4）在图乙中，不改变蜡烛和光屏的位置，小明将凸透镜移到______cm处，光屏上可以出现另一个清晰的像。 【答案】(1) (2)放大 投影仪 (3) (4) 【详解】（1）平行于主光轴的光线经凸透镜会聚得到的最小最亮光斑就是焦点，焦距是焦点到凸透镜光心的距离。由图甲可知，凸透镜在处，焦点在处，因此焦距 （2）由图乙可知，蜡烛在刻度处，凸透镜在刻度处，物距 满足，此时成倒立放大的实像，投影仪就是利用这个原理工作的。 （3）蜡烛移到刻度线处后，物距 满足，根据成像规律，像距满足，即 所以光屏在60到70cm之间。 （4）根据光路可逆原理，不改变蜡烛和光屏位置时，让新物距等于原来的像距，就能再次成清晰的像。原来的像距 因此新物距 蜡烛在处，所以凸透镜位置为 6．小华做“探究凸透镜成像规律”实验： （1）将平行光（太阳光）___________凸透镜，移动光屏，直至光屏上形成一个最小、最亮的光斑，如图甲所示，该凸透镜的焦距为___________cm。 （2）将蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上，点燃蜡烛，调整烛焰中心、凸透镜中心、光屏中心在_______。 （3）图乙中，小华把蜡烛移动到光具座33cm刻度线处，发现光屏上的像变得模糊，要使像变清晰，光屏应向_________（选填“左”或“右”）适当移动，此时光屏上的像是倒立、_________的实像，生活中的______就是利用这一原理工作的。 【答案】（1）正对 10.0 （2）同一高度 （3）右 放大 投影仪 【详解】（1）由图甲可知，将平行光正对凸透镜，移动光屏，在光屏上得到一个最小最亮的光斑即为焦点，焦距是焦点到透镜光心的距离，则凸透镜的焦距为（注意刻度尺的读数需要估读） （2）在光具座上将点燃的蜡烛、光屏放在凸透镜的两侧，调节它们的高度，使烛焰中心、凸透镜中心和光屏的中心在同一高度，这样做的目的是使像呈现在光屏中央，便于观察和记录成像情况。 （3）小华把蜡烛移动到光具座33cm刻度线处，此时的物距为 此时物距在一倍焦距和二倍焦距之间，根据物近像远像变大，光屏应向右移动，此时成倒立、放大的实像，投影仪就是利用该原理工作。 7．某实验小组利用图（a）所示的实验装置进行“探究凸透镜成像规律”的实验。 （1）实验安装时需要调节凸透镜、光屏和烛焰的中心大致在________，目的是________。 （2）若透镜的焦距为10厘米，点燃的蜡烛放在10厘米的刻度上，从图（a）中可以读出此时的物距为_____厘米，接下来的操作是移动________，在________范围（填**厘米~**厘米刻度）内找实像，直到像最______为止。 （3）某小组实验时，将点燃的蜡烛和透镜移至图（b）所示位置，此时他们无论怎样移动光屏都不能在光屏上接收到清晰的像，经小组内认真分析，他们终于明白了产生这个现象的原因是________。若该凸透镜上半部分摔碎了，仍用这个凸透镜做实验，光屏上________（选填“能”或“不能”）成烛焰完整的像。 【答案】（1）同一高度 使像成在光屏中央 （2）30.0 光屏 50厘米~60厘米刻度 清晰 （3）物距小于一倍焦距，成虚像，虚像无法用光屏承接 能 【详解】（1）为了使像成在光屏中央更好观察，应在安装时调节凸透镜、光屏和烛焰的中心大致在同一高度上。 （2）由图(a)可知，刻度尺的分度值为1cm，透镜在40.0cm刻度值上，则物距为 已知焦距，此时，根据凸透镜的成像规律，像距满足，即 透镜在40.0cm刻度处，因此光屏刻度范围为 即50厘米~60厘米刻度内，此时成像最清晰。 （3）无论怎样移动光屏都不能在光屏上接收到清晰的像，说明成的是虚像，物距小于一倍焦距，虚像无法被光屏承接；凸透镜上半部分摔碎，凸透镜仍然有光线透过，只是透过光线变少，像变暗，光屏上仍能成烛焰完整的像。 8．【探究名称】探究凸透镜成像规律 【问题】近年来各大智能手机厂商之间的竞争越来越激烈，影像技术作为智能手机的重要功能，也是各厂争相宣传的重点。小明对比后发现，新的智能手机摄像头比几年前的手机摄像头凸起更多，这引起了他探究凸透镜成像规律的兴趣。小明用蜡烛作为光源，挑选了一个凸透镜和不透明的光屏进行探究。 【证据】 （1）如图甲所示，透镜的焦距为______cm；调整器材高度时，应点燃蜡烛，使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在______ （2）小明在某次实验中将蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上如图乙所示的位置，光屏上呈现清晰的像，此像是倒立、______的实像； （3）实验一段时间后，蜡烛因燃烧变短，所成像将向______（选填“上”或“下”，下同）移动，要使像重新回到光屏的中央，保持凸透镜和光屏不动，只需将蜡烛向______调整； （4）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，此时将观察到更______（选填“大”或“小”）的像； （5）保持蜡烛位置不变，移动凸透镜至如图丙所示位置，无论怎样移动光屏都看不到烛焰的像，则人眼在图中______（选填“A”或“B”）处能观察到烛焰的像； 【解释】…… 【交流】 （6）当光屏上出现蜡烛清晰的像时，如果用遮光板挡住透镜的一部分，我们观察光屏时，将会在光屏上看到______。 A．蜡烛完整的像，且亮度不变 B．蜡烛完整的像，像的亮度变暗 C．蜡烛不完整的像，像的亮度不变 【答案】(1) 10.0 同一高度 (2)放大 (3)上 上 (4)靠近 小 (5)B (6)B 【详解】（1）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，会聚在主光轴上的焦点位置，焦点到光心的距离就是凸透镜的焦距。图甲中凸透镜在40.0cm刻度处，光斑在50.0cm刻度处，所以焦距为 调整器材高度时，点燃蜡烛，使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度，目的是让像成在光屏中央。 （2）图乙中，物距小于像距，根据凸透镜成像规律，成倒立、放大的实像。 （3）蜡烛因燃烧变短，根据过光心的光线传播方向不变，所成像将向上移动。 要使像重新回到光屏中央，保持凸透镜和光屏不动，根据像与物的移动方向相反，只需将蜡烛向上调整。 （4）将蜡烛在乙图的基础上远离透镜，即物距增大，根据凸透镜成实像时“物远像近像变小”的规律，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向靠近透镜的方向移动，此时将观察到更小的像。 （5）保持蜡烛位置不变，移动凸透镜至图丙所示位置，此时物距，成正立、放大的虚像，虚像不能呈现在光屏上，只能用眼睛在B处透过凸透镜观察到。 （6） 用遮光板挡住透镜的一部分，凸透镜的其他部分仍能折射光线成像，所以光屏上仍能看到蜡烛完整的像，但由于透过的光线变少，像的亮度变暗。故选B。 9. 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________（选填“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。 10．小王用如图所示装置探究凸透镜成像的规律： （1）如图甲所示，让一束平行光垂直照射到凸透镜上，调节光屏的位置，直到光屏上形成一个最小、最亮的光斑，如图甲所示，则该凸透镜的焦距是________cm。 （2）小王将凸透镜、蜡烛和光屏装在光具座上，组装并调节实验器材，使烛焰中心、凸透镜光心和光屏中心在________，目的是________。实验一段时间后，蜡烛燃烧变短，光屏上的像“跑”到图乙光屏的________（填“上”或“下”）方，若要像重新回到光屏中央，我们可以采取的措施是________。 （3）调节好之后，如图乙的光屏上恰好能成清晰的像，该像是倒立、________（选填“放大”或“缩小”）的实像。若保持蜡烛和光屏的位置不变，移动凸透镜至________cm刻度线处，光屏上能再次呈现清晰的像； （4）小王在实验过程中蜡烛到凸透镜距离由远到近，他所观察到如丙图所示①至⑥六种烛焰清晰的像，最先看到的是________号像（填序号）； （5）实验时，光屏上得到了烛焰清晰的像，一只小飞虫正好落在凸透镜的上半部分，光屏上______（选填“出现”或“不出现”）小飞虫的像。 【答案】(1)10.0 (2) 同一高度上 让像呈现在光屏的中央 上 将凸透镜向下调节 (3) 缩小 34.0 (4)② (5)不出现 【详解】（1）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，会聚在主光轴上的点是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离为焦距，由图甲可知，凸透镜光心在30.0cm刻度处，焦点在40.0cm刻度处，因此焦距 （2）在调节过程中，将凸透镜、蜡烛和光屏装在光具座上，为使像能够完整呈现在光屏中央，组装并调节实验器材，需使烛焰中心、凸透镜光心和光屏中心在同一高度上。 实验一段时间后，蜡烛燃烧变短，此时凸透镜成倒立的实像，物体向下移动，像向上移动，像落在光屏的上方，若将凸透镜向下调节，相当于凸透镜的光心向下移动，根据成像规律，像的位置会随光心同步下移，因此能使像重新回到光屏中央。 （3）蜡烛在光具座20.0cm刻度线处，凸透镜在50.0cm刻度线处，此时物距 根据可知，蜡烛成倒立、缩小的实像，照相机就是利用此原理制成的。 原像距 若保持蜡烛和光屏的位置不变，根据光的折射中光路可逆的特点，当物距等于原来的像距，像距等于原来的物距，光屏上能再次呈现清晰的像。因此凸透镜应移动至 （4）凸透镜成实像时，像是倒立的，物距减小，像距增大，像变大；当物距小于焦距时，凸透镜成正立放大的虚像，此时物距减小，像距也减小，像变小；所以，蜡烛到凸透镜距离由远到近时，先看到的像是②。 （5）如果小飞虫挡住透镜的上半部分，下半部分仍能会聚光线成完整的像，即像的位置不变，但由于会聚的光线比原来减少，所以像比原来变暗，而小飞虫在凸透镜的一倍焦距以内，成的是虚像，虚像无法呈现在光屏上，因此光屏上不出现小飞虫的像。 11．小徐通过实验“探究凸透镜成实像的规律”，他选取焦距为10厘米的凸透镜，一个高度H为3.00厘米的发光体、光屏和光具座等进行实验。正确安装和调节实验器材进行实验，将测得的物距u、像距v、像高h像记录在下表中，为了进一步研究凸透镜成实像时，像高h像与物距u、像距v之间的关系，还进行了适当的运算，将相关数据记录在下表最后一例。 实验序号 物距u（厘米） 像距v（厘米） 像高h像（厘米） 像距和物距的比值k（k=v/u） 1 60.0 12.0 0.60 0.20 2 50.0 12.5 0.75 0.25 3 30.0 15.0 1.50 0.50 4 18.0 22.5 3.30 1.25 5 16.0 26.7 5.00 1.67 6 14.0 35.0 2.50 （1）根据实验序号1~5的数据，分析比较像距v、像高h像随物距u的变化情况，可得出的初步结论是：同一凸透镜成实像时，同一发光体，___________。 （2）根据实验序号1~5的数据，分析比较像高h像与像距和物距比值k的变化情况，可得出的初步结论是：同一凸透镜成实像时，同一发光体___________。 （3）请根据表中信息判断实验序号6中：像高h像为_______厘米。 （4）小徐在完成上述实验后，认为还可以通过更换或增加实验器材进行拓展探究。 示例：可以用黑色纸片遮挡部分凸透镜，探究遮挡物的形状及大小对凸透镜成像的影响。 请仿照示例写出其他拓展探究方案（一个方案即可）。________ 【答案】 像距v和像高h像均随物距u减小而增大 像高h像与像距和物距比值k成正比 7.50 在凸透镜前加一凹透镜，探究近视眼的原因及矫正等。 【详解】（1）根据实验序号1~5的数据，可以看出物距u变小时，像距v增大，像高h像也增大，所以可以得出结论，同一凸透镜成实像时，同一发光体，物距u变小，像距v变大，像高h像变大。 （2）根据实验序号1~5的数据，像高在变大，像距和物距的比值也变大，且二者始终成相同倍数增加，可得同一凸透镜成实像时，同一发光体，像高h像与像距和物距比值k成正比。 （3）数据中，像高均为比值k的3倍，序号6中比值k=2.50，所以像高应为 h像=3×2.50cm=7.50cm （4）在凸透镜前加一凹透镜，探究近视眼的原因及矫正等。 12．小勇用如图甲所示的装置，探究物体远离平面镜时，像的大小如何变化。 (1)小勇选取了两个外形相同的蜡烛A和B，将蜡烛A放在薄玻璃板前点燃，小勇应在蜡烛________（选填“A”或“B”）的一侧观察，同时移动蜡烛B，使它和蜡烛A的像________； (2)将蜡烛A远离玻璃板移动，重复上述实验过程，得到了相同的实验结果。得出：物体远离平面镜时，所成像大小________（选填“变大”、“变小”或“不变”）； (3)小勇想继续探究物体远离凸透镜时，光屏上像的大小如何变化，实验室有焦距分别为5cm、10cm、15cm的三个凸透镜。 ①他将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏调节到图乙所示的位置时，光屏上出现清晰的像，所成的像是_______（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的烛焰的像，小勇选择的凸透镜焦距是________cm。 ②保持凸透镜的位置不变，将蜡烛向左移动一段距离，移动光屏直到光屏上再一次出现清晰的像，对比两次光屏上像的大小得出：物体远离凸透镜时，光屏上所成的像变________（选填“大”或“小”）； (4)小勇将蜡烛继续向左移动，保持凸透镜和光屏的位置不变，在蜡烛和凸透镜之间放置了一个度数合适的眼镜，光屏上也得到了清晰的像，他放置的应该是________（选填“近视眼镜”或“远视眼镜”），该眼镜对光有_________（选填“会聚”或“发散”）作用。 (5)小勇选取了一支高度为6cm的发光体，同时选取了2个焦距不同的凸透镜各做了5次实验，每次都在光屏上找到了清晰的像。他把实验结果记录在下面的表格中。请分析表格中的数据及相关条件，回答下列问题： 凸透镜的焦距（cm） 实验序号 物距（cm） 像距（cm） 像的高度（cm） 物体到像的距离（cm） 10 1 40 13.3 2 53.3 2 30 15 3 45 3 20 20 6 40 4 15 30 12 45 5 12 60 30 72 15 6 60 20 2 80 7 40 24 3.6 64 8 30 30 6 60 9 20 60 18 80 10 18 90 30 108 ①分析实验序号1、2、3、4、5或6、7、8、9、10中的像距与物距以及成像情况，可得到的初步结论是：同一凸透镜成实像时，___________。 ②分析实验序号___________中的数据及相关条件，可初步得到的结论是：不同凸透镜成实像时，物距相同，凸透镜的焦距越大，像距越大，像也越大。 ③分析实验序号3或8的物距和像距的大小关系，可猜想当___________时，凸透镜成等大的实像。 ④分析表格中最后一列的数据，可得到：当同一凸透镜成实像时，随着物体从较远处慢慢靠近凸透镜的一倍焦距的过程中，物体到像的距离的变化关系是___________。 ⑤小敏同学通过分析这张表格，认为当凸透镜成实像时，物体与像之间的最短距离一定是当物体处于2倍焦距处时，他的这种看法是___________的（选填“正确”或“错误”）。 【答案】(1) A 完全重合 (2)不变 (3) 缩小 10 小 (4) 近视眼镜 发散 (5) 物距越小，像距越大，像也越大 1与7或2与8或3与9 物距等于像距 先变小后变大 正确 【详解】（1）在探究平面镜成像特点的实验中，应该在玻璃板前面透过玻璃板来观察蜡烛的像，即在蜡烛A的一侧观察；同时移动蜡烛B，使其与A的像完全重合。 （2）根据平面镜成像的特点知道，物体远离平面镜时所成的像是正立的，像的大小不变。 （3）①根据图乙中物距和像距知道，物距大于像距，此时所成的像是倒立缩小的实像。此时，物距和像距分别 由此可知焦距 所以，小勇选择的凸透镜焦距是10cm。 ②保持凸透镜的位置不变，将蜡烛向左移动一段距离，根据“物远像近像变小”的规律知道，物体远离凸透镜时，光屏上所成的像变小，像距变小。 （4）小勇将蜡烛继续向左移动，保持凸透镜和光屏的位置不变，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小知道，此时像成在光屏的前方；为了在光屏上得到了清晰的像，他放置的应该是近视眼镜，近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线具有发散作用，会将光线推迟会聚成像。 （5）[1]由实验序号1、2、3、4与5（或6、7、8、9、10）中数据的变化关系及相关条件，可知当同一物体经过同一透镜成实像时，物距越大，像距就越小，同时所成的像就越小，故可以得出初步结论是：同一物体经同一凸透镜成实像时，物距越大，像距越小，像越小。 [2]比较实验序号1与6，（或2与8，或3与9）中数据及相关条件，可知同一个物体，经过不同焦距的透镜，在光屏上成实像时，当物距相同时，透镜的焦距越大，所成的像越大，由此可以得出初步结论是：同一物体经不同的凸透镜成实像时，物距相同，焦距越大，像距越大，成的像越大。 [3]由实验序号3或8的物距和像距知道，物距等于像距，此时像的大小相同，所以，由此猜想当物距等于像距时，凸透镜成等大的实像。 [4]分析表格中最后一列的数据知道，当同一凸透镜成实像时，随着物体从较远处慢慢靠近凸透镜的一倍焦距的过程中，由第四列数据知道，物体到像的距离的变化关系是先变小后变大。 [5]由实验序号3或8的物距和像距知道，物距等于像距，是焦距的2倍，由最后一列的数据知道，此时物体与像之间的最短距离是凸透镜成实像时最小的，故小敏同学的看法正确。 ▌题型03 凸透镜成像时的动态变化分析 1. 先抓两个分界点：一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小，先锁定物距所在区间，再套用规律推导。 2. 实像遵循“物近像远像变大”：物体向透镜靠近，像同步远离透镜且放大，物体移动速度小于像的移动速度；虚像规律反转，适用“物近像近像变小”，物体在一倍焦距内靠近透镜，虚像同步靠拢且缩小，无法在光屏承接。 3. 加透镜类题型直接判断：加凸透镜（远视镜）会聚能力变强，像距变小，光屏向透镜方向移动；加凹透镜（近视镜）会聚能力变弱，像距变大，光屏向远离透镜方向移动。 4. 解题时先圈出焦距、初始物距两个关键数据，再对应规律推导，可快速避开“像的大小随物距直接变化”这类易错陷阱。 1．已知凸透镜的焦距为15 cm。下列说法正确的是（　　） A．当物体距凸透镜10cm时，成正立、放大的实像 B．当物体距凸透镜15cm时，成正立、放大的虚像 C．当物体距凸透镜20cm时，成倒立、放大的实像 D．当物体距凸透镜35cm时，成倒立、放大的实像 【答案】C 【详解】A．当u=10cm时，u<f=l5cm，成正立、放大的虚像，故A错误； B．当u=15cm时，物体位于凸透镜的焦点上，无法成像，故B错误； C．当u=20cm时，2f >u >f，成倒立、放大的实像，故C正确； D．当u=35cm时，u>2f，成倒立、缩小的实像，2f>v>f，故D错误。 故选C。 2. 将物体放在距凸透镜处时，可在凸透镜另一侧的光屏上成一个倒立、放大的清晰像。现将该物体向凸透镜移近，关于凸透镜的焦距以及再次成像，以下说法正确的是（    ） ①凸透镜的焦距可能为； ②凸透镜的焦距可能为； ③将光屏远离透镜移动适当距离，一定能再次成倒立、放大的清晰像； ④将光屏远离透镜移动适当距离，可能在光屏上不能再次成像 A．①③ B．②④ C．①④ D．②③ 【答案】C 【详解】依题意得则 故①正确，②错误； ③由得 现将该物体向凸透镜移近，物距变小，像距变大，则将光屏远离透镜移动适当距离，可能再次成倒立、放大的清晰像，故③错误，④正确，故C正确，ABD错误。 故选C。 3. 小明同学利用如图所示的装置“探究凸透镜成像的规律”，他正确安装并调节好实验装置后，在光屏上得到一个清晰的像，则下列说法正确的是（    ） A．用黑纸片将凸透镜挡住一小部分，光屏上将成半个烛焰的像 B．照相机是利用这一规律成像的 C．保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏位置互换，光屏上将得到缩小的像 D．若在蜡烛和凸透镜之间放置一个远视镜片，为得到清晰的像，光屏应向右移动 【答案】B 【详解】A．用黑纸片挡住凸透镜的一部分，只是透过的光线减少，光屏上仍能成完整的实像，仅仅是像的亮度会变暗，故A错误； B．图中物距大于像距，此时光屏上成的是倒立、缩小的实像，照相机正是利用了这一规律成像，故B正确； C．将蜡烛和光屏互换后，物距变为小于像距，根据光路可逆规律，光屏上将得到倒立、放大的实像，故C错误； D．远视镜片是对光有会聚作用的凸透镜，会使光线提前会聚，因此光屏应向靠近透镜的左侧移动才能得到清晰的像，故D错误。 故选B。 4．如图所示，是亮亮同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中记录并绘制的像距与物距的关系图像，图中A、B、C三点分别与蜡烛在光具座上移动过程中的三个位置相对应。下列判断不正确的是（     ） A．该凸透镜的焦距是10cm B．蜡烛在B点对应位置时，成倒立、等大的实像 C．蜡烛从B点对应位置移动到C点对应位置的过程中，成的像逐渐变小 D．蜡烛处于A点对应的位置时，成正立、放大的虚像 【答案】D 【详解】AB. 由图可知B点处，，由得，，此时，成倒立、等大的实像，故AB正确； C. 蜡烛从B点移动到C点，物距逐渐增大，且物距大于焦距，根据凸透镜成像规律可知成实像，成实像满足物距增大，像距减小像变小，故C正确； D. 蜡烛处于A点时，满足，即，成倒立、放大的实像，故D错误。 本题选择不正确的选项，因此选D。 5. 凸透镜的焦距为5cm，一物体位于凸透镜的主轴上，距离透镜中心距离为6cm，在物体沿主轴向远离透镜中心移动的过程中，下列说法正确的是（　　）。 A．凸透镜成的像先变大、后变小 B．凸透镜成的像一直变小 C．物像间距一直变小 D．物像间距一直变大 【答案】B 【详解】AB．物体初始物距，此时 成倒立、放大的实像。当物体沿主轴向远离透镜中心移动的过程中，即物距增大，根据凸透镜成像规律：成实像时，物体远离透镜（物距增大）时，像会靠近透镜（像距减小），且像的大小一直变小，故A错误，B正确； CD．凸透镜成实像时，物像之间的距离L（即物距u与像距v之和）随物距u的变化规律如下：当物距u从大于焦距f逐渐增大到两倍焦距2f时，像距v从接近于无穷大，逐渐减小到两倍焦距2f，物像距离L逐渐减小；当物距u从两倍焦距2f继续增大到无穷大时，像距v只是从两倍焦距2f减小到接近焦距 f ，并且此时物距增大的范围大，增大的更快，像距减小的范围小，减小的慢，可见物像距离L仍是逐渐增大。所以当物距u等于两倍焦距2f时，像距v也等于两倍焦距2f ，此时物像距离L达到最小值4f。因此，在物体沿主轴向远离透镜中心移动的过程中，物像间距“先变小、后变大”，并非“一直变小”或“一直变大”，故CD错误。 故选B。 6．在探究凸透镜成像规律的实验中，将点燃的蜡烛、凸透镜和光屏放置在光具座上、调整位置后在光屏上得到蜡烛清晰的像，如图所示。下列说法正确的是（    ） A．光屏上的像是倒立放大的像 B．凸透镜的焦距可能为15cm C．将蜡烛和光屏位置互换后，光屏上不能得到清晰的像 D．实验过程中，蜡烛燃烧变短，光屏上的像将往上移动 【答案】D 【详解】AB．由图可知，物距和像距分别为， 物距大于像距，成倒立、缩小的实像，根据凸透镜成像规律可知，此时满足，，f<15cm<2f 即，，解得 故AB错误； C．透镜不动，将蜡烛与光屏互换位置，根据光路的可逆性，光屏上仍能得到清晰的像，故C错误； D．根据过透镜光心的光线传播方向不变可知，蜡烛燃烧变短后，通过光心的光线向上移动，光屏上成的像会上移，故D正确。 故选D。 7．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。 8. 在研究凸透镜成像实验时，当烛焰离透镜24cm时成的是放大的实像，当烛焰离透镜14cm时成的是放大的虚像，则这个透镜的焦距可能是（） A．10cm B．14cm C．22cm D．28cm 【答案】C 【详解】成倒立、放大的实像时，物距满足f<u<2f；成正立、放大的虚像时，物距满足u<f； 烛焰离透镜24cm（u1​=24cm）时，成放大实像，由“放大实像”的规律可知：f<u1​<2f 代入u1​=24cm得：f<24cm<2f 对“24cm<2f”变形，可得f>12cm 因此该条件简化为：12cm<f<24cm 烛焰离透镜14cm（u2​=14cm）时，成放大虚像，由“放大虚像”的规律可知：u2​<f 代入u2​=14cm得：14cm<f 结合两个条件：由“放大虚像”得f>14cm；由“放大实像”得f<24cm 因此，焦距的范围是：14cm<f<24cm，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 9．一凸透镜的焦距为10cm，将点燃的蜡烛从距凸透镜40cm处向右沿主光轴移到距凸透镜30cm处的过程中，光屏移动的方向、像的大小和像距的变化情况是（　　） A．光屏向左移、成放大的像，像距变大， 像比物体大 B．光屏向右移、像变大，像距变小， 像比物体小 C．光屏向左移、成放大的像，像距变小，像比物体大 D．光屏向右移、像变大，像距变大，像比物体小 【答案】D 【详解】由题可知，凸透镜焦距为10cm，物距变化范围从40cm到30cm，均大于二倍焦距（）。根据凸透镜成像规律，当时，成倒立、缩小的实像，像距，成实像时，物距减小，像距增大，像的大小逐渐变大，但像仍比物体小，因此移动过程中，像逐渐变大，像距逐渐变大，光屏应该右移，但像始终比物体小，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选 D。 10．小雷同学做“探究凸透镜成像的规律”的实验时，蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示，这时烛焰在光屏上成清晰的像（像未在图中画出来）。下列说法正确的是（　　） A．图中成像原理与电影放映机的成像原理完全相同 B．取走光屏，保持蜡烛凸透镜位置不变，从原光屏位置右侧方可看到烛焰倒立缩小实像 C．将凸透镜移到45cm刻度线处，此时光屏上能呈现清晰的倒立等大的烛焰像 D．将蜡烛移到35cm刻度线处，凸透镜不动，光屏向左移动到适当位置才能呈现清晰的烛焰像 【答案】B 【详解】A．由图可知，物距u为40cm，像距v为30cm，则u>v，由凸透镜成像规律可知成倒立缩小的实像，照相机就是利用该原理制成的，故A错误； B．据图可知，当取走光屏后，所成像的情况是不变的，故取走光屏，蜡烛和凸透镜在图中位置，从凸透镜右侧适当位置可看到烛焰成倒立缩小的实像，故B正确； C．由以上解析可知，图中情形成缩小实像，此时物距与像距之和大于透镜焦距的4倍；成等大实像时，物距等于像距等于透镜的二倍焦距，则物距与像距之和等于透镜焦距的4倍，所以，若只将凸透镜移到45cm刻度线处，此时光屏上不可能能呈现清晰的倒立等大的烛焰像，故C错误； D．将蜡烛移到35cm刻度线处，即物距等于35cm，由C可知此时物距小于一倍焦距，不成实像，所以此时光屏上不能成像，故D错误。 故选B。 11．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……② 联立式①②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。 12．某小组利用图示装置研究凸透镜成像的规律，当器材如图示位置时，光屏上呈现的是倒立、_____（选填“放大”或“缩小”）的实像，当LED灯向左移动时，要在光屏上再次获得清晰的像，只需将光屏向_____（选填“左”或“右”）适当移动。 【答案】 缩小 左 【详解】由图可知，此时物距大于像距，即物距大于二倍焦距，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、缩小的实像。LED灯向左移动时物距增大，因凸透镜成实像时物远像近像变小，故像距减小，需将光屏向左适当移动。 13. 已知一凸透镜的焦距为，将物体放在距透镜处，移动光屏至合适位置，光屏上会得到一个该物体的倒立、___________（填“放大”“等大”或“缩小”）的实像，此时若将物体缓慢向透镜靠近10cm，像的大小将___________（填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 缩小 变大 【详解】物距 由凸透镜成像规律可知，成倒立、缩小的实像 将物体向透镜靠近10cm后，物距 仍成实像，凸透镜成实像时物距减小、像变大。 14．（1）在“观察凸透镜成像”的实验中，应调节蜡烛、凸透镜、光屏的高度，使它们的中心大致在____。 若调好后保持凸透镜的位置不变，先后把烛焰放在a、b、c、d和e点，如图所示，同时调整光屏的位置，那么： （2）把烛焰放在____________点，屏上出现的像最小。 （3）把烛焰放在____________点，屏上出现的像最大。 （4）把烛焰放在____________点，屏上无烛焰的像。可以透过透镜看到烛焰正立、放大的像。 （5）如果把烛焰从a点移到d点，则像到透镜的距离__________，像的大小__________。（填“变大”或“变小”“不变”） 【答案】(1)同一高度 (2)a (3)d (4)e (5) 变大 变大 【详解】（1）烛焰、凸透镜、光屏中心调在同一高度，目的是使像成在光屏的中央。 （2）根据凸透镜成像规律：物远像近像变小，在五个点中，a点离透镜最远，故把烛焰放在a点，屏上出现的像最小。 （3）根据凸透镜成像规律：物近像远像变大，在五个点中，e点离凸透镜最近，但是其处于一倍焦距以内，呈现虚像，光屏承接不到，故e点排除，其次d点离凸透镜较近，处于一倍焦距和二倍焦距之间，能成实像，故五个点之间，d点在屏上出现的像最大。 （4）e点在一倍焦距以内（u<f），成正立、放大虚像，虚像无法在光屏呈现，眼睛透过透镜可以看到。 （5）烛焰从a移到d：物体靠近透镜（物距变小），根据物近像远像变大，像到透镜距离变大，像的大小变大。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 4.4 凸透镜成像 题型01 运用凸透镜成像规律分析有关问题 题型02 探究凸透镜成像的规律 题型03 凸透镜成像时的动态变化分析 ▌题型01 运用凸透镜成像规律分析有关问题 1. 【答案】B 2. 【答案】D 3．【答案】B 4．【答案】D 5. 【答案】B 6．【答案】D 7. 【答案】C 8. 【答案】ABCD 9．【答案】BD 10. 【答案】 15.0 放大 25 11．【答案】 放大 倒立 实 12. 【答案】 放大 65 逆时针 ▌题型02 探究凸透镜成像的规律 1．【答案】D 2. 【答案】(1)光屏中央 (2)11.0 (3) 靠近 能 3．【答案】(1)10.0 高度 (2)投影仪 右 变大 (3)撤去光屏，从凸透镜右侧透过凸透镜观察 (4) 仍能 可逆 4．【答案】(1)10.0 (2)左右来回 (3)能，倒立放大的实像 (4)D 5．【答案】(1) (2)放大 投影仪 (3) (4) 6．【答案】（1）正对 10.0 （2）同一高度 （3）右 放大 投影仪 7．【答案】（1）同一高度 使像成在光屏中央 （2）30.0 光屏 50厘米~60厘米刻度 清晰 （3）物距小于一倍焦距，成虚像，虚像无法用光屏承接 能 8．【答案】(1) 10.0 同一高度 (2)放大 (3)上 上 (4)靠近 小 (5)B (6)B 9. 【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 10．【答案】(1)10.0 (2) 同一高度上 让像呈现在光屏的中央 上 将凸透镜向下调节 (3) 缩小 34.0 (4)② (5)不出现 11．【答案】 像距v和像高h像均随物距u减小而增大 像高h像与像距和物距比值k成正比 7.50 在凸透镜前加一凹透镜，探究近视眼的原因及矫正等。 12．【答案】(1) A 完全重合 (2)不变 (3) 缩小 10 小 (4) 近视眼镜 发散 (5) 物距越小，像距越大，像也越大 1与7或2与8或3与9 物距等于像距 先变小后变大 正确 ▌题型03 凸透镜成像时的动态变化分析 1．【答案】C 2. 【答案】C 3. 【答案】B 4．【答案】D 5. 【答案】B 6．【答案】D 7．【答案】D 8. 【答案】C 9．【答案】D 10．【答案】B 11．【答案】A 12．【答案】 缩小 左 13. 【答案】 缩小 变大 14．【答案】(1)同一高度 (2)a (3)d (4)e (5) 变大 变大 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 4.4 凸透镜成像 题型01 运用凸透镜成像规律分析有关问题 题型02 探究凸透镜成像的规律 题型03 凸透镜成像时的动态变化分析 ▌题型01 运用凸透镜成像规律分析有关问题 1. 先明确三个核心基准：焦距f是焦点到光心的距离，物距u是物体到光心的距离，像距v是像到光心的距离，解题前先在题干中标出f、2f的位置，避免混淆区间。 2. 牢记5种成像对应关系：u>2f时成倒立缩小实像，对应照相机；f<u<2f时成倒立放大实像，对应投影仪；u<f时成正立放大虚像，对应放大镜；u=2f成等大实像可直接测焦距；u=f时不成像，是虚实像分界点。 3. 利用光路可逆特性：光屏上成清晰像时，对调物体和光屏位置，仍能成清晰实像，成像大小性质反转，可快速推导未知物距或像距。 1. 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 2. 某同学在“探究凸透镜成像的规律”实验时，将蜡烛、凸透镜、光屏调试到如图所示的位置；光屏中心正好出现清晰的像（未画出）。下列说法正确的是（     ） A．凸透镜焦距为20 cm B．光屏上的像是倒立、等大的实像 C．蜡烛燃烧变短，光屏上像的位置会下降 D．凸透镜位置不变，将蜡烛移至20 cm刻度处，移动光屏可得到倒立放大的实像 3．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，某小组同学测量出物距和像距的数据，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．当物距时，成缩小的像 C．当物距时，所成的像能用光屏承接 D．当物距时，成正立的像 4．一幅如图甲所示的漫画立在桌面上，小强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。下列关于此现象的说法正确的是（     ） A．老鼠变“胖”是光的反射现象 B．透过水杯看到变“胖”的老鼠是虚像 C．将漫画逐渐靠近水杯，透过水杯看到的老鼠始终是掉头的 D．若将漫画离水杯再远一些，透过水杯看到的老鼠会变“瘦”一些 5. 探究凸透镜成像规律的实验中，凸透镜位于光具座处（图中未画出），光屏在处得到烛焰清晰的像如图甲；保持凸透镜位置不变，移动蜡烛，光屏在处时得到烛焰清晰的像如图乙，则（　　） A．点位置在的左侧 B．蜡烛的移动方向向右 C．甲一定是放大的实像 D．乙一定是缩小的实像 6．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，下列说法正确的是（     ） 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 7. 如图所示是探究“凸透镜成像规律”的装置，所用凸透镜的焦距为10cm，凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处。下列说法正确的是（    ） A．实验前，调节烛焰、凸透镜和光屏三者中心大致在同一条直线上 B．为了便于观察实验现象，实验环境应该较亮一些 C．将蜡烛移至30cm刻度线处，光屏移至70cm刻度线处时，光屏上得到一个倒立、等大的实像 D．将蜡烛移到45cm刻度线处，光屏移到适当位置，光屏上得到一个正立、放大的虚像 8. （多选题）下列关于凸透镜成像规律的说法，正确的有（　　） A．当物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像 B．当物距等于二倍焦距时，成倒立、等大的实像 C．当物距在一倍焦距和二倍焦距之间时，成倒立、放大的实像 D．当物距小于一倍焦距时，成正立、放大的虚像 9．（多选题）某学习小组在探究凸透镜成像规律时，如图所示，光屏上刚好得到清晰的像，凸透镜的焦距，下列说法中正确的是（     ） A．光屏上的像是倒立、缩小的虚像 B．光屏上的像是倒立、放大的实像 C．凸透镜对光有发散作用 D．投影仪的成像原理与此成像原理相同 10. 在“探究凸透镜成像规律”的实验中，用如图所示的实验器材进行实验，若凸透镜的焦距为10cm，将蜡烛放在距离凸透镜______（填“5.0”或“15.0”）cm位置时，移动光屏，可以在光屏上呈现清晰的______（填“缩小”或“放大”）的像。若使光屏上能呈现清晰的等大的像，选用的凸透镜的焦距最大为______cm。 11．如图所示，MN是凸透镜（未画出）的主光轴，AB为一发光体，为AB经凸透镜所成的像。此时物距u与焦距f的关系应为________（选填“”“”或“”）；若凸透镜的位置保持不变，把发光体AB竖直放置在处，通过凸透镜后会成一个________（选填“放大”“缩小”或“等大”）、________（选填“正立”或“倒立”）的________（选填“实”或“虚”）像。 12. 如图所示在光屏上得到了一个清晰的像，这个像一定是_________（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的。不改变蜡烛和光屏位置，将凸透镜向右移动到_________cm处，屏上即可再次成清晰的像。若将蜡烛换成一个指针发光的钟表，其表面正对透镜，则指针在光屏上所成的像做___________（填“顺时针”或“逆时针”）转动。 ▌题型02 探究凸透镜成像的规律 1. 先定基准：将光源、凸透镜、光屏依次固定在光具座上，以透镜光心为基准调整“三心同高”，确保像始终落在光屏中央，避免因像偏出光屏反复调试浪费时间。 2. 分层探像：先粗测焦距f，再按u>2f、u=2f、f<u<2f、u=f、u<f的顺序逐段实验，固定透镜后仅移动蜡烛和光屏，缓慢左右微调光屏，直到像的边缘锐利无重影再记录数据，读数需估读到刻度尺分度值下一位。 3. 动态总结：牢记“一焦分虚实、二焦分大小”，成实像时遵循“物近像远像变大”，成虚像时规律反转，若光屏移到尽头仍无像，立刻检查物距是否小于或等于焦距，无需盲目移动器材。 1．如图所示是某学校实验小组“探究凸透镜成像规律”的实验装置，凸透镜的焦距为10cm。下列说法错误的是（　　） A．图中凸透镜位置不变，若想得到更小的清晰的像，先应将蜡烛向左移，再向左移动光屏 B．在如图所示情况中，用光屏可以接收到的像是倒立、放大的实像 C．将蜡烛与光屏互换，能够得到倒立、缩小的实像 D．如图所示，用黑色墨水将凸透镜上半部分涂黑，所成的像少了一半 2. 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 3．某小组做探究“凸透镜成像规律”的实验。 （1）如甲图所示，一束平行光正对凸透镜照射时，调整凸透镜到光屏的距离，光屏上出现一个最小、最亮的光斑，则该凸透镜的焦距f=______cm。组装器材时，调节F光源、凸透镜和光屏的中心大致在同一_______，目的是让像成在光屏中央。 （2）小明将凸透镜固定在50cm刻度线处，当各元件位置如图乙所示时，光屏上恰好呈现清晰的像（像未画出）。生活中_________________（填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一成像原理制成的。实验过程中将F光源适当向右移动，要想再次在光屏上得到清晰的像，光屏应向________移动，（选填“左”或“右”），像__________。（填“变大”“变小”或“不变”） （3）将“F”字样光源放置在光具座“45cm”刻度线处，再将光屏左右移动，可以观察到光屏上没有像。要进一步探究成像情况，应当___________________________________________。 （4）若凸透镜位置不变，调换“F”字样光源和光屏的位置，__________（填“仍能”或“不能”）在光屏上得到清晰的像，这说明光发生折射时，光路是__________的。 4．在探究“凸透镜成像规律”的实验中。 （1）如图甲，平行光正对凸透镜照射时，光屏上出现一个最小最亮的光斑，则凸透镜的焦距f＝______cm； （2）要验证图甲中光屏上的光斑是否最小最亮，可以______（选填“向左”、“向右”或“左右来回”）稍稍移动光屏并观察； （3）当该透镜位于图乙中刻度对应的位置时，光屏上能否观察到清晰的像？（①若能，请写出像的性质：②若不能，请说明仅移动光屏到何刻度线处才能观察到清晰的像。）__________________； （4）小明将蜡烛换成F字光源，调整了光源和光屏的位置，在光屏上仍可观察到清晰的像，如题图丙所示，则小明看到的像应是______（选填字母）； 5．小明进行了“探究凸透镜成像规律”的实验。 （1）小明让平行于凸透镜主光轴的光射到凸透镜上，在透镜另一侧移动光屏直至出现最小、最亮的光斑，如图甲所示，测出凸透镜的焦距______cm； （2）调节蜡烛位置并移动光屏，如图乙所示，此时在光屏上成清晰的像，这个像是一个______（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像，生活中的____________（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这个原理工作的； （3）将图乙中蜡烛移到20.0cm刻度线处时，需把光屏移到______cm之间才能在光屏上找到清晰的像； （4）在图乙中，不改变蜡烛和光屏的位置，小明将凸透镜移到______cm处，光屏上可以出现另一个清晰的像。 6．小华做“探究凸透镜成像规律”实验： （1）将平行光（太阳光）___________凸透镜，移动光屏，直至光屏上形成一个最小、最亮的光斑，如图甲所示，该凸透镜的焦距为___________cm。 （2）将蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上，点燃蜡烛，调整烛焰中心、凸透镜中心、光屏中心在_______。 （3）图乙中，小华把蜡烛移动到光具座33cm刻度线处，发现光屏上的像变得模糊，要使像变清晰，光屏应向_________（选填“左”或“右”）适当移动，此时光屏上的像是倒立、_________的实像，生活中的______就是利用这一原理工作的。 7．某实验小组利用图（a）所示的实验装置进行“探究凸透镜成像规律”的实验。 （1）实验安装时需要调节凸透镜、光屏和烛焰的中心大致在________，目的是________。 （2）若透镜的焦距为10厘米，点燃的蜡烛放在10厘米的刻度上，从图（a）中可以读出此时的物距为_____厘米，接下来的操作是移动________，在________范围（填**厘米~**厘米刻度）内找实像，直到像最______为止。 （3）某小组实验时，将点燃的蜡烛和透镜移至图（b）所示位置，此时他们无论怎样移动光屏都不能在光屏上接收到清晰的像，经小组内认真分析，他们终于明白了产生这个现象的原因是________。若该凸透镜上半部分摔碎了，仍用这个凸透镜做实验，光屏上________（选填“能”或“不能”）成烛焰完整的像。 8．【探究名称】探究凸透镜成像规律 【问题】近年来各大智能手机厂商之间的竞争越来越激烈，影像技术作为智能手机的重要功能，也是各厂争相宣传的重点。小明对比后发现，新的智能手机摄像头比几年前的手机摄像头凸起更多，这引起了他探究凸透镜成像规律的兴趣。小明用蜡烛作为光源，挑选了一个凸透镜和不透明的光屏进行探究。 【证据】 （1）如图甲所示，透镜的焦距为______cm；调整器材高度时，应点燃蜡烛，使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在______ （2）小明在某次实验中将蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上如图乙所示的位置，光屏上呈现清晰的像，此像是倒立、______的实像； （3）实验一段时间后，蜡烛因燃烧变短，所成像将向______（选填“上”或“下”，下同）移动，要使像重新回到光屏的中央，保持凸透镜和光屏不动，只需将蜡烛向______调整； （4）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，此时将观察到更______（选填“大”或“小”）的像； （5）保持蜡烛位置不变，移动凸透镜至如图丙所示位置，无论怎样移动光屏都看不到烛焰的像，则人眼在图中______（选填“A”或“B”）处能观察到烛焰的像； 【解释】…… 【交流】 （6）当光屏上出现蜡烛清晰的像时，如果用遮光板挡住透镜的一部分，我们观察光屏时，将会在光屏上看到______。 A．蜡烛完整的像，且亮度不变 B．蜡烛完整的像，像的亮度变暗 C．蜡烛不完整的像，像的亮度不变 9. 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________（选填“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。 10．小王用如图所示装置探究凸透镜成像的规律： （1）如图甲所示，让一束平行光垂直照射到凸透镜上，调节光屏的位置，直到光屏上形成一个最小、最亮的光斑，如图甲所示，则该凸透镜的焦距是________cm。 （2）小王将凸透镜、蜡烛和光屏装在光具座上，组装并调节实验器材，使烛焰中心、凸透镜光心和光屏中心在________，目的是________。实验一段时间后，蜡烛燃烧变短，光屏上的像“跑”到图乙光屏的________（填“上”或“下”）方，若要像重新回到光屏中央，我们可以采取的措施是________。 （3）调节好之后，如图乙的光屏上恰好能成清晰的像，该像是倒立、________（选填“放大”或“缩小”）的实像。若保持蜡烛和光屏的位置不变，移动凸透镜至________cm刻度线处，光屏上能再次呈现清晰的像； （4）小王在实验过程中蜡烛到凸透镜距离由远到近，他所观察到如丙图所示①至⑥六种烛焰清晰的像，最先看到的是________号像（填序号）； （5）实验时，光屏上得到了烛焰清晰的像，一只小飞虫正好落在凸透镜的上半部分，光屏上______（选填“出现”或“不出现”）小飞虫的像。 11．小徐通过实验“探究凸透镜成实像的规律”，他选取焦距为10厘米的凸透镜，一个高度H为3.00厘米的发光体、光屏和光具座等进行实验。正确安装和调节实验器材进行实验，将测得的物距u、像距v、像高h像记录在下表中，为了进一步研究凸透镜成实像时，像高h像与物距u、像距v之间的关系，还进行了适当的运算，将相关数据记录在下表最后一例。 实验序号 物距u（厘米） 像距v（厘米） 像高h像（厘米） 像距和物距的比值k（k=v/u） 1 60.0 12.0 0.60 0.20 2 50.0 12.5 0.75 0.25 3 30.0 15.0 1.50 0.50 4 18.0 22.5 3.30 1.25 5 16.0 26.7 5.00 1.67 6 14.0 35.0 2.50 （1）根据实验序号1~5的数据，分析比较像距v、像高h像随物距u的变化情况，可得出的初步结论是：同一凸透镜成实像时，同一发光体，___________。 （2）根据实验序号1~5的数据，分析比较像高h像与像距和物距比值k的变化情况，可得出的初步结论是：同一凸透镜成实像时，同一发光体___________。 （3）请根据表中信息判断实验序号6中：像高h像为_______厘米。 （4）小徐在完成上述实验后，认为还可以通过更换或增加实验器材进行拓展探究。 示例：可以用黑色纸片遮挡部分凸透镜，探究遮挡物的形状及大小对凸透镜成像的影响。 请仿照示例写出其他拓展探究方案（一个方案即可）。________ 12．小勇用如图甲所示的装置，探究物体远离平面镜时，像的大小如何变化。 (1)小勇选取了两个外形相同的蜡烛A和B，将蜡烛A放在薄玻璃板前点燃，小勇应在蜡烛________（选填“A”或“B”）的一侧观察，同时移动蜡烛B，使它和蜡烛A的像________； (2)将蜡烛A远离玻璃板移动，重复上述实验过程，得到了相同的实验结果。得出：物体远离平面镜时，所成像大小________（选填“变大”、“变小”或“不变”）； (3)小勇想继续探究物体远离凸透镜时，光屏上像的大小如何变化，实验室有焦距分别为5cm、10cm、15cm的三个凸透镜。 ①他将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏调节到图乙所示的位置时，光屏上出现清晰的像，所成的像是_______（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的烛焰的像，小勇选择的凸透镜焦距是________cm。 ②保持凸透镜的位置不变，将蜡烛向左移动一段距离，移动光屏直到光屏上再一次出现清晰的像，对比两次光屏上像的大小得出：物体远离凸透镜时，光屏上所成的像变________（选填“大”或“小”）； (4)小勇将蜡烛继续向左移动，保持凸透镜和光屏的位置不变，在蜡烛和凸透镜之间放置了一个度数合适的眼镜，光屏上也得到了清晰的像，他放置的应该是________（选填“近视眼镜”或“远视眼镜”），该眼镜对光有_________（选填“会聚”或“发散”）作用。 (5)小勇选取了一支高度为6cm的发光体，同时选取了2个焦距不同的凸透镜各做了5次实验，每次都在光屏上找到了清晰的像。他把实验结果记录在下面的表格中。请分析表格中的数据及相关条件，回答下列问题： 凸透镜的焦距（cm） 实验序号 物距（cm） 像距（cm） 像的高度（cm） 物体到像的距离（cm） 10 1 40 13.3 2 53.3 2 30 15 3 45 3 20 20 6 40 4 15 30 12 45 5 12 60 30 72 15 6 60 20 2 80 7 40 24 3.6 64 8 30 30 6 60 9 20 60 18 80 10 18 90 30 108 ①分析实验序号1、2、3、4、5或6、7、8、9、10中的像距与物距以及成像情况，可得到的初步结论是：同一凸透镜成实像时，___________。 ②分析实验序号___________中的数据及相关条件，可初步得到的结论是：不同凸透镜成实像时，物距相同，凸透镜的焦距越大，像距越大，像也越大。 ③分析实验序号3或8的物距和像距的大小关系，可猜想当___________时，凸透镜成等大的实像。 ④分析表格中最后一列的数据，可得到：当同一凸透镜成实像时，随着物体从较远处慢慢靠近凸透镜的一倍焦距的过程中，物体到像的距离的变化关系是___________。 ⑤小敏同学通过分析这张表格，认为当凸透镜成实像时，物体与像之间的最短距离一定是当物体处于2倍焦距处时，他的这种看法是___________的（选填“正确”或“错误”）。 ▌题型03 凸透镜成像时的动态变化分析 1. 先抓两个分界点：一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小，先锁定物距所在区间，再套用规律推导。 2. 实像遵循“物近像远像变大”：物体向透镜靠近，像同步远离透镜且放大，物体移动速度小于像的移动速度；虚像规律反转，适用“物近像近像变小”，物体在一倍焦距内靠近透镜，虚像同步靠拢且缩小，无法在光屏承接。 3. 加透镜类题型直接判断：加凸透镜（远视镜）会聚能力变强，像距变小，光屏向透镜方向移动；加凹透镜（近视镜）会聚能力变弱，像距变大，光屏向远离透镜方向移动。 4. 解题时先圈出焦距、初始物距两个关键数据，再对应规律推导，可快速避开“像的大小随物距直接变化”这类易错陷阱。 1．已知凸透镜的焦距为15 cm。下列说法正确的是（　　） A．当物体距凸透镜10cm时，成正立、放大的实像 B．当物体距凸透镜15cm时，成正立、放大的虚像 C．当物体距凸透镜20cm时，成倒立、放大的实像 D．当物体距凸透镜35cm时，成倒立、放大的实像 2. 将物体放在距凸透镜处时，可在凸透镜另一侧的光屏上成一个倒立、放大的清晰像。现将该物体向凸透镜移近，关于凸透镜的焦距以及再次成像，以下说法正确的是（    ） ①凸透镜的焦距可能为； ②凸透镜的焦距可能为； ③将光屏远离透镜移动适当距离，一定能再次成倒立、放大的清晰像； ④将光屏远离透镜移动适当距离，可能在光屏上不能再次成像 A．①③ B．②④ C．①④ D．②③ 3. 小明同学利用如图所示的装置“探究凸透镜成像的规律”，他正确安装并调节好实验装置后，在光屏上得到一个清晰的像，则下列说法正确的是（    ） A．用黑纸片将凸透镜挡住一小部分，光屏上将成半个烛焰的像 B．照相机是利用这一规律成像的 C．保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏位置互换，光屏上将得到缩小的像 D．若在蜡烛和凸透镜之间放置一个远视镜片，为得到清晰的像，光屏应向右移动 4．如图所示，是亮亮同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中记录并绘制的像距与物距的关系图像，图中A、B、C三点分别与蜡烛在光具座上移动过程中的三个位置相对应。下列判断不正确的是（     ） A．该凸透镜的焦距是10cm B．蜡烛在B点对应位置时，成倒立、等大的实像 C．蜡烛从B点对应位置移动到C点对应位置的过程中，成的像逐渐变小 D．蜡烛处于A点对应的位置时，成正立、放大的虚像 5. 凸透镜的焦距为5cm，一物体位于凸透镜的主轴上，距离透镜中心距离为6cm，在物体沿主轴向远离透镜中心移动的过程中，下列说法正确的是（　　）。 A．凸透镜成的像先变大、后变小 B．凸透镜成的像一直变小 C．物像间距一直变小 D．物像间距一直变大 6．在探究凸透镜成像规律的实验中，将点燃的蜡烛、凸透镜和光屏放置在光具座上、调整位置后在光屏上得到蜡烛清晰的像，如图所示。下列说法正确的是（    ） A．光屏上的像是倒立放大的像 B．凸透镜的焦距可能为15cm C．将蜡烛和光屏位置互换后，光屏上不能得到清晰的像 D．实验过程中，蜡烛燃烧变短，光屏上的像将往上移动 7．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 8. 在研究凸透镜成像实验时，当烛焰离透镜24cm时成的是放大的实像，当烛焰离透镜14cm时成的是放大的虚像，则这个透镜的焦距可能是（） A．10cm B．14cm C．22cm D．28cm 9．一凸透镜的焦距为10cm，将点燃的蜡烛从距凸透镜40cm处向右沿主光轴移到距凸透镜30cm处的过程中，光屏移动的方向、像的大小和像距的变化情况是（　　） A．光屏向左移、成放大的像，像距变大， 像比物体大 B．光屏向右移、像变大，像距变小， 像比物体小 C．光屏向左移、成放大的像，像距变小，像比物体大 D．光屏向右移、像变大，像距变大，像比物体小 10．小雷同学做“探究凸透镜成像的规律”的实验时，蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示，这时烛焰在光屏上成清晰的像（像未在图中画出来）。下列说法正确的是（　　） A．图中成像原理与电影放映机的成像原理完全相同 B．取走光屏，保持蜡烛凸透镜位置不变，从原光屏位置右侧方可看到烛焰倒立缩小实像 C．将凸透镜移到45cm刻度线处，此时光屏上能呈现清晰的倒立等大的烛焰像 D．将蜡烛移到35cm刻度线处，凸透镜不动，光屏向左移动到适当位置才能呈现清晰的烛焰像 11．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 12．某小组利用图示装置研究凸透镜成像的规律，当器材如图示位置时，光屏上呈现的是倒立、_____（选填“放大”或“缩小”）的实像，当LED灯向左移动时，要在光屏上再次获得清晰的像，只需将光屏向_____（选填“左”或“右”）适当移动。 13. 已知一凸透镜的焦距为，将物体放在距透镜处，移动光屏至合适位置，光屏上会得到一个该物体的倒立、___________（填“放大”“等大”或“缩小”）的实像，此时若将物体缓慢向透镜靠近10cm，像的大小将___________（填“变大”“变小”或“不变”）。 14．（1）在“观察凸透镜成像”的实验中，应调节蜡烛、凸透镜、光屏的高度，使它们的中心大致在____。 若调好后保持凸透镜的位置不变，先后把烛焰放在a、b、c、d和e点，如图所示，同时调整光屏的位置，那么： （2）把烛焰放在____________点，屏上出现的像最小。 （3）把烛焰放在____________点，屏上出现的像最大。 （4）把烛焰放在____________点，屏上无烛焰的像。可以透过透镜看到烛焰正立、放大的像。 （5）如果把烛焰从a点移到d点，则像到透镜的距离__________，像的大小__________。（填“变大”或“变小”“不变”） 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $